蔚来、小鹏、岚图汽车最新EEA梳理
科技
2024-12-06 21:35
上海
蔚来第三代技术平台NT3.0是蔚来汽车下一代车型平台的升级版本，该平台集成了多项创新技术和设计：通过提高电压，NT3.0平台车型的充电速度得到显著提升，减少了用户的充电等待时间。由于能效提升，NT3.0平台车型在相同电池容量下，续航里程相比前代有所增加。中央+区域控制架构：提高电子分配能力和信号处理，优化了车辆内部的电子元件布局和信号传输路径，提高了整车的电子性能和稳定性。 通过优化电池、电机和电控系统的配合，NT3.0平台车型的三电转换效率得到显著提升，从而提高了车辆的性能和续航能力。电池包尺寸更适应不同车型，同时保持了高能量密度和长寿命。人机交互界面更加友好和智能，提供了更加丰富的娱乐和信息服务。全系标配4D毫米波雷达，提高了车辆的感知能力和智能驾驶的安全性。在NT3技术架构中，蔚来所采用的EEA方案为区域控制器架构设计，此架构的核心由中央处理单元、四个分布式区域控制器以及高速以太网共同搭建起基础框架。这三部分紧密协作，旨在实现一个既能自适应又能自我学习的系统，并广泛支持智能互联的各项功能。这种EEA架构凭借环形拓扑设计，能够有效支持具备Fail Operation功能的冗余系统，展现出卓越的扩展性能。蔚来所采用的区域控制器，其核心职责广泛而关键，包括作为分布式边缘计算平台负责数据处理与运算，作为车辆控制决策中心对不同优先级的服务进行裁决并实施信息安全防护措施，作为SOA服务导向的通信网促进服务间的信息流通与交互，同时作为区域数据集中管理点通过以太网、CAN及LIN网络实现数据的分发与集中管理。此外，该控制器还扮演着整车电力分配核心的角色，集成多个E-fuse以优化电力分配，并负责智能传感与执行控制，即收集智能传感器的数据并指令智能执行器动作。 蔚来汽车在区域控制器设计中采纳了AMP多核架构，其中每个CPU均独立运行一个RTOS操作系统，遵循AMP模式。其实，小鹏汽车早在2021广州车展上就已经正式发布了最新一代的X-EEA3.0电子电气架构。X-EEA 3.0架构包含中央及左右车身三个核心域控制器，与特斯拉架构相似。硬件上，以中央超级计算机和区域控制器为核心；软件分三层：系统软件、基础软件及智能应用平台；通信采用千兆以太网技术；数据架构支持无缝OTA升级，行驶中也可接收新功能；电源架构实现智能化电力管理，精准配电。
1、硬件架构
该设计采用了由中央数据处理单元（C-DCU）与区域控制单元（Z-DCU）构成的硬件体系：C-DCU集中处理车辆控制、智能驾驶、座舱交互三大核心任务，而Z-DCU则分为左右两侧，将控制组件更加精细化地分区管理，依据就近原则高效接管各项功能，显著减少了车内线束的复杂性。在域控制器内部，各功能区域被划分到独立的内存空间，确保软件升级时互不干扰，整个过程在半个小时内即可完成，并且实现了静默升级，用户甚至在驾驶过程中也能无感完成更新。智驾领域的核心控制器为XPU，随着整体架构的不断演进，XPU也持续进行着升级迭代。通信架构
X-EEA3.0采用了以千兆以太网为主线的通信架构，能够支撑大数据传输，从而实现高级自动驾驶、智能座舱、OTA等智能化功能，并且兼容多种通信协议。从通信布局来看：它配备了2条千兆以太网1000Base-T1线路，专门用于连接XPU4和5G智能天线；还有6条百兆以太网线路，其中2条分别连接左、右区域控制单元（LDCU和RDCU），1条用于诊断；另外还有4条CAN FD和CAN通信：底盘Chassis CAN以及与LDCU和RDCU的专有通信则采用了CANFD，而body CAN和PT CAN则因兼容性需求使用了高速CAN（速率为500kbps）。相较于以CAN线为基础的E/E架构，X-EEA 3.0的千兆网络具有显著优势：首先，千兆网络的数据传输能力更强，不仅能满足当前需求，更能适应未来数据量的大幅增长，而CAN线的承载能力则存在上限。其次，基于更强的数据传输能力，千兆网络在精确控制方面相较于CAN线也更具优势。这种精确控制可以理解为对车内每个单元（如娱乐系统、动力电池、其他能耗设备）的高效管理。此外，千兆网络与未来的5G技术也更为契合，具有相应的优势。2、电源架构
X-EEA3.0能够实现基于场景的精确电力分配，根据驾驶者的实际需求，在不同用车情境中定制电力供应。例如，在等人停车时，系统能仅向空调、音乐播放等功能供电，同时关闭其他非必要设备，从而有效节约能源，延长车辆的行驶里程。另外，车辆会定期进行自我诊断，主动识别并报告潜在问题，为维修提供明确指引。 智能配电系统的优化，使得各个ECU在不同运行模式下能够灵活调整工作状态。相较于以往，这种智能配电策略显著降低了能耗，实现了更为高效的能源管理。
3、功能架构
小鹏的中央计算核心C-DCU，主要由座舱系统与通信系统两大板块构成，这一设计理念与特斯拉不谋而合，均旨在打造一个以智能化、高科技为驱动的高性能超级计算平台，并实现了高度集成。从功能布局的角度分析，中央超算不仅涵盖了传统的仪表显示、中控操作以及副驾娱乐信息系统，还实现了跨领域的整合，将中央网关、车外声音调控、氛围灯调节以及泊车辅助灯光等功能融为一体。中央超算算是融合了原有的EEA2.0架构设计。 车身控制单元，分为LDCU与RDCU，其核心职责广泛覆盖了车辆控制的多个关键方面。在钥匙操控上，它支持遥控、蓝牙、WiFi应急及机械钥匙的全方位操作；尾门智能化方面，则实现了电动尾门的便捷控制。此外，它还集成了环境监测与响应功能，包括TPMS胎压监测、雨量感应自动调节雨刮以及安全带震动提醒。在充电便利性上，车身控制单元负责管理充电口盖的开关，并在拔枪后自动关盖，大大提升了充电的便捷性。能源管理方面，它实现了12V电池的智能防亏电保护，有效延长了电池的使用寿命。而在热管理系统中，车身控制单元能够精细调控空调出风口，并回收利用驱动系统的余热，实现了能源的高效利用。
5、软件架构
X-EEA3.0的控制器依托SOA软件开发理念，针对各类软件使用需求的差异性，对整车软件进行了细致的分层划分，包括系统软件层、基础软件层以及智能应用层等。这样的分层设计，旨在加速智能功能的开发与迭代，如自动驾驶技术、智能语音控制的车辆操作与设置、以及多样化的智能场景应用等，确保这些功能能够迅速适应市场需求并不断优化。小鹏G9借助小鹏的软件平台，能够无缝实施OTA升级。这一过程中，域控制器采用内存分区技术，一个区域专门用于系统升级，另一个则确保车辆运行不受干扰，从而实现在车辆行驶的同时，新功能的OTA升级也能同步进行。在软件架构方面，系统软件平台是基于外部采购的代码进行部分定制化开发，并随着整车基础软件平台的稳定而固定下来，这种设计使其能够灵活应用于多款车型。基础软件平台方面，它整合了多项关键的整车功能软件，并提前制定了标准化的服务接口，在车辆量产前就已经固定，这样的设计同样便于在不同车型间复用。至于智能应用平台，它涵盖了自动驾驶、智能语音控制、智能场景等多种功能，这一平台支持功能的快速开发与迭代，为车辆的智能化提供了强大的支持。 小鹏新架构不仅实现了软硬件的分离，还做到了软件内部的分层解离。这一设计让系统软件平台、基础软件平台以及智能应用平台能够分层进行迭代升级。它成功地将车辆底层和基础软件与那些涉及智能、性能的应用软件相分离。因此，在开发新功能时，研发团队只需专注于最顶层的应用软件进行研发和优化，大大缩短了研发周期，降低了技术门槛。这样一来，用户能够更快地享受到车辆功能的持续更新与升级。23年12月的岚图科技日上，岚图汽车将SOA电子电气架构命名为“天元架构”，寓意以之为中心点，延伸出万事万物皆可链接、生生不息、迭代进化的无限可能。天元架构是国内较为的“软件定义汽车”架构，包括1个中央控制器、4个区域控制器和Telematics-BOX车联网终端，旨在实现汽车的高度智能化和网络连接。据介绍，天元架构具有高效中枢、敏捷系统、智能互联、开放共创四大优势，可满足千人千面、常用常新的用户需求。
1. 架构功能拓补
岚图汽车构建了先进的SOA电子电气架构，以功能IPO模型为核心，进行了三层功能分配。该架构将功能逻辑的核心集中于中央计算平台OIB，实现了整车控制、舒适性、信息娱乐及自动驾驶辅助（ADAS）功能的深度融合。OIB作为处理中心，统一调度和控制所有功能，确保系统高效运行。区域控制器VIU作为桥梁，集成输入输出接口，智能化配电控制电子设备，并作为数据中心保障数据顺畅传递。传感系统负责感知外界信息，执行机构根据指令执行动作，形成从感知到执行的全链条闭环控制。
2. 架构物理拓补
基于车辆各部位的实际位置，物理架构把整车分成了四个大块，每个区域都配有一个区域控制器。这些控制器会按照就近原则，把附近的传感器和执行器接口都整合起来。执行器里既有像电机、灯光这样独立的设备，也有电机和机械结合在一起的设备。同时，所有的决策和控制软件都被整合到了一个中央计算平台上，这样做能让软件的功能更加专一，也更容易重复使用。3. 中央计算平台OIB
岚图的集中式电子电气架构以中央控制器 OIB、区域控制器 VIU、车联网终端 T-BOX 为核心，集成车辆控制、动力、智能驾驶、智能座舱，并覆盖车端、云端、生态端。 由于OIB的存在，岚图做到了算力集中，也就能有效减少 ECU 数量，让效率更高；当前岚图的OIB已经发展到了第三代，软件迭代速度提升20%，可复用性也有一定提升，并且可以做到整车OTA。4. 区域控制器VIU
岚图的VIU区域控制器集成了区域数据中心、智能配电和智能分区控制三大功能，能高效处理车辆的多项指令。它根据车辆物理布局设计，缩短了线束长度，简化了维修保养，并减少了零件数量以提升续航能力。此外，VIU预留了标准接口，能驱动高功率执行器，并具备数据备份、故障监控和远程诊断功能，全方位保障车辆安全运行。
5. 软件架构
岚图的软件架构同样采用SOA，各家的技术路线规划大同小异。 岚图的SOA可开放的接口达300+，可以在其共创平台上编辑共创。同时，岚图也提供的场景自定义的功能，可以由客户在手机端或者车机端自行设计和创造场景，将车辆功能或者应用自行编排，也可以上传自己编排的场景到社区进行分享，或者下载其他人上传的场景供自己使用，算是初步构建起来了用户共创的生态。
