CN111688612A - 一种纯电动车型整车can网络拓扑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，包括：整车CAN网络拓扑、纯电动网关报文协议、整车CAN网络线束；整车CAN网络拓扑包括动力系统一路CAN‑A、动力系统二路CAN‑B、车身系统一路CAN‑K、底盘系统一路CAN‑S、充电CAN‑D、车身系统二路CAN‑M、附件系统一路CAN‑Q；纯电动网关报文协议重新设计；整车CAN网络线束依据整车CAN网络拓扑设计。解决CAN总线负载率高的问题，降低了错误帧数量，有效防止整车CAN网络瘫痪，保证了整车行驶的安全。

Description

一种纯电动车型整车CAN网络拓扑结构
技术领域
本发明属于网络拓扑结构领域，涉及一种纯电动车型整车CAN网络拓扑结构。
背景技术
现阶段车辆技术不断发展，用户需求不断趋向舒适性、安全性、智能化等方面发展，新能源车辆新增加了EPB系统、CMS系统、疲劳驾驶系统、ADAS系统等设备，几乎所有的电器设备都需要与整车CAN网络对接，造成整车CAN网络负载率高，错误帧增多，甚至出现由于某一个设备故障造成整车CAN网络瘫痪的现象。目前单根CAN网络走天下的时代已不满足车辆安全设计，如何将整车CAN网络拓扑进行合理设计已然成为各大汽车制造厂不断提高设计水平、提高整车安全性的目标之一。
发明内容
本发明目的是：提供一种通过网关将整车CAN通讯设备进行分布组合排布，解决CAN总线负载率高，降低错误帧数量，防止整车CAN网络瘫痪，保证整车行驶安全的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构。
本发明的技术方案是：一种纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，包括：整车CAN网络拓扑、纯电动网关报文协议、整车CAN网络线束；
所述整车CAN网络拓扑包括动力系统一路CAN-A、动力系统二路CAN-B、车身系统一路CAN-K、底盘系统一路CAN-S、充电CAN-D、车身系统二路CAN-M、附件系统一路CAN-Q；所述动力系统一路CAN-A用于配置整车安全系统，所述动力系统二路CAN-B用于配置动力安全系统，所述车身系统一路CAN-K用于配置车身控制系统，所述底盘系统一路CAN-S用于配置底盘安全控制系统，所述充电CAN-D用于配置充电设备，所述车身系统二路CAN-M用于配置总线控制系统，所述附件系统一路CAN-Q用于配置附件系统；
所述纯电动网关报文协议将所述动力系统一路CAN-A上的数据报文转发到所述车身系统一路CAN-K上用于总线仪表显示，将所述车身系统一路CAN-K上的总线仪表控制信息转发到所述动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略，将底盘系统一路CAN-S上的数据报文转发到所述动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略执行，将所述动力系统一路CAN-A、所述车身系统一路CAN-K上的数据报文转发到所述附件系统一路CAN-Q上用于监控后台数据传输，将所述附件系统一路CAN-Q上的数据报文转发到所述车身系统一路CAN-K上用于仪表显示；
所述整车CAN网络线束依据所述整车CAN网络拓扑设计。
其进一步的技术方案是：所述动力系统一路CAN-A包括网关、整车控制器、数据采集器、电池管理系统、电池空调、换挡面板、电池灭火器、ATS控制、高压柜中的至少一种；
所述动力系统二路CAN-B包括电机控制器、变速箱控制器中的至少一种；
所述车身系统一路CAN-K包括网关、智能雨量、转向提示音、开关条控制器、灯光控制器、一键启动控制器、中控屏、多功能方向盘、胎压控制器、标配空调面板、标配空调控制器、行车记录仪中的至少一种；
所述底盘系统一路CAN-S包括网关、电控空气悬架系统、防抱死制动系统、电子制动力分配系统、雷达、电控转向、车道偏离、国产AEB中的至少一种；
所述充电CAN-D包括电池管理系统、外部充电设备中的至少一种；
所述车身系统二路CAN-M包括组合仪表、从站模块、主站模块、开关模块中的至少一种；
所述附件系统一路CAN-Q包括网关、烟雾报警器、LNG气量显示、监控系统、集中润滑、360环视、电子后视镜、前后雷达中的至少一种点单设备。
其进一步的技术方案是：所述点单设备还包括点单空调、点单胎压、点单7寸屏。
其进一步的技术方案是：所述整车CAN网络拓扑还包括底盘系统二路CAN-T和底盘系统三路CAN-U；
所述底盘系统二路CAN-T包括国产AEB、第一桥阀和第二桥阀；
所述底盘系统三路CAN-U包括国产AEB和国产雷达。
其进一步的技术方案是：在所述整车CAN网络线束的设计中，所述车身系统一路CAN-K的终端分别为仪表外网和网关，所述底盘系统一路CAN-S的终端分别为数据采集器和整车控制器，所述附件系统一路CAN-Q的终端分别为网关和监控，所述动力系统一路CAN-A的终端分别为整车控制器和数据采集器；
原OBD接口内含所述车身系统二路CAN-M和所述动力系统一路CAN-A，新增OBD接口内含所述车身系统一路CAN-K和所述底盘系统一路CAN-S。
其进一步的技术方案是：所述新增OBD接口安装在仪表台上客门检修口。
其进一步的技术方案是：对于具有第三路CAN的组合仪表，所述组合仪表的第三路接入到所述附件系统一路CAN-Q。
本发明的优点是：
通过将纯电动车型的整车CAN通讯设备通过数据网关进行分布组合式排布，将整车CAN网络拓扑依据功能不同依次进行CAN总线设计，对纯电动网关报文协议重新设计，将纯电动CAN线束依据CAN网络结构重新设计，解决CAN总线负载率高的问题，降低了错误帧数量，有效防止整车CAN网络瘫痪，保证了整车行驶的安全。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本申请一个实施例提供的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构的整车CAN网络拓扑示意图；
图2是本申请一个实施例提供的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构的整车CAN网络线束示意图。
具体实施方式
实施例：本申请提供了一种纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，结合参考图1和图2，该纯电动车型整车CAN网络拓扑结构包括：整车CAN网络拓扑、纯电动网关报文协议、整车CAN网络线束。
整车CAN网络拓扑包括动力系统一路CAN-A、动力系统二路CAN-B、车身系统一路CAN-K、底盘系统一路CAN-S、充电CAN-D、车身系统二路CAN-M、附件系统一路CAN-Q；动力系统一路CAN-A用于配置整车安全系统，动力系统二路CAN-B用于配置动力安全系统，车身系统一路CAN-K用于配置车身控制系统，底盘系统一路CAN-S用于配置底盘安全控制系统，充电CAN-D用于配置充电设备，车身系统二路CAN-M用于配置总线控制系统，附件系统一路CAN-Q用于配置附件系统。
纯电动网关报文协议将动力系统一路CAN-A上的数据报文转发到车身系统一路CAN-K上用于总线仪表显示，将车身系统一路CAN-K上的总线仪表控制信息转发到动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略，将底盘系统一路CAN-S上的数据报文转发到动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略执行，将动力系统一路CAN-A、车身系统一路CAN-K上的数据报文转发到附件系统一路CAN-Q上用于监控后台数据传输，将附件系统一路CAN-Q上的数据报文转发到车身系统一路CAN-K上用于仪表显示。
整车CAN网络线束依据整车CAN网络拓扑设计。
示例性的，整车CAN网络拓扑依据功能不同依次进行CAN总线设计，如图1所示，动力系统一路CAN-A包括网关、整车控制器、数据采集器（T-BOX）、电池管理系统（BMS）、电池空调、换挡面板、电池灭火器、ATS控制、高压柜中的至少一种。
在实际应用中，高压柜是否接动力系统一路CAN-A，根据具体车型确认。
动力系统二路CAN-B包括电机控制器、变速箱控制器中的至少一种。
车身系统一路CAN-K包括网关、智能雨量、转向提示音、开关条控制器、灯光控制器、一键启动控制器、中控屏、多功能方向盘、胎压控制器、标配空调面板、标配空调控制器、行车记录仪（G-BOS）、组合仪表中的至少一种。
底盘系统一路CAN-S包括网关、电控空气悬架系统（ECAS）、防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配系统（EBS）、雷达、电控转向、车道偏离、国产AEB中的至少一种。
充电CAN-D包括电池管理系统（BMS）、外部充电设备中的至少一种。
可选的，外部充电设备可以是充电插座。
车身系统二路CAN-M包括组合仪表、从站模块、主站模块、开关模块中的至少一种。
组合仪表通常一路连接到车身系统一路CAN-K和车身系统二路CAN-M，对于具有第三路CAN的组合仪表，组合仪表的第三路接入到附件系统一路CAN-Q。
附件系统一路CAN-Q包括网关、烟雾报警器、LNG气量显示、监控系统、集中润滑、360环视、电子后视镜、前后雷达中的至少一种点单设备。
可选的，点单设备还包括点单空调、点单胎压、点单7寸屏。
标配空调连接到网关中的车身系统一路CAN-K，针对点单空调更改到网关中的附件系统一路CAN-Q，其他点单设备根据网络架构，设计在附件系统一路CAN-Q上。
网关有四路，分别连接到动力系统一路CAN-A、底盘系统一路CAN-S、车身系统一路CAN-K、附件系统一路CAN-Q。
如图1所示，整车CAN网络拓扑还包括底盘系统二路CAN-T和底盘系统三路CAN-U；底盘系统二路CAN-T包括国产AEB、第一桥阀和第二桥阀；底盘系统三路CAN-U包括国产AEB和国产雷达。
在纯电动网关报文协议中，将动力系统一路CAN-A上的车辆控制信息、电机、动力电池、BMS、换挡器等数据报文转发到车身系统一路CAN-K上用于总线仪表显示，将车身系统一路CAN-K上的气压、高温报警、后舱门等总线仪表控制信息转发到动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略，将底盘系统一路CAN-S上的ABS、ECAS信息转发到动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略执行，将动力系统一路CAN-A、车身系统一路CAN-K上的数据报文（具体可以根据客户需求）转发到附件系统一路CAN-Q上用于监控后台数据传输，将附件系统一路CAN-Q上的集中润滑、胎压监测、空调温度等数据报文转发到车身系统一路CAN-K上用于仪表显示。
结合参考图2，在整车CAN网络线束的设计中，车身系统一路CAN-K的终端分别为仪表外网和网关。数据采集器改为3路CAN，ABS改到底盘系统一路CAN-S上，底盘系统一路CAN-S的终端分别为数据采集器和整车控制器。集中润滑、空调、监控等点单设备在附件系统一路CAN—Q上，附件系统一路CAN-Q的终端分别为网关和监控。动力系统一路CAN-A的终端分别为整车控制器和数据采集器。纯电动控制线束中注意整车控制器由3路CAN。
原OBD接口内含车身系统二路CAN-M和动力系统一路CAN-A，新增OBD接口内含车身系统一路CAN-K和底盘系统一路CAN-S。
可选的，新增OBD接口安装在仪表台上客门检修口。
综上所述，本申请提供的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，通过将纯电动车型的整车CAN通讯设备通过数据网关进行分布组合式排布，将整车CAN网络拓扑依据功能不同依次进行CAN总线设计，对纯电动网关报文协议重新设计，将纯电动CAN线束依据CAN网络结构重新设计，解决CAN总线负载率高的问题，降低了错误帧数量，有效防止整车CAN网络瘫痪，保证了整车行驶的安全。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或者两个以上。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，其特征在于，包括：整车CAN网络拓扑、纯电动网关报文协议、整车CAN网络线束；
所述整车CAN网络拓扑包括动力系统一路CAN-A、动力系统二路CAN-B、车身系统一路CAN-K、底盘系统一路CAN-S、充电CAN-D、车身系统二路CAN-M、附件系统一路CAN-Q；所述动力系统一路CAN-A用于配置整车安全系统，所述动力系统二路CAN-B用于配置动力安全系统，所述车身系统一路CAN-K用于配置车身控制系统，所述底盘系统一路CAN-S用于配置底盘安全控制系统，所述充电CAN-D用于配置充电设备，所述车身系统二路CAN-M用于配置总线控制系统，所述附件系统一路CAN-Q用于配置附件系统；
所述纯电动网关报文协议将所述动力系统一路CAN-A上的数据报文转发到所述车身系统一路CAN-K上用于总线仪表显示，将所述车身系统一路CAN-K上的总线仪表控制信息转发到所述动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略，将底盘系统一路CAN-S上的数据报文转发到所述动力系统一路CAN-A上用于整车控制策略执行，将所述动力系统一路CAN-A、所述车身系统一路CAN-K上的数据报文转发到所述附件系统一路CAN-Q上用于监控后台数据传输，将所述附件系统一路CAN-Q上的数据报文转发到所述车身系统一路CAN-K上用于仪表显示；
所述整车CAN网络线束依据所述整车CAN网络拓扑设计。
2.根据权利要求1所述的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，其特征在于，所述动力系统一路CAN-A包括网关、整车控制器、数据采集器、电池管理系统、电池空调、换挡面板、电池灭火器、ATS控制、高压柜中的至少一种；
所述动力系统二路CAN-B包括电机控制器、变速箱控制器中的至少一种；
所述车身系统一路CAN-K包括网关、智能雨量、转向提示音、开关条控制器、灯光控制器、一键启动控制器、中控屏、多功能方向盘、胎压控制器、标配空调面板、标配空调控制器、行车记录仪中的至少一种；
所述底盘系统一路CAN-S包括网关、电控空气悬架系统、防抱死制动系统、电子制动力分配系统、雷达、电控转向、车道偏离、国产AEB中的至少一种；
所述充电CAN-D包括电池管理系统、外部充电设备中的至少一种；
所述车身系统二路CAN-M包括组合仪表、从站模块、主站模块、开关模块中的至少一种；
所述附件系统一路CAN-Q包括网关、烟雾报警器、LNG气量显示、监控系统、集中润滑、360环视、电子后视镜、前后雷达中的至少一种点单设备。
3.根据权利要求2所述的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，其特征在于，所述点单设备还包括点单空调、点单胎压、点单7寸屏。
4.根据权利要求2所述的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，其特征在于，所述整车CAN网络拓扑还包括底盘系统二路CAN-T和底盘系统三路CAN-U；
所述底盘系统二路CAN-T包括国产AEB、第一桥阀和第二桥阀；
所述底盘系统三路CAN-U包括国产AEB和国产雷达。
5.根据权利要求2所述的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，其特征在于，在所述整车CAN网络线束的设计中，所述车身系统一路CAN-K的终端分别为仪表外网和网关，所述底盘系统一路CAN-S的终端分别为数据采集器和整车控制器，所述附件系统一路CAN-Q的终端分别为网关和监控，所述动力系统一路CAN-A的终端分别为整车控制器和数据采集器；
原OBD接口内含所述车身系统二路CAN-M和所述动力系统一路CAN-A，新增OBD接口内含所述车身系统一路CAN-K和所述底盘系统一路CAN-S。
6.根据权利要求5所述的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，其特征在于，所述新增OBD接口安装在仪表台上客门检修口。
7.根据权利要求2所述的纯电动车型整车CAN网络拓扑结构，其特征在于，对于具有第三路CAN的组合仪表，所述组合仪表的第三路接入到所述附件系统一路CAN-Q。
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