2024年3月16日发(作者:本田新思域报价及图片)
拆解特斯拉Model3域控制器
一个产业的进步和变革,往往是供给和需求两方面因素共同驱动
的。当新航路带来的新市场遇到珍妮纺纱机,就足够引发一场工业革
命;出行的需求遇上热机,就产生了各类交通工具。集成电路出现以
来,人们对电子化、自动化、智能化的需求越来越高,其根源还是对
低成本美好生活的需求,这种需求与不断发展的 IT 技术供给相结合,
相继诞生了PC、智能手机、智能家居等诸多大型产业,如今又开始推
动汽车往智能化方向演进。
汽车的智能化的大方向已经成为了产业共识和市场共识,然而什
么叫智能化却没有一个明确的定义。我们认为,智能化的关键在于智
能汽车的软件“可迭代、可演进”。比如说 2008 年安卓 1.0 发布之
初,使用体验是比较一般的,经过不断的数据收集、用户反馈和持续
迭代,最终交互和用户体验越来越好,逐步向我们理想中的“智能终
端”逼近。
无论每个人如何去定义自己心目中的汽车智能化,但我们相信会
有一个共识,那就是现在仅仅只是汽车智能化的起点,离终局还非常
遥远,这中间软件需要不断进行升级迭代。而汽车过去的 E/E 架构
(如下图所示),是由多个厂商提供 ECU 组成的电子电气架构,正因
为硬件和软件功能都被切割成很多块分布在不同厂家提供的 ECU 里,
使得软件 OTA 的难度非常大。这使得很多型号的汽车从出厂到最终报
废,软件功能都没有升级过,都没有迭代,又何谈智能?
图 1:奔驰的网络连接及 ECU 架构
资料来源:知乎答主-朱玉龙
显而易见,汽车如果要能像手机一样持续根据数据和用户反馈进
行软件迭代,现有的E/E 架构势必然是要进行大的变革的。软件和硬
件必须解耦,算力必须从分布走向集中, 特斯拉的 Model3 率先由分
布式架构转向了分域的集中式架构,这是其智能化水平遥遥领先于许
多车厂的主要原因,我们接下来就对特斯拉的车身域、座舱域、驾驶
域进行详细的解读。
车身域:按位置而非功能进行分区,彻底实现软件定义车身
同样是域控制器,特斯拉的域控制器思路始终是更为领先的。举
例来说,作为传统汽车供应链中最核心的供应商之一,博世是最早提
出域控制器概念的企业之一。但博世的思路仍然受到传统的模块化电
子架构影响,其在 2016 年提出了按照功能分区的五域架构, 将整车
的 ECU 整合为驾驶辅助、安全、车辆运动、娱乐信息、车身电子 5 个
域,不同域之间通过域控制器和网关进行连接。在当时看来,这一方
案已经能够大大减少 ECU 数量,然而用今天的眼光来看,每个域内部
仍然需要较为复杂的线束连接,整车线束复杂度仍然较高。
图 2:博世提出的汽车控制 5 域架构
资料来源:智驾最前沿微信公众号
与博世形成对比,特斯拉 model 3 在 2016 年发布,2017 年量
产上市,与博世的报告几乎处于同一时期。然而,model 3 的域控制
器架构核心直接从功能变成了位置,3 个车身控制器就集中体现了特
斯拉造车的新思路。按照特斯拉的思路,每个控制器应该负责控制其
附近的元器件,而非整车中的所有同类元器件,这样才能最大化减少
车身布线复杂度,充分发挥当今芯片的通用性和高性能,降低汽车开
发和制造成本。所以特斯拉的三个车身域控制器分别分布在前车身、
左前门和右前门前,实现就近控制。这样的好处是可以降低布线的复
杂度,但是也要求三个车身域要实现彻底的软硬件解耦,对厂商的软
件能力的要求大大提高。
图 3:特斯拉 model3 的 3 个车身控制器(红色部分)
资料来源:知乎@冷酷的冬瓜
图 4:三个域控制器按照位置分工
资料来源:汽车小将微信公众号
以下分别介绍三个车身控制器的情况,车身域分为前车身域、左
车身域、右车身域, 其在 Model3 车身上的位置如下图所示。
图 5:前车身域(FBCM)
资料来源:中城康帕斯科技发展(深圳)有限公司,中信证券研究部
图 6:左车身域(LBCM)和右车身域(RBCM)
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