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軟件究竟如何定義汽車【二】?

2020-05-14 09:47
智車科技IV
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一、智能電動汽車軟件范疇

按照新能源汽車的特點以及中央計算電子電氣架構的發展趨勢,可以按照以下三個類別,對智能汽車軟件進行分類:動力與底盤控制器、車身控制器、中央計算單元。

智能電動汽車軟件分類.jpg

動力與底盤控制器

底盤類的功能,包括電子轉向(EPS)、電子駐車(EPB)、車身穩定(ESP)、集成動態制動(IDB)等等,都是牢牢的掌握在了一線Tier手里,這部分軟件都是和機械零部件綁定在一起的,在其整個生命周期內不會發生功能的改變(可能會重新標定新的參數),實現的是車輛運行最基本的、有最高功能安全等級要求的、微秒級時延的功能。所以即使是在集中式的電子電氣架構下,未來很長一段時間,這部分功能都會以獨立ECU的方式存在,遵守Classic AutoSAR標準進行開發。

在“動力與底盤”控制器中,整車廠唯一可以做并且非常有必要的是,提供一個底盤域的適配層,為中央計算單元提供標準的線控服務,這樣以來,中央計算單元就不用單獨和各個底盤ECU通信(不同車型可能使用了不同Tier1的產品),可以做到中央計算單元和車型平臺解耦。

動力類包含了新能源三大核心技術,整車控制器(VCU)、電機控制器(MCU)和電池管理系統(BMS),其中VCU通過采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號來判斷駕駛員的駕駛意圖;通過監測車輛狀態(車速、溫度等)信息,向動力系統、動力電池系統發送車輛的運行狀態控制指令。BMS負責估測動力電池組的荷電狀態 SOC,即電池剩余電量,保證SOC維持在合理的范圍內,同時監測電池充放電過程中的溫度、電流、電壓等,保持整組電池運行的可靠性和高效性。MCU系統根據數學模型,采集位置、電流信號,對IGBT進行通斷控制,形成交變磁場,從而控制電機按目標進行運轉。這三大部件對整車性能有著重要影響。越來越多的主機廠選擇自己進行開發,也就有了往集成化方向發展的基礎,可以逐步將功能遷移到“底盤與動力”控制器當中去。

車身控制器

傳統也叫BCM,車身控制相關的功能包括,車門、車窗、天窗、雨刮、照明、空調、空氣凈化、無鑰匙進入等等,整車廠對這部分具有很高的決定權,現存的絕大部分ECU上的功能都可以搬到車身控制器上去,按照開關、傳感器、執行器的維度對原有ECU的功能進行分解,主機廠可以自己開發,也可以要求Tier1按照規范提供軟件模塊,由主機廠進行集成。

中央計算單元

中央計算單元的集成的三個重要模塊分別是自動駕駛、智能座艙、通信單元。為什么把這三塊放在一起,下一章會詳細介紹,本節重點介紹其內容。

自動駕駛,軟件上具體的要做的事情,上一篇有過介紹,其核心是算法和數據的積累,稍微有點實力的主機廠都不會放棄自主研發,因為一旦掉隊,短時間追不上來,也將徹底淪為硬件的代工廠,這是一個需要長期高投入的領域,在這個領域當中,主機廠、算法商、Tier1等各自的分工,也都還在探索當中。傳感器與芯片算力,是發展中的主要制約因素。

智能座艙,各個主機廠都在做,其技術和生態是消費電子在車場景的延展,一般會選擇一家互聯網公司合作,其核心還是圍繞了人機交互展開,探索人與設備之間的關系,目前最主要的兩大交互方式就是觸屏+語音,對整車硬件的智能化的水平有很高的要求,但是車載硬件算力的滯后特性,導致功能體驗不如消費電子。

通信單元,也叫TBOX,是車與外界聯系的樞紐,目前主要實現的功能,如遠程車控、遠程診斷、整車OTA、國地標數據采集等等,與車的聯系非常緊密,主機廠一般都會自己開發上面的應用軟件。其發展和通信標準的強相關,比如4G到5G的切換,未來技術上影響較大的因素是V2X,其發展會改變目前的軟硬件架構。

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