Future
is made today.
Technologies ASG
Définition et objectifs a atteindre
Revue technologique ASG
- Composition produit
- Nouvelle architecture des reseaux embarques
- Modules et unites de gestion systeme
- Specifications produit
- Applications ASG avec leur mise en oeuvre
- Presentations de la technologie ASG
- Presentations de la technologie AVAS – ASG
Definition et objectifs a atteindre
Technologies ASG (Automotive Smart Grid) sont destinees aux constructeurs automobiles, leurs vendeurs souhaitant etendre les fonctionnalites de leurs produits sans augmenter leur cout.
Technologies ASG sont concues aux plateformes complexes de gestion des organes automobiles: de quelques uns jusqu`aux centaines organes dans le meme systeme. ASG assurent une gestion fiable des organes et systemes automobiles en temps reel.
Contrairement aux systemes existants sur LIN, CAN les technologies ASG assurent un haut niveau du gain sur les composants Е/E automobiles. Technologies ASG creent l`IT-architecture ouverte des reseaux embarques avec une masse, longueur et cout global minimal de tous les composants.
Nous avons reuni en technologies ASG les avancees les plus modernes en electronique de communication, gestion d`energie, developpement des produits informatiques specifiques pour l`industrie automobile. Technologies ASG representent un nouveau type de technologies combinant la reduction de frais avec une croissance fonctionnelle des systemes vehicule.
Technologies ASG et solutions techniques a leur base comprennent plusieurs composants:
- Architecture avancee des reseaux puissance vehicule qui joue en meme temps le role du reseau de communication - technologie RT PLC (Real Time Power Line Communication)
- Modules de commande universels (ECU)
- Soft systeme et soft d`application
Technologies ASG sont divisees en 2 classes principales:
- technologie ASG moyen debit avec le schema «Maitre - Esclave» ;
- technologie AVAS – ASG avec le schema «Multimaitre»
Architecture avancee des reseaux puissance vehicule
L`architecture des circuits vehicule assure plusieurs fonctions concernant l`energie, les donnees, les options y compris le diagnostic. Technologies ASG permettent de creer les reseaux et architectures des lignes a 2 fils comme une alternative economique par rapport aux faisceaux complexes et chers.
Architecture avancee minimise les frais de distribution d`energie vers les consommateurs – composants electriques. Dans cette architecture on utilise uniquement 2 fils de section variable et connecteurs avec peu de contacts.
Architecture ASG exerce 5 fonctions techniques:
- Distribution d`energie via lignes a 2 fils de section variable ;
- Transfert de donnees en temps reel par le reseau puissance ;
- Realisation de systemes commande des organes en temps reel ;
- Gestion d`energie en continu au niveau des organes ainsi que tout le systeme ;
- Diagnostic continu et localisation automatique des defauts.
De cette facon, la notion de l`architecture puissance vehicule dans ASG se transforme en notion de reseau intelligent multifonctionnel avec un massif d`options-fonctions necessaires pour gerer les parametres, organes, sous-systemes locaux du reseau ASG.
Modules de commande universels (ECU)
L`une des taches principales des technologies ASG est une creation de l`environnement flexible et distribue des noeuds intelligents pour le transport. L`utilisation ASG peut rendre de l`intelligence supplementaire a n`importe quel organe (simple ou complexe). Cela est acquis grace a l`utilisation de nouveaux algorithmes de gestion sans capteurs, mecatronique haute technologie temps reel.
Modules de commande realisent toute une serie de fonctions hi-tech pour organes automobiles:
- detection sans capteurs des coordonnees, vitesse et charge actionneurs;
- options antipincement et antiblocage des systemes electromecaniques;
- options mouvement synchrone des actionneurs vers un point determine;
- options memoire dynamique des systemes electromecaniques;
- options memoire des etats pour systemes multi-organes;
- options gestion d`energie avec le feed-back sur la consommation courante;
- options protection intelligente des reseaux contre court-circuit.
Technologies ASG sont des solutions multifocntionnelles avec plusieurs groupes de parametres selon chaque domaine technique. Les opportunites que presentent ASG sont les suivantes:
- Gestion d`energie
Architecture des systemes ASG mininise la quantite et la complexite des liens physiques entre source et tous les consommateurs d`energie. Avec cela on resout le probleme de la repartition optimale d`energie entre organes vehicule. Systeme d`energie ASG est equilibre d`une facon souple afin d`augmenter l`efficacite et reduire tous types de bruit. La balance d`energie sur le reseau d`alimentation est atteint grace a la gestion des transitoires, monitoring et diagnostic continus des flux energetiques.
- Communication entre noeuds
Couverture globale au niveau de donnees des organs vehicule est assure par un nouveau type de technologie PLC temps reel (RT PLC) a haute immunite au bruit. Les composants informatiques permettent d`effectuer l`echange reseau avec un debit robuste. Niveau informatique assure 2 types de synchronisation: synchronization de donnees et synchronization de traffics de taches a executer. Tout le niveau informatique est concu pour realiser d`une maniere effcicace les taches de gestion:
- communication robuste dans l`environnement electrique vehicule;
- efficacite de communication dans le transfert de donnees;
- grilles uniques de synchronization pour differents processus dans les systemes ASG.
- Gestion dans un systeme ASG
Technologies ASG assurent la gestion integree temps reel des processus a bord d`un vehicule. Les fonctions de gestion sont structurees en 3 niveaux avec le temps de reponse aux evenemenets: 10-4 sec, 10-2 sec, 10-1 sec. Premier niveau est concu aux fonctions mecatroniques des organes. Second niveau est pour des systemes locaux (classes А, В, С selon SAE). Troisieme niveau unie les systemes locaux dans un systeme global. Le niveau de gestion est cree afin d`exercer d`une facon souple toutes les classes de taches a bord d`un vehicule basant sur une plateforme ouverte.
- Diagnostic des noeuds
Combnaison de 3 elements precedents permet d`obtenir une photo numerique unie des etats vehicule. Distinction principale de ce systeme diagnostic est dans son caractere global, possibilite de detecter un defaut avant qu`il se produise, fonctions protection automatique ultra-rapides. De cette facon, les noeuds vehicule acquierent dans ASG une intelligence machine souple et etalonnee pour chaque organe. Sur le reseau ASG il est impossible d`avoir un scenario avec des evenements qui peuvent detruire le reseau lui-meme, ses neouds ou endommager le vehicule .
Mise en oeuvre pratique des technologies, exemples des systemes ASG
L`idée generale A par rapport a ASG consiste dans le principe: «Moins d`equipement et moins de frais, plus de fonctionnalite et plus de confort pour l`homme». Technologies ASG creent les conditions pour passer de quantite a la qualite, quand le prix de revient de l`equipement E/E embarque diminue et la fonctionnalite systemes vehicule s`accroit enormement.
Nos developpements permettent a l`utilisateur d`obtenir plus de gain grace a la reduction du cout des reseaux filaires, connecteurs, diminution du nombre de modules de commande (CU) et des frais lies avec. En meme temps, ASG presente une fonctionnalite accrue due pas a l`augmentation du cout materiel reseau mais grace aux outils informatiques efficaces des systemes temps reel. Pour verifier ces principes en accord des interets de nos clients certaines applications ASG sont déjà realisees.
En collaboration avec des ingenieurs professionnels de l`industrie automobile nous avons realise les applications suivantes des technologies ASG:
- gestion acces vehicule y compris les leve-vitres;
- controle systeme sieges electromecaniques;
- gestion eclairage adaptatif et feux arrieres;
- plateforme E\E sur le reseau 13.5V.
Publications
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Real-time power management system for sensorless motor control and short circuit localization
Integrated mechatronic systems open doors to better diagnosis and better control of actuators. The combination of power line communication and distributed computing offers a smart and low-cost solution for in-car subsystems power management. The implementation of a robust PLC protocol allows drastic harnesses weight reduction. The article describes the practical implementation of distributed power management in seats, doors and lighting subsystems.
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Novel architectures for EV power management: About distributed architectures
Among technological challenges, the next generation of EV offers a unique opportunity to rethink its power management architecture. This paper will firstly analyze these architectural constraints from environmental, economical and safety point of view. Their impact and consequences on present vehicles will be described.
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