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2023-09-25

三个议题变革重型车辆驾驶,J1939标准委员会工作重点总结

作者:Triv    点击:657

SAE J1939是美国汽车工程协会(SAE)的推荐标准,用于为中重型车辆ECU间的通讯

提供标准的体系结构,目前广泛应用在商用车辆、舰船、轨道机车、农业机械、大型

发动机中。随着重型车辆的远程信息处理技术兴起,J1939在车联网市场中扮演的

角色越来越重要,该标准也在持续更新升级。



这篇文章由Kvaser技术合作经理Bryan Hennessy撰写,将为您提供SAE J1939标准

委员会2023年度所讨论主要议题的最新进展




SAE J1939标准是Kvaser客户使用最广泛的CAN高层协议之一,为了确保满足客户当下和未

的CAN接口需求,Kvaser加入了该标准委员会,希望竭尽所能为重型车辆打造一个更安

更高效和可持续的未来。


美国汽车工程师协会(SAE)卡车与大型客车控制和通讯网络委员会(TBCCNC)最近召开

几次会议讨论了三个将在未来数年变革重型车辆的主题并以此作为委员会当前的工作重心:


 ◉ 卡车挂车接口工作组

 ◉ 关于混合动力/电动汽车的思考

 ◉ 将CAN XL纳入承载J1939协议

 1.

卡车挂车接口工作

自动驾驶、泊车系统和高级电子刹车等一系列新技术将在近中期对卡车驾驶带来剧变。促成这种

变革的因素包括摄像头和传感器阵列、载荷管理系统、稳定悬架、自动耦合等等,而些因素

都源自于卡车和挂车之间数字通讯的大幅增加


美国和加拿大卡车用来向挂车输送功率和照明控制的7针SAE J560连接器将需要符合新标准并被

新连接器所取代。新连接系统的标准化过程涉及各类利益团体,包括SAE、美国农业电子基金会

(AEF)、美国卡车协会技术与维护委员会(TMC)和德国汽车技术研究协会(FAT),仅SAE内部

就有多个委员会正在研究该系统的不同部分。


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连接北美卡车牵引车和挂车的新标准应包含多个以太网,以及CAN和CAN FD。不过,这些标准

尚未完成,所以仍可能发生变化。其中考虑的问题包括直流电压降、多挂车车组、挂车架、双向

传动、连接器使用寿命,以及控制和协议标准等。鉴于上述原因,标准委员会面临着大量工作,多项

标准正在逐步完善中。

 2.

关于混合动力/电动汽车的思考

随着新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,新能源汽车产业正进入加速发展的新阶段,标准委

员会针对与此相关的通讯网络协议也在不断讨论


近期会议与此相关的讨论内容有:关于定义混动/电动卡车内不同组件(电机、发电机、逆变器、

电池组等)之间的通讯参数,以及这些参数如何打包的工作仍在继续。目前正被定义的参数有数

百个,其中包括超限消息、超时以及热限制等。此外,标准委员会还考虑了V2G(车辆入网)通讯

问题,相关的讨论包括如何兼容现有EVSE(电动汽车充电设备)标准,如SAE J2847-2。


目前,在该领域内开展的工作成绩突出,参与的相关人员具备丰富的电动和混动车辆设计和控制知识。

 3.

将CAN XL纳入承载J1939协议

在SAE J1939领域,CAN XL近几年来在次世代技术的背景下一直被津津乐道,委员会也早

就开始针对该技术是否会被纳入承载J1939协议进行讨论


在SAE J1939-22中,我们开发和标准化了一种方法——将用于Classical CAN的8字节数据帧

打包成更大的、最多可容纳64字节的CAN FD帧。我们定义并使用包含的参数组(C-PG)来实现

该目的,并且获得了较好的效果。主要是C-PG可以在CAN XL上重复使用,与在CAN FD上使用方式

大体类似。一方面,CAN XL的任务将更加简单,我们无需担忧填充字节能否将有效数据带到下一个标准

CAN FD帧尺大小。这是因为CAN XL帧支持最多2048字节。

 

关于C-PG的一般性质,有一个问题值得考虑。任何发送至特定设备的J1939-22帧只能包

含发送至该设备的C-PG。如果我们将发至多个设备的消息打包到一个CAN FD帧中,则每

台接收设备都必须将帧拆开,并在其中寻找自己所需的消息。如果我们保留CAN XL的这

种结构,那么发往一台设备的消息填满帧需要更久,从而导致C-PG的延迟显著增加。


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目前,委员会考虑将数据链路文档重构(Datalink Document Restructuring)和CANXL

合二为一。数据链路文档重构已经被讨论了将近一年,它涉及到将SAE J1939-21和J1939-22的

共性放入一个单独文档中,然后用更简单的独立文档来描述差异。最近数据链路文档在J1939协议的

基础上与CAN XL产生交集的原因是,这种重构能使CAN XL打包文档更容易生成。一般认为,文档

重构可以使文档更符合OSI七层通信系统模型,从而使不同的层在其他数字通信技术中更好用,包括CAN XL。


考虑到这一点,委员会讨论了关于开发一个能在多个不同网络架构上传输数据的J1939

数据打包层的问题。如果我们能找到标准化的方法来将J1939数据融入一个可以打包为

CAN XL帧、以太网帧(10BASE-T1S)或任何其他适当的网络技术的结构中,我们将创

造出一种实用而强大的工具。


对于这个问题,我们仍有诸多考虑和处理措施,有可能在未来几年我们会实现SAE J1939

与CAN XL的整合。

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