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随着汽车能源、排放、噪声法规的日益严格,以及客户对舒适性、安全性以及娱乐性需求的进一步提高,传统的纯机械装置已经无法满足法规和客户对汽车性能提出的高要求。网络通信技术、计算机技术及控制技术的发展使汽车电子技术越来越多的应用到现代汽车中。汽车电子技术的高速发展使汽车各电子控制系统采用汽车网络的通信方式变得非常必要,汽车网络不但可以减少电子系统布线的线束,降低汽车制造成本,还可以实现各系统的信息共享,使汽车更智能化、一体化,为进一步提高整车性能,扩展系统功能奠定了基础。因此汽车网络通信协议是汽车电子的核心技术之一,对整车网络通信协议的设计是电子控制系统自主研发的前提和基础。本文结合吉林大学与厦门金龙联合汽车工业有限公司合作的“汽车智能化集成控制系统CAN通信协议的设计及其应用”项目,针对CAN总线协议在客车通信网络中的设计与应用进行研究,设计了应用于客车的通信协议,开发了网络通信协议分析软件,最后分别进行了部件检测和装车试验并分析了客车通信网络性能,具体工作如下:首先对汽车网络协议进行分类,从五类汽车网络中选择成本低、配置灵活的CAN总线作为客车通信网络基础。在分析了CAN总线的特点之后,对CAN总线高层协议SAE J1939按照OSI七层网络模型逐层详细分析,特别是数据链路层、应用层、故障诊断机制以及网络管理层,为客车通信协议的制定打下基础。在对客车通信协议进行设计之前,本文先分析并制定了客车各电子控制系统的控制策略,设计了通信网络拓扑结构。之后基于SAE J1939协议设计了应用于客车的网络通信协议XMQ J1939,按照SAE J1939的原则制定了连续型和离散型客车网络通信参数,并设计了参数组;并且在分析了客车故障诊断的需求的基础上,制定了整车故障诊断机制,设计了故障诊断协议;还设计了客车通信网络兼容性机制,为每个节点ECU分配了地址,并设计了网络地址仲裁方式,使网络兼容性更加可靠。为了在部件检测和装车试验中对CAN总线数据进行分析,根据用户需求,利用UML统一建模语言对系统建模,选择Visual C++开发环境,设计了基于SAE J1939协议分析软件。最后分别进行了部件检测和装车试验。对部件控制系统检测,首先设计了检测流程,检测了控制系统通信数据结构以及消息反馈内容,并检测了故障反馈内容和兼容性机制,确保各部件控制系统能够满足客车通信协议的要求,能够进行装车试验。在装车试验中,分别进行了静态试验和动态试验。对装车后的各控制系统除了检测部件检测的内容外还进行了电子控制单元互换测试,验证相同功能的系统不需要修改软硬件就可以稳定的实现功能。还对整车试验数据进行分析,证明了总线负载率、命令报文发送延迟率和设备响应延迟时间都在正常范围内,客车通信网络性能良好。本文设计的客车通信协议,有利于整车企业控制成本,同时也有利于促进国内汽车电子企业的技术进步,更为未来客车CAN总线功能扩展打下了良好基础。