车身控制：国内模块成气候的必备因素

yizhijian

随着人们对汽车的安全性和舒适度要求的不断提高，车身控制技术逐步升级，一些新技术不断兴起，在很多高级车上的功能也在逐步向中档和低档车上转移。《中国电子报》就车身控制技术的选择、车载网络的应用、中国企业的发展策略等热点问题组织专业人士进行了探讨。

特邀嘉宾：

NEC电子大中国区汽车电子产品市场总监赵明宇

恩智浦半导体汽车电子产品大中华区技术支持工程师王岩

飞思卡尔半导体汽车电子工程经理康晓敦

恒润科技网络技术部经理欧阳易时

浙江中科正方电子技术有限公司总经理曹炬

大陆集团车身与安全事业部执行总监PhilippeCé

德尔福电子与安全系统事业部车身安全与信息显示系统亚太区总裁道格拉斯布兰特

三种车身控制技术共存成本和性能是首选

整车厂会考虑差异化与成本的平衡；

分散式控制渐渐被淘汰，分布式控制是目前主流，集中式控制是发展趋势。欧阳易时：在车身控制的3种技术方式中，整车厂在选择技术时，会考虑差异化与成本的平衡。在价格敏感的车辆中普遍采用集中式控制，因为它能够有效降低成本。分布式控制在高档车辆中应用广泛，因为它能让用户感受到高品质与差异化。而传统的分散式控制也被很多整车厂沿用，因为改变设计而产生的成本比较高。

具体到几种技术的优劣势，集中式控制的典型应用是BCM(车身控制器)，典型的BCM集成了开关、雨刷、车灯以及网关等各种功能。如果将这些功能拆分到多个ECU（电子控制单元），那么材料(芯片、壳体、接插件等)、开发、试验等成本将增加很多，所以集中式控制比较经济。但是，集中式控制的缺点是集成度越高，体积就越大，耗电多，散热问题多，这为设计带来一定难度。另外，一旦BCM中的某个元器件被损坏，就必须更换整个BCM，因此集中式控制的维修成本比较高。

分布式控制在动力系统中已占据主流，而仅在中、高端车型的车身系统中被采用。动力系统是闭环系统，ECU之间需要实时传输大量信号。CAN（控制器局部网）总线满足这样的需求，并且成本低于信号线束，但是车身系统采用分布式控制并不经济。中、高端车型采用分布式的原因之一是，总线可以减少车身结构设计和线束设计的复杂度，复杂度的降低使可靠性增加。另一个原因是规模经济。当一个平台采用分布式控制之后，整车厂会在其他平台上采用相同的技术，以增加规模，减少平均成本。

康晓敦：其实我们一直强调车身控制应该根据不同的应用与性能采用不同的控制方式，很难说哪一种控制方式更有优势。当然分散式控制主要指旧式的电器控制，在电子控制时代已不太采用。但对于集中式控制和分布式控制，我们认为一定要根据汽车的实际要求来选择，比如你的控制相对简单，成本要求很低，这样采用集中式控制能够完全满足要求；既使采用分布式控制，现有性能也不会提高很多，但成本却会提高不少，这样就不合适了。但同样，如果性能要求已经复杂到一定程度，用集中式控制可能就需要有很多连线，甚至连线会多到很难实现的地步。这样很显然就不如采用分布式控制了。

王岩：目前不同的车型根据自身电子控制单元的数目和分散位置来决定采用何种控制方式。分散式的控制由于其控制功能由几个分散独立的ECU完成，所以各个ECU之间的信息交互不容易实现；集中式控制由于将所有的控制信号集于一身，采集量和控制信号过多，这样其出错的可能性就比较高，可靠性不是很好；分布式控制将各个ECU分布在邻近的区域，相互之间通过总线通信，不仅减少了线束用量，也实现了整个系统的统一调度和通信，而且可以在原有系统上添加和删减。对于目前一些中高端车型，分布式控制的方式是大势所趋。
赵明宇：分散式控制由于其控制效果差，线束成本高以及不易诊断等缺点已经渐渐被市场淘汰。分布式总线控制方式已经成为目前的技术主流，从德国式的多总线带网关结构到日本式的精简总线带网桥结构，虽各方设计理念有差异，但总体来说均是以总线形式进行整车网络架构的设计。如果把集中式控制按照目前流行的中枢式网络来理解的话，那么可以说这是下一代网络的主流趋势。常见的解决方案就是大家熟知的FlexRay。这种方式规避了目前基于CAN协议网络所带来的不可预知的因素，又大大提升了整个网络的传输速度，因此被各大主流车厂看好，例如Daimler公司已经在其大轿车平台上应用了Flexray总线。

曹炬：分布式控制系统是根据整车上的电气负载及其线束的布局，合理配置控制模块，以减少整车线束的布局。集中式控制系统实现集中化管理，整个系统由1个到2个模块来控制。与分布式控制系统相比，集中式控制系统的优点在于其成本低。但是它的弊病是危险性大，中央控制模块的许多功能在某种特定的条件下不能完成。当汽车发生碰撞事故时，如果中央模块出现问题，全部的功能将失效，车门不能自动打开，人的生命存在极大的危险。

PhilippeCé：车身控制的趋势无疑将向由一个核心节点主导的分布式结构发展。车辆内越来越多的复杂功能必然要求以最佳成本实现快速和可靠的数据传输，并以最灵活的方式去适应各种车的配置。最行之有效的方法是在车辆中用总线系统连接各个电气模块。车身控制器是这种结构中的一个关键组件，为确保有效的网络管理，其在多数情况下是核心节点负责启动相关的车身功能，并在多总线的结构中将数据从一个总线传输至其他总线。车身控制的发展趋势将有二：一是将分立的电子元件集成至单一的组件，即所谓的集成电路(可降低成本且使元器件更紧凑)中，二是集成原有独立控制器上的功能，以减少控制器的数量，并降低系统的复杂性。

道格拉斯布兰特：集中式控制系统在大多数情况下是将处理程序、输入/输出及电源开关等功能集成在一起，再通过常规线束连接到不同的传感器上。这种系统复杂程度较低，初始成本也不高。然而，它的缺点是灵活性不够，不容易变更，同时，整个集中控制模块也不易封装。

对于分散式电气/电子架构(主从系统)，各个区域处理中心分布于多个制动装置或传感器上，并通过多路复用方式连接到车身控制模块(BCM)中。这种系统具有灵活性高、封装容量小的优点。此外，这一标准化架构的模块可以应用于不同的车型平台中。分散式控制的一个主要缺点是初始成本较高。

分布式总线控制系统与分布式控制系统相似，但前者采用了次级总线拓扑结构(sub-bustopology)。在这几种控制系统中，分布式总线控制系统的灵活性最高，同时总线包含诊断功能。
车身控制：国内模块成气候的必备因素（中）
三种总线应用不同CAN总线用途最广

三种总线是因为不同应用而产生的，因此，在各自应用领域内不可替代；

CAN总线更适合我国汽车产业的应用及发展。

欧阳易时：CAN、LIN（一种总线网络）以及FLEXRAY（一种车载网络标准）这3种总线是因为不同应用而产生的，因此在各自应用领域都有很大的优势，而换到其他领域就不能发挥其优势。CAN总线是为了满足动力系统通信的实时性、可靠性、经济性而诞生的。LIN总线是为了满足局域网络中更低成本的需求产生的。FlexRay总线则是伴随x-by-wire技术而诞生的，它可以满足更高的实时性和安全性通信要求。这些总线在各自的领域都难以相互替代。例如，在未来几年，FlexRay的成本很难降到CAN的程度，并且CAN总线的带宽、可靠性等仍旧可以满足汽车控制领域的通信需求，所以FlexRay很难替代CAN总线成为动力系统的总线。再例如，LIN的带宽、实时性、可靠性不能满足日益复杂的车身系统的需求，所以LIN总线很难替代CAN总线成为车身系统的总线。

王岩：CAN总线在车身控制上应用最广泛，时间也最久。根据物理层的不同，它可分为高速CAN、容错CAN和单线CAN。LIN总线是基于寻求简单应用和低成本而出现的一种单线总线，其主要应用在对传输速率和安全性要求不高的场合，比如车门、车窗、坐椅等对驾乘安全不是很重要的位置。LIN协议目前已经发展到LIN2.1。FlexRay主要是针对电子转向和电子制动应用的。它与CAN最大的不同包括最高速率可以达到10兆比特/秒，而且是时间触发，保证可靠性和及时性。

曹炬：LIN是一种低成本的串行通信网络，用于实现汽车中分布式电子系统控制。LIN的目标是为现有汽车网络(如CAN总线)提供辅助功能。因此，LIN总线是一种辅助的总线网络，在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合，使用LIN总线可大大节省成本。但是由于其传输速率低，CAN总线成本下降等原因，LIN总线在汽车中的应用逐渐被CAN总线所取代。

CAN是国际上应用最广泛的现场总线之一，是国际上标准化的串行通信协议。在当前汽车产业中，为满足消费者对汽车的安全性、舒适性、方便性、低排放、低成本等的要求，各种各样的电子控制系统被应用于汽车中，CAN总线就是为了实现各车载电子模块之间的数据交换、减少整车线束而形成的汽车电子控制网络。CAN总线的速率高于LIN总线，可应用于车身控制系统及传动系统，例如发动机管理系统、变速箱控制器、组合仪表等。CAN总线具有低成本、高速率、抗电磁干扰等特点，并能够检测出产生的任何错误。

FlexRay是继CAN和LIN之后的最新研发成果，具有多重安全功能。FlexRay关注的是当今汽车行业的一些核心需求，包括更快的数据速率，更灵活的数据通信功能，更全面的拓扑选择和容错运算。因此，FlexRay可以为下一代的车内控制系统提供所需的速度和可靠性。FlexRay主要应用于线控操作转向、防抱死制动系统(ABS)(包括车辆稳定控制VSC和车辆稳定助手VSA)、动力系统(电子节气门)，电脑化燃油喷射器、电脑化可变进气系统以及电脑化怠速控制系统等。从当前汽车产业的发展和中国国情来看，CAN总线更适合我国汽车产业的应用及发展。

康晓敦：CAN/LIN、FlexRay及MOST总线针对不同的应用系统，当然因为有些系统自身比较复杂，也会有几种总线应用其中，特别是CAN、LIN网络，在车身电子中经常一起使用。而FlexRay和MOST总线基本不会在车身电子中被采用。

PhilippeCé：汽车行业中使用的主要是高速CAN和LIN总线系统，标准是众所周知的，相关元器件使用广泛且价格竞争激烈。当然，还有很多其他总线系统，但一般都取决于某一汽车制造厂商专有的通信协议(例如，通用汽车公司所使用的通用汽车公司局域网)或特定的应用模式(如多数宽带总线应用于娱乐功能，FlexRay应用于底盘中与时间及安全密切相关的关键功能)。

道格拉斯布兰特：CAN总线主要为实时应用提供可靠的串行数据通信，数据传输速度可达1兆比特/秒，同时拥有良好的错误侦测能力。CAN总线在动力传动系统、底盘和安全控制等方面得到广泛应用，其多路复用技术能帮助汽车实现复杂的控制和管理功能。

LIN总线的开发成本较低，主要用作CAN网络的扩展，主要为一些不要求实时传输的装置或机电部件提供通信(如智能传感器、智能传动装置等)。相关的功能包括车镜、车窗控制、坐椅控制开关、车门锁、车灯控制等。LIN总线的数据传输速度最高可达2万比特/秒。

Flexray总线是为满足更高的数据传输速率和故障容错系统而开发的总线。Flexray总线可应用于视频/音频和重要安全信息传输等高带宽数据传输和通信的应用中。其传输介质为光纤，因此价格也相对较高。

车身控制：国内模块成气候的必备因素（下）

车身控制单元多数实现本土化

国内产品逐渐赢得了国内汽车制造商及用户的认可和信任；

国内企业跨越门槛的关键是合理的发展策略、持续的技术积累和足够的耐心。

赵明宇：个人认为，差距主要体现在3个方面：经验、技术以及发展策略。

对于经验和技术，大家均有所了解。而发展策略，我认为才是这3个差距中最主要的一项。对于中国企业而言，目前的业务模式基本上有两类，一是替换现有由国外企业供应的器件，二是向国产品牌的低端车领域供货。无论哪种方式，都需要以较低的成本、较短的时间周期来提供满足要求的产品。这些苛刻的条件即使对一些国际知名企业来说，都是非常困难的。因此，为应对当前的市场需求及考虑今后业务的可持续发展，中国汽车电子企业要用相当长的时间去建立、积累、提升自身的技术水平，以应对市场需求的变化。否则，在严酷的市场环境的压力下，一个技术不成熟的企业面临的结果要么是开发的产品因无法通过测试而胎死腹中，要么供货的次品率居高不下，不仅生产成本由此倍增，甚至拖累到国产品牌汽车的总体质量和性能。

毕竟，汽车电子业务不同于工业控制或消费类电子产品，它相对复杂的技术要求，漫长的开发、测试周期以及苛刻的质量控制对所有想涉足这个行业的厂商设定了一个相对较高的门槛。跨越这个门槛的关键就是合理的发展策略、持续的技术积累和足够的耐心。在这个行业中，任何一蹴而就、投机取巧的心理和行为都会为企业甚至行业健康发展埋下隐患。此次金融危机对中国企业来说恰好是一个机会，市场发展速度放缓，给中国企业一个可以坐下来冷静思考发展策略的契机。大多数企业应该调整策略，关注技术，进行技术积累和人才培养，构筑坚实的核心技术基础，再以中国品牌的优势——低成本、高性能来占领市场。

王岩：在车身控制的诸多单元中，绝大部分都能够在中国研发和生产。最近几年很多全球著名的模块供应商正逐步把其电子研发中心转移到中国。在半导体产品上，目前基本上还全部是国际性大厂的舞台，中国企业还需要进一步发展壮大。目前，中国企业主要是基于半导体芯片来开发电子控制单元，与国际企业相比，中国公司的研发经验比较少，需要逐步积累，尤其是车载系统，对安全性和可靠性要求很高，而且对电磁辐射限制也比较高，就需要我们在硬件和软件设计上考虑更多的因素。另外，中国企业的测试经验较少，很多模块的测试都需要在国外进行。尤其是总线系统，整车厂将各个模块整合在一起，要对电磁辐射、电磁兼容、误码率等等参数进行测试。

中国年生产汽车超过800万辆，再加上更多的车身模块在国内研发、生产和采购，对中国汽车电子企业来说是一个巨大的机遇。只要在产品性能和可靠性上达到整车厂的要求，其低成本的优势可以获取一定的市场份额。但是，目前越来越多的国际厂商也在走中国化道路，中国本地研发设计、本土生产降低了自身成本，再加上其在研发和测试上的经验，势必会对中国企业形成很大的威胁。

欧阳易时：国内有几家企业起步早，注重研发，产品质量高，资本雄厚，他们具备与国际企业抗衡的实力。但是更多的国内企业，产品质量差，与国际企业存在很大差距。质量差并不代表企业不注重质量，而是缺乏专有技术，例如，如何评价质量优劣为了保证质量，软件、电路、外壳应如何设计生产过程对质量和成本有哪些影响寻找这些问题的答案需要时间和技术的积累。国内企业的机遇在于市场很大，而挑战是在激烈的市场竞争中找到迅速成长的秘诀。

曹炬：在传统观念的束缚下，许多汽车制造商和消费者仍然认为国内汽车电子技术开发困难大，周期长，初期投入资金大，需要大量的系统试验；与国际水平相比，尤其在电子控制单元、软硬件、传感器、执行体、系统的可靠性和控制精度等方面存在很大的差距，因而对国内汽车电子技术的信任度不高，在国内汽车市场形成了“国外的月亮比中国的圆”的观念。这种“洋保护”，无形中成为我国汽车电子自主品牌发展的壁垒。

目前，我国汽车电子自主品牌在产品开发和产业化上主要面临的问题有三：一是我国汽车电子企业对国际标准体系的要求了解不深，这成为中国汽车电子产业走向国际的障碍。二是根据整车电子产品配置需求，汽车制造商与汽车电子企业没有建立开展项目合作的商业模式。外资企业在中国建立生产基地，与国内企业使用同样的生产资源，享有同样的税收优惠政策，其产品以技术和价格优势进入中低档产品市场，此外，他们还在高低端产品之间进行利润比例调节。三是汽车制造商对任何零部件都有很高的可靠性要求，任何汽车电子零部件在进入汽车制造商的测试环节前必须先在多个权威的测试认证机构通过高低温冲击、老化、EMI/EMC、ESD等方面的严格测试，在实际进入批量生产流程之前还必须通过严格的现场测试与认证(如各种不同的地域、路况、温度和气候等)，经过2年～3年的时间与汽车制造商磨合后才能真正进入汽车供应链。目前国内汽车电子产品存在测试次数少，产品经受的试验时间短，在稳定性和可靠性上难以达到国际标准的要求等；汽车电子产品与整车的配套关联性很高，国内大多数客车企业通常不给国内汽车电子企业机会。

实际上，我国汽车电子企业在国际发展环境的引领下，不再一味复制别人的产品，进行模仿式技术开发，而一直把自主创新作为提升企业核心竞争力之根本。国内一批汽车电子企业已经得到很大的提升，比如：高起点的软硬件投入，开发更全面、更新的产品，增加产品种类并努力解决国产汽车电子所存在的质量、技术、服务等一系列问题，产品的技术含量、品质都已经实现了质的飞跃，具备了一定的与国际品牌相抗衡的实力，形成了初步的汽车电子产业和一定的规模化生产能力，融入整车厂的配套体系之中，并逐渐赢得了国内汽车制造商及用户的认可和信任。

康晓敦：在车身控制技术上，中国企业和国际企业确实还存在一些差距。但与其他汽车电子系统相比，中国企业在电子控制部分与国外的差距应该是最小的。而中国企业也会在本土适应性、开发成本方面有一定的优势。应该说中国企业在车身电子控制方面还是有很好的发展前景的。

PhilippeCé：中国汽车企业与国外企业相比缺少经验及专有技术，这种情况可能主要由于在过去很长一段时间内，中国的汽车企业很少有机会参与全球汽车行业的竞争。竞争一直以来都是以创新为主要驱动力的。汽车业无疑是一个竞争激烈的行业，创新是保持竞争优势的最好方法。如今，中国汽车企业已经能更容易地得到技术信息，而如何运用这些技术并建立起一套行业标准的生产研发程序将是一项主要挑战。汽车业是一个庞大的市场，只有建立起行业标准程序才能确保市场预期的产品质量及可靠性。中国汽车企业的下一个挑战将有可能是扩大经营和服务的目标市场，例如到欧洲及美国等地区。当然，汽车行业是一个全球化的企业，良好的本土化适应性是必不可少的。

道格拉斯布兰特：近年来，中国汽车制造商在车身控制领域已经取得了长足的进步，从而增强了车用电子集成技术在各种功能上的应用，也提高了电子架构内部的通信需求。新的电子架构要求CAN网络具有更高的技术要求。中国本土的OEM厂商对CAN通信系统的认识正在逐步提高，但与国际汽车市场相比，仍有一定的距离。

seafisher

个人认为：车身控制的关键不是软硬件的开发，中国的工程师有能力研发任何高科技产品，但是有一点是我们非常欠缺的，就是国人的想像力不够丰富。

greyowl16

还是这样写看着舒服

不用钱啊

非常感谢