[发明专利]轻卡CAN总线网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻卡CAN总线网络系统。 

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。 

为了解决这一系列问题，产生了目前广泛使用的CAN总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上。CAN总线以很高的数据安全性和相对低廉的成本被广大汽车制造商和消费者所青睐。 

SAEJ1939是由美国汽车工程师协会制定的一种CAN总线高层协议，目前，基于SAEJ1939协议的轻卡CAN总线网络系统尚属空白。 

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种轻卡CAN总线网络系统，可有效搭建商用车CAN总线平台。 

实现本发明目的技术方案： 

一种轻卡CAN总线网络系统，其特征在于：基于通讯协议SAEJ1939设有CAN总线，CAN总线设有发动机管理系统EMS、变速箱模块TCU、安全气囊模块ABM、防抱死系统ABS、组合仪表模块ICM、车身控制模块BCM节点。 

基于通讯协议SAEJ1939，各节点具有相对应的源地址。 

各节点采用统一的接口电路，接口电路的CAN收发器选用TJA1040。 

接口电路中与CAN总线相接的两电容的电容值均为27pF。 

各节点中车身控制模块BCM为主节点。 

BCM作为主节点可发送睡眠命令报文，控制自身和ICM进入睡眠状态。 

睡眠期间BCM和ICM可被网络上任意报文唤醒。 

BCM可处于以下状态： 

正常状态：BCM能够正常接收和发送报文； 

睡眠等待状态：BCM停止发送报文，能够正常接收总线报文； 

睡眠状态：BCM停止发送报文，控制器和CAN收发器处于低功耗状态。 

ICM可处于以下状态： 

正常状态：ICM能够正常接收和发送报文； 

停止状态：ICM停止发送报文，能够正常接收总线报；。 

休眠状态：ICM停止发送报文，控制器和CAN收发器处于低功耗状态。 

本发明具有的有益效果： 

本发明按照整车配置和终端电阻节点的选取设计网络拓扑结构，该网络拓扑结构有很好的灵活性和易拓展性，可同时满足同系列所有车型；本发明具有统一的硬件接口电路设计，保证了CAN总线通讯的稳定性；创新的网络管理策略设计，使系统设计变得更加合理、简单灵活。 

附图说明

图1为本发明的CAN总线网络拓扑图； 

图2为本发明终端节点接口电路图； 

图3为BCM睡眠唤醒网络管理状态图； 

图4为ICM睡眠唤醒网络管理状态图。 

具体实施方式

一、整车CAN网络拓扑结构： 

如图1所示，基于通讯协议SAEJ1939设有CAN总线，通讯速率为250kbit/s，CAN总线设有发动机管理系统EMS、变速箱模块TCU、安全气囊模块ABM、防抱死系统ABS、组合仪表模块ICM、车身控制模块BCM节点。终端电阻放在发动机管理系统和组合仪表模块中 

二、网络节点源地址： 

基于通讯协议SAEJ1939，各节点具有相对应的源地址。 

三、硬件接口： 

各节点采用统一的接口电路，如图2所示，CAN控制器U1的选型完全满足CAN2.0B规范描述的“增强型位定时”，其报文ID为29位。接口电路的CAN收发器U2选用TJA1040，接口电路中接在CAN总线的两 电容C2、C3的电容值均为27pF。 

其外围电路设计应满足下列要求： 

●PCB应预留空间和焊盘，用于焊接终端电阻R1、R2，以及电容C4，共模电感L。当没有焊接共模电感L时，应用0Ω电阻保证CAN_H/L的通路，是否焊接共模电感由EMC决定。对于不需要在内部焊接终端电阻的ECU，则不需要焊接R1、R2和C4； 

●收发器应该尽可能的靠近PCB边缘的接插件。收发器与接插件之间不允许有其它集成电路芯片； 

●在接插件和收发器之间的CAN_H/L电路应该尽可能地紧凑；