CAN总线技术在混合动力汽车中的应用

【摘要】： 控制器局域网(CAN)被公认为是最有发展前景的现场总线之一。以CAN总线为代表的总线网络已经在汽车局域网中普及并占主导地位。日益增长的环境和能源问题使得电动汽车迎来了发展的高潮，在蓄电池及其它能源装置尚不能完全取代传统内燃机时，混合动力电动汽车是一种最佳的解决方案。混合动力汽车在传统的燃油车的基础上，新增了电机、电池等部件，从而需要电机控制器、电池管理系统、能源总成控制系统对发动机、电机进行协调控制，使各设备工作在高效区，提高能源的利用率，使整车性能最佳。 电机控制器作为混合动力电动汽车的一个很重要的节点，能在很大程度上决定整车运行性能。本文通过对汽车CAN总线技术的研究，结合混合动力电动汽车网络控制的特点，制定了适合混合动力电动汽车的CAN总线应用层的部分协议，通过对DSP自带的CAN控制器的编程，配以相应的外围驱动电路，实现了电机控制器节点与整车CAN网络相连。 利用HKCAN3.0数据采集卡和Labview软件设计了电机监控系统，通过监控界面，成功实现了电机输出信号的图形显示，同时也对CAN网络信号进行了检测。通过与整车主控制系统之间通讯试验，证明本系统工作稳定，信号逼真，抗干扰能力强。对CAN总线技术在混合动力汽车上的应用具有实际意义。 【关键词】：CAN总线 混合动力 DSP 电机控制
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 汽车电子的网络化发展趋势9-10
• 1.2 车载网络体系结构10-11
• 1.3 CAN总线在汽车上的应用情况11
• 1.4 CAN总线在混合动力电动汽车上的运用11-13
• 1.4.1 混合动力电动汽车介绍11-12
• 1.4.2 基于CAN总线的混合动力电动汽车12-13
• 1.5 CAN总线的分类13
• 1.6 本文主要研究内容与意义13-15
• 2 汽车CAN总线15-19
• 2.1 CAN总线简介15
• 2.2 CAN总线特性15-16
• 2.3 CAN的分层结构16-17
• 2.4 CAN网络整体设计17-19
• 3 CAN网络应用层协议的研究19-32
• 3.1 CAN总线通信原理19-20
• 3.2 SAEJ1939协议20-21
• 3.3 混合动力电动汽车控制网络的要求21-22
• 3.4 CAN总线通讯协议信息格式22-27
• 3.5 应用层协议的制定27-32
• 3.5.1 本协议的信息格式27-29
• 3.5.2 信息编码分类29
• 3.5.3 总线数值与物理数值的换算29-30
• 3.5.4 动态地址分配办法30-32
• 4 混合动力汽车电机控制器CAN通信的设计32-46
• 4.1 CAN通信的硬件设计32-37
• 4.1.1 控制器主芯片的选择32-35
• 4.1.2 硬件接口电路设计35-37
• 4.2 电机CAN通信软件设计37-46
• 5 基于CAN通信的电机监控系统46-54
• 5.1 LabVIEW介绍46-47
• 5.2 LabVIEW应用程序结构47-49
• 5.3 系统设计思路49
• 5.3 CAN信号配置及程序49-52
• 5.4 监控界面52-54
• 参考文献54-56
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况56-60
• 致谢60-62

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