Den 23 augusti lanserade Scania en helt ny generation lastbilar – den första på 20 år. Under skalet på Next Generation Scania finns ett elsystem som är förberett för alla nya krav som dyker upp när fordonen tar över allt mer av körningen.
– Vi har en helt ny plattform med helt nya styrenheter, säger Charlotta Barker som är ansvarig för mjukvaruarkitekturen inklusive integrationstest och kommunikation med elsystemet.
I det gamla elsystemet fanns det mellan 5 och 25 styrenheter, nu är det 8 upp till 35 beroende på vilka val kunderna gör vid beställningen. Även ”enkla” funktioner som belysningen och dörrar kontrolleras av ett styrsystem.
Arkitekturen i elsystemet bygger på kritikalitet och ställdonsprincip det vill säga att alla delsystem är ansvarig för sitt felsäkra läge.
Kritikalitetsprincipen leder till att fordonets huvud-Can-bussar är uppdelade i ett komfortsegment såsom klimatanläggningen, infotainment, dörrar och andra icke-kritiska system. Ett annat segment för alla kritiska system som motor, växellåda och bromsar.
Det finns två Can-segment för övriga system som är uppdelade på hur de geografiskt är placerade i fordonet.
Ställdonsprincipen gör att om kommunikationen i någon del av fordonet slutar att fungera går det fortfarande att köra lastbilen även om det kanske inte är lika ”bekvämt”.
En bieffekt av att Can-bussarna är delade i olika segment är att det blir enklare att dra kablarna samtidigt som det finns kapacitet att hänga på fler funktioner framöver.
– Det kommer att hända otroligt mycket de kommande åren med allt fler sensorer för ADAS och uppkopplade fordon.
Här visar sig en av begränsningarna med Can, den har en maximal bandbredd på 1 Mbit/s. Samtidigt tillåter Scanias arkitektur att delar av beslutsfattandet sker ute i noderna vilket håller nere trafiken och därmed kravet på bandbredd. Ett framtida alternativ kan vara deterministiskt Ethernet som så smått letar sig in i personbilar.
– Visst är det intressant även för oss, särskilt när det blir många radar- och kamerasystem.
Scania är visserligen en lastbils- och busstillverkare men utvecklar trots det egna mjukvaruverktyg för vissa uppgifter. Det gäller exempelvis verktyg som behövs i utvecklingsarbetet och används för att kommunicera med fordonets styrenheter och sätta parametrar för att tvinga in det i vissa bestämda testlägen. Det behövs också verktyg för att kalibrera fordonet under produktionen.
– Vi är en av dem i branschen som gör mest själva, säger Charlotta Barker.
Exempelvis är all mjukvara i koordinatorn egenutvecklad, medan mjukvaran till radion är inköpt.
Mer överraskande är nog att Scania har ett egenutvecklat realtidsoperativsystem som körs på de styrenheter som utvecklas internt.
– Det är otroligt smidigt. Händer det något är det bara att gå över till dem som utvecklar det och lösa problemet. Skulle vi använda ett kommersiellt skulle vi vara en ganska liten kund, säger Charlotta Barker.
Ytterligare ett exempel på programvara som utvecklas internt är det Windowsbaserade servicesystem som verkstäderna använder för att felsöka fordonen och uppgradera mjukvaran.
En aspekt av mjukvaran som blir allt hetare är cybersecurity.
– Det är ett förhållandevis nytt område för fordonsbranchen där vi har nytta av att vara i en stor grupp. Det finns mycket vi kan lära av Volkswagen.
Den tyska fordonskoncernen äger Scania sedan börja av år 2014.
Till skillnad från personbilar är i princip varje lastbil och buss som tillverkas unik. Medan en personbilstillverkare lanserar nya modeller varje år är lastbilscyklerna tio år eller mer och varje lastbil tillverkas efter beställarens speciella önskemål. För att elsystemet ska klara uppgiften är det uppbyggt av moduler.
– Beroende på vad du beställer faller det ut olika delar och parametersättningar, säger Paula Härelind som är ansvarig för integrationslabbet där alla delsystem testas tillsammans för att se hur fordonet uppför sig.
Scania använder HIL-tester, Hardware in the Loop, för att testa styrenheter och mjukvara på samma sätt som andra fordonstillverkare.
I testlabbet finns hela lastbilens elsystem i form av hårdvarumoduler som går att ladda med den programvara som ska testas. All hårdvara finns i ett antal rack där knapparna på framsidan skvallrar om vad varje låda innehåller, som mediaenheten eller värmesystemet.
Omvärlden runt hårdvarumodulerna utgörs av en dynamisk modell byggd i simulink. När allt är förberett och programvaran är laddad är det bara att starta den virtuella lastbilen och rulla ut på en testfärd.
Testerna kan köras manuellt eller automatiskt. Längre tester körs nattetid och utförligare tester kan ta en helg eller mer.
– Under provningen, eller med hjälp av sparat testresultatet, kan vi se om något går fel eller uppför sig konstigt, säger Paula Härelind.
Innan delsystemen testas tillsammans har de testats var för sig av den grupp som utvecklat dem. Många funktioner involverar flera system som måste samtestas. Ett enkelt exempel är att bromsa. När man trampar på pedalen ska fordonet inte bara bromsa, bromsljusen ska också tändas.
Labbtesterna är alltid första steget men för vissa saker som exempelvis handlar om känsla behövs mer praktiska tester under körning på väg.
Samtidigt är labbet den rätta miljön när det handlar om att testa saker som skulle vara farliga i verkligheten.
– Vi jobbar väldigt agilt. Vi tar små steg där vi hela tiden kollar om programmet fungerar, vi försöker inte göra en ”big bang”, säger Charlotta Barker.