一种新能源汽车ＣＡＮ总线控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种新能源汽车ＣＡＮ总线控制系统，属于汽车总线控制技术领域。解决了新能源汽车由于工作电压转换频繁、电子电器结构复杂，使得整车总线通信受到干扰严重的问题。所采用的技术方案：包括线束和若干个ＥＣＵ，其特征在于，所述的ＥＣＵ分为终端ＥＣＵ和节点ＥＣＵ，终端ＥＣＵ位于ＣＡＮ总线的两端，节点ＥＣＵ采用菊花链结构连接到ＣＡＮ总线上。采用该接线结构后，有效地减少了车身线束，使接线简单化，并且降低了现有技术中由于支线反射对ＣＡＮ总线信号波形的干扰作用，提高了总线信号传输的稳定性、可靠性。该总线控制系统被优选用于整车功能复杂和电磁环境恶劣的新能源汽车中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车电子领域，特别是涉及一种新能源汽车CAN总线控制系统。
技术介绍
随着汽车计算机控制技术的不断发展，现代汽车上的电子装置越来越多，如发动 机控制、变速控制、制动防抱死控制、安全气囊控制、照明控制、空调控制、仪表管理等。这些 电子装置控制模块通常以ECU (Electronic Control Unit)为单位，并通过总线构成网络， 由相关的总线控制协议完成通信。其中，CAN (Control Ier Area Network)总线协议是最具 代表性的汽车高速总线协议。由于汽车排放法规的不断严格要求和石油能源的不可再生，新能源汽车已经成为 未来汽车的发展方向。大部分新能源汽车采用多组电池作为动力能源，通常，汽车电池的工 作电压高达300V，而整车的电器工作电压为12V-42V，因此，汽车在行驶、充电、制动能量回 收等模式切换时，工作电压需要经常转换。另一方面，汽车的电子电器结构复杂，整车的电 磁干扰严重。如果仍然保持现有技术的总线接线方式，如图3所示，ECU12通过支线11连 接到总线上，支线11与总线连接处设有支线接点10，汽车总线通信效率将严重降低，整车 的安全也会受到威胁。中国专利局2009年7月29日公开的名称为一种重型卡车CAN总线控制系统的实 用新型。该技术所述的重型卡车CAN总线控制系统设有仪表控制模块、前部控制模块、 中部控制模块一、中部控制模块二、尾部控制模块及车门控制模块，所述的各控制模块通过 CAN总线互相连接，所述的接线结构为支线式。该技术的不足之处在于，连接到总线上 的支线众多，由此带来的支线反射使总线信号严重失真，而且支线接点也易松动和氧化。
技术实现思路
本技术的主要目的是克服现有技术中存在的布线复杂，支线接点连接不稳 定，总线信号失真等问题，公开一种汽车CAN总线控制系统，达到缩短支线线束长度，简化 布线结构，降低支线反射干扰，改善信号传输品质的目的。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种新能源汽车CAN总线 控制系统，包括线束和若干个ECU，其特征在于，所述的ECU分为终端ECU和节点ECU，终端 E⑶位于CAN总线的两端，节点E⑶采用菊花链结构连接到CAN总线上。第一个节点E⑶和第二个节点E⑶用线束相连，第二个节点E⑶再用线束和第三 个节点ECU相连，以此类推，在这种接线结构中不会形成网状的拓扑结构，只有相邻的设备 之间才能直接通信。也就是说，第一个节点ECU不能和第三个节点ECU直接通信，必须通过 第二个节点E⑶来中转，这种结构不会形成环路，最后一个节点E⑶不会连向第一个节点 ECU。相邻的节点ECU通过接口相连接，与现有技术的支线式接线结构不同的是，只有一条 总线，没有支线，没有支线接点。作为优选，所述的节点E⑶设有第一接口与第二接口，各个节点E⑶的第二接口与下一个节点E⑶的第一接口之间用线束相连，形成菊花链结构，第一个节点E⑶的第一接口和位于总线一端的终端ECU的接口之间用线束相连，最后一个节点ECU的第二接口和位于 总线另一端的终端ECU的接口之间用线束相连，形成一条完整的总线。作为优选，所述的第一接口与第二接口结构相同，分别包括一个CAN_H端与一个 CAN_L端。所述的节点ECU设有一个CAN总线收发器，从该芯片引脚CAN_H引出两根信号 线，分别接第一接口的CAN_H端与第二接口的CAN_H端，再从该芯片弓|脚CAN_L弓|出两根信 号线，分别接第一接口的CAN_L端与第二接口的CAN_L端。现有技术的支线式接线结构更像是以“广播”的形式传递信息，而菊花链式接线结 构更像“手拉手”地传递信息，所述的CAN总线收发器为一种高速总线收发器，以达到汽车 总线通信的实时性要求。作为优选，所述的线束，是绞距为2-3cm的屏蔽双绞线，线束末端剥开的距离应该 尽可能的短。采用这样规格的线束，虽然价格相对较高，安装也比非屏蔽双绞线困难，但它有较 高的传输速率，而且能减小辐射，在汽车这样温度环境恶劣、电磁辐射强、震动大的环境里， 更能保证通信的质量。本技术具有的有益效果是1、减少了线束的长度，简化了布线的复杂程度。2、避免了支线接点处可能引起的线束松动和氧化问题。3、避免了支线反射引起的总线失真问题，提高了总线信号传输的稳定性和可靠 性。附图说明图1为本技术的方框图。图2为CAN总线收发器的示意图。图3为现有技术的CAN总线控制系统方框图。图中1 节点ECU ；2 :CAN总线收发器；3 第一接口 ；4 第二接口 ；5 :CAN_H端；6 CAN_L μ ；7 终端 ECU ；8 接口 ；9 线束；10 支线接点；11 支线；12 =ECU0具体实施方式以下结合附图和实施方式对本技术做进一步详细说明。如图1所示，一种新能源汽车CAN总线控制系统，包括线束9和若干个E⑶，E⑶又 分为终端ECU7和节点E⑶1，终端E⑶7位于总线两端，其余E⑶为节点E⑶。节点EOTl均设有两个接口，分别是第一接口 3与第二接口 4，而终端E⑶7只设有 一个接口 8。三种接口结构相同，包括一个CAN_H端和一个CAN_L端，这两个端子成对存在， 相邻且绝缘。接在CAN_H端和CAN_L端的线束9构成了 CAN总线的两条差分接收发送线。节点EOTl设有一个CAN通信节点，包括一个CAN协议控制器和一个CAN总线收 发器2，如图2所示，这是一种高速CAN收发器，以芯片TJA1040为例，从引脚CAN_H与引脚 CAN_L分别引出两组CAN_H信号5与两组CAN_L信号6，CAN_H信号5分别接第一接口 3的 CAN_H端5与第二接口 4的CAN_H端5，CAN_L信号6分别接第一接口 3的CAN_L端6与第二接口 4 的 CAN_I^|^6。用线束9将位于总线起始端的终端E⑶7的接口 8与第一个节点EOTl的第一接口 3相连，将第一个节点EOTl的第二接口 4与下一个节点EOTl的第一接口 3相连，以此类推， 最后将最后一个节点E⑶的第二接口 4与位于总线末端的终端E⑶7的接口 8相连，构成一 条完整的菊花链结构的总线。 参见图3，与现有技术中支线式接线结构不同的是，本技术只包含一条干线， 没有支线，没有支线接点。线束9是绞距为2cm的屏蔽双绞线。连接到总线中的各个E⑶都可以发送和接收消息。当其中某一个E⑶需要发送消 息时，就会将以报文形式存在的数字消息转换为高低电平形式的模拟电信号，传输到总线 的两条差分接收发送线上，被其它ECU接收。权利要求一种新能源汽车CAN总线控制系统，包括线束(9)和若干个ECU(12)，其特征在于，所述的ECU分为终端ECU(7)和节点ECU(1)，终端ECU(7)位于CAN总线的两端，节点ECU(1)采用菊花链结构连接到CAN总线上。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车CAN总线控制系统，其特征在于，所述的节 点E⑶(1)设有第一接口(3)与第二接口(4)，各个节点E⑶(1)的第二接口(4)与下一个 节点E⑶(1)的第一接口(3)之间用线束(9)相连，第一个节点E⑶的第一接口(3)与位于 总线一端的终端E⑶(7)的接口(8)之间用线束(9)相连，最后一个节点E⑶的第二接口 (4)与位于总线另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源汽车ＣＡＮ总线控制系统，包括线束（９）和若干个ＥＣＵ（１２），其特征在于，所述的ＥＣＵ分为终端ＥＣＵ（７）和节点ＥＣＵ（１），终端ＥＣＵ（７）位于ＣＡＮ总线的两端，节点ＥＣＵ（１）采用菊花链结构连接到ＣＡＮ总线上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，朱祝阳，蔡伟杰，熊想涛，陈文强，由毅，李书福，杨健，赵福全，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]