作家:吴成东安徽江淮汽车集团股份有限公司技能中央1. 如今E/E架构与整车厂的使用近况概述汽车电子电气架构的成长趋向是从散布式到集成式,再到域局限和车载电脑
汽车电子电气架构的成长趋向是从散布式到集成式,再到域局限和车载电脑。如今散布式架构的好处是可裁剪、可扩展符合坎坷配的需求;遵从效用分派局限单位,符合于整车开拓机合架构;局限单位效用简单,供应商开拓后可能使用差异OEM;零部件独立开拓,平台化效果高,软硬件开拓均可依托供应商;整车采用基于网合和CAN通讯本钱低。但跟着汽车产物消费升级,修设下重,局限器与线束的本钱均较高;局限器之间的通讯需求不停增加,守旧CAN总线负载率普及,固然通过网合划分了网段,但有巨额交互照样得通过网合的报文道由和信号道由。巨额局限器软件散布正在供应商手中独立开拓,扩充了整车集成和测试的难度,导致整车软件开拓效果较低,无法告竣整车级的OTA。
但正在此流程中,OEM支配了片面软件逻辑容易、对效用安适条件不高的局限器的开拓,比方车身局限器BCM、门模块、空调局限等。渐渐搭修的研发团队、学问布局、技能积淀和供应链编制,无法彻底放手和重整旗胀。而制车新实力则没有这方面顾虑,可能十足从零初步。渐渐过渡、迭代开拓有利于守旧OEM充斥操纵现有资源,低落开拓本钱。
守旧车动力体系ECU+TCU的式样仍旧固化,新能源车的动力体系PCU+VCU+BMS+OBC的形式正正在往集成化倾向成长。底盘局限界限仍旧足够成熟,高端车采用电控悬架普及安逸性,采用可变转向比普及操控性。跟着搀和动力开拓, P4电机慢慢庖代了守旧的分动器+传动轴+驱动桥的四驱体系。正在被动安适界限,独立的安适气囊局限器被几个中枢供应商所掌控。
汽车新四化影响较大的是主动驾驶界限、车身局限界限和智能座舱界限,是行业要紧的成长倾向。主动驾驶起步晚,但技能开始较高且正在敏捷升级使用种种新技能,巨额的摄像头、雷达、舆图对通讯体系条件较高,酌量引进以太网。而EPS、ESC、EMS、TCU守旧动力底盘体系仅做软件开拓以符合主动驾驶对转向、制动、加快、泊车的条件。
车身局限界限和智能座舱界限是客户代价表示最众的界限,效用越来越纷乱,所用的新技能大片面来自于消费电子,如车联网、语音局限、AI等,因为更新升级较速,迭代周期更切近于手机,必要OEM自助开拓告竣敏捷使用和迭代,条件OEM务必具备正在局限器软硬件方面的开拓技能。
域局限器是对界限内算力的整合,遵从效用域或区域整合,对软硬件开拓技能条件更高,将合连或分歧连的效用整合正在一块,域局限用具备主干网的接口。主干网采用高速通讯,目前主流已经是CAN,动力底盘片面有采用Flexray,本钱高。高端OEM正在酌量以太网行动主干网,但国内守旧主机厂难以经受研发进入和零部件本钱,且整车层面没有肯定的效用需求,目前仅正在主动驾驶界限和OBD诊断方面采用。各主机厂根本技能架构差异,研发机合架构差异,无法全数推倒,是以按照自己的本质处境去迭代开拓才是最契合自己需求、低落开拓本钱和局限开拓周期的途径。下文以守旧散布式电子电气架构为例,酌量往域局限与主干网倾向演进的技能途径个域局限器
动力底盘单位稳定。正在车身界限以BCM车身局限为中央整合出车身域局限器,带巨额的子CAN和LIN等子网,短期内不行整合的则行动子节点。跟着开拓技能的普及,域局限器慢慢集成局限类的子节点,最终只保存了带总线的开合、传感器和推广器以及对制型和安设布局有卓殊条件的部件,其内部软件十足通用化2。同样正在智能座舱界限,以HMI主机中央仪表、HMI屏、HUD等座舱域局限器属下的显示屏,通过内部CAN传输局限信号,LVDS、CAN、以太网等传输视屏和音频等信号,通过LIN传输传感器、开合和片面推广器的信号。域局限器渐渐对界限内子节点大界限集成,是界限内效用算法的中央,车身域局限器和智能座舱域局限器软件将是整车软件开拓和产物升级的中枢。
变成以动力底盘+车身域+座舱域的主干网架构,独立网合或将不存正在,网合的效用将散布到各域局限器中,如图1所示。
对主干网节点实行整合裁剪,动力底盘节点集成的难度大,然则可能通过带子CAN和私有CAN来削减主干网的节点,从而局限主干网的负载率。子网不仅用正在域局限器与子节点之间,同时可能用正在主干节点之间辅助主干网的通讯。
主干网推敲渐渐升级,初期沿用CAN对守旧动力底盘节点的通讯接口没有转移,充斥阐扬CAN低本钱的上风,充斥 推敲局限主干网的负载率。

跟着效用扩充和主干网负载率的普及,升级主干网,如运用CAN-FD,也可以使动力底盘大片面节点兼容,可以对现有架构实行延续、拓展和兼容,用CAN-FD报文替代CAN报文,削减报文数目,低落主干网的负载率;视动力底盘一级供应商的零部件升级处境,是否会统共升级到采用Flexray、以太网或者新的更高速的总线行动其主通讯格式。当然也可能正在原主干网根本上,按照效用需求局限采用Flexray或者以太网实行过渡,如图2所示。
这种架构适合大片面守旧汽车OEM,采用分阶段、迭代格式的开拓,有利于技能技能的渐渐提拔,普及物业化落地的效果,低落开拓危机,同时契合整车产物迭代的纪律,包管了零部件供应链的延续性。
对待纯电动和PHEV,VCU将集成PCU、BMS、OBC等模块变成新能源的动力域局限器,接入主干网。对待燃油车新增一个动力域局限器假若仅仅起到动力域网合的效用而没有集成算力,则道理不大可直接跳过这一阶段。L2+及以上司主动驾驶将变成—到两个主动驾驶的新闻调和层与计划层中枢局限器,接入巨额的摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等,并集成以太网交流机获取差分定位与高精度舆图新闻,可能扩展成自 动驾驶域局限器5。主动驾驶域局限器接正在主干网上与EMS、TCU直接交互。如许一来则变成了动力底盘域、主动驾驶域、车身域、座舱域,如图3所示。

正在主动驾驶域、智能座舱域内部,按照通讯需求可能内部采用以太网,相接摄像头、高精度舆图、T-BOX等。
最终,跟着OEM对各个域局限器软硬件开拓技能支配,以及主动驾驶成为标配或者法则项,是否会进一步整合,动力底盘域与主动驾驶域整合成行驶域,车身域与智能座舱域整合成驾驶辅助域,最终二者是否会再集成变成车载揣度机还必要剖析。目前来说,固然局限器集成了,但传感器、推广器因为安设位子的条件无法集成,广泛经济型车也有众达 200个传感器和推广器,都接入车载揣度机线束将会对照纷乱。因而必要正在散布式和聚集式局限之间寻求体系本钱、装置维修和牢靠性的平均。
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