[实用新型]汽车双CAN总线拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电子和汽车安全系统的设计技术领域，具体涉及一种汽车双CAN总线拓扑结构。

背景技术

随着汽车电子化、智能化程度的不断提高，汽车电控系统的数量不断增加，汽车电控系统性能的不断提升。各个电控系统之间的信息交换越来越多，从而使得线束连接变得十分复杂、装配维修比较困难、可靠性难以保证等一些列问题。汽车网络总线系统不仅可以共享信息、节省线束，还能提供更丰富的功能，从而提升产品的价值和竞争力，满足汽车可靠性、舒适性等方面的需求。

CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线是德国BOSCH公司在20世纪80年代中期，为解决各电子控制装置之间的数据交换而开发的一种通信及控制技术。CAN是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，通信介质为双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mb/s。目前，CAN总线已经成为国际上应用最广泛的现场总线，并衍生了专用于重型卡车现场总线的通信协议SAE J1939。

虽然CAN总线自身有比较强的检错和纠错能力，但是对于CAN总线车型，许多重要的时实数据都是通过CAN网络进行交换，一旦CAN网络出现问题，整车数据无法交换，导致车辆不能正常工作。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：如何设计一种汽车双CAN总线拓扑结构，使其能够被应用于提升CAN总线在汽车控制系统中通信的可靠性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽车双CAN总线拓扑结构，包括动力总线、车身总线、第一通信主线和第二通信主线，所述第一通信主线和第二通信主线互为冗余，构成主线总线，动力总线和车身总线构成支线总线，动力总线通过第一网关分别与第一通信主线以及第二通信主线连接，车身总线通过第二网关分别与第一通信主线以及第二通信主线连接，所述第一通信主线和第二通信主线均为控制器局域网络CAN总线。

优选地，所述支线总线和主线总线的终端电阻设置在每条总线的两个最远物理节点上。

(三)有益效果

本实用新型采用双CAN总线设计了一种汽车网络拓扑结构，能够用于提升CAN总线在汽车控制系统中通信的可靠性，保证汽车的运行的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的应用示意图；

图2是本实用新型实施例在使用时所连接的节点的硬件结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例一种汽车双CAN总线拓扑结构，包括动力总线1(是用于动力传动系统的高速总线)、车身总线2(是用于车身系统的低速总线)、第一通信主线3和第二通信主线4，所述第一通信主线3(图1中较粗的黑线)和第二通信主线4(图1中相对第一通信主线3较细的黑线)互为冗余，构成主线总线，动力总线1和车身总线构2成支线总线，动力总线1通过第一网关分别与第一通信主线3以及第二通信主线4连接，车身总线2通过第二网关分别与第一通信主线3以及第二通信主线4连接，所述第一通信主线3和第二通信主线4均为控制器局域网络CAN总线。动力总线1、车身总线2可以为CAN总线。

本实施例中，支线总线和主线总线的终端电阻设置在每条总线的两个最远物理节点上。本实施例的拓扑结构在使用时，所述第一网关设置在底盘动力模块DGM 5内。所述第二网关设置在车身控制模块BCM 6内。所述动力总线连接的节点包括防抱死系统ABS控制器、缓速器RET、变速箱(TCU+WSK)、发动机控制器EMS和自动差速锁ADM。所述车身总线连接的节点包括中央充放气系统CTIS、辅助散热器AFC和后部底盘模块RCM。所述第一通信总线和第二通信总线连接的节点包括汽车诊断系统和仪表IC。

每个节点的硬件设计如图2所示，其中，每个节点都对同一功能的CAN网络采用两路CAN收发器；每路收发器分别连接到主控芯片的不同CAN控制器口；两路CAN收发器可以独立工作；主控芯片对两路CAN的管理是独立的；当一路CAN出现物理故障时，主控芯片根据对应的协议自动切换到另一路CAN上去。

网络中所有节点定时发送系统指定消息作为节点存在标志。在主线总线上的节点作为网关时，对其子网内的所有节点存在标志(Monitored消息)进行监控。在主线总线上的节点监控其上其他节点周期发送的消息(Alive消息)作为其存在的标志。