[發明專利]C302車型網關控制單元

無效

• 申請號: 201010133821.4
• 申請日: 2010-03-20
• 公開（公告）號: CN101795245A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 李英;唐昌武;楊雪峰
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車集團公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術領域：

本發明涉及一種C302車型網關控制單元，是應用于C302車型的整車網絡通信系統。

背景技術：

目前國內在轎車中，獨立網關的使用比較少，而且正在接收用戶的考驗。一汽轎車在產的自主車型B131采用1路CAN設計，即最小配置；為了簡化整車線束，保證功能的可靠性和穩定性，同時實現總線平臺化，越來越多的控制單元都加入到CAN實現的行列。隨著總線負載率和信號功能需求的限制，多路CAN系統勢在必行，也是平臺化最大化的需求。在產的M6平臺采用非獨立網關，即某控制單元不僅具備本身的控制功能，還要實現網關的特殊通信功能，造成網絡的變更及換代造成了極大的成本壓力和技術壓力。

獨立網關在網絡總線中的使用具有以下優勢：

網絡總線跨平臺整合變得簡便快捷。通常情況下一個整車網絡總線包含幾個通訊子網，如動力網絡總線，車身網絡總線，信息娛樂總線等，各子網以獨立網關為樞紐。在某些情況下，如不得不對某子網進行升級或更換為另一平臺的子網，獨立網關的存在將會消除子網升級引起的對其他子網的影響，如數據格式不同等等，這種解決方式無論在時間，成本和風險等方面都是最佳的。

ECU供應商的變更不至影響整車網絡通訊。在系列車型開發或其他某些情況下，如某ECU主控芯片停產，某個ECU供應商需要更換或增加ECU等，而新供應商現存的ECU往往無法和現有的網絡總線通訊，這種情況下可以借助獨立網關將新ECU的通訊信號翻譯轉換，原子網和新ECU之間以獨立網關為中轉樞紐進行通訊，新ECU發出的信號經過獨立網關翻譯轉換后發送到原來的子網，而新ECU接收的信號也由原來的子網發出，經過獨立網關翻譯轉換后再發給新的ECU，其他子網和新ECU可以不做任何改變，這樣一來整車的通訊便可得以維持。

能夠靈活處理車型網絡總線開發過程中的突發事件。在車型的網絡總線開發過程中，OEM迫于上市時間，成本等方面的壓力，再加上經驗的不足，往往會出現一些不可預料的突發事件，而獨立網關的存在可以在一定程度上靈活處理某些突發事件。中國OEM的網絡總線多為自底向上開發，過程中難免會有一些計劃不周或突發事件，相比之下，具有獨立網關的網絡總線平臺更適合中國現有的國情。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種C302車型網關控制單元，其是整車網路的中樞神經，實現了整車網絡的通信、網絡管理、離線診斷和在線診斷的關卡功能；同時保證了整車電氣功能以及靜態電流的要求；采用網關設計的主要原因也是網絡拓撲結構的驅使，即總線網絡由一路CAN向多路CAN，非獨立網關向中央網關的演變，必然存在路由裝置來實現，也就是說網關的開發是網絡拓撲結構升級、功能清晰化的必然產物。

本發明的技術方案是這樣實現的：C302車型網關控制單元，其特征在于：C302車型采用3路CAN總線結構，包括動力CAN、舒適信息CAN和儀表診斷CAN，速率分別為500K，100K和500K；根據信號的波特率區別以及信號在各路CAN上的共享和需求設計單獨的網關作為一個報文及信號的路由分配中心；將不同速率的報文進行路由轉化，信號的打包和拆包，同時也是各路CAN總線的網絡管理監控中心。

所述的整車的總線網絡拓撲結構由包括動力CAN、儀表診斷CAN、舒適信息CAN以及車身控制器LIN網絡、電動舉窗LIN網絡組成，結構框圖如圖1所示，其中網關占據整個拓撲結構的核心位置，它主要實現整車CAN總線系統的報文路由轉發、報文過濾與重組、網絡管理工作，將各CAN系統之間的信息交互進行時間、優先級等方面的合理分配，同時是在線故障監控中心、整車靜態電流即網絡管理的中心。

所述的網關作為整車配置存儲的中心，控制單元節點丟失與否的監控中心；它將作為整個子網的標準配置存在于整車網絡中，其低速容錯CAN的物理層將有別于高速動力CAN、儀表診斷CAN的物理層結構及其參數設計，在舒適信息CAN上，采用等列設計，即在子網上的各控制單元都具備同等的直接網絡管理功能。

所述的網關是路由機制的載體，是雙向直通傳輸數據，即源總線與目標總線間的數據處理，同時完成速率的轉換；源總線的數據可以通過網關被分發給幾個目標總線；網關處理兩種數據路由，分別是報文路由與信號路由；在路由處理期間，報文ID，報文名稱，報文和信號的周期時間都由網關進行適配，包括計數器報文信號、周期報文信號、事件報文信號是否直接路由還是需要網關重組、解析。