[发明专利]一种车辆电气和CAN通讯连接建立装置及方法

说明书

本发明涉及车辆电气连接及通讯领域，公开了一种车辆电气和CAN通讯连接建立装置及方法，其包括牵引车制动单元和挂车电子制动单元，牵引车电子制动单元和挂车电子制动单元通过ISO 7638接头电气连接，牵引车电子制动单元和挂车电子制动单元均具有多个CAN收发器，从而能够实现相邻车辆之间的CAN通讯，本发明由于牵引车电子制动单元和挂车电子制动单元集成了电气分配和网关的功能，为整车节省了大量线束，并省去了一个专门的电子单元，而且线路布置和连接更加灵活、紧凑。而且解决了不同物理层电平的收发器的节点之间无法进行正常的CAN通讯的技术问题，为牵引车与挂车以及挂车列车之间的CAN通讯的兼容性带来了保障。

技术领域

本发明涉及车辆之间的电气连接以及CAN通讯连接领域，尤其涉及一种车辆电气和CAN通讯连接建立装置及方法。

背景技术

装备电子制动系统（EBS）的牵引车与挂车以及挂车列车之间的电气连接采用遵循ISO 7638的标准接头，接头内含7个针脚，分别为电池正极、点火开关正极、电源地、报警指示灯正极、报警指示灯接地、 CAN_H针脚和CAN_L针脚。其中CAN_H针脚和CAN_L针脚为牵引车与挂车以及挂车列车之间传递信息的总线，一般遵循ISO 11992的标准，该标准定义了CAN总线的物理层信号标准以及网络节点初始化、网络管理、网络报文转发的规范。在现有公知的传统技术中，牵引车与挂车以及挂车列车之间的电气连接和网络管理采用一个专门的挂车中央电子单元（网关）来实现，如图1所示。

牵引车1配备有传统牵引车电子制动单元（EBS）7，传统牵引车电子制动单元7与牵引车网关8相连，牵引车网关8通过ISO 7638接头5将电源、故障指示灯、CAN通讯接口送至第一挂车2中的挂车中央电子单元（网关）6，挂车中央电子单元（网关）6则分出两路电气接口，一路连接至本地（本挂车）的传统挂车电子制动单元（EBS）9，另外一路则通过后续的ISO7638接头连接至后续第二挂车3。第二挂车3的中央电子单元（网关）则以同样的方式将电气连接分别送至第二挂车3的本地传统电子制动单元（EBS）8以及后续挂车的ISO 7638接头5，如此不断重复直至最后一辆挂车。其中，挂车中央电子单元（网关）6起到了电气中继、分线盒以及网关的作用，与本地的传统挂车电子制动单元（EBS）9形成一个本地网段，网络管理、网络初始化、网络报文转发等功能均由挂车中央电子单元（网关）6来实现。

在上述传统的电气连接方式中，传统牵引车电子制动单元（EBS）7以及传统挂车电子制动单元（EBS）9只需负责车辆的制动功能，而无需考虑网络管理及电气分配方面的功能，但这种电气连接方式势必造成车辆线束繁多，而且增加了一个电子单元（网关）来专门负责电气分配和网络管理，不仅增加了成本且无法灵活布置。

此外，ISO 11992定义的CAN物理层信号电平为24V和12V，分别用于24V和12V系统的牵引车及挂车。然而，ISO 11898以及SAE J1939标准中所定义的CAN通讯物理层信号电平为5V，并且5V CAN通讯已广泛应用于各种乘用车、商用车以及特种车辆的通讯，与车辆本身采用24V系统还是12V系统并无关系。目前CAN通讯收发器芯片几乎全部都采用5V电平进行通讯，24V及12V通讯电平的收发器芯片仅有极少量使用并且处于垄断和不公开的状态。采用不同物理层电平的收发器的节点之间无法进行正常的CAN通讯，这就为牵引车与挂车以及挂车列车之间的CAN通讯造成了极大的兼容性问题。

此外，CN109479186A中Wabco公开了一种牵引车与挂车之间的无线网络构建方法，但仍然依赖于牵引车与挂车之间的CAN总线正常连接之后再进行无线网络的连接构建，并没有解决牵引车与挂车以及挂车列车之间的CAN通讯兼容性问题。

发明内容

为了避免牵引车与挂车以及挂车列车之间的传统电气连接方式带来的上述缺点，并解决不同CAN通讯物理电平之间的兼容性问题，本发明提出了一种车辆电气和CAN通讯连接建立装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：