线束设计如何满足整车CAN网络布置要求

电动汽车各个模块之间的交互有效性直接影响了汽车的行驶效率和驾驶感。而插电式混合动力汽车根据电力驱动系统和发动机动力系统的布局形式可以分为3类:串联式、并联式、串-并联混合式。该文探讨的是并联式混合动力系统方案,它具有对原车技术模块化,实施性方便,适用性广特点。

二、术语

节点:连接在通讯网络上,能够按照某一通讯协议通过网络进行通讯的设备的集合。

总线电压:总线电压是CAN总线的CAN_H或者CAN_L对各自CAN节点地的电压。

三、CAN总线网络拓扑结构设计

而针对插电式混合动力汽车的控制系统,需要对其整车控制模块(HCU)和动力系统、安全系统进行详细的分层及规划。

一般情况下,通讯网络的拓扑结构种类多,支线复杂繁琐,而总线往往检测矫正能力较强,实施信号好,可靠性有保证,能够有效地判断错误节点和自动校正简单错误,所以将通信网络设计成总线型CAN网络结构可以满足信息传递及时性和可靠性的要求。根据系统分层控制的原理,设计并联式混合动力CAN通讯结构拓扑图,如图1所示。

四、CAN线束布局设计原则

4.1CAN线束要求

线束布局设计要求网络中多个车载ECU和离线工具,具体详见图2。

对于CAN线束设计,一般要求如下几点:

1)CAN总线总长度<40m;

2)ECU间距<20m;

3)ECU节点数量<20个;

4)线束使用屏蔽线(高速CAN)或者双绞线(低速CAN);

5)线束要求支线必须尽可能短;诊断节点直接与总线相连,端口长度应该尽可能短,要求最长为lm。从连接器中诊断仪之间的连线也应该尽可能短,最长不超过5m。

6)CAN线在布局线束时尽量保持走线顺畅,避免出现CAN线回折现象。确保每条支线与主干线相接时,CAN_H和CAN_L的连接点尽量保持在主干线的同一位置上。原则上各节点之间的节点距离D不允许等长度,应尽量远离电源线和信号线,且尽量避免平行走线;

7)不要在干扰源附近布置CAN总线,如果无法避免,应使用屏蔽线。当使用屏蔽线时,屏蔽层必须在任一端接地(或两端屏蔽层接地)。整车线束中CAN线各个主干、支线长度的要求,如下表1:

为了避免电缆电源信号的干扰,CAN网络的节点应尽量靠近干线。实际应用中应该尽可能使用短支线与总线连接,为了减少驻波,CAN网络里的ECU不应该放置相等的距离并且电缆尾部不应全为相同德长度引线。

4.2终端电阻

终端电阻可临近放置于或放置于距离最长的而两个在线ECU内。非终端ECU可选连接。根据标准要求,给CAN总线上提供的终端电阻是60Ω,故整车CAN总线上最远的两个节点必须各有一个120Ω终端电阻(要求在CAN_H和CAN_L之间)。

终端电阻的大小分为要求为:110Ω-130Ω。典型值为:120Ω。

五、CAN线故障常见容错性

能实际的CAN检测电路更复杂,首先要定好需要检测的故障类型,然后根据故障类型设计检测电路;故障类型如表2所示。

六、结束语

综上所述,根据插电式混合动力汽车的整车系统特点和功能要求,设计了混合动力汽车的整车CAN通讯系统,并以此为基础确定了其网络结构布局,依据通讯节点类型,设计了汽车有效地网络拓扑结构图,有效地满足汽车对于网络系统的设计要求,对插电式混合动力汽车的进一步发展具有十分重要的意义。

THE END
1.温故而知新:汽车以太网技术发展10年(下)- BMW的ToDo List,对智能汽车EE架构设计的核心需求的演变进行了分析,从而为汽车以太网和车内网络通信标准的后续发展,明确了方向。 同样的,这里适当截取几张在2021年汽车以太网发展过程中比较重要且具有代表性的图文。 演讲题目:FROM VEHICLE CENTRIC TO PEOPLECENTRIC:HOW THIS TREND IS CHANGING VEHICLES E/E ARCHIThttps://zhuanlan.zhihu.com/p/532205164
2.江西吉利新能源申请车辆及其网络拓扑结构专利,缓解现有的网络拓扑金融界2024年12月7日消息,国家知识产权局信息显示,江西吉利新能源商用车有限公司 申请一项名为“车辆及其网络拓扑结构”的专利,公开号 CN 119078697 A,申请日期为 2024年9月。专利摘要显示,本申请提供一种车辆及其网络拓扑结构,涉及车辆技术领域。该网络拓扑结构包括第一网络拓扑、第二网络拓扑和整车控制器;其中:第一https://www.dongchedi.com/video/7445742408416887308
3.驾驶行为谱系及反常驾驶行为建模开放世界中与自动驾驶车辆交互的交通参与者类型多样、行为复杂,是汽车安全风险的重要来源之一。按照决策来源,本文提出的驾驶行为谱系如图1所示。任意时刻,与自动驾驶车辆交互的任一行为主体属于该谱系中的某一种。 图1 驾驶行为谱系 如图1所示,车辆的驾驶行为决策生成过程为:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0NzE4MTQwMg==&mid=2247536290&idx=2&sn=7842148d4491b6b8cb1a830c19ad85e0&chksm=c378cc97f40f45815c89115751945d19a06b9e25501e3645c9c1491d11eb706f1c1dbf80f745&scene=27
4.整车CAN网络拓扑图汽车网络拓扑图整车CAN网络拓扑图 什么是智能硬件与ECU ? 何为智能硬件, 就是包含智能控制单元的硬件, 比如发动机, 发动机上有一块儿专门负责控制发动机进气量, 喷油量, 排气量的控制单元, 这块单元相当于发动机的大脑. 他具有信号发送, 信号接收, 参数存储等基本功能, 这个控制单元就是ECU.https://blog.csdn.net/ChenGuiGan/article/details/88060299
5.PPC汽车网络架构汽车网络拓扑图PPC汽车网络架构 汽车网络拓扑图 一.CAN基础知识介绍 <一>.CAN介绍 1.什么是CAN CAN(Controller Area Network),是ISO国际标准化的串行通信协议。 为了满足汽车产业的“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需求。 低速CAN(ISO11519)通信速率10~125Kbps,总线长度可达1000米;https://blog.51cto.com/u_16099228/11211361
6.E5(20132014款)奇瑞汽车原厂汽车维修及诊断手册E5(2013-2014款)奇瑞汽车原厂维修资料手册、电路图、线路图、维修诊断信息: 包括发动机、底盘、车身等维修资料,此外您还可以在畅易汽车维修资料库(技术支持平台)中查看上千车型的汽车维修信息。欢迎立刻免费下载体验!http://car388.com/cars/1466.html
7.比亚迪秦EV新能源汽车整车CAN网络拓扑图,干货!—电动汽车维修00:00/00:00 比亚迪秦EV新能源汽车整车CAN网络拓扑图,干货!—电动汽车维修 满格电新能源汽修2021.06.17 19:45 分享到https://www.sohu.com/a/472605437_120685679
8.比亚迪秦EV新能源汽车整车CAN网络拓扑图,干货!—电动汽车维修比亚迪秦EV新能源汽车整车CAN网络拓扑图,干货!—电动汽车维修 满格电新能源汽修中心 发布时间:06-16 11:06 相关车 秦新能源比亚迪 12.99-17.48万 获取底价 销量排行榜 总榜单 Model Y 26.39-36.39万 全国销量54937 获取底价 秦PLUS 9.98-20.99万 全国销量40215 https://www.yoojia.com/video/14205819051739651682.html
9.01华为智慧车企网络解决方案(在线阅读版).pdf实现新四化的基础,数字化转型也是汽车制造企业(车企)发展的必经之路,如图 1-4 所示。 4 智慧车企网络的趋势和挑战 图1-4 汽车产业的“新四化”变革驱动 车企可通过引入 ICT 数字技术,使之高度融合于业务和产品,用于创建数字业务(包括数字化营销、研发、生产、供应链和服务),实现以用户为中心的体验提升https://e.huawei.com/cn/material/enterprise/eb1027aca8fd477ca68d25087ff31f76
10.基于J2EE的汽车加电站网络资源管理系统的设计与实现网络资源管理系统是某新能源动力公司电动车充电站运营管理系统的子系统,主要完成对电动车加电站网络中各种设备资源的集中管理功能。加电站网络资源管理涉及到城市管理,场所管理,设备管理,故障管理和策略管理,系统能够对加电站网络中各种资源的运营状态进行实时监控,对设备故障发布告警信息,同时提供网络资源的拓扑图的显示。https://wap.cnki.net/touch/web/Dissertation/Article/1011121501.nh.html
11.汽车CAN总线详解英飞凌开发者技术社区连接在CAN总线上的设备叫做节点设备(CAN Node),CAN网络的拓扑一般为线型。线束最常用为非屏蔽双绞线(UTP),线上传输为对称的电平信号(差分)。图3示为CAN总线网络示意图,节点主要包括Host、控制器和收发器三部分。Host常集成有CAN控制器,CAN控制器负责处理协议相关功能,以减轻Host的负担。CAN收发器将控制器连接到传输https://www.infineon-autoeco.com/BBS/Detail/62480
12.基于CAN总线的插电混动汽车电子电气架构的研究汽车技术图3系统网络架构拓扑图 3.2 整车通信矩阵设计 根据IS01 1898的定义,总线上的CAN信号通过固定的报文形式进行传输,报文帧格式共有两种类型,以标识符的长度的不同进行区分,即标准帧和扩展帧。标准帧的标识符长度有11位,扩展帧的标识符长度有29位,在本系统中采用标准帧。报文帧有四种不同的类型,即数据帧、远程帧、https://www.auto-testing.net/news/show-110868.html