整車(chē)電子電氣架構(gòu)的案例
重型商用車(chē)電子電氣架構(gòu)的規(guī)劃
作者 | 張文斌、王濤、丁萬(wàn)興、韓慶福、徐成竹
來(lái)源 | 北京福田戴姆勒汽車(chē)有限公司
隨著汽車(chē)電子控制技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)車(chē)輛安全性、舒適性及經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，中國(guó)重型商用車(chē)裝用的電子器件越來(lái)越多，整車(chē)電氣系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，日趨龐雜的電氣系統(tǒng)對(duì)整車(chē)的功能擴(kuò)展、安裝空間分配、成本控制及開(kāi)發(fā)周期等方面都帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)，非系統(tǒng)性設(shè)計(jì)的整車(chē)電氣系統(tǒng)已不能滿足企業(yè)多車(chē)型車(chē)輛的使用要求，對(duì)車(chē)輛整車(chē)電氣系統(tǒng)優(yōu)化的要求日益迫切。為了處理當(dāng)前或未來(lái)系統(tǒng)中不斷增加的數(shù)據(jù)處理要求，各廠商正在進(jìn)行整車(chē)電子電氣架構(gòu)的開(kāi)發(fā)與規(guī)劃，合理的整車(chē)電子電氣架構(gòu)規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)共享信息可用可靠的前提。
同時(shí)，為了滿足現(xiàn)在不斷增長(zhǎng)的輔助駕駛和預(yù)見(jiàn)性駕駛等數(shù)據(jù)處理需求，以及滿足未來(lái)數(shù)據(jù)交互更加龐雜的自動(dòng)駕駛規(guī)劃要求，實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)信息的可用、可信以及可靠，由此，以頂層設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行系統(tǒng)性的整車(chē)電子電氣架構(gòu)的研發(fā)與規(guī)劃，已是大勢(shì)所趨。
1. 詳細(xì)的技術(shù)內(nèi)容
1.1 總體思路
以頂層設(shè)計(jì)的理念構(gòu)建福田戴姆勒企業(yè)自身特色的重型商用車(chē)電子電氣架構(gòu)，包括整車(chē)電子電氣功能規(guī)劃、電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、功能模塊化設(shè)計(jì)與分配、整車(chē)電氣連接的設(shè)計(jì)。通過(guò)整車(chē)系統(tǒng)需求定義、原子邏輯單元的搭建實(shí)現(xiàn)整車(chē)功能邏輯的配置，然后利用模塊化的設(shè)計(jì)方法，將功能需求分配到各電控單元，建立多維度架構(gòu)模型，最后進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的評(píng)估選擇，完成可拓展型的整車(chē)電子電氣架構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)及應(yīng)用。本項(xiàng)目將打造企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化硬件平臺(tái)，制定整車(chē)電氣系統(tǒng)優(yōu)化解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)重型商用車(chē)系列車(chē)型的功能拓展，電子電氣架構(gòu)平臺(tái)較易實(shí)現(xiàn)整車(chē)電氣系統(tǒng)的擴(kuò)大或縮小，可以滿足企業(yè)產(chǎn)品線上各類(lèi)重型車(chē)型對(duì)功能分配、成本控制等的不同要求，以滿足客戶的各種需求。
展開(kāi) 網(wǎng)關(guān)控制器———整車(chē)電子電氣架構(gòu)中的核心部件
概述
網(wǎng)關(guān)控制器是整車(chē)電子電氣架構(gòu)中的核心部件，其作為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互樞紐，可將CAN、LIN、MOST、FlexRay、Ethernet 等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行路由。此外，由于獨(dú)立網(wǎng)關(guān)控制器的存在，整車(chē)電子電氣架構(gòu)的設(shè)計(jì)可以更加優(yōu)化，整車(chē)廠可以通過(guò)它來(lái)提高整車(chē)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性、整車(chē)的安全性、以及整車(chē)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的保密性。因此，網(wǎng)關(guān)控制器已經(jīng)日益成為整車(chē)電子電氣架構(gòu)中不可或缺的重要部件。
產(chǎn)品功能
? 基本功能
? 報(bào)文 / 信號(hào)路由功能
? 速率轉(zhuǎn)換與協(xié)議翻譯
? 整車(chē)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)診斷
? 網(wǎng)關(guān)自診斷
? 網(wǎng)絡(luò)管理
? 本地喚醒
? Bootloader
? 開(kāi)關(guān)采集
? 總線喚醒
? 特色功能
? 整車(chē)節(jié)點(diǎn)配置
? 整車(chē)數(shù)據(jù)信息備份
? 整車(chē)對(duì)外診斷接口
? 整車(chē)運(yùn)輸模式控制
產(chǎn)品特點(diǎn)
產(chǎn)品平臺(tái)化，開(kāi)發(fā)時(shí)間短，可有效配合客戶整車(chē)開(kāi)發(fā)計(jì)劃。
展開(kāi) 經(jīng)緯恒潤(rùn)整車(chē)電子電氣架構(gòu)解決方案，助力智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展
隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)功能需求越來(lái)越豐富多樣，車(chē)載電子器件數(shù)量越來(lái)越多，汽車(chē)通訊網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)已不能支撐汽車(chē)“四化”技術(shù)的發(fā)展需要, 汽車(chē)電子電氣架構(gòu)需變革才能支撐未來(lái)智能汽車(chē)的相關(guān)配置。
經(jīng)緯恒潤(rùn)自2009年起提供整車(chē)電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)服務(wù)，經(jīng)過(guò)十多年的技術(shù)沉淀與創(chuàng)新，能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾?em>整車(chē)電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)解決方案，包括邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、物理架構(gòu)設(shè)計(jì)、SOA設(shè)計(jì)，并可以在架構(gòu)設(shè)計(jì)中融合OTA、整車(chē)安全、能量管理等新技術(shù)，至今已與一汽、北汽、解放、重汽等國(guó)內(nèi)多個(gè)整車(chē)廠合作，助力多款車(chē)型量產(chǎn)，技術(shù)水平及服務(wù)態(tài)度廣受客戶好評(píng)。
▎面向部件的整車(chē)E/E架構(gòu)開(kāi)發(fā)咨詢服務(wù)
為適應(yīng)市場(chǎng)用戶需求的快速變化，車(chē)型開(kāi)發(fā)及迭代周期顯著縮短，E/E架構(gòu)團(tuán)隊(duì)面臨著要在有限的開(kāi)發(fā)周期內(nèi)保持產(chǎn)品設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，經(jīng)緯恒潤(rùn)根據(jù)多年的架構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)推出了一套短周期E/E架構(gòu)開(kāi)發(fā)解決方案-面向部件的整車(chē)E/E架構(gòu)開(kāi)發(fā)解決方案，可根據(jù)OEM的車(chē)型產(chǎn)品特點(diǎn)，協(xié)助OEM E/E架構(gòu)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在4～6月時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)一套完整的整車(chē)E/E架構(gòu)需求規(guī)范。
▎面向軟件模塊的整車(chē)E/E架構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)咨詢服務(wù)
隨著整車(chē)架構(gòu)向集中化方向加速發(fā)展，在相似硬件體系結(jié)構(gòu)下，如何打造具備獨(dú)特基因的差異化功能是各大OEM面臨的挑戰(zhàn)。OEM對(duì)上層邏輯、算法資源自主掌控的急迫度顯著提升，即軟件成為定義汽車(chē)的關(guān)鍵。整車(chē)E/E架構(gòu)團(tuán)隊(duì)作為整車(chē)電子電氣系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，必須從提高軟件競(jìng)爭(zhēng)力的角度來(lái)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，更好地統(tǒng)籌整車(chē)電子電氣系統(tǒng)的軟件架構(gòu)。
展開(kāi) 淺談汽車(chē)電子電氣域架構(gòu)
汽車(chē)電子在經(jīng)歷了這么多的變遷后，終于開(kāi)始走向一條由繁至簡(jiǎn)的路。而新的域，也就是今天提到的，未來(lái)可能會(huì)實(shí)現(xiàn)的基于位置分布的“域Zone”，通過(guò)不同域之間的交互融合，用接近原則這一簡(jiǎn)單的招式，完美規(guī)避了上述問(wèn)題，但是卻也給軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)了史詩(shī)級(jí)的挑戰(zhàn)。例如，車(chē)身控制器工程師可能需要開(kāi)始研習(xí)雷達(dá)的驅(qū)動(dòng)和算法；功能安全ASIL-C和D級(jí)別的軟件開(kāi)發(fā)逐漸變成標(biāo)配。域的控制開(kāi)發(fā)要求將不再僅限于功能，軟硬件開(kāi)發(fā)將打破傳統(tǒng)的功能劃分壁壘，更多地需要從整車(chē)角度思考去設(shè)計(jì)。
寫(xiě)在最后
基于“域Zone”的電子電氣架構(gòu)，看似簡(jiǎn)單，實(shí)則包含了非常多的架構(gòu)學(xué)問(wèn)在其
中。它打破的，不僅僅是功能與功能之間的隔閡，更打破了整車(chē)架構(gòu)的思維壁壘。更重要的是，特斯拉已經(jīng)用他們?cè)贛odel3上的答卷證明了，Zone并不是不可實(shí)現(xiàn)的，超前的架構(gòu)和低廉的成本是可以同時(shí)具備的。那么，域究竟是終點(diǎn)，還是新時(shí)代的起點(diǎn)？整車(chē)電子電氣架構(gòu)有沒(méi)有更好的解決方案？
展開(kāi) 
【6月17-18日 北京】適用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的電子架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程與方法高級(jí)培訓(xùn)班
尊敬的相關(guān)單位負(fù)責(zé)人：
隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展汽車(chē)電子技術(shù)不斷革新，汽車(chē)向著更加智能和自動(dòng)化的方向發(fā)展，特別是以智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化和共享化為代表的新技術(shù)給傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)品形態(tài)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來(lái)翻天覆地的變化。整車(chē)電子電氣系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，各子系統(tǒng)間交互的實(shí)時(shí)性、安全性、可靠性面臨更大的挑戰(zhàn)。在平臺(tái)規(guī)劃和項(xiàng)目規(guī)劃前期， 就要開(kāi)始對(duì)整車(chē)電子電氣系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行基于架構(gòu)的平臺(tái)化開(kāi)發(fā)。整車(chē)電子電氣架構(gòu)作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程， 需求工程是其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的第一步， 需求及目標(biāo)的定義關(guān)系到整車(chē)電子電氣架構(gòu)(EEA) 開(kāi)發(fā)的成敗， 只有做好產(chǎn)品的需求開(kāi)發(fā)和需求管理的工作，才能真正做到自上而下的開(kāi)發(fā)模式， 避免后期由于設(shè)計(jì)更改造成的損失；整車(chē)廠的核心就是需求，其意義非常重大。
為了提高汽車(chē)整車(chē)電子電器開(kāi)發(fā)能力，特邀請(qǐng)整車(chē)電氣領(lǐng)域資深專家以案例和實(shí)際發(fā)生的問(wèn)題，詳細(xì)講解整車(chē)電子電氣構(gòu)建開(kāi)發(fā)的理念、目的、流程、和方法。決定于2019年6月17 － 18日 在 北京 舉辦 “適用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的電子架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程與方法高級(jí)培訓(xùn)班 ”，具體事項(xiàng)通知如下：
一、時(shí)間地點(diǎn)
2019年6月17-18日
北京（具體地點(diǎn)于培訓(xùn)前一周通知）
二、參加對(duì)象
各大汽車(chē)整車(chē)廠、新能源汽車(chē)廠、各汽車(chē)零部件配套廠相關(guān)的汽車(chē)電子工程師、系統(tǒng)工程師、電子架構(gòu)工程師，智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)工程師等
三、主講專家
資深專家：曾就職于國(guó)內(nèi)某頂尖合資整車(chē)研發(fā)中心，深度參與多個(gè)車(chē)型平臺(tái)的電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)過(guò)程，包括混合動(dòng)力、L2級(jí)別輔助駕駛車(chē)型。后就職于某新能源主機(jī)廠，負(fù)責(zé)電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)，主導(dǎo)建立全過(guò)程的正向的電子架構(gòu)開(kāi)發(fā)能力。現(xiàn)就職于某自動(dòng)駕駛科技公司專注于可支持自動(dòng)駕駛智能網(wǎng)聯(lián)的電子電氣架構(gòu)平臺(tái)開(kāi)發(fā)，并支持該公司的北美硅谷算法團(tuán)隊(duì)研發(fā)可支持量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛。
展開(kāi) 基于新架構(gòu)的智能汽車(chē)整車(chē)線束設(shè)計(jì)研究
來(lái)源 |
汽車(chē)功能安全
本文從成本的角度、電連接性能以及汽車(chē)電子電氣新架構(gòu)角度出發(fā)，對(duì)整車(chē)線束的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，達(dá)到了提高車(chē)輛可靠性、降低成本、提升電連接性能的目的。
1. 電子電氣架構(gòu)對(duì)汽車(chē)影響
電子電氣架構(gòu)起到電子電氣系統(tǒng)總布置的功能。在功能需求、法規(guī)和設(shè)計(jì)要求等特定約束下，通過(guò)對(duì)功能、性能、成本和裝配等各方面進(jìn)行分析，所得到最優(yōu)的電子電氣系統(tǒng)模型。就現(xiàn)代汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，汽車(chē)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)集中反映出消費(fèi)者對(duì)于汽車(chē)舒適度、人性化、智能化以及美觀性的消費(fèi)需求。同時(shí)，汽車(chē)電子電氣架構(gòu)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，廣泛涉及軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)、線路等多方面內(nèi)容。
2. 電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)流程
針對(duì)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的設(shè)計(jì)，國(guó)際通用的開(kāi)發(fā)模式為V模式開(kāi)發(fā)流程。電子電氣架構(gòu)整體設(shè)計(jì)工作和流程優(yōu)化，需要遵循六個(gè)步驟進(jìn)行，電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程見(jiàn)圖1。
圖1 電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程
1）對(duì)于汽車(chē)功能需求進(jìn)行定義。在該階段實(shí)施期間，需要根據(jù)市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)的實(shí)際需求、客戶的具體需求進(jìn)行分析，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析以及統(tǒng)計(jì)等工作，保證在初期工作中，能夠?qū)?em>整車(chē)需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與評(píng)估，也能對(duì)進(jìn)電子電器系統(tǒng)需求進(jìn)行定義，這樣才能使電氣測(cè)試規(guī)范的制定滿足相關(guān)需求。
2）對(duì)整個(gè)電子電器系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證其制定的合理性。期間，需要根據(jù)電子電氣系統(tǒng)的實(shí)際需求，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)以及電氣加工方案進(jìn)行合理制定，在整體上，保證整車(chē)電子電氣架構(gòu)方案物理、邏輯架構(gòu)的充分設(shè)計(jì)。
3）對(duì)電子電器件進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
展開(kāi) 基于新架構(gòu)的智能汽車(chē)整車(chē)線束設(shè)計(jì)研究
本文從成本的角度、電連接性能以及汽車(chē)電子電氣新架構(gòu)角度出發(fā)，對(duì)整車(chē)線束的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，達(dá)到了提高車(chē)輛可靠性、降低成本、提升電連接性能的目的。
1. 電子電氣架構(gòu)對(duì)汽車(chē)影響
電子電氣架構(gòu)起到電子電氣系統(tǒng)總布置的功能。在功能需求、法規(guī)和設(shè)計(jì)要求等特定約束下，通過(guò)對(duì)功能、性能、成本和裝配等各方面進(jìn)行分析，所得到最優(yōu)的電子電氣系統(tǒng)模型。就現(xiàn)代汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，汽車(chē)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)集中反映出消費(fèi)者對(duì)于汽車(chē)舒適度、人性化、智能化以及美觀性的消費(fèi)需求。同時(shí)，汽車(chē)電子電氣架構(gòu)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，廣泛涉及軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)、線路等多方面內(nèi)容。
2. 電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)流程
針對(duì)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的設(shè)計(jì)，國(guó)際通用的開(kāi)發(fā)模式為V模式開(kāi)發(fā)流程。電子電氣架構(gòu)整體設(shè)計(jì)工作和流程優(yōu)化，需要遵循六個(gè)步驟進(jìn)行，電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程見(jiàn)圖1。
圖1 電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程
1）對(duì)于汽車(chē)功能需求進(jìn)行定義。在該階段實(shí)施期間，需要根據(jù)市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)的實(shí)際需求、客戶的具體需求進(jìn)行分析，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析以及統(tǒng)計(jì)等工作，保證在初期工作中，能夠?qū)?em>整車(chē)需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與評(píng)估，也能對(duì)進(jìn)電子電器系統(tǒng)需求進(jìn)行定義，這樣才能使電氣測(cè)試規(guī)范的制定滿足相關(guān)需求。
2）對(duì)整個(gè)電子電器系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證其制定的合理性。期間，需要根據(jù)電子電氣系統(tǒng)的實(shí)際需求，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)以及電氣加工方案進(jìn)行合理制定，在整體上，保證整車(chē)電子電氣架構(gòu)方案物理、邏輯架構(gòu)的充分設(shè)計(jì)。
3）對(duì)電子電器件進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。在實(shí)際工作執(zhí)行期間，需要根據(jù)一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)電子電氣架構(gòu)方案進(jìn)行物理、邏輯的優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證在真正含義能夠促進(jìn)電氣電器件解決方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
展開(kāi) 蔚來(lái)汽車(chē)的電子電氣架構(gòu)
寫(xiě)這個(gè)話題，主要是接新造勢(shì)力電子電氣架構(gòu)分析的第二篇，這塊蔚來(lái)的工程師出來(lái)講得也比較少。所以只能從售后手冊(cè)和拆車(chē)分析里面獲取。
由于蔚來(lái)并不是以工程技術(shù)為主打口碑，我們看到的千兆以太網(wǎng)絡(luò)+高性能電控單元構(gòu)成整車(chē)電子電氣架構(gòu)，是逐步看到在2020年的智能網(wǎng)關(guān)、智能座艙以及智能駕駛系統(tǒng)，從硬件到軟件到應(yīng)用層開(kāi)始鋪設(shè)，2022年量產(chǎn)自動(dòng)駕駛域控制器ADC采用英偉達(dá)ORIN芯片，中央顯示控制器單元采用高通8155芯片。
▲圖1.蔚來(lái)的分域設(shè)計(jì)，F(xiàn)OTA的時(shí)間點(diǎn)是很早的
Part 1
蔚來(lái)的演進(jìn)過(guò)程
分段來(lái)看：
蔚來(lái)第一代電子電氣架構(gòu)（ES8）：采用分布式為主，創(chuàng)新點(diǎn)在于智能中央網(wǎng)關(guān)（CGW），數(shù)字座艙控制器和自動(dòng)駕駛部分，以太網(wǎng)這塊只用在有限的部分。
蔚來(lái)改進(jìn)版本的1.5代（后續(xù)升級(jí)的ES6、EC6和更新的ES8）：導(dǎo)入了自動(dòng)輔助駕駛控制器和泊車(chē)架構(gòu)，增強(qiáng)了座艙部分，加大了相應(yīng)的自研軟件的力度，主要集中在智能網(wǎng)聯(lián)、智能座艙、自動(dòng)輔助駕駛，三電和車(chē)身這塊有點(diǎn)時(shí)間是相對(duì)較慢的（電驅(qū)電控以及部分車(chē)身控制）。
蔚來(lái)新的NP2（ET7和ET5）：由于智能駕駛和座艙的軟件提升，在這塊領(lǐng)域里面應(yīng)用軟件與硬件的獨(dú)立化，網(wǎng)關(guān)的迭代和車(chē)身在一起的。
下一代：這部分有聊過(guò)，東西比較多，目前還在構(gòu)型階段。
▲圖2.蔚來(lái)量產(chǎn)的這一代系統(tǒng)
所以我的理解，蔚來(lái)的迭代是一步步演進(jìn)的，分塊把自動(dòng)駕駛從Mobileye替換成NVIDIA的Orin，把座艙替換成更高級(jí)的處理器。然后在CGW上做一些調(diào)整，導(dǎo)入了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
展開(kāi) ID.4、Model Y、Mach E電子電氣架構(gòu)對(duì)比
但是在整車(chē)電子電氣架構(gòu)變革的當(dāng)前，汽車(chē)ECU數(shù)量會(huì)有什么變化，以及傳統(tǒng)車(chē)企在架構(gòu)升級(jí)過(guò)程中會(huì)有哪些考慮呢？
首先
ID.4、Model Y、Mach E的ECU數(shù)量分別為52、26、51，可以明顯的看出，特斯拉的集成度高很多，這主要是因?yàn)樘厮估瓕⒈姸嘈⌒虴CU的功能集成到域控制器中，比如將車(chē)門(mén)、車(chē)窗、車(chē)燈、后視鏡等的控制策略集成到LBCM LH和BCM RH中。
而福特和大眾復(fù)用了很多小型ECU
。雖然復(fù)用了不少ECU，但是大眾在電子電器架構(gòu)的升級(jí)過(guò)程中，已經(jīng)做了很大的更新，圖1是奧迪e-tron與ID.4的電子電器架構(gòu)，可以看出巨大的變化。另外復(fù)用也是基于成本、開(kāi)發(fā)時(shí)間、開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)衡，還記得在ID.3剛上市時(shí)，出現(xiàn)了眾多軟件bug，而且ID系列與Model 3的亮相時(shí)間差不多，分別在2017、2016年，但Model 3在2017年7月就開(kāi)始交付，而ID.3在2020年才開(kāi)始交付。
從馬斯克的自傳中可以看出其工作節(jié)湊：
那天是周六，停車(chē)場(chǎng)卻停滿了車(chē)。在特斯拉的辦公室里，幾百名年輕人正在工作，有些人在電腦上設(shè)計(jì)汽車(chē)部件，另一些人則在用自己辦公桌上的電子設(shè)備做實(shí)驗(yàn)。每隔幾分鐘就能聽(tīng)到馬斯克爆發(fā)出響亮的笑聲，響徹整個(gè)樓層。當(dāng)馬斯克走進(jìn)我等候的會(huì)議室時(shí)，我對(duì)他說(shuō)看到這么多人在周六上班很令人驚嘆。馬斯克卻對(duì)此不以為然，抱怨說(shuō)最近周末工作的人越來(lái)越少“我們變得越來(lái)越散漫，”馬斯克回復(fù)道“我剛剛正準(zhǔn)備發(fā)封郵件。我們太散漫了。”
展開(kāi) 淺淡智能汽車(chē)EEA發(fā)展
什么是整車(chē)電子電氣架構(gòu)？
早先，汽車(chē)上控制單元的作用主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制，每個(gè)電器都需要一個(gè)控制器進(jìn)行獨(dú)立控制，也就是分布式架構(gòu)。
隨著車(chē)載電器越來(lái)越多，對(duì)應(yīng)的ECU（Electronic Control Unit，電子控制單元）越來(lái)越多，首先從硬件的配置上來(lái)說(shuō)，復(fù)雜而沉重。
ECU來(lái)源不同，程序編譯方法和語(yǔ)言不同；各個(gè)ECU都有自己獨(dú)立的通信，線束復(fù)雜；物理位置各不相同，總裝復(fù)雜度大；資源浪費(fèi)，運(yùn)算能力不能物盡其用，成本上漲。
因此，需要一個(gè)全新的整車(chē)電子電氣架構(gòu)來(lái)解決分布式架構(gòu)帶來(lái)的問(wèn)題，尤其是汽車(chē)正在從一個(gè)傳統(tǒng)的交通工具傳向智能終端
轉(zhuǎn)變之時(shí)。
“功能域”與“域控制器”
德?tīng)柛Ｂ氏仍谄?chē)行業(yè)引入了“功能域”的概念，來(lái)統(tǒng)一整車(chē)電子電氣架構(gòu)的搭建。功能域就是按照功能來(lái)進(jìn)行劃分，比如車(chē)身系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)以及輔助駕駛系統(tǒng)等。
每個(gè)域中，DCU（Domain Control Unit，域控制器）來(lái)協(xié)調(diào)域下的各個(gè)ECU，擔(dān)任域內(nèi)主要的運(yùn)算責(zé)任，從而降低各個(gè)ECU的負(fù)擔(dān)，并有利于域內(nèi)的集中控制，而非各自為政。
整車(chē)電子電氣架構(gòu)成型
德?tīng)柛Ｒ不诖耍岢隽薊EA（Electrical/Electronic Architecture，電子電氣架構(gòu)），集合汽車(chē)的電子電氣系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)、中央電器盒的設(shè)計(jì)、連接器的設(shè)計(jì)、電子電氣分配系統(tǒng)等設(shè)計(jì)為一體的整車(chē)電子電氣解決方案的概念。
展開(kāi) 汽車(chē)電子 網(wǎng)關(guān)控制器
網(wǎng)關(guān)控制器是整車(chē)電子電氣架構(gòu)中的核心部件，其作為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互樞紐，可將CAN、LIN、MOST、FlexRay、Ethernet 等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行路由。此外，由于獨(dú)立網(wǎng)關(guān)控制器的存在，整車(chē)電子電氣架構(gòu)的設(shè)計(jì)可以更加優(yōu)化，整車(chē)廠可以通過(guò)它來(lái)提高整車(chē)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性、整車(chē)的安全性、以及整車(chē)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的保密性。因此，網(wǎng)關(guān)控制器已經(jīng)日益成為整車(chē)電子電氣架構(gòu)中不可或缺的重要部件。
產(chǎn)品功能
? 基本功能
? 報(bào)文 / 信號(hào)路由功能
? 速率轉(zhuǎn)換與協(xié)議翻譯
? 整車(chē)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)診斷
? 網(wǎng)關(guān)自診斷
? 網(wǎng)絡(luò)管理
? 本地喚醒
? Bootloader
? 開(kāi)關(guān)采集
? 總線喚醒
? 特色功能
? 整車(chē)節(jié)點(diǎn)配置
? 整車(chē)數(shù)據(jù)信息備份
? 整車(chē)對(duì)外診斷接口
? 整車(chē)運(yùn)輸模式控制
產(chǎn)品特點(diǎn)
產(chǎn)品平臺(tái)化，開(kāi)發(fā)時(shí)間短，可有效配合客戶整車(chē)開(kāi)發(fā)計(jì)劃。
展開(kāi) 
新型電子電氣架構(gòu)的思考
積木家具備完整落地電子電氣架構(gòu)方案的能力，業(yè)務(wù)范圍包括域控架構(gòu)或區(qū)域架構(gòu)設(shè)計(jì)，以太網(wǎng)設(shè)計(jì)，SOA設(shè)計(jì)，功能安全設(shè)計(jì)，信息安全設(shè)計(jì)，功能架構(gòu)設(shè)計(jì)等等。
奧迪A8、寶馬7系和特斯拉的智能駕駛及整車(chē)電子電氣架構(gòu)
Model S有5種LIN總線，它們具有以下功能：LIN 1——方向盤(pán)控制單元；LIN2——12 V智能電池傳感器和監(jiān)控單元；LIN 3——座椅加熱器和后視鏡；LIN 4——保留供將來(lái)使用：連接到整車(chē)控制模塊BCM的LIN總線傳輸來(lái)自左右車(chē)門(mén)傳感器的數(shù)據(jù)，因此車(chē)身控制器可以確保擋風(fēng)玻璃刮水器、燈和HVAC系統(tǒng)的正確操作。特斯拉中央網(wǎng)關(guān)單元的媒體控制器有USB、e—net、line等線連接。
特斯拉Medel S7控制器局域網(wǎng)總線框圖見(jiàn)圖13。
車(chē)載E/E架構(gòu)不斷升級(jí)，整車(chē)架構(gòu)指引趨勢(shì)
就近接入，擴(kuò)展靈活，“Zone”區(qū)域控制成為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)重要組成部分。在“功能域”集中的基礎(chǔ)上，通過(guò)Zone區(qū)域控制器對(duì)全車(chē)的設(shè)備進(jìn)行就近接入，能夠更好的實(shí)現(xiàn)硬件的擴(kuò)展，減少整車(chē)線束長(zhǎng)度及成本，成為整車(chē)電子電氣架構(gòu)中重要的組成部分。
博世E/E架構(gòu)升級(jí)示意圖
未來(lái)電子電器架構(gòu)拓?fù)鋱D
二、 全新電子電氣架構(gòu)下，整車(chē)的控制器發(fā)展趨勢(shì)如何演變？
1、控制器（ECU）：功能控制核心，協(xié)助實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能
功能控制中樞，處理輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)功能控制。汽車(chē)控制器是實(shí)現(xiàn)整車(chē)功能控制的關(guān)鍵器件，一般由MCU、電源芯片、通信芯片、輸入處理電路、輸出處理電路等構(gòu)成，通過(guò)對(duì)各類(lèi)傳感器信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)以及控制信號(hào)的處理，來(lái)對(duì)閥、電機(jī)、泵、開(kāi)關(guān)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
ECU架構(gòu)原理圖
通過(guò)整車(chē)微控制器能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括：接收信號(hào)并解析、邏輯判斷、網(wǎng)絡(luò)通信、故障診斷和處理、設(shè)備地址識(shí)別等等。
2、整車(chē)電子電氣功能升級(jí)，ECU數(shù)量不斷提升
微控制器在傳統(tǒng)的車(chē)輛中為分布式架構(gòu)，每增加一個(gè)功能需要增加一個(gè)ECU。隨著整車(chē)電子電氣功能的不斷升級(jí)，ECU的數(shù)量在不斷提升。根據(jù)Strategy Analytics的數(shù)據(jù)顯示，目前汽車(chē)平均采用約25個(gè)ECU，但是高端型號(hào)ECU數(shù)量已經(jīng)超過(guò)100個(gè)。不同的ECU之間，主要采用CAN/LIN總線對(duì)其進(jìn)行連接，近年來(lái)汽車(chē)中CAN/LIN總線節(jié)點(diǎn)的數(shù)目在不斷提升，其中LIN總線節(jié)點(diǎn)CAGR約為17%，CAN節(jié)點(diǎn)的CAGR約為13%。
展開(kāi) 網(wǎng)關(guān)控制器（GW）
概述
網(wǎng)關(guān)控制器是整車(chē)電子電氣架構(gòu)中的核心部件，其作為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互樞紐，可將 CAN、LIN、MOST、FlexRay、Ethernet 等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行路由。此外，由于獨(dú)立網(wǎng)關(guān)控制器的存在，整車(chē)電子電氣架構(gòu)的設(shè)計(jì)可以更加優(yōu)化，整車(chē)廠可以通過(guò)它來(lái)提高整車(chē)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性、整車(chē)的安全性、以及整車(chē)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的保密性。
產(chǎn)品功能
- 基本功能
報(bào)文 / 信號(hào)路由功能
速率轉(zhuǎn)換與協(xié)議翻譯
整車(chē)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)診斷
網(wǎng)關(guān)自診斷
網(wǎng)絡(luò)管理
本地喚醒
Bootloader
開(kāi)關(guān)采集
總線喚醒
- 特色功能
整車(chē)節(jié)點(diǎn)配置
整車(chē)數(shù)據(jù)信息備份
整車(chē)對(duì)外診斷接口
整車(chē)運(yùn)輸模式控制
信息安全
產(chǎn)品特點(diǎn)
產(chǎn)品平臺(tái)化，開(kāi)發(fā)時(shí)間短，可有效配合客戶整車(chē)開(kāi)發(fā)計(jì)劃。同時(shí)，可根據(jù)客戶需要，配置以下內(nèi)容：
- 根據(jù)客戶需求，兼容 CAN/CANFD/Ethernet 網(wǎng)關(guān)功能
- 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置 CAN 通道個(gè)數(shù)（2~8 個(gè)通道）
- 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理策略，配置 CAN 收發(fā)器類(lèi)型
- 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置高速或低速容錯(cuò) CAN 收發(fā)器類(lèi)型
- 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置 2 路 LIN 接口及 3 路開(kāi)關(guān)輸入 接口
- 低功耗
工作電流小于 200mA，休眠電流小于 200uA
- 可靠性
產(chǎn)品通過(guò)國(guó)際一流整車(chē)廠商的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
CAN 接口具備完備的 EMC 性能保證措施
MCU 具備雙看門(mén)狗監(jiān)控
關(guān)鍵數(shù)據(jù)雙備份及數(shù)據(jù)掉電緩存
瞬態(tài)電壓抑制、ESD 靜電防護(hù)以及過(guò)壓與反接保護(hù)等一系列保護(hù)措施
展開(kāi) 