基于OSEK/VDX的汽车车身控制模块研究与开发

论文摘要

我国已经成为汽车生产和消费大国,但汽车核心技术仍然面临着空心化的困局,其根本原因在于汽车的电子化程度越来越高,而国外汽车商对国内汽车制造商施行汽车电子技术封锁策略,进而通过零部件供应和技术垄断来达到长期占有中国汽车市场的商业目的。只有掌握汽车电控单元的设计技术,开发出真正自主设计的汽车电控单元,才能打破国外汽车电子技术垄断,实现中国汽车电子技术的质的飞跃。论文首先对选题背景和目的意义以及国内外研究现状进行了分析介绍,然后对该系统需求进行了详细分析,并根据实际需求提出了系统总体架构。系统采用飞思卡尔公司的车身控制专用芯片MC9S128XE为主控芯片进行车身控制模块系统设计,采用数字IO接口、AD采样单元、总线控制单元、以及其他外围模块实现对车身电气设备的集中控制和管理,如电动门窗、电动雨刮、中控门锁、灯光等。在完成了整个系统的总体架构后,论文详细介绍了系统硬件和软件模块的设计。硬件首先根据确定的方案进行风险预估和芯片选型,可以实现对诸如车灯、雨刷、车门、车窗、组合开关等进行控制,同时采用总线进行通讯。同时,为保证系统能够稳定、可靠的工作,本文针对汽车中影响系统工作的干扰因素进行了详细的分析,提出了相应的抗干扰措施。软件采用嵌入式操作系统,增强了软件的可移植性和可靠性,在对各个模块功能和实现方法分别进行了研究的基础上,重点对车窗的控制进行了详细描述。目前样机已经装车实验,相对于国外BCM产品,国产件可以根据发展需求和国内消费特点,改进和增加部分功能。对于汽车厂来说,也可以减小供货风险,降低产品成本,同时可以方便的掌控产品的功能和性能。无论在产品的生产制造、质量监控还是售后服务等各个环节上,都可以提升质量,优化流程,增加保障。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外技术及应用现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 1.5 论文章节安排
• 第二章 车身控制模块总体设计
• 2.1 车身控制模块的功能
• 2.2 车身控制模块的特点
• 2.3 车身控制模块的基本功能
• 2.4 BCM 微控制器的选择
• 2.5 车身控制模块的解决方案
• 2.5.1 总体设计说明
• 2.5.2 总体方案
• 2.5.3 外围电路方案
• 2.6 操作系统方案
• 2.7 任务分析及实现
• 2.8 开关信号的检测方案
• 2.9 本章小结
• 第三章 车身控制模块硬件设计与实现
• 3.1 主控制器单元设计
• 3.2 电源要求及方案选择
• 3.3 大功率负载驱动方案
• 3.4 遥控上锁及开锁设计方案
• 3.5 输入输出信号
• 3.6 抗干扰设计
• 3.7 本章小结
• 第四章 车身控制模块软件设计与实现
• 4.1 软件架构
• 4.1.1 软件总体结构图
• 4.1.2 软件流程
• 4.2 独立任务的实现
• 4.2.1 信号采集任务的实现
• 4.2.2 中控锁控制任务的实现
• 4.2.3 雨刷控制任务的实现
• 4.2.4 灯光控制任务的实现
• 4.3 电动车窗的控制
• 4.3.1 车窗控制软件设计
• 4.3.2 驱动芯片MC33486 的软件设计
• 4.3.3 防夹手功能的实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 仿真与测试
• 5.1 系统仿真设计
• 5.2 测试需求
• 5.3 测试环境的搭建
• 5.4 测试结果
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献