016 | 软件定义汽车的核心是什么？谈谈特斯拉新一代电子电气架‪构‬ 郭继舜带你读汽车科技

编者按：《郭继舜带你读汽车科技》旨在从第一性原理出发，尝试拨开迷雾，解读热点背后的汽车科技真相。

本栏目由智能驾驶专家郭继舜博士与汽车之心联合出品，内容独家授权汽车之心发布。
郭继舜带你读汽车科技No.16
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今天来聊聊新一代电子电器架构，就是我们常说的 EEA3.0。

其实，最开始想到要谈电子电气架构，我是比较抗拒的，因为这是一个非常庞大而复杂的系统，其中涉及到的电子元器件至少数百起步，而且跨越了底盘、动力、车身、座舱、智驾等等多个系统领域，需要在汽车领域浸营多年的资深工程师才有可能窥得全貌。


而我仅仅对汽车领域新兴的智能驾驶有些了解，特别担心班门弄斧、贻笑大方 。

这次也只能够从智能驾驶的角度来对整车电子电气架构的演化过程与发展趋势尝试着做一个理解，还请各位专家多多指正。

我们先来回顾一篇旧闻：

2018 年美国《消费者报告》杂志指出，Model 3 在高速行驶状态下紧急刹车方面存在严重问题。具体来说，当 Model 3 在以 60 英里/小时（约 96.6 公里/小时）的时速行驶时，其制动距离约为 46.3 米，明显高于同级别的其他车型。

随后，Model 3 远程推送固件升级，让紧急刹车距离缩短了大约 6.1 米。

对此，《消费者报告》的汽车测试部门总监 Jake Fisher 不无震惊地说：「我在这岗位工作了 19 年，测试了上千款车型，第一次见识到有车能通过无线升级来大幅改善性能表现的。」

这篇报道中 Model 3 所体现出来能力的就是「软件定义汽车」的能力，而这个能力得以施展的基础就是特斯拉先进的电子电气架构设计。

首先，Model 3 的制动系统采用的是（博世）ibooster 制动机构，其电控软件是特斯拉自己开发的，可以通过 OTA 升级，实现对刹车踏板特性的调节。

这次升级就是通过调整刹车响应曲线来实现整个刹车过程中的制动力最优化的分配，从而减少刹车距离的。


上面的过程说起来很简单，但是却是目前大多数车厂完全无法实现的，其原因就是现有车辆的电子电气架构还是传统的分布式电子电气架构。


我们从下面这张著名的博世电子电气架构演化图可以看出：

当前大多数的汽车还处在从分布式的 Modular 阶段向初步集成的 Integration 阶段升级的过程中，少数先进的 OEM 则在新兴的比如智能座舱、智能驾驶等等需求的驱动下，开始了分功能域的 Centralization 阶段的尝试。

比如广汽、上汽、小鹏等等，而特斯拉则已经实现了基于区域融合的多个功能域控制器融合的 Fusion 阶段，甚至有进一步整合成为 Vehicle Computer（FSD）的趋势。

这样领先的电子电气架构设计，才能够让 OTA 升级功能渗透到刹车控制器上，实现对最底层执行件软件深度优化。

一方面，这需要整车上的 TBox 网关具备高速安全的外网连接能力与数据传输能力。

另一方面，也需要车辆内部具备高速可靠的总线连接，让网关下载的内容能够下发到最底层的执行件电子单元上面。

最后，还需要 OEM 具备强大软件开发能力，能够开发最底层执行件的控制软件，才能够真正实现用软件来定义汽车功能或者性能。


除了博世提出的上述软件架构演化路径以外，其他的先进 OEM 与 Tier1 也提出了各自对于新的电子电气架构的设计思路。


例如宝马就提出了一个基于分层的架构设计理念：

从底向上分别从传感器、执行件层，到标准通用的 ECU 层，再到功能集成的域控制器层，最后到集中式的中央计算平台层。

这是一个基于车内高速通信服务的功能逐步抽象聚类的设计思