CAN Bus應用於電動載具系統監控與故障診斷之研究 汪偉智、張舜長
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摘 要
近年來全世界的車廠(含轎車、巴士、貨車等)所生產的車輛，為了符合環保規定及增加安全和舒適性，不斷的增加感測器
、致動器及影音設備。為了減少車上電線數量，以減輕車輛重量，以及達到車上資訊共用的目的。各車廠皆已採用 CAN(Controller Area Network) Bus 的架構來連接感測器與致動器，形成一個小型的區域網路控制。 本論文之研究，完成一 套具有電動載具系統監控及故障診斷等兩個功能模組之整合型系統，先利用Flowcode圖形化編成語言軟體編寫程式，將各 裝置結合CAN電路設立成CAN各節點，再依據SAE J1939通訊協定訂立各節點CAN ID(identification)，使各感測器能將目前 狀態透過CAN Bus傳輸至ECU進而進行下一步控制並以LabVIEW人機介面監控目前車輛行車資訊，另規劃出各節點故障項 目及相對應安全配套措施，當車輛發生突發狀況時，能即時的顯示於儀表上告知駕駛者，ECU立即做出相對應的安全配套 措施，以確保整車安全，上述所開發之整合型系統，在本文中有搭配平台模擬實際車輛，透過CANKing匯流排監控軟體觀 看各節所發出CAN訊號是否正常以驗證其可行性，經實驗證明本論文成功研究出一套具有電動載具系統監控及故障診斷之 整合型系統。
關鍵詞 : 整車系統監控、故障診斷、Flowcode、LabVIEW 目錄
封面內頁 簽名頁 中文摘要...iii ABSTRACT...iv 誌謝...v 目錄...vi 圖目錄...viii 表目錄...xii 符號 說明...xiii 第一章 緒論...1 1.1研究動機...1 1.2文獻回顧...2 1.2.1系統監控之相關研究...3 1.2.2載具故 障診斷之相關研究...4 1.3研究步驟...6 1.4論文結構...7 第二章 資料傳輸原理與CAN通訊協定...8 2.1資料 傳輸原理...8 2.1.1通信協定說明...8 2.1.2資料編碼型態介紹...10 2.2 CAN的起源與簡介...11 2.3 CAN 與 其他通訊協定的比較...12 2.4 CAN網路通訊協定與特點介紹...17 2.5 CAN的架構與運作...20 2.5.1 CAN Bus傳 送與接收...22 2.5.2非破壞位元判斷的原理...24 2.6 CAN的欄框介紹...26 2.7 CAN最佳的錯誤偵測與處 理...28 2.8 SAE J1939通訊協定...29 2.9 CAN Bus應用於載具系統監控與故障診斷探討...30 2.9.1載具系統監 控...31 2.9.2載具故障診斷...31 第三章 電動載具系統監控與故障診斷實驗平台...33 3.1電動載具系統監控與故 障診斷實驗軟體...33 3.2電動載具系統監控與故障診斷實驗硬體...38 第四章 電動載具系統監控與故障診斷實驗規 劃...52 4.1 CAN各節點ID參數定義...52 4.2電動載具各節點運作流程...55 4.3 儀表與故障診斷介面設
計...61 4.4故障項目&對應措施...63 第五章 實驗與實驗結果...65 5.1系統監控實驗...65 5.2故障診斷實 驗...68 第六章 結論與建議...104 參考文獻...106
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