串联混合动力轿车can总线的拓扑结构及通讯矩阵研究

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1、分类号：U469.7单位代码：10183研究生学号：201042E012密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）串联混合动力轿车CAN总线的拓扑结构及通讯矩阵研究StudyonserieshybridvehicleCANBustopologyandcommunicationmatrix作者姓名：翟庆类别：工程硕士领域（方向）：车辆工程指导教师：初亮教授校外导师：刘洋高级工程师培养单位：汽车工程学院2015年12月串联混合动力轿车CAN总线的拓扑结构及通讯矩阵研究StudyonserieshybridvehicleCANBustopolo

2、gyandcommunicationmatrix作者姓名：翟庆领域（方向）：车辆工程指导教师：初亮教授类别：工程硕士答辩日期：2015年12月06日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明

3、引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；日期；Ｘ？《年月日＾串联混合动力轿车CAN总线的拓扑结构及通讯矩阵研究摘要随着世界环境问题的日益严峻，新能源汽车的开发迫在眉睫。而新能源汽车中，混合动力具有良好的续驶里程，因此具有很好的实用价值。对于混合动力汽车这种多种动力源的车型，其各个控制系统之间的交互信息繁多，控制策略复杂，且对系统的响应时间要求也较高，因此依靠传统的

4、线束连接或简单的串行通讯已无法满足其要求。CAN总线作为目前应用最广泛的一种现场总线之一，已被众多汽车厂商应用到开发设计中。尤其对于混合动力这种多能源控制、对电磁兼容性又要求较高的车型，CAN总线更成为众多汽车研发的首选。如何设计一个最有效率的CAN总线通讯拓扑，设计一个信息全面、合理的通讯矩阵，成为CAN总线开发的关键。本文着重讨论基于CAN总线的混合动力汽车的拓扑结构设计和通讯矩阵的开发。汽车总线种类繁多，首先介绍几种主要的汽车总线，着重介绍了CAN总线的一些技术特点，然后介绍了CAN总线对应OSI的分层结构的关系，CAN总线标准主要

5、规范了物理层和数据链路层的内容，最后介绍了CAN总线具有通讯实时性强、抗干扰能力强、具有错误处理机制等优点。CAN总线拓扑结构设计，要基于混合动力车型对于通讯的需求分析。分析好主要的通讯需求关系后，将通讯关系密切的电控节点安排在同一个子网络。可以设置的拓扑结构可以是多种的，本文设计了三种较合理的拓扑结构，然后根据总线负载计算公式、通讯信息量大小等估算出三种拓扑的总线负载情况，再结合开发难度、成本等因素，选择一个最合理的拓扑结构作为本文主要讨论的拓扑结构。第四章介绍了CAN总线通讯矩阵的设计。CAN通讯矩阵分为信号定义和报文设计。CAN总线

6、定义的信号包括功能类的通讯信号，包括一些模块的参数信息、故障信息，还有一些控制指令；除此之外还会定义一些安全校验的信号，来保证一些重要信号的准确性；如果带有网络管理功能的节点还应具有网络管理的相关信号。报文设计需要将功能相近、周期相同的信号划分为同一个报文中，且ID设计也要合理。上述总线拓扑结构和通讯矩阵的设计，需要通过CANoe仿真、实车测试等方式进行验证。第五章着重介绍了使用CANoe软件对通讯矩阵进行仿真运行和测试的方法和数据，最后通过实车测试验证本文CAN总线拓扑结构和通讯矩阵设计的可行性。关键词：CAN总线，拓扑结构，通讯矩阵，

7、总线负载计算IStudyonserieshybridvehicleCANBustopologyandcommunicationmatrixAbstractWiththeworldenvironmentcomingworse,thedevelopmentofnewenergyvehiclesisextremelyurgent.Inallkindsofnewenergyvehicles,theplug-inhybridelectricvehiclehasbettercontinueddrivingrangeandchargingefficie

8、ncy.Soithasgoodvaluetodevelop.Theplug-inhybridelectricvehiclehastwoenergyresource.Therearesomuch