电动车整车基于模型的VCU诊断策略设计

电动车整车基于模型的VCU诊断策略设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文说明书16000字)
摘要
本文提出一种基于ISO15765协议的汽车故障诊断系统，基于CAN总线实现UDS通用诊断服务，可实现读取/清除故障、读取数据流功能、UDS程序更新、数据解析存储等功能。系统以整车控制器为研究对象，采用虚拟VCU软件实现故障和数据模拟、报文组包及解析等功能，采用Labview软件进行故障诊断系统和虚拟VCU软件程序的开发编写，最终实现基于LabVIEW的CAN总线通信仿真功能和整车控制器VCU的功能测试等功能。
本文重点研究故障诊断标准ISO15765体系协议中数据传输和故障诊断部分。实现故障诊断系统的协议栈研究与设计，物理层和数据链路层基于USB-CAN诊断仪实现CAN总线的数据传输；网络层协议采用LabVIEW软件图形语言进行模块化设计，实现数据的分组、重组；应用层诊断服务以ISO14229协议(UDS)诊断协议为标准实现故障读取、VCU程序更新等功能。故障诊断系统程序采用Labview强大的用户界面和数据处理功能实现系统前面板设计。本故障诊断系统可为车辆诊断技术提供一种方法，具有一定研究价值与意义。

关键词：故障诊断；UDS；CAN总线；ISO1765协议；
 
Abstract
The paper proposes an automobile fault diagnosis system based on ISO15765 protocol, UDS Universal diagnosis Service can be realized based on CAN bus , and realize the functions such as reading/clearing faults, reading data flow function, UDS program update, data parsing and storage and so on. The system takes the whole vehicle controller as the research object, uses the virtual VCU software to realize the function of fault and data simulation, message packet and parsing, and uses LabVIEW to design and programing the fault diagnosis system and the virtual VCU software program. Finally, realizing the functions of the CAN bus communication simulation based on LabVIEW and the functional test of the vehicle controller VCU and so on.
This paper focuses on the data transmission and fault diagnosis parts of the fault diagnosis standard ISO15765 system protocol. Realizing the protocol stack design of the fault diagnosis system: the physical layer and the data link layer realize the CAN bus data transmission through the USB-CAN diagnostic instrument;The network layer protocol uses the LabVIEW graphical language for modular design to realize data grouping and reorganization; The application layer diagnostic service realizes functions such as fault reading and VCU program update based on the ISO14229 protocol (UDS) diagnostic protocol. The fault diagnosis system program uses LabVIEW’s powerful user interface and data processing functions to implement the system front panel design. This fault diagnosis system can provide a method for vehicle diagnosis technology, which has certain research value and significance.

Keywords：Fault diagnosis；UDS；CANBUS；ISO15765 Protocol;

 本文主要研究内容
本文研究了一种基于ISO15765诊断协议的故障诊断系统，该系统以电动汽车整车控制器为研究对象进行故障诊断系统的研究与设计；由CAN总线分析仪、Labvew上位机软件、虚拟VCU软件组成；基于汽车CAN总线协议及硬件，利用Labview软件编写程序代码，实现读取/清除故障代码信息、读取数据流、基于UDS程序更新等功能；将故障信息及数据实时记录至Excel表格中。主要工作包括以下内容：
研究和分析故障诊断OSI模型及其相关标准协议，制定故障诊断系统协议栈方案，根据ISO14229（UDS）通用诊断协议，制定故障诊断功能、程序更新功能、数据读取功能等方案；采用LabVIEW图形语言编程软件对故障诊断系统进行模块化编程，实现各模块的重复调用，完成故障诊断系统的编程设计和用户界面设计；编写虚拟整车控制器VCU测试软件，实现故障诊断系统VCU的CAN总线通信仿真和VCU的功能测试功能。
 

目录
摘要    I
Abstract    II
目录    1
第1章    绪论    1
1.1    研究背景及意义    1
1.2    汽车诊断协议发展现状    1
1.2.1    诊断协议的发展及现状    1
1.2.2    诊断协议ISO15765的发展现状    2
1.3    本文主要研究内容    2
第2章    通用故障诊断协议的研究与实现    3
2.1    故障诊断协议栈设计    3
2.1.1    物理层和数据链路层实现    3
2.1.2    网络层实现    4
2.1.3    应用层实现    5
2.2    诊断协议ISO15765通信协议    6
2.3    本章小结    7
第3章    故障诊断系统设计与开发    8
3.1    故障诊断系统开发平台    8
3.1.1    硬件系统    8
3.1.2    Labview软件系统简介    8
3.2    基于ISO14229（UDS）统一诊断服务    9
3.2.1    概述    9
3.2.2    UDS统一诊断服务消息格式    10
3.3    故障诊断系统功能设计    12
3.3.1    故障诊断系统基本功能设计    12
3.3.2    基于UDS的Bootload功能设计    14
3.3.3    读取数据流功能设计    16
3.4    故障诊断系统总方案设计    17
3.5    故障诊断系统软件实现    18
3.5.1    通信功能设计    19
3.5.2    诊断功能设计    21
3.6    故障诊断系统前面板设计    21
3.7    模拟整车控制器VCU软件实现    22
3.8    模拟整车控制器VCU前面板设计    23
3.9    本章小结    24
第4章    故障诊断系统仿真及测试    25
4.1    基于LabVIEW的CAN通信总线仿真    25
4.2    基于UDS协议的ECU测试    26
4.2.1    ECU的输入输出功能测试方案    26
4.2.2    ECU功能案例测试    26
第5章    总结与展望    28
5.1    总结    28
5.2    展望    28
参考文献    29
致谢    30