本實用新型涉及一種整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)。

背景技術：

近幾年，汽車電子技術獲得巨大發(fā)展，隨著人們對汽車安全性、舒適性、智能性等方面需求日益提升，汽車電子化、信息化、網(wǎng)絡化、智能化已經(jīng)成為汽車技術的主流方向，客車領域目前已經(jīng)裝備了一套CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)，隨著多功能方向盤、胎壓監(jiān)測、潤滑系統(tǒng)等電子系統(tǒng)的不斷增加，特別是新能源客車整車控制、電池控制、電機控制、轉向控制等電子系統(tǒng)的大量增加，大量電子設備都連接在同一CAN網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)信息均從該CAN網(wǎng)絡中傳輸。如果其中一個節(jié)點出現(xiàn)問題，有可能導致整個CAN網(wǎng)絡損壞，進而導致整車的癱瘓，所以，可靠性較低。同時不同電子設備通信對通信能力、速率等要求不同，對汽車CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性、可擴展性、通信負載等是極大的挑戰(zhàn)。

為了解決上述問題，公開號為CN203186257U的中國專利申請文件中公開了一種整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括動力CAN總線和車身CAN總線，這兩個總線之間通過網(wǎng)關連接。這種方式將整車CAN總線網(wǎng)絡分為兩部分，雖然能夠在一定程度上解決上述問題，可靠性有了一定的提升，但是，每個CAN總線上還是連接有太多的負載，可靠性依舊不是很高，不利于控制和管理。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)，用以解決傳統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡總線可靠性不高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括一種整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括動力CAN總線和車身CAN總線，兩者通過第一網(wǎng)關連接，還包括高壓CAN總線和信息CAN總線，所述高壓CAN總線與所述動力CAN總線通過第二網(wǎng)關連接，所述車身CAN總線與所述信息CAN總線通過第三網(wǎng)關連接。

所述第一網(wǎng)關設置在車身主控制模塊上，所述第二網(wǎng)關設置在整車控制器上，所述第三網(wǎng)關設置在儀表模塊上。

所述整車控制器上設置有高壓CAN診斷端口和動力CAN診斷端口，高壓CAN總線通過高壓CAN診斷端口連接整車控制器，動力CAN總線通過動力CAN診斷端口連接整車控制器；儀表模塊上設置有車身CAN診斷端口和信息CAN診斷端口，車身CAN總線通過車身CAN診斷端口連接儀表模塊，信息CAN總線通過信息CAN診斷端口連接儀表模塊。

所述高壓CAN總線上連接的控制子系統(tǒng)至少有電池管理系統(tǒng)和主電機控制器。

所述動力CAN總線上連接的控制子系統(tǒng)至少有檔位面板。

所述車身CAN總線上連接的控制子系統(tǒng)至少有前部電源模塊。

所述信息CAN總線上連接的控制子系統(tǒng)至少有胎壓報警系統(tǒng)。

本實用新型提供的整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)中包括四個分總線網(wǎng)絡系統(tǒng)，分別是高壓CAN總線、動力CAN總線、車身CAN總線和信息CAN總線，相鄰兩個總線系統(tǒng)之間通過相應的網(wǎng)關連接，也就是說，本實用新型將整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)分為了四部分，并且是根據(jù)車輛中的控制子系統(tǒng)的屬性進行劃分的，不同屬性的子系統(tǒng)與相對應的總線連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。所以，該整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)中的每個總線上連接的子系統(tǒng)的個數(shù)得到了很大程度的降低，便于控制和管理，可靠性得到了提升。而且，根據(jù)子系統(tǒng)屬性的不同劃分不同的CAN總線，相同屬性的子系統(tǒng)連接到同一個CAN總線上，不僅方便控制、管理，而且降低了各個總線網(wǎng)絡之間的負載率，增強了通信能力及效率，同時一個出現(xiàn)問題不會影響其他網(wǎng)絡的獨立運行，可靠性進一步提升。

車輛中的高壓控制子系統(tǒng)連接高壓CAN總線，通過網(wǎng)關實現(xiàn)與外部低壓器件的控制對接，可以大大方便高壓系統(tǒng)的單獨管理，防止外界不確定因素的干擾，大大提高整車的安全性能；動力控制子系統(tǒng)連接動力CAN總線，不僅有效的提升車輛行駛系統(tǒng)的控制效率，同時可以實現(xiàn)對車輛行駛系統(tǒng)的監(jiān)控；車身控制子系統(tǒng)連接車身CAN總線，大大降低了車身網(wǎng)絡的負載，提高了車身網(wǎng)絡的穩(wěn)定性；信息控制子系統(tǒng)連接信息CAN總線，可以有效降低外部系統(tǒng)對其影響，便于問題查找及分析。

附圖說明

圖1是插電式客車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)結構示意圖；

圖2是純電動客車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型提供的整車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)應用廣泛，可以應用在新能源客車上，也可以用在傳統(tǒng)動力的客車上，或者其他類型的車輛上。

以下結合附圖，以插電式客車和純電動客車為例，分別對本實用新型做進一步詳細的說明。

插電式客車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)實施例

如圖1所示，插電式客車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)包括高壓系統(tǒng)CAN總線、動力系統(tǒng)CAN總線、車身系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線，高壓系統(tǒng)CAN總線與動力系統(tǒng)CAN總線之間、動力系統(tǒng)CAN總線與車身系統(tǒng)CAN總線之間和車身系統(tǒng)CAN總線與信息系統(tǒng)CAN總線之間均通過網(wǎng)關連接。在本實施例中，這三個網(wǎng)關分別設置在整車控制器、車身主控制模塊和儀表模塊上，也可以說，高壓系統(tǒng)CAN總線與動力系統(tǒng)CAN總線之間通過整車控制器連接，動力系統(tǒng)CAN總線與車身系統(tǒng)CAN總線之間通過車身主控制模塊連接，車身系統(tǒng)CAN總線與信息系統(tǒng)CAN總線之間通過儀表模塊連接。由于整車控制器、車身主控制模塊和儀表模塊均為客車本身的設備，均屬于常規(guī)設備，所以，不再對各自的具體結構進行描述。

其中，通過CAN網(wǎng)絡通信將管理或控制汽車高壓器件工作的各個子系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成高壓系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

通過CAN網(wǎng)絡通信將監(jiān)控或控制汽車行駛工作的各個子系統(tǒng)與動力系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成動力系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

通過CAN網(wǎng)絡通信將管理或控制汽車傳統(tǒng)電器工作的各個子系統(tǒng)與車身系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成車身系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

通過CAN網(wǎng)絡通信將車輛各個信息系統(tǒng)與信息系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成信息系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

高壓系統(tǒng)CAN總線、動力系統(tǒng)CAN總線、車身系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線通過整車控制器、車身主控制模塊和儀表模塊三個網(wǎng)關將整個CAN網(wǎng)絡連接在一起，實現(xiàn)不同總線之間的信息交互。

另外，為了使該CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)具備診斷功能，該網(wǎng)絡系統(tǒng)還包括四個診斷端口：高壓CAN診斷端口、動力CAN診斷端口、車身CAN診斷端口和信息CAN診斷端口。整車控制器上有兩個端口，為高壓CAN診斷端口和動力CAN診斷端口，高壓系統(tǒng)CAN總線通過高壓CAN診斷端口連接整車控制器，動力系統(tǒng)CAN總線通過動力CAN診斷端口連接整車控制器。儀表模塊上有兩個端口，為車身CAN診斷端口和信息CAN診斷端口，車身系統(tǒng)CAN總線通過車身CAN診斷端口連接儀表模塊，信息系統(tǒng)CAN總線通過信息CAN診斷端口連接儀表模塊。整車控制器通過高壓CAN診斷端口可以診斷高壓系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息；整車控制器通過動力CAN診斷端口可以診斷動力系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息；儀表模塊通過車身CAN診斷端口可以診斷車身系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息；儀表模塊通過信息CAN診斷端口可以診斷信息系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息。從而實現(xiàn)在整車控制器及儀表模塊中實現(xiàn)對整車信息現(xiàn)場監(jiān)控。將高壓CAN診斷端口和動力CAN診斷端口設置在整車控制器上，將車身CAN診斷端口和信息CAN診斷端口設置在儀表模塊上，端口集中在整車控制器及儀表模塊處監(jiān)測有利于檢修方便及設計優(yōu)化。

由于本實施例中的CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)是應用在插電式客車中的，所以，基于插電式客車的結構，高壓系統(tǒng)CAN總線連接的子系統(tǒng)有電池管理系統(tǒng)和主電機控制器，這些子系統(tǒng)通過對應的節(jié)點連接高壓系統(tǒng)CAN總線，并且，高壓系統(tǒng)CAN總線上連接的子系統(tǒng)還可以有充電控制系統(tǒng)、轉向控制系統(tǒng)、ISG電機控制器等。高壓系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過高壓系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。

動力系統(tǒng)CAN總線連接的子系統(tǒng)有檔位面板，通過對應的節(jié)點連接動力系統(tǒng)CAN總線，并且，動力系統(tǒng)CAN總線上連接的子系統(tǒng)還可以有發(fā)動機ECU、緩速器、冷卻控制系統(tǒng)、ABS+ASR+ESC/ESB、自適應巡航ACC、行車記錄儀、車輛監(jiān)控系統(tǒng)等。動力系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過動力系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。

同時通過整車控制器作為網(wǎng)關，不但能夠實現(xiàn)高壓系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點功能正常運行，而且實現(xiàn)高壓系統(tǒng)CAN總線的有關信息與動力系統(tǒng)CAN總線的相關信息之間的傳輸。

車身系統(tǒng)CAN總線連接的子系統(tǒng)有前電源模塊，通過對應的節(jié)點連接車身系統(tǒng)CAN總線，并且，車身系統(tǒng)CAN總線上連接的子系統(tǒng)還可以有頂部控制模塊、后部控制模塊等。車身系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過車身系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。通過車身主控制模塊作為網(wǎng)關能夠實現(xiàn)車身系統(tǒng)CAN總線的有關信息與動力CAN總線的信息之間的傳輸，從而實現(xiàn)車身系統(tǒng)CAN總線的各個節(jié)點功能正常運行。

根據(jù)配置車輛的不同，信息系統(tǒng)CAN總線上連接的車輛信息子系統(tǒng)不同，比如包括胎壓報警系統(tǒng)、多功能方向盤、集中潤滑系統(tǒng)、智能公交系統(tǒng)等。信息系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過信息系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。同時通過儀表模塊作為網(wǎng)關實現(xiàn)車身系統(tǒng)CAN總線的有關信息與信息系統(tǒng)CAN總線的信息之間的傳輸，從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)CAN總線的各個節(jié)點功能正常運行。

純電動客車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)實施例

本實施例中，純電動客車上的CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)與插電式客車上的CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)整體結構相同。如圖2所示，純電動客車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)包括高壓系統(tǒng)CAN總線、動力系統(tǒng)CAN總線、車身系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線，高壓系統(tǒng)CAN總線與動力系統(tǒng)CAN總線之間、動力系統(tǒng)CAN總線與車身系統(tǒng)CAN總線之間和車身系統(tǒng)CAN總線與信息系統(tǒng)CAN總線之間均通過網(wǎng)關連接。在本實施例中，這三個網(wǎng)關分別設置在整車控制器、車身主控制模塊和儀表模塊上，也可以說，高壓系統(tǒng)CAN總線與動力系統(tǒng)CAN總線之間通過整車控制器連接，動力系統(tǒng)CAN總線與車身系統(tǒng)CAN總線之間通過車身主控制模塊連接，車身系統(tǒng)CAN總線與信息系統(tǒng)CAN總線之間通過儀表模塊連接。由于整車控制器、車身主控制模塊和儀表模塊均為客車本身的設備，均屬于常規(guī)設備，所以，不再對各自的具體結構進行描述。

其中，通過CAN網(wǎng)絡通信將管理或控制汽車高壓器件工作的各個子系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成高壓系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

通過CAN網(wǎng)絡通信將監(jiān)控或控制汽車行駛工作的各個子系統(tǒng)與動力系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成動力系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

通過CAN網(wǎng)絡通信將管理或控制汽車傳統(tǒng)電器工作的各個子系統(tǒng)與車身系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成車身系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

通過CAN網(wǎng)絡通信將車輛各個信息系統(tǒng)與信息系統(tǒng)CAN總線連接在一起而構成信息系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)。

高壓系統(tǒng)CAN總線、動力系統(tǒng)CAN總線、車身系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線通過整車控制器、車身主控制模塊和儀表模塊三個網(wǎng)關將整個CAN網(wǎng)絡連接在一起，實現(xiàn)不同總線之間的信息交互。

另外，為了使該CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)具備診斷功能，該網(wǎng)絡系統(tǒng)還包括四個診斷端口：高壓CAN診斷端口、動力CAN診斷端口、車身CAN診斷端口和信息CAN診斷端口。整車控制器上有兩個端口，為高壓CAN診斷端口和動力CAN診斷端口，高壓系統(tǒng)CAN總線通過高壓CAN診斷端口連接整車控制器，動力系統(tǒng)CAN總線通過動力CAN診斷端口連接整車控制器。儀表模塊上有兩個端口，為車身CAN診斷端口和信息CAN診斷端口，車身系統(tǒng)CAN總線通過車身CAN診斷端口連接儀表模塊，信息系統(tǒng)CAN總線通過信息CAN診斷端口連接儀表模塊。整車控制器通過高壓CAN診斷端口可以診斷高壓系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息；整車控制器通過動力CAN診斷端口可以診斷動力系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息；儀表模塊通過車身CAN診斷端口可以診斷車身系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息；儀表模塊通過信息CAN診斷端口可以診斷信息系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點信息。從而實現(xiàn)在整車控制器及儀表模塊中實現(xiàn)對整車信息現(xiàn)場監(jiān)控。將高壓CAN診斷端口和動力CAN診斷端口設置在整車控制器上，將車身CAN診斷端口和信息CAN診斷端口設置在儀表模塊上，端口集中在整車控制器及儀表模塊處監(jiān)測有利于檢修方便及設計優(yōu)化。

與插電式客車CAN總線網(wǎng)絡系統(tǒng)不同在于：部分總線上連接的具體子系統(tǒng)有一定的差異，如圖2所示，高壓系統(tǒng)CAN總線連接的子系統(tǒng)有電池管理系統(tǒng)、主電機控制器、充電控制系統(tǒng)、轉向控制系統(tǒng)、冷卻控制模塊等，這些子系統(tǒng)通過對應的節(jié)點連接高壓系統(tǒng)CAN總線。高壓系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過高壓系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。

動力系統(tǒng)CAN總線連接的子系統(tǒng)有檔位面板、車輛監(jiān)控系統(tǒng)、緩速器、ABS+ASR+ESC/ESB、自適應巡航ACC、行車記錄儀等，通過對應的節(jié)點連接動力系統(tǒng)CAN總線。動力系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過動力系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。

同時通過整車控制器作為網(wǎng)關，不但能夠實現(xiàn)高壓系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點功能正常運行，而且實現(xiàn)高壓系統(tǒng)CAN總線的有關信息與動力系統(tǒng)CAN總線的相關信息之間的傳輸。

車身系統(tǒng)CAN總線連接的子系統(tǒng)有前電源模塊、頂部控制模塊、后部控制模塊等，通過對應的節(jié)點連接車身系統(tǒng)CAN總線。車身系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過車身系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。通過車身主控制模塊作為網(wǎng)關能夠實現(xiàn)車身系統(tǒng)CAN總線的有關信息與動力CAN總線的信息之間的傳輸，從而實現(xiàn)車身系統(tǒng)CAN總線的各個節(jié)點功能正常運行。

信息系統(tǒng)CAN總線上連接的子系統(tǒng)有胎壓報警系統(tǒng)、多功能方向盤、集中潤滑系統(tǒng)、智能公交系統(tǒng)等。信息系統(tǒng)CAN總線上的各個節(jié)點通過信息系統(tǒng)CAN總線實現(xiàn)信息互換。同時通過儀表模塊作為網(wǎng)關實現(xiàn)車身系統(tǒng)CAN總線的有關信息與信息系統(tǒng)CAN總線的信息之間的傳輸，從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)CAN總線的各個節(jié)點功能正常運行。

上述兩個實施例中的、與對應CAN總線連接的各個控制子系統(tǒng)均屬于現(xiàn)有技術，那么，就不再對各個控制子系統(tǒng)的結構和功能進行詳細描述。

通過上述兩個實施例可以看出，本實用新型提供的CAN總線系統(tǒng)應用廣泛，除了適用于上述兩種車輛之外還可以適用于其他類型的車輛，并且，可以看出，根據(jù)不同類型的車輛，每個系統(tǒng)CAN總線上連接的子系統(tǒng)可能會有細微的差距，這是與車輛的具體類型有關。所以，在滿足本實用新型的基本思路的基礎上，不管每個CAN總線上連接的控制子系統(tǒng)有何種變化，對本領域普通技術人員而言，并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。