基于UDS协议的纯电动汽车整车控制器故障诊断研究

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1、专业学位硕士学位论文基于UDS协议的纯电动汽车整车控制器故障诊断研究作者姓名沈凯学位类别工程（车辆工程）硕士指导教师姚胜华所在学院汽车工程学院论文提交日期2017年11月15日ResearchonFaultDiagnosisofElectricVehicleVCUBasedonUDSProtocolADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ShenKaiSupervisor：AssociateProf.YaoShenghuaHubeiUniversityofAutomotiveTechnologyShiyan,China分类号：U4

2、72.9学校代号：10525学号：201511218湖北汽车工业学院硕士学位论文基于UDS协议的纯电动汽车整车控制器故障诊断研究作者姓名：沈凯指导教师姓名、职称：姚胜华副教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：汽车电子、CAN总线方向论文提交日期：2017年11月15日论文答辩日期：2017年12月21日学位授予单位：湖北汽车工业学院学位授予日期：2018年月日答辩委员会成员：主席：郝琪委员：郭一鸣、金阳、樊继东、叶文廷摘要目前，纯电动汽车作为新能源汽车中的重要组成部分，已经占据了大部分市场，但大部分纯电动汽车在应用层诊断功能和安全控制策略方面相对于成熟的传统车还略有不足。纯

3、电动车由复杂的电气和高压的电气部件构成，在没有诊断功能和安全控制策略的情况下，是很难获取汽车的故障信息，并且纯电动汽车出现故障时会造成严重后果。基于CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域网络）总线的汽车故障诊断系统已成为汽车智能化、互联网化的最基本要求，所以为纯电动汽车开发相应的故障诊断系统是很有必要的，对提高汽车故障诊断的准确性、可靠性、安全性具有重要的价值和意义。本文的研究对象为东风E30L纯电动汽车，基于统一诊断服务UDS(UnifiedDiagnosticServices)协议，开发了E30L纯电动汽车整车控制器故障诊断系统，主要包括整车控制器CAN网络模拟系统

4、和PC（PersonalComputer，计算机）端故障诊断系统。故障诊断系统实现了故障实时监测、故障处理、故障存储和交互式诊断通讯等功能。该PC端故障诊断系统较传统诊断仪更加灵活，功能更加强大。本文首先对CAN总线的ISO15765和ISO14229（UDS）协议进行研究，确定了CAN总线故障诊断架构，对数据链路层、物理层、网络层、应用层进行定义。然后，基于CANoe软件建立整车控制器CAN网络模拟系统，通过整车CAN网络实时提取并解析数据，监测纯电动汽车整车控制器的状态信息和故障信息。其次，基于现有的东风E30L纯电动汽车整车控制器，对下位机控制器进行编程，添加故障诊断的服务功能。完成三个

5、子系统的开发，实现控制器对故障信息的存储，以及对读取、清除故障诊断服务的响应。最后，详细介绍了PC端纯电动汽车故障诊断系统的建立，并通过CANoe软件仿真测试、半实物仿真测试、实车测试三种方案的实验测试，验证了PC端故障诊断系统的有效性和可靠性。关键字：纯电动汽车；整车控制器；故障诊断；CAN总线；UDS协议IAbstractAtpresent,PEV(pureelectricvehicles)asanimportantpartofthenewenergyvehicles,hasfloodedthemarket,butmostofthePureElectricVehiclesintheappl

6、icationlayerdiagnosticandsecuritycontrolstrategyrelatedtothematuretraditionalcarisalsoslightlyinadequate.Duetocomplexelectricalcomponentsandhigh-voltageelectricalcomponentsofPureElectricVehicles,itisdifficulttoobtaininformationonvehiclefailureintheabsenceofdiagnosticfunctionsandsafetycontrolstrategy

7、.Beside，PureElectricVehiclesfailurewillcauseseriousconsequences.Atpresent,CANbus-basedvehiclefaultdiagnosissystemisbecomingthemostbasicrequirementofintelligentandInternet.Therefore,itisverynecessaryto