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电子电气架构EEA(Electrical Electronic Architecture),是集合汽车的电子电器系统、ECU、各类传感器、线束、连接器的设计、电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案。
通过EEA的设计,可以将动力总成,底盘,智能驾驶,信息娱乐,车身,热管理等信息转化为实际分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断等电子电器解决方案。
以上只是参考,每家OEM划分方式各有区别。
在需求分析和属性设计阶段,要确认车的整体需求和属性要求,比如要达到百公里加速5s以内的目标。
在功能设计阶段,要细分满足车的整体需求和属性要求要实现哪些功能,比如要设计运动模式的功能,当开启运动模式时可以满足百公里加速5s以内的要求。
在系统设计阶段,要细分满足功能设计要求要实现哪些子系统的设计,比如驾驶信息系统要显示百公里加速的变化,中控系统要实现驾驶模式的选择,动力系统的排量和模式设计要,变速箱系统,底盘系统等等也要做相匹配的设计。
在零件设计阶段,需要实施对应零部件的开发工作,比如仪表,中控主机,发动机,变速箱等。
每家OEM划分和命名方式不同,以下仅做参考
传统汽车还未引入CAN/LIN总线时,汽车的电子电气架构十分复杂,下图参考各个功能模块ECU之间的通信和交互,需要连接多个数据线。随着系统ECU的增加和功能的不断增加,汽车的数据线越来越多,可以想象车上会有多少线束。
对比上图,在使用了CAN/LIN总线协议之后,硬线连接少了,整车电子电气架构得以简化,解决了当时汽车电子系统复杂的数据线问题,也降低了设计复杂度提高了效率
对比上图,当芯片处理能力大幅度提升,新的总线技术引入之后,更少的域控制器承载了更多的整车功能。因此传统的分布式架构已经不能满足需求,在向跨域集中式架构演进。现在汽车功能越来越复杂的趋势下,特别是智能座舱,自动驾驶,物联网,V2X,智慧城市的出现和发展,倒逼车企在电子电气架构上革新。
参考上述介绍,附上博世发布的未来汽车电子电气架构趋势
Type One国内传统OEM平台
Type One: 目前大部分车厂正在使用的分布式电子电气架构,ECU数量较多,大量的ECU互相协同工作,为汽车提供养料,但这种架构目前已经达到极限了。ECU数量多导致占用大量车内空间,需要大量的线束也会影响车重,总线带宽有限,整车扩展性差,软件开发和迭代成本高。
Type Two国外传统OEM平台
Type Two: 目前主流外资车企和一部分国内车企使用的电子电气架构,虽然也属于分布式架构,但是有了域控制器的概念,由各个域Master来处理主域功能和统筹控制Slaver节点的交互,总线带宽增加,ECU相对减少,整车扩展性有了极大的提升。
Type Three 特斯拉Model3
Type Three: 特斯拉Model3采用的CCM、CEM R、CEM L为主控制器,是车辆中央处理器的架构方案。由于使用了这种架构,ECU数量大大减少,软件集成度更高,整车的扩展性有了质的提高。
随着整车功能复杂度的快速提高,一个优秀的电子电气架构可以让整车的软件,算法,扩展性,性能等各个方面都得到极大的提升和呈现。
随着集成电路,芯片,通信等技术的高速发展,原先需要多个ECU处理的功能,现在只需要一个ECU就能完成,整车电子电气架构的高集成度演进也是必然趋势,车的定位也从传统的交通工具变成更加属性和多样化的服务空间。
IVI -> DHU -> VCU 高算力,图形处理能力,AI算力引发的高度集成,势必会引发架构、系统和软件方案的跨越式发展。
从成本角度
由于整车架构方案的演进,更少的ECU,更少的零部件,更少的线束,更高集成度的软件,会影响整车BOM成本的降低,车重的减少,车扩展性的提高。另外车厂的上下游系统会随同简化,制造工厂由于零部件的减少工位随之减少,包括研发,制造,采购,物流,销售等整条链路都会有很多的成本降低
从技术角度
整车电子电气架构的演进逐渐打破了原来分布式架构限制,极大降低了多ECU之间交互的设计难度,尤其能够有效降低各个分散的控制器之间的通信资源,有利于更好统筹整车资源,大大提升复杂功能在车上落地的可能,有利于新技术的研发和应用。
从产品角度
目前由Tier1和Tier2主导的软件能力,会在架构演进的过程中被车企逐渐的消化、吸收和主导。车企掌握了主导权会更好的回归到产品本身,差异化和创造力的产品也会应运而生。
从商业角度
传统的汽车营销模式也会在这个过程中开始变革,营销模式的数字化转型,卖车之后的后向营销,比如软件,服务,周边产品也会助力车企找到新的适合自己的商业模式。
以上希望能帮助到大家