自適應在線配置技術在重卡上的應用

安徽江淮汽車集團股份有限公司 李霞 杜文龍

針對重卡行業定制化高的現狀，介紹了一種自適應在線配置技術的開發和應用實踐，實現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“新四化”技術的快速發展，消費者對車輛的舒適性、安全性的要求越來越高。在重卡領域，隨著JT/T 1178營運法規、GB 7258 機動車運行安全技術條件的全面實施，更多主動安全配置系統被要求快速應用至重卡產品中。快速變化的市場及法規需求，要求電子部件進行平臺化的應用開發。

同時，由于重卡的定制化需求較高，為滿足不同的運輸場景和個性化的用戶配置，發動機平臺、駕駛室平臺、變速箱類型、輪胎規格、數十種電子配置均可自由組合，衍生出數千種技術狀態。如仍按照一種技術狀態對應一種產品圖號的開發模式，對部件的設計、生產管控、售后服務等均造成較大的挑戰。因此，重卡需求一種自適應的在線配置技術，以縮減產品技術狀態，實現電子部件的平臺化。

技術方案概述

基于整車中成熟應用的CAN總線技術和UDS診斷技術，實現電子部件的診斷協議平臺化定義。電子部件根據功能需求，分解功能模塊，在一套大而全的軟件架構下，根據配置信息自動調用相關功能模塊，實現部件的平臺化設計。

結合重卡零部件選配狀態多、存在組合件供應無法獲取部件圖號等現狀，制定重卡自適應在線配置技術的總體技術架構如圖1所示，技術方案包含以下兩方面內容：

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

b.配置獲取方案：完成實車配置獲取的方案設計，搭建一套柔性化的車輛配置實物狀態識別系統，實現準確的實物BOM匹配。

圖1 重卡自適應在線配置技術架構

配置信息協議方案設計

部件的平臺化設計需基于電子電氣平臺架構開展，因此需求重卡全平臺的車輛按照統一的架構進行配置信息、診斷協議及安全算法的設計。

1.平臺化的配置信息設計

重卡電子部件需求明確了解車輛的傳感器型號、開關狀態等以實現針對性的功能匹配。以儀表為例，需要明確發動機的型號才能匹配發動機轉速紅區范圍，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數據串中，定義為整車配置字。

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

表1 離散型數據類型定義示例

表2 連續型數據類型定義示例

2.統一的配置寫入協議設計

為減少EOL系統的變動量，各部件的配置寫入協議需實現平臺化。重卡中常用的通訊協議是250Kbps的CAN總線協議，診斷協議是UDS協議。各部件在平臺化的框架協議下，固化診斷配置字為統一的存儲數據標識符（StoredData DID）。

該DID需支持讀取及寫入服務，并且存儲至部件的非易失內存區域。通常狀態下讀取和寫入服務需遵循表3的技術要求。

表3 讀取和寫入服務的技術要求

3.統一的安全算法設計

電子部件的配置字決定了其功能表現，因此為保護配置字的合法寫入，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計：

a．算法多重算子定義：安全算法中也需要帶入一個或多個算子進行計算，該算子來源于電子部件的特定參數；

b．種子的隨機性：在EOL系統在進行安全訪問種子請求時，電子部件每次反饋的算法種子必須是隨機的；

c．電子部件特定參數的唯一性：同一圖號的電子部件的特定參數也需遵循隨機變化的原則進行設計。

實車配置獲取方案設計

重卡點單制的特征，決定了其各種選配信息集成在同一結構號下，因此實車的配置獲取無法從設計端實現，必須依靠訂單管理系統和生產管理系統中的信息來確認實車狀態。實車配置獲取流程如圖2所示。

1.車輛識別技術方案

訂單管理系統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。重卡自適應在線配置系統可以抓取底盤號下的駕駛室、驅動形式等信息，并將該部分數據存儲至中間表格，以搭配生產物料信息進行最終的配置信息計算。計算出的配置字以底盤號為數據頭，存儲至在線配置系統的數據庫中。

整車生產過程中，為保證生產信息的可追溯性，隨車信息單上會張貼車輛的底盤號，車輛下線后生產人員通過掃碼槍從隨車單中獲取車輛底盤號信息，將實車底盤號與已存儲的數據進行比對，可獲取精準的車輛配置字。

2.根據圖號的匹配方案

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前車輛是否具備該配置要素。因此，可以在生產管理系統定義并維護Type信息輸出給重卡自適應在線配置系統。在當前該Type值存在時即表示該配置要素定義為0x0。根據圖號定義配置要素如表4所示。

表4 根據圖號定義配置要素

3.根據名稱的匹配方案

對于零部件圖號較多，但其功能可通過零部件名稱來區別時， 可根據名稱的匹配方案來執行。

具體的實現方案：在生產管理系統中定義并維護Type信息，將同類零部件歸屬為同一Type。重卡自適應在線配置系統拾取Type信息，并抓取零部件物料名稱與關鍵字庫進行比對。如存在關鍵字時，即標識該配置要素定義為0x00。示例如表5所示。

表5 根據名稱定義配置要素

4.根據數據庫的匹配方案

對于零部件信息過多，無法在生產管理系統中維護的狀態，可建立中間數據庫形式導入重卡自適應在線配置系統，制定專用匹配邏輯進行要素信息匹配。以輪胎所帶的要素充氣壓力和新胎外直徑為示例，設計方案如表6所示。

表6 根據數據庫定義配置要素

定義輪胎的Type值為105，其物料名稱維護規則為“輪胎（xxx）”其中xxx為輪胎的規格，例如“輪胎(8.25-20 14PR) ”。設計維護輪胎信息表格如表7所示。

表7 輪胎信息維護表

重卡自適應在線配置系統獲取Type105后，根據物料名稱“輪胎(8.25-20 14PR) ”，抓取括號內的信息“8.25-20 14PR”為輪胎規格，將該信息帶入設計維護的輪胎信息表格，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1 0即為“0 x A 2”,字節1 1即為“0x62”。

結語

針對重卡小批量多品種的技術特點，平臺化的零部件設計是降低設計強度、提升效率的重要手段，而自適應的在線配置技術是部件平臺化設計落地的最終途徑。通過該技術的合理利用減少電子部件的種類，提升通用化水平，將在商用車領域逐步推廣應用。