基于CANLIN溷合网络的车身控制系统研究开题报告.docx

基于CAN-LIN混合网络的车身控制器的研究 开题报告 1.课题背景、来源及研究的目的和意义 在现代社会中汽车承担起了越来越多越来越重要的作用。一部汽车就集合了交通、个人通讯、娱乐设备等众多功能于一身，为乘客提供了前所未有的便利。但随着电子技术的迅速发展及其在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高，汽车电子系统中众多的电子控件、越来越复杂的通信必然导致整车布线庞大而且复杂，如在1955 年平均一辆汽车所用线束总长度为 45 米，而到了 2002 年，一辆汽车所用的平均线束总长度达到了 4000 米[1]。同时如此众多的布线也使得汽车内安装空间紧缺，运行可靠性降低，故障维修难度增大，汽车制造成本增加。传统的电气系统点对点的通信方式已越来越不能满足现代汽车的通信需求。 从 20 世纪 80 年代初开始，世界各国开始研究一种基于数据网络的车内信息交互方式——汽车网络，以解决在提高汽车性能与控制线束数量之间的矛盾。将汽车上的各种电子装置与设备连成一个网络，既可以减少线束，又可更好地控制和协调汽车的各个系统，使汽车性能达到最佳，同时也使得汽车的制造成本得到有效的控制。在2003 年 6 月在南京菲亚特下线的“派力奥 周末风”，由于采用了汽车整体汽车网络技术，从而减少了 23%的线束，降低元件重量 2.8 千克[1]。汽车网络正使得汽车发展进入一个崭新的时代。 目前国内的汽车公司大多没有建立自己的总线网络技术标准，在车辆上主要采用由配套零部件厂商自己定义的标准，造成整车总线网络协议不统一。在新车型系统集成过程中出现很多问题，导致产品开发周期延长。此外，在总线协议方面不具有知识产权。而与此同时，近年来随着我国汽车行业的迅速发展，汽车电子市场迅速扩大，整个市场以超过40%的比例快速增长，其中车身电子产品在整个汽车电子产品中所占份额较高。为了改变当前现状,本文主要针对汽车中低速CAN 总线协议和LIN 总线协议进行研究，对汽车车身电子相关控制器的报文、信号等进行定义，并对整车总线网络系统进行设计、分析和优化，从而最终形成一套具有应用前景的车身通信网络技术方案。 2．国内外在该方向的研究现状及分析 自 1980 年起，众多国际知名汽车公司开始积极致力于汽车网络技术的研究及应用。汽车网络的使用解决了点对点式车身布线带来的问题，使车身布线更规范化、标准化，降低了成本，增强了稳定性。迄今为止，已有 Bosch 的 CAN(Controller Area Network)、SAE 的 J1850、LIN 协会的 LIN(local Interconnect Network)，FlaxRay 联盟的 FlaxRay，德国 Oasis Silicon System 公司开发的 MOST(Media Oriented Systems Transport)等多种网络标准。 如今，在西方发达国家汽车网络技术已经非常普及，基本上出产的每一辆汽车都不同程度的使用了汽车网络技术。而且各种标准也还在迅速的发展之中。就发展趋势来看，在不远的将来，CAN 总线技术会普及到多数汽车上的动力及车身系统上，LIN 总线作为一种成本更低的网络，主要用于作为对 CAN 的补充，正广泛应用于车身等实时性要求不高的低速率场合，FlaxRay 逐步普及于汽车的安全系统(高级动力总成，底盘，线控系统)，MOST 在豪华型车辆的多媒体系统中将大有作为。 我国的汽车网络技术起步较晚，发展落后于西方国家。近几年，随着中国经济的高速发展，面对中国巨大的轿车市场，世界上各大汽车制造商纷纷与国内汽车制造厂合作生产轿车，并且所生产轿车的技术含量正逐渐提高，但总体上发展远远落后于西方发达国家，而且发展状况很不平衡。汽车网络技术主要还是应用于中高档的轿车上面，而一些低档车，对于车在网络技术的应用还是相对较少。而且从产业角度来看，汽车网络的应用研究可分为两个层次，第一个层次是在单个 ECU 中嵌入汽车网络功能，使单个 ECU 能通过汽车网络实现与其他 ECU 之间的信息交互；第二层次是确保汽车网络在量产汽车中可靠工作，这是汽车网络产业化的终极目标[2]。我国的汽车网络的研发主要还停留在第一个层次上，对整车网络宏观上的规划处于初级阶段，对于汽车网络规划的核心技术，不能公开获得，这也限制了我国车在网络技术的发展。总之，国内汽车网络通过几年的发展，取得了不小的成绩，但是现在也面临着巨大的挑战。要使得汽车网络研究产业化，将汽车网络转化为先进的生产力，达到世界先进水平，还有很长的路要走。 3.几种车身控制网络拓扑结构的简介 3.1现场连线控制方案 此方案将车身控制模块，作为一个 CAN 网络节点，连接在低速 CAN 总线上，所有的车身控制线与一个微控制器（MCU）的多个 I/O 口连接，由单个微控制器实现所有控制器开关的