一種混和動力電動汽車can/lin總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于混合動力電動汽車用CAN(ControllerAreaNetwork,控制局域網(wǎng) 絡(luò)）/LIN(LocalInterconnectNetwork,本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，是一種具有 增加擴(kuò)展性的混合動力電動汽車CAN/LIN總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源危機(jī)趨勢和環(huán)境污染問題逐漸凸顯，開發(fā)低排放、低油 耗的新型汽車成為當(dāng)今汽車行業(yè)的緊迫任務(wù)。純電動汽車由于目前電池技術(shù)的限制等原因 難以保證較長的行駛里程，因而混合動力電動汽車的研發(fā)成為目前發(fā)展的重點(diǎn)。根據(jù)國際 電子技術(shù)委員會的定義，混合動力電動汽車是指由兩種或兩種以上的儲能器、能源或轉(zhuǎn)換 器等作驅(qū)動能源，其中至少有一種能夠提供電能的車輛稱為混合動力電動汽車。本文主要 針對內(nèi)燃機(jī)和蓄電池的混合動力來進(jìn)行說明。
[0003] 目前汽車電子化程度越來越高，CAN/LIN總線網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)汽車上幾乎達(dá)到普及，但 對于混合動力汽車，除了對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的控制外，還需對電池包的充放電進(jìn)行系統(tǒng)的管理， 對于電池包的管理，總線上需要增加許多節(jié)點(diǎn)，為了確保新增加結(jié)點(diǎn)后的總線網(wǎng)絡(luò)正常通 訊，一種合理布局的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要最優(yōu)先進(jìn)行考慮。如果網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計不合理，不但會增 加車輛的成本，同時還會使總線負(fù)載增加導(dǎo)致錯誤幀的頻發(fā)，嚴(yán)重時還會對車輛安全帶來 極大的隱患，所以對于新車型的電子電氣構(gòu)架設(shè)計，需要不斷的將設(shè)計思路進(jìn)行優(yōu)化和校 核，最終確保電子電氣系統(tǒng)能夠滿足客戶在各個方面的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種具有增加擴(kuò)展性的混合動力電動汽車CAN/LIN總線網(wǎng) 絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)。對于混合動力電動汽車既要保留傳統(tǒng)燃油車的控制策略，還要增加新能源即 電池包等動力源的管理，因此總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備一定的擴(kuò)展性和 靈活性。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種合動力電動汽車CAN/LIN總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)，它包括有：動力CAN單元，車身 CAN單元，電子電氣CAN單元，其特征在于：所述的動力CAN單元和電子電氣CAN單元分別 通過動力CAN總線和電子電氣CAN總線與中央網(wǎng)關(guān)相連接；燃油LIN單元依次通過燃油加 熱LIN總線、診斷CAN單元及診斷CAN總線與中央網(wǎng)關(guān)相連接；第一舒適LIN單元和第二舒 適LIN單元分別通過第一舒適LIN總線和第二舒適LIN總線與車身CAN單元內(nèi)的車身控制 器相連接，車身控制器再通過舒適CAN總線與中央網(wǎng)關(guān)相連接；所述車身CAN單元同樣通過 舒適CAN總線與中央網(wǎng)關(guān)相連接。
[0007] 本發(fā)明所述的動力CAN單元包括有通過動力CAN總線連接的發(fā)動機(jī)管理單元，集 成起動機(jī)發(fā)電機(jī)控制單元，直流轉(zhuǎn)換器，電機(jī)控制單元，整車控制器、電池管理單元，高壓電 池充電器，遠(yuǎn)程監(jiān)控器。
[0008] 本發(fā)明包括：在動力CAN總線兩個終端的發(fā)動機(jī)管理單元與中央網(wǎng)關(guān)上分別焊接 有終端電阻。
[0009] 本發(fā)明所述的電子電氣CAN單元包括有通過電子電氣CAN總線連接的防抱死系 統(tǒng)，電動助力轉(zhuǎn)向和氣囊控制器。
[0010] 對于高配車型連接的控制器，本發(fā)明所述的電子電氣CAN單元還包括有電子穩(wěn)定 單元、電子手剎或/和轉(zhuǎn)角傳感器。
[0011] 在電子電氣CAN總線兩個終端的防抱死系統(tǒng)與中央網(wǎng)關(guān)上分別焊接有終端電阻。
[0012] 通過診斷CAN總線連接的診斷CAN單元接口與中央網(wǎng)關(guān)接口上同樣焊接有終端電 阻。
[0013] 本發(fā)明所述的車身CAN單元包括有通過舒適CAN總線連接的組合儀表，多媒體控 制，顯示單元，車身控制器和倒車?yán)走_(dá)；在組合儀表接口與中央網(wǎng)關(guān)接口上分別焊接有終端 電阻。
[0014] 對于高配車型連接的控制器，本發(fā)明所述的車身CAN單元還包括有車聯(lián)網(wǎng)控制 器，無鑰匙進(jìn)入及一鍵啟動系統(tǒng)，電子轉(zhuǎn)向鎖，倒車可視，360度環(huán)視及盲區(qū)監(jiān)測，胎壓監(jiān)測， 座椅控制t旲塊，抬頭顯不或/和自動空調(diào)控制器。
[0015] 本發(fā)明所述的第一舒適LIN單元包括有通過第一舒適LIN總線連接的控制器有天 窗模塊，天窗遮陽簾，轉(zhuǎn)向管柱模塊，晴雨傳感器，蓄電池傳感器和室內(nèi)頂燈模塊；所述的第 二舒適LIN單元包括有通過第二舒適LIN總線連接的控制器有用于門鎖門窗開關(guān)，防夾電 機(jī)，座椅加熱通風(fēng)狀態(tài)信號的通信。
[0016] 對于獨(dú)立的中央網(wǎng)關(guān)，汽車網(wǎng)關(guān)是汽車內(nèi)部通信的核心，通過它可以實(shí)現(xiàn)各條總 線上信息的共享以及實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)管理和故障診斷功能，然而在混合動力電動汽車 這樣復(fù)雜的車載通信網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)關(guān)除了實(shí)現(xiàn)上述功能外還需要確保消息轉(zhuǎn)發(fā)的實(shí)時性，以 及穩(wěn)定準(zhǔn)確性，因此選擇獨(dú)立的中央網(wǎng)關(guān)非常有必要。
[0017] 關(guān)于動力CAN總線，連接中央網(wǎng)關(guān)，用于汽車行駛、電池包的管理及整車動力控制 的通信，采用通訊速率為500kb/s的高速CAN通信，在動力CAN總線上，連接的控制器主要 有發(fā)動機(jī)管理單元、集成起動機(jī)發(fā)電機(jī)控制單元、直流轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制單元、整車控制器、 電池管理單元、高壓電池充電器、遠(yuǎn)程監(jiān)控器等。為了消除通信過程中總線上信號的反射， 需要在總線兩個終端的控制器上焊接終端電阻，對于動力CAN總線，本發(fā)明將終端電阻焊 接在發(fā)動機(jī)管理單元與中央網(wǎng)關(guān)上。
[0018] 關(guān)于電子電氣CAN總線，連接中央網(wǎng)關(guān)，用于汽車底盤及安全方面控制的通信，采 用通訊速率為500kb/s的高速CAN通信，電子電氣CAN總線連接的控制器有：防抱死系統(tǒng)、 電動助力轉(zhuǎn)向、氣囊控制器等（對于高配車型連接的控制器還有電子穩(wěn)定單元、電子手剎、 轉(zhuǎn)角傳感器等），對于電子電氣CAN總線，本發(fā)明將終端電阻焊接在防抱死系統(tǒng)與中央網(wǎng)關(guān) 上。
[0019] 關(guān)于舒適CAN總線，連接中央網(wǎng)關(guān)，用于汽車輔助舒適性的通信，采用通訊速率為 500kb/s的高速CAN通信，舒適CAN總線連接的控制器有：組合儀表、多媒體控制及顯示單 元、車身控制器、倒車?yán)走_(dá)等（對于高配車型連接的控制器還有車聯(lián)網(wǎng)控制器、無鑰匙進(jìn)入 及一鍵啟動系統(tǒng)、電子轉(zhuǎn)向鎖、倒車可視、360度環(huán)視及盲區(qū)監(jiān)測、胎壓監(jiān)測、座椅控制模塊、 抬頭顯示、自動空調(diào)控制器等），對于舒適CAN總線，本發(fā)明將終端電阻焊接在組合儀表與 中央網(wǎng)關(guān)上；
[0020] 關(guān)于診斷CAN總線，連接中央網(wǎng)關(guān)，用于對整車各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測及診斷 的通信，采用通訊速率為500kb/s的高速CAN通信，對于診斷CAN總線，本發(fā)明將終端電阻 焊接在診斷接口與中央網(wǎng)關(guān)上。
[0021] 關(guān)于燃油加熱LIN總線，連接診斷接口，用于對燃油加熱的狀態(tài)進(jìn)行診斷，通信速 率為 19. 2kb/s。
[0022] 關(guān)于第一舒適LIN總線，連接車身控制器，用于組合開關(guān)、天窗等開關(guān)狀態(tài)信號傳 遞的通信，通信速率為19. 2kb/s，第一舒適LIN總線上連接的控制器有天窗模塊、天窗遮陽 簾、轉(zhuǎn)向管柱模塊、晴雨傳感器、蓄電池傳感器、室內(nèi)頂燈模塊等，這些模塊一般都會在應(yīng)用 在高配車型上。
[0023] 關(guān)于第二舒適LIN總線，同樣連接車身控制器，用于門鎖門窗開關(guān)、防夾電機(jī)及座 椅加熱通風(fēng)等狀態(tài)信號的通信，通信速率為19. 2kb/s。
[0024]上述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的各節(jié)點(diǎn)，米用OSEK(Opensystemandthecorresponding interfacesforautomotiveelectronics)網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制對整車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，各節(jié)點(diǎn)可 自主參與網(wǎng)絡(luò)管理。對于混合動力電動汽車，不但要將傳統(tǒng)的燃油控制部分進(jìn)行管理完善， 還需要對電池包的控制做到最優(yōu)，才能更好的確保整車的網(wǎng)絡(luò)通信的正常以及駕駛的安 全。同時在當(dāng)今汽車電子越來越復(fù)雜化的前提下，采用上述的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 控制的系統(tǒng)化、集成化，不但大大提升了網(wǎng)絡(luò)控制的智能化程度，同時也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信的 可靠性。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明整車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞娇蛟韴D；
[0026] 圖2是本發(fā)明中的動力CAN單元方框原理圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明中的第一舒適LIN總線單元方框原理