软件界说轿车年代来了!电子电气架构居然比机械本质更重要?

发表时间:2022-07-03 04:47:30作者:亚博体彩中心

  前几天社长和咱们聊的奥迪和小鹏,还有广州车展上的广汽埃安,都是这个套路。

  一派归于保守派,以为“买车要买三大件”,轿车应该先满意最根本的交通工具特点;

  而另一派归于激进派,以为“买车要买智能车”,软件界说轿车才是进步用户体会的大趋势。

  反观车企这边,却简直清一色地站在了“激进派”这边。包含上汽零束、长城、比亚迪在内的多家车企,都在着重软件的重要性!

  并且更有意思的是,车企们还不谋而合地提到了“域操控器”,如同谁具有它,就能首先翻开智能轿车的大门相同。

  咱们知道,小到电子表,大到手机、电脑乃至是轿车,只需不是纯机械的产品,都是由硬件和软件一起构成的。

  但轿车究竟由上万个零件组成,是个杂乱的工业产品。所以车企往往会选用“搭积木”的方法来造车,意图便是缩短研制周期、多造几款车,也多节省点本钱。

  像群众燃油车的MQB忍气吞声就固定了前轴到发动机舱隔板的间隔,发动机、变速箱、转向体系、内饰等大部分零件都能通用,但轴距之类的参数却能够跟着车型规划去调整。

  小到4米05的群众Polo)、大到5米05的群众途昂),乃至是群众近邻的奥迪A4L)和斯柯达柯迪亚克),都能依据MQB忍气吞声来出产。

  这样做的优点,是让MQB下的车型具有根本相同的被迫安全规划,能保存磕碰后的形变特性和安全功用,驾驭性、行进质感之类的“形而上学”,也能在必定程度上统筹。

  所以一个优异的轿车忍气吞声就很重要了,它往往决议了轿车硬件水平的下限。就比方正版乐高和山寨积木,组装的手感和制品的细节必定不相同。

  就比方蔚来NT1忍气吞声下ES8/ES6/EC6的车机芯片,下一年就会从老古董英伟达X1替换成算力更强的高通8155。

  就比方广汽的GEP 2.0忍气吞声,在规划时的上限是400V的电压+300kW三合一电驱,续航仅为300-700公里,仅能支撑L2级的辅佐驾驭功用。

  但未来的GEP 3.0忍气吞声,上限或许会是800V电压+400kW多合一电驱,并且会支撑换电+480kW超快充,理论上还能支撑L4级自动驾驭。

  所以忍气吞声就比方一个人的骨架,轿车的硬件就比方一个人的肌肉。骨架的强度决议了肌肉的布局和肌肉强度,终究才构成了轿车这个全体。

  其实比较于像骨架的忍气吞声,电子电气架构更像是一个人的神经体系。它最大的效果,便是操控身体上的每一块肌肉,让它能发挥出最大的效能。

  它和骨架并不直接相连,但假如骨架没有发育彻底,神经体系也没办法发挥它该有的效果。

  所以忍气吞声和电子电气架构之间的联系仍是有些奇妙的,有点像是相互依存的联系。

  简略来说,MCU就像是一个特别小的微型电脑。比方电动车窗和电动座椅,便是经过MCU和继电器操控电机正转和回转,然后完成车窗/座椅的移动的。

  但比MCU还凶猛的,便是被咱们所熟知的ECU(Electric Control Unit),即轿车上的电子操控单元。它最大的效果,便是操控机械。

  就比方最早的ECU——发动机操控单元(Engine Control Unit),它能依据发动机转速、空气流量等多个传感器传回来的数据自动操控喷油嘴的喷油量。

  比起传统的化油器来说,它就如同在一夜之间治好了发动机的帕金森综合征。发动机手里的油壶忽然就不抖了,汽油也能高效地转化成行进的动力了!

  ECU之所以这么优异,是由于它在MCU的根底之上添加了输入和输出接口和通讯电路等设备。

  有了接纳传感器信号-ECU判别-操控器履行这条逻辑通路,才使得发动机这样的轿车零部件能够随时知道自己的状况,才干依据状况针对性地去优化和调整。

  也正是从ECU这块柱石开端,轿车上的“神经网络”才有了雏形,也便是电子电气架构的1.0年代。

  1.0年代的ECU数量并不多,一个ECU也只对应单个或许少量的几个功用,归于各自为战的状况。就像这样:

  跟着科技的开展,轿车上能够用ECU精密操控的东西也越来越多。轿车也由此正式迈进了电控年代。

  小到空调、雨刷,大到燃油车的发动机变速箱、电动车的电机电池,都要经过ECU来操控。

  并且更恐惧的是,多一个功用就多一个ECU、多一套传感器,这就得加一根电线来联通。假如影射的话,还得再来一根。

  电线毁我芳华、耗我金钱、颓我精力,凡是一个不注意就要短路自燃,到时分跳进黄河也洗不清啊!

  比较于一般的线束,总线就比方一条特别的高速公路,让一些顺路的ECU能够在同一条高速上同享更快的信号传输速度,然后进步功率,降低本钱。

  就比方车辆的液晶外表盘里,时速、路程核算、剩下续航、能耗、车灯状况、车门状况、安全带未系提示、毛病灯等信息,都能集成在同一条总线上。

  这也给轿车零部件供货商带来了极大的便当。只需恪守相同的交规,甭管是群众的高速仍是丰田的高速,供货商都能上得去。

  当然,就比方有的高速两条车道,有的高速四条车道;有的高速限速120,也有的高速限速90相同,咱们的需求不同,总线的款式也就各不相同。

  不需求跑那么快的,也需求一般的公路来承载。像CAN、CAN/FD、FlexRay、AFS-LIN、Ethernet之类的车载网络,也是在这个时分百家争鸣的。

  所以电子电气架构的2.0年代,也是从各自为战转向小队作战的一代。小小的ECU们开端有组织、有纪律了!就像这样:

  一台无与伦比的奢华车上,光触手可及的操控按钮都是鳞次栉比的好几十个。什么空调、电话、音响、多媒体、车辆状况……

  要是再加上自动刹车体系和辅佐驾驭体系,要剖析十几个传感器传回来的信号,整个电子电气架构的杂乱程度,令很多的工程师头秃。

  当然,ECU的信号也爽性从坐小客车变成了坐大巴车,每车再配一个高功用处理器当小型指挥部,统筹大局。

  但让人意想不到的是,最早大规模使用域操控器的却并不是BBA这样的传统奢华品牌,也不是咱们的新势力,而是特斯拉!

  特斯拉非常奇妙地把ECU依照功用分类,终究梳理成动力域、底盘域、车身域、文娱信息域等几个域操控器,乃至还把辅佐驾驭功用融进了动力域和底盘域之间!

  有了域操控器之后,ECU和传感器不再需求一一对应,有事能够直接找指挥部处理。

  就比方外表上的车门提示灯就能够直接让车身域和文娱域交流,而不用搭一根线过去了。

  这对特斯拉来说,一方面能省下不少本钱,更好地和燃油车去竞赛;另一方面,Model S极佳的电耗和功用体现,也和线束减重脱不开联系。

  究竟当年的一台高端奢华车单电线加接口就要五六十公斤重,等于车上多坐了一个成年人。要是再加上特斯拉的辅佐体系和文娱功用,恐怕要挨近一百公斤了。

  但对车主来说,选用域操控器之后最大的优点,是曾经有必要要去4S店才干进行晋级替换掉的软件,现在能够经过OTA直接进行晋级。

  特斯拉在2019年就在美国给购买过FSD的老车主替换过新的自动驾驭芯片,蔚来也说要在下一年给老车主替换新的8155车机芯片。

  但话说回来,从这种域操控器架构现已被绝大多数车企承受来看,特斯拉在电子电气架构上的设想的确是非常超前。

  到了这儿咱们不难发现,3.0年代的电子电气架构现已具有必定的统筹才能,ECU现已能“成建制”了!

  虽然在Model S量产的时分,特斯拉现已尽了全部尽力去缩短线公里那么长,造价数百美元。

  或许这关于价格挨近10万美元的ModelS不算什么,但针对4万美元的Model 3,但是一笔“不小的本钱”。

  本钱昂扬的点不仅仅在于价格,更重要的其实是产能。由于特斯拉要想完成大批量低本钱出产,就有必要完成全自动化出产线。

  而线束又只能经过人工进行安装,这无疑耽误了特斯拉卖车的节奏,这也让马斯克非常犯难。

  于是乎,到了Model 3这儿,特斯拉选用了一种极为简略粗犷的处理方法。

  用一块算力极强的芯片建立CCM中心核算单元,再把曾经的辅佐驾驭域和文娱信息域整合进这个CCM中,让ECU都遵守中心核算单元的指挥!

  并且比起曾经爱憎分明的功用性域操控器,在特斯拉Model 3上,现已呈现了“跨域”的概念。

  在电子电气架构3.0年代,车身域首要担任车门、后备厢、车窗、天窗、车灯、空调、音响这种电子设备。

  这种以功用为导向的规划,虽然软件很规整,让人一眼看上去就很爽。但从机械安置上,这会给整车布局带来极大的费事。

  夸大一点来说,要是加装个电尾门,得从车尾牵一根长达四五米的线,才干把它接到车头的域操控器上!更甭说特斯拉Model X还有一对拉风的鹰翼门了。

  就算没有这类高档装备,但刹车灯总是要有的,后备箱锁也是要有的,这些都免不了要从车身下方一穿而过。

  那还用2.0年代的ECU行不可呢?相同不可,由于刹车灯还要跟刹车踏板做衔接,省是不可能省的。

  相同的作业,也发生在辅佐驾驭体系上。体系调查后方需求调用后摄像头和后超声波雷达,这根线也有必要衔接车头的域操控器。

  社长就有一位整车安置工程师朋友,每天的作业除了想方设法让车身布局愈加合理之外,最大的事便是和其他部分撕逼。

  但有了特斯拉Model 3“跨域”的电子电气架构之后,这全部就都方便的解决了!

  特斯拉创造性地把车身分成了“左车身操控器”、“右车身操控器”,以及“中域”——自动驾驭及文娱操控模块这三个大的部分。

  虽然“手刹”这个功用的确是被左右车身操控器瓜分了,但它和物理意义上的“左半边”和“右半边”还有些差异。

  左车身操控器除了转向体系之外,更多地背负了曾经车身域的职责,担任灯光和内饰的电器;

  而右车身操控器则承继了动力域和底盘域的部分,电池和座舱的热办理体系也被放在这儿。

  在“跨域”交融的根底之上再添加一颗强壮的“大脑”,便是现在电子电气架构5.0年代的产品了。

  决议着人们在轿车上的科技体会。它比起天花板肉眼可见的机械本质,未来的可能性简直无限。

  曾经影响了电脑和手机,现在影响了家居和轿车,未来会更会渗透到咱们拾人牙慧中的方方面面。

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