CN215244706U - 一种基于柴油增程式电动轻卡的can总线布置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，包括：新能源CAN，其包括ISG电机控制器、四合一控制器、电池管理系统、整车控制器；动力CAN，其包括多功能播放器、组合仪表、制动防抱死系统、空调压缩机控制器、电控刹车助力系统、低速报警器、车身控制模块、空调控制面板、PM传感器、尿素品质传感器、NOx1传感器、NOx2传感器、DCU模块、发动机控制模块；TCAN，其包括TBOX模块，TBOX模块用于后台远程监控；其中，新能源CAN、动力CAN、以及TCAN均采用屏蔽双绞线，且通过将整车控制器集成网关功能对新能源CAN、动力CAN、以及TCAN进行并联；整车控制器上连接有在线诊断口，用于读取并分析诊断整车上发生的故障信息。

Description

一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构。

背景技术

CAN总线是一种串行数据通讯协议，可以多种方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点(控制器ECU)发送信息，而不分主从，通信方式灵活；另外，CAN总线可以点对点、一点对多点以广播的形式接收数据，从而减少了线路繁多，减少线束成本等。

在如今，汽车电子技术发展越来越广，导致汽车上电子装置越来越多，汽车的整体布置空间缩小。在这种情况下，使用CAN总线将汽车上的各种电子装置与设备连成一个网络，实现相互之间的信息共享，既减少了线束，又可更好地控制和协调汽车的各个控制系统，是汽车性能达到最佳。

基于CAN总线的优点，在增程式电动轻卡领域，目前尚缺乏CAN总线布置结构，整车厂没有一种可靠的布线方式。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构。基于CAN总线的优点，特设计一种基于增程式电动轻卡状态下的CAN总线布置结构。使用CAN总线连接各个控制器模块，从而减少线束的冗余、复杂排布，具备降低了线束的复杂度、线束的成本和汽车的整体布置空间增加等优点。因而，本实用新型提出一种布线简单、设计简化、成本低、可靠性高的CAN总线布置结构。从而为整车厂提供更加可靠的布线方法，进一步提高该CAN总线布置方法在汽车ECU领域的实际应用性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，包括：

新能源CAN，其包括ISG电机控制器、四合一控制器、电池管理系统、整车控制器，所述ISG电机控制器、所述四合一控制器、以及所述电池管理系统并联在CAN总线上；

动力CAN，其包括多功能播放器、组合仪表、制动防抱死系统、空调压缩机控制器、电控刹车助力系统、低速报警器、车身控制模块、空调控制面板、PM传感器、尿素品质传感器、NOx1传感器、NOx2传感器、DCU模块、发动机控制模块；

TCAN，其包括TBOX模块，所述TBOX模块用于后台远程监控；

其中，所述新能源CAN、所述动力CAN、以及所述TCAN均采用屏蔽双绞线，且通过将所述整车控制器集成网关功能对所述新能源CAN、所述动力CAN、以及所述TCAN进行并联；所述整车控制器上连接有在线诊断口，用于读取并分析诊断整车上发生的故障信息。

进一步地，所述整车控制器、所述新能源CAN的末端、所述组合仪表、以及所述发动机控制模块、所述TBOX模块和所述整车控制器两端均内置120欧姆的终端电阻。

进一步地，所述新能源CAN采用的是11898通讯协议，波特率是500Kbps。

进一步地，所述动力CAN和所述TCAN采用的是J1939通讯协议，波特率是250Kbps。

进一步地，所述四合一控制器包括高压配电箱PDU、转向电机控制器DC/AC、转向电机控制器DC/DC、驱动电机控制器MCU。

本实用新型的有益效果为：

1、通过新能源CAN、动力CAN、以及TCAN三条CAN总线连接控制器的数据通讯，从而优化了线束的数量，间接的降低了成本和给其他装置增加了布置空间。

2、新能源CAN、动力CAN、以及TCAN通过整车控制器VCU(集成网关功能)实现网络互连，可以将多条不同的网络进行连接，对收到的数据进行重新打包，来适应系统的需求，也省去了网关的费用。

3、新能源CAN、动力CAN、以及TCAN的两端均采用串联终端电阻以阻止数据在传输过程被反射回来的数据干扰。

4、新能源CAN、动力CAN、以及TCAN均采用屏蔽双绞线(CAN_H和CAN_L)，两根数据线上传输的数据相同，电压值互成镜像，从而两根线的电压差保持一个常值，所产生的电磁场效应也会由于极性相反而互相抵消，通过该方法，数据传输线可免受外界辐射的干扰。

5、三路CAN总线通过整车控制器VCU(集成网关功能)进行并联，整车控制器VCU作为三路CAN总线数据的中转装置，将三路CAN的数据通过线诊断口OBD口外部读取并进行分析，从而诊断整车上发生的故障信息；同样，通过线诊断口OBD端的不同的CAN总线端口，也可以对ECAN、PCAN或TCAN进行总线上的故障分析；线诊断口OBD口实现使用标准化的快速数字通信端口来提供除标准化的诊断故障代码(DTC)之外的实时数据，允许快速识别和补救车辆的故障；通过线诊断口OBD口不仅可以对各个控制器的数据进行采集、实时分析、实时整车诊断、实时测试；同时也可以对控制器内部参数进行数据的实时标定功能。

6、兼容11898和J1939两个通讯协议，其中新能源CAN采用的是11898通讯协议，波特率是500Kbps(虑到ECAN总线的负载率偏大的问题),动力CAN、以及TCAN则采用的是J1939通讯协议，波特率是250Kbps，保留各自模块原有的通讯协议，避免统一通讯协议产生的开发费用。

附图说明

图1为CAN总线网络拓扑连接图；

图2为整车CAN总线简易图。

1、ISG电机控制器；2、四合一控制器；3、电池管理系统；4、在线诊断口；5、整车控制器；6、多功能播放器；7、组合仪表；8、制动防抱死系统；9、空调压缩机控制器；10、电控刹车助力系统；11、低速报警器；12、车身控制模块；13、空调控制面板；14、PM传感器；15、尿素品质传感器；16、NOx1传感器；17、NOx2传感器；18、DCU模块；19、发动机控制模块；20、TBOX模块；21、第一终端电阻；22、第二终端电阻；23、第三终端电阻；24、新能源CAN；25、动力CAN；26、TCAN。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-2所示，本实用新型提出一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，包括：

新能源CAN24，其包括ISG电机控制器1、四合一控制器2、电池管理系统3、整车控制器5，ISG电机控制器1、四合一控制器2、以及电池管理系统3并联在CAN总线上；

动力CAN25，其包括多功能播放器6、组合仪表7、制动防抱死系统8、空调压缩机控制器9、电控刹车助力系统10、低速报警器11、车身控制模块12、空调控制面板13、PM传感器14、尿素品质传感器15、NOx1传感器16、NOx2传感器17、DCU模块18、发动机控制模块19；

TCAN26，其包括TBOX模块20，TBOX模块20用于后台远程监控；

其中，新能源CAN24、动力CAN25、以及TCAN26均采用屏蔽双绞线，且通过将整车控制器5集成网关功能对新能源CAN24、动力CAN25、以及TCAN26进行并联；整车控制器5上连接有在线诊断口4，用于读取并分析诊断整车上发生的故障信息。

具体地，整车控制器5、新能源CAN24的末端、组合仪表7、以及发动机控制模块19、TBOX模块20和整车控制器5两端均内置120欧姆的终端电阻。

具体地，新能源CAN24采用的是11898通讯协议，波特率是500Kbps。

具体地，动力CAN25和TCAN26采用的是J1939通讯协议，波特率是250Kbps。

具体地，四合一控制器2包括高压配电箱PDU、转向电机控制器DC/AC、转向电机控制器DC/DC、驱动电机控制器MCU。

更加具体地说，新能源CAN24，其连接有ISG电机控制器1、四合一控制器2、电池管理系统3、整车控制器5，ISG电机控制器1、四合一控制器2、以及电池管理系统3并联在CAN总线上；动力CAN25，其连接一有多功能播放器6、组合仪表7、制动防抱死系统8、空调压缩机控制器9、电控刹车助力系统10、低速报警器11、车身控制模块12、空调控制面板13、PM传感器14、尿素品质传感器15、NOx1传感器16、NOx2传感器17、DCU模块18、发动机控制模块19；TCAN26，其连接有TBOX模块20，TBOX模块20用于后台远程监控；通过三条CAN总线连接以上控制器的数据通讯，从而优化了线束的数量，间接的降低了成本和给其他装置增加了布置空间。

新能源CAN24、动力CAN25、以及TCAN26通过整车控制器5(集成网关功能)实现网络互连，可以将多条不同的网络进行连接，对收到的数据进行重新打包，来适应系统的需求，也省去了网关的费用；三路CAN总线通过整车控制器5(集成网关功能)进行并联，整车控制器5作为三路CAN总线数据的中转装置，将三路CAN的数据通过线诊断口4外部读取并进行分析，从而诊断整车上发生的故障信息；同样，通过线诊断口4端的不同的CAN总线端口，也可以对新能源CAN24、动力CAN25、以及TCAN26进行总线上的故障分析；线诊断口4实现使用标准化的快速数字通信端口来提供除标准化的诊断故障代码(DTC)之外的实时数据，允许快速识别和补救车辆的故障；通过线诊断口4不仅可以对各个控制器的数据进行采集、实时分析、实时整车诊断、实时测试；同时也可以对控制器内部参数进行数据的实时标定功能。

能源CAN24、动力CAN25、以及TCAN26的两端均采用串联终端电阻以阻止数据在传输过程被反射回来的数据干扰。

三条CAN总线均采用屏蔽双绞线(CAN_H和CAN_L)，两根数据线上传输的数据相同，电压值互成镜像，从而两根线的电压差保持一个常值，所产生的电磁场效应也会由于极性相反而互相抵消，通过该方法，数据传输线可免受外界辐射的干扰。

总线兼容11898和J1939两个通讯协议，其中新能源CAN24采用的是11898通讯协议，波特率是500Kbps(虑到ECAN总线的负载率偏大的问题),动力CAN25、以及TCAN26则采用的是J1939通讯协议，波特率是250Kbps，保留各自模块原有的通讯协议，避免统一通讯协议产生的开发费用。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (5)

1.一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，其特征在于，包括：

新能源CAN(24)，其包括ISG电机控制器(1)、四合一控制器(2)、电池管理系统(3)、整车控制器(5)，所述ISG电机控制器(1)、所述四合一控制器(2)、以及所述电池管理系统(3)并联在CAN总线上；

动力CAN(25)，其包括多功能播放器(6)、组合仪表(7)、制动防抱死系统(8)、空调压缩机控制器(9)、电控刹车助力系统(10)、低速报警器(11)、车身控制模块(12)、空调控制面板(13)、PM传感器(14)、尿素品质传感器(15)、NOx1传感器(16)、NOx2传感器(17)、DCU模块(18)、发动机控制模块(19)；

TCAN(26)，其包括TBOX模块(20)，所述TBOX模块(20)用于后台远程监控；

其中，所述新能源CAN(24)、所述动力CAN(25)、以及所述TCAN(26)均采用屏蔽双绞线，且通过将所述整车控制器(5)集成网关功能对所述新能源CAN(24)、所述动力CAN(25)、以及所述TCAN(26)进行并联；所述整车控制器(5)上连接有在线诊断口(4)，用于读取并分析诊断整车上发生的故障信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，其特征在于：

所述整车控制器(5)、所述新能源CAN(24)的末端、所述组合仪表(7)、以及所述发动机控制模块(19)、所述TBOX模块(20)和所述整车控制器(5)两端均内置120欧姆的终端电阻。

3.根据权利要求1所述的一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，其特征在于：

所述新能源CAN(24)采用的是11898通讯协议，波特率是500Kbps。

4.根据权利要求1所述的一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，其特征在于：

所述动力CAN(25)和所述TCAN(26)采用的是J1939通讯协议，波特率是250Kbps。

5.根据权利要求1所述的一种基于柴油增程式电动轻卡的CAN总线布置结构，其特征在于：

所述四合一控制器(2)包括高压配电箱PDU、转向电机控制器DC/AC、转向电机控制器DC/DC、驱动电机控制器MCU。

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