CN201566574U - 整车can总线网络装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车总线通讯及电子技术领域，是一种整车CAN总线网络装置，包括网关、发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱，发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱各自通过总线与网关相连。本实用新型采用标准总线型拓扑，保证了数据传输的安全高效，网络终端之一设计为网关，便于后期整车平台的子网扩展升级。

Description

整车CAN总线网络装置

技术领域

本实用新型涉及汽车总线通讯及电子技术领域，具体的说是一种整车CAN总线网络装置。

背景技术

近年来，电子领域的创新与发明层出不穷，电子技术在汽车上的也应用越来越广泛，比如电喷管理系统、安全气囊模块、防抱死制动系统、电子导航等等。人们在享受交通工具便捷的同时，也体验到科技发展带给人类的安全与舒适。然而日益增加的众多电子控制单元、测量传感器与有限的车内空间矛盾不断激化，显然，各电子单元间需要实时交换的大量的数据流使得传统的硬件连接导线不再满足要求。这时，为了用更少的导线实现各控制器间的实时数据交换，二十世纪八十年代初德国Bosch公司开发了一种串行通信协议，即控制器局域网CAN(Controller Area Network)。继1991年Mercedes发布第一款带CAN总线的轿车S-class，两年后，ISO正式颁布了道路交通运输工具-数据信息交换-高速通信控制器局域网(CAN)的国际标准ISO-11898，为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路，一举奠定了CAN应用芯片的大规模量产基础。CAN总线的主要特点为：采用总线型多主拓扑结构，每个节点发送的报文分配有唯一的ID编码，同时刻发出的报文依据ID编码优先级进行非破坏性仲裁，通讯速率最快可达1M。CAN总线具有很强的错误检测机制，如循环冗余CRC校验、位电平监测、位填充等，如果以500kbps通讯速率，25％的总线负载率，工作时间2000小时/年进行概率计算，系统1000年才会漏检一个错误。更为显著的是，差分信号双绞线的特点使得CAN总线具有很高的抗外部耦合噪声的能力，在单线信噪比很差的情况时，差分电压的波形十分理想。同时，双绞线对外电磁辐射微弱。正是由于CAN总线具有以上特性，使其迅速成长为国际主流车载总线，在奔驰、宝马、通用等国外各大整车厂得到广泛应用。

我国的车载总线应用起步较晚，当前，国内主机厂已感受到整车功能、配置的不断升级以及新能源车开发与传统线束通讯弊端的矛盾，但由于国内零部件供应商总线研发能力相对滞后，我国的整车CAN总线应用尚处在初级阶段，国内部分自主品牌主机厂正在加大研发力度，进行试验样车开发与系统集成匹配。但整车CAN总线系统集成不仅是将各CAN控制器用双绞线在整车上连接，还需要对整车报文区域分配ID，设计各报文信号的内容、精度与长度，设计系统负载率，设计网络的睡眠与唤醒，不断进行仿真与台架测试等大量开发工作，因此，国内整车总线开发一时难以突破瓶颈限制。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种整车CAN总线网络装置。

整车CAN总线网络装置，节点包括网关、发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱，发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱各自通过总线与网关相连。

本实用新型的整车CAN总线网络装置，还设有电子稳定程序系统，电子稳定程序系统通过总线与网关相连。电子稳定程序系统上接有横摆传感器。总线终端在网关和自动变速箱上分别加有120欧姆终端电阻。

本实用新型的优点是：采用标准总线型拓扑，保证了数据传输的安全高效，网络终端之一设计为网关，便于后期整车平台的子网扩展升级。通讯报文ID依据各控制器在整车上的重要性与实时性要求的高低依次排序，使报文发送冲突时，总线能自动合理的仲裁出最重要的信息。网络管理采用国际主流的OSEK直接式网管，同时增加了节点在错误严重时自动关闭重启的设计，保证了整个网络安全有序的运行。对整个网络的睡眠、唤醒进行了精心设计，使得本实用新型既满足点火钥匙拔出后通讯功能的需要，同时兼顾了整车节能减耗的经济性能。

附图说明

图1是本实用新型的构架示意图。

具体实施方式

实施例一

整车CAN总线网络装置，节点包括网关、发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱，发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱各自通过总线与网关相连。电子稳定程序系统为选装，电子稳定程序系统通过总线与网关相连。电子稳定程序系统上接有横摆传感器。总线终端在网关和自动变速箱上分别加有120欧姆终端电阻。

总线物理层定义：波特率：500kBaud+/-0.2％(公差包括石英和PLL)；位时间：tBIT＝2μs+/-0.2％；采样点：75到82％；同步跳转宽度：153-266ns(典型250ns)；电阻公差：+/-1％；CAN节点对地电位偏移量为：±1Volt。

网络管理定义：诊断CAN与动力CAN采用简单网络管理，对于15节点，15线掉电后该节点主动通讯延迟时间最大值为100ms；对于30节点，15线掉电后，其发送延迟时间t_TxDelay为2ms，接收延迟时间t_RxDelay为5ms，休眠时间tECU_SLEEP为5-10ms。在接收延时时间tRxDelay以后，ECU转到被动模式并且必须以睡眠方式来减少电流消耗，15线关闭以后ECU进入睡眠模式的时序。车身CAN采用直接网络管理，网管策略基于OSEK/VDX Network ManagementSpecification Version 2.5.2定义，使用专用网络管理报文对总线管理与分析。

本实用新型采用标准总线型拓扑，保证了数据传输的安全高效，网络终端之一设计为网关，便于后期整车平台的子网扩展升级。通讯报文ID依据各控制器在整车上的重要性与实时性要求的高低依次排序，使报文发送冲突时，总线能自动合理的仲裁出最重要的信息。网络管理采用国际主流的OSEK直接式网管，同时增加了节点在错误严重时自动关闭重启的设计，保证了整个网络安全有序的运行。对整个网络的睡眠、唤醒进行了精心设计，使得本实用新型既满足点火钥匙拔出后通讯功能的需要，同时兼顾了整车节能减耗的经济性能。

本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.整车CAN总线网络装置，其特征在于：包括网关、发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱，所述发动机控制器、发动机防盗系统、防抱死制动系统、转角传感器和自动变速箱各自通过总线与所述网关相连。

2.如权利要求1所述的整车CAN总线网络装置，其特征在于：还设有电子稳定程序系统，所述电子稳定程序系统通过总线与所述网关相连。

3.如权利要求2所述的整车CAN总线网络装置，其特征在于：所述电子稳定程序系统上接有横摆传感器。

4.如权利要求1所述的整车CAN总线网络装置，其特征在于：所述网关和自动变速箱上分别加有120欧姆终端电阻。

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