学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于AUTOSAR的汽车故障诊断系统的设计与实现

作　者: 胡琦
导　师: 潘纲；杨国青
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: AUTOSAR 汽车故障诊断 On-Board Diagnostic 硬件在环仿真
分类号: U472.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 213次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着汽车电子技术的发展,由于电子控制系统的复杂性,传统的汽车故障诊断开发和测试方法已经难以满足故障诊断在实时性、准确性和开发效率上的需求。AUTOSAR为解决应用程序重复开发、移植困难的问题提供了一种新的手段,但还存在着配置繁琐、效率低下、占用资源过多、开发工具链不完善以及可参考的AUTOSAR解决方案稀少等问题。本文在调研了目前世界主要汽车整车厂商、软件提供商以及硬件提供商所提供的AUTOSAR解决方案以及现有汽车故障诊断系统的基础上,探索性地按照AUTOSAR标准完成了基于AUTOSAR的汽车故障诊断的设计与实现,并使用硬件在环仿真技术搭建了故障诊断仿真测试环境。本文首先基于目前汽车电子软件开发主流趋势AUTOSAR,探索汽车故障诊断系统软件开发的新方法。在基于AUTOSAR开发故障诊断软件时,软件开发人员不需要关注底层硬件和通信的实现细节,只需要专注于软件本身功能的设计。然后基于上述方法和OBD诊断协议设计和实现了AUTOSAR中诊断通信管理和诊断事件管理两大核心模块,并实现了7个常用OBD服务。最后使用硬件在环仿真技术搭建了故障诊断仿真测试环境。OBD诊断协议要求发动机电子控制单元诊断模块能够实时监测零部件和系统故障,并对各种故障状态做出相应反应并正确记录故障码。本文使用硬件在环技术完成仿真测试,能够节省大量时间和费用。不仅如此,HIL还可以在实车测试无法进行的极限条件下完成测试,而且测试是可重现和自动化的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-12
第1章绪论  12-20
  1.1 课题背景  12-13
  1.2 国内外发展现状  13-18
    1.2.1 国外汽车诊断技术的发展现状  14-15
    1.2.2 国内汽车诊断技术的发展现状  15
    1.2.3 汽车故障诊断技术的发展趋势  15-16
    1.2.4 AUTOSAR发展现状及趋势  16-18
  1.3 课题研究内容及研究意义  18-19
  1.4 本文结构  19-20
第2章技术基础  20-29
  2.1 AUTOSAR  20-22
    2.1.1 AUTOSAR体系结构介绍  20-22
  2.2 汽车电控系统故障诊断介绍及原理  22-26
    2.2.1 汽车电控系统故障诊断原理  22-23
    2.2.2 汽车故障诊断协议  23
    2.2.3 AUTOSAR诊断功能  23-26
  2.3 硬件在环故障注入技术  26-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章故障诊断系统及仿真测试环境总体设计  29-39
  3.1 ECU软件  30-36
    3.1.1 诊断功能模块  30-33
    3.1.2 诊断算法模块  33-34
    3.1.3 发动机管理模块  34
    3.1.4 AUTOSAR操作系统  34-35
    3.1.5 AUTOSAR通信协议栈  35-36
  3.2 上位机软件  36-37
  3.3 硬件在环故障注入单元  37-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章 AUTOSAR诊断功能模块的设计与实现  39-54
  4.1 诊断通信管理模块  39-46
    4.1.1 数据结构  39-40
    4.1.2 关键功能操作流程  40-44
    4.1.3 重要接口的设计与实现  44-46
  4.2 诊断事件管理模块  46-53
    4.2.1 数据结构  46-48
    4.2.2 诊断机制  48-52
    4.2.3 诊断事件的处理与存储  52-53
  4.3 本章小结  53-54
第5章上位机诊断软件的设计与实现  54-63
  5.1 CAN通信模块设计与实现  54-62
    5.1.1 CAN通信驱动层  54-57
    5.1.2 AUTOSAR模拟通信协议层  57-62
  5.2 本章小结  62-63
第6章仿真测试环境的设计与实现  63-72
  6.1 故障模拟算法模型  64-69
    6.1.1 氧传感器老化  65-67
    6.1.2 氧传感器信号电压超出范围  67-68
    6.1.3 氧传感器活性不足  68-69
  6.2 故障诊断算法  69-71
    6.2.1 氧传感器老化故障诊断  70
    6.2.2 氧传感器信号电压超出范围故障诊断  70-71
    6.2.3 氧传感器活性不足故障诊断  71
  6.3 本章小结  71-72
第7章故障诊断系统的测试与实验  72-88
  7.1 OBD服务$01—读取当前排放相关数据  73-75
  7.2 OBD服务$06—氧传感器监测  75-79
  7.3 读取故障数据  79-83
    7.3.1 OBD服务$03—故障码读取  79-80
    7.3.2 OBD服务$02—冻结帧数据读取  80-81
    7.3.3 电子节气门故障检测  81-82
    7.3.4 氧传感器故障检测  82-83
  7.4 OBD服务$04—清除故障码  83-84
  7.5 OBD服务$09—读取车辆信息  84-86
  7.6 本章小结  86-88
第8章总结与展望  88-90
  8.1 工作总结  88-89
  8.2 工作展望  89-90
参考文献  90-93
攻读硕士学位期间主要的研究成果  93-94
致谢  94

基于AUTOSAR的汽车故障诊断系统的设计与实现

内容摘要

全文目录

相似论文