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电子电气架构将引领智能汽车的技术变革  [复制链接]

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2019-12-04来源: 汽车之家 关键字:电子电气架构  智能汽车

今年,通用汽车不止一次在各个场合提到,“新一代电子电气架构Global B将为未来汽车产品开发中的电气化、主动安全、车载娱乐、智能互联以及Super Cruise技术升级提供系统支持,并为通用推出真正的‘智能汽车’奠定基础。”凯迪拉克CT5是通用面向中国市场而推出的首款搭载该架构的车型。目前被全球主流汽车企业所重视的电子电气架构,到底会给汽车带来什么样的颠覆性变革?

电子电气架构(EEA,Electrical/Electronic Architecture)是由车企所定义的一套整合方式。该架构能把汽车中的各类传感器、ECU(电子控制单元)、线束拓扑和电子电气分配系统完美地整合在一起,完成运算、动力和能量的分配,实现整车的各项智能化功能。

大众、宝马、奔驰和沃尔沃等欧洲车企,已经开始基于新的车载高性能计算平台(HPC)的汽车电子电气架构开发工作。一方面是因为竞争对手特斯拉已经在很多方面采用了跳跃式的开发方式;另一方面是他们敏锐地觉察到,消费者对未来智能汽车的期待与智能手机有类似之处。传统车企已经感受到,新技术发展给自身开发流程带来的压力,尤其是在面对“以快打慢”、讲究体验和迭代的互联网巨头时,这种竞争压力更甚。

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2019-12-9 16:19


未来,软件的功能和质量将决定汽车的产品体验,汽车的差异性逐步由“软件定义”,这也是智能家居、智能手机等产品共同具有的特征。凡是有雄心的车企都希望牢牢掌控决定产品个性化的核心技术,因此每个车企都会基于一个智能化的、可演化的电子电气架构来打造汽车产品。

电子电气架构将引领智能汽车的技术变革

汽车电子电气架构正朝着满足用户个人数字生活需求的方向演变,其核心逻辑是基于“MaaS”(出行即服务)的理念。那么,从过去到现在再到未来,汽车电子电气架构都是如何进化的呢?

传统的电子电气架构是一种分布式方案,根据汽车功能划分成不同的模块,如动力总成、信息娱乐、底盘和车身等。如此,既可以把功能进行简化,又方便在各个模块中找到最优的供应商。此外,每个控制器的设计都基于特定的功能需求展开的,并通过CAN总线传递彼此间的信息,以此来实现整车的功能。

这种分布式方案最大的特点是功能划分明确,可以通过预先的设计来严格明确界限,所有历史工作的继承性也很强。由于划分后的每个模块相对独立,如果需要做出改变,那么选出一部分东西进行更新即可。然而,这种模式的缺点也很明显,那就是容易导致模块太多且可控性不强。

现如今,汽车电子电气架构已经向集中式发展,并使用“域”划分的方法,把从属相关的部分尽可能地进行整合,以几个大单元为单位打破模块内的功能划分。特别是通过系统和软件层面的集成,把原有的硬件配置局限打破,域控制器成为一个领域内的主要计算和调度单位,可满足整个领域的运算需求。

“域”方案的不足之处,主要是不同车型平台对模块的空间布置有物理限制。基于一个领域的划分在车辆物理空间上未必是最优的分配,想要大规模推广使用,不可避免会受到车型的约束。汽车电子电气架构未来的发展方向,是围绕着更大区域内的计算平台来进行搭建。车企可以把一个或若干个核心计算平台作为基础,在此之上构建一整套完整的软件系统。为便于理解,我们可以将这种方式看成是手机主板。

可以看出,汽车电子电气架构的演化主要是围绕一个强有力的通信架构和整车级计算平台这两项内容而展开的。从计算平台角度来看,整车企业做架构更新的第一步是重新审视哪些东西应该放在一起,哪些需要独立分布,哪些需要频繁升级更新。

另外,关于车辆基础计算平台与信息和通信平台之间的功能分配,不同的车企间也都有所差异。比如,有的车企就把这两部分直接放在一起,整合成一个完整的HPC。此外,由以太网构成的主干网络将成为计算平台和传统模块之间的数据通道。海量数据通信需要依赖高稳定、大带宽的网络架构,以满足控制系统的时延要求。

在汽车电子电气架构的演变趋势下,如果车企转型顺利,未来的汽车行业会出现和手机行业一样的现象,比如会有更多的车企发布操作系统、召开软件开发者大会等。而“软件定义汽车”,意味着整车开发模式将会变得更为简化。车企会投入大量的人才从事软件开发工作,并且也不再坚持以“V模式”和非常确定的组织形式来展开整车开发。
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