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目录

WHAT

开发流程

整车电子电气架构的发展

演进方向:集成化

演进过程

阶段1: ECU间按需连接

阶段2: CAN LIN

阶段3:跨域集中式

演进路线

特斯拉,奔驰宝马,大众


WHAT

电子电气架构EEA(Electrical Electronic Architecture),是集合汽车的电子电器系统、ECU、各类传感器、线束、连接器的设计、电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案。

通过EEA的设计,可以将动力总成,底盘,智能驾驶,信息娱乐,车身,热管理等信息转化为实际分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断等电子电器解决方案。

开发流程

在需求分析和属性设计阶段,要确认车的整体需求和属性要求,比如要达到百公里加速5s以内的目标。

在功能设计阶段,要细分满足车的整体需求和属性要求要实现哪些功能,比如要设计运动模式的功能,当开启运动模式时可以满足百公里加速5s以内的要求。

在系统设计阶段,要细分满足功能设计要求要实现哪些子系统的设计,比如驾驶信息系统要显示百公里加速的变化,中控系统要实现驾驶模式的选择,动力系统的排量和模式设计要,变速箱系统,底盘系统等等也要做相匹配的设计。

在零件设计阶段,需要实施对应零部件的开发工作,比如仪表,中控主机,发动机,变速箱

整车电子电气架构的发展

演进方向:集成化

随着集成电路,芯片,通信等技术的高速发展,原先需要多个ECU处理的功能,现在只需要一个ECU就能完成,整车电子电气架构的高集成度演进也是必然趋势,车的定位也从传统的交通工具变成更加属性和多样化的服务空间。

汽车从分布式电子架构向集成化域控制器方向演进一个重要原因是未来智能汽车正在变成一种复杂的互联网设备,因此急需在EE架构上的变革。

大部分车厂正在使用的分布式电子电气架构,ECU数量较多,大量的ECU互相协同工作,为汽车提供养料,但这种架构目前已经达到极限了。ECU数量多导致占用大量车内空间,需要大量的线束也会影响车重,总线带宽有限,整车扩展性差,软件开发和迭代成本高。

演进过程

阶段1: ECU间按需连接

传统汽车还未引入CAN/LIN总线时,汽车的电子电气架构十分复杂,下图参考各个功能模块ECU之间的通信和交互,需要连接多个数据线。随着系统ECU的增加和功能的不断增加,汽车的数据线越来越多,可以想象车上会有多少线束。

阶段2: CAN LIN

在使用了CAN/LIN总线协议之后,硬线连接少了,整车电子电气架构得以简化,解决了当时汽车电子系统复杂的数据线问题,也降低了设计复杂度提高了效率。

Type One: 目前大部分车厂正在使用的分布式电子电气架构,ECU数量较多,大量的ECU互相协同工作,为汽车提供养料,但这种架构目前已经达到极限了。ECU数量多导致占用大量车内空间,需要大量的线束也会影响车重,总线带宽有限,整车扩展性差,软件开发和迭代成本高。

阶段3:跨域集中式

当芯片处理能力大幅度提升,新的总线技术引入之后,更少的域控制器承载了更多的整车功能。因此传统的分布式架构已经不能满足需求,在向跨域集中式架构演进。现在汽车功能越来越复杂的趋势下,特别是智能座舱,自动驾驶,物联网,V2X,智慧城市的出现和发展,倒逼车企在电子电气架构上革新。

Type Two: 目前主流外资车企和一部分国内车企使用的电子电气架构,虽然也属于分布式架构,但是有了域控制器的概念,由各个域Master来处理主域功能和统筹控制Slaver节点的交互,总线带宽增加,ECU相对减少,整车扩展性有了极大的提升。

演进路线

特斯拉,奔驰宝马,大众

Type Three: 特斯拉Model3采用的CCM、CEM R、CEM L为主控制器,是车辆中央处理器的架构方案。由于使用了这种架构,ECU数量大大减少,软件集成度更高,整车的扩展性有了质的提高。

特斯拉尚在Integration阶段(单以太网域控制器),是单一以太网域控制器架构。【2021】

奔驰宝马在 Centralization中央化阶段(多以太网域控制器),是中央化架构。——Domain AR

大众的MEB处于Vehicle Computer阶段,—Zonal架构。

大众MEB定义的永远在线的OCU似乎考虑到了云计算阶段,不过那可能是6G甚至7G了,已经不是汽车厂家能掌控的,Vehicle Computer阶段可算是最先进的了。

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