一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统
技术领域
本实用新型涉及一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统，具体适用于优化网络结构设计、减小网关通讯负担。
背景技术
目前随着电动汽车技术的快速发展，越来越多的电控单元在电动汽车上得到广泛应用。由于各个电控单元的技术参数和功能不同，如果将这些电控单元都集中在一路CAN总线上，一定会导致一些整车CAN通信方面的问题。因此，在电动汽车上应用网关系统，将可以有效的降低CAN总线负载率，提高整车通信质量，加强整车数据安全。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的CAN线负载大、数据安全性差的问题，提供了一种降低负载、数据安全性强的基于三路CAN总线的电动汽车网关系统。
为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：
一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统，所述网关系统包括整车控制器、网关、电机控制器、电力助力转向控制器和远程锁车控制终端，所述网关通过第一CAN总线与整车控制器相连接，整车控制器通过驱动CAN总线与电机控制器相连接，所述网关通过第二CAN总线与电力助力转向控制器相连接，所述网关通过第三CAN总线与远程锁车控制终端相连接；
所述第一CAN总线分别与组合仪表、三合一控制器、整车厂远程监控终端、OBD诊断接口和电池管理系统相连接；
所述第二CAN总线分别与空调压缩机、制动防抱死系统、汽车低速提示音系统和车身控制器相连接；
所述第三CAN总线分别与用户远程监控终端、驾驶辅助系统、预留诊断接口相连接。
所述第一CAN总线包括第一高位数据线和第一低位数据线，所述第一高位数据线的两端各通过一个终端电阻与第一低位数据线的两端相连接，所述第一高位数据线两端连接的终端电阻分别设置于网关和整车控制器内，所述组合仪表、三合一控制器、整车厂远程监控终端、OBD诊断接口和电池管理系统连接于第一高位数据线和第一低位数据线之间；
所述第二CAN总线包括第二高位数据线和第二低位数据线，所述第二高位数据线的两端各通过一个终端电阻与第二低位数据线的两端相连接，所述第二高位数据线两端连接的终端电阻分别设置于网关和电力助力转向控制器内，所述空调压缩机、制动防抱死系统、汽车低速提示音系统和车身控制器连接于第二高位数据线和第二低位数据线之间；
所述第三CAN总线包括第三高位数据线和第三低位数据线，所述第三高位数据线的两端各通过一个终端电阻与第三低位数据线的两端相连接，所述第三高位数据线两端连接的终端电阻分别设置于网关和远程锁车控制终端内，所述用户远程监控终端、驾驶辅助系统、预留诊断接口连接于第三高位数据线和第三低位数据线之间；
所述驱动CAN总线包括驱动高位数据线和驱动低位数据线，所述驱动高位数据线的两端各通过一个终端电阻与驱动低位数据线的两端相连接，所述驱动高位数据线两端连接的终端电阻分别设置于整车控制器和电机控制器内。
所述远程锁车控制终端通过无线网络信号与远程监控平台信号连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统中的设置了三路相互独立的CAN总线，相互之间没有影响，提高了整车数据通信的稳定性和安全性，三路CAN总线的通信速率可以根据实际需要进行选择。因此,本设计的三路CAN总线通讯独立，稳定性高、安全性好。
2、本实用新型一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统中的第一CAN总线上连接与车辆动力系统相关的电气部件，第二CAN总线上连接与车身控制相关的电气部件，第一CAN总线上连接与车辆智能驾驶、远程控制相关的电气部件；这样进行网络划分的好处是让交互比较多的电气部件在同一CAN总线网络上，提高了信息传输效率，减小了网关的通信负担。因此，本设计网络结构设计合理、网关通讯负担小。
3、本实用新型一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统中远程锁车控制终端与远程监控平台信号连接从而实现车辆部分功能的远程控制。因此，本设计网关结构设计合理,能够实现远程控制功能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：整车控制器1、网关2、第一高位数据线21、第一低位数据线22、第二高位数据线23、第二低位数据线24、第三高位数据线25、第三低位数据线26、驱动高位数据线27、驱动低位数据线28、电机控制器3、电力助力转向控制器4、远程锁车控制终端5、组合仪表6、三合一控制器7、整车厂远程监控终端8、OBD诊断接口9、电池管理系统10、空调压缩机11、制动防抱死系统12、汽车低速提示音系统13、车身控制器14、用户远程监控终端15、驾驶辅助系统16、预留诊断接口17、远程监控平台18。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参见图1，一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统，所述网关系统包括整车控制器1、网关2、电机控制器3、电力助力转向控制器4和远程锁车控制终端5，所述网关2通过第一CAN总线与整车控制器1相连接，整车控制器1通过驱动CAN总线与电机控制器3相连接，所述网关2通过第二CAN总线与电力助力转向控制器4相连接，所述网关2通过第三CAN总线与远程锁车控制终端5相连接；
所述第一CAN总线分别与组合仪表6、三合一控制器7、整车厂远程监控终端8、OBD诊断接口9和电池管理系统10相连接；
所述第二CAN总线分别与空调压缩机11、制动防抱死系统12、汽车低速提示音系统13和车身控制器14相连接；
所述第三CAN总线分别与用户远程监控终端15、驾驶辅助系统16、预留诊断接口17相连接。
所述第一CAN总线包括第一高位数据线21和第一低位数据线22，所述第一高位数据线21的两端各通过一个终端电阻与第一低位数据线22的两端相连接，所述第一高位数据线21两端连接的终端电阻分别设置于网关2和整车控制器1内，所述组合仪表6、三合一控制器7、整车厂远程监控终端8、OBD诊断接口9和电池管理系统10连接于第一高位数据线21和第一低位数据线22之间；
所述第二CAN总线包括第二高位数据线23和第二低位数据线24，所述第二高位数据线23的两端各通过一个终端电阻与第二低位数据线24的两端相连接，所述第二高位数据线23两端连接的终端电阻分别设置于网关2和电力助力转向控制器4内，所述空调压缩机11、制动防抱死系统12、汽车低速提示音系统13和车身控制器14连接于第二高位数据线23和第二低位数据线24之间；
所述第三CAN总线包括第三高位数据线25和第三低位数据线26，所述第三高位数据线25的两端各通过一个终端电阻与第三低位数据线26的两端相连接，所述第三高位数据线25两端连接的终端电阻分别设置于网关2和远程锁车控制终端5内，所述用户远程监控终端15、驾驶辅助系统16、预留诊断接口17连接于第三高位数据线25和第三低位数据线26之间；
所述驱动CAN总线包括驱动高位数据线27和驱动低位数据线28，所述驱动高位数据线27的两端各通过一个终端电阻与驱动低位数据线28的两端相连接，所述驱动高位数据线27两端连接的终端电阻分别设置于整车控制器1和电机控制器3内。
所述远程锁车控制终端5通过无线网络信号与远程监控平台18信号连接。
本实用新型的原理说明如下：
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称是ISO国际标准化的串行通信协议。是国际上应用最广泛的现场总线之一，最初CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
整车控制器1 (Vehicle control unit)简称VCU，作为新能源车中央控制单元,是整个控制系统的核心。
电机控制器3（Motor Control Unit）简称MCU,电机控制单元，根据VCU的指令，控制电机的旋转状态。控制电机电动汽车常用名词。
电力助力转向控制器4 （Electric Power Steering）简称EPS，即电动助力转向系统，它是指依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。
T-BOX，是车载远程终端的意思。
组合仪表6（integrated circuit）简称IC，指车载仪表。
三合一控制器7 为高压配电、DCDC转换器、车载充电机三合一控制器。
OBD是英文On-Board Diagnostics的缩写，中文翻译为“车载自动诊断系统”。这个系统将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障(MIL)灯或检查发动机(Check Engine)警告灯亮，同时动力总成控制模块(PCM)将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出。
电池管理系统10 （Battery Management System）简称BMS
空调压缩机11（Air Condition）简称AC空气调节的意思
制动防抱死系统12（antilock brake system）简称ABS。作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。
汽车低速提示音系统13指当车辆低速行驶时，对邻近行人发出警告的声音的系统。
车身控制器14（BCM）电子控制单元在汽车上的应用越来越多，各种电子设备之间的数据通信也越来越多。与此同时，这些独立模块的广泛使用带来了成本增加、故障率高、布线复杂等问题，同时提高了汽车的舒适性。因此，需要设计功能强大的控制模块来实现这些离散的控制器功能，并控制众多的电器，即BCM。
驾驶辅助系统16（Advanced Driving Assistance System）简称ADAS,是利用安装在车上的各式各样传感器（毫米波雷达、激光雷达、单双目摄像头以及卫星导航），在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。
实施例1：
一种基于三路CAN总线的电动汽车网关系统，所述网关系统包括整车控制器1、网关2、电机控制器3、电力助力转向控制器4和远程锁车控制终端5，所述网关2通过第一CAN总线与整车控制器1相连接，整车控制器1通过驱动CAN总线与电机控制器3相连接，所述网关2通过第二CAN总线与电力助力转向控制器4相连接，所述网关2通过第三CAN总线与远程锁车控制终端5相连接；
所述第一CAN总线分别与组合仪表6、三合一控制器7、整车厂远程监控终端8、OBD诊断接口9和电池管理系统10相连接；
所述第二CAN总线分别与空调压缩机11、制动防抱死系统12、汽车低速提示音系统13和车身控制器14相连接；
所述第三CAN总线分别与用户远程监控终端15、驾驶辅助系统16、预留诊断接口17相连接。
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述第一CAN总线包括第一高位数据线21和第一低位数据线22，所述第一高位数据线21的两端各通过一个终端电阻与第一低位数据线22的两端相连接，所述第一高位数据线21两端连接的终端电阻分别设置于网关2和整车控制器1内，所述组合仪表6、三合一控制器7、整车厂远程监控终端8、OBD诊断接口9和电池管理系统10连接于第一高位数据线21和第一低位数据线22之间；
所述第二CAN总线包括第二高位数据线23和第二低位数据线24，所述第二高位数据线23的两端各通过一个终端电阻与第二低位数据线24的两端相连接，所述第二高位数据线23两端连接的终端电阻分别设置于网关2和电力助力转向控制器4内，所述空调压缩机11、制动防抱死系统12、汽车低速提示音系统13和车身控制器14连接于第二高位数据线23和第二低位数据线24之间；
所述第三CAN总线包括第三高位数据线25和第三低位数据线26，所述第三高位数据线25的两端各通过一个终端电阻与第三低位数据线26的两端相连接，所述第三高位数据线25两端连接的终端电阻分别设置于网关2和远程锁车控制终端5内，所述用户远程监控终端15、驾驶辅助系统16、预留诊断接口17连接于第三高位数据线25和第三低位数据线26之间；
所述驱动CAN总线包括驱动高位数据线27和驱动低位数据线28，所述驱动高位数据线27的两端各通过一个终端电阻与驱动低位数据线28的两端相连接，所述驱动高位数据线27两端连接的终端电阻分别设置于整车控制器1和电机控制器3内。
实施例3：
实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：
所述远程锁车控制终端5通过无线网络信号与远程监控平台18信号连接。
