電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)汽車電子電氣架構(gòu)在過去十年間發(fā)生了眾多變化,初期隨著汽車電子設(shè)備的增多,包括ABS、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)、液晶儀表、娛樂影音等設(shè)備,讓ECU的數(shù)量不斷增加。
每增加一個(gè)功能、一個(gè)電子部件,ECU就要增加一個(gè),而每個(gè)ECU都需要通過CAN總線和LIN總線連接在一起,系統(tǒng)越來越復(fù)雜。于是為了解決這個(gè)問題,行業(yè)內(nèi)開始將汽車的各個(gè)部分ECU,分成幾個(gè)域,用幾個(gè)域控制器分別代替這幾個(gè)域的多個(gè)ECU,來降低系統(tǒng)復(fù)雜度,減少線束長度。
如今域控制器也分為多條路線并行發(fā)展,這里我們探討一下域控制器的發(fā)展情況以及車企自研的趨勢。
汽車電子電氣架構(gòu)的主流形式
傳統(tǒng)的汽車電子電氣架構(gòu)使用分布式,在汽車電子部件越來越多的情況下,汽車電子電氣架構(gòu)也從分布式逐漸往集中式發(fā)展,域控制器的出現(xiàn)就是其中一個(gè)里程碑。
域控制器包括處理器等硬件、操作系統(tǒng)和軟件/算法等三個(gè)層面組成,通過一個(gè)高性能的域控制器處理器,加上多個(gè)硬件接口資源以及軟件層面的配合,就可以將多個(gè)ECU所實(shí)現(xiàn)的核心功能集成到一個(gè)域控制器上。
將ECU集成到域控制器,主要目的一方面是汽車智能化趨勢下越來越多的電子部件需求,另一方面提高系統(tǒng)集成度,減少線束數(shù)量,在提高系統(tǒng)性能的同時(shí),還能降低硬件成本。
比如汽車Tier1巨頭博世,最初將汽車電子電氣架構(gòu)分為5個(gè)域,包括動(dòng)力域、底盤域、車身域、座艙域、自動(dòng)駕駛域,這五個(gè)域通過中央網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接。
當(dāng)然往為了進(jìn)一步簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),也有廠商進(jìn)一步進(jìn)行融合,將動(dòng)力域、底盤域、車身域合并成一個(gè)域,變成車控域、智能駕駛域、智能座艙域的三域架構(gòu)。比如大眾的MEB平臺和華為Hi智能汽車解決方案中的CC架構(gòu)。
其中華為的CC架構(gòu)采用了分布式網(wǎng)關(guān),通過多個(gè)網(wǎng)關(guān)組成環(huán)網(wǎng),由于一個(gè)域控制器可以連接多個(gè)網(wǎng)關(guān),因此在單個(gè)網(wǎng)關(guān)故障的情況下,通過環(huán)網(wǎng)依然可以提供正常的數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗\(yùn)作,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
以上是通過功能區(qū)分的汽車域架構(gòu),但在實(shí)際應(yīng)用過程中,可能會(huì)發(fā)現(xiàn),同一個(gè)域中的不同功能,可能在車頭與車尾都有分布,這就會(huì)導(dǎo)致線束長度無法進(jìn)一步縮短。所以特斯拉在2
016年采用了分區(qū)的域架構(gòu),將左右車身,以及前車身部分分成三個(gè)域控制器,以就近原則來降低線束總長度。
而零跑在今年8月初,推出了“四葉草”架構(gòu),將智能座艙、智能駕駛、整車控制、動(dòng)力四個(gè)域合并到一個(gè)中央域控制器中,真正完成一個(gè)“盒子”控制全車。四葉草平臺的中央域控制器是由SoC和MCU兩個(gè)主板組成,SoC方面兼容高通8295/8155方案,控制智能座艙、智能駕駛域;MCU方面采用恩智浦S32G,負(fù)責(zé)動(dòng)力、車身控制等方面。
這種整車電子電氣架構(gòu)集中到一個(gè)中央集成域控制器中的方案,也是目前業(yè)界主流的發(fā)展方向。
自動(dòng)駕駛域控成車企自研首要高地
由于自動(dòng)駕駛對軟件和硬件的高度耦合,所以對于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域而言,做算法的公司如果要更好地將方案推廣出去,就必須配合相應(yīng)的自動(dòng)駕駛域控制器。具備全棧自研的能力,才可以在硬件與軟件之間同步進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)更加深度的配合,提供更好的升級迭代能力。
而新勢力車企因?yàn)樵谧詣?dòng)駕駛上選擇自研路線,實(shí)際上,包括自研自動(dòng)駕駛域控,甚至是自研ADAS芯片,都是將自動(dòng)駕駛放在品牌核心競爭力的車企,需要選擇全棧自研所要涉及的領(lǐng)域。
比如蔚來從NT1平臺開始,其自動(dòng)駕駛域控制器就開始采用公司設(shè)計(jì)電路和結(jié)構(gòu),委托代工生產(chǎn)硬件的模式。蔚來副總裁白劍還曾表示,蔚來與代工廠深度合作,在代工模式下,產(chǎn)線的測試夾具、測試軟件開發(fā)都是自研后導(dǎo)入代工廠使用。
當(dāng)然,包括小鵬、理想等新勢力車企,都選擇了自動(dòng)駕駛域控制器全棧自研的路線,這是相比傳統(tǒng)車企來說,差異化的體現(xiàn)。
另一方面,自動(dòng)駕駛公司同樣熱衷于自研自動(dòng)駕駛域控制器。因?yàn)閷τ谲嚻蠖?,自?dòng)駕駛方案的易用性是很重要的部分,這決定了自動(dòng)駕駛公司需要提供完善的交鑰匙方案,當(dāng)然其中就包括傳感器、域控制器等等。
小馬智行是第一家選擇自研域控制器的L4自動(dòng)駕駛公司,另外宏景智駕、毫末智行、佑駕創(chuàng)新、禾多科技、圖森未來等自動(dòng)駕駛公司都已經(jīng)推出了自研域控制器。
小結(jié):
由于集中式汽車電子電氣架構(gòu)對于軟硬件方面的融合要求,域控制器自研對于智能化發(fā)展較快的車企而言幾乎是一條必經(jīng)之路。除了自動(dòng)駕駛域控制器之外,蔚來還率先自研了底盤域控制器,并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)搭載。汽車踏入智能化時(shí)代,域控制器自研或許會(huì)成為越來越多車企的選擇。
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