文章 比你想象中的要强 解析小鹏汽车 X-EEA 3.0 电子电气架构

伟健
2021-11-25 新出行原创

“软件定义汽车”,这句话或许可以成为智能汽车行业的标语,我们经常在谈智能化带给我们的体验,一辆合格的智能汽车最关键最基本的就是车辆搭载的电子电气架构。想要实现更高阶的功能,或者是让用户拥有更多的体验,足够强大的电子电气架构是必要的。

得益于全栈自研能力,小鹏汽车在 2021 广州车展上正式发布了最新一代的 X-EEA3.0 电子电气架构,将率先搭载在 G9 车型上。

一、电子电气架构是什么?

智能化时代能够给我们带来众多从未有过的体验,从我们熟知的智能座舱、智能辅助驾驶系统等,背后都将依靠着电子电气架构的实现。

目前智能化汽车的功能越来越多,电子元器件也非常之多,都是由控制模块一起集中控制。这时候在每辆车上就需要电子电气架构。

汽车上的 EEA 电子电气架构(Electrical/Electronic Architecture)其实就是汽车的所有电子和电气部件设计为一体的整车电子电气解决方案。

在汽车电子电气架构中,我们大致可以分为三个阶段,第一个阶段是分布式电子电气架构

从 1886 年开始,奔驰发明的第一台三轮车上,完全是纯机械式的结构,并没有电子元器件的出现。再到后来的汽车加入了真空管收音机的设备,这时候汽车电子化才逐渐开始。

在以前,大多数车辆都会搭载 ECU,主要的目的是为了控制发动机,以及其他的一些功能,新增一个功能就需要新增一个电子控制单元 ECU。

这就是电子电气架构的 1.0 时代,通过分布式的 ECU 对车辆的功能系统进行控制。在早几年前,甚至在现阶段,大部分车辆采用的是分布式的电子电气架构。

在分布式电子电气架构中,车内的电子控制单元 ECU 越来越多,同时车内的线束也随之增加,再加上分散的 ECU 模块结构复杂,容易导致线束错综复杂

同时车辆的 BOM 成本也会增加,除此之外,车的重量、整车的效能等都会受到影响。每一次升级也都比较繁琐,甚至说想要进行大的版本升级是很难的。

大家可以想象成当电子控制单元 ECU 的数量增多后,在一定的空间内 ECU 之间可能会产生“内部竞争”也就是我们最近常说的“内卷”。

那这样下去效率肯定不如以前,这时候该如何解决?这时候就需要增加域控制器,对这些电子控制单元 ECU 进行集中控制

但分布式的电子电气架构是不能支持整车 OTA 升级以及一些更高阶的功能,其中这也是大家经常区分“传统车型”和“新势力车型”的主要特征。

来到第二阶段,域集中式电子电气架构。车辆搭载功能域控制器,能够基于功能模块实现域控制,比如车内的座舱域控制器,就能控制语音、音响等系统。

简单来讲就是把相近的相关的功能整合在一起,能够有效减少 ECU 的数量。在小鹏 P7 上就加入了域集中式电子电气架构,共有智能驾驶、智能座舱、底盘控制三个域控制器,能够实现整车级 OTA 以及支持百兆以太网通信,例如高速 NGP 功能、AVP 记忆泊车功能,这些都是通过后续 OTA 升级推送的。

在以前,对于一辆汽车而言用户似乎更关心的是硬件结构,比如搭载了多大排量的发动机等等,并不太关心软件层面上的技术,比如能否 OTA 升级等等。

然而在域集中式电子电气架构中域和域之间是不能共享的,也就是说某些功能之间是不能打通的。

真正的“软件定义汽车”只由域集中式电子电气架构支撑是不够的。车辆上需要新增更多的功能,效能也需要随之提升。

这时,小鹏推出的 X-EEA 3.0 电子电气架构系统就很好的诠释了什么叫软件定义汽车。

二、X-EEA 3.0 架构有哪些新技能?

小鹏汽车新一代 X-EEA 3.0 电子电气架构也就是我们所说的中央集中式电子电气架构,这时候也预示着电子电气架构来到了第三个阶段。采用了中央超算+区域控制硬件架构,做到了硬件和软件的深度集成。

区控制器可以简单理解我们将网关、配电、机电控制等集成在一块,就形成了区控制器,这么做也大大减少了 ECU 的数目,线束拓扑得以简化,线束密度也大大降低。新的架构,需要集成 ECU,也就是要运用到中央计算,这也是 X-EEA3.0 新架构中的亮点。

小鹏 G9 上的 X-EEA 3.0 电子电气架构可以搭载更高性能的芯片,做到了算力集中,以支持更高级的自动驾驶和更强大的智能座舱等智能功能。因此 G9 也成为 XPILOT 4.0 系统的首款车型

同时,依靠着小鹏全栈自研的技术,可以将各功能做平台化分配,使软硬件接口标准化,缩短开发周期,让用户更快用上更新的产品。

并且还支持整车级分层式软件平台,将整车软件做了系统软件平台、基础软件平台、智能应用平台的分层定义,以此使智能功能,如智能辅助驾驶系统、智能语音车控车设、智能场景等功能做到快速开发和迭代。

其实在中央集中式电子电气架构中,最终可能会形成一个计算机的形态,最核心的内容或许是汽车的操作系统,不仅仅是硬件层面上,还有软件上的系统也要支持。从而也可以看出在 X-EEA 3.0 电子电气架构下,小鹏 G9 在软硬件层面上都将处于领先的状态

另外,这还是国内首次实现千兆以太网主干通信架构,要知道在小鹏 P7 在进入 2.0 时代后,采用的是百兆以太网的传输速度。

千兆以太网同时支持多通讯协议,让车辆在数据传输方面更快速。以此支持以大量数据传输为基础的高级别自动驾驶、智能座舱、OTA 等智能功能。同时基于更加规范的设计及更加标准的测试,在通信的可靠性也大幅提升。

我们常说的常用常新,才是智能化汽车最关键的地方,在经过 OTA 升级后,我们时常能够体验到最新的功能。智能化汽车从原来的部分 OTA 升级,到整车 OTA 升级,再到现在 G9 能够做到无感 OTA 升级,这些都是时代的转变。

中央集中式的电子电气架构一定是未来的趋势,但按照现在各家发展以及研发的趋势来看,小鹏 G9 上率先搭载的 X-EEA 3.0 电子电气架构是领先于绝大部分车企的

想要研发中央集中式的电子电气架构并不是那么容易,需要从 X-EEA 2.0 时就开始研发,这也可见小鹏汽车很有前瞻性。

三、给消费者带来哪些实质性的功能?

我们可以简单将车比喻成一座装满智能家居的房子,如果对应的智能家居是车上的功能,那么智能家居的网关我们就可以比喻成汽车的电子电气架构,房主可以随意地控制房子里各个角落的智能家居,如果需要新增单个的智能家居也能很好地进行控制。

拥有 X-EEA 3.0 电子电气架构之后,车辆在众多方面都有较明显的提升,当然也能给用户带来更舒心的体验,让我们一起看看。

拥有自诊断的功能,X-EEA 3.0 电子电气架构使小鹏 G9 具备更为完备的自诊断功能,全方位关注车主的行车安全。并且在车辆出厂前可以完成自检,并实现软件更新。

OTA 迭代速度加快,上文也提到,将 X-EEA 3.0 系统整车软件做了系统软件平台、基础软件平台、智能应用平台的三个分层,基于分层式软件平台架构,智能功能可更快速开发。软硬件接口标准化,缩短开发周期,因此小鹏 G9 的 OTA 迭代速度大大加快。

OTA 升级时间控制在 30 分钟内,并且这也得益于多个控制器可同步刷新软件,升级过程时间大大缩短,整车级 OTA 时间可控制在 30 分钟以内。

目前可以做到整车 OTA 的车型在升级大版本时一般都需要 90 分钟左右,并且也有可能会由于一些外部的原因升级失败,比如我们曾经遇到的传感器过热的问题,就需要人工进行冷却才可以继续进行升级,那么这些问题在 G9 上将得到解决。

OTA 升级时可使用车辆,体验 OTA 升级的朋友都知道,目前系统在进行升级时,车辆肯定是处于静止状态的,并且车内的功能也暂时不能使用。

那么在 X-EEA 3.0 全新架构中,域控制器均作内存分区,一个区用于升级,一个区用于车辆正常运行,在升级期间不影响车辆使用,车辆重新复位启动后即可完成升级。

而且在电力分配与使用上,小鹏G9整车的用电设备供电 100% 可控,能够进行场景式配电,可根据用户用车场景进行。比如车辆在休眠、唤醒及待机等状态下电耗大幅降低,在停车时也仅仅对车上的空调系统、音乐所需功能等供电,从而增加一定的续航里程。

其实除了以上说的这些功能以外,后续小鹏还将会带来更多的功能。

总结:

随着时代的改变,那个通过大排量发动机或是大功率电动机产来定义汽车的时代也渐渐远去。不可否认的是,现在也有许多用户将车辆的硬件结构放在第一位,但是,更多的用户还是愿意为车辆在软件上的能力而买单了,比如车辆在未来能实现哪些功能

我们平常说的所有有关智能化的一些功能,其实都将依托于一个好的电子电气架构。比如说高阶的辅助驾驶系统,需要算力更高的芯片等等。

就像在讲解会上小鹏工程师说的,以前是 10 个小学生才能做的一件事,现在只需要 1 个大学生就能完成。小鹏汽车打破技术壁垒,越来越集成化的设计,这也将会带给用户更全面的体验。

在智能汽车这个行业里,电子电气架构的高度,决定了整车智能水平的高度。想要实现更高阶的一些功能,都必须依靠一个先进的电子电气架构。

一个好的电子电气架构是根本,并且 ECU 的数量也非常关键,显然小鹏汽车的 X-EEA 3.0 电子电气架构正是目前行业所需要的。

小鹏G9 小鹏G9的猜想

  • 添加表情
  • 添加表情

相关评论共 14 条相关评论

  • 最热
  • 最新
  • 最早

所以说它的集成度应该还没有特斯拉高吧。

XCX1562728097: 特斯拉做不到开车升级吧

丁丁历险记 回复 XCX1562728097: 那些都是噱头不重要。你有几次会边开车边升级呢?

丁丁历险记 回复 XCX1562728097: 真正高科技含量在于,控制系统的集成度。

举例的优点看下来 没一个有明显作用.....

新出行CC: 其实这个架构更多的是车企技术上的前瞻,更有利后续功能的迭代和开发

不愧是最了解小鹏的男人

那明年的改款p7会不会也搭载呢?

最新消息,可以加钱选六座布局

soa啊 别家的说法

啥时候上市啥时候交付呢?

ota慢的主要问题是开发人员的重心、人手、测试人员的工作量以及公测内测流程上,靠传输速度增加这个不是瓶颈。

弱弱的问下,800伏平台下,和750v老桩如何兼容?加独立的升压装置么?

好像很厉害的桃子