汽车集成BCM嵌入式系统的研究与设计

发布时间：2020-05-14 05:14

【摘要】：随着电子控制单元在汽车上应用,大量电子控制单元的引入改善了汽车的舒适性、稳定性、安全性和环境友好性。目前国内自主品牌的汽车电子控制单元所占的市场份额很低,很少存在核心竞争力产品,主要被国外大公司所垄断。因此掌握汽车电子的核心技术及产品设计规范已成为国内厂家的迫切需求。汽车BCM中的嵌入式系统涉及到需求分析与建模、开发流程、软件开发、硬件开发和测试检验等许多内容。该系统是基于CAN/LIN网络通信,主要功能包括车灯控制、雨刮控制、车窗控制、中控锁控制和后除霜控制。由于篇幅的限制,本文仅对车灯控制,车窗控制,网络管理的功能设计和实现作详尽的论述。本文主要围绕开发中的几个主要问题进行分析研究：1)利用直接式网络管理方法研究网络管理,并使用CANOE进行仿真设计和自动化测试；2)利用Matlab软件中的Statesflow工具研究建立自动化代码开发平台,提高软件开发效率、提高可读性、可维护性和可移植性；3)利用纹波技术研发车窗防夹系统,解决传统系统寿命短、成本高、使用不便的问题。文中使用Worst-case分析模式对转向灯的硬件设计进行分析,使用Matlab /Statesflow建模对转向灯的软件设计进行仿真,利用CANOE对CAN通信进行测试和仿真。利用纹波技术实现了车窗防夹系统,该系统达到了用户的要求,符合国家的车窗防夹规范,并已经获得专利。本文的研究成果满足整车电器控制要求,并在某国产车上得到应用和验证,具有很强的现实意义。
【图文】：

分布式控制系统

主要有:Matlab/simullnk/stateflows和CANoe。图2.3分布式控制系统设计上图2.3体现了整个系统的开发流程和各阶段所使用的软件，这里简单对主要软件做一个介绍。CANDB软件是CAN通信数据库，所有的功能表示和通信矩阵的描述都在这里，根据项目实际情况建立各个节点，并在各个节点中实现各报文的描述。该软件是所有操作的核心，CANDB文件的结构和内容，就决定了整个项目的结构和通信方式。建立了项目数据库，我们使用CANOE软件内的CAPL软件进行整车功能的设计，同时利用CANOE中的 PanelEditor软件设计仿真模拟环境

分布图,汽车故障,分布图

我们也利用StateflowS设计程序代码，因为Statefiows软件设计的程序可以通过Rl，W工具直接转换位C代码，，并且Stateflows软件是通过状态机原理设计的软件，图形化非常强，利于二次开发和程序查看。当所有的模拟都通过的情况下，我们将程序烧录到实际电路板上，再和CANOE进行联调(半实物仿真)，以确认底层Drive程序的正确性，同时也再次检查是否满足研究对象需求。当所有的模块都开发成功时，我们可以进行实物测试，并使用cANOE进行检测，以利于发现问题。这是研究对象的整个开发流程。2.3.2V型仿真开发模型2.3.2.IV型开发优势从下图2.4汽车故障分布图我们可以发现汽车的故障分布问题，大部分故障都是由电子电气系统引起或者和电子系统相关。目前汽车电子占整个汽车生产成本的30%以上，而汽车技术90%的创新都来自于汽车电子技术的发展。电子控制单元数量不断增多，仅变速器控制单元有20.000多行代码;BUG率相对较蒸蒸鬓鬓鬓薰薰羹薰薰鬃蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸薰薰薰薰薰纂翼蘸纂鬃鬃
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP368.1

【引证文献】