整車控制系統VCU是如何讓汽車更智能的? - 全文
新能源汽車、互聯網汽車在近兩年的增長大家有目共睹,從長期來看,這也是汽車發展的趨勢所在。跟傳統汽車相比,新能源汽車更加偏向互聯網和智能化,其所帶來的優秀操作體驗也是傳統汽車不能及的,而這種操作體驗多數歸功于汽車中的一個核心——VCU(整車控制系統)。
整車控制系統能夠實現對汽車動力、舒適度、安全性以及能耗等多方面進行調整優化,配合大數據讓汽車擁有更好的操作性和可靠性。
布爾科技是一家汽車大數據解決方案提供商,其主營業務之中就有電動汽車整車控制系統VCU。布爾科技CEO閆方超向雷鋒網(搜索“雷鋒網”公眾號關注)介紹了整車控制系統與大數據在電動汽車上的應用。
研發中的自動標定和數據挖掘
其實,VCU是互聯網、電動汽車等新交通工具的控制核心,在傳統汽車上需求很小。而新型汽車在研發中就與傳統汽車有所區別。
在電動汽車開發過程中,通常有這么幾個階段:
第一階段:虛擬仿真階段。這一階段并沒有實體車,所有的測試研發工作都使用軟件來進行模擬和測試,經過一系列的測試合格之后才能進入硬件測試。
第二階段:硬件仿真。這一階段依然沒有實體車,但是在測試的時候已經使用的某些硬件。比如要電機,就會買一臺電機擺在實驗室,用控制設備進行控制算法驗證等工作。
第三階段:臺架測試。這一階段基本已經有了車的雛形,但也只是在實驗室進行測試,這一階段分兩步,第一步測試中把所有所需零件組裝在臺架上進行虛擬測試。第二步會做一個樣車,和做批量試生產測試等。
最后階段:對車進行三高實驗(高溫高壓高寒),然后對各項數據進行標定,整個測試完畢設計階段就基本定型完成了。
這種通過前期模擬測試得出的數據一般都會比較精確,后期樣車測試的成功率也會高很多。
另外,閆方超告訴雷鋒網,在汽車成型之后都有個標定的過程,標定就是指在控制程序都改好后,實際在運行過程中,工程師還會根據經驗和實驗室的參數對“電機的轉速、電流大小”等數據進行手動改進,其中參數非常龐大,通常有上千個之多,手動一點點修改工作量十分繁瑣,所以他們為此自主研發了自動標定的平臺,大大節省了工作量,精確度也很高。這種標定過程還能通過數據采集和挖掘,讓車做到越跑越節能。這也是研發過程中結合大數據的一個好處。
行車安全保護
傳統汽車中,各種汽車的數據大多在儀表盤上展示,而互聯網汽車會有大的液晶屏來顯示這些信息,但是,如果車輛出現狀況,在液晶屏上用戶只能看到一些參數,不足以向用戶展示車輛潛在的危險。
閆方超說,整車控制系統和大數據結合對行車安全的的好處大致有兩點。
1、當車發生故障時,通過VCU能夠詳細知道故障的細節和進行預判:“車還能不能開”、“會不會有沒有進一步的損壞”、“需要救援還是能夠繼續開到修車廠”、“修理時需要對哪一部分進行修復” 等等。
2、能夠預測故障,系統能夠實時采集各種傳感器的參數、駕駛員操作參數、車本身運行的參數、道路實時擁堵參數等等,這些數據都會被上傳到后臺,通過大數據算法分析總結規律。規律應用到沒發生車上,就能能有效預測一些車子的故障。
說到這閆方超還舉了個例子:
當一個地方要發生大地震時,青蛙會突然成群的跳上馬路,其他的動物也會有一些反常行為,這個時候人們就可以判斷將會有災難發生。這就是規律的應用,規律數據對車子的作用也是如此,不過汽車故障規律性更強,所以預測的準確性更強。目前布爾科技已經攢下了幾千萬條的大數據用于車輛故障分析,車主和生產廠商都能看到每輛車實時運行安全的一個狀態。
除了上述舉例的保護之外,VCU在駕駛狀態安全確認(例如不允許車輛從前進模式直接跳轉到后退模式)、通信故障保護、電池保護以及熱管理等等都有相應的數據進行保護的預測。
舒適度與能耗
除了安全性之外,新能源汽車相對傳統汽車而言,舒適度和易操作性都比較高。
互聯網汽車把互聯網因素加進去了,在整車控制器、電池、電機的管理系統以及各種傳感器有相應的算法,使整車變得更加智能。但是控制程序本身難免會有BUG,這樣改進控制性和舒適度上就需要一些大數據的支持,這種支持體現在動力性、各種模式管理以及用戶對車需求的管理上。
舉個簡單的例子:
車輛的控制系統會識別你所在的位置以及實時的路況,通過云端數據分析來確定你當前所需的動力模式,鄉村小路和高速公路、暢通街道和擁堵路段所使用的動力模式是不一樣的,這個時候整車控制系統能夠對動力模式進行切換。
另外,動力模式切換還可以表現在另一種場景下,比如,一輛車在坐滿乘客和空車兩種情況下,起步、加速等操作給司機帶來的操作感覺是不一樣的,踩油門動力性會讓人感覺有差異。通過VCU對車進行調節,能讓駕駛員操作感受統一,無論車輛載重與否,只要把油門踩到相應的深度,就能得到同樣的加速動力
兼容性
在兼容性上,VCU的軟硬件均可配置。
閆方超告訴雷鋒網,以布爾科技的控制系統為例,其所有的接口都是可選的,支持其他廠家的各種傳感器以及控制設備。
“就像去電腦城配電腦一樣,各種不同的硬件都能兼容。”
除了硬件,在軟件上也是可配置的,閆方超表示,他們的控制系統在控制算法之類的改進上不需要重新編程設計,只需要找到相應的配置文件,并下載到系統列表上進行配置和修改即可,可以用戶自定義,省去了改代碼、測試等麻煩。
閆方超表示,按目前汽車的發展狀況來說,互聯網汽車和自動駕駛還普及度還不是很高,但是電動汽車的互聯網和智能化程度相對較強,所以布爾科技才以電動車為切入點研究VCU。在未來的無人汽車和互聯網汽車中,整車控制系統會改進的更多,并發揮更大的作用。
- 第 1 頁:整車控制系統VCU是如何讓汽車更智能的?
- 第 2 頁:行車安全保護
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( 發表人:方泓翔 )