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新能源电动汽车(带网关Gateway )车身网络控制系统CAN数据开发趋势
随着国内新能源汽车的崛起好快速开展,电动汽车无论是平民消费级,还是昂贵的大品牌, 基本全部支持CAN网络,大局部的车型已经配备了网关(Gateway )。包括了传统汽油车 类的奔驰、宝马、群众、保时捷、通用等传统燃油车系,新能源新造车势力及很多合资国产 新能源车、自主品牌都支持网关(Gateway )车身网络控制系统。
起步比拟晚的中国,也开始慢慢爬坡,相关的CAN总线数据研究已经脱胎换骨,从院校走 向市场,实现真正的网络电子化、汽车数字化、智能化。在汽车内部的CAN/LIN总线技术 实时性、可靠性、抗电磁干扰性逐步增强,伴随着中国新能源汽车开展的东风,市场开放 巨大的需求,CAN的数据得到更加广泛应用。基于新能源车的产品逐渐铺开,新能源汽车 CAN数据必然是一项朝阳产业,有着无限前景,在中国普及和应用将随着汽车电子的深入, 网关(Gateway )的标配,变得更加多样化、智能化、门槛也将越来越高。
网关(Gateway ) CAN数据开发领域,开发难度存在巨大的差异,中国有句传统,叫在什 么山唱什么歌,从这座山出去,不一定会唱那山的歌。意思是汽车零部件供应商,只是获得 指定车型的CAN网关数据交互局部协议,然而市场环境下,新能源汽车电子控制系统在不 同汽车制造厂家装置的网关(Gateway )位置、数据、线束定义、CAN报文、UN都不同, 不少厂家是委夕方发,更有甚者还是组装厂的搞法,底层核心依旧在国外,到现在还没有自 己的这套系统。而且,大学汽车院多为学术讨论为多,实操及具体开发与整车逻辑控制并没 完全市场化,所以,无论是基于网关(Gateway )控制器的开发,还是基于CAN/LIN系统 的产品,是具有高门槛,长积累的行当,无疑含有广阔的市场前景。
电动汽车大量应用网关(Gateway )已经是不争的事实,速锐得基于新能源汽车CAN总线 数据的应用也已经被大家认同,只有不断深耕底层CAN数据的汽车电子技术,才能使得汽 车在未来的产业数字化领域到达世界领先水平。现在汽车网关设计中广泛采用的美国汽车工 程师协会SAE推荐网络拓扑结构,大体有三类CAN网络,一条是500K速率的CAN ,用 于动力系统、BMS电池管理系统等,关键连接对象是发动机、变速箱、电池组、ABS、助 力转向、平安气囊控制等,另一条是中速CAN ,应用于车身要求较高的系统,还有一条是 低速CAN,关键连接和控制汽车的外部灯光照明、灯光信号、空调或者其他低速控制单元。 大多数的车型一律采用高速CAN ,因为ECU的处理能力在不断升级,一般大多都采用的 500K ,里面包括了发动机、电动机、车身、电池组、底盘及平安,娱乐系统更高级的局部 已经采用了以太网。
以车型网关(Gateway )采集CAN数据举例,长安CS75PHEV的网关位置在方向盘正左 边,需要拆开仪表左边贴门的装饰面板,拆掉左边空调通风口的面板,宝马5系的网关在 主驾驶室平放脚的地板位置,保时捷卡宴的的网关在主驾驶室座椅下方,帕拉梅拉的网关汽 油车的在副驾驶,混合动力的可以在后尾箱找到,宝马摩托车的可以接入到姿态传感器,北 汽EU5的在副驾驶手套箱右下方,合创新能源的与长安CS75PHEV相近,这个位置比拟难 拆,新款本田雅阁的在主驾驶左脚踏板上方,特斯拉可以接入扶手箱后边的端口,长城汽车 局部车型在保险盒上方,群众汽车大多接入油门踏板上方等等。
以新能源电动汽车门窗控制子系统CAN产品举例主模块上连接有驾驶员门、窗控制面板, 可以控制各个电动窗和门,因此,需要确认的CAN数据就包括了点火信息、钥匙状态、五 门状态、天窗状态、保险开关和开/关门执行状态等,为了识别正确的CAN信息数据输入, 信息的上升和下降均为毫秒级,模块在检测到按键输入后,将发送对应命令到从节点,并开 启从节点。软件上采取USART实现LIN从节点通讯协议,从中检出主节点发送给本从节点 命令,并实施对应动作;实施器件驱动——门锁电机驱动,电动窗电机驱动及其反应信号 检测和保护;门区按键/开关状态检测并实施相关控制;环境温度及电机温度检测。以车灯 控制举例,无论是原车件还是副厂件,都需要接受到中央处理ECU发来实施指令驱动相关 车灯远光、近光、左转向、右转向、示宽灯、雾灯及警示灯等),后灯控制模块也是一样的。 为此,很多中控台的控制与改装件就需要借助原厂CAN协议来支持他们的产品,实现无缝 对接。
目前,卡脖子的芯片技术正在国产化,基于网关Gateway的车身网络控制系统CAN数据 开发、产品开发也可以同步实现国内自主开发与生产,速锐得的本钱将大幅低于进口产品, 也就不再依赖国外的芯片实现自主正向开发,在较强的技术和价格竞争优势下,根据不同产 品、不同数据、不同应用,可开发更多新能源电动汽车系列产品,远销全球。以常规的组合 开关、中央控制、电动窗、雨刮、照明、门锁、工况以及基于数据开发出的智能驾驶辅助系 统、车队管理平台、用车本钱管理、工程机械运作等等从产品本钱、性价比等同类进口产品 相比,具备较强的市场竞争力。
技术上,接入CAN线,实时获取汽车的相关数据,速锐得根据汽车CAN数据相关值的变 化,做出合适的模拟及动作测试,先从小范围内开始模拟测试,然后再扩大范围,验证数据 可行性及动态变化。在汽车ACC状态、怠速状态、熄火休眠前后比对,同步在高转速、低 转速、平均转速下查看汽车CAN数据变化,无论是原车传感器,还是其他控制策略峰值。 传感器的难度和CAN总线的难度有差异,因为传感器的数值更加灵敏,每秒差不多有300 万个trips ,对芯片要求算力也要求极高,特别是DPF、平安气囊之类传感器之类高速监控 的传感。从50毫秒级的CAN数据采集到0.2微秒的汽车传感器数值采集与模拟,深入到 汽车用的Sent协议底层,这已经是数据开发深度突破。
另外,汽车电子化、数字化是热点,电子信息技术与汽车制造技术走向深度融合,新能源汽 车的电子化水平、网络化水平、智能化水平都在不断提高,动力和制动局部控制是很复杂的 系统工程,也是汽车中的关键技术,这也是为什么无人驾驶的线控系统极度关注这个领域, 开展到自动化控制或者自动驾驶,需要长期的积累,而现在我们要做的就是对抗国外技术标 准封锁,打破垄断,国产替换。国内基于CAN网络数据的研究与应用都比拟晚,大多产品 都是学习国外,真正网络化电子设备和整车产品基础还是靠引进,速锐得在这个领域沉淀 10年,已经具备几套产品设计的完整架构,相信以后会有越来越多的中国人创造出更新、 更好的汽车总线产品。
这个产业,和国际优异的水平相比,差是就是存在,关键表现在中国产商投入度不够,资本 也看不懂、产业极度依赖科技人才,并需要长期投入;另外,这类创新性产品往往要从整车 设计步骤开始,中国的汽车制造厂的商务合作态势非常"硬刚"。高端生产力缺乏,只能在 低端做文章,中国汽车制造永远都处在拼价格,被国外割韭菜的恶性产业环境。但新能源汽 车正处在一个高速开展的阶段,含有较大的市场容量,市场前景很好,国内外多家厂商要求 生产带CAN总线产品,未来市场潜力极大。
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