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随着汽车电子技术的迅猛发展,汽车电控化、智能化水平不断提升,线控技术开始被运用于汽车转向系统中。线控技术和四轮转向系统结合形成的线控四轮转向系统,由于取消了机械的束缚,可采用智能的控制策略控制前后轮转动,提升了转向性能指标,给四转转向汽车的发展带来了巨大的前景。线控四轮转向系统采用分布式的控制器节点,为了实现节点间的信号传递,系统内的通信网络设计是关键,本文采用传输速度快、安全可靠性高的FlexRay总线作为线控四轮转向系统的节点通信网络。根据转向系统的结构和控制需求,在FlexRay总线协议的规范下,本文对基于线控四轮转向系统的FlexRay总线技术进行研究,设计出能实现线控四轮转向系统节点通信的FlexRay总线网络。本文的主要内容包括:1.查阅相关文献资料,总结FlexRay总线技术的理论研究现状和实际应用现状,为本文设计线控四轮转向系统的FlexRay总线网络提供借鉴。2.研究了一种FlexRay总线静态段消息封装和调度的优化方法,用于提高静态段带宽利用率。通过建立带宽利用率模型,分析出影响带宽利用率的因素,再采用消息封装方法来确定最优静态段时隙长度,并采用消息调度方法来减少静态段时隙个数,从而减少未利用带宽造成的时隙浪费,达到提高带宽利用率的目标。3.根据线控四轮转向系统的工作原理和节点功能,提出合适的FlexRay总线网络架构,并分析了总线上传递的信号类型。采用本文提出的静态段消息封装和调度优化方法设计了静态段信号的帧封装和调度方式,同时也设计了动态段信号的消息封装方式,由此进一步设计了 FlexRay总线网络的通信全局参数。在通信仿真软件CANoe上建立了线控四轮转向系统节点通信数据库和节点虚拟仿真模型,验证了基于线控四轮转向系统的FlexRay总线网络相关参数设计的正确性。4.使用CANoe软件进行通信仿真时,节点在编程中不能完整准确地描述主动转向控制算法,因此本文设计了基于线控四轮转向系统的CANoe/Matlab联合仿真。在Matlab/Simulink软件中建立了控制器算法模型,并通过软件接口将算法得出的实际信号值发送到CANoe软件内进行联合仿真,还原了真实的节点通信过程,联合仿真验证了转向控制策略和FlexRay总线网络参数设计的正确性。5.对线控四轮转向系统的FlexRay总线网络的物理节点进行了软硬件设计,包括芯片的选型和软件程序的设计,并在搭建的线控四轮转向系统实验台架上,利用物理节点通信测试实验,验证了本文对线控四轮转向系统FlexRay总线网络设计的正确性和可行性。