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一种电子电器架构融合设计与实现方法

2020-01-27任昂董晓玲张博张永刚付金勇

锦绣·中旬刊 2020年8期

任昂 董晓玲 张博 张永刚 付金勇

摘要:本文提供了一种将两种不同的电子电器架构融合的设计方法,通过网关系统将两个相互独立的电子电器架构联结到一起,并根据车型需求重新开发部分电子电器系统,在求同存异相互融合的设计思想指导下,整车电子电器系统之间和谐共存以保证整车功能正常运转。

关键词:电子电器架构融合;网关系统;电子电器系统

近年来自主品牌发展迅速,与国外品牌的差距越来越小,但是依然要正视自主品牌与国外品牌高端车型之间的差距,在不断提高自主品牌技术能力的基础上,还要继续吸收借鉴国外品牌高端车型,并不断进行融合创新,打造自主高端平台车型。

1.电子电器架构融合

该自主高端平台车型以国外品牌某全尺寸SUV车型为基础,依托其的动力系统和底盘系统,改进自主品牌自身的车身控制系统、娱乐系统和驾驶辅助等系统,打造自主高端全尺寸SUV车型平台,并为后续逐步深入的国产化提供技术积累和技术平台基础。

但是在开发过程中,出于多方面的考量,国外品牌并未开放其电子电器架构和网络通信接口,但是又需要将两个不同的电子电器架构平台融合到一起。遵循求同存异,互不干扰的原则,尽量保留原车电子电器系统,对于新开发的自主电子电器系统,通过统一的接口——网关与原车相连接,并且通过网关实现信息的交互。

因自主品牌设计要求,将原车原有部分系统替换为自主系统。因为原车的一些模块被去掉,仪表会出现故障报警信号。因此开发附加网关(Extra Gateway)系统,将原车电子电器系统和自主系统连接到一起。基于上述需求,新增加了4条CAN网段,用以和原车通信以及故障屏蔽,自主系统如图1所示。

2.原车通信解析

系统和自主系统之间通过网关进行融合交互,同时原车的一些控制器会被自主开发控制器代替,因此要解析原车的通信信号。

鉴于原车电子电器系统网段多报文多的特点,开发了报文破解软件。基于该软件,成功解析了原车的车身、娱乐、底盘和动力网络信号,在此基础上开发了自主电子电器系统架构。

CAN信号路由:利用网关的信号路由功能实现仪表与车身网络、底盘网络报文的信號路由。

CAN报文路由:在仪表车身CAN与车身网络之间、仪表底盘CAN与底盘网络之间路由,对整帧报文的信息不作任何修改,均为有源路由。

时钟模块信号CAN-LIN路由:时钟模块需要的LIN信号,由主节点网关对相关

3.网关系统设计与实现

附加网关不仅具有路由功能,还具有后排(二排)座椅控制功能,共支持6路高速CAN总线以及2路LIN总线。附加网关控制模块具有在线刷写功能,可在线切换软件版本和配置。

附加网关实现主要功能有:路由功能、后排(二排)座椅控制功能。路由功能:CAN信号路由、CAN帧路由、时钟模块信号CAN-LIN路由、时钟信号对时路由;

的CAN信号路由至LIN线上。附加网关将收到的CAN报文路由至LIN上。

时钟信号对时路由:整车有三个时钟:HUM(自主DVD娱乐主机)、IC(原车仪表)和自主时钟模块,对时策略与原车匹配。

后排(二排)座椅控制功能:座椅(LIN)控制、座椅开关背光(CAN-LIN信号路由)。

4.总结

本自主车型以国外品牌车型底盘动力平台为基础,解析并融合了原车的电子电器架构,将自主电子电器架构接入其中,双系统融合交互且互不干扰,目前该车型已正式交付使用,在开发过程中,面对问题和困难正视挑战不断创新,不仅吸收借鉴了国外品牌的技术水平和技术能力,自主品牌自身的技术能力也得到了极大的提高。

参考文献

[1] 任强.  跨平台的整车电子电器架构的分析与设计[J]. 自动化仪表, 2017(03),85-89.

[2] 蔡求相.  汽车电子电气架构设计及优化措施[J]. 机械动力工程, 2018(12),205.

[3] 杨朝阳.  汽车通用混合网络架构设计[J]. 湖北汽车工业学院学报, 2019(02),5-10.