论文部分内容阅读
随着汽车电子化、智能化和信息化的发展,汽车电控单元(electronic control unit, ECU)数量不断增加,车内通信网络化已经成为必然趋势。FlexRay作为下一代汽车总线标准在实时性、可靠性和灵活性等方面具有较大的优势,已经在汽车动力系统、底盘系统、电子线控系统(X-by-wire)等汽车关键控制系统中应用。汽车开放系统架构(automotive open system architecture, AUTOSAR)为FlexRay总线提供了专用的网络管理(network management, NM)规范,用于FlexRay网络通信管理。因此,研究AUTOSAR规范的FlexRay网络管理机制,对保障FlexRay的安全、可靠通信具有重要意义。本文依托国家自然科学基金项目和企业委托项目,研究了基于AUTOSAR的FlexRay网络通信管理机制。在分析FlexRay的通信特点和AUTOSAR网络管理机制的基础上,提出了一种基于故障检测的FlexRay网络通信管理方法,并建立了节点的内部网络通信管理状态转换模型,设计了Error Check状态下的分布式故障检测机制,给出了该机制下FlexRay网络参数及网络管理参数的计算方法；然后,针对上述网络通信管理方法,在MC9S12系列芯片中进行了实现,分别设计了节点的硬件、通信驱动程序和网络通信管理模块；最后,利用CANoe和DaVinci软件搭建了FlexRay网络通信管理实验系统,从节点故障检测机制、故障检测时间、协同睡眠过程和NM带宽消耗率4个方面进行了仿真实验,实验结果证明了所设计的网络通信管理方法的可行性和有效性。本文的研究对建立高可靠的车载网络通信管理系统进行了有益的尝试。