摘要:本文以国内车型的总线设计开发流程为例进行论证,将总线架构设计要素规范化,并对平台化战略应用在自主研发品牌的车型设计中进行综合评估。通过实践证明:搭建汽车总线架构的平台化就是结构模块化之一,可以明显缩短开发周期,降低研发制造成本,大大提高生产效率和节省后期的维护成本,能够满足用户个性化的需求。汽车平台化的技术将在未来的汽车行业中得到更大的发展,也会在降低成本方面为各大主机厂做出更大的贡献。
CAN总线以其优越的性能广泛应用于汽车控制系统和自动控制等各个领域,其拓扑结构将会影响到网络性能以及成本投入,所以网络拓扑结构的设计是整车电子电器设计的关键一步。目前,国内自主品牌总线系统的发展和应用现状:多数总线控制器在设计上会直接采用现有供应商推荐的技术方案,若设计中不形成适合自主研发品牌的总线架构设计开发流程和平台化策略,将会影响架构的设计效果及整车后期的拓展需求,从而导致开发成本的增加。因此,拓扑结构的合理性设计及平台化,对整车通信技术状态及成本,都将产生实质性的影响,推进拓扑架构平台化势在必行。本文主要分析总线架构设计及架构平台化需要考虑的因素。以某商用车为例,从需求分析、架构初建、期望方案几个方面进行论述。
1 需求分析
需求分析是为后期的架构方案做依据和铺垫。其中,最为主要的是配置解析。
根据产品配置性能指标,对该项目的配置进行解析,列出电子电器总线相关的控制器清单(重点是否标配、车型平台划分等),且所有控制器可统称为ECU,如表1所示。
2 架构初建
结合表1,搭建架构,针对考虑因素进行如下研究。
1)网段划分原则
网段划分对于拓扑结构的搭建产生决定性的影响,因此网段划分需谨慎细密,不仅需参考标杆网段划分的分析报告,同时还要综合考虑以下几方面因素:功能划分因素、负载率的因素、安全性的因素、电源管理因素。CAN通信可以分为500k、250k、125k等不同的通信速率;同时根据零部件功能实现、结构设计以及调查问卷信息也可以采用LIN线,9.6k或者19.2k。
表1中的ECU在250k通信速率下通信实现ECU的功能,将上述的ECU分为2个网段:动力网段、车身网段。2个网段中,将私有网段连接到主网段上。如表2所示。