自適應(yīng)在線配置技術(shù)在重卡上的應(yīng)用

安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司 李霞 杜文龍

針對重卡行業(yè)定制化高的現(xiàn)狀，介紹了一種自適應(yīng)在線配置技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了車輛配置信息的自動獲取，提升了電子部件的通用化水平。

隨著汽車行業(yè)“新四化”技術(shù)的快速發(fā)展，消費(fèi)者對車輛的舒適性、安全性的要求越來越高。在重卡領(lǐng)域，隨著JT/T 1178營運(yùn)法規(guī)、GB 7258 機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件的全面實(shí)施，更多主動安全配置系統(tǒng)被要求快速應(yīng)用至重卡產(chǎn)品中?？焖僮兓氖袌黾胺ㄒ?guī)需求，要求電子部件進(jìn)行平臺化的應(yīng)用開發(fā)。

同時(shí)，由于重卡的定制化需求較高，為滿足不同的運(yùn)輸場景和個(gè)性化的用戶配置，發(fā)動機(jī)平臺、駕駛室平臺、變速箱類型、輪胎規(guī)格、數(shù)十種電子配置均可自由組合，衍生出數(shù)千種技術(shù)狀態(tài)。如仍按照一種技術(shù)狀態(tài)對應(yīng)一種產(chǎn)品圖號的開發(fā)模式，對部件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管控、售后服務(wù)等均造成較大的挑戰(zhàn)。因此，重卡需求一種自適應(yīng)的在線配置技術(shù)，以縮減產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電子部件的平臺化。

技術(shù)方案概述

基于整車中成熟應(yīng)用的CAN總線技術(shù)和UDS診斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電子部件的診斷協(xié)議平臺化定義。電子部件根據(jù)功能需求，分解功能模塊，在一套大而全的軟件架構(gòu)下，根據(jù)配置信息自動調(diào)用相關(guān)功能模塊，實(shí)現(xiàn)部件的平臺化設(shè)計(jì)。

結(jié)合重卡零部件選配狀態(tài)多、存在組合件供應(yīng)無法獲取部件圖號等現(xiàn)狀，制定重卡自適應(yīng)在線配置技術(shù)的總體技術(shù)架構(gòu)如圖1所示，技術(shù)方案包含以下兩方面內(nèi)容：

a.配置協(xié)議方案：完成配置信息協(xié)議方案設(shè)計(jì)，建立一套重卡全平臺通用的車輛配置信息定義及協(xié)議要求，以滿足部件在各車型平臺下的適用性；

b.配置獲取方案：完成實(shí)車配置獲取的方案設(shè)計(jì)，搭建一套柔性化的車輛配置實(shí)物狀態(tài)識別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的實(shí)物BOM匹配。

圖1 重卡自適應(yīng)在線配置技術(shù)架構(gòu)

配置信息協(xié)議方案設(shè)計(jì)

部件的平臺化設(shè)計(jì)需基于電子電氣平臺架構(gòu)開展，因此需求重卡全平臺的車輛按照統(tǒng)一的架構(gòu)進(jìn)行配置信息、診斷協(xié)議及安全算法的設(shè)計(jì)。

1.平臺化的配置信息設(shè)計(jì)

重卡電子部件需求明確了解車輛的傳感器型號、開關(guān)狀態(tài)等以實(shí)現(xiàn)針對性的功能匹配。以儀表為例，需要明確發(fā)動機(jī)的型號才能匹配發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速紅區(qū)范圍，以及是否需求顯示DPF故障指示等。為保證零部件在重卡全平臺下的通用性，需要基于重卡全平臺的電子電氣架構(gòu)中梳理影響電子部件的功能要素，將全部要素分類分配至一個(gè)數(shù)據(jù)串中，定義為整車配置字。

為保證足夠的拓展性，整車配置字需預(yù)留足夠的字節(jié)長度；在對配置要素定義時(shí)，也需酌情做一定的預(yù)留位。整車配置字的數(shù)據(jù)類型主要有離散型以及連續(xù)型兩種，如表1、2所示。

表1 離散型數(shù)據(jù)類型定義示例

表2 連續(xù)型數(shù)據(jù)類型定義示例

2.統(tǒng)一的配置寫入?yún)f(xié)議設(shè)計(jì)

為減少EOL系統(tǒng)的變動量，各部件的配置寫入?yún)f(xié)議需實(shí)現(xiàn)平臺化。重卡中常用的通訊協(xié)議是250Kbps的CAN總線協(xié)議，診斷協(xié)議是UDS協(xié)議。各部件在平臺化的框架協(xié)議下，固化診斷配置字為統(tǒng)一的存儲數(shù)據(jù)標(biāo)識符（StoredData DID）。

該DID需支持讀取及寫入服務(wù)，并且存儲至部件的非易失內(nèi)存區(qū)域。通常狀態(tài)下讀取和寫入服務(wù)需遵循表3的技術(shù)要求。

表3 讀取和寫入服務(wù)的技術(shù)要求

3.統(tǒng)一的安全算法設(shè)計(jì)

電子部件的配置字決定了其功能表現(xiàn)，因此為保護(hù)配置字的合法寫入，配置字寫入前必須過安全訪問。為兼顧協(xié)議的平臺化和安全訪問的可靠性，安全算法可遵循以下要求設(shè)計(jì)：

a．算法多重算子定義：安全算法中也需要帶入一個(gè)或多個(gè)算子進(jìn)行計(jì)算，該算子來源于電子部件的特定參數(shù)；

b．種子的隨機(jī)性：在EOL系統(tǒng)在進(jìn)行安全訪問種子請求時(shí)，電子部件每次反饋的算法種子必須是隨機(jī)的；

c．電子部件特定參數(shù)的唯一性：同一圖號的電子部件的特定參數(shù)也需遵循隨機(jī)變化的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

實(shí)車配置獲取方案設(shè)計(jì)

重卡點(diǎn)單制的特征，決定了其各種選配信息集成在同一結(jié)構(gòu)號下，因此實(shí)車的配置獲取無法從設(shè)計(jì)端實(shí)現(xiàn)，必須依靠訂單管理系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的信息來確認(rèn)實(shí)車狀態(tài)。實(shí)車配置獲取流程如圖2所示。

1.車輛識別技術(shù)方案

訂單管理系統(tǒng)中通常存儲了車輛的底盤號信息、VIN碼信息、駕駛室信息、銷售國家及車輛驅(qū)動型式信息等，車輛底盤號表征了車輛的唯一性。重卡自適應(yīng)在線配置系統(tǒng)可以抓取底盤號下的駕駛室、驅(qū)動形式等信息，并將該部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲至中間表格，以搭配生產(chǎn)物料信息進(jìn)行最終的配置信息計(jì)算。計(jì)算出的配置字以底盤號為數(shù)據(jù)頭，存儲至在線配置系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。

整車生產(chǎn)過程中，為保證生產(chǎn)信息的可追溯性，隨車信息單上會張貼車輛的底盤號，車輛下線后生產(chǎn)人員通過掃碼槍從隨車單中獲取車輛底盤號信息，將實(shí)車底盤號與已存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，可獲取精準(zhǔn)的車輛配置字。

2.根據(jù)圖號的匹配方案

對于平臺化較好的配置要素，可以通過物料圖號是否存在來判定當(dāng)前車輛是否具備該配置要素。因此，可以在生產(chǎn)管理系統(tǒng)定義并維護(hù)Type信息輸出給重卡自適應(yīng)在線配置系統(tǒng)。在當(dāng)前該Type值存在時(shí)即表示該配置要素定義為0x0。根據(jù)圖號定義配置要素如表4所示。

表4 根據(jù)圖號定義配置要素

3.根據(jù)名稱的匹配方案

對于零部件圖號較多，但其功能可通過零部件名稱來區(qū)別時(shí)， 可根據(jù)名稱的匹配方案來執(zhí)行。

具體的實(shí)現(xiàn)方案：在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中定義并維護(hù)Type信息，將同類零部件歸屬為同一Type。重卡自適應(yīng)在線配置系統(tǒng)拾取Type信息，并抓取零部件物料名稱與關(guān)鍵字庫進(jìn)行比對。如存在關(guān)鍵字時(shí)，即標(biāo)識該配置要素定義為0x00。示例如表5所示。

表5 根據(jù)名稱定義配置要素

4.根據(jù)數(shù)據(jù)庫的匹配方案

對于零部件信息過多，無法在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中維護(hù)的狀態(tài)，可建立中間數(shù)據(jù)庫形式導(dǎo)入重卡自適應(yīng)在線配置系統(tǒng)，制定專用匹配邏輯進(jìn)行要素信息匹配。以輪胎所帶的要素充氣壓力和新胎外直徑為示例，設(shè)計(jì)方案如表6所示。

表6 根據(jù)數(shù)據(jù)庫定義配置要素

定義輪胎的Type值為105，其物料名稱維護(hù)規(guī)則為“輪胎（xxx）”其中xxx為輪胎的規(guī)格，例如“輪胎(8.25-20 14PR) ”。設(shè)計(jì)維護(hù)輪胎信息表格如表7所示。

表7 輪胎信息維護(hù)表

重卡自適應(yīng)在線配置系統(tǒng)獲取Type105后，根據(jù)物料名稱“輪胎(8.25-20 14PR) ”，抓取括號內(nèi)的信息“8.25-20 14PR”為輪胎規(guī)格，將該信息帶入設(shè)計(jì)維護(hù)的輪胎信息表格，抓取同列的充氣壓力值“810”和新胎外直徑“0.98”。將該信息按照配置要素定義反解析，該車型配置字的字節(jié)1 0即為“0 x A 2”,字節(jié)1 1即為“0x62”。

結(jié)語

針對重卡小批量多品種的技術(shù)特點(diǎn)，平臺化的零部件設(shè)計(jì)是降低設(shè)計(jì)強(qiáng)度、提升效率的重要手段，而自適應(yīng)的在線配置技術(shù)是部件平臺化設(shè)計(jì)落地的最終途徑。通過該技術(shù)的合理利用減少電子部件的種類，提升通用化水平，將在商用車領(lǐng)域逐步推廣應(yīng)用。