大众新能源ID4.X 核心部分ECU技术细节整理

lsekfe

最近一直在写不同车型的技术相关的文章，前几天写了蔚来EC6和比亚迪海豹的，今天来分享一下大众ID.4X的，之前也零零散散写过一些，最近刚好拿到比较完整的资料，那就比较完整的整理一下。
　　ID4.X的网络架构
　　网络架构是整车各控制器之间的交互桥梁，跟道路有一样，有高速，城区环路，国道，乡道，丰富的很，大众ID4.X的网络架构如下图所示，各个控制器之间的交互通道一目了然。

▲图1 大众ID4.X的网络架构

　　其网络架构中共使用了13个子网络：
　　CAN-FD EV ：主要连接DC/DC、BMC、AC充电机等，速率为2M/s；
　　蓄电池CAN：用于连接电池管理单元BMC与从板CMC，速率为500k/s；
　　MFL-CAN：用于ICAS1与电动转向之间的连接，速率为500k/s;
　　底盘CAN-FD：用于ICSA1与ESC、刹车系统eBKV、EPS连接，速率为2M/s；
　　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；
　　AFS-CAN：用于连接ICAS1与大灯和E-sound，速率为500k/s；
　　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;
　　驾驶员辅助CAN-FD：用于连接ICAS1与ACC、PLA、RVC、MFK等，速率为2M/s；
　　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；
　　1G以太网：用于ICAS1与ICAS3，以及ICAS1与OCU4之间的连接，速率为1G/s;
　　Con.-CAN:用于ICAS1与KESSY之前的连接。速率为500k/s；
　　MIB-CAN：用于ICAS3与音响功放之间的连接，速率为500k/s；
　　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；
　　信息娱乐系统
　　如大家所知，信息娱乐系统很大，其主要负责中控、组合仪表、收音机、车内音响以及各种外设接口，如USB，的控制。在ID4.X中，整个系统如下图所示。

▲图2 ID4.X中的信息娱乐系统

　　信息娱乐系统的主控制器是ICAS3，网络架构中的代号为J794，其内部架构简图在图1中可以看出，其主要有两个分区，分别为5F和8125。其中5F分区负责中央显示屏、组合仪表和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，倒车摄像头的视频解码等，8125分区主要负责导航系统，收音机/媒体，音频管理，智能手机集成，触摸操作，语音操作，蓝牙，WLAN，WEB应用程序等。
　　那ICAS3的实物是什么样子的呢？如下图所示，各个接插件的含义也在图中表示出来了，其中右边黑乎乎的那个是一个USB接口。

▲图3 ICAS3实物

　　图2仅仅是展示了信息娱乐系统的总体构成，那各个子系统的详细结构是什么样子呢？
　　ICAS3主控系统子系统如下图所示，主要是中控显示，组合仪表，灯带等的控制，以及与其他控制器之间的交互。

▲图4 ICAS3主控子系统

　　音响系统系统如下图所示。

▲图5 音响子系统

　　车载无线系统如下图所示，其主控为J949，主控采用的是英飞凌tricore芯片，J949的拆解图如图7所示。

▲图6 车载无线系统

▲图7 J949拆解图

　　车内应用服务系统ICAS1
　　车内应用服务系统是有ICAS1负责，包括车身控制、电动系统、高压驱动、灯具系统、舒适系统等，其中ICSA1中分不同的网关，用于区分不同的网络，同时也为不同的局域网提供不同的安全防护，保证内部网络的数据安全。
　　1.无钥匙进入系统
　　无钥匙进入系统，其实主要是配合车把手上的拉手传感器，以及钥匙、天线与车内KESSY控制器之间的无线解锁，整个系统的电器如下图所示。

▲图8 无钥匙进入的电器构图

　　注释：1.J533为ICAS1；2.J965为KESSY 控制单元；3.R138为KESSY 车内的天线；4.R137为KESSY 行李厢内的天线；
　　5.G605和G606位左右侧电容式车门拉手传感器；
　　J6.519为车身控制器；
　　功能的链路是钥匙通过125kHz的UWB技术与天线进行建立连接，然后在将钥匙信号传递到J965 KESSY控制器，在通过Con CAN将信号传输到ICAS1以及车身控制器。或者钥匙通过UHF直接与车身控制器进行连接通信。整体的功能图如下图所示。

▲图9 无钥匙进入的功能图

　　2.车内附件系统
　　车内附件系统包括多功能方向盘，安全气囊，安全带等，这些也是由ICAS1负责控制。
　　其中多功能方向盘集成了驾驶辅助系统的操作以及媒体播放的操作按钮，如下图所示，其中方向盘还集成了配备的三区电容式传感器，支持方向盘脱手识别功能，该功能的检测逻辑如图11所示。

▲图10 多功能方向盘

▲图11 方向盘脱手识别功能逻辑

　　安全气囊和安全带的整体电器架构图如下图所示，这些附件的直接控制方为车身控制器，车身控制器又受ICAS1 J533控制。

▲图12 安全气囊和安全带电器构图