專利名稱：電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具體是指ー種基于總線的四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)カ系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，很多新型設(shè)備已經(jīng)在汽車系統(tǒng)中得到了大量應(yīng)用，從而使得汽車的電氣系統(tǒng)變成了ー個(gè)極其復(fù)雜結(jié)構(gòu)。單從布線角度分析，傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對點(diǎn)的単一通信方式，相互之間少有聯(lián)系，這樣必然造成龐大的布線系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，ー輛采用傳統(tǒng)布線方法的高檔汽車中，其導(dǎo)線長度將達(dá)2000余米，電氣節(jié)點(diǎn)達(dá)1500個(gè)。隨著更多新設(shè)備的應(yīng)用，這個(gè)數(shù)字還將不斷的增長，從而進(jìn)ー步加劇了粗大的線束與汽車有限的可用空間之間的矛盾，顯然，傳統(tǒng)布線方式無法適應(yīng)汽車的發(fā)展。 眾所周知，傳統(tǒng)的后輪驅(qū)動(dòng)汽車主要有電控燃油噴射系統(tǒng)、電控傳動(dòng)系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、防滑控制系統(tǒng)(ASR)、廢氣再循環(huán)控制、巡航系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等，而新能源汽車EV(Electric Vehicle，純電驅(qū)動(dòng)汽車)則被認(rèn)為是本世紀(jì)解決汽車面臨的石油能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的有效方案之一。為了滿足電動(dòng)汽車各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，需要對汽車公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等。但每個(gè)控制單元對實(shí)時(shí)性的要求是因數(shù)據(jù)的更新速率和控制周期不同而不同的，因此，再在四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車上采用傳動(dòng)的布線方式就無法滿足現(xiàn)在電動(dòng)汽車智能化和精確化的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服目前電動(dòng)汽車采用傳統(tǒng)布線方式時(shí)所存在的空間利用率低、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性低以及精確化程度低的缺陷，提供一種能顯著地減少線束長度，有效地提高空間利用率以及明顯能明顯提高數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和精確化程度的基于總線的四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車動(dòng)カ系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車動(dòng)カ系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由動(dòng)カ系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)和動(dòng)力電源組成，且在汽車的四個(gè)車輪處還分別設(shè)有左前輪控制系統(tǒng)模塊、左后輪控制系統(tǒng)模塊、右前輪控制系統(tǒng)模塊及右后輪控制系統(tǒng)模塊，且所述的動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、動(dòng)カ電源、左前輪控制系統(tǒng)模塊、左后輪控制系統(tǒng)模塊、右前輪控制系統(tǒng)模塊及右后輪控制系統(tǒng)模塊之間均通過網(wǎng)絡(luò)總線連接成整車動(dòng)カ系統(tǒng)總線。所述的左前輪控制系統(tǒng)模塊通過網(wǎng)絡(luò)總線還與左前輪輪轂電機(jī)模塊、左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊及左前輪ABS模塊相連接，以形成左前輪動(dòng)カ系統(tǒng)總線。所述的左后輪控制系統(tǒng)模塊通過網(wǎng)絡(luò)總線還與左后輪輪轂電機(jī)模塊、左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊及左后輪ABS模塊相連接，以形成左后輪動(dòng)カ系統(tǒng)總線。所述的右前輪控制系統(tǒng)模塊通過網(wǎng)絡(luò)總線還與右前輪輪轂電機(jī)模塊、右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊及右前輪ABS模塊相連接，以形成右前輪動(dòng)カ系統(tǒng)總線。[0010]所述的右后輪控制系統(tǒng)模塊通過網(wǎng)絡(luò)總線還與右后輪輪轂電機(jī)模塊、右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊及右后輪ABS模塊相連接，以形成右后輪動(dòng)力系統(tǒng)總線。為了較好實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述的網(wǎng)絡(luò)總線為CAN總線、LIN總線或VAN總線。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(I)本實(shí)用新型采用模塊化控制，不僅能更好的提高分系統(tǒng)的控制性能，而且維修時(shí)有故障自診斷輸出功能，負(fù)載即插即用十分方便。(2)本實(shí)用新型各個(gè)分系統(tǒng)之間的控制單元間的信息能進(jìn)行共享，不僅為整車協(xié)調(diào)控制提供了平臺，而且不必重復(fù)設(shè)置傳感器和在相應(yīng)的控制單元重復(fù)增設(shè)信號處理系統(tǒng)，從而使汽車電路得以簡單化。(3)本實(shí)用新型的動(dòng)力電源為總線中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而能行效的減少傳統(tǒng)動(dòng)力電 源中熔斷器和繼電器的數(shù)量。(4)本實(shí)用新型能顯著的減少導(dǎo)線的用量，從而顯著的提高汽車空間的利用率。

圖I為傳統(tǒng)汽車的布線結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的布線結(jié)構(gòu)示意圖。其中，以上附圖中的附圖標(biāo)記名稱為I-動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，2-動(dòng)力電源，3-左前輪控制系統(tǒng)模塊，31-左前輪輪轂電機(jī)模塊，32-左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊，33-左前輪ABS模塊，4-左后輪控制系統(tǒng)模塊，41-左后輪輪轂電機(jī)模塊，42-左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊，43-左后輪ABS模塊，5-右前輪控制系統(tǒng)模塊，51-右前輪輪轂電機(jī)模塊，52-右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊，53-右前輪ABS模塊，6-右后輪控制系統(tǒng)模塊，61-右后輪輪轂電機(jī)模塊，62-右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊，63-右后輪ABS模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖I所示，傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速控制、防抱死、主動(dòng)懸掛、燈具組、電動(dòng)座椅、空調(diào)、電動(dòng)窗、電動(dòng)鎖和安全氣囊均是通過導(dǎo)線與儀表板相連接，以確保儀表板能根據(jù)實(shí)際情況對這些數(shù)據(jù)信號進(jìn)行顯示。按照傳統(tǒng)的布線方式，一輛高檔汽車中，其導(dǎo)線長度將達(dá)2000余米，電氣節(jié)點(diǎn)達(dá)1500個(gè)。如此多的電氣節(jié)點(diǎn)勢必會影響到汽車的整體性能和操控性能。如果在四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車上也采用傳統(tǒng)布線方式，那其導(dǎo)線長度將更多，不利于汽車的保養(yǎng)和維修。如圖2所示，本實(shí)用新型的汽車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)I、動(dòng)力電源2、左前輪控制系統(tǒng)模塊3、左后輪控制系統(tǒng)模塊4、右前輪控制系統(tǒng)模塊5及右后輪控制系統(tǒng)模塊6組成。連接時(shí)，左前輪控制系統(tǒng)模塊3、左后輪控制系統(tǒng)模塊4、右前輪控制系統(tǒng)模塊5及右后輪控制系統(tǒng)模塊6分別設(shè)置在電動(dòng)汽車的左前輪、左后輪、右前輪和右后輪的輪轂內(nèi)部，且動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)I、動(dòng)力電源2、左如輪控制系統(tǒng)I旲塊3、左后輪控制系統(tǒng)模塊4、右前輪控制系統(tǒng)模塊5及右后輪控制系統(tǒng)模塊6之間均通過網(wǎng)絡(luò)總線相連接，以確保每個(gè)系統(tǒng)所實(shí)時(shí)檢測到信號數(shù)據(jù)都能及時(shí)的通過總線共享，最大程度的減少各種傳感器的使用數(shù)量。如圖所示，左前輪控制系統(tǒng)模塊3還通過網(wǎng)絡(luò)總線的節(jié)點(diǎn)分別與左前輪輪轂電機(jī)模塊31、左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊32及左前輪ABS模塊33相連接，從而將左前輪控制系統(tǒng)模塊
3、左前輪輪轂電機(jī)模塊31、左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊32及左前輪ABS模塊33共同形成ー個(gè)左前輪動(dòng)カ系統(tǒng)總線；左后輪控制系統(tǒng)模塊4則通過網(wǎng)絡(luò)總線的節(jié)點(diǎn)分別與左后輪輪轂電機(jī)模塊41、左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊42及左后輪ABS模塊43相連接，從而將左后輪控制系統(tǒng)模塊
4、左后輪輪轂電機(jī)模塊41、左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊42及左后輪ABS模塊43共同形成ー個(gè)左后輪動(dòng)カ系統(tǒng)總線；右前輪控制系統(tǒng)模塊5通過網(wǎng)絡(luò)總線的節(jié)點(diǎn)分別右前輪輪轂電機(jī)模塊51、右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊52及右前輪ABS模塊53相連接，從而將右前輪控制系統(tǒng)模塊5、右前輪輪轂電機(jī)模塊51、右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊52及右前輪ABS模塊53共同形成一個(gè)右前輪動(dòng)カ系統(tǒng)總線；右后輪控制系統(tǒng)模塊6通過網(wǎng)絡(luò)總線的節(jié)點(diǎn)分別與右后輪輪轂電機(jī)模塊 61、右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊62及右后輪ABS模塊63相連接，從而通過右后輪控制系統(tǒng)模塊6、右后輪輪轂電機(jī)模塊61、右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊62及右后輪ABS模塊63共同形成一個(gè)右后輪動(dòng)カ系統(tǒng)總線。本實(shí)用新型中所稱的模塊是指將汽車輪轂處的各種部件集成ー個(gè)整體，即將能實(shí)現(xiàn)各種功能的電氣元件集中在一起以形成一個(gè)整體。同時(shí)，本實(shí)用新型中所涉及到的動(dòng)カ系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)I、動(dòng)カ電源2、左前輪輪轂電機(jī)模塊31、左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊32及左前輪ABS模塊33等屬于現(xiàn)有的技術(shù)內(nèi)容，其相關(guān)產(chǎn)品都可以單獨(dú)從市場上進(jìn)行購買。本實(shí)用新型采用網(wǎng)絡(luò)總線來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不僅能減少線束的長度，而且還能極大程度的簡化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)總線主要包括以下幾種(I)CAN總線是德國Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的ー種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它是ー種多主總線，是ー種雙線串行數(shù)據(jù)通信總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維，通信速率可達(dá)2Mbit/s。CAN總線的工作是建立在通信協(xié)議基礎(chǔ)上的，在協(xié)議框架下各個(gè)控制単元通過兩條數(shù)據(jù)線相互傳遞數(shù)據(jù)。目前汽車上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用2條CAN，一條用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速CAN，速率達(dá)到500kbit/s ;另一條用于車身系統(tǒng)的低速CAN，速率是100kbit/s。CAN總線的ー個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制。由于CAN總線具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，支持差分收發(fā)，因而適合高干擾環(huán)境，并具有較大的傳輸距離(長達(dá)IOkm)。(2) LIN始創(chuàng)于1998年，由Audi、BMW等7家汽車制造商及Motorola集成電路制造商聯(lián)合提出，專為降低汽車成本而開發(fā)的一種總線系統(tǒng)，它是現(xiàn)有汽車CAN網(wǎng)絡(luò)功能的補(bǔ)充。在現(xiàn)代汽車改革方面，LIN也是較為普遍使用的一種總線，它作為CAN總線的補(bǔ)充，可有效地降低汽車制造成本。LIN提升了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性，并且無論從硬件還是軟件角度而言，都為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)提供了相互操作性，并可預(yù)見獲得更好的EMC(電磁兼容)特性。它主要用于汽車外圍設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接，應(yīng)用最多的是燈光照明、車窗座椅、電動(dòng)天窗等的控制傳輸。(3) VAN (vehicle area network)又稱車輛局域網(wǎng)，是現(xiàn)場總線的一種，由法國的雷諾汽車公司和標(biāo)致集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)。VAN作為專門為汽車開發(fā)的總線，1994年成為國際標(biāo)準(zhǔn)。VAN通信介質(zhì)簡單，位傳輸速率可達(dá)lMbit/s(40m內(nèi))，按SAE的分類應(yīng)該屬于C類。VAN支持分布式實(shí)時(shí)控制的通信網(wǎng)絡(luò)，可廣泛應(yīng)用于汽車門鎖、電動(dòng)車窗、空調(diào)、自動(dòng)報(bào)警以及娛樂控制等系統(tǒng)。VAN總線作為串行通信網(wǎng)絡(luò)，與一般總線相比，其數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。VAN標(biāo)準(zhǔn)特別考慮了嚴(yán)峻的環(huán)境溫度、電磁干擾和振動(dòng)因素，尤其適用于需要現(xiàn)場總線的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。根據(jù)上述特點(diǎn)，本實(shí)用新型的總線則可以采用CAN總線、VAN總線和LIN總線中的一種，也可以采用這三種總線的任意混合。如上所述，便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(I)和動(dòng)力電源(2)組成，其特征在于在汽車的四個(gè)車輪處還分別設(shè)有左前輪控制系統(tǒng)模塊(3)、左后輪控制系統(tǒng)模塊(4)、右前輪控制系統(tǒng)模塊(5)及右后輪控制系統(tǒng)模塊￠)，且所述的動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(I)、動(dòng)力電源(2)、左前輪控制系統(tǒng)模塊(3)、左后輪控制系統(tǒng)模塊(4)、右前輪控制系統(tǒng)模塊(5)及右后輪控制系統(tǒng)模塊(6)之間均通過網(wǎng)絡(luò)總線連接成整車動(dòng)力系統(tǒng)總線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述的左前輪控制系統(tǒng)模塊(3)通過網(wǎng)絡(luò)總線還與左前輪輪轂電機(jī)模塊(31)、左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊(32)及左前輪ABS模塊(33)相連接，以形成左前輪動(dòng)力系統(tǒng)總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述的左后輪控制系統(tǒng)模塊(4)通過網(wǎng)絡(luò)總線還與左后輪輪轂電機(jī)模塊(41)、左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊(42)及左后輪ABS模塊(43)相連接，以形成左后輪動(dòng)力系統(tǒng)總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述的右前輪控制系統(tǒng)模塊(5)通過網(wǎng)絡(luò)總線還與右前輪輪轂電機(jī)模塊(51)、右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊(52)及右前輪ABS模塊(53)相連接，以形成右前輪動(dòng)力系統(tǒng)總線。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述的右后輪控制系統(tǒng)模塊(6)通過網(wǎng)絡(luò)總線還與右后輪輪轂電機(jī)模塊(61)、右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)模塊(62)及右后輪ABS模塊(63)相連接，以形成右后輪動(dòng)力系統(tǒng)總線。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述的網(wǎng)絡(luò)總線為CAN總線、LIN總線或VAN總線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于總線的四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(1)和動(dòng)力電源(2)組成，其特征在于在汽車的四個(gè)車輪處還分別設(shè)有左前輪控制系統(tǒng)模塊(3)、左后輪控制系統(tǒng)模塊(4)、右前輪控制系統(tǒng)模塊(5)及右后輪控制系統(tǒng)模塊(6)，且所述的動(dòng)力系統(tǒng)總控制及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(1)、動(dòng)力電源(2)、左前輪控制系統(tǒng)模塊(3)、左后輪控制系統(tǒng)模塊(4)、右前輪控制系統(tǒng)模塊(5)及右后輪控制系統(tǒng)模塊(6)之間均通過網(wǎng)絡(luò)總線連接成整車動(dòng)力系統(tǒng)總線。本實(shí)用新型采用模塊化控制，不僅能更好的提高分系統(tǒng)的控制性能，而且維修時(shí)有故障自診斷輸出功能，負(fù)載即插即用十分方便。
文檔編號B60R16/02GK202641564SQ20122025418
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者朱小春 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院