基于can总线的汽车智能电气控制系统的设计(附件)【字数：10054】
本文对汽车硬件电路和电气控制系统进行了分析，阐述了智能控制的可行性，主要包括仪表盘、故障分析，最后进行了安全测试，通过实践讲述了基于CAN总线设计的智能电气控制系统提高了实时控制系统的安全性和可靠性，提高了智能控制系统的水平，完成了自动诊断和自动处理系统故障。
目 录
一、 绪 论 2
（一）国内外车辆电控技术的应用现状 2
（二）国内外车辆总线技术的发展现状 2
二、硬件电路及电气控制系统设计 3
（一）CAN总线智能节点硬件电路设计 3
（二）车控系统的构成 4
三、智能控制系统设计 7
（一）汽车电气智能控制系统优化设计 7
（二）智能仪表功能设计 7
四、车辆故障恢复及安全控制策略 10
（一）电器故障及安全控制策略浅析 10
（二）总线系统故障及安全控制策略浅析 11
五、总线系统测试 13
（一）测试内容 13
（二）测试方法 14
六、总结 16
七、参考文献： 18
致谢 19
一、 绪 论
（一）国内外车辆电控技术的应用现状
汽车电气控制系统正在一步一步的走向成熟，对于开发汽车电气控制系统需要对驾驶人员、汽车本身以及外部环境因素组成的一个系统进行研究。在目前汽车的保有量当中很大一部分汽车的电气控制系统缺少对外部因素作用的考虑难以满足当前汽车电气控制系统的发展需要
汽车电气控制系统，可以从结构划分分别为发动机电控系统、变速箱电控系统、底盘电控系统、车载娱乐系统及车辆安全电控系统，车身电气电控集约化电气控制系统。从控制方式上可以分为LIN线控制、CAN总线传输MOST控制，FLEXRAY线传，以及以太网等。
（二）国内外车辆总线技术的发展现状
根据传输速度和用途的不同，在20世纪90年代，根据传输速度的不同，汽车战略被分为A、B、C三个类别。随着智能和安全系统的快速发展，出现了D、E等公共交通网络。现在，国外各种总线技术的应用越来越多，越来越好。其中，CAN总线技术具有高适应性、高可靠性和优秀的性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
价比。由于EuroIV及EuroV排放标准的实施，CAN总线技术近年来被西方开发及制造的商用车所采用。国外在汽车电子设备和汽车总线技术的使用方面积累了宝贵的经验，研发了许多技术成熟的产品，带动了产业链的发展，尤其是以美国与德国的技术较为领先。随着科技发展电控技术越发普及国内开始了汽车CAN总线技术的详细研究和应用，但大多是通过CAN总线读取发动机故障代码和一些相关信息。下图为五种总线基本形式。
图1.1总线型 图1.2星型 图1.3环型 图1.4树型
图1.5网状型
我国的汽车电子控制技术非常不成熟。控制装置和机器之间的协调不充分。通过国内汽车公司的不断尝试，有了一定的进步。很多企业都推出了较为成熟的汽车用电子产品，但大部分都将重点放在了非核心组件上。发动机、自动变速器、ABS等核心控制部件的持续改善，需要大量的时间和精力。国内汽车市场巨大，前景广阔。与互联网时代一样，国际通信巨头华为也有进入汽车电子领域的开发战略。现在，我国还处于发展中，但是我们必须相信，只要工厂和零部件制造商坚持投资、挑战、创新，学习外国先进经验，取长补短。在智能控制领域胜出。
在发达国家，汽车用电子设备的成本平均约占总车辆成本的一半。标志着汽车电气控制进入了新时代。目前，汽车电子控制技术正朝着智能控制的方向发展，成为现代汽车领域的研究焦点。随着电子技术的快速发展电子控制技术也在快速发展，以CAN总线为代表的车联网技术应运而生。
以CAN总线为控制传输基础的空气悬架控制技术在汽车领域得到广泛应用。。关于CAN的应用，与国际相比我国的汽车行业发展较晚。在国内汽车领域，一汽大众、上海大众、安徽奇瑞都在汽车上安装了利用CAN总线技术的电动工具。例如，一汽集团生产的奥迪a4运用了3个CAN总线网络。上海大众集团生产的polo用13个CAN总线控制节点，CAN总线的空气悬架控制技术，在中国几乎没有研究。中国在汽车领域都未有拥有独立知识产权以及成熟产品，基本上都是从国外直接进口的。
二、硬件电路及电气控制系统设计
（一）CAN总线智能节点硬件电路设计
CAN有如下特性:
1.取消传统的站点地址编码，用通讯数据段的编码代替的话，您可以在多任务模式下运行。无论是任何一个节点都可以向其他节点发送信息。使用无损失仲裁技术，当两个节点同时将数据传送到网络时，节点低优先级主动停止传送。数据的情况是，优先级高的节点不受影响，继续传送数据，有效防止巴士相撞。CAN节点只需要过滤信件标识符就可以完成，目标是在支点之间、地带以及中央广播的集中传送和接收。
2.使用短的框架结构，每帧有效字节数8个，干涉的可能性较小，数据的传输时间短。
3.所有的数据框架都有错误检测措施，来保证数据传输的可靠性，并且适合在干扰较严重的环境下使用。当出现严重错误时，节点可以自动退出系统。公共汽车与公共汽车的分离连接功能不影响公共汽车的其它工作。
4.CAN的直接通信传输距离可达10公里(速度不到5kbps)，最大通信传输速度为1Mbps，最大通信距离为40米。CAN的节点数主要根据巴士驱动线路而不同，目前有100个CAN节点。拥有2000条以上的信件标识符，而且扩展框架内的信件标识符(29位)数量几乎不受限制。中国生产的部分汽车和大型卡车采用了CAN客车技术，但这些CAN客车技术及产品知识产权在海外。目前中国没有拥有独立知识产权的汽车网络技术和产品。在未来的全球市场竞争中占据位置，为了缩小与外国汽车技术的差距，提高竞争力，拥有独立技术的汽车网络技术及应用系统的消化、吸收、研究和开发是必需的。真相。它包括传感器子系统、道路环境子系统和司机控制子系统。
目 录
一、 绪 论 2
（一）国内外车辆电控技术的应用现状 2
（二）国内外车辆总线技术的发展现状 2
二、硬件电路及电气控制系统设计 3
（一）CAN总线智能节点硬件电路设计 3
（二）车控系统的构成 4
三、智能控制系统设计 7
（一）汽车电气智能控制系统优化设计 7
（二）智能仪表功能设计 7
四、车辆故障恢复及安全控制策略 10
（一）电器故障及安全控制策略浅析 10
（二）总线系统故障及安全控制策略浅析 11
五、总线系统测试 13
（一）测试内容 13
（二）测试方法 14
六、总结 16
七、参考文献： 18
致谢 19
一、 绪 论
（一）国内外车辆电控技术的应用现状
汽车电气控制系统正在一步一步的走向成熟，对于开发汽车电气控制系统需要对驾驶人员、汽车本身以及外部环境因素组成的一个系统进行研究。在目前汽车的保有量当中很大一部分汽车的电气控制系统缺少对外部因素作用的考虑难以满足当前汽车电气控制系统的发展需要
汽车电气控制系统，可以从结构划分分别为发动机电控系统、变速箱电控系统、底盘电控系统、车载娱乐系统及车辆安全电控系统，车身电气电控集约化电气控制系统。从控制方式上可以分为LIN线控制、CAN总线传输MOST控制，FLEXRAY线传，以及以太网等。
（二）国内外车辆总线技术的发展现状
根据传输速度和用途的不同，在20世纪90年代，根据传输速度的不同，汽车战略被分为A、B、C三个类别。随着智能和安全系统的快速发展，出现了D、E等公共交通网络。现在，国外各种总线技术的应用越来越多，越来越好。其中，CAN总线技术具有高适应性、高可靠性和优秀的性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
价比。由于EuroIV及EuroV排放标准的实施，CAN总线技术近年来被西方开发及制造的商用车所采用。国外在汽车电子设备和汽车总线技术的使用方面积累了宝贵的经验，研发了许多技术成熟的产品，带动了产业链的发展，尤其是以美国与德国的技术较为领先。随着科技发展电控技术越发普及国内开始了汽车CAN总线技术的详细研究和应用，但大多是通过CAN总线读取发动机故障代码和一些相关信息。下图为五种总线基本形式。
图1.1总线型 图1.2星型 图1.3环型 图1.4树型
图1.5网状型
我国的汽车电子控制技术非常不成熟。控制装置和机器之间的协调不充分。通过国内汽车公司的不断尝试，有了一定的进步。很多企业都推出了较为成熟的汽车用电子产品，但大部分都将重点放在了非核心组件上。发动机、自动变速器、ABS等核心控制部件的持续改善，需要大量的时间和精力。国内汽车市场巨大，前景广阔。与互联网时代一样，国际通信巨头华为也有进入汽车电子领域的开发战略。现在，我国还处于发展中，但是我们必须相信，只要工厂和零部件制造商坚持投资、挑战、创新，学习外国先进经验，取长补短。在智能控制领域胜出。
在发达国家，汽车用电子设备的成本平均约占总车辆成本的一半。标志着汽车电气控制进入了新时代。目前，汽车电子控制技术正朝着智能控制的方向发展，成为现代汽车领域的研究焦点。随着电子技术的快速发展电子控制技术也在快速发展，以CAN总线为代表的车联网技术应运而生。
以CAN总线为控制传输基础的空气悬架控制技术在汽车领域得到广泛应用。。关于CAN的应用，与国际相比我国的汽车行业发展较晚。在国内汽车领域，一汽大众、上海大众、安徽奇瑞都在汽车上安装了利用CAN总线技术的电动工具。例如，一汽集团生产的奥迪a4运用了3个CAN总线网络。上海大众集团生产的polo用13个CAN总线控制节点，CAN总线的空气悬架控制技术，在中国几乎没有研究。中国在汽车领域都未有拥有独立知识产权以及成熟产品，基本上都是从国外直接进口的。
二、硬件电路及电气控制系统设计
（一）CAN总线智能节点硬件电路设计
CAN有如下特性:
1.取消传统的站点地址编码，用通讯数据段的编码代替的话，您可以在多任务模式下运行。无论是任何一个节点都可以向其他节点发送信息。使用无损失仲裁技术，当两个节点同时将数据传送到网络时，节点低优先级主动停止传送。数据的情况是，优先级高的节点不受影响，继续传送数据，有效防止巴士相撞。CAN节点只需要过滤信件标识符就可以完成，目标是在支点之间、地带以及中央广播的集中传送和接收。
2.使用短的框架结构，每帧有效字节数8个，干涉的可能性较小，数据的传输时间短。
3.所有的数据框架都有错误检测措施，来保证数据传输的可靠性，并且适合在干扰较严重的环境下使用。当出现严重错误时，节点可以自动退出系统。公共汽车与公共汽车的分离连接功能不影响公共汽车的其它工作。
4.CAN的直接通信传输距离可达10公里(速度不到5kbps)，最大通信传输速度为1Mbps，最大通信距离为40米。CAN的节点数主要根据巴士驱动线路而不同，目前有100个CAN节点。拥有2000条以上的信件标识符，而且扩展框架内的信件标识符(29位)数量几乎不受限制。中国生产的部分汽车和大型卡车采用了CAN客车技术，但这些CAN客车技术及产品知识产权在海外。目前中国没有拥有独立知识产权的汽车网络技术和产品。在未来的全球市场竞争中占据位置，为了缩小与外国汽车技术的差距，提高竞争力，拥有独立技术的汽车网络技术及应用系统的消化、吸收、研究和开发是必需的。真相。它包括传感器子系统、道路环境子系统和司机控制子系统。
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