新能源电动汽车(带网关Gateway)车身网络控制系统CAN数据开发趋势

举报
刘国琼 发表于 2022/04/06 10:41:03 2022/04/06
【摘要】 随着国内新能源汽车的崛起好快速发展,电动汽车无论是平民消费级,还是昂贵的大品牌,基本全部支持CAN网络,大部分的车型已经配备了网关(Gateway)。包括了传统汽油车类的奔驰、宝马、大众、保时捷、通用等传统燃油车系,新能源新造车势力及很多合资国产新能源车、自主品牌都支持网关(Gateway)车身网络控制系统。 起步比较晚的中国,也开始慢慢爬坡,相关的CAN总线数据研究已经脱胎换骨,从院校走向...

随着国内新能源汽车的崛起好快速发展,电动汽车无论是平民消费级,还是昂贵的大品牌,基本全部支持CAN网络,大部分的车型已经配备了网关(Gateway)。包括了传统汽油车类的奔驰、宝马、大众、保时捷、通用等传统燃油车系,新能源新造车势力及很多合资国产新能源车、自主品牌都支持网关(Gateway)车身网络控制系统。

 

起步比较晚的中国,也开始慢慢爬坡,相关的CAN总线数据研究已经脱胎换骨,从院校走向市场,实现真正的网络电子化、汽车数字化、智能化。在汽车内部的CAN/LIN总线技术实时性、可靠性、抗电磁干扰性逐步增强,伴随着中国新能源汽车发展的东风,市场 开放巨大的需求,CAN的数据得到更加广泛应用。基于新能源车的产品逐渐铺开,新能源汽车CAN数据必然是一项朝阳产业,有着无限前景,在中国普及和应用将随着汽车电子的深入,网关(Gateway)的标配,变得更加多样化、智能化、门槛也将越来越高。

 

车型适配.jpg

网关(Gateway)CAN数据开发领域,开发难度存在巨大的差异,中国有句传统,叫在什么山唱什么歌,从这座山出去,不一定会唱那山的歌。意思是汽车零部件供应商,只是获得指定车型的CAN网关数据交互部分协议,然而市场环境下,新能源汽车电子控制系统在不同汽车制造厂家装置的网关(Gateway)位置、数据、线束定义、CAN报文、LIN都不同,不少厂家是委外开发,更有甚者还是组装厂的搞法,底层核心依旧在国外,到现在还没有自己的这套系统。而且,大学汽车院多为学术讨论为多,实操及具体开发与整车逻辑控制并没完全市场化,所以,无论是基于网关(Gateway)控制器的开发,还是基于CAN/LIN系统的产品,是具有高门槛,长积累的行当,无疑含有广阔的市场前景。

 

电动汽车大量应用网关(Gateway)已经是不争的事实,速锐得基于新能源汽车CAN总线数据的应用也已经被大家认同,只有不断深耕底层CAN数据的汽车电子技术,才能使得汽车在未来的产业数字化领域达到世界领先水平。现在汽车网关设计中广泛采用的美国汽车工程师协会SAE推荐网络拓扑结构,大体有三类CAN网络,一条是500K速率的CAN,用于动力系统、BMS电池管理系统等,关键连接对象是发动机、变速箱、电池组、ABS、助力转向、安全气囊控制等,另一条是中速CAN,应用于车身要求较高的系统,还有一条是低速CAN,关键连接和控制汽车的外部灯光照明、灯光信号、空调或者其他低速控制单元。大多数的车型一律采用高速CAN,因为ECU的处理能力在不断升级,一般大多都采用的500K,里面包括了发动机、电动机、车身、电池组、底盘及安全,娱乐系统更高级的部分已经采用了以太网。

代码修改.jpg

 

以车型网关(Gateway)采集CAN数据举例,长安CS75PHEV的网关位置在方向盘正左边,需要拆开仪表左边贴门的装饰面板,拆掉左边空调通风口的面板,宝马5系的网关在主驾驶室平放脚的地板位置,保时捷卡宴的的网关在主驾驶室座椅下方,帕拉梅拉的网关汽油车的在副驾驶,混合动力的可以在后尾箱找到,宝马摩托车的可以接入到姿态传感器,北汽EU5的在副驾驶手套箱右下方,合创新能源的与长安CS75PHEV相近,这个位置比较难拆,新款本田雅阁的在主驾驶左脚踏板上方,特斯拉可以接入扶手箱后边的端口,长城汽车部分车型在保险盒上方,大众汽车大多接入油门踏板上方等等。

 

以新能源电动汽车门窗控制子系统CAN产品举例,主模块上连接有驾驶员门、窗控制面板,可以控制各个电动窗和门,因此,需要确认的CAN数据就包括了点火信息、钥匙状态、五门状态、天窗状态、保险开关和开/关门执行状态等,为了识别正确的CAN信息数据输入,信息的上升和下降均为毫秒级,模块在检测到按键输入后,将发送对应命令到从节点,并开启从节点。软件上采取USART实现LIN从节点通讯协议,从中检出主节点发送给本从节点命令,并实施对应动作;实施器件驱动——门锁电机驱动,电动窗电机驱动及其反馈信号检测和保护;门区按键/开关状态检测并实施相关控制;环境温度及电机温度检测。以车灯控制举例,无论是原车件还是副厂件,都需要接受到中央处理ECU发来实施指令驱动相关车灯远光、近光、左转向、右转向、示宽灯、雾灯及警示灯等),后灯控制模块也是一样的。为此,很多中控台的控制与改装件就需要借助原厂CAN协议来支持他们的产品,实现无缝对接。

 

数值抓取.jpg

目前,卡脖子的芯片技术正在国产化,基于网关Gateway的车身网络控制系统CAN数据开发、产品开发也可以同步实现国内自主开发与生产,速锐得的成本将大幅低于进口产品,也就不再依赖国外的芯片实现自主正向开发,在较强的技术和价格竞争优势下,根据不同产品、不同数据、不同应用,可开发更多新能源电动汽车系列产品,远销全球。以常规的组合开关、中央控制、电动窗、雨刮、照明、门锁、工况以及基于数据开发出的智能驾驶辅助系统、车队管理平台、用车成本管理、工程机械运作等等从产品成本、性价比等同类进口产品相比,具备较强的市场竞争力。

 

技术上,接入CAN线,实时获取汽车的相关数据,速锐得根据汽车CAN数据相关值的变化,做出合适的模拟及动作测试,先从小范围内开始模拟测试,然后再扩大范围,验证数据可行性及动态变化。在汽车ACC状态、怠速状态、熄火休眠前后比对,同步在高转速、低转速、平均转速下查看汽车CAN数据变化,无论是原车传感器,还是其他控制策略峰值。传感器的难度和CAN总线的难度有差异,因为传感器的数值更加灵敏,每秒差不多有300万个trips,对芯片要求算力也要求极高,特别是DPF、安全气囊之类传感器之类高速监控的传感。从50毫秒级的CAN数据采集到0.2微秒的汽车传感器数值采集与模拟,深入到汽车用的Sent协议底层,这已经是数据开发深度突破。

 

另外,汽车电子化、数字化是热点,电子信息技术与汽车制造技术走向深度融合,新能源汽车的电子化水平、网络化水平、智能化水平都在不断提高,动力和制动部分控制是很复杂的系统工程,也是汽车中的关键技术,这也是为什么无人驾驶的线控系统极度关注这个领域,发展到自动化控制或者自动驾驶,需要长期的积累,而现在我们要做的就是对抗国外技术标准封锁,打破垄断,国产替换。国内基于CAN网络数据的研究与应用都比较晚,大多产品都是学习国外,真正网络化电子设备和整车产品基础还是靠引进,速锐得在这个领域沉淀10年,已经具备几套产品设计的完整架构,相信以后会有越来越多的中国人创造出更新、更好的汽车总线产品。

 

这个产业,和国际优异的水平相比,差距还是存在,关键表现在中国产商投入度不够,资本也看不懂、产业极度依赖科技人才,并需要长期投入;另外,这类创新性产品往往要从整车设计步骤开始,中国的汽车制造厂的商务合作态势非常“硬刚”。高端生产力不足,只能在低端做文章,中国汽车制造永远都处在拼价格,被国外割韭菜的恶性产业环境。但新能源汽车正处在一个高速发展的阶段,含有较大的市场容量,市场前景很好,国内外多家厂商要求生产带CAN总线产品,未来市场潜力极大。

【版权声明】本文为华为云社区用户原创内容,转载时必须标注文章的来源(华为云社区)、文章链接、文章作者等基本信息, 否则作者和本社区有权追究责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件进行举报,并提供相关证据,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容,举报邮箱: cloudbbs@huaweicloud.com
  • 点赞
  • 收藏
  • 关注作者

评论(0

0/1000
抱歉,系统识别当前为高风险访问,暂不支持该操作

全部回复

上滑加载中

设置昵称

在此一键设置昵称,即可参与社区互动!

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。