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Model 3 到Model Y的区域控制器

2022-05-07 汽车电子设计 阅读:
随着软件和系统集成能力的成长,特斯拉在诸多领域是快速超过原有tier1的积累,这个事是其他OEM很难受的地方。

我们认真重新看一下特斯拉在Model 3 到Model Y的区域控制器——已经从从第一代迭代到第三代。STlednc

从兼容性的角度来看,这三控制器一直在接口上保持向前的兼容性,但是内部的功能分配确实在迭代。STlednc

从我目测来看,主要改变有这么一些:STlednc

  三个控制器从功能上把车身、热管理和超声辅助三个功能完全做了分配
三个控制器还把转向(转向管驻)和驻车的一部分功能桥接起来
三个控制器通过E-fuse的方式,把所有的继电器弄没了,实现了所有控制器的配电设计
覆盖了所有的通信,把所有的CAN和LIN通信有效传输到中央控制器里面

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▲图1. 三个区域控制器STlednc

我感兴趣的地方还在于,特斯拉对所有三个控制器的连接器进行了重新定义,采用自制连接器的方式实现了降本。实际上我们看到在BMS、逆变器连接器、充电控制器这些自制的控制器,在连接器上都是这么干的。STlednc

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▲图2. 这种Zonal控制器把大量引脚的连接器给板端自制了(公端定制化)STlednc

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Part 1 功能分配STlednc

我仔细对比了,三个控制器都具备了通信和配电两个基本的Zonal的功能(在其他车企里面,都喜欢用以太网来做这个事情,差异是特斯拉的通信网络节点其实不多,都被合并了);然后里面大量合并了功能——我分解了一下,主要是车身控制、热管理、附件、驻车还有座椅控制的功能。STlednc

作为对比,一般来看这三个Zonal如果是其他车企来做,一般会分为门模块、集成式车身控制器、座椅控制器、热管理控制器HVAC和前端冷却控制器Theraml Unit和泊车控制器,这里有这么多灯光控制,内饰灯可能单独分一个控制器来做。STlednc

从控制结构来看,三个区域控制器可以使用分布式来做,也可以在信息主系统上面做一些顶层的应用,实现一个系统的控制。STlednc

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▲图3. 区域控制器的架构STlednc

左车身Left BCM模块有9个接插件,它的功能我根据冬瓜之前的工作作了一番梳理:STlednc

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▲图4. 左车身Zonal控制器功能和引脚STlednc

右车身Right BCM也有有9个接插件,功能如图所示。STlednc

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▲图5. 右车身Zonal控制器功能和引脚STlednc

这个前控制器也是包含了6个连接器,主要是把前部所有需要控制的东西全部带进来了,然后把12V电源给分解到各个需要的用电器上面。由于这个部件设计到12V配电系统并且配置在前舱,所以做了非常强的结构设计,全金属的设计也方便在配电系统中很好进行被动散热。STlednc

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▲图6. 前车身控制器的部分功能,我主要罗列了通信、配电和热管理STlednc

在这里,我把热管理的总系统控制大概罗列出来,我们也看到了复杂的热泵模式功能,我想在顶层的软件系统里面来做,然后分发到四个模块的逻辑是合理的,让单独一个控制器来做一个Co-pilot的功能。这就实现了一个很有创新性的设计,特斯拉不光在整体的功能原理上实现设计,然后让不同的热管理供应商来做集成,在整个软件和系统方面,可以实现自主控制。STlednc

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▲图7. 特斯拉的热管理系统的主要组件STlednc

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Part 2控制器的迭代STlednc

在门罗老爷子的视频里面,我们看到Gen1到Gen3的改变,一个是正面板子的差异:STlednc

  两颗MCU都做了迭代
之前特斯拉使用的是SPC56EC74和SPC560C50L,从目前的信息来看两颗主处理MCU做了升级。   
12V电源的输入连接器
我们看到几个控制器的12V都从拧接的方式改成了blade的插片模式

从反面来看,特斯拉在整个大壳体上做了加强:STlednc

 所以从单面改成了双面布板,增加了整个使用效率,这也是后续这个板子能进一步增加功能和做加法的关键STlednc

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▲图8. LBCM的板子迭代STlednc

  还有一个是反面增加了很多的驱动和单元,等于在原有的单面板增加了很多的功能,然后实现了功能增加,反正需要的都给加上去。STlednc

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▲图9. LBCM的反面STlednc

小结:想做特斯拉的电子供应商,除了代工以外还是真有难度的,从整体的成本分解来看,随着软件和系统集成能力的成长,特斯拉在诸多领域是快速超过原有tier1的积累,这个事是其他OEM很难受的地方。STlednc

责编:Admin
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