特斯拉的線束和控制器迭代

在講電子電氣架構的時候,我覺得有一個很有意思的思考就是:隨著下一代智慧汽車的普及,在域控系統迭代和線束設計迭代過程中,EE部件之外的整個線纜、電連線的數量情況會怎麼變化?

按這個思考線索,我重新翻出特斯拉的Part List和Wiring Diagram,去探討整車線束總成的進化和價值量的變化:

我主要針對的自制的域控制器、自制核心控制器和動力總成域控制器(2+4+4=10個),去數用了哪些MCU,用了哪些低壓聯結器。

然後去數外部的控制器用了哪些聯結器和ECU——這部分由於和其他車企都相似,目前看來有7-8個

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖1。 整車帶有控制和主要聯結器的梳理

整個12V線纜主要包括:

12V 電池線束、儀表板和控制檯線束、車門和行李箱線束、前保險槓和前端線束、頂篷線束、主前線和車身線束、後保險槓和副車架線束、座椅安全帶和擋風玻璃線束,在Model 3釐米還有個同軸和特殊電纜的清單。

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖2。 特斯拉Model 3整車12V線束的概覽

Part 1 特斯拉的域控制器

特斯拉的設計,是隨著主控域控制器(資訊娛樂和Autopilot)和配電和左右車身控制器這些部件展開的。

中央計算模組

主要包含

資訊娛樂系統,輔助駕駛系統和整車閘道器通訊系統;閘道器分為Private CAN, Vehicle CAN, Chassis CAN三路CAN(骨幹網路)

Private CAN

自定義的,連線6個核心自制控制器(資訊娛樂/Autopilot、電驅動模組、VCR控制器、左右車身控制器)和幾個核心外部部件底盤的轉向助力、制動(I-booster+ESP)和安全氣囊控制器。這些都是特斯拉的核心繫統,承載涉及車輛安全,最基本的驅動、底盤控制等功能模組資訊互動

Vehicle CAN

連線自制部件(三大車身控制器)、高壓管理模組、VSC (Security Controller)和外部部件電動壓縮機和轉向資訊,實現傳統車身域功能(負載控制、空調、車主進出) 和高壓管理

Chassis CAN

最傳統的,連線了胎壓、制動、轉向、氣囊等,特斯拉在這個方面應該作為安全方面的考慮

當然這些是主要的通訊連線,分佈在這個控制器的通訊介面上面——我的理解特斯拉已經逐漸把非必要的外部供應商的ECU給壓縮了,實際上我們已經看不到純粹的ECU了,都是機電融合或者帶有安全功能的電控單元了。

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖3。 儀表盤線束的連線

下面這個圖4更有意義,因為實際上這個控制器主要需要和外部的影片Sensor介面這些相對高速的介面連線。由於這方面是快速發展的,隨著螢幕介面、Camera和Lidar的增加,重點的增量在這部分。

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖4。 同軸和特種電纜

Part 2 特斯拉的三個主要控制器

這部分內容比較多,我今天先開個頭,明天對每個部件的介面和晶片做展開。我們重新來看,三個整合控制器其實把很多的功能全部集成了,這個之前很多已經闡述過了。

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖5。 特斯拉的三個核心自制整合控制器和三段線束

前車身模組

負責12V的電池、電源分配和熱管理的功能,如下面的線束那樣由於在車身前部,把雨刮、前備箱、外部燈光和空調都放進去了,這個線束連線和功能框圖我們明天再理一理,迭代到了Gen3

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖6。 Model Y的錢控制模組

左車身控制模組

側重傳統車身域的燈光、進入等的功能,空調系統中包含鼓風機電機驅動分配,我的理解這裡做到了負載在哪裡,控制就近配置,這個控制器迭代到了Gen3

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖7。 Model Y的L BCM

右車身控制模組

主要負責空調,車窗,內外部燈光,駐車,泊車輔助訊號採集等功能,也包含了一部分的空調系統的感測器訊號採集、負載驅動,還有一些高位制動燈、位置燈以及左右倒車燈驅動等,迭代到了Gen3

特斯拉的線束和控制器迭代

▲圖8。 Model Y的R BCM

小結:我最近在做思考,隨著特斯拉在晶片、功能設計、軟體和生產諸多角度去做數代的迭代,我們真的得思考這對於傳統汽車電子的破壞性在哪裡。把所有的資訊全部連起來,看車企做什麼,Tier 1怎麼和這樣的車企合作,會有哪些核心的機會。