现代轿车车身控制器局域网及主要控制装置的研究

摘要

为了简化现代汽车中大量智能传感器和执行元件与电子控制单元，以及多个电子控制单元之间进行复杂的信息传递和数据交换，汽车网络技术就应运而生。所以本论文的主要工作就是研究汽车网络技术并以CAN2.0B为基础建立一条车身控制器局域网以及该网络主要装置的研究。 本论文首先概述了国内外汽车网络技术的发展和应用，并按照功能进行将应用在汽车中的网络分为六类，进一步对运用在汽车中的几大主流协议及其统一开发平台OSEK作了简单介绍，除此之外还介绍汽车网络技术发展的趋势。 然后，提出了该车身网络及主要装置(门节点)的功能，详细介绍了该系统各个功能模块的设计思路，并给出了电动玻璃升降器智能防夹算法并在实验研究中得到验证；为了简化软件设计，本论文提出了一种基于任务优先级的非抢占型实时内核，并且对它们作了详细的介绍。 在研究OSEK和SAEJ1939的基础上提出了该车身网络的通信模型、网络管理方法以及数据定义的方法。 在本文最后给出了本车身控制局域网的实验结果。实验结果表明：采用制定的电动玻璃升降器智能防夹算法、通信模型、网络管理以及数据定义方法实现了该系统的功能，研制一条运行正常的车身控制网络，基本达到了预期的目的。

目录

文摘

英文文摘

前 言

第一章汽车网络技术概述

1.1汽车网络的分类

1.2各类网络中主流协议的简介

1.2.1 LIN协议

1.2.2 CAN协议

1.2.3 SAE J1939

1.2.4TTP和Flexray

1.3统一开发环境OSEK/VDX

1.4汽车网络发展趋势

第二章车身系统中器件的介绍

2.1 MC68HC908AZ60概述

2.1.1定时器

2.1.2低功耗模式

2.1.3A/D转换器

2.1.4键盘中断

2.1.5 CAN控制器模块(MSCAN08)

2.2 MC33388(CAN收发器)

2.2.1介绍

2.2.2 MC33388的工作模式

2.2.3MC33388的错误检测

2.3 MC33186的简介

第三章车身控制器局域网(CAN)的功能描述

3.1车身控制局域网的简介

3.2左前门节点的功能

3.2.1升降器控制

3.2.2集控门锁控制

3.2.3后视镜的控制

3.3右前门节点的功能

3.3.1玻璃升降器的控制

3.3.2集控门锁控制

3.3.3右后视镜控制

3.4左、右后门节点的功能

3.4.1玻璃升降器的控制

3.4.2集控门锁控制

3.5四门节点升降器控制器的功能

3.5.1玻璃升降器的防夹功能

3.5.2软停止功能

3.5.3升降器的初始化

3.5.4升降器的过载保护

3.5.5集控门锁优先功能

3.5.6变光控制

3.5.7休眠控制

3.5.8集控门锁工作过程

第四章车身控制器的设计(门节点)

4.1门节点的简介

4.2左前门节点控制器的设计

4.2.1微控制器模块

4.2.2CAN控制模块

4.2.3玻璃升降器控制模块

4.2.4门锁电机控制模块

4.2.5后视镜控制模块

4.2.6控制器电源模块

4.2.7其他的开关输入信号

4.3右前门节点控制器的设计

4.4左、右后门节点控制器的设计

4.5门控制节点的软件设计

4.5.1三种实时嵌入式实时系统

4.5.2门控制节点的嵌入式操作系统的内核简介

4.5.3左门节点的任务分配及其软件结构

4.6其他门节点的任务分配

4.7智能防夹功能的算法

第五章车身网络的实现

5.1通信协议

5.1.1通信模型介绍

5.1.2通信模式

5.1.3车身网络的数据定义

5.2网络管理

5.2.1网络管理概述

5.2.2网络管理的选择

5.2.3节点和网络的状态

5.2.4节点的监测机制

5.2.4内部网络管理的状态

5.2.5网络休眠的处理方法

第六章车身网络实现的试验结果

第七章总结

参考文献

致谢

附录1：基于任务优先级的非抢占型实时内核的流程图