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目前从models到model3特斯拉电子电

发布时间:2021-07-12 17:24:45 阅读: 来源:岩棉板生产家厂家

从model s到 model 3,特斯拉电子电气架构的演变

*本文转载自 42 号社群成员、汽车电子工程师冷酷的冬瓜(微博:冷酷的冬瓜),转载请注明出处。

突然想把这张图贴上来,致敬下马斯克。

20自动辨认08 年 2 月,第一辆 roadster 下线;

2012 年 6 月,第一辆 model s 下线;

2015 年 9 月,第一辆 model x 下线;

2017 年 9 月,第一辆 model 3 下线;

2017 年 11 月,第一辆 semi truck 和 roadster 2.0 发布。

在短短...emmm 不对,在长达 15 年的时间里,特斯拉以及马斯克创造了一个又一个的神迹,其一举一动、一颦一笑牵动着世界范围内电动车行业业内人士的神经,而社会各界人士更是从性能到实测、从专利到功能、从电池包到热管理、从 autopilot 到线束...可以说扒得体无完肤,鞭辟入里...

但是对隐藏在幕后的载体,电子电气架构,大家可能知之甚少。架构服务于功能,摸清楚特斯拉架构演变的脉络,或许能一窥其电子设计的精髓。

今天,我们就从特斯拉 model s、model x 以及 model 3 - 分别代表特斯拉量产的三代大众化车型 - 分析下特斯拉的电子电气架构的演变。

一、model s

我们先看下基本面(股社区文章看多了...):

1、大量使用 can/lin 用作主干、支干,速率包括 125kbps、500kbps;ethernet 也有使用,但仅用于 ic 与 center display 之间以及诊断接口;

2、较为明显的域划分,包括动力域 powertrain、底盘域 chassis、车身域 b市场上的斜面冲击实验机品种繁多ody 以及一路低速容错 body ft;

3、72 个控制器 ecu 节点,其中 44 个 can 节点、28 个 lin 节点与中大型豪华电动轿车相符。

...如果只有上面这些是不是有点平平无奇?我们继续。

4、adas 模块横跨 pt 与 ch,因为高级辅助功能对动力和制动转向的实时性需求;

5、天窗模块 scm 为 can节点,2014 年 6 月特斯拉曾经通过 ota 更新了天窗舒适停止的位置“comfort setting on pano roof has changed from 80% to 75%”,可能与节点选型相关;另外一方面也看出来供应链的区别:目前国内该类控制器多选型为 lin 节点;

6、量产车型仍留下诊断接口???调试接口在试制、下线以及售后都可以发挥不小的作用,特斯拉为了追求极致的效率可以说是...很棒了;

喏,就是这货(这不是我的手,我的手比这个漂亮...)。

说到以太,我们有注意到特斯拉使用的是传统以太,可能是 center display 投射到 ic 地图的需求,而较短的走线则抵消了 emc 干扰及价格重量的劣势。

7、center display 横跨多个段,充分接入更多节点,集成了 gw、hu、t-box...等诸多功能,俨然汽车大脑级的存在;这种设计理念搁现在可能没啥,但是别忘了,这是 6 年前横空出世的 model s!加上 2~3 年的车型开发周期也就是说至少 8 年前特斯拉的设计!而自行开发的决定则和创始灵魂艾伯哈德、施特劳贝尔的背景一脉相承。

按照博世的 eea(electric electronic architecture,电子电气架构)进化,针对 center display 来说 model s 可是一步跨到了 vehicle computer 的层级!

当然特斯拉愿不愿意往上靠是另外一回事了。

二、model x

...不知道大家看到model x的拓扑与model s对比什么感觉?

在我看来就一个感觉:这就是一个模子里面出来的呀!

我们来看下:

1、4 个段、主要通信类型 can/lin 都没变吧;

2、主要节点都没变化吧(这个是废话了...);

3、增加的f alcon can(鸥翼门相关功能)还是挂在 body can 下面也是憋屈得没谁了...

4、thermal can 单独接入一路到 center display

5、其他的诸如座椅控制器、车门控制器的增多主要用于二排联动、主驾电吸门等控制逻辑;

6、诊断接口继续发扬...增加了 thermal can油和蔼泡少 与 falcon can;

7、注意跨段的趋势,比如中央车身控制器 central body control module 横跨底盘 chassis、车身低速容错 body ft 以及车身 body,这一点在 model 3 上面会大爆发。

总体来说虽然 model x 相比 model s 车型有跨越,但是针对电子电气架构来说没有太大的变动,可以说是平台的变种。

三、model 3

model 3 的拓扑...我是谁?我在哪儿???

1、动力域?车身域?娱乐域?不存在的,映入眼帘...emmm 夺人眼球的是 3 大块:一个是自动驾驶及娱乐控制模块 autopilot & infotainment control module,二个是右车身控制器 bcm rh,三个是左车身控制器 bcm lh;

2、...你们猜的没错,这三大概率都是特斯拉自行开发;

3、自动驾驶及娱乐控制模块 autopilot & infotainment control module这次彻底接管了所有辅助驾驶相关的 sensor,摄像头 camera、毫米波雷达 radar,超声波雷达除外,主要用于泊车为低速场景由右车身控制器 bcm rh完成;注意了浓眉大眼的特斯拉也是有车内摄像头 cabin camera 的嗷,虽然没启用但是大概率为驾驶员监测系统(dms,driver monitor system)做预留(评判...);

4、右车身控制器 bcm rh,初步判断集成了自动驶入驶出 ap(automatic parking/autonomous pull out)、热管理、扭矩控制等;事实上,这里正是特斯拉厉害的地方:硬件抽象(硬件和软件的分离)。我们回头看下 s 和 x:热管理几乎都是独立的控制器模块,扭矩控制几乎都运行在 center display 中,也就是说之前的 code 完美地移植到了 3 的右车身控制器 bcm rh 中!

有没有似曾相识的感觉?

上图是在电子电气架构方实验机每一个系列每一个型号都有自己精确的标准面一向激进、开放的宝马规划的下一代ee架构。

殊途同归。

5、左车身控制器 bcm lh,与右模块相同的是横跨多个段,不同的是左模块负责了内部灯光、进入部分;事实上这里面有个特斯拉的思考那就是分区域的控制模块,举个典型的例子:驻车卡钳(没错 epb 的功能...由左右车身控制器瓜分了);

6、还有一个特立独行的模块:低压电源分配模块 power distribution unit,48 个 pin 脚(除去 can/lin/gnd),其中 sensor 供电 6 个,包含南京聚隆:改性工程塑料领军企业各种液位、温度等传感器;actuator/drv 供电/驱动 30 个,覆盖各种锁、电机、泵、电磁阀等阀门以及灯光;ecu 供电 12 个,包含主要控制器,其余部分由主控制器分级供电。目测其功能一是实现用电器更精准的供电管理,二是可控的供电时序…如果能够干掉保险丝盒...那可能会是一大收益;

7、右车身控制器 bcm rh 横跨 drive inverter 与底盘 chassis,为刚升级的赛道模式「track mode」提供了架构支撑;

8、关于冗余设计,可以先看下特斯拉自动驾驶技术路线:

基于视觉的渐进式路线,传感器方面没有选择 lidar、更多的毫米波雷达,而在底盘域的关键传感器除了扭矩(疑似)有双路采集,其他的都没有;事实上其电子转向助力模块 power steering ecu 像极了博世华域的 pp3.2 平台;再加上 ibooster、abs 的通信备份...往大了可以说特斯拉 model 3 做好了制动、转向的冗余设计;

9、关于星型络,我的看法是单从架构拓扑无法评判,得看具体的功能分配;事实上,自动驾驶及娱乐控制模块 autopilot & infotainment control module、右车身控制器 bcm rh 以及左车身控制器 bcm lh 亦可以看做状络,而在接口都具备的情况下功能的分配(互为备份)则仅仅是软件的问题,而软件正好是特斯拉的强项;

9、胎压监测模块 tpms,一个接收端居然没集成到车身控制器中与遥控钥匙共用 rf 模块,这个是我钢研总院是我国冶金行业最大的综合性研究机构比较疑惑的地方;至于诊断接口,model 3 则只剩下...ethernet。

...

从 model s 的中规中矩、软件的纵向整合能力初露头角,到 model x 的负重前行,再到 model 3 的全面放飞;纵观特斯拉三代车型,model s、model x 再到 model 3 的演变,实质是功能的重分配,不断把功能从供应商手中拿回来自行开发的过程。

从电池管理系统到热管理、从 center display 到 autopilot、从 ap 到驻车制动、从电源分配到扭矩控制...特斯拉深刻诠释了什么 tmd 叫“软件定义汽车”。

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