车辆控制网络及其在车辆电控系统中的研究与应用

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1、浙江大学硕士学位论文摘要摘要随着电气电子单元不断升级，性能／价格比不断攀高，它们在车辆系统上的应用越来越普遍，提供了更多的功能，增强了车辆的安全性与舒适性；另外，由于成本的限制，要求不同厂商的电气电子单元能够集成在整车上成为一个功能整体，车辆网络正是在这样的背景下孕育而生。车辆网络的发展经历了从点对点连结的架构，自定义网络架构到开放式车辆控制通信网络三个阶段。分散于车辆各处的电气电子单元在标准协议的作用下连结到共同的通信总线，组成车辆分布式控制通信网络，完成分布式控制任务。车辆网络具有很好的开放性、实时性和扩展性，具有全数字化通信、低成本和适应性强的特点。车辆网络

2、正在改变着轿车、客车、货车和牵引车等传统燃料车辆，并成为混合动力汽车、电动汽车等新型能源车辆上的一大趋势。本文研究了车辆控制网络，建立了一个车辆控制通信网络平台，包括高速CAN子网段，低速CAN子网段和LIN子网段，覆盖了A、B、C三类车辆网络。这三种子网段分别面向车辆上不同的应用场合，使得生产自不同厂商的、分布在车身各处的电控单元可以容易地连结到一起，实现自由通信，进而能够进行分布式的智能控制。高速CAN被应用到动力传动系统和安全系统这类要求强实时性的应用场合，低速CAN用于与舒适性和人机接口相关的车身电子控制系统，LIN面向传感器／执行器的管理，是一个低速率、

3、低成本的辅助网络。这三种子网段通过中央网关连接起来，实现整车信息共享。本文还研读了SAE儿939协议，并将其应用到高速CAN子网段，称为儿939网络。根据特定的控制序列，在车辆控制网络上实现典型的车辆控制通信过程。课题还设计开发了基于特定协议的组合仪表、基于J1939协议的CAN／LIN网关和电控单元，使用上位机软件VectorCANoe对车辆网络和物理节点进行仿真测试。最后在车辆网络平台上对实车数据进行分析测试。关键词：车辆网络，CAN，SAEJ1939，LIN，仪表，网关IV浙江大学硕士学位论文AbstractAbstractMoreandmoreelectr

4、oniccontrolunits(ECUs)，whichprovidemorefunction，safety，efficiencyandcomfort，arewidelyusedinmodernvehiclecontrolsystemsbecauseofupgratingofECUsanditsincreasingperformace．Inaddition，ECUsfromdifferentmanufacturescan’tbeintegratedtogetherbecauseofproprietaryinterface．In-vehiclenetworking(

5、IVN)givebirthtoitselfunderthiSbackground．Itdevelopedfromp—to—Pwiringtoproprietarynetworkingandtoopeninterconnectedvehiclecontrolandcommunicationnetworking．ECUsdiStributedaroundthevehicleconnectetothecommunicationbusonthebaseofStanderdprotocol，makingupavehicledistributedcontr01andcommu

6、nicationnetworkingandaccomplishdiStributedcontroltasks．IVNhasgoodcomposabilityandcompatibility，completedigitalcommunication，iowcostandstrongflexibility；IVNischangingtranditionalcar，busandtractor，andhasbecomingaremarkabletrendinhybridpowerandelectricalpowervehicle．InthiSdissertationanI

7、VNsolutionoftwodifferent，threekindsofsub—networkingscorrespondingtothreedifferentapplicationsinthevehiclehasbeenpresented．ThiSIVNarchitectureresolvedtheproblemofbulkwiringharnesses，makingeasiertoconnectdistributedECUsthatmanufacturedbydifferentsuppliers，andrealizingvehiclediStributedc

8、ontr0