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...突然想把這張圖貼上來，致敬下馬斯克（自己的公眾號就是這么任性啊） ... 2008年2月，第一輛Roadster下線； 2012年6月，第一輛Model S下線； 2015年9月，第一輛Model X下線； 2017年9月，第一輛Model 3下線； 2017年11月，第一輛Semi Truck和Roadster 2.0...發布。 在短短...emmm不對，在長達15年的時間里，特斯拉以及馬斯克創造了一個又一個的神跡，其一舉一動、一顰一笑牽動著世界范圍內電動車行業業內人士的神經，而社會各界人士更是從性能到實測、從專利到功能、從電池包到熱管理、從Autopilot到線束...可以說扒的體無完膚，鞭辟入里... 但是對隱藏在幕后的載體，電子電氣架構，大家可能知之甚少。架構服務于功能，摸清楚特斯拉架構演變的脈絡，或許能一窺其電子設計的精髓。 今天，我們就從特斯拉Model S、Model X以及Model 3 - 分別代表特斯拉量產的三代大眾化車型 - 分析下特斯拉的電子電氣架構的演變。 一、Model S 我們先看下基本面（股社區文章看多了...）： 1、大量使用CAN/LIN用作主干網、支干網，速率包括125kbps、500kbps；Ethernet也有使用，但僅用于IC與Center Display之間以及診斷接口； 2、較為明顯的域劃分，包括動力域PowerTrain、底盤域Chassis、車身域Body以及一路低速容錯Body FT； 3、72個控制器ECU節點，其中44個CAN節點、28個LIN節點與中大型豪華電動轎車相符。 ...如果只有上面這些是不是有點平平無奇？我們繼續。 4、ADAS模塊橫跨PT與CH，因為高級輔助功能對動力和制動轉向的實時性需求； 5、天窗模塊SCM為CAN節點，2014年6月特斯拉曾經通過OTA更新了天窗舒適停止的位置“Comfort setting on pano roof has changed from 80% to 75%”，可能與節點選型相關；另外一方面也看出來供應鏈的區別：目前國內該類控制器多選型為LIN節點； 6、量產車型仍留下診斷接口？？？調試接口在試制、下線以及售后都可以發揮不小的作用，特斯拉為了追求極致的效率可以說是...很棒了； 喏，就是這貨（這不是我的手，我的手比這個漂亮...）。 說到以太網，我們有注意到特斯拉使用的是傳統以太網，可能是Center Display投射到IC地圖的需求，而較短的走線則抵消了EMC干擾及價格重量的劣勢。 7、Center Display橫跨多個網段，充分接入更多節點，集成了GW、HU、T-BOX...等諸多功能，儼然汽車大腦級的存在；這種設計理念擱現在可能沒啥，但是別忘了，這是6年前橫空出世的Model S！加上2~3年的車型開發周期也就是說至少8年前特斯拉的設計！而自行開發的決定則和創始靈魂艾伯哈德、施特勞貝爾的背景一脈相承。 按照博世的EEA（Electric Electronic Architecture，電子電氣架構）進化，針對Center Display來說Model S可是一步跨到了Vehicle Computer的層級！ 當然特斯拉愿不愿意往上靠是另外一回事了。 二、Model X ...不知道大家看到Model X的拓撲與Model S對比什么感覺？ 在我看來就一個感覺：這就是一個模子里面出來的呀！ 我們來看下， 1、4個網段、主要通信類型CAN/LIN都沒變吧； 2、主要節點都沒變化吧（這個是廢話了...）； 3、增加的Falcon CAN（鷗翼門相關功能）還是掛在Body CAN下面也是憋屈的沒誰了... 4、Thermal CAN單獨接入一路到Center Display&Gateway; 5、其他的諸如座椅控制器、車門控制器的增多主要用于二排聯動、主駕電吸門等控制邏輯； 6、診斷接口繼續發揚...增加了Thermal CAN與Falcon CAN； 7、注意跨網段的趨勢，比如中央車身控制器Central Body Control Module橫跨底盤Chassis、車身低速容錯Body FT以及車身Body，這一點在Model 3上面會大爆發。 總體來說雖然Model X相比Model S車型有跨越，但是針對電子電氣架構來說沒有太大的變動，可以說是平臺的變種。 三、Model 3 Model 3的拓撲...我是誰？我在哪兒？？？ 1、動力域？車身域？娛樂域？不存在的，映入眼簾...emmm奪人眼球的是3大塊：一個是自動駕駛及娛樂控制模塊Autopilot & Infotainment Control Module，二個是右車身控制器BCM RH，三個是左車身控制器BCM LH； 2、...你們猜的沒錯，這三大概率都是特斯拉自行開發； 3、自動駕駛及娛樂控制模塊Autopilot & Infotainment Control Module這次徹底接管了所有輔助駕駛相關的sensor，攝像頭camera、毫米波雷達Radar，超聲波雷達除外，主要用于泊車為低速場景由右車身控制器BCM RH完成；注意了濃眉大眼的特斯拉也是有車內攝像頭Cabin Camera的嗷，雖然沒啟用但是大概率為駕駛員監測系統（DMS，Driver Monitor System）做預留（責任評判...）；
4、右車身控制器BCM RH，初步判斷集成了自動駛入駛出AP（Automatic Parking/Autonomous Pull Out）、熱管理、扭矩控制等；事實上，這里正是特斯拉厲害的地方：硬件抽象（硬件和軟件的分離）。我們回頭看下S和X：熱管理幾乎都是獨立的控制器模塊，扭矩控制幾乎都運行在Center Display中，也就是說之前的code完美地移植到了3的右車身控制器BCM RH中！ 有沒有似曾相識的感覺？
上圖是在電子電氣架構方面一向激進、開放的寶馬規劃的下一代EE架構。 殊途同歸。 5、左車身控制器BCM LH，與右模塊相同的是橫跨多個網段，不同的是左模塊負責了內部燈光、進入部分；事實上這里面有個特斯拉的思考那就是分區域的控制模塊，舉個典型的例子：駐車卡鉗（沒錯EPB的功能...由左右車身控制器瓜分了）；
6、還有一個特立獨行的模塊：低壓電源分配模塊Power Distribution Unit，48個PIN腳（除去CAN/LIN/GND），其中Sensor供電6個，包含各種液位、溫度等傳感器；Actuator/Drv供電/驅動30個，覆蓋各種鎖、電機、泵、電磁閥等閥門以及燈光；ECU供電12個，包含主要控制器，其余部分由主控制器分級供電。目測其功能一是實現用電器更精準的供電管理，二是可控的供電時序…如果能夠干掉保險絲盒...那可能會是一大收益； 7、右車身控制器BCM RH橫跨Drive Inverter與底盤Chassis，為剛升級的賽道模式「Track Mode」提供了架構支撐； 8、關于冗余設計，可以先看下特斯拉自動駕駛技術路線，
基于視覺的漸進式路線，傳感器方面沒有選擇LiDAR、更多的毫米波雷達，而在底盤域的關鍵傳感器除了扭矩（疑似）有雙路采集，其他的都沒有；事實上其電子轉向助力模塊Power Steering ECU像極了博世華域的PP3.2平臺；再加上iBooster、ABS的通信備份...往大了可以說特斯拉Model 3做好了制動、轉向的冗余設計； 9、關于星型網絡，我的看法是單從架構拓撲無法評判，得看具體的功能分配；事實上，自動駕駛及娛樂控制模塊Autopilot & Infotainment Control Module、右車身控制器BCM RH以及左車身控制器BCM LH亦可以看做網狀網絡，而在接口都具備的情況下功能的分配（互為備份）則僅僅是軟件的問題，而軟件正好是特斯拉的強項； 9、胎壓監測模塊TPMS，一個接收端居然沒集成到車身控制器中與遙控鑰匙共用RF模塊，這個是我比較疑惑的地方；至于診斷接口，Model 3則只剩下...Ethernet。
... 從Model S的中規中矩、軟件的縱向整合能力初露頭角，到Model X的負重前行，再到Model 3的全面放飛；縱觀特斯拉三代車型，Model S、Model X再到Model 3的演變，實質是功能的重分配，不斷把功能從供應商手中拿回來自行開發的過程。從電池管理系統到熱管理、從Center Display到Autopilot、從AP到駐車制動、從電源分配到扭矩控制...特斯拉深刻詮釋了什么TMD叫“軟件定義汽車”。 |
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