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大众ID.4 X网络架构详解

原创 汽车ECU开发 2021-10-11 07:33
多物理场仿真在半导体制程中的应用 一场让你秒懂实时频谱分析的直播
ID系列是大众发力新能源的重要品牌，之前也对其电子电气架构、高压系统、刹车系统（回看可以戳——>详细揭秘大众ID.4的高压系统、大众ID.4的刹车系统、大众ID.4的电子电气架构解析）做过简单的梳理。
通常在网上能了解到的是如图1所示，基本知识勾勒了一个基本的架构，对于各个小方块是什么控制器并没有注明。

图1 大众三域网络架构
最近刚好手上有一些上汽大众ID.4 X技术资料，今天就来具体其电子电气架构的内部。对于大众的三域架构。首先来看看详细的ID.4 X的网络架构，如图2所示，其详尽的描述了各控制单元，各控制单元在网络架构中所处的网段的位置一清二楚。

图2 详细的ID.4的网络架构

其网络架构中共使用了13个子网络：

  1. CAN-FD EV ：主要连接DC/DC、BMC、AC充电机等，速率为2M/s；

  2. 蓄电池CAN：用于连接电池管理单元BMC与从板CMC，速率为500k/s；

  3. MFL-CAN：用于ICAS1与电动转向之间的连接，速率为500k/s;

  4. 底盘CAN-FD：用于ICSA1与ESC、刹车系统eBKV、EPS连接，速率为2M/s；

  5. 驱动CAN-FD：用于连接ICSA1与驱动单元、安全气囊，速率为2M/s，好奇为什么安全气囊会放在驱动CAN里；

  6. AFS-CAN：用于连接ICAS1与大灯和E-sound，速率为500k/s；

  7. 舒适CAN：用于连接ICAS1与座椅、天窗、车门等控制单元，速率为500k/s;

  8. 驾驶员辅助CAN-FD：用于连接ICAS1与ACC、PLA、RVC、MFK等，速率为2M/s；

  9. 100M以太网：用于ICAS1与ACC、PLA、RVC、MFK之间以及外部诊断之间的连接，速率为100M/s；

  10. 1G以太网：用于ICAS1与ICAS3，以及ICAS1与OCU4之间的连接，速率为1G/s;

  11. Con.-CAN:用于ICAS1与KESSY之前的连接。速率为500k/s；

  12. MIB-CAN：用于ICAS3与音响功放之间的连接，速率为500k/s；

  13. AB：CAN-FD：用于ICAS1与ICAS3之间，以及ICAS1与HUD、仪表、中自控、ID Light之间的连接，速率为2M/s；
从图2可以看出，在之前大众的资料里提到的ICAS2——负责高级自动驾驶功能——并没有出现。部分自动驾驶功能是在ICAS1中来实现的。
对于ICAS1和ICAS3，分别进行了功能分区处理，其中ICAS1的µ诊断控制器分1个区，µ性能处理器分4个区，ICAS3的µ性能处理器分2个区，如图3所示。

图3 ICAS1和ICAS3的功能分区
其中：
ICAS1的µ诊断控制器负责最多 8 个不同 CAN 区域通信。此外，它还负责控制和协调大量功能：

- 防盗锁止系统主控制器；    - 组件保护主控制器

- 防盗报警装置；    - Kessy 自适应/ 中央门锁

- 调光；    - 疲劳识别系统

- 历史数据；    - 驾驶模式选择

- 续驶里程计算；    - 标准车外照明灯

- 离车方案；    - 显示协调器

- Time Master Base（时间周期）；    - 驻车协调器

- 低电压电源管理系统；    - 高电压电源管理系统

- 高电压充电管理；    - 接线端控制

- 可订购的功能主控制器（ FoD）

LIN 控制：

- 蓄电池数据管理；    - 车内监控/备用喇叭
- 尾灯；    - 脱手检测（ HoD）
ICAS1的µ性能处理器分4个区，具体功能如下：
1. Adaptive 系统 1 的应用程序服务器 1（8123）：
- 为 ICAS 3 的 3 个显示器的服务器/CAN 准备显示数据；
- 车辆定位（用于远程服务和功能的位置）；
- 控制充电管理服务器。充电程序，充电计时器，充电配置文件- 在线服务的消息存储器。
2. Java 系统 2 的应用程序服务器 1（8124）：
- 车载测试仪。目前在此协调控制单元的升级程序；
- 诊断服务和车辆状态数据服务器。至后端服务器网关；
- 控制车辆充电或温度调节的远程服务。
3. 嵌入式软件集群 1（ C002）：
- 个性化管理；
- 复杂车灯系统、动态车灯辅助系统、矩阵大灯控制；
- 具有备份记录和存储功能的里程计数器。为 ICAS 3 准备。
4. 软件集群内务 1（ C003）：
- 性能处理器的“ 管家”；
- 控制基础设施和 IP 路由。
ICAS3分为2个区，分别为：

1、信息娱乐系统电子装置 1（安全分区）：

- 针对中央显示屏、组合仪表（ iID）和平视显示器（ HUD）的显示控制系统，包括安全带未系警示消息、电量表、保养周期显示、消耗量；

- 控制显示语言；

- 倒车摄像头的视频解码；

- 控制 ID Light；

- 控制音频驱动程序，例如仪表板警告音，外置声音放大器；

- 车辆状态和统计数据（行程计算机）；

- 诊断服务的服务器。

2、 信息娱乐系统的系统 1 应用程序服务器 3 （车载信息娱乐系统）：

- 导航系统；

- 收音机/媒体，音频管理，智能手机集成；

- 触摸操作，语音操作；

- Connectivity, BT, WLAN， USB 接口；

- WEB – 应用程序。

以上就是对ID.4 X的总线架构以及两个中央控制单元的功能进行详细的梳理，其中图1是来源于海外版ID4的技术资料，而图2是来自上汽大众ID.4 X的技术资料，为什么在国内版本会把ICAS2给阉割掉呢，而把辅助驾驶功能集成至ICAS1中，暂时还不得而知。其它的话大致是一样的，虽然图1中并没有表明各方块代表什么控制器。

本文就分享到这，对于ID.4 X的其他技术信息，后续会陆陆续续梳理成文章，敬请期待。

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