汽车诊断协议KWP2000的实现与应用

发布时间：2017-05-24 14:20

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【摘要】： 为了满足日趋严格的排放法规和进一步提高汽车的经济性、动力性、安全性、舒适性的要求,电子技术的应用是当今汽车工业发展的必然趋势。电子技术的广泛应用使得汽车电控系统的结构越来越复杂,当发生故障时,判断故障发生原因以及发现故障的部位也相应的变得越来越困难。针对这种情况,在电子控制单元的开发过程中增加了诊断系统,以实现在线诊断和离线诊断功能。因此开发符合诊断标准的诊断系统具有重要的实际意义。 本文在充分研究国内外相关领域的文献和资料的基础上,对诊断协议KWP2000开展了深入的研究,并进行了协议的开发和应用。主要研究内容包括以下几个方面。 首先,介绍了KWP2000的体系结构和技术特征。根据OSI的七层基本参考模型,KWP2000将通信系统分为物理层、数据链路层和应用层。本文具体分析了这几个子层的功能和技术特点,以及相互之间的通信关系。 其次,重点讨论了数据链路层和应用层的实现技术,给出了相应的技术解决方案。在数据链路层的实现技术方面,本文给出了一种基于状态切换的软件运行机制,并且重点分析了初始化过程、数据的拆分重组、时序控制、错误处理和仲裁机制等关键技术,从而实现了较为完备的基于K线的通讯网络。在应用层的实现技术方面,本文给出了其软件结构和接口设计方案,并分析了公共的诊断服务(如开始诊断会话、安全访问、保持通讯连接等)的实现过程。 然后,讨论了诊断协议栈在具体的诊断系统中的应用,可以实现故障诊断和在线编程等功能。在故障诊断方面,结合故障自诊断技术对现有的故障诊断方法进行了研究,并分析了故障判断和恢复机制。重点讨论了如何将在线自诊断和诊断服务结合起来的方法。为了解决非实验室环境下汽车电控单元的测试和监控问题,本文还讨论了基于诊断通讯协议进行电控单元在线编程的技术。 最后,通过专用的诊断测试工具Softing软件,对诊断软件的功能与性能进行了测试。测试结果表明,本文中诊断软件的解决方案基本是可行有效的。 本文主要讨论了诊断协议KWP2000的实现和应用技术,同时在诊断系统的软件设计方面也进行了方法性的探索,具有实际意义。
【关键词】：KWP2000 故障诊断 在线编程
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U472
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 论文背景及意义10-11
• 1.2 汽车诊断技术概述11-12
• 1.3 汽车诊断技术的发展概况12-14
• 1.4 论文的主要内容和组织结构14-15
• 第2章 诊断协议KWP2000 的技术分析15-23
• 2.1 KWP2000 的系统架构15-16
• 2.2 KWP2000 的技术特点16-21
• 2.2.1 物理层16-17
• 2.2.2 数据链路层17-20
• 2.2.3 应用层20-21
• 2.3 KWP2000 与其他诊断协议的对比21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 诊断协议KWP2000 的实现23-47
• 3.1 K线通信的硬件设计23-24
• 3.2 软件总体设计24-25
• 3.3 数据链路层的软件设计25-35
• 3.3.1 链路层运行机制25-27
• 3.3.2 初始化过程27-29
• 3.3.3 接收和发送报文29-32
• 3.3.4 时序控制32-34
• 3.3.5 错误处理34
• 3.3.6 仲裁机制34-35
• 3.4 应用层的软件设计35-41
• 3.4.1 应用层运行机制35-37
• 3.4.2 各子层的实现技术37-41
• 3.5 软件调试41-46
• 3.5.1 实验环境41-43
• 3.5.2 测试内容43
• 3.5.3 测试结果43-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第4章 诊断协议KWP2000 的应用47-59
• 4.1 诊断系统的软件结构47-48
• 4.2 故障诊断48-54
• 4.2.1 故障自诊断方法48-51
• 4.2.2 故障自诊断处理流程51-53
• 4.2.3 相关的诊断服务53-54
• 4.3 在线编程54-58
• 4.3.1 在线编程的处理流程55-56
• 4.3.2 在线编程的实现技术56-58
• 4.4 本章小节58-59
• 结论59-61
• 参考文献61-64
• 攻读学位期间发表的学术论文64-66
• 致谢66

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 陈森泉;;汽车远程诊断系统的开发与应用[J];装备制造技术;2013年01期

2 杨晓;谢庆年;汤春球;;AVR单片机与汽车ECU通信系统的设计及实现[J];机电技术;2010年03期

3 王明非;鲁统利;王天军;;基于K总线的汽车静态测试仪高效调试[J];汽车工程学报;2012年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 施青平;微型汽车自动离合器控制策略研究及应用[D];武汉理工大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 姚琳;微车自动离合器电子控制单元研究及其应用[D];武汉理工大学;2010年

2 刘陶然;PC式汽车故障诊断系统的开发[D];武汉理工大学;2011年

3 谢军;汽车故障诊断仪的研究与设计[D];中南大学;2011年

4 解洪林;AMT故障自诊断系统研究[D];山东大学;2011年

5 孙琦;车载电控单元诊断测试技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 孟鸿儒;基于CAN总线的自动离合器设计[D];中国科学技术大学;2011年

7 焦根生;汽车远程移动通信接口的设计[D];上海交通大学;2012年

8 吴韧;基于kwp2000协议的车载诊断系统（OBD）研究[D];南京林业大学;2012年

9 方正;电控发动机在线故障诊断技术研究与测试平台开发[D];浙江大学;2012年

10 臧润涛;面向共轨柴油机的OBD及EOL平台开发[D];浙江大学;2013年

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本文编号：391088