基于ARM的车载故障诊断与汽车巡航控制研究

摘要

随着现代汽车工业和汽车电子的快速发展，汽车的保有量迅速增加，对驾驶的安全性、舒适性提出了更高的要求。同时，汽车上应用了越来越多的电子器件和传感器，使汽车的线束增多，连接更加复杂。车载故障诊断技术和汽车巡航技术可以有效的解决这两个方面的问题，这也是本论文研究和报告的主要内容。
　　本文综合分析了汽车诊断技术和巡航技术的规律，在了解国内外发展与应用现状的基础上，归纳总结了汽车诊断技术和巡航技术的发展趋势，从而对车载故障诊断和巡航系统进行了设计与实现。
　　首先，依据OBD-II信号标准，制作了从OBD-II协议到串口通信协议的通信适配器硬件，编写了串口通信程序并实现了自定义的故障诊断应用层。利用Linux的多线程和互斥通信原理，编写了多线程通信程序，串口通信线程用于与ELM327通信，采集ECU的实时数据和诊断数据，主线程用于请求数据并读取这些数据，避免了主线程阻塞出现不响应的状况，实现了汽车实时信息和故障信息的读取和显示。
　　其次，根据巡航控制系统功能，设计巡航控制系统的功能按键和巡航策略。引入了实验情况下从发动机转速间接获取车速的方法，利用舵机易于操作和位置锁定的特性，采用舵机作为执行器，并编写了Linux下的舵机驱动程序，描述了驱动的测试和添加步骤，实现汽车巡航过程中的故障实时检测，使得巡航更加安全。
　　最后，移植Linux-2.6.24系统到ARM9上，采用Qt/Embedded Linux开发人机界面，提供巡航控制系统的操作界面以及发动机信息的显示界面，以文字和图表的方式给驾驶者或维修员呈现更全面、直观的信息。构建车载诊断系统和巡航系统，加入通信适配器，在MR479Q型发动机上将车载诊断系统和巡航控制系统进行集成和整体测试，验证了该系统良好的可靠性、稳定性和实时性。

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第一章 绪论

§1.1 课题研究背景及意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3 课题主要研究内容及创新点

§1.4 论文结构安排

第二章 OBD-II系统介绍及其应用

§2.1 OBD‐II的定义

§2.2 OBD‐II的应用

§2.3 OBD‐II引脚定义和信号标准

§2.4 本章小结

第三章 车载诊断系统设计

§3.1 发动机试验台简介

§3.2 车载诊断系统的结构

§3.3 VCI系统硬件设计

§3.4 基于PC机的诊断通信

§3.5 基于ARM‐Linux的诊断通信

§3.6 本章小结

第四章 巡航控制系统设计

§4.1 巡航系统的主要功能和优点

§4.2 巡航控制系统的组成与原理

§4.3 车速的间接获取

§4.4 巡航控制系统设计

§4.5 舵机驱动程序的编写

§4.6 本章小结

第五章 人机交互和信息显示系统设计

§5.1 人机交互和信息显示界面系统设计方案

§5.2 Qt开发环境的搭建

§5.3 人机交互和信息显示系统硬件设计

§5.4 人机交互和信息显示系统软件设计

§5.5 本章小结

第六章 系统集成与功能测试

§6.1 制作自启动脚本

§6.2 现场集成与测试

§6.3 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

作者读研期间已发表的论文