本發(fā)明涉及車輛控制領域，特別是涉及一種用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構及車輛。
背景技術：
上世紀80年代，CAN總線(Controller Area Network，即控制器局域網(wǎng)絡)由德國BOSCH公司首次應用于汽車行業(yè)中，到90年代，隨著LIN總線(Local Interconnect Network，即本地互聯(lián)網(wǎng))標準形成，越來越多的車型開始使用這兩種總線組成的網(wǎng)絡拓撲來控制車輛的通訊系統(tǒng)。其中，車型指電動車輛、混合動力車輛或者傳統(tǒng)車輛。
目前的網(wǎng)絡拓撲結構中，一般一種車型對應一種網(wǎng)絡拓撲，應用結構比較簡單，并且當車型變化時，車輛的ECU(電子控制單元)隨著車型的變化，更改量比較大，增加了車輛研發(fā)時間，也增加了人力成本。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構，該結構能夠在各種車型的通訊網(wǎng)絡中應用。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種車輛，該車輛的網(wǎng)絡拓撲結構具有通用性，能夠在各種車型中應用。
特別地，本發(fā)明提供了一種用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構，用于連接車輛各控制單元，所述車輛具有獨立網(wǎng)關，包括：
新能源CAN網(wǎng)段，所述新能源CAN網(wǎng)段的節(jié)點包括整車控制單元；
動力CAN網(wǎng)段，所述動力CAN網(wǎng)段的節(jié)點包括發(fā)動機控制單元；
車身CAN網(wǎng)段，所述車身CAN網(wǎng)段的節(jié)點包括空調系統(tǒng)控制單元；
信息CAN網(wǎng)段，所述信息CAN網(wǎng)段的節(jié)點包括車輛網(wǎng)模塊；和
底盤CAN網(wǎng)段；
其中，上述每條CAN網(wǎng)段的一端均與對應的獨立網(wǎng)關相連接。
進一步地，還包括預留CAN網(wǎng)段，所述預留CAN網(wǎng)段的一端與對應的獨立網(wǎng)關相連接，用于所述車輛后續(xù)網(wǎng)絡的拓撲擴展。
進一步地，所述整車控制單元與所述動力CAN網(wǎng)段通過CAN線連接。
進一步地，所述整車控制單元與所述底盤CAN網(wǎng)段通過CAN線連接。
進一步地，所述空調系統(tǒng)控制單元包括空調壓縮機控制模塊和高壓電加熱電阻控制模塊。
進一步地，所述整車控制單元、所述空調系統(tǒng)控制單元、所述空調壓縮機控制模塊和所述高壓電加熱電阻控制模塊通過LIN連接。
進一步地，所述新能源CAN網(wǎng)段通過CAN線分別與所述車輛網(wǎng)模塊和發(fā)動機控制單元連接。
進一步地，所述信息CAN網(wǎng)段的節(jié)點還包括車載自動診斷系統(tǒng)。
進一步地，所述新能源CAN網(wǎng)段的節(jié)點還包括車輛高壓系統(tǒng)動力電池和車輛低壓動力電池，所述動力CAN網(wǎng)段的節(jié)點還包括車輛變速器控制單元，所述底盤CAN網(wǎng)段的節(jié)點包括安全氣囊控制單元和車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，所述信息CAN網(wǎng)段的節(jié)點還包括多媒體控制單元，所述車身CAN網(wǎng)段的節(jié)點還包括車身控制模塊。
進一步地，本發(fā)明還提供了一種車輛，包括所述用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構。
本發(fā)明的用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構及車輛，根據(jù)各車輛ECU功能的聯(lián)系緊密程度、不同車型下最小的ECU更改量以及車輛的網(wǎng)絡負載率來劃分網(wǎng)段，實現(xiàn)其在各種車型中的應用，優(yōu)化車輛網(wǎng)絡通信結構的同時，當車型變化時，降低ECU在不同車型配置時的變更程度，減少了研發(fā)時間，也降低了人工成本。
附圖說明
后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。附圖中：
圖1是按照本發(fā)明一個實施例的用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構示意圖。
具體實施方式
圖1是按照本發(fā)明一個實施例的用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構示意圖。如圖1所示，所述用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構用于連接車輛各控制單元，所述車輛具有獨立網(wǎng)關，其一般性地可以包括新能源CAN網(wǎng)段10，所述新能源CAN網(wǎng)段10的節(jié)點包括H2表示的整車控制單元102；動力CAN網(wǎng)段20，所述動力CAN網(wǎng)段20的節(jié)點包括PT3表示的發(fā)動機控制單元202；車身CAN網(wǎng)段30，該車身CAN網(wǎng)段30的節(jié)點包括B2表示的空調系統(tǒng)控制單元302；信息CAN網(wǎng)段40，該信息CAN網(wǎng)段40的節(jié)點包括I3表示的車輛網(wǎng)模塊402；和底盤CAN網(wǎng)段50；其中，每條CAN網(wǎng)段的一端均與對應的獨立網(wǎng)關70相連接。
通過以上設置，綜合考慮各車輛ECU功能的聯(lián)系緊密程度、不同車型下最小的ECU更改量以及車輛的網(wǎng)絡負載率，將車輛的通信網(wǎng)絡劃分為5條網(wǎng)段，使得該結構能夠應用于不同車型中，同時減少了車輛網(wǎng)絡拓撲的混亂度。在具體應用中，當車型變化時，硬件不需要變更，ECU只需很小的變更，就能實現(xiàn)在該車型中的應用，減少ECU重新開發(fā)以及修改的時間，也降低了人工成本。
在本發(fā)明一個實施例中，所述用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構還包括預留CAN網(wǎng)段60，所述預留CAN網(wǎng)段60的一端與對應的獨立網(wǎng)關70相連接，用于所述車輛后續(xù)網(wǎng)絡的拓撲擴展。
可以理解，隨著車輛整車功能越來越復雜，ECU數(shù)量與相互之間交互的數(shù)據(jù)量也會急劇增加，因此，在原有的5條網(wǎng)段的基礎上，加設一條預留CAN網(wǎng)段60，可以滿足ECU數(shù)量增加的需求，使得所述用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構的設計更加合理。
在本發(fā)明一個實施例中，考慮到新能源CAN網(wǎng)段10中的節(jié)點整車控制單元102與動力CAN網(wǎng)段20、車身CAN網(wǎng)段30和底盤CAN網(wǎng)段50的信息交互量較多，同時考慮到車輛CAN總線的負載率，在所述整車控制單元102處，通過增設CAN總線701與CAN總線702，使得所述動力CAN網(wǎng)段20與所述整車控制單元102連接，所述底盤CAN網(wǎng)段50與所述整車控制單元102連接，同時，通過增設LIN線703，將所述整車控制單元102與所述空調系統(tǒng)控制單元302連接，更具體的，所述空調系統(tǒng)控制單元302包括B21表示的空調壓縮機控制模塊3021和B22表示的高壓電加熱電阻控制模塊3022，由于所述空調壓縮機控制模塊3021和高壓電加熱電阻控制模塊3022與所述整車控制單元102的信息交互量較多，因此，所述整車控制單元102、空調系統(tǒng)控制單元302、空調壓縮機控制模塊3021和高壓電加熱電阻控制模塊3022通過LIN線703依次連接。
通過增設CAN總線701、CAN總線702與LIN線703，使得當整車控制單元102與動力CAN網(wǎng)段20、底盤CAN網(wǎng)段50或車身CAN網(wǎng)段30中的空調壓縮機控制模塊3021和高壓電加熱電阻控制模塊3022交互信息時，不需要經(jīng)過獨立網(wǎng)關70將信息發(fā)送至新能源CAN網(wǎng)段10，只需要通過增設的CAN總線701或LIN線703，就能將信息送到合適位置，既保證了通信信息的實時性，又降低新能源CAN網(wǎng)段10及車身CAN網(wǎng)段30的負責率，同時也降低了網(wǎng)關軟件的復雜度。
在本發(fā)明一個實施例中，考慮到信息CAN網(wǎng)段40中的節(jié)點車輛網(wǎng)模塊402與動力CAN網(wǎng)段20中的節(jié)點發(fā)動機控制單元202分別需要從新能源CAN網(wǎng)段中接收較多的信息，因此，通過增設CAN總線704，所述車輛網(wǎng)模塊402和發(fā)動機控制單元202分別與所述新能源CAN網(wǎng)段10連接。如此，就能夠避免大部分新能源信息經(jīng)由獨立網(wǎng)關70至信息CAN網(wǎng)段40或動力CAN網(wǎng)段20，有效降低了上述兩條CAN網(wǎng)段的負載率。
在本發(fā)明另一個實施例中，車載自動診斷系統(tǒng)(OBD)403作為一個節(jié)點位于信息CAN網(wǎng)段40中。相較于其他車型，將OBD口作為單獨一條CAN的方案，本發(fā)明節(jié)省了一條網(wǎng)關的CAN資源，有效降低了成本，并且由于信息CAN網(wǎng)段40本身涉及到的整車核心關鍵信息很少，所以不會造成信息不安全的隱患，因此增加了整體結構設計的合理性。
在其他實施例中，所述新能源CAN網(wǎng)段10的節(jié)點還可以包括H6表示的車輛高壓系統(tǒng)動力電池101和H12表示的車輛低壓動力電池103，所述動力CAN網(wǎng)段20的節(jié)點還可以包括PT2表示的車輛變速器控制單元201，所述底盤CAN網(wǎng)段50的節(jié)點可以包括C1表示的安全氣囊控制單元501和C2表示的車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)502，所述信息CAN網(wǎng)段40的節(jié)點還可以包括I2表示的多媒體控制單元401，所述車身CAN網(wǎng)段30的節(jié)點還可以包括B1表示的車身控制模塊301。當然，如圖1所示，在每條CAN網(wǎng)段處還可以包括很多其他的ECU，在此不再做詳細的介紹。
特別的，本發(fā)明還提供了一種車輛，包括所述用于車輛的網(wǎng)絡拓撲結構。
至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內容直接確定或推導出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。