CN202748644U - 混合动力汽车车载总线网络系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合动力汽车车载总线网络系统，旨在提供一种管理方便、负荷小的总线网络。其包括网关控制模块，网关控制模块连接有动力CAN总线、辅助动力CAN总线和车身CAN总线，动力CAN总线上连接有发动机控制系统，所述辅助动力CAN总线上连接有主电机控制系统和电池管理系统。多个不同的CAN总线分别连接不同的设备，这样可以使每条CAN总线上传输的信号数量减少，降低总线负荷，减小管理复杂度。本实用新型适用于所有的汽车，尤其是新能源的混合动力汽车。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车控制网络，尤其是涉及一种混合动力汽车车载总线网络系统。
背景技术
在传统能源日益紧张的今天，混合动力汽车成为发展的一种趋势，其安全性和智能化不仅与车辆乘用者的安全联系紧密，也间接验证了混合动力汽车的设计质量。随着汽车电子的快速发展以及新能源技术在汽车上的应用，车载网络变得越来越复杂，传统汽车上的CAN总线的网络已经由于其灵活性差、车型电气系统复杂、车型配置多变而难以满足越来越多的要求，因此必须有一种新型的总线网络系统来解决传统汽车电子和新能源技术的结合带来的车载网络问题。
中华人民共和国国家知识产权局于2007年6月13日公开了公告号为CN2911753Y的技术方案，名称是混合动力电动汽车多能源动力总成的集散式控制系统，其包括中央监控器、CAN总线、通讯转换模块及分总成部件内的电子控制单元、分总成部件内的电子控制单元分别通过其通讯转换模块与CAN总线连接，CAN总线与中央监控器连接。此方案中的总线网络系统仍然是一条总线连接所有的设备，各设备的信号混合在一起，管理较为复杂，重要信号可能会被次要信号影响。新能源系统的加入使CAN总线通讯量大量增加，单一的CAN总线容易出现超过负荷超过上限的情况。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的所有设备都连接在同一总线上导致管理复杂、信号容易相互影响、负荷可能超过总线上限的技术问题，提供一种结构更为清晰、管理方便、信号不容易被影响、单条总线负荷小的混合动力汽车车载总线网络系统。
本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种混合动力汽车车载总线网络系统，包括网关控制模块，所述网关控制模块连接有动力CAN总线、辅助动力CAN总线和车身CAN总线，所述动力CAN总线上连接有发动机控制系统，所述辅助动力CAN总线上连接有主电机控制系统和电池管理系统。
CAN总线是一种在汽车上广泛应用的总线，采用广播式传递车辆信息，能够轻松实现ECU之间通讯数据的交互。为了保证安全可靠的通信，一般要求CAN总线的负载率保持在30%以下，确保网关路由的高实时性。
多个不同的CAN总线分别连接不同的设备，这样可以使每条CAN总线上传输的信号数量减少，降低总线负荷，减小管理复杂度。重要信号（如发动机控制信号、主电机控制信号、电池管理信号等）主要在动力CAN总线和辅助动力CAN总线上传输，次要信号主要在车身CAN总线上传输，重要信号不容易被次要信号影响。
作为优选，混合动力汽车车载总线网络系统还包括电池传感器，所述发动机控制系统通过第一LIN总线连接电池传感器。LIN总线作为CAN总线的辅助总线，用于传递一些较为简单的信号。
作为优选，所述动力CAN总线上还连接有车辆稳定系统、电动助力转向系统、安全气囊模块、双离合变速器、方向盘转角传感器和随动大灯。
作为优选，所述车身CAN总线上还连接有智能进入启动系统、转向管柱锁、限速显示系统、仪表、车身控制器和电源管理系统。
作为优选，所述车身控制器通过第二LIN总线连接四门控制系统。
作为优选，混合动力汽车车载总线网络系统还包括舒适CAN总线，所述电源管理系统通过舒适CAN总线连接自动分区空调、3G通讯模块、DVD、收音机、GPS模块、座椅调节模块和影音娱乐系统。电源管理系统作为车身CAN总线和舒适CAN总线的网关。
作为优选，所述辅助动力CAN总线还连接有整车控制系统和能量回收系统，所述仪表与辅助动力CAN总线连接。
本实用新型包括4条高速CAN总线和多条LIN总线。4条CAN总线按功能划分为动力CAN总线、辅助动力CAN总线，车身CAN总线，舒适CAN总线和多条LIN总线。LIN总线作为CAN总线辅助系统，协助实现智能起停、四门防夹、无钥匙进入等功能。
本实用新型的总线网络系统中新能源相关的通讯集中在辅助动力CAN总线中，必要的少量对外通讯通过网关控制模块来实现信息（动力，制动，转向，智能起停功能）的交互，使网关的路由降到最小，保证网关路由的实时性。而动力CAN总线和辅助动力CAN总线系统需显示的信息可以方便地直接传递给仪表。电源管理系统作为车身CAN总线和舒适CAN总线的网关，负责电源的分配和管理，车身总线的显示信息到舒适系统进行显示。该总线系统可实现在不改变总线系统架构的情况下，根据不同的功能需求还可以快速实现动力安全、车身舒适和新能源功能模块的快速扩展，具备高灵活，高可靠，高安全的特性。
本实用新型带来的有益效果是，有效降低了单条总线的负荷，结构清晰，减小管理复杂度，信号之间不容易被影响，总线网关路由实时性高，扩展性强，可靠性高。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路框图；
图2是本实用新型的另一种电路框图；
图中：1、动力CAN总线，2、辅助动力CAN总线，3、车身CAN总线，4、舒适CAN总线，5、第一LIN总线，6、第二LIN总线，7、网关控制模块，8、发动机控制系统，9、主电机控制系统，10、电池管理系统，11、车辆稳定系统，12、电动助力转向系统，13、安全气囊模块，14、电池传感器，15、双离合变速器，16、方向盘转角传感器，17、随动大灯，18、整车控制系统，19、能量回收系统，20、智能进入启动系统，21、转向管柱锁，22、限速显示系统，23、仪表，25、车身控制器，26、四门控制系统，27、自动分区空调，28、3G通讯模块，29、DVD，30、收音机，31、GPS模块，32、座椅模块，33、影音娱乐系统。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的一种混合动力汽车车载总线网络系统，如图1所示，包括网关控制模块7，网关控制模块7连接有动力CAN总线1、辅助动力CAN总线2和车身CAN总线3，动力CAN总线1上连接有发动机控制系统8，辅助动力CAN总线2上连接有主电机控制系统9和电池管理系统10。总线网络系统中新能源相关的通讯集中在辅助动力CAN总线2中，必要的少量对外通讯通过网关控制模块7来实现信息的交互，使网关的路由降到最小，保证网关路由的实时性。
实施例2：本实施例的一种混合动力汽车车载总线网络系统，如图2所示，包括网关控制模块7，网关控制模块7连接有动力CAN总线1、辅助动力CAN总线2、车身CAN总线3，动力CAN总线1上连接有发动机控制系统8，辅助动力CAN总线2上连接有主电机控制系统9和电池管理系统10。发动机控制系统8通过第一LIN总线5连接电池传感器14。
动力CAN总线1上还连接有车辆稳定系统11、电动助力转向系统12、安全气囊模块13、双离合变速器14、方向盘转角传感器16和随动大灯17。
车身CAN总线3上还连接有智能进入启动系统20、转向管柱锁21、限速显示系统22、仪表23、车身控制器25和电源管理系统。车身控制器25通过第二LIN总线6连接四门控制系统26。电源管理系统通过舒适CAN总线4连接自动分区空调27、3G通讯模块28、DVD29、收音机30、GPS模块31、座椅调节模块32和影音娱乐系统33。
辅助动力CAN总线2还连接有整车控制系统18和能量回收系统19，仪表23与辅助动力CAN总线2连接。
本实施例包括4条高速CAN总线和2条LIN总线。4条CAN总线按功能划分为动力CAN总线、辅助动力CAN总线，车身CAN总线，舒适CAN总线和多条LIN总线。LIN总线作为CAN总线辅助系统，协助实现智能起停、四门防夹、无钥匙进入等功能。
本实施例的总线网络系统中新能源相关的通讯集中在辅助动力CAN总线中，必要的少量对外通讯通过网关控制模块来实现信息（动力，制动，转向，智能起停功能）的交互，使网关的路由降到最小，保证网关路由的实时性。而动力CAN总线和辅助动力CAN总线系统需显示的信息可以方便地直接传递给仪表。电源管理系统作为车身CAN总线和舒适CAN总线的网关，负责电源的分配和管理，车身总线的显示信息到舒适系统进行显示。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了网关控制模块、动力CAN总线、电源管理系统等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (7)
1. 一种混合动力汽车车载总线网络系统，其特征在于，包括网关控制模块，所述网关控制模块连接有动力CAN总线、辅助动力CAN总线和车身CAN总线，所述动力CAN总线上连接有发动机控制系统，所述辅助动力CAN总线上连接有主电机控制系统和电池管理系统。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车车载总线网络系统，其特征在于，还包括电池传感器，所述发动机控制系统通过第一LIN总线连接电池传感器。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车车载总线网络系统，其特征在于，所述动力CAN总线上还连接有车辆稳定系统、电动助力转向系统、安全气囊模块、双离合变速器、方向盘转角传感器和随动大灯。
4.根据权利要求1所述的混合动力汽车车载总线网络系统，其特征在于，所述车身CAN总线上还连接有智能进入启动系统、转向管柱锁、限速显示系统、仪表、车身控制器和电源管理系统。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车车载总线网络系统，其特征在于，所述车身控制器通过第二LIN总线连接四门控制系统。
6.根据权利要求4或5所述的混合动力汽车车载总线网络系统，其特征在于，还包括舒适CAN总线，所述电源管理系统通过舒适CAN总线连接自动分区空调、3G通讯模块、DVD、收音机、GPS模块、座椅调节模块和影音娱乐系统。
7.根据权利要求4所述的混合动力汽车车载总线网络系统，其特征在于，所述辅助动力CAN总线还连接有整车控制系统和能量回收系统，所述仪表与辅助动力CAN总线连接。
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| CN108227672B (zh) * | 2016-12-12 | 2021-02-19 | 丰田自动车株式会社 | 车载通信系统 |
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