電子發燒友網報道(文/梁浩斌)汽車電子電氣架構在過去十年間發生了眾多變化,初期隨著汽車電子設備的增多,包括ABS、車身電子穩定系統、液晶儀表、娛樂影音等設備,讓ECU的數量不斷增加。
每增加一個功能、一個電子部件,ECU就要增加一個,而每個ECU都需要通過CAN總線和LIN總線連接在一起,系統越來越復雜。于是為了解決這個問題,行業內開始將汽車的各個部分ECU,分成幾個域,用幾個域控制器分別代替這幾個域的多個ECU,來降低系統復雜度,減少線束長度。
如今域控制器也分為多條路線并行發展,這里我們探討一下域控制器的發展情況以及車企自研的趨勢。
汽車電子電氣架構的主流形式
傳統的汽車電子電氣架構使用分布式,在汽車電子部件越來越多的情況下,汽車電子電氣架構也從分布式逐漸往集中式發展,域控制器的出現就是其中一個里程碑。
域控制器包括處理器等硬件、操作系統和軟件/算法等三個層面組成,通過一個高性能的域控制器處理器,加上多個硬件接口資源以及軟件層面的配合,就可以將多個ECU所實現的核心功能集成到一個域控制器上。
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,另一方面提高系統集成度,減少線束數量,在提高系統性能的同時,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分為5個域,包括動力域、底盤域、車身域、座艙域、自動駕駛域,這五個域通過中央網關進行連接。
當然往為了進一步簡化系統結構,也有廠商進一步進行融合,將動力域、底盤域、車身域合并成一個域,變成車控域、智能駕駛域、智能座艙域的三域架構。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。
其中華為的CC架構采用了分布式網關,通過多個網關組成環網,由于一個域控制器可以連接多個網關,因此在單個網關故障的情況下,通過環網依然可以提供正常的數據傳輸等運作,進一步提高了系統的安全性和可靠性。
以上是通過功能區分的汽車域架構,但在實際應用過程中,可能會發現,同一個域中的不同功能,可能在車頭與車尾都有分布,這就會導致線束長度無法進一步縮短。所以特斯拉在2
016年采用了分區的域架構,將左右車身,以及前車身部分分成三個域控制器,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,將智能座艙、智能駕駛、整車控制、動力四個域合并到一個中央域控制器中,真正完成一個“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,負責動力、車身控制等方面。
這種整車電子電氣架構集中到一個中央集成域控制器中的方案,也是目前業界主流的發展方向。
自動駕駛域控成車企自研首要高地
由于自動駕駛對軟件和硬件的高度耦合,所以對于自動駕駛領域而言,做算法的公司如果要更好地將方案推廣出去,就必須配合相應的自動駕駛域控制器。具備全棧自研的能力,才可以在硬件與軟件之間同步進行優化,實現更加深度的配合,提供更好的升級迭代能力。
而新勢力車企因為在自動駕駛上選擇自研路線,實際上,包括自研自動駕駛域控,甚至是自研ADAS芯片,都是將自動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域。
比如蔚來從NT1平臺開始,其自動駕駛域控制器就開始采用公司設計電路和結構,委托代工生產硬件的模式。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,產線的測試夾具、測試軟件開發都是自研后導入代工廠使用。
當然,包括小鵬、理想等新勢力車企,都選擇了自動駕駛域控制器全棧自研的路線,這是相比傳統車企來說,差異化的體現。
另一方面,自動駕駛公司同樣熱衷于自研自動駕駛域控制器。因為對于車企而言,自動駕駛方案的易用性是很重要的部分,這決定了自動駕駛公司需要提供完善的交鑰匙方案,當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自動駕駛公司,另外宏景智駕、毫末智行、佑駕創新、禾多科技、圖森未來等自動駕駛公司都已經推出了自研域控制器。
小結:
由于集中式汽車電子電氣架構對于軟硬件方面的融合要求,域控制器自研對于智能化發展較快的車企而言幾乎是一條必經之路。除了自動駕駛域控制器之外,蔚來還率先自研了底盤域控制器,并實現量產搭載。汽車踏入智能化時代,域控制器自研或許會成為越來越多車企的選擇。
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