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电动汽车CAN网络测试与诊断技术研究
| 论文题名： | 电动汽车CAN网络测试与诊断技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;控制器局域网;仿真测试平台;故障诊断 |
| 摘要： | 随着纯电动汽车性能逐步完善，其控制系统愈加复杂，各电控单元子系统间的信息交互程度不断增强。CAN网络作为当前电动汽车控制单元信息交互的主要方式，其设计开发越来越复杂，开发过程中的测试难度也随之倍增。本文以纯电动汽车CAN网络为研究对象，对CAN网络开发过程中测试任务与测试技术进行了深入研究，针对CAN网络开发的不同阶段，基于CANoe设计了相应的仿真测试平台以辅助网络开发，提高测试效率。然后在此基础上，为了快速定位在总线集成阶段以CAN网络为基础的整车系统在调试过程中经常出现的故障，采用故障树和数据流分析法，开发了基于CAN网络的故障诊断系统。 本文首先研究电动汽车CAN网络的开发流程，重点对V型开发模式进行分析，阐述设计与验证相结合的开发策略，并梳理该模式下CAN网络测试的主要内容，明确测试任务。然后针对测试任务，对CAN网络测试技术进行研究，通过分析、总结具体的测试实现手段，在V型开发模式下，针对某款电动汽车的CAN网络开发不同阶段，基于CANoe软件进行测试平台设计。针对应用层设计阶段，为了验证应用层协议设计的正确性，建立了总线仿真模型；针对节点ECU设计阶段，为了对其通信功能和控制逻辑进行测试，建立了残余总线测试平台；针对实体总线集成阶段，为了掌握实车网络的运行状态，建立了在线监测平台。 为了更好地辅助电动汽车开发，本文针对实车网络集成阶段的实车调试，探索了基本故障的诊断方法。通过对故障诊断技术进行研究，确立了基于故障树和数据流分析法的故障诊断方案。通过梳理实车调试过程中经常出现的典型故障，建立典型故障的故障树模型，确立了典型故障诊断策略，然后基于CAN数据流分析法，利用CANoe和StateFlow开发了故障诊断系统。 将设计的测试平台用于实际的CAN网络开发过程中，通过仿真完成了应用层协议验证，通过残余总线测试平台完成了节点ECU通信功能验证和控制逻辑验证，通过在线监测平台，完成了对实车网络的在线监控。在实车调试过程中，通过设计的故障诊断系统完成了对典型故障的在线自动化诊断，将诊断的结果与实际的情况进行比较，证明诊断结果准确。测试平台与故障诊断系统在CAN网络的开发过程中得到了较好的应用，很大程度上方便了开发工作的进行，提高了开发效率。 |
| 作者： | 孙明兵 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杜常清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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