自适应在线配置技术在重卡上的应用

安徽江淮汽车集团股份有限公司 李霞 杜文龙

针对重卡行业定制化高的现状，介绍了一种自适应在线配置技术的开发和应用实践，实现了车辆配置信息的自动获取，提升了电子部件的通用化水平。

随着汽车行业“新四化”技术的快速发展，消费者对车辆的舒适性、安全性的要求越来越高。在重卡领域，随着JT/T 1178营运法规、GB 7258 机动车运行安全技术条件的全面实施，更多主动安全配置系统被要求快速应用至重卡产品中。快速变化的市场及法规需求，要求电子部件进行平台化的应用开发。

同时，由于重卡的定制化需求较高，为满足不同的运输场景和个性化的用户配置，发动机平台、驾驶室平台、变速箱类型、轮胎规格、数十种电子配置均可自由组合，衍生出数千种技术状态。如仍按照一种技术状态对应一种产品图号的开发模式，对部件的设计、生产管控、售后服务等均造成较大的挑战。因此，重卡需求一种自适应的在线配置技术，以缩减产品技术状态，实现电子部件的平台化。

技术方案概述

基于整车中成熟应用的CAN总线技术和UDS诊断技术，实现电子部件的诊断协议平台化定义。电子部件根据功能需求，分解功能模块，在一套大而全的软件架构下，根据配置信息自动调用相关功能模块，实现部件的平台化设计。

结合重卡零部件选配状态多、存在组合件供应无法获取部件图号等现状，制定重卡自适应在线配置技术的总体技术架构如图1所示，技术方案包含以下两方面内容：

a.配置协议方案：完成配置信息协议方案设计，建立一套重卡全平台通用的车辆配置信息定义及协议要求，以满足部件在各车型平台下的适用性；

b.配置获取方案：完成实车配置获取的方案设计，搭建一套柔性化的车辆配置实物状态识别系统，实现准确的实物BOM匹配。

图1 重卡自适应在线配置技术架构

配置信息协议方案设计

部件的平台化设计需基于电子电气平台架构开展，因此需求重卡全平台的车辆按照统一的架构进行配置信息、诊断协议及安全算法的设计。

1.平台化的配置信息设计

重卡电子部件需求明确了解车辆的传感器型号、开关状态等以实现针对性的功能匹配。以仪表为例，需要明确发动机的型号才能匹配发动机转速红区范围，以及是否需求显示DPF故障指示等。为保证零部件在重卡全平台下的通用性，需要基于重卡全平台的电子电气架构中梳理影响电子部件的功能要素，将全部要素分类分配至一个数据串中，定义为整车配置字。

为保证足够的拓展性，整车配置字需预留足够的字节长度；在对配置要素定义时，也需酌情做一定的预留位。整车配置字的数据类型主要有离散型以及连续型两种，如表1、2所示。

表1 离散型数据类型定义示例

表2 连续型数据类型定义示例

2.统一的配置写入协议设计

为减少EOL系统的变动量，各部件的配置写入协议需实现平台化。重卡中常用的通讯协议是250Kbps的CAN总线协议，诊断协议是UDS协议。各部件在平台化的框架协议下，固化诊断配置字为统一的存储数据标识符（StoredData DID）。

该DID需支持读取及写入服务，并且存储至部件的非易失内存区域。通常状态下读取和写入服务需遵循表3的技术要求。

表3 读取和写入服务的技术要求

3.统一的安全算法设计

电子部件的配置字决定了其功能表现，因此为保护配置字的合法写入，配置字写入前必须过安全访问。为兼顾协议的平台化和安全访问的可靠性，安全算法可遵循以下要求设计：

a．算法多重算子定义：安全算法中也需要带入一个或多个算子进行计算，该算子来源于电子部件的特定参数；

b．种子的随机性：在EOL系统在进行安全访问种子请求时，电子部件每次反馈的算法种子必须是随机的；

c．电子部件特定参数的唯一性：同一图号的电子部件的特定参数也需遵循随机变化的原则进行设计。

实车配置获取方案设计

重卡点单制的特征，决定了其各种选配信息集成在同一结构号下，因此实车的配置获取无法从设计端实现，必须依靠订单管理系统和生产管理系统中的信息来确认实车状态。实车配置获取流程如图2所示。

1.车辆识别技术方案

订单管理系统中通常存储了车辆的底盘号信息、VIN码信息、驾驶室信息、销售国家及车辆驱动型式信息等，车辆底盘号表征了车辆的唯一性。重卡自适应在线配置系统可以抓取底盘号下的驾驶室、驱动形式等信息，并将该部分数据存储至中间表格，以搭配生产物料信息进行最终的配置信息计算。计算出的配置字以底盘号为数据头，存储至在线配置系统的数据库中。

整车生产过程中，为保证生产信息的可追溯性，随车信息单上会张贴车辆的底盘号，车辆下线后生产人员通过扫码枪从随车单中获取车辆底盘号信息，将实车底盘号与已存储的数据进行比对，可获取精准的车辆配置字。

2.根据图号的匹配方案

对于平台化较好的配置要素，可以通过物料图号是否存在来判定当前车辆是否具备该配置要素。因此，可以在生产管理系统定义并维护Type信息输出给重卡自适应在线配置系统。在当前该Type值存在时即表示该配置要素定义为0x0。根据图号定义配置要素如表4所示。

表4 根据图号定义配置要素

3.根据名称的匹配方案

对于零部件图号较多，但其功能可通过零部件名称来区别时， 可根据名称的匹配方案来执行。

具体的实现方案：在生产管理系统中定义并维护Type信息，将同类零部件归属为同一Type。重卡自适应在线配置系统拾取Type信息，并抓取零部件物料名称与关键字库进行比对。如存在关键字时，即标识该配置要素定义为0x00。示例如表5所示。

表5 根据名称定义配置要素

4.根据数据库的匹配方案

对于零部件信息过多，无法在生产管理系统中维护的状态，可建立中间数据库形式导入重卡自适应在线配置系统，制定专用匹配逻辑进行要素信息匹配。以轮胎所带的要素充气压力和新胎外直径为示例，设计方案如表6所示。

表6 根据数据库定义配置要素

定义轮胎的Type值为105，其物料名称维护规则为“轮胎（xxx）”其中xxx为轮胎的规格，例如“轮胎(8.25-20 14PR) ”。设计维护轮胎信息表格如表7所示。

表7 轮胎信息维护表

重卡自适应在线配置系统获取Type105后，根据物料名称“轮胎(8.25-20 14PR) ”，抓取括号内的信息“8.25-20 14PR”为轮胎规格，将该信息带入设计维护的轮胎信息表格，抓取同列的充气压力值“810”和新胎外直径“0.98”。将该信息按照配置要素定义反解析，该车型配置字的字节1 0即为“0 x A 2”,字节1 1即为“0x62”。

结语

针对重卡小批量多品种的技术特点，平台化的零部件设计是降低设计强度、提升效率的重要手段，而自适应的在线配置技术是部件平台化设计落地的最终途径。通过该技术的合理利用减少电子部件的种类，提升通用化水平，将在商用车领域逐步推广应用。