特斯拉

特斯拉汽車電子架構(gòu)領(lǐng)先豐田和大眾六年

第一電動大牛作者 NE時代 2019-12-23 10:22

日經(jīng)BP社拆解了特斯拉 Model 3和Model S。與傳統(tǒng)的汽車制造商不同，特斯拉設(shè)計從車身到動力傳動系統(tǒng)再到電動汽車內(nèi)飾的所有產(chǎn)品。日經(jīng)BP此次徹底調(diào)研了特斯拉的電動平臺、動力傳動系統(tǒng)、電池組，ECU等的細節(jié)。

一位日本汽車制造商的工程師看到特斯拉的電子電氣架構(gòu)時舉起了白旗：“如果是我們公司，應(yīng)該做不到?！?/p>

特斯拉Model 3和Model S內(nèi)裝有“HW3.0”自動駕駛硬件。內(nèi)置芯片是由特斯拉自主開發(fā)，處理性能達到144 TOPS（每秒144萬億次）。另外，特斯拉已經(jīng)采用電子系統(tǒng)的液冷裝置。出于成本考慮，其他企業(yè)對于是否采用液冷裝置一直猶豫不決。

圖1：Model 3使用的“HW3.0”

內(nèi)置兩個板：自動控制ECU和多點控制單元MCU（來源：日經(jīng)）

日經(jīng)援引汽車行業(yè)人士的解釋，“業(yè)內(nèi)普遍認為，以中央處理器為核心的集中式電子架構(gòu)的商業(yè)化應(yīng)用要到2025年之后?！倍厮估?019年春季已推出HW3.0，是其電子電氣架構(gòu)三大域中的重要組成部分。日經(jīng)認為，它已經(jīng)領(lǐng)先其他企業(yè)超過6年。

汽車電子電氣架構(gòu)已經(jīng)從分布式向集成式演進。分布式階段，每個功能都有獨立的電子控制單元ECU控制，因此一輛車上往往分布著上百個ECU。集成式階段的第一步是將一些傳感器和處理器相結(jié)合，一個ECU可以控制多個功能；下一步即是域控制器，將不同的域結(jié)合起來，域控制器性能加強，達到控制多個域的目的；最終目標(biāo)是用中央處理器，控制所有的域，實現(xiàn)車輛集中電子電氣架構(gòu)。

特斯拉整個EEA（電子電氣架構(gòu)）架構(gòu)只有三大部分：CCM(中央計算模塊)、BCM LH(左車身控制模塊)、BCM RH(右車身控制模塊)

少量ECU控制車輛

由于使用高性能計算平臺的集中式汽車電子架構(gòu)，ECU的使用數(shù)量大為減少。通過拆卸Model 3，日經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與“行駛”，“轉(zhuǎn)彎”和“停止”相關(guān)的控制是由HW3.0和三個車身控制器執(zhí)行。

這遠低于大眾同規(guī)格款的燃油車，后者采用約70個ECU控制車輛。如果將動力總成替換為EV，零件數(shù)量將減少，ECU自然會隨之減少。盡管如此，日產(chǎn)的電動汽車Leaf之前的拆解結(jié)果顯示，依然使用了約30個ECU。

特斯拉Model X等早先的車輛與其他汽車制造商一樣，每個功能都有單獨的ECU。日經(jīng)拆解過2015款Model S確認，這款車ECU數(shù)量仍然在15個以上。盡管數(shù)量比其他公司少，但使用的汽車電子依然是“分布式”。現(xiàn)在到Model 3，特斯拉的汽車電子趨向集中式。

圖2：Model S空調(diào)ECU（照片：日經(jīng)）

圖3：Model S超聲波傳感器ECU（照片：日經(jīng)）

理想情況下，ECU越少越好，不僅可以降低ECU成本，而且可以減少ECU之間的布線，更容易輕量化和省空間。集中式也有利于“ OTA（空中下載）”功能的實現(xiàn)。為了無線更新軟件而不會出現(xiàn)問題，必須驗證整個電子基礎(chǔ)設(shè)施的運行情況，包括許多ECU之間的兼容性。如果ECU的數(shù)量少，則可以減少確認工作。

對外銷售汽車電子系統(tǒng)？

大眾和豐田在內(nèi)的傳統(tǒng)汽車制造商無法更新其汽車電子的一個主要原因是，“如果ECU的數(shù)量減少，將會有一個部門失去工作?！?/p>

自然，要被裁減的部門會反對這項變化。對于零件制造商來說，這也是生死攸關(guān)的問題。因此，車企無法在公司內(nèi)部和外部進行調(diào)整，只得繼續(xù)使用ECU錯綜復(fù)雜地交織在一起的汽車電子電氣架構(gòu)。

而特斯拉無須承擔(dān)這份風(fēng)險。集中式電子架構(gòu)是一種高度可擴展的架構(gòu)，它為追求理想提供了一種環(huán)境。以攝像系統(tǒng)為例，它可以用高性能計算平臺批量處理數(shù)據(jù)，因此無需為每個攝像機準(zhǔn)備圖像處理芯片，并且方便增加攝像機的數(shù)量。