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让汽车域电子控制系统工程开花硕果(二)

2021-3-23 14:01| 发布者: admin| 查看: 13284| 评论: 0|原作者: 陈光祖

摘要: 汽车“域”的架构可能主要有四个方面,一是智能座舱域;二是车载和车身控制域;三是智能驾驶域;四是动力与底盘域上

从世界汽车电子控制系统的历程来看,大致可经历着五个发展阶段

单一化应用阶段在上世纪60年代开始应用,用的是模拟计算机属于探索性使用,如发动机电子点火电子收音机电子钟等;分布式应用阶段在上世纪80年代那时应用数字化计算机和电子控制器ECU可以单独的对汽车门系统实行控制,如EFI(燃料喷射)、ABS抱死系统TCS(牵引力控制系统集成化应用阶段在上个世纪90年代,随着汽车电子学大发展,特别是一种嵌入式芯片MCU、SoC的应用,汽车电控技术进步很大,实现系统化综合性应用,ESP(电子稳定程序),这在雨雪路上急转时打滑,对降低车辆风险起到相当重要作用。还有ASS(自适应悬挂系统)在高速行驶时,车辆会降低路面距离,在山地行驶时可按地形自动提升车底盘高度便于通行,EBC发动机动力控制系统),TCS驱动器控制系统SCR尾气催化器转换器等高级的电控装置。电子电控工程阶段DCU):2020年可能是DCU元年这在汽车智能化年代跨出一大步可以说汽车将是在大数据云计算Web2年代走向以软件为中心的,以客户为代表的而促使过去的集成化电子应用年代要逐步走向衰落,汽车域化电控系统成为21世纪数字化丛林和生态逻辑生存的基本新法则这是因为汽车的ECU应用太多了,一辆高级轿车上百个ECU,怎么放置都挤起来,用CAN总线太复杂据说要重约70公斤,长6000米,车子都放不下,于是不得不设置汽车域电子控制系统,一辆汽车只用四五个“域”电子电控架构逐步大量减少现有ECU数量和CAN总线的连接点,重量和长度,更重要的是推进汽车电控的水平进入一个崭新的年代,汽车逐步向自动化驾驶方向发展,向生态人环境方向推进,本质是努力研发应用工业软件以软件为基础,以客户为中心提供具有魅力的微服务和解决方案促使新生代汽车更具有重要的影响价值和潜在的发展前景最后代工应用阶段这个时间段目前难确定,但无论是国际还是国内都在积极认真的研发中,在这方面我们也算是一个较高水平的国家。特斯拉表示正研制植入人脑的微型芯片,这样让人的意念用脑电波来控制电子和汽车的智能行动。说个笑话,特斯拉的马斯克在去年已将一个芯片植入一条猪研究其神经元处状况,通过无线空中传输技术或叫远程升级信息技术OTA”,来指引猪的行为。我们中科院的中国脑计划”已在2014年就推出,这意味着揭示人类大脑奥秘的征程正跨越沟壑,走向前沿阵地。我们在“十四、五”也把脑工程强化研发应用放在规划中,这包括量子计算机光子计算机、量子芯片生物芯片等,对人工程的起到很好的助力作用2035年,我们的人工程将处于国际先进前沿的同等地位,这对汽车智能的高度化发展,而形成智慧化产业具有积极意义,这是汽车电控科技的极化汽车将成为人类社会很好的享受移动装备,或叫“我的第二个家”。

·汽车域化电子电控的范式及作用

所谓就是将汽车电子电控架构系统以下简称汽车”),根据不同需求划分为若干大的功能块,每个功能块内部系统架构由域控制器为主导搭建,随着工业软件功能不断提升,域的算力越来越强大而且不断引入以太网作为主干网络,承担信息交换传输任务,这样目前的分散在车上各种ECU就剥离出去,由不断强化的域功能所代替这种改变汽车DNA的范式以及当代的5G、物联网和云计算会给汽车电子控制带来全新的服务性架构的巨大变革(SOA)。


汽车“域”架构示意图

工业软件是一门十分广泛的学科,但是我们只定义汽车“域”用专业工业软件指的是纯粹在汽车工程和管理上应用的突出特色是可嵌入式的随着时间变化,产品要不断提升和创新变革,特别在一些高科技的应用,如EC边缘计算ADAS高级驾驶辅助系统),IBGT(绝缘栅双极型晶体管),SBW(线控应用系统等起到重要作用这样汽车上工业软件不断向成熟化商业化应用上发展成为汽车导代表力量是汽车很实用数字化发工具。当代的传感器系统也有很大发展,其中包括光电生物、气敏、无线网络,视觉听觉薄膜传感器等,当前比较代表性的如激光雷达MEMS(微机电系统成为新的发展趋向。在芯片组领域汽车”芯片自身具有汽车运行特殊性能,如要极度高低温,防磁场干扰,震动,同时要求要有不同功能与机械动作相配合,还有AI汽车芯片通常指人工智能算法做了特殊的加速和功能设计及应用架构,是人工智能产业一大核心的硬件,是智能化汽车的心脏,所以要按车规级生产供应,成为汽车“域”工业软件的重要载体。执行器,从电控角度出发,是一种处于执行机构与电子控制装置接点的能量转换部件,即将电能转化为机械能。总之,要把工业软件水平提高,成为当代及今后汽车“域”架构的最关键节点,构成一个以微处理器作为控制器主要载体,闭环控制式计算机控制系统应用上。

当前汽车“域”的架构可能主要有四个方面,一是智能座舱域;二是车载和车身控制域;三是智能驾驶域;四是动力与底盘域上,它特点表示有:系统性:把一个内部与外部条件、环境互相联系,互相影响,互相制约的稳定性发展的系统工程;响应快速性:消除信息输入输出的快速执行能力;执行的准确性:要求对被控对象实现精度稳态的反应;高可靠性,要具有各种防干扰高度可靠能力;可嵌入性装置,即不像传统汽车那安样稳定不变,而是像智能手机一样,有好的东西可以随机嵌入,随时增添汽车功能的服务水平;加强创新,促进“域”水平不断提升。现在我们说是四大“域”,以后通过创新尽可能减少“域”的分解,能使“域”进一步集成化,而最终达到少“域”,又增加功能的效果。


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