李 安 楊立慧 萬 濤 |文

車聯(lián)網(wǎng)普及之硬件篇

李 安 楊立慧 萬 濤 |文

如果把車聯(lián)網(wǎng)的硬件放入整車電子電氣架構中研究，并且從車輛研發(fā)之初就考慮其功能的多樣性才能很好地解決這個問題。筆者認為,在整車正向研發(fā)時，統(tǒng)籌設計是唯一的解決之道。

Introduction of Vehicles Internet in a Narrow Sense

Following the series of introduction of vehicle internet function and data, this article focus on hardware of the vehicle internet, and improvement and upgrading of internet+whole-vehicle performance.

在前幾期介紹了車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和功能篇后，本期我們重點介紹一下車聯(lián)網(wǎng)的硬件和互聯(lián)網(wǎng)+整車性能提升。

互聯(lián)網(wǎng)+整車性能提升

先說說互聯(lián)網(wǎng)+整車性能的提升。通過發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的共享和管理功能，可以實現(xiàn)在用車性能和車輛設計匹配性能的提升。

目前在用車性能提升最典型的方式是發(fā)動機多功率開關和換擋提示。原則上在用車性能已經(jīng)在設計時固化完成無法提升，但是電控發(fā)動機的ECU可以同時存儲多個動力程序，使性能改變成為現(xiàn)實。通過多功能開關中設置的3種不同電阻按需分別輸入給發(fā)動機ECU，發(fā)動機ECU按照程序設定的電阻值選擇對應的高、中、低擋動力，實現(xiàn)動力隨使用需求而變化。目前的技術僅停留在駕駛員根據(jù)車輛的載重情況、道路坡度等因素，對發(fā)動機進行高、中、低的動力切換。隨著車輛電子技術的發(fā)展，結合GPS對車輛運行情況的計算、電子地圖數(shù)據(jù)對道路條件的掌控，以及車輛對負載的測算，再通過互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的修正，可以實現(xiàn)動力主動切換。

換擋提示表面看是比較簡單的功能，但卻不容易做好。因為商用車面向不同的細分市場，車輛使用環(huán)境不同，針對這些使用環(huán)境有著不同的動力匹配，即使相同的動力匹配由于負載變化，擋位操作方式也有差異。筆者曾經(jīng)接觸過的換擋提示功能在某些條件下會出現(xiàn)提示滯后或提前的情況。究其原因在于汽車應用工程的分析，目前只是使用動力參數(shù)計算換擋轉速，而實際使用過程中，不僅需要對整車動力部件參數(shù)進行大集成計算，還需結合發(fā)動機實際的運行轉矩等數(shù)據(jù)計算出合理的換擋節(jié)點。由于商用車的使用環(huán)境復雜，所以這些計算需要互聯(lián)網(wǎng)長期的數(shù)據(jù)收集形成大數(shù)據(jù)后對軟件計算給予支持。另外說明一點，除了駕駛員換擋執(zhí)行外，這樣的換擋計算過程已經(jīng)接近自動變速器的換擋策略。國外通過車輛的道路驗證實現(xiàn)了商用車自動變速器換擋策略軟件編寫的完善，我國完全可以通過車聯(lián)網(wǎng)形成的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)實現(xiàn)軟件編寫的完善，而且成本低廉。

換擋提示的最終效果需要駕駛員實現(xiàn)，因此，其實際作用受駕駛員影響很大。可以通過開發(fā)電控發(fā)動機的轉速和轉矩控制功能，實現(xiàn)通過動力限制主動干預駕駛行為，達到性能提升的效果。例如：當駕駛員持續(xù)保持較高轉速行車時，表示此時駕駛粗暴，行為極具安全隱患，對車輛產(chǎn)生不利影響，此時發(fā)動機根據(jù)預先設定的條件將動力給予控制，引導駕駛員換擋或者降低整車速度，使車輛在合理的范圍內(nèi)工作。該技術目前已經(jīng)開發(fā)到多種惡劣工況的駕駛行為調(diào)整、車速控制等。目前法規(guī)要求商用車最高車速限制的控制，就是通過該技術的應用得以實現(xiàn)。

目前在用車的性能提升正由被動提醒駕駛員向主動干預車輛運行的方向發(fā)展。在用車性能的提升主要是利用互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)積累實現(xiàn)性能的主動提升，而車輛匹配設計的提升則是充分挖掘互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)積累實現(xiàn)相關性能的優(yōu)化。

車輛匹配有著嚴謹?shù)姆治龊陀嬎?，基本采用軟件匹配計算，最典型的整車分析軟件Cruise從整車到部件，再到典型路譜，還要考慮車輛負載等，可謂但凡能夠聯(lián)系到整車運行的因素，均加入分析計算中。但是通過車輛實際運行的大數(shù)據(jù)結果發(fā)現(xiàn)還存在一定差距，這些差距也就是軟件計算的缺陷，那么這些龐大的數(shù)據(jù)價值不言而喻。部分擁有車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的客車企業(yè)已經(jīng)將互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)加入軟件仿真計算，對計算結果給予加權修正，提升了匹配能力及效率，縮短了設計周期，降低了成本。筆者曾經(jīng)走訪過某海外一流企業(yè)的中國事業(yè)部，其產(chǎn)品在試驗過程中使用的還是國外路譜試驗參數(shù)，而國內(nèi)擁有車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的企業(yè)驕傲地告訴筆者，現(xiàn)在最不缺的就是中國路譜，相信車聯(lián)網(wǎng)能夠在汽車行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)創(chuàng)新中幫助中國企業(yè)獲得核心競爭優(yōu)勢。

車聯(lián)網(wǎng)硬件

車聯(lián)網(wǎng)硬件可以分為數(shù)據(jù)采集部件、數(shù)據(jù)運算部件、數(shù)據(jù)回傳部件和功能性部件。

數(shù)據(jù)采集部件多指傳感器或者傳感數(shù)據(jù)的傳輸部件，如整車CAN總線。CAN總線能夠解決傳感器數(shù)據(jù)重復采集的問題。目前車聯(lián)網(wǎng)的車載終端有很多傳感器采集接口，從整車電氣角度看這些接口基本都是重復接口，可以直接通過車身模塊采集，并由CAN總線傳輸。

數(shù)據(jù)運算部件是指車聯(lián)網(wǎng)中的一些分析和處理數(shù)據(jù)的程序。如需要及時提示駕駛員的數(shù)據(jù)——換擋提示，就需要電腦模塊及時計算反饋，這種運算部件有單獨模塊形式，也有集成在其他車載模塊內(nèi)的。此外，車輛數(shù)據(jù)龐大，回傳互聯(lián)網(wǎng)的費用和數(shù)據(jù)量成正比，所以數(shù)據(jù)需要壓縮處理才能回傳，通常集成在車聯(lián)網(wǎng)車載終端里面。

數(shù)據(jù)回傳部件，基本是車聯(lián)網(wǎng)車載終端的一個功能，所以車載終端擔負了數(shù)據(jù)的采集、運算、回傳等多個功能。有的車載終端還集成影音系統(tǒng)，使得車載終端不堪重負，成為電磁干擾及抗干擾的重災區(qū)。由于電磁兼容的能力不夠，很多設備裝車后故障不斷，數(shù)據(jù)缺失，甚至影響到車聯(lián)網(wǎng)的口碑。

功能性部件一般以復雜的擴展功能為主，其軟件運算量已經(jīng)超出了其他集成設備的能力。最典型的就是主動安全設備，如前向防撞、車道偏離、全景環(huán)視等。前向防撞使用毫米波雷達對車輛行進前方道路進行探測，當發(fā)現(xiàn)障礙物進入行車范圍時給予輕微提醒，如果發(fā)現(xiàn)本車速度快于前車進行二級提示，當本車車速與前車速度差達到危險閥值時發(fā)出強烈報警。車道偏離是通過智能攝像頭識別車道線，對比計算出本車即將運行的軌跡，如果發(fā)現(xiàn)軌跡偏離車道線，同時駕駛員又沒有開啟轉向燈，則判斷車輛無意識偏離，一般認為是疲勞駕駛，對駕駛員予以提示。全景環(huán)視是將車頂四邊的4個廣角攝像頭視頻圖像通過圖像處理技術集成一個360°的全景俯視圖，實現(xiàn)商用車狹窄道路較長的無盲區(qū)行駛。

如果前向防撞部件在進入危險閥值時車輛主動減速，則使車輛向自動減速邁進一步；如果車道偏離根據(jù)車道變化計算出車輛軌跡，然后主動修正轉向角度，則向自動轉向邁進一步；如果產(chǎn)品的精度和可靠性不斷提升，這些功能就自然演變成無人駕駛的功能，目前這些汽車電子技術已是未來科技的萌芽，相信通過各整車廠的深度研究能夠使得商用車汽車電子飛速發(fā)展。

不過，這些主動安全裝備的使用價值很難直接換算成經(jīng)濟效益，所以無法做到價值量化評價，在市場應用中面臨著價值障礙。另外，由于相應法規(guī)的不完善，反而出現(xiàn)了一些安全隱患。以前向防撞案例說明：駕駛員霧天高速公路行車時接受到前向防撞的報警，及時減速后只和前面相撞的車輛擦碰，沒有導致嚴重的安全事故。但是筆者在提取后臺大數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，在駕駛員采取制動措施前，霧天高速公路行車速度高達80 km/h。

綜合來看，車聯(lián)網(wǎng)的硬件目前地位比較尷尬：其一，監(jiān)控功能是法規(guī)要求，而該產(chǎn)品的競爭激烈，出現(xiàn)了分期付款的情況；其二，功能集成使得產(chǎn)品擁有多個功能，但部分功能暫時客戶還無法使用，導致功能浪費，而且無法做到減配減價。如果把車聯(lián)網(wǎng)的硬件放入整車電子電氣架構(詳見2015年第2期《CAN總線應用說明》一文)中研究，并且從車輛研發(fā)之初就考慮其功能的多樣性才能很好地解決這個問題。筆者認為,在整車正向研發(fā)時，統(tǒng)籌設計是唯一的解決之道。

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42.品牌傳播是一個持續(xù)的過程，東風商用車國際化戰(zhàn)略是一個長期的過程，需要不斷優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)與客戶服務，提升品牌的國際影響力。