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Global B电子电气架构,预示了通用的下一个十年

42号车库
2019-05-26 · 08:05
[ 亿欧导读 ] 电子电气架构是如此的重要,以至于通用在公告中提到,新一代电子电气架构将为“未来汽车产品开发中的电气化、主动安全、车载娱乐、智能互联以及Super Cruise技术升级提供系统支持”。
汽车零部件,零部件供应商,

文章来源于:42号车库,图片来自“123rf.com.cn”

2019年1月3日,在Mark Reuss履新通用集团总裁的公告中,他承诺将在「未来两年内在电动车和自动驾驶领域的资源投入增加一倍」。5月20日,Mark在底特律推出了通用新一代电子电气架构Global B,为通用推出真正的「智能汽车」奠定了基础。

对于大多数消费者来说,Model 3带来的冲击主要是3.5s破百的极致性能和干掉仪表盘激进推行的HMI变革,但对于汽车电子工程师来说,Ta最大的革新在于全面升级的下一代电子电气架构。

电子电气架构是如此的重要,以至于通用在公告中提到,新一代电子电气架构将为「未来汽车产品开发中的电气化、主动安全、车载娱乐、智能互联以及Super Cruise技术升级提供系统支持」。

为什么要升级电子电气架构?

回答这个问题可能需要追溯到半个世纪前。电子电气架构,也就是Electrical/Electronic Architecture,把汽车里的各类传感器、中央处理器、线束拓扑、电子电气分配系统和软硬件整合在一起,实现整车的配置与功能,以及运算和动力、能量的分配。

早在1950年代,汽车已经初步具备了电气组件,包括12V系统、环形端子,织布绝缘材料等等,属于最弱的电子电气架构。

1950年代的汽车电气架构

(1950年代的汽车电气架构)

从60年代到90年代,随着音频设备、照明设备、排放电子模块、线束定位、密封连接器的先后出现,特别是2000年代新的架构标准、数据和通信协议、相关法律法规的出台,汽车电子电气架构的复杂度达到了全新的高度。

2000年代的汽车电气架构

(2000年代的汽车电气架构)

车和家CEO李想曾经谈过这个问题。

(高度复杂的电子电气架构导致)今天整个汽车构造复杂,成本也非常高。甚至汽车的不安全性也与其复杂性相关。未来智能化后,整合车间对于数据传输的要求会改变。下一代汽车完全以太网化,包括各种各样的功能连接,线束变到最少。

问题的关键在于,汽车的智能化,也就是自动驾驶和车内信息娱乐系统的发展演进,才刚刚起步。就连量产车上技术架构最领先的特斯拉Model 3,也仅仅实现了L2级自动驾驶能力。随着技术的发展,整车对算力、电力、动力和传感器资源的争夺会更加激烈,现有的电子电气架构早已不堪重负。

更何况即便不谈自动驾驶,当下智能车辆空前丰富的功能和配置已经把整车电子电气架构的能力推到了极限。每新增一项功能,都是对电子电气架构的一个挑战。

通用在这个时候推出新一代电子电气架构也就显得顺理成章了。

整车OTA+安全+4.5TB/h数据传输

虽然5月20日才正式发布,但通用的新架构筹备已久。早在2015年6月25日,当时还是通用全球产品开发负责人的Mark就向媒体透露,通用正在开发全新的电子电气架构,新架构将命名为Global B。(通用当前的电子电气架构为Global A)

当时Mark谈到Global B的一个关键特性便是整车OTA,包括动力总成相关的电子控制单元都支持OTA更新。时隔四年,Global B终于要投放市场了。然而在竞争激烈的中国市场,除了特斯拉,不少自主品牌也都先外企一步实现了整车OTA,这让通用的整车OTA陷入窘境。一个外媒给出了这样的标题:

Electric Chevys Will Be OTA-Update Capable:Decade Behind Tesla.

电动雪佛兰将会具备OTA升级能力,落后特斯拉十年

我想说的是,你真的以为,通用开发OTA能力需要花五年?

事实上2016年的通用,已经在经历来自硅谷坏小子特斯拉的各种冲击和压力,媒体问Mark通用为什么无法提供特斯拉式的OTA功能?Mark的答案是:安全。

无论是现在还是可预见的未来,软件的关键作用及其对我们车辆的重要性都不容小觑。但在目前,我们不会对制动系统等涉及行车安全的关键系统进行OTA。

而在Global B发布后,通用电子电气架构总监Al Adams明确表示,「零部件和系统都可以在汽车的整个生命周期内得到更新和提升,电子电气架构是汽车行业的下一个战场」。

考虑到过去几年来通用一直在不断加大对网联安全的投入,我们可以谨慎认为,通用已经解决了整车OTA带来的潜在隐患。

按照通用的说法,来自通用Warren全球技术中心及Milford试验场的300多名电子电气工程师历时5年研发,申请了100多项专利。

Warren全球技术中心原本是通用的工程研发中心,但在2017年8月,通用投入了10亿美元对Warren中心进行大规模扩建,招聘了2600多名新能源及车联网研发工程师。Global B可能是第一个受益于那次扩招的项目。

2017年7月,长期专注于汽车网联安全研究的传奇白帽黑客Charlie Miller和搭档Chris Valasek双双入职通用,出任自动驾驶汽车首席安全架构师。到今天,通用已经建立起一支专注于防止未经授权访问车辆和用户的研究团队,负责车辆信息的共享研究,并分析关于汽车行业新兴安全风险的问题。

按照通用的说法,Global B将设立物理独立的安全硬件,从软件和硬件入手彻底解决安全风险。

特斯拉的故事与稳扎稳打的通用不同,2012年推出具备整车OTA能力的Model S后,特斯拉管理层一下子把安全提升到绝对优先级的高度,深处硅谷的特斯拉对互联网巨头的安全大神近水楼台,包括谷歌Project Zero项目首席安全工程师Chris Evans和苹果黑客公主Kristin Panet都曾先后履职特斯拉,出任特斯拉安全负责人,直接向特斯拉CTO JB Straubel汇报。

另一方面,已经入职通用的Charlie Miller曾经表达过对特斯拉的欣赏,说的是特斯拉每年都会发起或赞助黑客大赛,鼓励白帽黑客寻找特斯拉汽车的漏洞,并在得到确认后予以丰厚奖励。通过这种集思广益、久病成医的策略,特斯拉慢慢积累起了完善的安全架构设计知识和经验。

Global B最后一个功能点是每小时4.5TB的数据管理和处理能力,这比现行的Global A相比数据处理性能提升了5倍。背后的动机不说你也能猜得到:Mark表示,自动驾驶汽车上的摄像头、激光雷达和V2X产生的海量传感器数据,都已经通过Global B做好准备。

电子电气架构将如何演进?

谈到这个问题,特斯拉Model 3是绕不开的。我们在文章开头说电子电气架构是Model 3最大的革新。一言以蔽之:在电子电气架构上,Model 3领先了传统车企至少五年。

以下42HOW电动汽车行业群的一位汽车电子工程师的评价。

42HOW电动汽车行业群的一位汽车电子工程师的评价

(42HOW电动汽车行业群的一位汽车电子工程师的评价)

这里说的域控制和区控制,实际上是指博世划分的汽车电子电气架构演进趋势,下面是演进图。

汽车电子电气架构演进趋势

(汽车电子电气架构演进趋势)

主流电子电气架构还在中央域控制或混合域控制架构演进的时候,Model 3直接干到了Vehicle Computer的层级。考虑到电子电气架构的迭代周期是如此之长,我们就能理解,为什么奥迪和保时捷工程师在逆向拆解Model 3后要对2022年才投产的电动车平台PPE进行回炉重造了。

Model 3过于激进和全方位的创新,加快了全行业电子电气架构的迭代速度。

那么上面说的「中央计算单元左右BCM」又是什么意思呢?

按照德尔福以不同功能域集中控制ECU的划分思路,汽车电子电气架构分为以下五大域。

  • 车身与便利域(Body & Convenience)

  • 信息娱乐系统域(Infortainment)

  • 底盘与安全域(Chassis & safety)

  • 动力总成域(Powertrain)

  • 高级辅助驾驶系统域(ADAS)

Model 3呢?只有三大域。

  • 中央计算模块(CCM)

  • 左车身控制模块(BCM LH)

  • 右车身控制模块(BCM RH)

其中CCM将ADAS域、信息娱乐系统域和通信系统域完全整合为一体,而车身与便利域、底盘与安全域和部分动力总成域分别划分到了BCM LH和BCM RH。

从硬件到软件,全面彻底地自主研发,Model 3定义了下一代电子电气架构的形态。

那么通用的Global B,会有哪些新的想象力呢?本次Global B架构的演示车型,是通用凯迪拉克CT5。这款车将是Global B架构下的首款车型,除此之外,通用备受瞩目的支持自动变道功能的SuperCruise也将在CT5上首发。

我们可以得出这样一个观点:虽然不是一款电动车,但在除动力总成之外的其他技术层面,凯迪拉克CT5和保时捷Taycan、奥迪 e-tron的角色类似:巨头转型时期新旧技术交织的一款关键产品。

至于通用真正的「智能电动汽车」,要等到通用BEV3平台的车型量产了。

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