隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車的崛起好快速發(fā)展,電動(dòng)汽車無(wú)論是平民消費(fèi)級(jí),還是昂貴的大品牌,基本全部支持CAN網(wǎng)絡(luò),大部分的車型已經(jīng)配備了網(wǎng)關(guān)(Gateway)。包括了傳統(tǒng)汽油車類的奔馳、寶馬、大眾、保時(shí)捷、通用等傳統(tǒng)燃油車系,新能源新造車勢(shì)力及很多合資國(guó)產(chǎn)新能源車、自主品牌都支持網(wǎng)關(guān)(Gateway)車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
起步比較晚的中國(guó),也開始慢慢爬坡,相關(guān)的CAN總線數(shù)據(jù)研究已經(jīng)脫胎換骨,從院校走向市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)真正的網(wǎng)絡(luò)電子化、汽車數(shù)字化、智能化。在汽車內(nèi)部的CAN/LIN總線技術(shù)實(shí)時(shí)性、可靠性、抗電磁干擾性逐步增強(qiáng),伴隨著中國(guó)新能源汽車發(fā)展的東風(fēng),市場(chǎng) 開放巨大的需求,CAN的數(shù)據(jù)得到更加廣泛應(yīng)用?;谛履茉窜嚨漠a(chǎn)品逐漸鋪開,新能源汽車CAN數(shù)據(jù)必然是一項(xiàng)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),有著無(wú)限前景,在中國(guó)普及和應(yīng)用將隨著汽車電子的深入,網(wǎng)關(guān)(Gateway)的標(biāo)配,變得更加多樣化、智能化、門檻也將越來(lái)越高。
網(wǎng)關(guān)(Gateway)CAN數(shù)據(jù)開發(fā)領(lǐng)域,開發(fā)難度存在巨大的差異,中國(guó)有句傳統(tǒng),叫在什么山唱什么歌,從這座山出去,不一定會(huì)唱那山的歌。意思是汽車零部件供應(yīng)商,只是獲得指定車型的CAN網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)交互部分協(xié)議,然而市場(chǎng)環(huán)境下,新能源汽車電子控制系統(tǒng)在不同汽車制造廠家裝置的網(wǎng)關(guān)(Gateway)位置、數(shù)據(jù)、線束定義、CAN報(bào)文、LIN都不同,不少?gòu)S家是委外開發(fā),更有甚者還是組裝廠的搞法,底層核心依舊在國(guó)外,到現(xiàn)在還沒(méi)有自己的這套系統(tǒng)。而且,大學(xué)汽車院多為學(xué)術(shù)討論為多,實(shí)操及具體開發(fā)與整車邏輯控制并沒(méi)完全市場(chǎng)化,所以,無(wú)論是基于網(wǎng)關(guān)(Gateway)控制器的開發(fā),還是基于CAN/LIN系統(tǒng)的產(chǎn)品,是具有高門檻,長(zhǎng)積累的行當(dāng),無(wú)疑含有廣闊的市場(chǎng)前景。
電動(dòng)汽車大量應(yīng)用網(wǎng)關(guān)(Gateway)已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí),速銳得基于新能源汽車CAN總線數(shù)據(jù)的應(yīng)用也已經(jīng)被大家認(rèn)同,只有不斷深耕底層CAN數(shù)據(jù)的汽車電子技術(shù),才能使得汽車在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平?,F(xiàn)在汽車網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)中廣泛采用的美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)SAE推薦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),大體有三類CAN網(wǎng)絡(luò),一條是500K速率的CAN,用于動(dòng)力系統(tǒng)、BMS電池管理系統(tǒng)等,關(guān)鍵連接對(duì)象是發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、電池組、ABS、助力轉(zhuǎn)向、安全氣囊控制等,另一條是中速CAN,應(yīng)用于車身要求較高的系統(tǒng),還有一條是低速CAN,關(guān)鍵連接和控制汽車的外部燈光照明、燈光信號(hào)、空調(diào)或者其他低速控制單元。大多數(shù)的車型一律采用高速CAN,因?yàn)镋CU的處理能力在不斷升級(jí),一般大多都采用的500K,里面包括了發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、車身、電池組、底盤及安全,娛樂(lè)系統(tǒng)更高級(jí)的部分已經(jīng)采用了以太網(wǎng)。
以車型網(wǎng)關(guān)(Gateway)采集CAN數(shù)據(jù)舉例,長(zhǎng)安CS75PHEV的網(wǎng)關(guān)位置在方向盤正左邊,需要拆開儀表左邊貼門的裝飾面板,拆掉左邊空調(diào)通風(fēng)口的面板,寶馬5系的網(wǎng)關(guān)在主駕駛室平放腳的地板位置,保時(shí)捷卡宴的的網(wǎng)關(guān)在主駕駛室座椅下方,帕拉梅拉的網(wǎng)關(guān)汽油車的在副駕駛,混合動(dòng)力的可以在后尾箱找到,寶馬摩托車的可以接入到姿態(tài)傳感器,北汽EU5的在副駕駛手套箱右下方,合創(chuàng)新能源的與長(zhǎng)安CS75PHEV相近,這個(gè)位置比較難拆,新款本田雅閣的在主駕駛左腳踏板上方,特斯拉可以接入扶手箱后邊的端口,長(zhǎng)城汽車部分車型在保險(xiǎn)盒上方,大眾汽車大多接入油門踏板上方等等。
以新能源電動(dòng)汽車門窗控制子系統(tǒng)CAN產(chǎn)品舉例,主模塊上連接有駕駛員門、窗控制面板,可以控制各個(gè)電動(dòng)窗和門,因此,需要確認(rèn)的CAN數(shù)據(jù)就包括了點(diǎn)火信息、鑰匙狀態(tài)、五門狀態(tài)、天窗狀態(tài)、保險(xiǎn)開關(guān)和開/關(guān)門執(zhí)行狀態(tài)等,為了識(shí)別正確的CAN信息數(shù)據(jù)輸入,信息的上升和下降均為毫秒級(jí),模塊在檢測(cè)到按鍵輸入后,將發(fā)送對(duì)應(yīng)命令到從節(jié)點(diǎn),并開啟從節(jié)點(diǎn)。軟件上采取USART實(shí)現(xiàn)LIN從節(jié)點(diǎn)通訊協(xié)議,從中檢出主節(jié)點(diǎn)發(fā)送給本從節(jié)點(diǎn)命令,并實(shí)施對(duì)應(yīng)動(dòng)作;實(shí)施器件驅(qū)動(dòng)——門鎖電機(jī)驅(qū)動(dòng),電動(dòng)窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其反饋信號(hào)檢測(cè)和保護(hù);門區(qū)按鍵/開關(guān)狀態(tài)檢測(cè)并實(shí)施相關(guān)控制;環(huán)境溫度及電機(jī)溫度檢測(cè)。以車燈控制舉例,無(wú)論是原車件還是副廠件,都需要接受到中央處理ECU發(fā)來(lái)實(shí)施指令驅(qū)動(dòng)相關(guān)車燈遠(yuǎn)光、近光、左轉(zhuǎn)向、右轉(zhuǎn)向、示寬燈、霧燈及警示燈等),后燈控制模塊也是一樣的。為此,很多中控臺(tái)的控制與改裝件就需要借助原廠CAN協(xié)議來(lái)支持他們的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。
目前,卡脖子的芯片技術(shù)正在國(guó)產(chǎn)化,基于網(wǎng)關(guān)Gateway的車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)也可以同步實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)自主開發(fā)與生產(chǎn),速銳得的成本將大幅低于進(jìn)口產(chǎn)品,也就不再依賴國(guó)外的芯片實(shí)現(xiàn)自主正向開發(fā),在較強(qiáng)的技術(shù)和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)下,根據(jù)不同產(chǎn)品、不同數(shù)據(jù)、不同應(yīng)用,可開發(fā)更多新能源電動(dòng)汽車系列產(chǎn)品,遠(yuǎn)銷全球。以常規(guī)的組合開關(guān)、中央控制、電動(dòng)窗、雨刮、照明、門鎖、工況以及基于數(shù)據(jù)開發(fā)出的智能駕駛輔助系統(tǒng)、車隊(duì)管理平臺(tái)、用車成本管理、工程機(jī)械運(yùn)作等等從產(chǎn)品成本、性價(jià)比等同類進(jìn)口產(chǎn)品相比,具備較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
技術(shù)上,接入CAN線,實(shí)時(shí)獲取汽車的相關(guān)數(shù)據(jù),速銳得根據(jù)汽車CAN數(shù)據(jù)相關(guān)值的變化,做出合適的模擬及動(dòng)作測(cè)試,先從小范圍內(nèi)開始模擬測(cè)試,然后再擴(kuò)大范圍,驗(yàn)證數(shù)據(jù)可行性及動(dòng)態(tài)變化。在汽車ACC狀態(tài)、怠速狀態(tài)、熄火休眠前后比對(duì),同步在高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)速、平均轉(zhuǎn)速下查看汽車CAN數(shù)據(jù)變化,無(wú)論是原車傳感器,還是其他控制策略峰值。傳感器的難度和CAN總線的難度有差異,因?yàn)閭鞲衅鞯臄?shù)值更加靈敏,每秒差不多有300萬(wàn)個(gè)trips,對(duì)芯片要求算力也要求極高,特別是DPF、安全氣囊之類傳感器之類高速監(jiān)控的傳感。從50毫秒級(jí)的CAN數(shù)據(jù)采集到0.2微秒的汽車傳感器數(shù)值采集與模擬,深入到汽車用的Sent協(xié)議底層,這已經(jīng)是數(shù)據(jù)開發(fā)深度突破。
另外,汽車電子化、數(shù)字化是熱點(diǎn),電子信息技術(shù)與汽車制造技術(shù)走向深度融合,新能源汽車的電子化水平、網(wǎng)絡(luò)化水平、智能化水平都在不斷提高,動(dòng)力和制動(dòng)部分控制是很復(fù)雜的系統(tǒng)工程,也是汽車中的關(guān)鍵技術(shù),這也是為什么無(wú)人駕駛的線控系統(tǒng)極度關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域,發(fā)展到自動(dòng)化控制或者自動(dòng)駕駛,需要長(zhǎng)期的積累,而現(xiàn)在我們要做的就是對(duì)抗國(guó)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)封鎖,打破壟斷,國(guó)產(chǎn)替換。國(guó)內(nèi)基于CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用都比較晚,大多產(chǎn)品都是學(xué)習(xí)國(guó)外,真正網(wǎng)絡(luò)化電子設(shè)備和整車產(chǎn)品基礎(chǔ)還是靠引進(jìn),速銳得在這個(gè)領(lǐng)域沉淀10年,已經(jīng)具備幾套產(chǎn)品設(shè)計(jì)的完整架構(gòu),相信以后會(huì)有越來(lái)越多的中國(guó)人創(chuàng)造出更新、更好的汽車總線產(chǎn)品。
這個(gè)產(chǎn)業(yè),和國(guó)際優(yōu)異的水平相比,差距還是存在,關(guān)鍵表現(xiàn)在中國(guó)產(chǎn)商投入度不夠,資本也看不懂、產(chǎn)業(yè)極度依賴科技人才,并需要長(zhǎng)期投入;另外,這類創(chuàng)新性產(chǎn)品往往要從整車設(shè)計(jì)步驟開始,中國(guó)的汽車制造廠的商務(wù)合作態(tài)勢(shì)非常“硬剛”。高端生產(chǎn)力不足,只能在低端做文章,中國(guó)汽車制造永遠(yuǎn)都處在拼價(jià)格,被國(guó)外割韭菜的惡性產(chǎn)業(yè)環(huán)境。但新能源汽車正處在一個(gè)高速發(fā)展的階段,含有較大的市場(chǎng)容量,市場(chǎng)前景很好,國(guó)內(nèi)外多家廠商要求生產(chǎn)帶CAN總線產(chǎn)品,未來(lái)市場(chǎng)潛力極大。