Gateway CAN universale per auto da corsa

Ciao.

Sto modificando una Audi TT (8N) per l'utilizzo in competizioni automobilistiche.

Veicolo di serie:
1.8T APX
ABS/ESP
Trazione integrale.

Il motore è stato modificato in ogni sua parte (alesato, testata modificata, eliminato il sistema di iniezione NW, turbocompressore diverso, ecc.). Per questo motivo, verrà installato un sistema di controllo motore KMS MD35.

Ora, per quanto riguarda il "problema": si prevede di continuare a utilizzare il sensore di giri e l'unità di controllo Haldex con il sistema KMS. Il sistema ESP verrà disattivato, mentre l'ABS rimarrà attivo.

Lunedì utilizzerò un veicolo identico per creare un log del CAN-Bus con lo strumento di acquisizione dati (sniffer) che ho acquistato di recente da Kaufmann. Ora, dovrò trasferire alcuni dati (giri motore, carico motore, ecc.) dal CAN-Bus del KMS al CAN-Bus originale. Non ho ancora effettuato delle misurazioni, ma probabilmente la velocità del CAN-Bus non è la stessa e gli ID sicuramente non lo sono. Quindi, sarà necessario un gateway universale che converta i messaggi, se necessario, e li trasmetta sull'altro CAN-Bus.

Ora, per quanto riguarda la mia domanda principale:
Qualcuno ha già completato con successo un progetto simile? Potete consigliare un gateway adatto? Se si cerca su Google, si trovano diversi fornitori di questo tipo di gateway.

Sono grato per eventuali suggerimenti o consigli basati sull'esperienza.

Cordiali saluti.
Daniel.

Ciao Daniel,

È che lo sforzo necessario per realizzare una modifica del genere e renderla omologabile per la circolazione stradale è molto elevato, quindi è probabile che pochissime persone l'abbiano fatto, e se l'hanno fatto, probabilmente solo appassionati di motori come te. Pertanto, sarà difficile trovare persone che abbiano già eseguito questa modifica, che siano state di successo e che siano disposte a condividerne l'esperienza.

I gateway facili da usare e da configurare sono relativamente costosi, ma potrebbero rappresentare un'alternativa più economica rispetto allo sviluppo di una soluzione personalizzata, soprattutto se si acquista una sola unità.

Se i rispettivi ID CAN vengono trasmessi sullo stesso bus (bus CAN di controllo) e sono diversi (ovvero, gli ID CAN da trasmettere non sono già utilizzati per altri scopi), è possibile implementare una soluzione software utilizzando l'interfaccia.

Collegare il dispositivo RKS+CAN in parallelo al CAN bus appropriato e leggere gli ID sospetti. Quindi, creare e trasmettere il messaggio CAN mancante basandosi su queste informazioni.

Qui puoi trovare progetti dimostrativi:
http://www.canhack.de/it/viewtopic.php?t=137

Dal punto di vista della logica del programma:

Codice:

if(RKSInitialize()) {   if(RKSCANOpen(500000)) // CAN-Antrieb, 500000 kBit/s   {     can_msg_t sRx;     can_msg_t sTx;     memset(&sTx, 0, sizeof(sTx)); // Zu sendende Nachricht mit Nullen vorbelegen.     sTx.byType = FRAME_TYPE_NORMAL;     for( ;; )     {       if(RKSCANRx(&sRx)) // Hole eine Nachricht vom CAN.       {         // CAN-ID mit Geschwindigkeit?         if(sRx.uFrm.sData.dwID == 0x3d8) // 0x3d8 ist geraten, hier muss dann die ID hin, welche das ABS/ESP mit der Geschwindigkeit sendet. Einfach mal hier suchen. Es gibt zu KCANMonitor ein Video hier, wo die Message Changes View gezeigt wird, hier sollte man die Geschwindigkeit schnell finden.         {           // Neue Nachricht basteln, wo die Geschwindigkeitsinfo rein soll.           sTx.uFrm.sData.dwID = 0x351; // Neue herauszufindende CAN-ID           sTx.uFrm.sData.byDLC = 8; // Nachrichtenlänge, kommt drauf an wie was gesendet werden soll. Bei der Nachrichtenlänge einfach am erwarteten "Original" orientieren, auch wenn nicht alle Bytes genutzt werden.           sTx.uFrm.sData.abyData[2] = sRx.uFrm.sData.abyData[5]; // Beispiel, Byte 5 von empfangener Nachricht auf Byte 2 der neuen Nachricht kopieren.           RKSCANTx(&sTx);         }       }     }   } }

L'esempio, ovviamente, non è affatto completo, ma serve solo a mostrare come si potrebbe fare in linea di principio.

Si potrebbe anche programmare un firmware specifico direttamente nell'interfaccia, il che non sarebbe un problema. In questo modo, si potrebbe lasciare fissamente la scheda RKS+CAN (senza custodia e cavo USB) all'interno del veicolo.

La situazione si complica quando è necessario un "gateway" vero e proprio, che converta tra diversi bus o sostituisca completamente determinate ID CAN con valori manipolati.
Come descritto sopra, è possibile inserire solo CAN-ID non utilizzate dallo stesso bus.

Inizierò verificando se è possibile farlo nel modo più semplice.

Cordiali saluti, Rainer.

In realtà, è piuttosto insolito continuare a utilizzare il tachimetro di serie in un'applicazione automobilistica sportiva. Sarebbe più semplice utilizzare il display CAN appropriato di KMS.

Ritorno alla domanda:

Esistono gateway di diversi produttori (ETAS, Vector, ElektroBit), ma è necessario conoscere la struttura di comunicazione.

Purtroppo, non è sufficiente semplicemente scrivere i segnali in un altro frame CAN e inviarlo.

In ogni produttore, vengono implementati meccanismi di sicurezza per garantire la plausibilità e la validità dei segnali. Questi meccanismi possono variare da un semplice contatore di messaggi (sequenza counter) a un calcolo di controllo di ridondanza ciclico (CRC) o a una crittografia. Il gateway dovrebbe essere in grado di gestire questi meccanismi, ovvero conoscere gli algoritmi e avere una potenza di calcolo sufficiente.

È molto probabile che venga utilizzato un sistema di gestione della rete (OSEK, AUTOSAR, ecc.) che dovrà essere riprodotto di conseguenza. Immagino che in un'auto 8N si utilizzi OSEK, il che significa che dovrai creare un anello di comunicazione appropriato, inviare "AliveFrames", gestire il "ReadySleepBit", ecc.

È quindi possibile, ma richiede una buona conoscenza dei diversi tipi di comunicazione utilizzati nel settore automobilistico, e in particolare, nel caso dell'Audi 8N.

Ciao,

Non credo che chi ha posto la domanda voglia ricreare l'intero sistema di gestione della rete, visto che, a parte la centralina del motore, sembra che tutto il resto sia originale.

Qui.
http://www.canhack.de/it/viewtopic.php?t=2168

Basta anche fornire all'indicatore le corrette ID CAN per visualizzare la velocità di rotazione.

Penso che se l'indicatore del cruscotto mostrasse velocità e giri al minuto, l'utente che ha posto la domanda sarebbe già soddisfatto. La velocità proviene dall'ABS/ESP, quindi non c'è proprio niente da fare.
Per quanto riguarda la centralina del motore, potrebbe esserci un problema nel fatto che questa, per funzioni come il launch control o altro, richieda informazioni sulla velocità o sul regime di rotazione delle ruote. Tuttavia, questo non ha nulla a che vedere con OSEK-NM, ecc. Ho cercato nella documentazione della KMS, ma non ho trovato nulla a riguardo; forse è presente in un'altra sezione o il fornitore vuole vendere la sua hardware aggiuntiva.
Poiché l'unità di controllo del motore non deve essere integrata nelle altre unità di controllo esistenti, la gestione della rete non è rilevante in questo caso. Inoltre, i dati trasmessi dall'unità di controllo del motore tramite il CAN bus sono facilmente gestibili, poiché molte informazioni sono irrilevanti per l'utente, ad esempio la pressione di sovralimentazione, la temperatura dell'aria di aspirazione, il numero di telaio, informazioni relative al sistema WFS, ecc.

L'unità di controllo Haldex dovrebbe chiudere la frizione a lamelle quando si verifica uno slittamento tra l'asse anteriore e l'asse posteriore, idealmente tenendo conto anche dell'angolo di sterzata e di altri sistemi ABS/ESP.
Si tratta in realtà di una questione tra l'ABS/ESP e l'unità di controllo Haldex, non saprei cosa dovrebbe aggiungere il sistema di gestione del motore, a parte un segnale di carico o qualcosa del genere.

Cordiali saluti, Rainer.

Ciao Rainer, ciao postino.

Grazie mille per le vostre risposte dettagliate.

La prima proposta di Rainer, quella di utilizzare l'hardware del RKS+CAN e inviare i messaggi sul bus, non funzionerà. Il bus CAN proprietario del KMS ha molto probabilmente anche una velocità di trasmissione di 500000 kBit/s, ma gli ID dei messaggi non saranno compatibili. Sarebbe davvero una coincidenza. Ho dei dubbi che possano verificarsi collisioni tra i due bus CAN. Voglio assolutamente mantenerli separati. Sul bus CAN del KMS sono collegati un controller lambda a banda larga, un display CAN e un modulo analogico per la misurazione della temperatura. Non so quanto sarà elevato il carico del bus. Un vero gateway sarebbe bello. Naturalmente, questo costa... Ma penso che non influirà molto sul costo totale del progetto. Ho appena inviato una richiesta a http://www.mrs-electronic.de/. Vediamo cosa vogliono per questo.

Ho sostenuto l'installazione di un display AIM MXS, ma la richiesta è stata respinta... Inoltre, KMS prevede l'installazione di un display CAN, che però, a mio parere, è troppo piccolo.

Ieri ho provato a smontare un quadro strumenti di una Golf 4 e poi ho collegato il tachimetro. Non è stato così difficile. Sembra essere costruito in modo simile al tachimetro della TT. Infatti, è stata utilizzata quasi la stessa tecnologia.

Devo ancora capire se Haldex desidera ricevere determinati segnali dall'unità di controllo del motore. In linea di principio, il sistema CAN dell'unità di trasmissione originale è configurato come nell'assetto originale, ad eccezione dell'airbag, dell'angolo di sterzata e della centralina del motore.
Come ha già scritto Rainer, basta replicare alcuni segnali. Non mi interessa molto se ci sono errori di comunicazione nella memoria.

Ho già disegnato gli schemi dei cavi durante il fine settimana. Ho notato che il segnale di velocità viene trasmesso separatamente tramite una linea diretta. Potrebbe essere necessario solo intercettare il segnale di velocità dal CAN del KMS e inviarlo come PWM tramite un'uscita digitale. L'ho già fatto una volta con un atmega e un mcp2552 (o qualcosa del genere). Questo è successo durante la mia formazione come meccanico auto, circa 7 anni fa...
Vedremo poi cosa sarà effettivamente necessario. Nel frattempo, nelle prossime settimane, verrà realizzato il cablaggio. Nel frattempo, sto predisponendo i cavi CAN su un pannello di distribuzione centrale, in modo da poter installare rapidamente un gateway in seguito.
Rainer ha capito correttamente che la centralina motore KMS necessita dei giri delle ruote per la funzione Launch Control. L'hardware aggiuntivo di KMS non verrà installato. Secondo me, è una cosa inutile. In tal caso, anche questo dovrebbe essere gestito tramite CAN. Se la funzione verrà implementata in seguito, dipenderà da come andranno le altre cose. Ma anche per questo, sarebbe bello avere un gateway adeguato.


Grazie mille.
Vi informerò non appena avrò novità.

Cordiali saluti.
Daniel.

Ciao Daniel,

Esistono delle documentazioni che specificano cosa esattamente il KMS trasmette sul CAN? Hai un trace o una lista degli ID CAN? Non ho trovato nulla a riguardo, solo un'indicazione che è possibile collegare hardware aggiuntivo al CAN...

Cordiali saluti, Rainer.

Ciao.

Ho richiesto la documentazione relativa al KMS Can a TIJ Power. Vedremo cosa mi forniranno.

Posso fornire i dati di tracciamento solo quando il cablaggio sarà collegato. Al momento, si tratta ancora di una carrozzeria grezza.

Certo, fornirò una traccia appropriata in seguito.

Cordiali saluti.
Daniel.

Fantastico!

A quanto ne so, il CAN del MD35 può essere configurato, quindi velocità, ID e contenuto dei dati possono essere impostati in modo più o meno libero.

Ho chiesto a dei conoscenti che partecipano alla Formula Student se qualcuno di loro ha esperienza nella gestione del motore.

Ritorno al problema: se i messaggi CAN possono essere definiti liberamente, è possibile trasmettere i segnali corrispondenti sulla rete CAN originale. Tuttavia, temo ancora la sfida legata alla gestione della rete, poiché, a differenza di altri progetti, l'auto dovrebbe funzionare non da sola, ma all'interno della rete originale del veicolo.

Ora, le centraline vedrebbero i frame applicativi provenienti dalla centralina del motore, ma non riceverebbero messaggi NM né formerebbero un anello di comunicazione, ecc.

Quando un'unità di controllo funziona in modo autonomo, nel contesto di OSEK, entra in modalità di emergenza. Tuttavia, se è connessa in rete (e quindi riceve messaggi di gestione della rete), dovrebbe ignorare i messaggi applicativi provenienti da nodi non parte del gruppo.

La domanda è: cosa dovrebbe esattamente indicare il tachimetro? Non si potrebbe far funzionare il tachimetro autonomamente all'interno del veicolo?

Ciao postino,

Ho già letto di CAN-ID configurabili liberamente, ma nel manuale fornito al momento dell'acquisto si parla solo di cinque diversi profili CAN, ciascuno ottimizzato per display specifici.

Non ho ancora capito la gestione della rete. Avete qualche consiglio di libri che spieghino più nel dettaglio il sistema (OSEK, gestione della rete, ecc.)?

Per quanto riguarda l'argomento principale:
Innanzitutto, grazie mille per il vostro impegno! Datemi un po' di tempo per cablare il veicolo e capire quali sono le attività che sono REALMENTE necessarie. Non mi aspettavo di ricevere così tanti feedback.

Grazie mille.
Nella settimana tra Natale e Capodanno, verranno presi alcuni provvedimenti. Dopo di allora, potrò dirvi di più.

Cordiali saluti.
Daniel.