電子電氣架構已經成為現代汽車研發的核心領域之一。本文主要探討車身域控制器(BDC)在這一進程中的發展與創新。
隨著軟件在車輛控制、信息娛樂系統及高級駕駛輔助系統(ADAS)中的作用愈發突出,OTA(Over-the-Air)技術和4G/5G通信變得至關重要,確保了實時更新和遠程控制的可能。
車輛“新四化”的發展
通過分時租賃、網約車等模式提高車輛利用率,減輕城市交通壓力和環境負擔。車聯網技術讓車輛能夠與交通基礎設施、其他車輛及互聯網服務相互聯通,增強了行車安全和效率。
純電動汽車、插電式混合動力汽車(PHEV)和混合動力汽車(HEV)等新能源動力系統的推廣,推動了汽車產業向環保轉型。集成先進傳感器、控制系統和AI算法,實現自動駕駛和智能輔助駕駛功能。
現代汽車的電子電氣架構正在經歷快速的演變,主要包括以下幾種架構形式:
● 分布式架構:傳統架構下各功能模塊獨立,通過總線通信,但隨著功能增加,線束復雜度和成本也隨之上升。
● 功能域與位置域結合:通過整合功能模塊和位置模塊,簡化線束布局,提高集成度和可靠性。
● 位置域與中央計算/集成功能域:進一步集中化管理,適應更多樣化的應用場景。
車身域控制器的布置需要考慮多個因素,包括車型定位、企業技術平臺、開發周期和成本等。在這方面進行了深入的探索,通過合理布置域控制器和線束,實現系統的優化配置。
域控和線束的深度融合是提升整車集成度和降低成本的關鍵。通過線束深度介入,減少了inline(線內)的復雜度,提高了線束布局的合理性和整車的可靠性。
域控的開發模式多種多樣,根據企業情況選擇最適合的模式。主要開發模式包括OEM自研模式、Tier 1/2供應商合作模式等。不同模式各有優劣,需結合企業實際情況進行選擇和應用。
● OEM自研模式:OEM自研模式是指整車制造商自主進行域控制器的開發,優勢在于可以更好地控制產品質量和開發進度,但對企業技術能力要求較高。
● Tier 1/2合作模式:Tier 1/2合作模式是指整車制造商與一級或二級供應商合作開發域控制器,這種模式可以借助供應商的技術力量和經驗,縮短開發周期,但需加強項目管理和協調。
車身域控的開發挑戰
域控開發是一項復雜的系統工程,涉及多個方面的挑戰:技術決策需要快速落地執行,高效的決策組織是關鍵。域控開發過程中,Bug處理需要通過臺架測試和整車測試快速迭代解決。
核心算法的開發和優化需要內外結合,如PEPS(無鑰匙進入系統)、防夾系統、TPMS(胎壓監測系統)、UWB(超寬帶技術)等。EMC是域控開發中的重要環節,需要借助專家資源和頂尖廠家的技術支持。
● NXP 半導體 S32K、S32R 系列
◎ 支持復雜的車載網絡通信需求,如 CAN、LIN、FlexRay 等。
◎ 具備高級安全特性。
◎ 能滿足車身控制、車載信息娛樂系統、駕駛輔助系統等領域的集成需求。
● 英飛凌 AURIX TM 系列
◎ 具備高性能多核處理能力。
◎ 具有高安全性能,適用于復雜和關鍵的汽車應用。
● 瑞薩電子 RX、RL78、RH850 系列
◎ 集成度高。
◎ 節能性能好,適用于低功耗應用。
● 車身域控的發展趨勢主要包括以下幾個方面:
◎ 以太網和CAN FD:以太網和CAN FD技術的發展為車身域控提供了更高的帶寬和數據傳輸速率,提高了系統的可靠性和實時性。
◎ 高算力支撐高級別輔助駕駛:高算力的域控制器可以支撐更高級別的駕駛輔助系統和自動駕駛技術的發展。
◎ 6G網絡:未來的6G網絡將為車身域控提供更高的通信速率和更廣的覆蓋范圍,支持更復雜的應用場景。
◎ 網絡安全:隨著車聯網技術的發展,網絡安全成為車身域控的重要考量因素,需要不斷迭代和優化。
◎ 冗余和備份:車身域控系統需要具備冗余和備份功能,以提高系統的可靠性和安全性。
車身域控制器的發展和探索是現代汽車技術的重要組成部分,通過對車輛新四化的深入理解和電子電氣架構的不斷演進,車身域控制器在功能集成、系統優化和技術創新方面取得了顯著進展。
隨著高算力域控制器和先進網絡技術的發展,車身域控將在自動駕駛、智能網聯等方面發揮更加重要的作用。
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