CAN总线技术是电动汽车上应用最为广泛的通信技术,但是随着网联和智能技术采用,电动汽车上的通信数据量越来越大,CAN总线的负载率也越来越高,传统的报文仲裁方案已经渐渐难以满足如此多的通信量需求,CAN总线通信的可靠性也越来越低。汽车动力系统直接关系到汽车的行驶性能及安全性,因而对于报文的实时性要求很高,这就要求我们找到一种解决方案来保证报文及时、可靠地传输。提高电动汽车CAN总线通信实时性能的方案主要有两种:一是使用传输速率更高的总线技术,二是在现有CAN总线基础上进行优化,使报文在高总线负载率的情况下,也可以及时、准确地传输。目前,虽然有FlexRay和IDB-C等技术可以大幅提高总线的传输速率,但是由于成本问题,无法在短时间内普及。TTCAN、FTTCAN等技术可以提高CAN总线的报文传输能力,保证报文传输的实时性,但是TTCAN、FTTCAN对硬件提出了更高的要求,也会增加成本。所以在目前CAN总线技术上进行优化是一种不增加成本,亦可满足电动汽车总线报文传输性能要求的技术方案。本文对CAN通信提出三点优化方案:1.提出了实时调整仲裁窗大小的方案。本文在CAN通信协议的基础上,提出通过设计仿TTCAN调度矩阵,实现模仿TTCAN的通信方式,并在利用MATLAB编写遗传算法优化仿TTCAN调度矩阵的基础上,根据汽车动力系统中非周期报文的数量自动调整仲裁窗的方案,并结合已有的EDF截止优先级算法,形成了对仿TTCAN的综合优化方案。然后利用Stateflow搭建通信模型验证了优化方案的有效性。该优化方案可以在保证周期报文正确、及时传输的前提下,优化了汽车动力系统中散热器温度、进气口温度等非周期报文的传输,使这些报文的丢帧及延时都得到了一定的改善。发动机、电机、电池中非周期报文实时性的提升可以提升动力系统的响应速度,进而提高车辆的性能。最后在真实硬件条件下对将该方案进行对比分析,优化后的非周期报文的延迟和丢帧都得到了一定程度的改善,进一步验证了优化方案的可行性及提高总线通信实时性的效果。2.提出了合并非周期报文数据场的方案。根据非周期报文周期不确定且数据长度较短的现象,提出了将同一节点在同一基本周期内发送的非周期报文合并的方案,合并之后可以省去一个仲裁场、CRC场等所占据的字节,提升了数据帧中有用信息的占比。利用Stateflow搭建模型,验证了方案的可行性与有效性。结果表明该方案可以降低散热器温度、进气口温度等报文的延迟及总线的负载率,提高了总线通信的实时性。3.提出了缩短数据场长度的方案。针对目前车企CAN总线协议数据帧存在大量空白数据字节的情况,提出了将CAN报文数据帧中的空白数据字节在传输过程中去除的方案。通过仿真分析,验证了该方案的可行性,并提出了该方案实现的流程。本文从多个方面对CAN总线提出了优化方案,并在仿真和真实硬件实验条件下,对其可行性及有效性进行了验证,希望可以对CAN总线的优化研究提供参考。