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软件究竟如何定义汽车【二】?

2020-05-14 09:47
智车科技IV
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一、智能电动汽车软件范畴

按照新能源汽车的特点以及中央计算电子电气架构的发展趋势,可以按照以下三个类别,对智能汽车软件进行分类:动力与底盘控制器、车身控制器、中央计算单元。

智能电动汽车软件分类.jpg

动力与底盘控制器

底盘类的功能,包括电子转向(EPS)、电子驻车(EPB)、车身稳定(ESP)、集成动态制动(IDB)等等,都是牢牢的掌握在了一线Tier手里,这部分软件都是和机械零部件绑定在一起的,在其整个生命周期内不会发生功能的改变(可能会重新标定新的参数),实现的是车辆运行最基本的、有最高功能安全等级要求的、微秒级时延的功能。所以即使是在集中式的电子电气架构下,未来很长一段时间,这部分功能都会以独立ECU的方式存在,遵守Classic AutoSAR标准进行开发。

在“动力与底盘”控制器中,整车厂唯一可以做并且非常有必要的是,提供一个底盘域的适配层,为中央计算单元提供标准的线控服务,这样以来,中央计算单元就不用单独和各个底盘ECU通信(不同车型可能使用了不同Tier1的产品),可以做到中央计算单元和车型平台解耦。

动力类包含了新能源三大核心技术,整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS),其中VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图;通过监测车辆状态(车速、温度等)信息,向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令。BMS负责估测动力电池组的荷电状态 SOC,即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范围内,同时监测电池充放电过程中的温度、电流、电压等,保持整组电池运行的可靠性和高效性。MCU系统根据数学模型,采集位置、电流信号,对IGBT进行通断控制,形成交变磁场,从而控制电机按目标进行运转。这三大部件对整车性能有着重要影响。越来越多的主机厂选择自己进行开发,也就有了往集成化方向发展的基础,可以逐步将功能迁移到“底盘与动力”控制器当中去。

车身控制器

传统也叫BCM,车身控制相关的功能包括,车门、车窗、天窗、雨刮、照明、空调、空气净化、无钥匙进入等等,整车厂对这部分具有很高的决定权,现存的绝大部分ECU上的功能都可以搬到车身控制器上去,按照开关、传感器、执行器的维度对原有ECU的功能进行分解,主机厂可以自己开发,也可以要求Tier1按照规范提供软件模块,由主机厂进行集成。

中央计算单元

中央计算单元的集成的三个重要模块分别是自动驾驶、智能座舱、通信单元。为什么把这三块放在一起,下一章会详细介绍,本节重点介绍其内容。

自动驾驶,软件上具体的要做的事情,上一篇有过介绍,其核心是算法和数据的积累,稍微有点实力的主机厂都不会放弃自主研发,因为一旦掉队,短时间追不上来,也将彻底沦为硬件的代工厂,这是一个需要长期高投入的领域,在这个领域当中,主机厂、算法商、Tier1等各自的分工,也都还在探索当中。传感器与芯片算力,是发展中的主要制约因素。

智能座舱,各个主机厂都在做,其技术和生态是消费电子在车场景的延展,一般会选择一家互联网公司合作,其核心还是围绕了人机交互展开,探索人与设备之间的关系,目前最主要的两大交互方式就是触屏+语音,对整车硬件的智能化的水平有很高的要求,但是车载硬件算力的滞后特性,导致功能体验不如消费电子。

通信单元,也叫TBOX,是车与外界联系的枢纽,目前主要实现的功能,如远程车控、远程诊断、整车OTA、国地标数据采集等等,与车的联系非常紧密,主机厂一般都会自己开发上面的应用软件。其发展和通信标准的强相关,比如4G到5G的切换,未来技术上影响较大的因素是V2X,其发展会改变目前的软硬件架构。

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