環(huán)保需求激發(fā)創(chuàng)新

    隨著全球政府不斷要求減少車輛二氧化碳排放，汽車制造商對如何制造出更加環(huán)保的車輛日益關(guān)注,。在汽車強(qiáng)國——德國工作多年的恩智浦半導(dǎo)體汽車電子事業(yè)部業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李曉鶴說：“一提到車輛環(huán)保,，很多人首先想到的是電動車，但是其實(shí)傳統(tǒng)車輛也有提高能效的可能性,。我們的目標(biāo)是降低總的二氧化碳排放量,，但是目前很多發(fā)展中國家的電力供應(yīng)大多來自火電廠，所以在這些國家使用的電動車其實(shí)只是讓二氧化碳的排放從汽車轉(zhuǎn)移到了火電廠,，并沒有什么降低,。電動車輛和傳統(tǒng)車輛在提高能效上都面臨著各種技術(shù)難題和解決方案”

    有鑒于此，在2011年6月德國路德維希堡舉行的一次大型國際汽車會議上,，奧迪,、寶馬、戴姆勒,、保時捷和大眾表示,，正通過ISO和AUTOSAR等行業(yè)組織將能夠大大提升功效的CAN局部網(wǎng)絡(luò)(Partial Networking)推動成為一項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。奧迪公司E/E執(zhí)行總監(jiān)Ricky Hudi表示：奧迪和大眾將率先在新一代車型中引入局部網(wǎng)絡(luò)功能。

局部網(wǎng)絡(luò)讓ECU張弛有度

   李曉鶴說：“在目前的車載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,，車輛使用過程中所有的電子控制單元（ECU）都會一直處于激活狀態(tài),，并不斷產(chǎn)生功耗。即便ECU控制的某些應(yīng)用程序并非一直被需要,，例如,，在高速公路上時，電動座椅,、天窗,、起窗器一般是不會被頻繁使用的。”

    什么是局部網(wǎng)絡(luò)（PN）呢,？很簡單,，就是通過軟件動態(tài)定義的方式設(shè)定在某種情況下，哪些ECU打開,，哪些ECU在需要使用之前始終保持低功率模式,，這就可以降低車的能耗,，減少排放量,，提高燃油效率。由于有助于擴(kuò)大行駛里程和優(yōu)化充電時間,，局部網(wǎng)絡(luò)對電動和混合動力汽車也同樣極其有益,。

    利用了局部網(wǎng)絡(luò)的燃油車的車載網(wǎng)絡(luò)，如圖1（a）和圖1（b）所示,，灰色ECU處在休眠狀態(tài),。可以明顯看出,，在駕駛和泊車模式下,，利用局部網(wǎng)絡(luò)可以關(guān)閉很多不需要使用的ECU，不僅環(huán)保還能延長ECU的使用壽命,，為消費(fèi)者節(jié)省了成本,。李曉鶴表示：“預(yù)計，在使用CAN局部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后,，中期可預(yù)見減少的二氧化碳排放量約為2.6 g/km,，每百公里節(jié)約燃油0.11 L。需要說明的是,，FlexRay總線主要用于安全性較高的ECU,，近幾年將在歐洲中端車上普及。”

a 駕駛模式下

b 泊車模式下

圖1  利用了局部網(wǎng)絡(luò)的燃油車的車載網(wǎng)絡(luò)

    在電動車和混合動力車中,，局部網(wǎng)絡(luò)可以成為能源管理的一部分,，能進(jìn)行分布式能源管理。在駕駛模式下，車身ECU和充電器是關(guān)閉的,，可以改善行駛里程,；而在充電模式時，僅打開與充電相關(guān)的模塊,，可以縮短運(yùn)行時間,、降低能耗。李曉鶴舉了個例子：當(dāng)要確定行程時,，iPhone應(yīng)用程序和遠(yuǎn)程信息部件打開,，駕駛員輸入數(shù)據(jù)（日期、時間和目的地）,。在規(guī)劃行程時,，導(dǎo)航及交通信息打開、計算路程,、評估所需能耗,、核定不可返回點(diǎn)、規(guī)劃充電策略,，之后,，導(dǎo)航及交通信息關(guān)閉、遠(yuǎn)程信息部件待機(jī),。在充電模式時,，充電器打開，安全監(jiān)控器及連接HV電池打開,。車輛待機(jī)時,，充電器、鏈接HV電池以及安全監(jiān)控器都關(guān)閉,。

NXP CAN局部網(wǎng)絡(luò)解決方案

    正是看到了局部網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢和廣闊前景,，NXP推出了具有局部網(wǎng)絡(luò)功能的新型高速CAN收發(fā)器TJA1145和集成5V/100mA微處理器供電的CAN系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片UJA1168。兩者均通過啟用“選擇性喚醒”和“選擇性休眠”功能支持CAN局部網(wǎng)絡(luò)方案,，兼容NWP ISO 11898-6和AUTOSAR R3.2.1標(biāo)準(zhǔn),，并且都可提供小尺寸的HVSON14封裝形式。出于向后兼容的考慮,，恩智浦也可提供采用SO14封裝的TJA1145,，用戶對已有的電路并不需要做太大改動。它們能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計工程師對車輛總線通信網(wǎng)絡(luò)的精確控制,。通過智能地禁用一些當(dāng)前無需激活的ECU,，工程師能夠在不影響產(chǎn)品性能以及消費(fèi)者體驗的前提下顯著降低車輛燃油消耗和二氧化碳排放。

     李曉鶴強(qiáng)調(diào)：局部網(wǎng)絡(luò)在節(jié)能減排的同時,，可以給駕駛者,、汽車制造商帶來諸多好處，如更加舒適、增加電動車行駛里程等,，相信局部網(wǎng)絡(luò)會逐步得到更多制造商以及政府的推廣和采用,。