原创 广汽原车控制系统CAN协议控制汽车基本信息获取及数据应用

2024-5-14 16:31 217 2 3 分类: 汽车电子

在现代汽车工业的迅速发展中,车辆控制系统的智能化和网络化已成为提升汽车性能的关键。广汽作为中国汽车行业的佼佼者,其在原车通信网络方面也取得了显著的成就。特别是广汽原车CAN(Controller Area Network)协议的应用,为汽车的智能控制提供了高效、可靠的解决方案。CAN(Controller Area Network)协议以其高可靠性和实时性成为车辆内部通信的标准之一速锐得将深入探讨广汽原车CAN协议如何控制汽车,逆向开发,以及这种技术给驾驶者带来的应用、便利和优势。

CAN协议是一种高效的车载通信协议,它允许车辆内不同设备之间的高速数据交换,从而实现对汽车各个系统的集中控制。广汽采用了这一协议,将其应用于车辆的多个关键系统中,包括电池管理、发动机管理、传动系统控制、安全系统监控等。逆向开发,顾名思义,是指通过分析已有的汽车产品或汽车网络通信协议系统,揭示其DBC工作原理、整车电路结构设计以及功能实现的方法。在广汽CAN协议的逆向开发中,速锐得的工程师们首先需要对CAN总线上的通信数据进行捕获和分析这一过程涉及专业的硬件设备和软件工具,如CAN分析仪和数据采集软件,SPY3或者更高级的分析设备,它们能够实时监控和记录总线上的数据流以及变化、波形、触发条件、控制策略等

 

速锐得通过CAN总线,监听发动机控制单元(ECU)可以实时接收来自传感器的数据,如转速、温度、油门位置门窗灯锁、雨刮、座椅、电池包数据等,汽车传动系统的控制中,CAN协议连接了变速箱控制模块和驱动电机控制模块,使得换挡过程更加平顺和迅速。此外,通过对车轮速度和其他相关参数的实时监测,可以获取到精准里程,也就是100米内的行车距离,CAN协议还能够优化扭矩分配,提高车辆的动力性和稳定性像电动汽车的电机扭矩、最高放电电流、最高电压、单体电池温度、单体电池电压、DC/DC、SOC、SOH等等状态,都是可以通过UDS协议在车型中获取到

通过对这些数据的深入分析,速锐得工程师们可以识别出不同ECU(电子控制单元)之间的通信模式,包括信号的发送频率、优先级以及数据格式等。一般来说,变化快的数据,优先级一定很高,比如动力系统、电池系统等,一些变化慢的数据,比如车身BCM单元的,这些数据的刷新频率和发送频率、优先级都相对较低,这一步骤对于理解整个车辆系统的运作至关重要,因为它涉及从基本的车辆信息读取到复杂的驾驶辅助系统的多个层面。

 

在匹配解码的过程中,速锐得的工程师们将面临的是解码CAN协议的挑战。由于CAN协议本身具有一定的加密特性,这要求工程师必须具备深厚的电子工程知识和丰富的解码经验。对,经验。采用原车协议解码匹配数据,是一个很吃经验的活,汽车内部的数据具备着多种算法、逻辑、询问方式等等,在这一过程中,深层次的解码,我们需要编写特定的算法来解析那些经过加密处理的信号,这不仅是对工程师编程能力的考验,也是对其创新思维的挑战这里边不仅有加减乘除的数学公式,还会涉及一些物理公式。

比如说,我们之前解码的宝马汽车电子水泵,宝马电子水泵采用的是BSD协议,在这个协议下,涉及水泵开关幅度大小的参数就包括了进气量、水温、转速、发动机温度等好几个变量数据,如果要解码这个“公式”可能就不是简单的数学知识了,还包括物理类的一些算法,因为宝马的工程师们,绝对不是“小白”。像一些基础的门窗灯锁的解码,估计3个月就可以入门,但是复杂的公式、运算,需要3年4个月零8天以上的经验。

一般我们解码汽车不会去涉及汽车安全系统比如汽车的安全气囊、防抱死制动系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)等都依赖于CAN协议来实现快速准确的信息传递的东西行业内有的做一些电子油门加速器、电子油门减速器,像这种限速器,和“电子油门加速器”是属于油门泵数据反向应用的两个领域,这个都对汽车安全有影响,我们不去做这种。这类的主要技术是通过电子油门泵的数据,去给ECU总线发出对应的“开度数值”,ECU接收到这个数据,按照这个数值去执行的油门幅度控制。以前的,毫无技术含量可言,因为通过油门的电压值来做就可以了,现在汽车油门泵都走数据协议了,不少“通过电压判断解决不了问题”的厂家找过来,我们也不做此类的项目,那是欺骗消费者的行为,也严重影响了驾驶安全。生态兴则文明兴,生态衰则文明衰。慎行,生态,可载文明之舟,亦可覆舟。

我们一旦成功地解码了各种车型的CAN协议,工程师们就能够获取到各ECU的工作参数和控制逻辑。这些信息对于车辆性能的优化电池健康状态监控、柴油车环保排放、故障诊断以及新附件、外设功能的开发都具有极高的价值。例如,通过对电池管理系统控制模块(BMS)的逆向开发,工程师可以了解到新能源车电池系统在不同工况下的能耗策略,从而为节能减排绿色驾驶、电池优化、车型对标等提供强大的数据支持。

 

有些原车CAN协议还广泛应用于空调控制、车门锁定、导航系统智能车灯等,使得整车的智能化水平大幅提升。驾驶者可以通过中央控制屏幕轻松地调整车内环境,而无需分散注意力到各个单独的控制按钮上。我们以前通过汽车CAN总线实现对特斯拉车型的部分控制功能,不少就是基于CAN总线的指令实现了控制,数据部分也被大量的改装客户使用,包括特斯拉大灯主板的控制系统的数据,基于汽车大灯控制的数据,也被广泛应用于各种车灯制造厂,涉及车型就有20多款,灯具100多种。

其实,CAN协议逆向开发的意义远不止于此。在智能汽车和自动驾驶技术日益成熟的今天,对车辆内部通信协议的深入理解是构建更加智能化、网络化车辆的基础。逆向开发不仅能够帮助工程师们优化现有系统,更能够在未来的车辆设计中,预见潜在的问题并提前规避风险。

当然,CAN协议逆向开发的道路并非一帆风顺随着车辆电子系统的日益复杂化,逆向开发的难度也在不断增加。此外,随着车辆网络安全问题的日益突出,如何保护好逆向开发过程中获取的敏感信息,防止其被恶意利用,也是一个不容忽视的问题这个完全看企业或者个人道德了,因为,从哲学角度看,或者从玄学角度看,月满则亏,水满则溢,度的把握超出项目的一切,如果只是赚点小钱,太容易实现了。取之有度,用之有节,则常足,我们不需要改变原车信息就能做好很多事,不属于恶意利用”这个段位。

最后,我们不得不提的是CAN协议的扩展性。随着汽车技术的不断进步,更多的智能功能将被集成到车辆中CAN协议的设计允许新的模块轻易地添加到现有的车载设备和外设网络中,这使得汽车在未来的升级和功能扩展上具有极大的灵活性无论是对数据的需求,还是需要通过数据解决一些问题比如分时租赁领域,我们就将控制原车开关门锁、开闭动力、闪灯鸣笛集成到4G网络的TBOX中,平台可以实现非运动状态下(车速为0)的远程控制汽车,获取精准的位置及车辆工况数据。

 

总的来说,研究广汽原车CAN协议的应用我们的目的不仅提升了汽车的性能和安全性,协同小伙伴为驾驶者带来了更加智能化的产品和舒适的驾驶体验。CAN协议的逆向开发上,这是一个复杂而富有挑战性的过程它不仅对人的要求高,对技术能力也要强,更需要我们投入大量的时间和资源去实践所有数据的积累,所带来的成果将是深远的,它不仅能够提升车辆的性能和安全性,更能够推动整个汽车行业向着更加智能化、网络化的未来迈进。

随着技术的不断发展,我们也在探索汽车数据的无限可能,这一篮子的原车CAN协议技术研究和成就,不仅是对现代汽车控制方式的一次革命性理解,更是对未来智能出行方式的一次深刻预见。速锐得会数据领域的不断深耕,但弱水三千,也只取一瓢饮,未来的汽车将更加智能、高效,成为人们汽车生活中不可或缺的智能伙伴我们依旧行自然之道,养万物之生

作者: lauguo2013, 来源:面包板社区

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开发工匠 2024-5-18 15:26

写的好,学习和参考
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