CN201501359U

CN201501359U - 一种基于can总线和lin总线的车身控制系统

Info

Publication number: CN201501359U
Application number: CN2009201612090U
Authority: CN
Inventors: 范文涛; 吴鹏程; 崔建民
Original assignee: HARBIN VITI ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: HARBIN VITI ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2019-07-01

Abstract

本实用新型提供了一种基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统，其包括仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块，其特征在于，其还包括开关模块，所述开关模块和所述前控模块之间通过LIN总线进行通信，所述仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块之间通过CAN总线进行通信。本实用新型通过采用CAN总线和LIN总线进行数据共享减少了数据的重复处理，并采用开关模块取代了仪表盘上的开关，以减少取消很多控制线束，提高了开关在使用中的可靠性，并且选用了LIN总线进行所述开关模块与所述前控模块之间的通信，降低了设计成本。

Description

一种基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种车身控制系统，尤其涉及一种基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统。

背景技术

随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使得汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。另外，随着近年来ITS的发展，以3G(GPS、GIS和GSM)为代表的新型电子通讯产品的出现，对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。

从布线角度分析，传统的车身控制系统大多采用点对点的单一通信方式，而车身各电子元件之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。据统计，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，导线长度可以达到2000米，电气节点达到1500个；而且，该数字大约每十年增长一倍。因此，无论从材料成本还是工作效率看，传统的车身控制系统都将不能适应汽车的发展。

从信息共享角度分析，传统的车身控制系统包括电控燃油喷射子系统、电控传动子系统、防抱死制动子系统(ABS)、防滑控制子系统(ASR)、废气再循环控制子系统、巡航子系统和空调子系统。为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等；但是每个子系统对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期的不同而不同的，这就要求车身控制系统的数据交换网是基于优先竞争的模式且具有较高的通信速率，而传统的车身控制系统并不具备上述特点。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统，通过CAN总线和LIN总线进行数据共享减少了数据的重复处理，减少车身布线，进一步节省了成本。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统，其包括仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块、胎压模块和开关模块，所述开关模块和所述前控模块之间通过LIN总线进行通信，所述仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块之间通过CAN总线进行通信。

本实用新型所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统，所述仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块之间通过高速和低速CAN总线进行通信。

与现有技术相比，本实用新型所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统，通过采用CAN总线和LIN总线进行数据共享减少了数据的重复处理，并采用开关模块取代了仪表盘上的开关，以减少取消很多控制线束，提高了开关在使用中的可靠性，并且选用了LIN总线进行所述开关模块与所述前控模块之间的通信，降低了设计成本。

附图说明

图1是本实用新型所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统的结构框图；

图2是本实用新型所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统用于汽车车门控制的动作示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统是由CAN总线与LIN总线相结合的总线控制系统，是以模块的形式进行划分的，包括仪表、开关模块、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块。

LIN总线应用在所述开关模块与所述前控模块上，实现对车辆仪表盘上开关的控制，用开关模块代替原仪表盘上复杂凌乱的开关，也就是把仪表盘上的多种且控制关系复杂的开关集成在所述开关模块上，所述开关模块除了两根电源线外，全部通过一根LIN总线把开关数据发送到同样具备LIN总线接口的前控模块中，所述前控模块可以共享这些数据的同时，把这些数据发送到CAN总线上。而所述仪表、所述前控模块、所述前灯控模块、所述顶控模块、所述中控模块、所述后控模块、所述后灯控模块、所述桥模块和所述胎压模块之间通过高速和低速两条CAN总线进行通信。

本实用新型采用所述开关模块代替仪表盘上的开关，以减少取消很多控制线束，提高了开关在使用中的可靠性，并且选用了LIN总线进行所述开关模块与所述前控模块之间的通信，降低了设计成本。

所述仪表包括八个指示表：转速表、车速表、电池电量表、机油压力表、水温表、燃油表、气压1表和气压2表，还有一些报警信息的指示，把一些很重要的报警信息放在仪表的信号条以指示灯的方式指示，还有一些报警量、指示量和一些累计的数据放在液晶屏上显示，使用按键进行翻屏查看信息。

所述前控模块、所述前灯控模块、所述顶控模块、所述中控模块、所述后灯控模块、所述后控模块都是由输入和输出两部分组成，输入部分功能为采集车身的开关输入信号和模拟信号，数据经过处理加工后发到总线上以实现对车身各部件的控制；输出部分功能为模块接收到总线的数据后，进行解析处理以实现对车身各部件的控制，此六种模块的开关输入量采集哪种信号和输出控制哪种部件可根据具体的使用情况通过软件进行配置。

所述前控模块常用于采集和控制的信号来源于车身前端，如钥匙档信号的采集、应急指示等信号、雨刮信号、喇叭信号、缓速器信号、预热和手刹车信号等等；输出控制的信号有门电源、应急指示灯输出、空调控制电源、空调励磁电源、收放机电源、除霜电源、雨刮间歇输出、雨刮高低速输出、雨刮喷淋输出、缓速器电源输出等等。

所述前灯控模块常用于采集和控制输出的信号有远光灯、近光灯、前雾灯、小灯、转向灯。

所述顶控模块常用于采集和控制输出的信号有门状态信号、门踏步灯、司机灯、司机风扇、前后换气扇、左右日光灯、路牌灯、高位转向灯和示廓灯等等。

所述中控模块常用于采集和控制的信号有制动灯信号、手刹车信号、气压信号、ABS信号、刹车片信号、天然气信号、燃油信号、侧位转向灯、侧位置灯、集中润滑电源等等。

所述后灯控模块常用于采集和控制输出的信号有倒车、刹车、转向、后雾灯、小灯。

所述后控模块常用于采集和控制的信号主要来源于车身后部，有水温信号、油压信号、转速信号、车速信号、充电指示信号、发动机故障指示、发动机诊断指示、空气滤指示、燃油滤指示、仓温信号、后启动开关信号、冷却水位、干燥器信号、发动机启动信号、发动机启动保护信号、巡航信息、油水分离信号、诊断输出信号和随动桥输出控制等等。

所述开关模块主要替代驾驶员前面仪表板上分布的开关：门开关、灯开关、换气扇开关、车身升降开关等等，开关的类型可以根据需要进行选配。

所述桥模块是VITI总线与动力总线相互通信的桥梁，主要从动力总线上获取需要的信息和向动力总线发送其所需要的信息。

所述胎压模块功能接收轮胎内胎压传感器的信息，有轮胎压力、轮胎温度等等。

如图2所示，本实用新型所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统用于汽车车门控制的具体实施方案如下：

当所述开关模块采集到“前门开”的开关被按下时，通过自身的LIN总线发送给所述前控模块，所述前控模块接收到LIN信号线上的“前门开”信号后，处理判断控制输出，并将“前门开”信号及状态发送到CAN总线上；由于而所述仪表、所述前控模块、所述前灯控模块、所述顶控模块、所述中控模块、所述后控模块、所述后灯控模块、所述桥模块和所述胎压模块可以在CAN总线上共享数据，因此需要CAN总线上的信息的做出相应的反应，不需要CAN总线上的信息的不做处理；而在此实施例中，前门控制器根据所述“前门开”信号控制前门被打开，继而所述前门控制器返回一“前门已开”信号至所述前控模块，所述前控模块采集该信号后进行处理判断并将“前门已开”信号的有效状态发送到CAN总线上，所述仪表获取到“前门已开”的有效状态后，仪表的液晶显示面板上会出现“前门已开”的指示。

本实用新型所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统的有益效果如下：

1、数据共享减少了数据的重复处理，节省了成本；

比如，对于具有CAN总线接口的电喷发动机，其它电器可以共享其提供的转速、水温、机油压力、机油温度、油量瞬时流速等等，一方面可以省去额外的水温传感器、油压传感器和油温传感器，另一方面可以将这些数据显示在仪表上，便于司机检查发送及运行工况，从而便于发动机的保养维护；

再比如，电涡流缓速器、空气悬架、门控制及巡航定速控制都用到车速数据，结果这些电器都有一套车速处理电路，浪费了资源，而采用总线技术后，大家都从总线上即可获得车速数据。

2、减少车身布线，进一步节省了成本；

由于采用总线技术，模块之间的信号传递仅需要CAN的两根信号线CANH和CANL，布线局部化，车上除掉总线外，其他所有横贯车身的线都不再需要了，节省了布线成本。另外，数据共享也节省了线路，还拿车速信号打比方，在没有总线的情况，车速信号要接到电涡流缓速器、空气悬架、门控制及电喷发动机，但是有了总线后，电器通过总线共享。

3、硬件方案的软件化实现，大大地简化了设计，减小硬件成本和设计生产成本；

比如发动机点火控制：

前点火时必须满足下列条件：

1)后仓门关闭状态；

2)当前档位处于空档状态；

后点火时必须满足下列条件：

1)当前档位处于空档状态；

2)钥匙门处于ON档状态；

另外还需点火保护装置，以往是靠一系列继电器来实现这些功能，既不可靠又增大成本，而用软件实现既可靠又无资金投入。

4、具有错误诊断能力，节省了生产维护成本；

比如通过配合CAN1.0(CAN分析模块)对总线系统进行错误诊断，如传感器的故障诊断、车灯的故障诊断、各个模块的错误诊断以及线路连接间的错误诊断等。

5、扩充性强，产品升级快，节省了新产品开发设计成本；

CAN节点几乎可以在不改动原来线束的情况下增加新的组件；

6、数据稳定可靠，CAN总线具有线间干扰小、抗干扰能力强的特点；

由于VITI-CAN总线系统采用的是模块化管理，各模块按其功能分散地摆放在车内，简化了布线并缩短了线束的长度，从而降低了耦合电流，减小了线间干扰；同时在软件上，CAN总线采用短帧传输，这样使总线数据报文在传输过程中有较强的抗干扰能力。

7、性价比占有绝对的优势，随着CAN的批量推广，其成本会进一步降低。

8、配置参数十分灵活，可以通过CAN总线行车记录仪通信软件进行设置；

如开关量可以根据厂家需求设置其门限及控制极性(正负控)，模拟量可根据厂家提供的传感器阻值曲线，通过软件灵活配置，缩短新车试制时间。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统，其包括仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块，其特征在于，其还包括开关模块，所述开关模块和所述前控模块之间通过LIN总线进行通信，所述仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块之间通过CAN总线进行通信。

2.如权利要求1所述的基于CAN总线和LIN总线的车身控制系统，其特征在于，所述仪表、前控模块、前灯控模块、顶控模块、中控模块、后控模块、后灯控模块、桥模块和胎压模块之间通过高速和低速CAN总线进行通信。