[发明专利]汽车整车电子设备CANBUS网络控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及到汽车电子控制领域。

背景技术

近年来，随着日渐严格的排放标准、安全标准和用户对汽车安全、舒适、豪华的追求，使得ECU控制单元的日益增多，而ECU的增多必然会带来线束的增多、ECU功能实现的可靠性等等很多问题，为了解决这一系列迫在眉睫的问题，在本世纪80年代末，德国BOSCH公司提出设计一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上，于是，CAN总线就诞生了。1993年CAN总线被制定为ISO国际标准，这也是目前为止唯一一个拥有ISO国际标准的总线。CAN总线以它很高的数据安全性和相对低廉的成本迅速被广大汽车制造商和消费者所青睐，毫无疑问，CAN总线注定将会继续并且很长一段时间内被广大汽车制造商使用。

CAN总线特点及应用优势：低成本；多主串行数据通信协议总线；根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文，灵活实现各种通讯；极高总线利用率；报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息；通信速率可达1Mbps；无损失总线仲裁；可靠的错误处理和检错机制，可靠性高(假设一台装备了CAN的车辆每年运行2000小时，总线速率为500kbps，25％的总线负载。这种情况下，每1000年才会有一个错误检测不到)；节点在错误严重的情况，自动退出总线。

目前全球各大汽车制造商在上世纪90年代后期研发的汽车(乘用车和商用车)都采用了CAN总线或者车中的部分零部件具有CAN总线通信功能。以CAN总线为代表的车用总线技术已成为全球各大汽车制造商实施平台战略和模块化战略的重要措施之一。此时，总线对于全球汽车工业的意义已远远超过节省线束和连接插件。总线已成为现代汽车传输整车控制信息的神经网络。

CAN BUS成为汽车电子系统集成的关键技术，介于以CAN总线为代表的车用总线技术在现代汽车工业的重要性，目前不仅全球各大汽车制造商建立了相应的总线研发部门，并制定了相应的总线企业标准。如：通用汽车公司以CAN总线为基础制定了该公司的CAN总线标准GMLAN，而且在新车设计之初总线研发部门就开始介入。一些技术先进的国家还成立了汽车总线标准化组织并推出总线标准。如美国汽车工程师学会(SAE)基于CAN总线制定了商用车总线标准J1939。部分国家相关政府部门和高校也在开展总线基础性研究。如美国联邦窗体顶端机动车安全管理局、德国应用科技大学的C&S实验室等。另有一些专业公司也在专注于总线工具的研发，如全球著名汽车总线工具提供商德国VECTOR公司。此外，还有一些与总线相关的零部件商正根据主机厂的标准和规范研发具有总线通信功能的零部件。

CAN总线在国内同行业基本属于起步阶段，如果不及时跟上世界CANBUS发展的步伐，必将会很大程度上限制中国汽车电子的发展，目前在国内生产的汽车中也有一些车型也不同程度地使用了CAN BUS总线技术，如：福特嘉年华、帕萨特B5、BORA、POLO、FIAT PALIO和SIENA等，但CAN BUS和这些车型的其它高档电子产品一样，都是从其国外母公司直接引进过来的成熟设计。到目前为止在中国还没有一个车型的CAN BUS系统是由国内的公司自己开发设计的。

发明内容

本发明提供一种新型的汽车整车电子设备CANBUS网络控制系统，涉及到整车网络拓扑结构、网络管理策略和网络管理和ID分配。

所述系统包括高速CAN总线和与CAN总线连接的多个高速CAN节点电控单元，其特征在于：

高速CAN总线最两端的CAN节点电控单元内各接有两个串联的终端电阻；系统控制每个CAN节点电控单元的初始化时间和暂时离开总线时间；节点分为主节点、+30节点和+15节点，当+15线未上电时所有+15节点的CAN不工作，当+15线上电后，所有+15节点被唤醒；在+30线有电、+15线未上电的情况下，主节点可以唤醒+30节点CAN总线。

优选地，所述多个高速CAN节点包括发动机控制器(EMS)、变速箱控制器(TCU)、安全气囊控制器(ABM)、防抱死制动系统(ABS)、胎压检测控制器(TPMS)、组合仪表控制器(ICM)、车体控制模块(FBCM)，它们各自连接到高速CAN总线上。

优选地，所述主节点为车体控制模块(FBCM)，+30节点为组合仪表控制器(ICM)。

优选地，所述电阻为60欧姆，放置在发动机控制器(EMS)和组合仪表控制器(ICM)中。