汽车域控制器来了

  • 钟琳
  • 发表于: 2019/11/26 09:17:51 来源:盖世汽车网

随着车辆的电子化程度逐渐提高,电子控制单元(ECU)占领了整个汽车。

在数字化重塑的浪潮下,车的定义正在被重写,人们开始希望在其汽车中获得更高水平的舒适性、安全性、效率和消费电子功能。

但随着车辆的电子化程度逐渐提高,电子控制单元(ECU)占领了整个汽车,从防抱死制动系统、四轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统,逐渐延伸到了车身安全、网络、娱乐、传感控制系统等。就Strategy Analytics统计数据显示,各级别汽车ECU数量都在逐年递增,尽管目前的汽车平均约采用25个ECU,但一些高端车型却已突破百个。

汽车电子软件爆炸式增长,对电子电气构架带来了巨大的挑战。如何在愈发复杂的线路中,保证数据处理以及网络安全的最优化成为难题,而用一个或几个“大脑”来操控全车的ECU与传感器正逐渐成为汽车电子电气架构公认的未来。

但从以零部件为导向的今天,跨越到以系统为导向的未来,仍需要很长的过渡期,而这一期间,以博世、大陆为首的Tier 1企业认为,以域为单位的DCU(域控制器)集成化架构是当前最佳的解决方案。

域控制器到底是什么?

简单来说,域控制器可以将汽车电子各部分功能划分成几个领域,如动力传动域、车身电子域、辅助驾驶域等等,然后利用处理能力强大的多核CPU/GPU芯片相对集中的控制域内原本归属各个ECU的大部分功能,以此来取代传统的分布式架构。

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以座舱电子为例,近年来,车内显示屏数量越来越多,从中央触控显示屏,到液晶仪表+触控屏,再到如今高端车中7-8块不同的显示屏,如何管理不同显示屏上的信息,并将最重要的信息显示在最容易看到的地方,便是座舱域控制器诞生的使命。

而目前,座舱域控制器也不再局限于实现多屏互联,还扩展至HUD(抬头显示屏)、空调控制、后视镜、人机交互、DMS(驾驶员监控系统),以及T-BOX和OBU等等。

但域控制器的出现,也将对行业、企业组织甚至商业合作模式带来一定改变。

日前,大陆集团车身电子事业群中国区副总裁海岳明(Juergen Heim)先生在接受媒体采访时表示,由于域控制器的高集成度,需要在整车开发更前期的时候介入,才能获得更好的效果;同时,这些复杂高性能的计算单元,需要更大规模的工程师团队来协作开发,尤其是在坚持软硬件分开的情况下,需要软件公司、硬件公司、软件安全以及整车企业的软件部门,甚至于第三方软件公司都加入进来,无疑将加大这一研发的难度。

什么时候可以实现?

值得庆幸的是,“在系统集成领域,我们有着非常雄厚的积累和沉淀”,大陆集团车身电子事业群中国区副总裁海岳明(Juergen Heim)先生如是说道。不管是硬件方面,还是安全网络的防护,亦或是软件,大陆集团都有相应的产品解决方案,包括但不限于中国市场量身定制的增强现实抬头显示器、符合不同市场要求的混合式V2X、为网络安全保驾护航的子公司ARGUS和Elektrobit(EB)、在线新能源汽车电池监测系统以及智能商用车车联网生态系统等等。

“集成是我们的核心,让我们更好地互联、更好地呈现信息,也需要更好地集成,以可靠、安全、有效、高效的方式,用对的产品和对的信息解决方案以及对的架构做系统集成这件事”,海岳明先生介绍道。

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基于此,大陆集团在今年法兰克福车展中推出了全新的集成车身电子平台(IIP),以实现在一台计算机上同时运行多个具有不同安全需求的操作系统,支持包括QNX、Linux、Andriod等开源操作系统。

据大陆集团介绍,IIP是电子电气架构变革的里程碑,它将车载电子元件从许多独立的控制单元转移到一些高性能计算机平台上,可以与大陆集团现有产品组合高度匹配,并实现高度平台化、拓展性、网络安全、车规级质量等等,从而为未来智能网联汽车驾驶舱内的人机互动提供技术基础。

“使用IIP有一个非常好的优势就是整个人机用户界面可以做的非常统一,它可以基于高通芯片驱动6块屏,且目前功能已非常完备,最快将在2021年实现批量生产”,大陆集团车身电子事业群仪表及人机界面事业部中国区负责人华兰超先生介绍道。

大陆集团高性能计算单元大陆集团高性能计算单元

而眼下,大陆集团高性能计算单元的首个产品————车载服务器(ICAS1)已实现量产,并赢得了首个客户大众ID.系列,并在ID.3上投入使用。

且在大陆集团的未来规划中,

2020-2021年,产品EMC(电磁兼容性)和MCU(微控制单元)性能将进一步提升,并加入热管理系统;

2022-2023年,更大程度增强安全性、高效,降低成本,同时将客户的要求融入,从而找到最优化的市场平台;

最后就是高度集成的服务器架构,也就可以实现一个高度集成的HPC高性能计算单元跨域并连接不同的域,即域控制器(MDC)。

域控制器正在加速到来,不只是大陆集团,博世、伟世通、安波福等企业相应都有所规划,其中安波福更是早在2017年,便在奥迪A8上实现了首个将各类功能集中到中央域架构的供应商,其放弃了目前所有驾驶辅助系统相互分离的ECU,转而集中于同一个地方——中央驾驶辅助控制单元。

不过,相较于安波福的激进,特斯拉Model 3更似要将汽车现有机械产品的属性直接颠覆。在这款车型上,整个电子电气架构只有三大模块:CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)。其中,CCM整合了ADAS(驾驶辅助系统)和IVI(信息娱乐系统);BCM LH和BCM RH则分别负责身下的Body&Convenience(车身与便利系统)、Chassis and Safety(底盘与安全系统)和Powertrain(部分动力系统)的功能。直接跨过域控制,实现区控制,也就是多域控制。

无论是大陆、博世一派的稳扎稳打,还是如安波福、特斯拉般激进,都是面向未来智能网联时代的探索,在这个过程中,对于产品路线图、性能、安全以及成本的把控,各家都不尽相同,很难讲哪条路更好,但有一点是肯定的,那便是2025年将是行业所公认的集中式架构到来的时间。

未来,随着汽车电子电气架构逐渐向域集中方向发展,软件能力将是多方抢占的制高点,也倒逼Tier 1向更广泛的系统集成能力所拓展,而不再局限于某一细分领域。

2025年,又会是怎样的竞争格局,或许到了便会知道。


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