發(fā)布時(shí)間：2019-03-24 17:07

【摘要】：隨著汽車電子化、智能化和信息化的發(fā)展,汽車電控單元(electronic control unit, ECU)數(shù)量不斷增加,車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。FlexRay作為下一代汽車總線標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)時(shí)性、可靠性和靈活性等方面具有較大的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)在汽車動(dòng)力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、電子線控系統(tǒng)(X-by-wire)等汽車關(guān)鍵控制系統(tǒng)中應(yīng)用。汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)(automotive open system architecture, AUTOSAR)為FlexRay總線提供了專用的網(wǎng)絡(luò)管理(network management, NM)規(guī)范,用于FlexRay網(wǎng)絡(luò)通信管理。因此,研究AUTOSAR規(guī)范的FlexRay網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制,對(duì)保障FlexRay的安全、可靠通信具有重要意義。本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和企業(yè)委托項(xiàng)目,研究了基于AUTOSAR的FlexRay網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)制。在分析FlexRay的通信特點(diǎn)和AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制的基礎(chǔ)上,提出了一種基于故障檢測(cè)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)通信管理方法,并建立了節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信管理狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型,設(shè)計(jì)了Error Check狀態(tài)下的分布式故障檢測(cè)機(jī)制,給出了該機(jī)制下FlexRay網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)管理參數(shù)的計(jì)算方法；然后,針對(duì)上述網(wǎng)絡(luò)通信管理方法,在MC9S12系列芯片中進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),分別設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)的硬件、通信驅(qū)動(dòng)程序和網(wǎng)絡(luò)通信管理模塊；最后,利用CANoe和DaVinci軟件搭建了FlexRay網(wǎng)絡(luò)通信管理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)機(jī)制、故障檢測(cè)時(shí)間、協(xié)同睡眠過程和NM帶寬消耗率4個(gè)方面進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)通信管理方法的可行性和有效性。本文的研究對(duì)建立高可靠的車載網(wǎng)絡(luò)通信管理系統(tǒng)進(jìn)行了有益的嘗試。
[Abstract]:With the development of automobile electronization, intelligentization and informatization, the number of electronic control unit (electronic control unit, ECU) is increasing, and the communication network in vehicle has become an inevitable trend. FlexRay, as the next generation bus standard, is in real-time. It has great advantages in reliability and flexibility, and has been applied in automotive key control systems such as vehicle power system, chassis system, and electronic wire control system (X-by-wire). (automotive open system architecture, AUTOSAR), an open system architecture of automobile, provides a special network management (network management, NM) specification for FlexRay bus, which is used in FlexRay network communication management. Therefore, it is of great significance to study the FlexRay network management mechanism of AUTOSAR specification to ensure the security and reliable communication of FlexRay. Based on the project of National Natural Science Foundation and the project commissioned by enterprises, this paper studies the FlexRay network communication management mechanism based on AUTOSAR. Based on the analysis of the communication characteristics of FlexRay and the mechanism of AUTOSAR network management, a FlexRay network communication management method based on fault detection is proposed, and the state transition model of internal network communication management of nodes is established. The distributed fault detection mechanism based on Error Check is designed, and the calculation methods of FlexRay network parameters and network management parameters are given. Then, according to the above-mentioned network communication management method, implemented in the MC9S12 series chip, designed the node hardware, the communication driver and the network communication management module respectively; Finally, the FlexRay network communication management experiment system is built by using CANoe and DaVinci software. The simulation experiments are carried out from four aspects: node fault detection mechanism, fault detection time, cooperative sleep process and NM bandwidth consumption rate. The experimental results prove the feasibility and effectiveness of the designed network communication management method. The research in this paper makes a beneficial attempt to establish a high reliable vehicle network communication management system.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.6

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