随着汽车智能化与网联化的发展,汽车ECU的功能和结构愈加复杂,车内ECU的数量多达100个以上,对ECU的软件升级提出了更高的要求。诊断刷新系统作为整车诊断的关键部分,对车载ECU的软件升级起到重要的作用。设计安全、可靠、高效的诊断刷新系统可以大幅度提升ECU软件升级的性能。目前基于CAN总线的诊断刷新系统因其带宽不足,使得ECU刷新效率低、更新时间长。针对以上问题,本课题依托广州某整车厂诊断开发研究项目,结合以太网技术,旨在设计一套基于车载以太网的诊断刷新系统,并重点研究系统中刷新系统工具和下位机ECU的Bootloader,来解决当前ECU软件升级带宽不足、更新时间长的问题。本文主要研究工作如下:首先,本文对基于车载以太网的诊断刷新系统进行系统设计。根据项目和系统需求,重点分析设计刷新系统工具和下位机Bootloader的整体架构,并对两者的交互关系进行研究。通过分析UDS统一诊断服务,确定诊断刷新系统所涉及的诊断服务种类,分析车载以太网诊断协议和HIS标准关键内容,同时对底层驱动模块进行设计。然后,设计实现下位机Bootloader和刷新系统工具。针对下位机Bootloader的实现,本文以英飞凌TC297芯片为硬件平台,基于C语言开发,重点研究其主要组成模块的设计原理、工作机制和关键数据结构,同时为了保证Bootloader的安全,创新性地提出双重完整性校验机制,改进其安全设计。刷新系统工具是基于CANoe软件开发,利用CAPL语言进行逻辑实现,重点设计其软件界面并详细分析其软件功能和逻辑。为实现系统功能和满足研究项目需求,对诊断刷新流程进行详细设计。刷新系统工具和下位机Bootloader基于以太网进行通信,刷新过程符合统一诊断服务和以太网协议格式要求。最后,搭建实验环境对整个车载以太网诊断刷新系统中刷新系统工具和下位机Bootloader软件进行联调测试。测试结果表明ECU能高效完成刷新,验证基于车载以太网的诊断刷新系统具有可行性与有效性。结合项目需求和生产需要,设计若干测试用例进行下位机Bootloader功能测试,确保其安全可靠性。相同环境下进行与CAN总线诊断刷新的对比仿真实验,结果表明基于车载以太网的诊断刷新效率提高有15倍以上,具有极高的刷新效率,对企业开发项目成本控制具有重要的指导意义和工程应用价值。