车载网络技术的应用与开发研究

论文摘要

现代汽车随着汽车工业的发展运用了大量的电子控制装置,中高档汽车采用了数十几个甚至几十个电子控制单元(ECU),而每一个电子控制单元与多个传感器和执行器连接着。各电子控制单元在进行信息交换时都通过各自独立的数据线进行传输,这样会导致电控单元针脚增加,电控系统的线束和插接件也会增加,最后导致故障率增加。为了简化线路,提高各电控单元之间的通信速度,降低故障频率,车载网络传输系统应运而生。现代汽车普遍采用了车载网络系统有CAN、LIN、MOST、FlexRey、VAN、Byteflight等,网络传输协议已经成为现代汽车网络传输的关键技术。车载网络技术是汽车内部各电控单元之间进行信息交互的纽带,车载网络系统解决了汽车线束和插接件增加带来的线束多头布置困难、维修诊断困难等问题,现代汽车维修的特点已从传统的机械修理转变为智能化电子技术诊断与机械修理相结合的修理方式。汽车网络教学在高职院校教学中也要从传统的机械修理转变为现代智能技术诊断,教学网络平台应运而生。同时信号以车载网络系统中数据总线的形式进行传输,可以进行信息共享,优化系统的控制功能,提高汽车网络技术在实际运用中综合控制的准确性。车载网络系统出现故障可以导致汽车电控单元不能相互通信,从而引发故障。本文深入讨论了车载信息系统的几项关键技术(车载信息系统网络技术,车载无线通信技术,汽车嵌入式技术)及典型汽车(奥迪、通用别克、大众等)网络故障的诊断方法。论证了车载网络技术及诊断方法对车载信息系统的重要性,探讨了技术的发展趋势。为车载信息系统的网络结构和无线通信设计方案提供相关依据,并且给日常的职业教育教学中提供较完备的数据管理和数据处理功能。本文介绍了车载信息系统产生的背景和网络技术的发展方向,从发展的角度论证了未来车载信息系统构建的意义,对未来社会对车载信息系统的功能需求进行分析,并以这些功能需求为基础,提出了未来车载信息系统结构方案设计。通过基于总线的车辆控制系统的研究,实现了实时控制车辆,各个控制模块通过总线进行相互通信的要求,从而达到了汽车智能通信网络职业教学年目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 车载网络系统发展概况
• 1.1.1 车载网络系统发展趋势
• 1.1.2 课题研究的目的和意义
• 1.1.3 车载网络信息传输系统的功能与特点
• 1.2 汽车网络系统基础
• 1.2.1 车载网络系统的结构与分类
• 1.2.2 常用基本术语
• 1.2.3 局域网与现场总线
• 1.2.4 汽车车载网络通信协仪
• 1.3 本论文的选题和研究内容
• 第二章 汽车车载网络系统的组成与工作原理
• 2.1 汽车多路传输系统
• 2.1.1 多路传输系统与组成
• 2.1.2 多路传输系统通信协议标准
• 2.2 CAN 数据总线
• 2.2.1 CAN 数据总线传输系统的组成与功能
• 2.2.2 CAN 数据总线的特征
• 2.2.3 CAN 数据总线通信协议
• 2.2.4 CAN 数据总线的应用范例
• 2.3 汽车车载局域网（LAN）
• 2.4 汽车局部连接网（LIN）
• 2.5 汽车MOST 技术
• 2.6 汽车光纤技术
• 2.7 汽车蓝牙技术
• 2.8 本章小结
• 第三章 汽车车载网络系统的故障类型与检修
• 3.1 汽车车载网络系统故障状态与类型
• 3.1.1 汽车车载网络系统的故障状态
• 3.1.2 汽车车载网络系统的故障现象与类型
• 3.2 汽车车载网络系统的故障检修
• 3.2.1 汽车车载网络系统的检修注意事项
• 3.2.2 汽车车载网络系统的故障诊断与检测方法
• 3.3 本章小结
• 第四章 CAN 总线的车身电器控制系统网络实验台设计
• 4.1 系统节点分类及其功能
• 4.2 系统硬件电路设计
• 4.2.1 上位机转换节点接口电路
• 4.2.2 开关控制节点接口电路
• 4.2.3 车灯控制节点接口电路
• 4.2.4 车门控制节点接口电路
• 4.3 系统软件设计
• 4.3.1 节点主程序
• 4.3.2 节点子程序
• 4.4 本章小结
• 第五章 汽车车载网络系统的教学设计
• 5.1 教学平台简介
• 5.2 汽车运用技术专业仿真实训软件
• 5.2.1 软件开发内容
• 5.2.2 软件表现要求
• 5.2.3 汽车故障诊断系统软件平台
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 本论文研究总结
• 6.2 前景展望
• 6.3 本章小结
• 致谢
• 参考文献
• 攻博/硕期间取得的研究成果