網(wǎng)絡(luò)化車身電子電器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化是汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的車身電器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，整車線束相當(dāng)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障維修困難。車用總線技術(shù)由此獲得了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。 本文研究了基于CAN總線的車身網(wǎng)絡(luò)控制與診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、硬件及軟件的設(shè)計(jì)。在詳細(xì)介紹了目前車身網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)際要求，首先設(shè)計(jì)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(luò)結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)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(guān)，并設(shè)計(jì)了高速CAN總線網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)未來(lái)與其它車載高速網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊。在網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議上參考SAE J1939協(xié)議，結(jié)合本網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及需求，制定了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議，最終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的整車網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中完成了車門控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。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(gè)CAN節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)帶防夾功能的電動(dòng)玻璃升降器、帶加熱功能的電動(dòng)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(shè)計(jì)了各類控制輸入信號(hào)的采集、驗(yàn)證和處理電路。在軟件上實(shí)現(xiàn)了底層網(wǎng)絡(luò)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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的脈沖來(lái)監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)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(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 設(shè)計(jì)了燈光控制系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)。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(guān)三個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了各類燈光的驅(qū)動(dòng)和診斷處理電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)燈光控制系統(tǒng)的替代。在軟件上設(shè)計(jì)了總線通訊和系統(tǒng)故障診斷算法，幫助駕駛員及時(shí)了解外部功能指示燈的工作狀態(tài)，并提示對(duì)故障及時(shí)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(shè)計(jì)了車身控制單元BCM和總線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。將BCM作為系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換、未來(lái)與車載高速CAN總線網(wǎng)絡(luò)的通訊。同時(shí)考慮到車身控制的發(fā)展要求，在BC

5、M中設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件接口，將BCM作為車身電子控制系統(tǒng)的擴(kuò)展平臺(tái)，未來(lái)可以根據(jù)需要加入合適的控制信號(hào)，減少因?yàn)楣δ苄枨笞兓鴮?duì)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(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)總線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件，該工具能利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)總線網(wǎng)絡(luò)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(jié)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(jìn)一步開發(fā)和診斷奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。目前整個(gè)系統(tǒng)工作