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汽车电子电气架构为什么要做“集成”?越集成越智能!

2023-08-18 汽车电子设计 阅读:
软件定义汽车的发展路径,已经成为全球汽车人的共识。而电子电气架构是智能电动车的核心,它决定了智能化功能的上限。从分布式到域集中再到中央集成式,电子电气架构的演化是汽车行业的技术革命。那什么是电子电气架构,中国汽车企业做到什么程度了?
 

软件定义汽车的发展路径,已经成为全球汽车人的共识。而电子电气架构是智能电动车的核心,它决定了智能化功能的上限。从分布式到域集中再到中央集成式,电子电气架构的演化是汽车行业的技术革命。那什么是电子电气架构,中国汽车企业做到什么程度了?HFWednc

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Part 1HFWednc

什么是电子电气架构

什么是中央集成

汽车电子电气架构是指汽车中的各类传感器、电子控制单元(ECU)、线束拓扑和电子电气分配系统的整合,它决定了汽车的信息交互和复杂功能的实现。汽车电子电气架构的迭代历史可以分为以下几个阶段:HFWednc

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 分布式电子电气架构:早期的汽车每个ECU只负责控制一个单一的功能单元,彼此独立,通过CAN或LIN总线连接在一起。这种架构导致了线束过长、重量过重、通信带宽不足、软硬件耦合深、功能迭代困难等问题。

 域控制电子电气架构:为了解决分布式架构的弊端,开始将部分功能集中到功能域控制器中,如自动驾驶域、娱乐域、网关域等,同时采用FlexRay或以太网等高速总线提高通信效率。这种架构虽然减少了ECU的数量和线束的长度,但仍然存在多个域之间的协调和兼容性问题。

 中央集成式电子电气架构:为了实现软件定义汽车和智能化功能的持续更新,开始向中央集成式电子电气架构演进,即基于少量高性能处理器打造汽车的“大脑”,通过一套新型的电子电气架构形成快速传递信息的“神经网络”和“血管”,以控制和驱动所有电子件和传感器。这种架构可以实现更高的算力和通讯效率,更低的时延和功耗,更强的协同和稳定性。

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目前,全球的智能汽车都开始往中央集成式电子电气架构进发,希望实现了中央计算区域控制器框架,通过搭建异域融合架构自主软件平台,实现软件定义汽车,还有效降低整车成本,提高效率。特别是中国的新势力汽车,每家都在不断努力和提高。HFWednc

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Part 2

零跑的「四叶草」

中央集成式电子电气架构

近期零跑发布了「四叶草」中央集成式电子电气架构。四叶草」这个名字是指这个架构继集成了四个控制域,分别是座舱域+智驾域+动力域+车身域。HFWednc

◎ “域” :虽然整车的控制采用了中央集成式的控制,但具体到各个零部件,也是需要有相应的控制器的。车企在开发控制功能时,会把相关的控制功能放在一起,这就形成了不同的域。类似动力域+车身域等,是常见的划分,但是也可以有不同的划分方式,具体能集成到什么程度,这就要看车企本身的研发实力了。HFWednc

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零跑【四叶草】有多集成?

零跑开始造车以来,坚持全域自研,可以说最近发布“四叶草”就是一直以来研发实力的集大成者。它有几个特点:HFWednc

 真·中央集成:零跑【四叶草】中央集成式电子电气架构,采用1颗SOC+1颗MCU芯片,其中SOC负责数据处理,MCU负责逻辑计算。这样一个超算平台可以植入15个模块。也是目前集成模块最多的中央超算平台。

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目前市面上常见的独立智驾域,最少2颗soc+2颗mcu。相比之下,零跑【四叶草】中央集成式电子电气架构,显然更“集成”,因此获得更高的算力和通讯效率,也有了更低的时延和功耗。HFWednc

 高协同性:光是有中央集成域控制这个大脑,还不够。要想达到足够的相应,需要整个系统都提速。这个类似高速都是八车道,但如果下了高速变单行道,或者从下匝道就开始堵车,高速也没用了。因此,零跑【四叶草】采用高通8295高算力芯片作为大脑(计算快),配合行业最短线束(路程近)、千兆以太网主干(超级高速)、标准接口(信息准确),可以把四大域协同效应放到极致。最重要的是,这样的标准配置还可以灵活的功能扩展和升级。

 高平台化:目前车企都在致力于平台化,所谓平台化,专业术语就是零件尽量复用、通用,对车企来说可以降低新车研发周期和成本;对用户来说,车企降低的成本可以让车价更低了,或者车企投入更多在提升用户体验的地方。

但平台化同样对车企本身的自研能力有高要求。零跑【四叶草】中央集成式电子电气架构具有90%高通用化率,不同级别、不同价格的车型都可以用。HFWednc

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Part 3HFWednc

「四叶草」能给零跑带来什么?

在电动化、智能化卷起来的浪潮中,能造车的主机厂都不能算一家厉害的车企,得有技术输出的车企才算牛。HFWednc

零跑四叶草架构不仅可以满足零跑全系车型应用;此外,此技术还可实现对外合作,技术共享,可以从有三电级别甚至整车级的技术合作,为行业带来智能电动全套解决方案。HFWednc

在发布会上,零跑CEO朱江明有外企“反向合资”的意向。不管最终结果如何,这对零跑的全域自研能力,都是极大的肯定。可以预计,四叶草会为零跑带来了第二增长曲线,让零跑不仅是主机厂,更是智能电动全套解决方案的提供者。HFWednc

“四叶草”这个名字,不仅是零跑的技术集成,更代表了向阳而生、生生不息。国产汽车的未来,幸运与希望就蕴含在每一家敢为人先的车企中,蕴含在每一位努力创新的汽车人身上。汽智能化的下半场,值得我们期待。HFWednc

责编:Ricardo
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