一种车辆整车总线控制系统.pdf

1、(10)申请公布号 CN 104163151 A (43)申请公布日 2014.11.26 C N 1 0 4 1 6 3 1 5 1 A (21)申请号 201410415991.X (22)申请日 2014.08.22 B60R 16/023(2006.01) (71)申请人东南（福建）汽车工业有限公司 地址 350119 福建省福州市闽侯县青口镇 (72)发明人林华霖 金小红 胡红兵 (74)专利代理机构福州市鼓楼区京华专利事务 所(普通合伙) 35212 代理人王美花 (54) 发明名称 一种车辆整车总线控制系统 (57) 摘要 本发明提供一种车辆整车总线控制系统，该 系统包括动力CA

2、N网络、车身CAN网络、诊断CAN 网络、BCM LIN网络、以及PEPS LIN网络；通过采 用CAN/LIN总线系统，并在3路CAN总线、2路LIN 总线系统中采用两种网络管理方式，统一的诊断 标准，能有效的节约整车成本和线束资源，可实现 所有总线中节点之间的信息传递以及资源共享， 从而协调各动力部件及车身部件的运作，驱动汽 车正常行驶。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书12页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书12页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104163151 A CN 104163151 A 1/2页

3、2 1.一种车辆整车总线控制系统，其特征在于：包括动力CAN网络、车身CAN网络、诊断 CAN网络、BCM LIN网络、以及PEPS LIN网络；所述动力CAN网络包括：安全气囊控制器ACU、 自动驱动控制器AWD、自动泊车系统APA/驻车倒车雷达系统PBS、电子手刹EPB、加速度传感 器G-sensor、自动头灯转向系统AFS、电子助力转向系统EPS、电子稳定程序ESC/制动防抱 死系统ABS、自动变速箱控制系统TCU、发动机管理系统EMS以及车身控制系统BCM；所述安 全气囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系统APA/驻车倒车雷达系统PBS、电子 手刹EPB、加速度传感器G-s

4、ensor、自动头灯转向系统AFS、电子助力转向系统EPS、电子稳 定程序ESC/制动防抱死系统ABS、自动变速箱控制系统TCU、发动机管理系统EMS均与所述 车身控制系统BCM连接；所述车身CAN网络包括：全景鸟瞰系统AVM、音响系统AUDIO、空调 系统AC、胎压侦测系统TPMS、电动尾门控制系统PTG、一键式启动系统PEPS、前方碰撞预警 系统FCW、电子转向柱锁ESCL、盲区侦测系统BSW以及仪表METER；所述全景鸟瞰系统AVM、 音响系统AUDIO、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、电动尾门控制系统PTG、一键式启动系统 PEPS、前方碰撞预警系统FCW、电子转向柱锁ESCL、盲

5、区侦测系统BSW、仪表METER均与所述 车身控制系统BCM连接；所述诊断CAN网络：包括诊断仪Tester，该诊断仪Tester与所述 车身控制系统BCM连接；所述BCM LIN网络包括：雨量灯光传感器RLS和组合开关Column SW；所述雨量灯光传感器RLS和组合开关Column SW均与所述车身控制系统BCM连接；所 述PEPS LIN网络：包括一键式启动按键SSB；该一键式启动按键SSB与所述一键式启动系 统PEPS连接； 所述车身CAN网络中的车身控制系统BCM、音响系统AUDIO、电动尾门控制系统PTG、一 键式启动系统PEPS、电子转向柱锁ESCL、以及仪表METER；需要在车

6、辆熄火IG OFF时工作 对车辆进行监测，采用欧塞克OSEK直接网络管理，各系统协同参与网络休眠唤醒；且所述 车身CAN网络中的全景鸟瞰系统AVM、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、前方碰撞预警系统 FCW、盲区侦测系统BSW在车辆点火IG ON时立刻唤醒对车辆进行监测，车辆熄火IG OFF后 立刻进入休眠； 所述动力CAN网络中的安全气囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系统APA/ 驻车倒车雷达系统PBS、电子手刹EPB、加速度传感器G-sensor、自动头灯转向系统AFS、电 子助力转向系统EPS、电子稳定程序ESC/制动防抱死系统ABS、自动变速箱控制系统TCU、 发动机管

7、理系统EMS以及车身控制系统BCM都在车辆点火IG ON时立刻唤醒对车辆进行监 测，车辆熄火IG OFF后立刻进入休眠； 所述BCM LIN网络：LIN主从网络管理方式，由主节点车身控制系统BCM管控网络的休 眠行为，网络休眠后，雨量灯光传感器RLS和组合开关Column SW侦测到内部唤醒事件则进 行唤醒对车辆进行监测； 所述PEPS LIN网络中一键式启动按键SSB来控制一键式启动系统PEPS的启动和关 闭； 所述诊断仪Tester是对总线控制系统的诊断。 2.根据权利要求1所述的一种车辆整车总线控制系统，其特征在于：所述LIN主从网 络管理方式：当LIN总线处于休眠或通信状态，控制系统中

8、主、从节点应用层需要LIN总线 通信唤醒或休眠LIN网络的网络管理策略。 3.根据权利要求2所述的一种车辆整车总线控制系统，其特征在于：所述总线通信唤 权 利 要 求 书CN 104163151 A 2/2页 3 醒的事件为：BCM LIN网络中的组合开关Column SW在车辆小灯开关状态变化、超车灯开关 状态变化或者近光灯开关状态变化时唤醒；BCM LIN网络中的车身控制系统BCM在电门锁 打开时唤醒，BCM LIN网络中的雨量灯光传感器RLS在电门锁打开时唤醒。 4.根据权利要求2所述的一种车辆整车总线控制系统，其特征在于：所述休眠LIN网 络的条件为：BCM LIN网络中的组合开关Co

9、lumn SW在灯光开关处于OFF位置，且在2S内 没有变化；电门锁开关即IG SW处于OFF位置；或者LIN BUS错误处理机制即LIN线开路， 断路到电源或者地，允许LIN BUS进入休眠模式时休眠LIN网络；BCM LIN网络中的车身控 制系统BCM在电门锁开关即IG SW处于OFF位置的时间60s；或者，车辆组合开光sleep indication置1；或者LIN BUS错误处理机制LIN线开路，断路到电源或者地，允许LIN BUS 进入休眠模式时休眠LIN网络。 5.根据权利要求1所述的一种车辆整车总线控制系统，其特征在于：系统所有CAN的 车辆部件采用UDS诊断协议，诊断仪Test

10、er连接至车身控制系统BCM，并向诊断CAN网络发 送诊断请求，由车身控制系统BCM将请求转发至动力CAN网络及车身CAN网络；同时，车身 控制系统BCM将动力CAN网络及车身CAN网络上得诊断响应报文转发至诊断CAN网络，以 实现网络所有车辆部件的诊断通讯功能。 权 利 要 求 书CN 104163151 A 1/12页 4 一种车辆整车总线控制系统 技术领域 0001 本发明涉及整车控制设备领域，尤其涉及一种车辆整车总线控制系统。 背景技术 0002 现有的总线系统无法完全匹配新车型的实际需求，且无法更有效地降低成本。本 申请中的总线系统是为匹配新车型重新研发的总线系统，与现有总线系统相比

11、有很大的改 变，如存在3路CAN、2路LIN总线，如何更有效的节约整车成本和线束资源，及准确合理的 控制这些总线节点并使其正常工作是要解决的主要问题。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题，在于提供一种车辆整车总线控制系统，本发明有效的 节约整车成本和线束资源，实现所有总线节点之间的信息传递以及资源共享为目的重新研 发的，能够满足新车型总线系统需求。 0004 本发明是这样实现的：一种车辆整车总线控制系统，包括动力CAN网络、车身CAN 网络、诊断CAN网络、BCM LIN网络、以及PEPS LIN网络；所述动力CAN网络包括：安全气 囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系统A

12、PA/驻车倒车雷达系统PBS、电子手刹 EPB、加速度传感器G-sensor、自动头灯转向系统AFS、电子助力转向系统EPS、电子稳定程 序ESC/制动防抱死系统ABS、自动变速箱控制系统TCU、发动机管理系统EMS以及车身控制 系统BCM；所述安全气囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系统APA/驻车倒车雷 达系统PBS、电子手刹EPB、加速度传感器G-sensor、自动头灯转向系统AFS、电子助力转向 系统EPS、电子稳定程序ESC/制动防抱死系统ABS、自动变速箱控制系统TCU、发动机管理系 统EMS均与所述车身控制系统BCM连接；所述车身CAN网络包括：全景鸟瞰系统AVM、音

13、响系 统AUDIO、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、电动尾门控制系统PTG、一键式启动系统PEPS、 前方碰撞预警系统FCW、电子转向柱锁ESCL、盲区侦测系统BSW以及仪表METER；所述全景 鸟瞰系统AVM、音响系统AUDIO、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、电动尾门控制系统PTG、 一键式启动系统PEPS、前方碰撞预警系统FCW、电子转向柱锁ESCL、盲区侦测系统BSW、仪表 METER均与所述车身控制系统BCM连接；所述诊断CAN网络：包括诊断仪Tester，该诊断仪 Tester与所述车身控制系统BCM连接；所述BCM LIN网络包括：雨量灯光传感器RLS和组 合开关Colu

14、mn SW；所述雨量灯光传感器RLS和组合开关Column SW均与所述车身控制系 统BCM连接；所述PEPS LIN网络：包括一键式启动按键SSB；该一键式启动按键SSB与所述 一键式启动系统PEPS连接； 0005 所述车身CAN网络中的车身控制系统BCM、音响系统AUDIO、电动尾门控制系统 PTG、一键式启动系统PEPS、电子转向柱锁ESCL、以及仪表METER；需要在车辆熄火IG OFF 时工作对车辆进行监测，采用欧塞克OSEK直接网络管理，各系统协同参与网络休眠唤醒； 且所述车身CAN网络中的全景鸟瞰系统AVM、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、前方碰撞预 警系统FCW、盲区侦测

15、系统BSW在车辆点火IG ON时立刻唤醒对车辆进行监测，车辆熄火IG 说 明 书CN 104163151 A 2/12页 5 OFF后立刻进入休眠； 0006 所述动力CAN网络中的安全气囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系 统APA/驻车倒车雷达系统PBS、电子手刹EPB、加速度传感器G-sensor、自动头灯转向系统 AFS、电子助力转向系统EPS、电子稳定程序ESC/制动防抱死系统ABS、自动变速箱控制系统 TCU、发动机管理系统EMS以及车身控制系统BCM都在车辆点火IG ON时立刻唤醒对车辆进 行监测，车辆熄火IG OFF后立刻进入休眠； 0007 所述BCM LIN网络

16、：LIN主从网络管理方式，由主节点车身控制系统BCM管控网络 的休眠行为，网络休眠后，雨量灯光传感器RLS和组合开关Column SW侦测到内部唤醒事件 则进行唤醒对车辆进行监测； 0008 所述PEPS LIN网络中一键式启动按键SSB来控制一键式启动系统PEPS的启动和 关闭； 0009 所述诊断仪Tester是对总线控制系统的诊断。 0010 进一步地，所述LIN主从网络管理方式：当LIN总线处于休眠或通信状态，控制系 统中主、从节点应用层需要LIN总线通信唤醒或休眠LIN网络的网络管理策略。 0011 进一步地，所述总线通信唤醒的事件为：BCM LIN网络中的组合开关Column SW

17、在 车辆小灯开关状态变化、超车灯开关状态变化或者近光灯开关状态变化时唤醒；BCM LIN网 络中的车身控制系统BCM在电门锁打开时唤醒，BCM LIN网络中的雨量灯光传感器RLS在 电门锁打开时唤醒。 0012 进一步地，所述休眠LIN网络的条件为：BCM LIN网络中的组合开关Column SW在 灯光开关处于OFF位置，且在2S内没有变化；电门锁开关即IG SW处于OFF位置；或者LIN BUS错误处理机制即LIN线开路，断路到电源或者地，允许LIN BUS进入休眠模式时休眠 LIN网络；BCM LIN网络中的车身控制系统BCM在电门锁开关即IG SW处于OFF位置的时间 60s；或者，车

18、辆组合开光sleep indication置1；或者LIN BUS错误处理机制LIN线开 路，断路到电源或者地，允许LIN BUS进入休眠模式时休眠LIN网络。 0013 进一步地，系统所有CAN的车辆部件采用UDS诊断协议，诊断仪Tester连接至车 身控制系统BCM，并向诊断CAN网络发送诊断请求，由车身控制系统BCM将请求转发至动力 CAN网络及车身CAN网络；同时，车身控制系统BCM将动力CAN网络及车身CAN网络上得诊 断响应报文转发至诊断CAN网络，以实现网络所有车辆部件的诊断通讯功能。 0014 本发明具有如下优点：本发明提供一种车辆整车总线控制系统，该系统包括动力 CAN网络、

19、车身CAN网络、诊断CAN网络、BCM LIN网络、以及PEPS LIN网络；通过采用CAN/ LIN总线系统，并在3路CAN总线、2路LIN总线系统中采用两种网络管理方式，统一的诊断 标准，能有效的节约整车成本和线束资源，可实现所有总线中节点之间的信息传递以及资 源共享，从而协调各动力部件及车身部件的运作，驱动汽车正常行驶。 附图说明 0015 图1为本发明系统的结构示意图。 0016 图2为本发明系统中欧塞克OSEK直接网络管理时序流程图。 具体实施方式 说 明 书CN 104163151 A 3/12页 6 0017 请参阅图1和图2所示，本发明的一种车辆整车总线控制系统，包括动力CAN

20、网络 (控制器局域网络CAN)、车身CAN网络、诊断CAN网络、BCM LIN网络(车身控制串行通信 网络LIN)、以及PEPS LIN网络(一键式启动串行通信网络LIN)；所述动力CAN网络包括： 安全气囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系统APA/驻车倒车雷达系统PBS、电子 手刹EPB、加速度传感器G-sensor、自动头灯转向系统AFS、电子助力转向系统EPS、电子稳 定程序ESC/制动防抱死系统ABS、自动变速箱控制系统TCU、发动机管理系统EMS以及车身 控制系统BCM；所述安全气囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系统APA/驻车倒 车雷达系统PBS、电子手

21、刹EPB、加速度传感器G-sensor、自动头灯转向系统AFS、电子助力 转向系统EPS、电子稳定程序ESC/制动防抱死系统ABS、自动变速箱控制系统TCU、发动机管 理系统EMS均与所述车身控制系统BCM连接；所述车身CAN网络包括：全景鸟瞰系统AVM、 音响系统AUDIO、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、电动尾门控制系统PTG、一键式启动系统 PEPS、前方碰撞预警系统FCW、电子转向柱锁ESCL、盲区侦测系统BSW以及仪表METER；所述 全景鸟瞰系统AVM、音响系统AUDIO、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、电动尾门控制系统 PTG、一键式启动系统PEPS、前方碰撞预警系统FC

22、W、电子转向柱锁ESCL、盲区侦测系统BSW、 仪表METER均与所述车身控制系统BCM连接；所述诊断CAN网络：包括诊断仪Tester，该诊 断仪Tester与所述车身控制系统BCM连接；所述BCM LIN网络包括：雨量灯光传感器RLS 和组合开关Column SW；所述雨量灯光传感器RLS和组合开关Column SW均与所述车身控 制系统BCM连接；所述PEPS LIN网络：包括一键式启动按键SSB；该一键式启动按键SSB与 所述一键式启动系统PEPS连接； 0018 所述车身CAN网络中的车身控制系统BCM、音响系统AUDIO、电动尾门控制系统 PTG、一键式启动系统PEPS、电子转向柱

23、锁ESCL、以及仪表METER；需要在车辆熄火IG OFF 时工作对车辆进行监测，采用欧塞克OSEK直接网络管理，各系统协同参与网络休眠唤醒； 且所述车身CAN网络中的全景鸟瞰系统AVM、空调系统AC、胎压侦测系统TPMS、前方碰撞预 警系统FCW、盲区侦测系统BSW在车辆点火IG ON时立刻唤醒对车辆进行监测，车辆熄火IG OFF后立刻进入休眠； 0019 所述动力CAN网络中的安全气囊控制器ACU、自动驱动控制器AWD、自动泊车系 统APA/驻车倒车雷达系统PBS、电子手刹EPB、加速度传感器G-sensor、自动头灯转向系统 AFS、电子助力转向系统EPS、电子稳定程序ESC/制动防抱死

24、系统ABS、自动变速箱控制系统 TCU、发动机管理系统EMS以及车身控制系统BCM都在车辆点火IG ON时立刻唤醒对车辆进 行监测，车辆熄火IG OFF后立刻进入休眠； 0020 所述BCM LIN网络：LIN主从网络管理方式，由主节点车身控制系统BCM管控网络 的休眠行为，网络休眠后，雨量灯光传感器RLS和组合开关Column SW侦测到内部唤醒事件 则进行唤醒对车辆进行监测； 0021 所述PEPS LIN网络中一键式启动按键SSB来控制一键式启动系统PEPS的启动和 关闭； 0022 所述诊断仪Tester是对总线控制系统的诊断。 0023 其中，所述LIN主从网络管理方式：当LIN总线

25、处于休眠或通信状态，控制系统中 主、从节点应用层需要LIN总线通信唤醒或休眠LIN网络的网络管理策略。 0024 实车报文基于重要报文优先发送原则，重要报文，ID越小。见表1 说 明 书CN 104163151 A 4/12页 7 0025 表1 0026 0027 说 明 书CN 104163151 A 5/12页 8 0028 说 明 书CN 104163151 A 6/12页 9 0029 请参阅图2所示，图2中每个序号的表示流程如表2所示： 0030 表2 0031 0032 说 明 书CN 104163151 A 7/12页 10 0033 备注： 0034 0035 0036 BD

26、车身CAN直接网络管理唤醒条件：见表3 0037 表3 0038 说 明 书CN 104163151 A 10 8/12页 11 0039 0040 CAN网络管理节点网络地址和网络管理报文定义：见表4 0041 网络管理base ID：0x400 0042 表4 0043 说 明 书CN 104163151 A 11 9/12页 12 0044 另外，本发明中，所述总线通信唤醒的事件为：BCM LIN网络中的组合开关Column SW在车辆小灯开关状态变化、超车灯开关状态变化或者近光灯开关状态变化时唤醒；BCM LIN网络中的车身控制系统BCM在电门锁打开时唤醒，BCM LIN网络中的雨量灯

27、光传感器 RLS在电门锁打开时唤醒。 0045 所述休眠LIN网络的条件为：BCM LIN网络中的组合开关Column SW在灯光开关 处于OFF位置，且在2S内没有变化；电门锁开关即IG SW处于OFF位置；或者LIN BUS错误 处理机制即LIN线开路，断路到电源或者地，允许LIN BUS进入休眠模式时休眠LIN网络； BCM LIN网络中的车身控制系统BCM在电门锁开关即IG SW处于OFF位置的时间60s；或 者，车辆组合开光sleep indication置1；或者LIN BUS错误处理机制LIN线开路，断路到 电源或者地，允许LIN BUS进入休眠模式时休眠LIN网络。 0046

28、系统所有CAN的车辆部件采用UDS诊断协议，诊断仪Tester连接至车身控制系统 BCM，并向诊断CAN网络发送诊断请求，由车身控制系统BCM将请求转发至动力CAN网络及 车身CAN网络；同时，车身控制系统BCM将动力CAN网络及车身CAN网络上得诊断响应报文 转发至诊断CAN网络，以实现网络所有车辆部件的诊断通讯功能。 0047 其中，诊断ID地址分配见表5 0048 表5 0049 说 明 书CN 104163151 A 12 10/12页 13 0050 说 明 书CN 104163151 A 13 11/12页 14 0051 说 明 书CN 104163151 A 14 12/12页

29、 15 0052 总之，本发明提供一种车辆整车总线控制系统，该系统包括动力CAN网络、车身 CAN网络、诊断CAN网络、BCM LIN网络、以及PEPS LIN网络；通过采用CAN/LIN总线系统， 并在3路CAN总线、2路LIN总线系统中采用两种网络管理方式，统一的诊断标准，能有效的 节约整车成本和线束资源，可实现所有总线中节点之间的信息传递以及资源共享，从而协 调各动力部件及车身部件的运作，驱动汽车正常行驶。 0053 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 说 明 书CN 104163151 A 15 1/2页 16 图1 说 明 书 附 图CN 104163151 A 16 2/2页 17 图2 说 明 书 附 图CN 104163151 A 17