车载网络控制系统及基于CAN的电喷节点的研究

论文摘要

随着我国铁路的跨越式发展,一次又一次的提速,对控制的要求也越来越高,单靠人工进行控制已是不可能的了。列车网络应运而生,在国外已经大量应用,而在我国国内还仍然处于少量试验阶段。同样,在汽车领域,人们对于安全性和舒适性的要求也在迅速增长。汽车上的ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)也越来越多,他们的协调工作以及信息共享都需要利用网络来解决。本文以车载网络为主线,介绍了车载网络产生的必然性以及车载网络的概念和优点,并对流行于列车和汽车上的几种总线进行了说明,使读者对于车载网络的发展有一个简单的了解。之后,选择应用最广泛的并且作为现场总线一个标准的CAN总线作为研究对象,对其技术规范和应用层进行了研究。在理论研究的基础上,选择了采用MMB集成开发环境对具有CAN通信功能的柴油机电喷ECU进行了组态开发,并利用LabVIEW强大的图形界面功能绘制了一个具有良好人机界面的ECU状态监控界面。经实际试验,基本上达到了预期的目标。ECU作为车载网络中的一个组成部分,它的开发对下一步进行更全面的试验打下了坚实的基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 第一章 车载网络及常用的总线
• 1.1 车载网络
• 1.1.1 车载网络的概念
• 1.1.2 车载网络的优点
• 1.2 应用于列车网络的几种总线
• 1.2.1 TCN
• 1.2.2 LonWorks
• 1.2.3 WorldFIP
• 1.2.4 FSK
• 1.3 应用于汽车网络的几种总线
• 1.3.1 CAN
• 1.3.2 VAN
• 1.3.3 ByteFlight
• 1.3.4 FlexRay
• 1.3.5 LIN
• 本章小结
• 第二章 现场总线和CAN 总线技术
• 2.1 现场总线
• 2.1.1 现场总线的产生和发展趋势
• 2.1.2 现场总线的定义
• 2.1.3 现场总线的技术特点
• 2.2 CAN 的产生及发展过程
• 2.3 CAN 的技术规范
• 2.3.1 CAN 的一些基本概念
• 2.3.2 CAN 节点的分层结构
• 2.3.3 报文传送及其帧结构
• 2.3.4 CAN 总线媒体装置特性
• 2.4 CAN 应用层的说明
• 2.4.1 CANopen 协议
• 2.4.2 DeviceNet
• 2.4.3 SAE J1939
• 2.4.4 MMB 的CAN 应用层协议
• 本章小结
• 第三章 具有CAN 通信功能的电喷ECU 组态实现
• 3.1 “MMB 集成开发环境”介绍
• 3.1.1 MMB 装配语言
• 3.1.2 装配格式
• 3.1.3 数据项
• 3.1.4 参数标准形式
• 3.1.5 参数特征
• 3.1.6 装配序列结构
• 3.1.7 MMB 的编程步骤
• 3.1.8 MMB 的编程特点
• 3.1.9 MMB 实现技术
• 3.1.10 MMBIDE 开发界面介绍
• 3.2 柴油机电喷ECU 的基本工作过程
• 3.2.1 启动过程
• 3.2.2 速度设定
• 3.2.3 喷油量控制
• 3.2.4 报警与停机
• 3.2.5 喷油定时
• 3.2.6 功率控制
• 3.2.7 通信接口
• 3.3 组态的基本思路
• 3.4 实现的流程图
• 3.4.1 电喷ECU 系统流程
• 3.4.2 喷油量控制任务CtrlTask
• 3.4.3 MAP 处理任务DealTask
• 3.4.4 检测任务CheckTask
• 3.4.5 最终调试界面
• 3.5 组态过程中需要注意的几个问题
• 本章小结
• 第四章 ECU 工作监控界面的设计与实现
• 4.1 监控界面的必要性
• 4.2 监控界面所需要的几个基本功能
• 4.3 基于 LabVIEW 实现监控界面的过程
• 4.3.1 LabVIEW 简介
• 4.3.2 界面的绘制过程
• 4.3.3 LabVIEW 与OPC 的连接步骤
• 4.4 连接中出现的问题及解决方法
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附录 组态点名的 Modbus 地址表