CN108156021A - 一种整车网络拓扑的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车网络通信技术领域，具体的说是一种整车网络拓扑的设计方法。该方法包括以下步骤：步骤一、分析整车网络的通信需求；步骤二、设计针对选择所有电控系统配置的平台化整车网络拓扑；步骤三、设计针对选择部分电控系统配置的各具体车型的整车网络拓扑。本发明是一种整车网络拓扑的设计方法，引入了整车网络柔性化开发的设计理念，可以使各电控系统在硬件保持不变的情况下，只需要在整车下线时做软件匹配，即可满足各具体车型的网络通信需求，解决了当整车电控系统数量众多、变型复杂、选配差别大时的网络拓扑设计问题，提升了整车网络的兼容性，减少了各电控系统的零部件种类，从而降低各零部件的单件成本、管理成本和开发成本。

Description

一种整车网络拓扑的设计方法

技术领域

本发明属于汽车网络通信技术领域，具体的说是一种整车网络拓扑的设计方法。

背景技术

以前整车厂在销售车辆时只有高、中、低三种配备供用户选择，现在为了更好地满足用户的实际需求，越来越多的整车厂开始采取选配的经营手段，也称之为个性化菜单式销售。整车厂公开一些配置和功能，让用户根据自己的爱好和经济能力选择所需要的、认为有用的配置和功能，然后提交到整车厂，整车厂按用户所需个性化地制造车辆。

个性化菜单式销售在赢得用户的同时，也为车辆网络设计带来了挑战。随着人们对节能、安全、舒适、娱乐和便捷的追求,在汽车上应用的电控系统日益增加，某豪华车型的电控系统数量高达80多个。用户选择的电控系统数量N可能为0到Noption个(Noption表示可选配的电控系统的数量)，这N个电控系统均为选配，且没有选配绑定关系，导致某车型的电控系统配置高达数百种。

如果针对每种电控系统配置的车辆均独立进行网络拓扑设计，则会引发如下问题：

(1)网络设计工作量大，且重复工作多。

(2)各车型的网络拓扑不兼容，通用性比较差。

(3)由于网络拓扑不兼容，后续的网络线束设计和网络测试验证工作量大；

(4)在匹配不同电控系统配置的车型时，各电控系统的软、硬件不一致，复用性比较差；

(5)在匹配不同电控系统配置的车型时，各电控系统采用不同的零部件号，使得管理成本和开发成本成指数倍增加。

如果针对所有电控系统配置的车辆均统一进行网络拓扑设计，则只能按照N＝Noption来设计。当选择的电控系统数量N较小时，该网络拓扑设计方案的性价比低。例如某车型的参与网络通信的电控系统总数量Ntotal＝20，其中标配的电控系统数量Nstandard＝2，选配的电控系统数量Noption＝18。当Ntotal＝20时，一般需要划分为3－4个网段，并配置1－2个网关以实现各网段之间的信息路由功能。针对所有电控系统配置的整车网络拓扑设计如图1所示，其中ECU1和ECU2为标配，ECU3－ECU20为选配，当用户选择的电控系统数量N＝0时，整车网络中只需要有两个电控系统ECU1和ECU2，但由于ECU1和ECU2和不处于同一网段，为实现ECU1和ECU2之间的通信，还需要保留电控系统ECU3和ECU4，在整车成本中额外增加了这两个电控系统的零部件成本，所以针对N＝0的选配情况，该网络拓扑设计方案的性价比低。

发明内容

本发明提供了一种整车网络拓扑的设计方法，引入了整车网络柔性化开发的设计理念，可以使各电控系统在硬件保持不变的情况下，只需要在整车下线时做软件匹配，即可满足各具体车型的网络通信需求，解决了当整车电控系统数量众多、变型复杂、选配差别大时的网络拓扑设计问题，提升了整车网络的兼容性，减少了各电控系统的零部件种类，从而降低各零部件的单件成本、管理成本和开发成本，实用效果显著，解决了现有车辆网络拓扑结构的上述不足。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种整车网络拓扑的设计方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、分析整车网络的通信需求；

步骤二、设计针对选择所有电控系统配置的平台化整车网络拓扑；

步骤三、设计针对选择部分电控系统配置的各具体车型的整车网络拓扑。

所述的步骤一的具体方法如下：

11)根据整车电子电气配置，确定该车型参与网络通信的电控系统总数量Ntotal，标配的电控系统数量Nstandard和选配的电控系统数量Noption；

12)根据现有各电控系统的产品资源，确定其通信协议接口；目前车辆常用的通信协议接口有三种，分别为控制器局域网即Controller Area Network，简称CAN、本地互联网即Local Interconnect Network，简称LIN和以太网；如果某控制器有多种通信协议接口，则判断其通信信息是否为雷达图形影像的大容量信息，如果是则优先选用以太网通信协议，否则优先选用CAN通信协议；

13)根据各电控系统的功能定义初步确定各电控系统的通信需求信息量。

所述的步骤二的具体方法如下：

21)整车网络的网段划分；

22)整车CAN网络的网段优化；

23)CAN网关设计。

所述的步骤21)的具体方法如下：

211)采用LIN通信协议的电控系统实现的功能以一主一从，一主多从的形式成组出现，可据此划分1个或多个LIN网段，各LIN网段的主节点兼做CAN和LIN的网关；

212))采用以太网通信协议的电控系统单独划分为一个以太网网段，并选择实现图象雷达信息融合的控制器作为以太网和CAN的网关；

213)采用CAN通信协议的电控系统，先根据各电控系统实现的功能划分为5类：动力控制系统、底盘控制系统、安全控制系统、舒适控制系统和信息控制系统；

如果某类的电控系统数量为1个，则令该类的电控系统与其他类的电控系统合并，选择合并电控系统类别的顺序如下：

A.动力控制系统与底盘控制系统合并为动力底盘控制系统；

B.舒适控制系统与信息控制系统合并为舒适信息控制系统；

C.安全控制系统与舒适控制系统或信息控制系统或舒适信息控制系统或底盘控制系统或动力控制系统或动力底盘控制系统合并；

D.舒适信息控制系统和动力底盘控制系统合并为整车控制系统；

如果某类的电控系统数量大于1个且小于等于X1个，则该类电控系统单独划分为一个CAN网段；

如果某类的电控系统数量大于X1个，则根据各电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分两个或多个网段。

所述的步骤22)的具体方法如下：

221)初步确定各网段的通信报文数量及各报文周期；

222)初步估算各网段的总线负载率，需要保证整车网络的可扩展性；

223)AN网段优化1；

根据各网段的总线负载率估算结果决定是否需要优化整车网络拓扑；当总线负载率＞X2时需要根据各电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分两个或多个网段；为减少网络管理复杂性，通常令同一子网电控系统的供电方式相同；为减少各子网路由信息量，通常将功能关系密切的电控系统划分在同一子网中；

224)CAN网段优化2；

如果将两个或多个网段合并后该网段电控系统仍不多于X1个且合并后网段总线负载不大于X2，则将这两个或多个网段合并，否则不合并；选择合并网段的顺序如下：

A.动力控制系统网段与底盘控制系统网段合并为动力底盘CAN；

B.舒适控制系统网段与信息控制系统网段合并为舒适信息CAN；

C.安全控制系统网段与舒适CAN或信息CAN或舒适信息CAN或底盘CAN或动力CAN或动力底盘CAN合并；

D.舒适信息CAN和动力底盘CAN合并整车通信CAN。

所述的步骤23)的具体方法如下：

231)根据CAN网段数量确定CAN网关数量，以及各网关连接的CAN通道；当一个CAN网关实现X3个及X3个以下CAN通道的信息路由时，路由效果好；

232)对选配差别大的车型，选用独立网关以减少信号路由路径长度；

233)网关连接的各CAN网段采用相同的通信速率X4，以便当用户选择的电控系统数量N较小时将多个CAN网段合并。

所述的步骤三的具体方法如下：

31)针对LIN网段，如果用户未选择该网段的主节点或所有从节点，则取消该网段，否则仅取消用户未选择的从节点；

32)针对以太网网段，如果用户未选择该网段的以太网和CAN的网关或除网关外的其他所有节点，则取消该网段，否则仅取消用户未选择的节点；

33)针对CAN网段，如果将两个或多个网段合并后该网段电控系统仍不多于X2个且合并后网段总线负载小于等于X1，则将这两个或多个网段合并，否则不合并；

选择合并网段的顺序如下：

A.各控制系统实现同一类控制功能的网段合并；

B.动力控制系统网段与底盘控制系统网段合并为动力底盘CAN；

C.舒适控制系统网段与信息控制系统网段合并为舒适信息CAN；

D.安全控制系统网段与舒适CAN或信息CAN或舒适信息CAN或底盘CAN或动力CAN或动力底盘CAN合并；

E.舒适信息CAN和动力底盘CAN合并整车通信CAN；

34)如果合并后仅有一个CAN网段则取消CAN网关。

本发明的有益效果为：

本发明在充分分析整车网络通信需求的基础上，先针对选择所有电控系统配置，即N＝Noption的情况设计该车型的平台化整车网络拓扑，再根据用户选择的电控系统对平台化整车网络拓扑进行裁剪和优化，形成针对各种用户选择具体车型的整车网络拓扑。该整车网络拓扑设计方法可以使各电控系统在硬件保持不变的情况下，只需要在整车下线时做软件匹配，即可满足各具体车型的网络通信需求，实现了整车网络柔性化设计，减少了各电控系统零部件种类，从而降低各零部件的单件成本、管理成本和开发成本，实用效果显著。

附图说明

图1为整车网络拓扑示意图示例1；

图2为某车型的平台化整车网络拓扑示意图；

图3为用户甲选择具体车型的整车网络拓扑示意图。

具体实施方式

一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、分析整车网络的通信需求；

11)根据整车电子电气配置，确定该车型参与网络通信的电控系统总数量Ntotal，标配的电控系统数量Nstandard和选配的电控系统数量Noption；

12)根据现有各电控系统的产品资源，确定其通信协议接口；目前车辆常用的通信协议接口有三种，分别为控制器局域网即Controller Area Network，简称CAN、本地互联网即Local Interconnect Network，简称LIN和以太网；如果某控制器有多种通信协议接口，则判断其通信信息是否为雷达图形影像的大容量信息，如果是则优先选用以太网通信协议，否则优先选用CAN通信协议；

13)根据各电控系统的功能定义初步确定各电控系统的通信需求信息量。

例如：远光灯控制功能定义为：当点火开关状态为ON且远光灯开关有效时，车身控制器(BCM)驱动远光灯点亮，并输出远光灯命令有效信号，仪表据此点亮远光指示灯。经分析可知远光灯控制功能的通信需求为两个输入信号和一个输出信号。

(1)输入信号：点火开关状态，离散信号，至少有两个取值：ON/非ON；

(2)输入信号：远光灯开关状态，离散信号，至少有两个取值：有效/无效；

(3)输出信号：远光灯命令，离散信号，至少有两个取值：有效/无效。

步骤二、设计针对选择所有电控系统配置的平台化整车网络拓扑；

所述的步骤二的具体方法如下：

21)整车网络的网段划分；具体方法如下：

211)采用LIN通信协议的电控系统较少，一般会根据电控系统配置实现的功能以一主一从，一主多从的形式成组出现，可据此划分1个或多个LIN网段，各LIN网段的主节点兼做CAN和LIN的网关；

212)采用以太网通信协议的电控系统较少，一般会单独划分为一个以太网网段，并选择实现图象雷达信息融合的控制器作为以太网和CAN的网关；

213)采用CAN通信协议的电控系统较多，先根据各电控系统实现的功能划分为5类：动力控制系统、底盘控制系统、安全控制系统、舒适控制系统和信息控制系统；

如果某类的电控系统数量为1个，则令该类的电控系统与其他类的电控系统合并，选择合并电控系统类别的顺序如下：

A.动力控制系统与底盘控制系统合并为动力底盘控制系统；

B.舒适控制系统与信息控制系统合并为舒适信息控制系统；

C.安全控制系统与舒适控制系统或信息控制系统或舒适信息控制系统或底盘控制系统或动力控制系统或动力底盘控制系统合并；

D.舒适信息控制系统和动力底盘控制系统合并为整车控制系统；

如果某类的电控系统数量大于1个且小于等于X1(经验值X1＝10)个，则该类电控系统单独划分为一个CAN网段；

如果某类的电控系统数量大于X1个，则根据各电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分两个或多个网段。例如，所有电控系统配置中含15个舒适控制系统则可将其划分为两个网段：舒适CAN1网段和舒适CAN2网段。为减少网络管理复杂性，通常令同一子网电控系统的供电方式相同。为减少各子网路由信息量，通常将功能关系密切的电控系统划分在同一子网中。

22)整车CAN网络的网段优化；具体方法如下：

221)初步确定各网段的通信报文数量及各报文周期；

222)初步估算各网段的总线负载率，需要保证整车网络的可扩展性；

223)CAN网段优化1；

根据各网段的总线负载率估算结果决定是否需要优化整车网络拓扑；当总线负载率＞X2(经验值X2＝50％)时需要根据各电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分两个或多个网段。为减少网络管理复杂性，通常令同一子网电控系统的供电方式相同。为减少各子网路由信息量，通常将功能关系密切的电控系统划分在同一子网中。

224)CAN网段优化2；

如果将两个或多个网段合并后该网段电控系统仍不多于X1(经验值X1＝10)个且合并后网段总线负载不大于X2(经验值X2＝50％)，则将这两个或多个网段合并，否则不合并；选择合并网段的顺序如下：

A.动力控制系统网段与底盘控制系统网段合并为动力底盘CAN；

B.舒适控制系统网段与信息控制系统网段合并为舒适信息CAN；

C.安全控制系统网段与舒适CAN或信息CAN或舒适信息CAN或底盘CAN或动力CAN或动力底盘CAN合并；

D.舒适信息CAN和动力底盘CAN合并整车通信CAN。

23)CAN网关设计，具体如下：

231)根据CAN网段数量确定CAN网关数量，以及各网关连接的CAN通道；当一个CAN网关实现X3(经验值X3＝6)个及X3个以下CAN通道的信息路由时，路由效果较好；

232)对选配差别大的车型，宜选用独立网关以减少信号路由路径长度；

233)网关连接的各CAN网段采用相同的通信速率X4(经验值：乘用车为500Kbps；商用车为250Kbps)，以便当用户选择的电控系统数量N较小时将多个CAN网段合并。

步骤三、设计针对选择部分电控系统配置的各具体车型的整车网络拓扑；

所述的步骤三的具体方法如下：

根据用户选择的电控系统对平台化整车网络拓扑进行裁剪和优化，形成针对各种用户选择具体车型的整车网络拓扑；

31)针对LIN网段，如果用户未选择该网段的主节点或所有从节点，则取消该网段，否则仅取消用户未选择的从节点；

32)针对以太网网段，如果用户未选择该网段的以太网和CAN的网关或除网关外的其他所有节点，则取消该网段，否则仅取消用户未选择的节点；

33)针对CAN网段，如果将两个或多个网段合并后该网段电控系统仍不多于X4个且合并后网段总线负载小于等于X5，则将这两个或多个网段合并，否则不合并；经验值X5＝50％；X4＝10；

选择合并网段的顺序如下：

A.各控制系统实现同一类控制功能的网段合并；

B.动力控制系统网段与底盘控制系统网段合并为动力底盘CAN；

C.舒适控制系统网段与信息控制系统网段合并为舒适信息CAN；

D.安全控制系统网段与舒适CAN或信息CAN或舒适信息CAN或底盘CAN或动力CAN或动力底盘CAN合并；

E.舒适信息CAN和动力底盘CAN合并整车通信CAN；

34)如果合并后仅有一个CAN网段则取消CAN网关。

实施例

步骤一、分析整车网络的通信需求；

实施例车型中的参与网络通信的电控系统总数量Ntotal＝40，标配的电控系统数量Nstandard＝5和选配的电控系统数量Noption＝35，具体电控系统配置及产品资源信息见表1。

表1实施例的电控系统配置及产品资源信息

其中，ECU34具有两种通信协议接口，分别为CAN和以太网。其通信信息为控制信息，故选用CAN接口作为通信协议接口。

步骤二、设计针对选择所有电控系统配置的平台化整车网络拓扑；

1.整车网络的网段划分：

(1)采用LIN通信协议的电控系统共5个，其中ECU11、ECU12和ECU13联合控制实现功能1，ECU14和ECU15联合控制实现功能2，根据其实现的功能分为两个LIN子网：ECU11、ECU12和ECU13组成LIN子网1，其中ECU11为主节点兼做CAN和LIN网关；ECU14和ECU15组成LIN子网2，其中ECU14为主节点兼做CAN和LIN网关。

(2)采用以太网通信协议的电控系统共3个，分别为ECU31、ECU32和ECU33，将这3个电控系统划分为一个以太网网段，并选择实现图象雷达信息融合的ECU31作为以太网和CAN的网关。

(3)采用CAN通信协议的电控系统共35个，根据各电控系统实现的功能将其划分为6个CAN网段，详见表2。

表2实施例的CAN网段划分

控制功能类别	电控系统名称	电控系统数量	网段数量
				动力控制系统	ECU1－ECU4	4	1
底盘控制系统	ECU5－ECU8	4	1
				安全控制系统	ECU9－ECU10	2	1
舒适控制系统	ECU11、ECU14和ECU16－ECU30	17	2
				信息控制系统	ECU31和ECU34－ECU40	8	1

因为动力控制系统、底盘控制系统、安全控制系统和信息控制系统数量均不多于10，所以将该类电控系统单独划分为1个CAN网段；因为舒适控制系统数量多于10，所以根据各舒适电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分为2个网段，其中ECU11和ECU15－ECU22为舒适CAN1网段，ECU23－ECU30为舒适CAN2网段。

2.整车CAN网络的网段优化：

(1)在初步确定各网段的通信报文数量及各报文周期后，估算各CAN网段的总线负载率，估算结果详见表3。

表3实施例中各CAN网段的总线负载率估算结果

CAN网段名称	动力CAN	底盘CAN	安全CAN	舒适CAN1	舒适CAN2	信息CAN
							总线负载率％	40	55	20	15	15	15

(2)CAN网段优化1：因为底盘CAN网段总线负载率＞X2(经验值X2＝50％)，故需要根据各底盘电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分为2个网段，其中ECU5和ECU6为底盘CAN1网段，ECU7和ECU8为底盘CAN2网段。

(3)CAN网段优化2：

如果将动力CAN与底盘CAN1合并，或将动力CAN与底盘CAN2合并，则合并后网段总线负载均大于X2(经验值X2＝50％)，故不能够合并。

如果将舒适CAN1与信息CAN合并，或将舒适CAN2与信息CAN合并，则合并后该网段电控系统多于X1(经验值X1＝10)，故不能够合并。

如果将安全CAN与舒适CAN1合并，则合并后该网段电控系统多于X1(经验值X1＝10)，故不能够合并。如果将安全CAN与舒适CAN2合并，则合并后该网段电控系统不多于X1(经验值X1＝10)且合并后网段总线负载不大于X2(经验值X2＝50％)，故可以将安全CAN与舒适CAN2合并，合并后仍称为舒适CAN2。

3.CAN网关设计

经过网段优化后，整车CAN网络划分为6个网段，分别为动力CAN、底盘CAN1、底盘CAN2、舒适CAN1、舒适CAN2和信息CAN。可增加一个独立网关分别与这6个CAN网段相连，并实现这这6个CAN网段的信息路由。该网关连接的6个CAN网段均采用相同的通信速率250Kbps以便当用户选择的电控系统数量N较小时将多个CAN网段合并。

针对选择所有电控系统配置的平台化整车网络拓扑如图2所示。

步骤三、设计针对选择部分电控系统配置的各具体车型的整车网络拓扑。

用户甲在35个可选配的电控系统选择了9个，分别为ECU2、ECU7、ECU23－26、ECU11－12和ECU35。

1.针对LIN子网1，因为用户甲选择了该网段的主节点ECU11和一个从节点ECU12，所以仅取消用户甲未选择的从节点ECU13。

2.针对LIN子网2，因为用户甲未选择该网段的所有从节点，所以仅取消该网段。

3.针对以太网网段，因为用户未选择该网段的以太网和CAN的网关ECU31，所以取消该网段。

4.针对CAN网段，网络拓扑作如下优化。

(1)将实现底盘控制功能的两个网段底盘CAN1和底盘CAN2合并为底盘CAN，合并后底盘CAN含2个控制系统ECU5和ECU7，且总线负载小于50％。

(2)将实现舒适控制功能的两个网段舒适CAN1和舒适CAN2合并为舒适CAN，合并后舒适CAN含7个控制系统：ECU11、ECU16－17和ECU23－26，且总线负载小于50％。

(3)将动力CAN和底盘CAN合并为动力底盘CAN，合并后动力底盘CAN含4个控制系统：ECU1、ECU2、ECU5和ECU7，且总线负载小于50％。

(4)将舒适CAN和信息CAN合并为舒适信息CAN，合并后舒适信息CAN含9个控制系统：ECU11、ECU16－17、ECU23－26和ECU34－35，且总线负载小于50％。

针对用户甲选择具体车型的整车网络拓扑如图3所示。

本发明在充分分析整车网络通信需求的基础上，先针对选择所有电控系统配置，即N＝Noption的情况设计该车型的平台化整车网络拓扑，再根据用户选择的电控系统对平台化整车网络拓扑进行裁剪和优化，形成针对各种用户选择具体车型的整车网络拓扑。该整车网络拓扑设计方法可以使各电控系统在硬件保持不变的情况下，只需要在整车下线时做软件匹配，即可满足各具体车型的网络通信需求，实现了整车网络柔性化设计，减少了各电控系统零部件种类，从而降低各零部件的单件成本、管理成本和开发成本，实用效果显著。

Claims (7)

1.一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、分析整车网络的通信需求；

步骤二、设计针对选择所有电控系统配置的平台化整车网络拓扑；

步骤三、设计针对选择部分电控系统配置的各具体车型的整车网络拓扑。

2.根据权利要求1所述的一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，所述的步骤一的具体方法如下：

11)根据整车电子电气配置，确定该车型参与网络通信的电控系统总数量Ntotal，标配的电控系统数量Nstandard和选配的电控系统数量Noption；

12)根据现有各电控系统的产品资源，确定其通信协议接口；目前车辆常用的通信协议接口有三种，分别为控制器局域网即Controller Area Network，简称CAN、本地互联网即Local Interconnect Network，简称LIN和以太网；如果某控制器有多种通信协议接口，则判断其通信信息是否为雷达图形影像的大容量信息，如果是则优先选用以太网通信协议，否则优先选用CAN通信协议；

13)根据各电控系统的功能定义初步确定各电控系统的通信需求信息量。

3.根据权利要求1所述的一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，所述的步骤二的具体方法如下：

21)整车网络的网段划分；

22)整车CAN网络的网段优化；

23)CAN网关设计。

4.根据权利要求3所述的一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，所述的步骤21)的具体方法如下：

211)采用LIN通信协议的电控系统实现的功能以一主一从，一主多从的形式成组出现，可据此划分1个或多个LIN网段，各LIN网段的主节点兼做CAN和LIN的网关；

212)采用以太网通信协议的电控系统单独划分为一个以太网网段，并选择实现图象雷达信息融合的控制器作为以太网和CAN的网关；

213)采用CAN通信协议的电控系统，先根据各电控系统实现的功能划分为5类：动力控制系统、底盘控制系统、安全控制系统、舒适控制系统和信息控制系统；

如果某类的电控系统数量为1个，则令该类的电控系统与其他类的电控系统合并，选择合并电控系统类别的顺序如下：

A.动力控制系统与底盘控制系统合并为动力底盘控制系统；

B.舒适控制系统与信息控制系统合并为舒适信息控制系统；

C.安全控制系统与舒适控制系统或信息控制系统或舒适信息控制系统或底盘控制系统或动力控制系统或动力底盘控制系统合并；

D.舒适信息控制系统和动力底盘控制系统合并为整车控制系统；

如果某类的电控系统数量大于1个且小于等于X1个，则该类电控系统单独划分为一个CAN网段；

如果某类的电控系统数量大于X1个，则根据各电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分两个或多个网段。

5.根据权利要求3所述的一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，所述的步骤22)的具体方法如下：

221)初步确定各网段的通信报文数量及各报文周期；

222)初步估算各网段的总线负载率，需要保证整车网络的可扩展性；

223)CAN网段优化1；

根据各网段的总线负载率估算结果决定是否需要优化整车网络拓扑；当总线负载率＞X2时需要根据各电控系统的供电方式和功能相关性将其进一步划分两个或多个网段；为减少网络管理复杂性，通常令同一子网电控系统的供电方式相同；为减少各子网路由信息量，通常将功能关系密切的电控系统划分在同一子网中；

224)CAN网段优化2；

如果将两个或多个网段合并后该网段电控系统仍不多于X1个且合并后网段总线负载不大于X2，则将这两个或多个网段合并，否则不合并；选择合并网段的顺序如下：

A.动力控制系统网段与底盘控制系统网段合并为动力底盘CAN；

B.舒适控制系统网段与信息控制系统网段合并为舒适信息CAN；

C.安全控制系统网段与舒适CAN或信息CAN或舒适信息CAN或底盘CAN或动力CAN或动力底盘CAN合并；

D.舒适信息CAN和动力底盘CAN合并整车通信CAN。

6.根据权利要求3所述的一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，所述的步骤23)的具体方法如下：

231)根据CAN网段数量确定CAN网关数量，以及各网关连接的CAN通道；当一个CAN网关实现X3个及X3个以下CAN通道的信息路由时，路由效果好；

232)对选配差别大的车型，选用独立网关以减少信号路由路径长度；

233)网关连接的各CAN网段采用相同的通信速率X4，以便当用户选择的电控系统数量N较小时将多个CAN网段合并。

7.根据权利要求1所述的一种整车网络拓扑的设计方法，其特征在于，所述的步骤三的具体方法如下：

31)针对LIN网段，如果用户未选择该网段的主节点或所有从节点，则取消该网段，否则仅取消用户未选择的从节点；

32)针对以太网网段，如果用户未选择该网段的以太网和CAN的网关或除网关外的其他所有节点，则取消该网段，否则仅取消用户未选择的节点；

33)针对CAN网段，如果将两个或多个网段合并后该网段电控系统仍不多于X4个且合并后网段总线负载小于等于X5，则将这两个或多个网段合并，否则不合并；

选择合并网段的顺序如下：

A.各控制系统实现同一类控制功能的网段合并；

B.动力控制系统网段与底盘控制系统网段合并为动力底盘CAN；

C.舒适控制系统网段与信息控制系统网段合并为舒适信息CAN；

D.安全控制系统网段与舒适CAN或信息CAN或舒适信息CAN或底盘CAN或动力CAN或动力底盘CAN合并；

E.舒适信息CAN和动力底盘CAN合并整车通信CAN；

34)如果合并后仅有一个CAN网段则取消CAN网关。