纯电动汽车整车CAN网络的研究

摘要

随着汽车智能化、模块化程度越来越高，整车CAN网络在车身电控单元通信中起到越来越重要的作用。SAE J1939协议是以CAN2.0B规范为基础的车载网络通信协议，在大、中型车辆中得到广泛应用。新能源汽车是我国汽车发展的重要方向，作为其关键性技术之一的电动汽车整车网络技术已经成为国内电动汽车研究领域的热点课题。
　　 本文针对电动汽车整车网络技术进行深入研究，主要研究内容和创新点如下：⑴基于某款纯电动汽车设计，利用分层协议设计开发方法提出了一种整车网络拓扑结构，并以儿939协议为基础开发了一款完整的整车CAN网络通信协议；⑵对车身状态检测传感器和触摸屏显示技术进行了探索;自主研制出了整车控制器、车身状态监测模块和车载触摸屏显示模块；⑶将整车控制器、车身状态监测模块和车载触摸屏显示模块集成为整车控制系统，并应用到电动汽车上；⑷对搭载研制的整车控制系统样车进行测试和路试，结果表明:所开发的整车CAN网络协议具有可行性;所研制的整车控制系统稳定、可靠，能有效提高车身对环境的感知力，丰富了车载信息的种类，优化了车载网络，提高了整车网络的可靠性。总之，整车CAN网络在汽车电气通信中应用广泛，自主开发的系统具有实际意义，对控制策略的开发具有延续性，有很好的升级扩展空间。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 纯电动汽车发展及关键技术介绍

1．3 CAN总线协议及应用现状介绍

1．4 课题来源与本文主要研究内容

第2章 整车CAN总线协议的设计与实现

2．1 整车网络拓扑结构

2．1．1 整车网络的发展

2．1．2 整车网络拓扑结构

2．1．3 整车网络分类

2．1．4 纯电动汽车整车网络设计

2．2 物理层设计

2．2．1 CAN的报文定义

2．2．2 CAN的分层结构

2．2．3 CAN通信硬件电路

2．3 数据链路层

2．3．1 接口驱动程序结构

2．3．2 SPI接口驱动实现

2．3．3 CAN控制器驱动

2．3．4 硬件层驱动

2．3．5 数据链路层协议

2．4 传输层

2．5 应用层

2．6 本章小结

第3章 车身状态监测模块设计与实现

3．1 硬件选用分析

3．2 传感器数据处理

3．2．1 L3G4200D软件实现

3．2．2 ADXL345软件实现

3．2．3 HMC5883L软件实现

3．2．4 BMP085软件实现

3．3 GPS数据处理

3．4 本章小结

第4章 车载触摸屏显示模块设计与实现

4．1 触摸屏硬件驱动

4．1．1 硬件总体设计

4．1．2 七时TFT屏驱动

4．1．3 触摸屏驱动

4．1．4 SDI接口驱动

4．1．5 蓝牙通信模块

4．2 用户界面设计

4．2．1 菜单结构设计

4．2．2 按键识别设计

4．2．3 页面显示设计

4．3 本章小结

第5章 整车CAN网络性能测试

5．1 实验目的和要求

5．2 实验测试设备

5．3 实验内容

5．3．1 CAN网络协议测试

5．3．2 车身状态监测模块独立测试

5．3．3 车载触摸屏显示模块独立测试

5．3．4 模块间联调测试

5．3．5 电动汽车样车路试测试

5．4 本章小结

第6章 全文总结与展望

6．1 全文总结

6．2 今后工作展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果