網(wǎng)絡化車身電子電器控制系統(tǒng)的設計.pdf

1、智能化、集成化、網(wǎng)絡化是汽車電子控制技術的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的車身電器采用點對點連接，整車線束相當復雜，一旦出現(xiàn)故障維修困難。車用總線技術由此獲得了廣泛的關注和應用。 本文研究了基于CAN總線的車身網(wǎng)絡控制與診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲、硬件及軟件的設計。在詳細介紹了目前車身網(wǎng)絡發(fā)展情況的基礎上，結合生產(chǎn)應用實際要求，首先設計了基于CAN總線的車門控制系統(tǒng)和燈光控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構。為了實現(xiàn)兩個獨立網(wǎng)絡間的數(shù)據(jù)交換，采用了車身控制模塊（BCM）

2、作為整車CAN通訊的網(wǎng)關，并設計了高速CAN總線網(wǎng)絡接口，實現(xiàn)未來與其它車載高速網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通訊。在網(wǎng)絡通訊協(xié)議上參考SAE J1939協(xié)議，結合本網(wǎng)絡特點及需求，制定了具有完全自主知識產(chǎn)權的網(wǎng)絡應用層協(xié)議，最終實現(xiàn)了一個完整的整車網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)。 在畢業(yè)設計中完成了車門控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計。根據(jù)控制功能將車門系統(tǒng)劃分為左前門、右前門、左后門、右后門四個CAN節(jié)點，各個節(jié)點實現(xiàn)帶防夾功能的電動玻璃升降器、帶加熱功能的電動后視鏡、

3、集控門鎖、車內(nèi)燈等執(zhí)行器的控制與診斷，并設計了各類控制輸入信號的采集、驗證和處理電路。在軟件上實現(xiàn)了底層網(wǎng)絡通訊程序、車窗防夾算法、系統(tǒng)故障診斷程序的開發(fā)。其中車窗防夾算法完成了基于Hall傳感器的車窗防夾功能，該算法利用Hall元件在電機轉動過程中的脈沖來監(jiān)測電機轉速進而推算出車窗位置，能有效地判斷防夾是否需要作用，防夾效果達到了設計要求。 設計了燈光控制系統(tǒng)的硬件和軟件結構。將燈光控制系統(tǒng)根據(jù)功能劃分為前組合大燈、后組合大燈

4、、組合開關三個網(wǎng)絡節(jié)點，在各個節(jié)點設計了各類燈光的驅動和診斷處理電路，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)燈光控制系統(tǒng)的替代。在軟件上設計了總線通訊和系統(tǒng)故障診斷算法，幫助駕駛員及時了解外部功能指示燈的工作狀態(tài)，并提示對故障及時維修，車輛行駛安全性較傳統(tǒng)燈光系統(tǒng)得到較大提高。 設計了車身控制單元BCM和總線監(jiān)測系統(tǒng)。將BCM作為系統(tǒng)的網(wǎng)關，實現(xiàn)本系統(tǒng)兩個相對獨立網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)交換、未來與車載高速CAN總線網(wǎng)絡的通訊。同時考慮到車身控制的發(fā)展要求，在BC

5、M中設計了相應的硬件接口，將BCM作為車身電子控制系統(tǒng)的擴展平臺，未來可以根據(jù)需要加入合適的控制信號，減少因為功能需求變化而對燈光控制子系統(tǒng)和車門子控制系統(tǒng)的軟件、硬件修改。 為了實時地監(jiān)測總線網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)，設計了監(jiān)控系統(tǒng)的上位機軟件和下位機軟件，該工具能利用計算機實現(xiàn)總線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)幀監(jiān)控和系統(tǒng)中執(zhí)行器的控制，直觀地顯示故障診斷的結果和總線數(shù)據(jù)收發(fā)情況，提高了系統(tǒng)的開發(fā)效率，為后續(xù)的進一步開發(fā)和診斷奠定了技術基礎。目前整個系統(tǒng)工作