基于CAN/LIN总线的车身控制系统设计

摘要

随着汽车产业的飞速发展，车身电子模块的数量越来越多，而且功能也越来越复杂，导致车身控制系统（BCM, Body Control Module）的性能要求也需要不断提高。为此，如何实现车身控制系统更安全可靠与智能化的管理，车身电子模块将是一个重要的课题。本文将对此课题展开研究。
　　本文设计车身控制系统是基于CAN/LIN汽车网络搭建完成的。介绍了国内外汽车总线的研究现状与发展趋势，对CAN总线、LIN总线议的特点、分层结构、消息帧进行详细的介绍。本系统在CAN网络与LIN网络进行节点之间的数据通信。本文将在CAN/LIN网络的构架上进行车身控制系统的功能设计，通过报文的收发实现了网络节点模块的控制。同时，由控制器实现了CAN/LIN网关的功能，使各网络节点模块之间可以相互进行数据传送，实现车身电子模块的智能控制。
　　作为功能扩展，本文还设计了车身负载调度与发电机调节器两个车身控制系统的创新功能模块。负载调度是为了使车辆电气系统的安全而设计的模块，当正在工作的负载总功率超过电气系统的安全范围时该模块将会进行负载的调度，保证了电气系统的安全。为了使车辆电气系统具有更好的稳定性，所设计的基于车身控制系统的汽车发电机调节器在汽车发电机电压调节器有故障，系统状态电压出现过大波动时，能利用车载智能车身控制系统进行调压工作。实现了对发电机输出电压的监测，并在其过高或过低时进行调节，同时具有切断原调压电路功能，达到保护作用，使车辆电气系统能更安全地工作。
　　本文对所设计的系统进行实验，结果满足设计要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

§1.1 研究背景

§1.2 选题意义

§1.3 车身控制系统及总线的发展现状与趋势

§1.4 本文的主要研究内容

§1.5 本章小结

第二章 车身控制系统相关技术介绍

§2.1 车身控制方式的分类

§2.2 CAN总线的概述

§2.3 LIN总线的介绍

§2.4 本章小结

第三章 车身控制系统平台的总体设计方案

§3.1 车身控制系统的总体结构设计

§3.2 智能车身控制系统实现的功能

§3.3 负载保护模块设计

§3.4 车身电气负载调度的设计

§3.5 汽车发电机备用调节器的设计

§3.6 本章小结

第四章 系统的硬件设计

§4.1 控制器的选型

§4.2 实验网络的设计

§4.3 CAN节点电路设计

§4.4 LIN节点电路设计

§4.5 负载智能保护开关的电路设计

§4.6 发电机调压器的电路设计

§4.7 本章小结

第五章 系统的软件设计

§5.1 系统软件设计的开发环境

§5.2 系统软件设计的主要流程

§5.3 BCM控制节点模块的软件设计

§5.4 CAN报文收发的软件设计

§5.5 LIN报文收发的软件设计

§5.6 CAN/LIN网关的软件设计

§5.7 负载调度的软件设计

§5.8 发电机调节器的软件设计

§5.9 本章小结

第六章 系统的实验

§6.1 系统实验平台

§6.2 实验内容和结果

§6.3 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

附录 攻读硕士学位期间所发表的学术论文