CN202175006U - 基于can总线的车辆控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CAN总线的车辆控制系统，包括至少两个CAN网络，及转发各所述CAN网络之间的交互数据的一网关；各所述CAN网络分别包括一CAN总线，及与该CAN总线数据连接的至少一个控制模块；各所述CAN网络的CAN总线与所述网关数据连接。本实用新型的车辆控制系统，通过将各控制模块划分到多个CAN网络下进行通信，能够保证各CAN网络内部通信的通畅，确保了车辆控制的及时性。同时通过一网关转发各CAN网络之间的交互数据，并屏蔽CAN网络间的非交互数据，减少了控制模块之间的干扰，也确保了车辆控制的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车控制技术领域，且特别涉及一种基于CAN总线的车辆控制系统。
背景技术
随着汽车电子技术的不断发展，采用控制器局域网络(Controller AreaNetwork，以下简称CAN)总线技术的车辆越来越多。该类型的汽车，会使用一个CAN网络，将车辆的所有控制模块连接在该CAN网络的CAN总线上，进行各控制模块数据的共享和交换，实现对车辆的各种功能控制。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现：采用CAN总线技术的车辆，在其控制系统中，有些控制模块之间的通信非常频繁，如发动机控制模块和电机控制模块。而有些控制模块之间很少发生联系或根本不需要发生联系，如车厢模块和变速箱控制模块。此外，各控制模块对控制功能的及时性要求也不同，有些控制模块之间的通信要求及时、快速，而有些控制模块之间的通信对及时性要求不高。
现有技术的车辆控制系统中，将不同的控制模块全部设计在一个CAN网络中，所有控制模块都在一个CAN网络内进行数据通信，对CAN网络有限的通信能力造成较大的压力，对于通信频繁或要求通信速度很快的控制模块，有可能存在通信不畅的问题。且所有控制模块间的相互干扰也相应较多，导致车辆控制系统对车辆的控制并不理想。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于CAN总线的车辆控制系统，用以解决现有技术中的车辆控制系统中，控制模块间通信不畅和相互干扰导致的对车辆的控制不理想的问题。
本实用新型提供了一种基于CAN总线的车辆控制系统，包括：
至少两个CAN网络，及转发各所述CAN网络之间的交互数据的一网关；
各所述CAN网络分别包括一CAN总线，及与该CAN总线数据连接的至少一个控制模块；
各所述CAN网络的CAN总线与所述网关数据连接。
所述车辆控制系统中的各所述CAN总线为非一致通信速率的总线。
所述至少两个CAN网络包括：第一CAN网络；所述第一CAN网络下的控制模块为车辆动力系统相关的控制模块。
所述至少两个CAN网络包括：第二CAN网络；所述第二CAN网络下的控制模块为整车控制的模块。
所述第一CAN网络的CAN总线为低通信速率总线；所述第二CAN网络的CAN总线为高通信速率总线。
本实用新型的车辆控制系统，通过将各控制模块划分到多个CAN网络下进行通信，能够保证各CAN网络内部通信的通畅，确保了车辆控制的及时性。同时通过一网关转发各CAN网络之间的交互数据，并屏蔽CAN网络间的非交互数据，减少了控制模块之间的干扰，也确保了车辆控制的可靠性。
附图说明
图1所示为本实用新型实施例的基于CAN总线的车辆控制系统的结构示意图；
图2所示为本实用新型实施例的基于CAN总线的车辆控制系统的具体结构示意图。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及所附附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
本实用新型实施例在现有的车辆控制系统的基础上，将各控制模块划分到多个CAN网络下进行通信，如按照通信的频繁程度或者对通信的及时性要求的高低，将各控制模块划分到不同的CAN网络。各CAN网络之间使用一网关作为中间节点进行数据交换。
参见图1所示为本实施例的基于CAN总线的车辆控制系统的结构示意图；该控制系统包括一网关1以及至少两个CAN网络2。每个CAN网络2中均设置有一CAN总线，每个CAN网络2下的控制模块都连接相应的CAN总线上，通过该CAN总线进行数据通信。
各CAN网络2的CAN总线，都连接至网关1上，由该网关1转发各CAN网络2之间的交互数据，实现CAN网络2之间的必要的数据交换。而对于CAN网络2之间的非交互数据，即CAN网络2内部的数据，该网关会对外屏蔽掉这部分数据，不转发到其他CAN网络2。
以下结合具体的实例对本实施例的车辆控制系统进行详细说明。
参见图2为本实施例的基于CAN总线的车辆控制系统的具体结构示意图。对车辆控制系统的控制模块进行如下划分：
将车辆动力系统相关的控制模块划分在第一CAN网络，车辆动力系统相关的控制模块包括：发动机、电机、变速箱和电池的控制模块。将车辆整车控制的控制模块划分在第二CAN网络，整车控制的模块包括：仪表控制模块、开关模块、前灯模块和车身前模块、车身中模块、车身后模块、车厢模块、后灯模块等控制模块。
第一CAN网络和第二CAN网络的CAN总线均连接至一网关上，由该网关转发彼此之间的交互数据。
上述的车辆控制系统中，第一CAN网络的CAN总线上的数据包括：第一CAN网络中的各控制模块间的通信数据，以及网关转发的第二CAN网络至第一CAN网络的交互数据，即第二CAN网络下的控制模块发送给第一CAN网络下的控制模块的通信数据。而对于第二CAN网络下的各控制模块之间的通信数据，该网关会进行屏蔽，并不转发到第一CAN网络的CAN总线上，由此大大减少了第一CAN网络的CAN总线上的不必要的通信数据，使得第一CAN网络的CAN总线的资源能最大化的为第一CAN网络下的控制模块所用，以此提高这些控制模块的通信效率。
进行上述的划分，其优点在于，第一CAN网络下的发动机、电机、变速箱和电池的控制模块位于动力系统部分，需要频繁的相互通信，同时第一CAN网络下的控制模块与其他的控制模块之间的通信很少，因此将发动机、电机、变速箱和电池的控制模块划分在一个网络中进行通信，能够使该网络的CAN总线的大部分资源都用于这些控制模块间的通信，提高了资源利用率的同时，也降低了其他控制模块对这些控制模块的干扰。
同样的，第二CAN网络下的各控制模块，其与其他的控制模块之间的通信也很少，将这些控制模块划分到一个网络下，也能使CAN总线的利用率得以提高并降低其他控制模块的干扰。
需要说明的是，以上仅以车辆控制系统包括为两个CAN网络为例进行说明。但并不局限于两个CAN网络。本领域技术人员可以根据各控制模块的具体特性进行更细致的划分，将各控制模块划分到两个以上的CAN网络中，其不影响本实用新型的技术目的和有益效果。
此外，本实施例的车辆控制系统采用了多个CAN网络，各CAN网络的CAN总线的通信速率可以不一致。即对于不同的CAN网络，可以根据具体的需要为CAN网络分配不同的通信速率的CAN总线。
如对于动力系统相关的一些控制模块，其主要用来实现对车辆的行驶、换档、能量转换等方面的控制，对通信的及时性要求高，需要较高的通信速率，这些控制模块所在的CAN网络就可以分配通信速率较高的CAN总线。对于车辆整车控制的一些控制模块，其主要用来实现对车辆的灯光、照明、信号警告、显示系统的控制，对通信的及时性要求不高，这些控制模块所在的CAN网络就可以分配通信速率较低的CAN总线。针对各CAN网络下的控制模块的特性分配不同通信速率的CAN总线，可以进一步的提高CAN总线的利用率。
综上所述，本实施例的车辆控制系统，通过将各控制模块划分到多个CAN网络下进行通信，能够保证各CAN网络内部通信的通畅，确保了车辆控制的及时性。同时通过一网关转发各CAN网络之间的交互数据，屏蔽CAN网络间的非交互数据，减少了控制模块之间的干扰，也保证了车辆控制的可靠性。
本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于控制器局域网络CAN总线的车辆控制系统，其特征在于，包括：
至少两个CAN网络，及转发各所述CAN网络之间的交互数据的一网关；
各所述CAN网络分别包括一CAN总线，及与该CAN总线数据连接的至少一个控制模块；
各所述CAN网络的CAN总线与所述网关数据连接。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统中的各所述CAN总线为非一致通信速率的总线。
3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车辆控制系统，其特征在于，所述至少两个CAN网络包括：
第一CAN网络；所述第一CAN网络下的控制模块为车辆动力系统相关的控制模块。
4.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车辆控制系统，其特征在于，所述至少两个CAN网络包括：
第二CAN网络；所述第二CAN网络下的控制模块为整车控制的模块。
5.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车辆控制系统，其特征在于，所述至少两个CAN网络包括：
第一CAN网络和第二CAN网络，所述第一CAN网络下的控制模块为车辆动力系统相关的控制模块；所述第二CAN网络下的控制模块为整车控制的模块；
所述第一CAN网络的CAN总线为低通信速率总线；所述第二CAN网络的CAN总线为高通信速率总线。
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