隨著國內(nèi)新能源汽車的崛起好快速發(fā)展,電動汽車無論是平民消費級,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、保時捷、通用等傳統(tǒng)燃油車系,新能源新造車勢力及很多合資國產(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,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,實現(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)實時性、可靠性、抗電磁干擾性逐步增強,伴隨著中國新能源汽車發(fā)展的東風(fēng),市場 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)必然是一項朝陽產(chǎn)業(yè),有著無限前景,在中國普及和應(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,中國有句傳統(tǒng),叫在什么山唱什么歌,從這座山出去,不一定會唱那山的歌。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報文、LIN都不同,不少廠家是委外開發(fā),更有甚者還是組裝廠的搞法,底層核心依舊在國外,到現(xiàn)在還沒有自己的這套系統(tǒng)。而且,大學(xué)汽車院多為學(xué)術(shù)討論為多,實操及具體開發(fā)與整車邏輯控制并沒完全市場化,所以,無論是基于網(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,長積累的行當(dāng),無疑含有廣闊的市場前景。
電動汽車大量應(yīng)用網(wǎng)關(guān)(Gateway)已經(jīng)是不爭的事實,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的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。現(xiàn)在汽車網(wǎng)關(guān)設(shè)計中廣泛采用的美國汽車工程師協(xié)會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,用于動力系統(tǒng)、BMS電池管理系統(tǒng)等,關(guān)鍵連接對象是發(fā)動機、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、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,因為ECU的處理能力在不斷升級,一般大多都采用的500K,里面包括了發(fā)動機、電動機、車身、電池組、底盤及安全,娛樂系統(tǒng)更高級的部分已經(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)新能源的與長安CS75PHEV相近,這個位置比較難拆,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,長城汽車部分車型在保險盒上方,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,可以控制各個電動窗和門,因此,需要確認(rèn)的CAN數(shù)據(jù)就包括了點火信息、鑰匙狀態(tài)、五門狀態(tài)、天窗狀態(tài)、保險開關(guān)和開/關(guān)門執(zhí)行狀態(tài)等,為了識別正確的CAN信息數(shù)據(jù)輸入,信息的上升和下降均為毫秒級,模塊在檢測到按鍵輸入后,將發(fā)送對應(yīng)命令到從節(jié)點,并開啟從節(jié)點。軟件上采取USART實現(xiàn)LIN從節(jié)點通訊協(xié)議,從中檢出主節(jié)點發(fā)送給本從節(jié)點命令,并實施對應(yīng)動作;實施器件驅(qū)動——門鎖電機驅(qū)動,電動窗電機驅(qū)動及其反饋信號檢測和保護;門區(qū)按鍵/開關(guān)狀態(tài)檢測并實施相關(guān)控制;環(huán)境溫度及電機溫度檢測。以車燈控制舉例,無論是原車件還是副廠件,都需要接受到中央處理ECU發(fā)來實施指令驅(qū)動相關(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,很多中控臺的控制與改裝件就需要借助原廠CAN協(xié)議來支持他們的產(chǎn)品,實現(xiàn)無縫對接。
目前,卡脖子的芯片技術(shù)正在國產(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)也可以同步實現(xiàn)國內(nèi)自主開發(fā)與生產(chǎn),速銳得的成本將大幅低于進口產(chǎn)品,也就不再依賴國外的芯片實現(xiàn)自主正向開發(fā),在較強的技術(shù)和價格競爭優(yōu)勢下,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)、車隊管理平臺、用車成本管理、工程機械運作等等從產(chǎn)品成本、性價比等同類進口產(chǎn)品相比,具備較強的市場競爭力。
技術(shù)上,接入CAN線,實時獲取汽車的相關(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作測試,先從小范圍內(nèi)開始模擬測試,然后再擴大范圍,驗證數(shù)據(jù)可行性及動態(tài)變化。在汽車ACC狀態(tài)、怠速狀態(tài)、熄火休眠前后比對,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,因為傳感器的數(shù)值更加靈敏,每秒差不多有300萬個trips,對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,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,動力和制動部分控制是很復(fù)雜的系統(tǒng)工程,也是汽車中的關(guān)鍵技術(shù),這也是為什么無人駕駛的線控系統(tǒng)極度關(guān)注這個領(lǐng)域,發(fā)展到自動化控制或者自動駕駛,需要長期的積累,而現(xiàn)在我們要做的就是對抗國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)封鎖,打破壟斷,國產(chǎn)替換。國內(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,速銳得在這個領(lǐng)域沉淀10年,已經(jīng)具備幾套產(chǎn)品設(shè)計的完整架構(gòu),相信以后會有越來越多的中國人創(chuàng)造出更新、更好的汽車總線產(chǎn)品。
這個產(chǎn)業(yè),和國際優(yōu)異的水平相比,差距還是存在,關(guān)鍵表現(xiàn)在中國產(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,并需要長期投入;另外,這類創(chuàng)新性產(chǎn)品往往要從整車設(shè)計步驟開始,中國的汽車制造廠的商務(wù)合作態(tài)勢非常“硬剛”。高端生產(chǎn)力不足,只能在低端做文章,中國汽車制造永遠(yuǎn)都處在拼價格,被國外割韭菜的惡性產(chǎn)業(yè)環(huán)境。但新能源汽車正處在一個高速發(fā)展的階段,含有較大的市場容量,市場前景很好,國內(nèi)外多家廠商要求生產(chǎn)帶CAN總線產(chǎn)品,未來市場潛力極大。