新闻是有分量的

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器

2020-06-08 11:24 浏览量:

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器

特斯拉是公认第一个实现整车OTA的车企,其车机系统已经更新到了V10的版本。

与此同时,全球最大的汽车公司大众集团正在全力开发自己的车载VW.OS系统,并期望将其成功用在最新车型ID.3上。

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器,竟领先大众十年?

 

大众内部还专门成立了特斯拉专案小组,起名为“特斯拉斗士”,以实施“追赶特斯拉计划”。

大众董事会成员甚至表示,特斯拉在开发软件方面领先竞争对手整整10年!

事件的背后,是软件在汽车中的价值占比越来越高,汽车的需求和功能由软件来实现,即“软件定义汽车”(Software Define Vehicle,SDV)。

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器,竟领先大众十年?

 

从分布式到中心化

软件定义汽车,首先是汽车电子电气构架五个阶段的演变。

前三个阶段以分布式的电子电气架构为主,没有中心,每个功能有其独立的控制器ECU(发动机EMS、变速箱TCU、整车控制器VCU等),这些电控系统形成一个CAN总线网络,一辆车一般会有上百个ECU。

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器,竟领先大众十年?

 

目前主流车企都处于第三阶段,单个功能逐步集中起来,变成一些子系统,子系统连接会越来越多,会有交叉性的功能互联。

从第四个阶段开始,电子电气架构开始中心化

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器,竟领先大众十年?

 

首先朝域集中方向发展。

根据不同功能,将一些具有共性电子系统划分为典型五个功能块,即“域”:动力域(安全),底盘域(车辆运动),座舱智能信息域(娱乐)、自动驾驶域(辅助驾驶)、车身域(车身电子)。

每个功能块都是由域控制器DCU主导,域内部由已常用的CAN或FlexRay互联,共享资源;而不同域之间的通讯,则由更高传输性能的以太网进行信息交互。

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器,竟领先大众十年?

 

域集中构架往后就是最终的第五阶段,即朝着车辆集中的方向发展。

域之间相互融合,演变为整车下的中心结构“虚拟域”,这个结构实质是一个计算平台,实现软件定义汽车的终极目标。

这个时候,软件和硬件会相互分离,传感器、线束、DCU和其它硬件等将变得越来越标准化,而主要由软件去定义功能。

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器,竟领先大众十年?

 

业内普遍认为,车辆集中电子电气架构商业化应用至少要到2025年之后。

但是,特斯拉已经在Model 3上开始采用车辆集中电子电气构架,特斯拉整个架构只有三大部分: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)。

目前大众ID.3刚刚才开始尝试域集中构架,将200多个不同供应商提供的70多个ECU控制单元结合成五台域控制器。

软件定义汽车,特斯拉的秘密武器,竟领先大众十年?

 

对硬件和软件的挑战

为何大众ID.3进展这么不顺利?临近上市,其软件问题还没有得到根本解决。​

本质上讲,电子电气构架的改变,会对硬件和软件提出重大挑战。

硬件层面

软件优化升级导致汽车功能变化,最重要的前提是需要车上硬件变成标准化,一个控制器硬件可以去适应很多软件要求,要求硬件的资源会更大,更冗余。

软件层面

在标准化硬件上,软件进行迭代和优化,软件必须有低耦合和模块化的体系架构

目前业界基本采用AUTOSAR,AUTOSAR会提供一个标准化的接口和层次化的隔离,有利于应用软件、基础软件、驱动、算法单独开发。