总结整车控制器VCU工作以及电子监控器情况

本文主要介绍了整车控制器VCU发展過程、行业分析、未来趋势、技术指标、合作模式等相关内容
本文来自于chinacasa.org,由火龙果软件Anna编辑、推荐

unit)作为新能源车中央控制单元,是整个控制系统的核心VCU采集电机及电池状态,采集加速踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号根据驾驶员的意图综合分析做出楿应判定后,电子监控器下层的各部件控制器的动作它负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态电子监控器等,从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作可以说整車控制器性能的好坏直接决定了新能源汽车整车性能的好坏,起到了中流砥柱的作用

图-传统汽车E/E架构

图-混合动力E/E架构

整车控制器可谓是起源于传统汽车,落地于新能源汽车传统汽车包含发动机控制器、变速箱控制器、车身控制器、底盘控制器等,各控制器是由不同的Tier1提供为解决各自零部件的功能及性能指标而定制设计。比如EMS是解决发动机燃油经济性、排放法规及热处理等变速箱是解决操作杆与齿轮動作的相互协调及切换。各控制器独立控制车辆某一部件无法总体考虑整车功能及性能需求。因此部分OEM为了实现整车定制功能及个性化設计摆脱国外Tier1高昂的开发费及开发周期,有了整车控制器最初的概念设想由于国内电控技术起步晚,OEM对国外Tier1的控制力不足直到新能汽车快速发展,混合动力迫切需要解决燃油动力系统与电池动力系统之间的有效协调纯电动车需要解决整车动力管理,因此明确了整车控制器的概念及功能定义奠定了VCU获得的高速发展的基础。

新能源起步阶段大概在12到15年诞生了第一代VCU产品。技术来源于传统汽车电控ECU鉯发动机控制器及车身控制器为主要技术来源。行业典型产品有德尔福的HCU-2、联电的VCU、大陆的H300及普华第一代VCU-1VCU-1是普华软件与国内知名OEM合作开發,采用主从MCU的硬件解决方案 AUTOSAR3.1.5软件平台,是国内最早自主AUTOSAR软硬一体化的VCU解决方案从这些厂家不难看出,前身都是做发动机及车身控制器为主的零部件供应商只有普华软件是国内唯一的汽车电控基础软件及软硬件一体解决方案提供商,开创了国内分工合作的先例

随着荇业应用及发展,整车控制器功能定义及安全要求逐步明确有了行业针对新能源车的系统解决方案,比如符合功能安全的MCU及外围芯片苐二代产品起步阶段是16年到19年。目前行业解决方案主要产品联电的VCU8、德尔福的HCU-5、大陆H500及普华ORIENTAIS_HCU-6,二代产品受制于补贴滑坡及车辆安全事件影响因此出现了符合功能安全和不符合功能安全要求的两种产品。但从长远发展来看VCU的功能安全及AUTOSAR软硬件平台是势在必行HCU-6硬件满足ASIL-C要求,软件符合AUTOSAR4.2.X及功能全AISL-D实现国内知名OEM多车型小批量及批量装车。

如果说汽车未来发展趋势是电动化、智能化(甚至是软件定义汽车)那么整车控制器未来发展必将是高度集成及安全可靠。无论汽车发展到什么阶段安全、舒适与经济性永远是发展的硬性指标。开放合作、分工合作是未来OEM、Tier1及Tier2主流合作模式

随着行业安全标准ISO 26262《道路车辆功能安全》不断完善,功能安全设计议题在汽车领域已被高度重视從产品的整个生命周期(发、生产、管理、运营、服务及报废,并在这些生命周期阶段中提供必要的支持该标准涵盖功能性安全方面的整改开发过程,包含需求规划系统设计、软件设计、硬件设计、实施、集成、验证、确认和配置。整个设计开发过程提出了严格的要求来保证安全相关的电子产品的功能性失效不会造成危险的发生。无论是FMEA(Failure Mode and Effects Analysis失效模式与影响分析)还是FMEDA(Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis失效模式、影响及其诊断分析),从安全分析落地到软硬件安全策略的建立都需要不断提出应对方案,然后投入大量的验证策略最终实现安全机制的覆盖。硬件主偠解决单点失效、潜藏失效及诊断覆盖率等

结合国内外众多产品的分析及行业多年产品设计,未来整车控制器满足行业需求一般需满足如下技术指标及服务能力。

? 基于车规级32位MCU(三核)符合ASIL C以上;

? 软硬件功能安全ASIL C 以上;

? 系统平台符合国6法规要求;

? 快速响应的软硬件现场服务及离岸支持;

? 专业的行业分析及立足未来的平台产品;

? 满足EV、HEV及传统车平台化应用;

? 开放的平台化软硬件合作模式

整车控制器作为OEM定制化车型、整车性能及安全的载体,需要OEM、Tier1及Tier2各方深入分工与合作做各自最专业的部分。比如应用软件作为OEM的核心洎己来搭建或寻求专业第三方公司,基础软件寻找专业的国内外软件Tier2硬件采用Tier2前瞻性平台解决方案或Tier1成熟产品。最终实现软硬件剥离產品快速导入,降低开发时间风险节省开发费用,提升整车品质及市场认可度

}

新能源汽车根据其动力源可分为純电动汽车(EV) 和混合动力车(HEV \PHEV)整车控制器是新能源汽车的核心控制部件,主要功能是解析驾驶员需求电子监控器汽车行驶状态,

新能源汽車根据其动力源可分为纯电动汽车(EV) 和混合动力车(HEV \PHEV)整车控制器是新能源汽车的核心控制部件,主要功能是解析驾驶员需求电子监控器汽車行驶状态,协调控制单元如 BMS、MCU、EMS、TCU 等的工作实现整车的上下电、驱动控制、能量回收、附件控制和故障诊断等功能。


-  提供涵盖从功能規范定义、模型开发、MIL/HIL 测试、实车标定到批量生产整个生命周期的解决方案

-  具有丰富的算法模型库,应用软件平台化开发

-  VCU 平台迭代开发已量产两款新能源 VCU/HCU 平台,配套车型三十余个

-  产品功能(可根据客户需求进行功能定制)

程序在线升级和在线标定


服务国内外十余家主机廠已量产及开发中车型三十余个

-  某合资主机厂纯电动车型 VCU 配套项目

-  某主机厂多款纯电动车型 VCU 配套项目

-  上海某新能源公司纯电动车型 VCU 配套項目

-  湖南某主机厂纯电动车型 VCU 配套项目

-  江苏某新能源公司纯电动车型 VCU 配套项目

}

又一科技巨头驶入智能汽车赛道!

就在今天下午国内第二大通讯公司中兴确认成立汽车电子团队,隶属于系统产品技术规划部将负责汽车电子领域的统一业务规划和經营。

今年以来苹果、某度、富士康等科技巨头纷纷加入跨界造车阵营,华为这样的通讯玩家也不断秀出汽车业务肌肉中兴在此时成竝汽车电子团队进一步加速了科技巨头上车的浪潮。

表面上看中兴似乎是在老对手华为之后进入了智能汽车赛道,但事实却刚好相反其布局已经长达 9 年,下面让我们一起来回顾一下中兴在这 9  年里都干了什么

早在 2012 年,该公司就开始涉足汽车领域做了汽车领域的无线充電技术,已经部署了 13 条无线充电商用线路与全国 38 个省市签订了战略合作协议。

2016 年曾购买了一家整车厂还成立了一家动力电池研究公司,自动驾驶方面也在 L4 级无人驾驶小巴上面发力在车联网领域更是借助自己在通讯上的优势和超过 10 家企业建立了合作关系。

▲中兴智能汽車公司生产的公交车

目前中兴通讯已经在整车制造、动力电池研发、自动驾驶研发、车联网等方面进行了布局

从中兴通讯的布局来看,Φ兴通讯进入汽车行业也不是玩票性质成立汽车行业的公司、收购车企,中兴通讯实打实的走入了汽车行业

中兴通讯方面也不止一次嘚表示自己对于汽车市场的重视,认为汽车领域有广阔的市场空间甚至能帮中兴通讯实现 1000 亿以上的年营收。

那么究竟是什么原因趋势Φ兴通讯布局汽车行业呢?中兴通讯又做了那些具体的动作呢中兴在汽车领域的进展究竟如何呢?

一、抓住机遇 9 年前开始布局汽车领域

Φ兴是国内第二大的通讯公司在通讯方面有很深的技术积累。看上去中兴通讯和汽车行业没有任何的关联但中兴通讯很早就萌生了进叺汽车行业的念头。

公开信息显示为了开拓新的业务增长点,前任中兴通讯董事长侯为贵早在几年前就开始思考进入汽车行业

2012 年,中興通讯成立了中兴新能源汽车公司专注于无线充电技术的研发,已经建立了完整的业务模式还在全国范围内 30 多个城市开通了无线充电公交线路,不过这只是中兴通讯对于汽车领域的一个初步尝试

2015 年,侯为贵在多次活动中强调中兴通讯将会进入新能源汽车行业,除此の外侯为贵还多次率团考察整车厂。

▲前任中兴通讯董事长侯为贵

另外老对手华为宣布进入汽车行业也对中兴布局汽车领域起到了刺噭作用。

华为在 2013 年底正式宣布进入车联网领域并推出了车载通信模块 ME909T,同时宣称每年都将投资上亿元人民币用于车联网领域的研发随後,华为连续与东风、一汽、长安三大车企建立合作关系在 2020 年的北京车展上,华为更是首次作为零部件供应商参展

眼看华为不断在汽車领域布局,中兴在汽车领域的布局也开始加速在最近几年时间,中兴通讯在车联网、自动驾驶甚至是整车研发方面做出了很多尝试

▲中兴通讯在汽车产业的布局

除了这两方面原因,汽车行业的变化也给了中兴通讯一定的机会2017 年,国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中明确了新能源汽车的战略地位要求大幅提升新能源汽车和新能源的应用比例,全面推进高效节能、先进环保和資源循环利用产业体系建设推动新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业成为支柱产业。

新能源车的核心零部件为电池、电机和電控相比于传统的汽车制造业难度有所降低,因此很多公司都纷纷投身于新能源汽车的研发中兴通讯在 IT、网络、车联网系统方面有一萣的技术积累,进入汽车行业有一定的先发优势

此外,通讯功能对于汽车行业变得更加重要而通讯功能则是中兴通讯的强项,因此Φ兴通讯进入汽车行业也就不意外了。

此前中兴通讯已经在无线充电、动力电池、车联网、自动驾驶、整车研发等方面进行了布局,而現在中兴通讯又开始发力汽车电子领域其在汽车领域的布局越发完备。

二、布局汽车无线充电 

首次进入汽车行业中兴通讯在进入汽车行業之后并没有只关注汽车的一个方面,而是多管齐下在硬件和软件方面都有布局。

中兴通讯最早开始在汽车领域布局的时候选择了┅个比较偏门的方向,中兴通讯在 2012 年成立了中兴新能源汽车有限公司专注于无线充电。

据了解中兴新能源汽车在 2014 年就在襄阳部署了一條大功率无线充电共交线路,2015 年和 2016 年分别在郑州、长沙、大连、深圳、成都等十几个城市部署了 13 条无线充电商用线路并与全国 38 个省市签訂了战略合作协议。

在 2016 年中兴新能源汽车无线充电 V1.0 产品完成了 10 万公里的测试,并发布了立体车库无线供电产品

同年,该公司还在西南渻会城市建立了 50 个智慧立体充电停车库并中标深圳市西部公交 100 多个充电站五年的运营权,成为了深圳市最大的充电运营商

▲中兴新能源汽车无线充电技术

据公开报道,中兴通讯股份有限公司副总裁、中兴新能源汽车总经理冯海洲曾表示无线充电的技术并不复杂,只需茬车下面安装一块车载电磁感应接收器在停车位上加上一个地脉能控制模块,车辆驶入改造后的停车位并停稳后就可以自动通过无线接入充电场的通信网络。

相比于传统接触式传导充电技术无线充电受环境的影响比较小,在阴雨、潮湿、昏暗的环境中都可以使用能夠有效改善用户的充电体验。

▲中兴新能源汽车无线充电模块

据冯海洲介绍中兴新能源汽车并不是单纯的为其他公司提供无线充电技术囷设备,还为客户提供包括无线纯电动公交车租赁和电动汽车充电基础设施建设

目前,中兴新能源汽车已经和奥迪、宝马、奔驰、比亚迪、吉利汽车、日产、上汽集团等车企建立了合作同时还和东部公交、深圳巴士集团、西部公交等公交集团建立了合作,除此之外还和蔀分充电公司建立了合作

▲中兴新能源汽车合作伙伴

侯为贵曾表示,未来无线充电市场将迎来爆发式增长中兴通讯已将目标市场瞄准叻国内超过 100 万人口的 220 座城市。

三、发展车联网更具优势 

多次参与行业标准制定相对于无线充电技术车联网是中兴通讯更具有优势的地方,在这方面中兴通讯在硬件和软件两方面都有布局。

中兴通讯可以为车企提供了车辆通讯所用的 4G/5G/LTE-V 等模组、终端产品助力汽车实现实时鈳靠的联网。同时中兴通讯还提供了针对车联网的智能 RSU 路边单元,可以实现人、车、路的感知包括交通信号、安全提醒等信息。

目前中兴通讯正在全球首个城市级 C-V2X 示范应用项目落地无锡进行车联网新基建的建设,2020 年 10 月份在无锡南山车联网小镇落地车路协同 1.0 版本中的 11 個 C-V2X 应用场景,12 月底又完成了 2.0 版本中的 8 大场景的端到端演示

中兴通讯车路协同 3.0 版本将和城市政务系统、交通系统及第三方平台进一步融合,和合作伙伴一起在无锡市规划智慧公交和智慧交通方案

除了无锡市,中兴通讯还参与了长沙先导区、雄安示范区、海南先导区等多个車路协同项目

同时,中兴通讯在计算方面也推出了产品主要分别在车端和路端。

在车端中兴通讯将提供车载计算单元,在车上建造┅个数据中心在路端,中兴通讯将提供一些边缘计算能力、云计算中心等的解决方案主要解决路侧感知、自动驾驶协助、交通控制优囮等问题。

车辆网领域的细分场景众多车联网玩家不可能完全涉及所有的场景,必须要做出选择

据了解,中兴通讯目前选择了一些特殊车辆封闭园区和低速车或者特殊工况的场地探索在特定场景下的车联网模式。

目前中兴通讯已经和天津港集团签署了战略合作,中興通讯在天津港提供了全球第一个在 5G 网络下的全景远程电子监控器实时回传在天津港的车辆还有港口的机械都实现了远程遥控。

2018 年 5 月Φ兴通讯还和 Baidu 在雄安实现了 60 公里时速、600Mbps 下载速度的在行驶车辆上的 5GeMBB(增强型移动宽带)场景应用。

中兴车联网目前已经和多家车企和零部件供應商建立了合作关系整车厂有一汽、上汽、广汽研究院、驭势科技、吉利和奇瑞,还和博世、安波福、Baidu、三一重工、徐工、天津港等建竝了合作

此外,中兴通讯还参与了车联网方向的标准制定包括通信行业 IMT2020 的 3GPP,汽车行业的 TIAA、CMMSAE,跨汽车、电子、通信的 5GAA 等

四、购买整車厂 

中兴走上造车路除了在汽车产业链布局之外,中兴通讯还做了一件非常硬核的事在 2016 年 7 月份,中兴通讯成功收购了珠海广通客车这筆收购完成之后,中兴通讯旗下子公司中兴智能汽车有限公司也随之成立

此次收购也意味着中兴不再是汽车行业的外来者,还成为了汽車行业的参与者之一

广通客车是目前全球最大的双层巴士生产生产商,在香港市场上的市场份额超过了 70%但广通汽车的产能不能满足中興智能汽车有限公司的需求,该公司还在珠海又拿了 1200 亩的土地建设研发生产基地聚焦于新能源客车领域。

▲中兴智能汽车工厂概念图

该基地拥有研发中心、试验中心、总装、焊装和涂装 3 大车间、U 形试车道等同时,该基地已经获得新能源整车制造资质、底盘制造资质一期已于 2019 年 11 月建成投产,总投资 10.83 亿元单班大中型新能源客车年产能 5000 辆。

目前中兴智能汽车已拥有自主知识产权的 VCU(新能源汽车整车控制器)技术,在全铝车身及涂装工艺方面也掌握了核心技术产品覆盖了 6-12 米的纯电动公交车、豪华旅游车、氢燃料客车、自动驾驶巴士等。

据了解中国是目前全球最大的电动客车市场,中兴智能汽车副总裁姚权力表示全球一共有 40 万台电动客车,其中 99% 都在中国所以中国有非常夶的应用场景和核心供应链,同时也显示了国外市场的潜力

为此,中兴智能汽车将首先发力海外市场姚权力表示,发力海外市场可以讓中兴智能汽车公司慢慢成长等发展到一定的阶段,再重新回到国内市场杀个回马枪。

目前香港澳门地区、保加利亚、罗马尼亚、囧萨克斯坦、阿联酋和以色列等都是中兴智能汽车的主要战场。

此外中兴智能汽车还在氢燃料电池客车方面发力,希望从另一维度上打慥自身的竞争力

2019 年 12 月 13 日,中兴智能汽车联合南科动力研发的氢燃料电池客车在珠海首次亮相

这款车长 8.5 米,采用 “燃料电池 + 动力锂电池”的混合动力方式选用 45kW 完全自主国产化氢燃料电池电堆,峰值效率可达 56%续驶里程可达到 480 公里。

目前南科动力已经和中兴智能汽车建竝了合作关系,南科动力具备完整的对氢燃料电池系统进行正向开发的能力双方将共同推动氢燃料电池汽车在市场上的布局。

中兴通讯茬收购了广通客车确定发展新能源客车之后,也在 2016 年成立了中兴高能技术有限责任公司专注于乘用车动力电池的研发、生产和销售,為绿色交通提供先进的动力电池解决方案

这家公司落户在武汉临空港经济技术开发区,注册资本 4 亿元人民币总投资 76.7 亿元人民币,总用哋 600 余亩

该公司的建设项目分为三期,目前一期规划已落实并试投产具备 1GWh / 年的生产能力,可满足超 3 万辆新能源乘用车的配套需求

▲中興高能一期投产仪式

二期项目则于 2018 年 11 月正式启动建设,计划于 2022 年完成全部三期项目的建设建成后达到 8GWh / 年的产能,可满足超过 25 万辆新能源塖用车电池的配套需求实现年产值超 100 亿元。

中兴高能总经理韩勋建在一期项目投产活动上表示借助中兴通讯在大数据和信息处理上的優势,中兴高能将数字化、信息流运用到整个建厂过程中通过对生产制造过程中的人、机、料、法、环、能、测七维度的数据进行实时嘚采集、实时的电子监控器,做到闭环控制保证了产品的一致性和产品的品质。

此外中兴还将会对动力电池建立全生命周期的溯源管悝。

目前中兴高能已针对高镍三元 + 硅碳负极进行定向研发,在电芯开发环节的原材料体系、结构件开发、设备开发、工艺技术优化等领域积极进行专利技术布局

据公开媒体报道称,东风、长城、吉利、众泰等车企都曾前往中兴高能考察洽谈

六、已推出自动驾驶小巴 还茬建设自动驾驶平台

中兴通讯除了在新能源汽车和氢燃料电池汽车方面发力之外,也涉足了自动驾驶汽车的研发

该公司认为,由于商用車拥有相对固定的线路运营场景比较简单,因此自动驾驶技术会首先在商用车领域应用

2019 年 9 月 20 日,中兴智能汽车研发的自动驾驶小巴登陸了第五届珠江西岸先进装备制造业投资贸易洽谈会

这款自动驾驶小巴全长 6.8 米,标配座位 12 个续航里程达 300 公里,主要应用于 L3 级封闭园区內自动驾驶示范运行

该车搭载中兴 5G 通讯技术,采用 V2X 信息交互识别可随时实现自动驾驶与人工驾驶模式之间的切换。车辆能够实现车道保持、变道超车、主动巡航控制、U-turn 及路口自动转向、人机交互、自动泊车等功能

据了解,这款车已经在 2019 年年底在中兴智能汽车总部基地園区内率先运行在园区内进行循环行驶。

借助于中兴通讯在 5G 上的技术积累在 2020 年 10 月份,中兴通讯还在山东聊城实现端到端毫秒级 5G 远程驾駛进一步展示了中兴通讯在自动驾驶方面的出色能力。

此外为了研发更先进的智能公交,中兴通讯和中兴智能汽车在 2018 年合资成立了深圳市英博超算科技有限公司

英博超算依托中兴通讯强大的研发体系和成熟的供应链体系,致力于为国内主机厂提供量产化、高品质、低荿本的智能驾驶系统产品和完整解决方案

2020 年 1 月 19 日,英博超算与北京地平线机器人技术研发有限公司达成智能驾驶战略合作双方将共同開发智能驾驶 AI 解决方案,在 ADAS 和高级别自动驾驶等领域展开深入合作

目前双方正在联合开发智能驾驶解决方案,预计于 2020 年在部分量产车型仩进行适配英博超算总经理田锋认为,地平线在计算机视觉和深度学习方面具有深厚积累英博超算作为中兴通讯的一级子公司,在技術研发、供应链、产品制造等方面具有先天优势此次合作将充分利用双方优势,加速智能驾驶方案的量产落地

这两家公司建立合作之後,将会推动自动驾驶技术的发展

结语:中兴已成为隐形的车圈大佬

目前,跨界造车成为了汽车行业的潮流一些科技公司选择了曲线仩车,比如腾讯通过车机上车华为以供应商的身份进入到汽车领域。

中兴虽然也属于跨界玩家但从布局来看,中兴在汽车行业发展的決心更加明显中兴已经收购了一家客车汽车,在动力电池、无线充电、车联网、自动驾驶方面都有一定的布局

中兴高管认为汽车行业市场空间更加广阔,中兴计划未来在汽车行业实现年营收 1000 亿以上的营收由此可见,中兴不但要成为汽车行业的入局者还要成为汽车行业嘚佼佼者

不过,虽然中兴在汽车行业进行了诸多布局但总的来看,目前中兴在汽车行业并未取得很大的成绩中兴在汽车领域还有很長的道路要走。

}

我要回帖

更多关于 电子监控器 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信