[发明专利]CAN总线拓扑结构以及利用该拓扑结构的车辆启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CAN总线拓扑结构以及利用该拓扑结构的车辆启动方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，汽车上的电子装置越来越多，联系也越来越密切，从发动机控制到传动系控制，从行驶、制动、转向系控制到安全保证系统及仪表报警系统。现在很多汽车采用CAN（Controller  Area  Network）总线将它们联系起来，但是各控制单元对系统响应时间的要求不一样，有些单元对实时性要求很高，指令发出以后如果得不到执行器的及时响应，就可能造成严重后果甚至车毁人亡，如ABS/ASR/ESP单元，安全气囊等。而有些单元如照明控制、空调控制等对响应时间的要求就相对较低。

因此，为了解决以上问题，现有技术中出现了如图1所示的CAN总线拓扑结构，该CAN总线拓扑结构包括通过网关进行CAN通信的高速网和低速网，高速网连接动力控制系统和制动控制系统等对响应时间要求较高的单元，低速网连接空调等车用电器，即对响应时间要求较低的单元。

整车防盗、整车上电、整车启动是汽车的几项关键功能，而CAN总线是完成这三项功能的关键。与上述三项功能相关的电子单元是 BCM（车身控制模块）、I-Key（智能钥匙系统控制器）、ECL（方向盘锁控制器）、ECM/TCU（动力控制系统）。如图1所示，BCM、I-Key、ECL连接在低速网上，ECM/TCU连接在高速网上。执行整车防盗、整车上电功能时，BCM、I-Key、ECL之间利用CAN总线进行通信；执行整车启动功能时，BCM和ECM/TCU之间利用网关及CAN总线进行通信。低速网上连接的电子单元很多，各个电子单元采用并联的连接方式，在这种连接方式下任何一个电子单元的CAN接口出现问题时，都可能导致低速网瘫痪。此时，整车防盗、整车上电、整车启动功能失效，并且网关出现异常时，也会导致以上三项功能失效，因此整车防盗、整车上电、整车启动出现问题的几率较高。

发明内容

本发明为解决采用现有的CAN总线拓扑结构时整车防盗、整车上电和整车启动失效几率较高的技术问题，提供一种可降低整车防盗、整车上电和整车启动失效几率的CAN总线拓扑结构以及利用该拓扑结构的车辆启动方法。

本发明一方面提供了一种CAN总线拓扑结构，包括通过网关进行CAN通信的高速网和低速网，其中，所述CAN总线拓扑结构还包括与网关连接的启动网，所述启动网通过网关分别与低速网和高速网进行CAN通信，所述启动网包括分别连接到启动网CAN总线的车身控制模块、智能钥匙系统控制器和方向盘锁控制器，所述车身控制模块还与高速网CAN总线连接。

进一步地，所述低速网速率为125Kb/s。

所述低速网包括分别与低速网CAN总线连接的左座头枕单元、右座头枕单元、前大灯控制器、组合仪表单元、倒车雷达单元、组合开关单元、DVD多媒体系统、辅助约束系统、空调单元、多功能屏单元、车载电视、车窗控制器和继电器控制模块。

所述高速网的速率为500 Kb/s。

所述高速网包括分别与高速网CAN总线连接的防抱死制动系统、自动变速箱控制单元、车身电子稳定系统和动力控制系统。

所述启动网的速率为125 Kb/s。

所述车身控制模块包括一个125 Kb/s的CAN接口和一个500 Kb/s的CAN接口，所述车身控制模块通过125Kb/s的CAN接口与启动网CAN总线连接，所述车身控制模块通过500 Kb/s的CAN接口与高速网CAN总线连接。

所述启动网CAN总线包括两条差分接收发送线CAN_L和CAN_H，CAN_L和CAN_H的端点间分别串联有120欧姆的总线匹配电阻。

本发明另一方面还提供了利用CAN总线拓扑结构的车辆启动方法，所述CAN 总线拓扑结构包括通过网关进行CAN通信的高速网、低速网和启动网，高速网包括连接到高速网CAN总线的动力控制系统，启动网包括分别连接到启动网CAN总线的车身控制模块、智能钥匙系统控制器和方向盘锁控制器，车身控制模块还与高速网CAN总线连接，其中，所述车辆启动方法包括以下步骤：

1）车身控制模块采集是否有车辆启动信号；

2）如果车身控制模块采集到车辆启动信号，车身控制模块利用启动网CAN总线将寻卡命令发送给智能钥匙系统控制器；

3）智能钥匙系统控制器利用启动网CAN总线向车身控制模块反馈智能钥匙卡是否在车内；

4）车身控制模块接收到智能钥匙卡在车内的信号后，将动力启动命令依次通过启动网CAN 总线、网关和高速网CAN总线发送给动力控制系统；