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前言 特斯拉在電子電氣架構上的理念很超前，打破了傳統的、低效的、智能化程度低的分布式架構開發模式，以功能域和位置域做為開發理念，極大的提高了汽車智能化水平、降低了整車BOM成本。 本文以特斯拉Model3 2019款、左舵、最高配為例，對其整車電子電氣架構進行梳理，整理出整車信號系統和配電系統的詳細EEA。并對控制器進行拆解，分析特斯拉如何實現如何簡潔高效的電子電氣架構。 電子電氣架構系統復雜，筆者也有一些地方還沒有完全理解，歡迎交流。 定義 EEA：Electrical/Electronic Architecture，電子電氣架構； ADC：Autopilot Domain Controller，智駕控制器； MCU：Media Controller Unit，特斯拉把座艙控制器叫做MCU，更為大家熟知的叫法是CDC（Cabin Domain Controller）； CarPC：特斯拉把智駕座艙控制器稱作為車載電腦； E/E架構 整車以前、左、右三個車身控制器為核心，實現了基礎的車輛線控和所有低壓系統的控制和供電。  信號 三大車身控制器除了各自負責臨近設備的控制和供電，還有一些特有的分工： 前車身控制器實現暖通空調系統的控制，左車身控制器實現油門、剎車、轉向信號的采集，右車身控制器有一條私有的PARK CAN連接到ADC，實現APA； 整車以三個車身控制器為核心，實現了基礎的車輛線控；由ADC實現輔助駕駛功能；座艙MCU提升了整體交互體驗； 整車以CAN網絡為主，搭建起基礎的通信網絡，同時有3條主干通信鏈路； Private CAN：動力系統、轉向系統、制動系統； Chassis CAN：冗余的轉向系統、制動系統通信鏈路； Vehicle CAN：冗余的動力系統通信鏈路，車身附件控制； 以車載以太網和LIN通信為輔； 智駕控制器ADC、座艙控制器MCU、診斷口、收音機使用車載以太網連接（這里收音機沒有這么大的網絡帶寬需求，卻用車載以太網通信是不太符合常理的，可能受制于供應商、成本考量？） 超聲波傳感器、溫濕度傳感器、前后頭頂控制臺、前車燈控制器、車尾燈控制器、雨刮、homelink等均使用了LIN通信； 智駕和座艙控制器之間有一條同軸線，可以把后向相機的畫面轉發到車機，實現倒車影像功能； 智駕域的“emergency audio” 共用了座艙域的ecall speaker； 座艙控制器直驅9個揚聲器，并通過A2B信號經由頭頂控制臺到達位于后窗附近的功放模塊，由功放再驅動6個全頻和1個重低音揚聲器； 車身附件就近接入3個車身控制器，實現最短線束；此外針一些對線束也通過passthrough方式，在控制器的連接器上對其進行路由，從而使龐雜的線束合并到一起，方便安裝和管理； OBD接口連接在左側車身控制器上；  高清原圖 供電 前車身控制器實現一級配電，將電能分別傳輸給左、右車身控制器和暖通空調系統。 左右車身控制器進行二級配電，將電能傳輸給就近的零部件和車身附件。 左、右2個EPB分別由左、右車身控制器供電，線束更短且實現一定冗余。  相比于傳統的分布式架構，特斯拉的集成度大大提高，很多車身附件的控制直接由車身控制器負責。 下面通過拆解3個車身控制器來分析下如何實現如此簡潔高效的系統架構，控制器做出了哪些改變？ 控制器布局 在整車電子電氣架構中，一共有4個主要的域控制器，分別是前車身控制器、左車身控制器、右車身控制器、智駕座艙控制器（裝配在一個外殼里）。      控制器拆解 前車身控制器（Body Controller Front）； 位置：車頭前艙附近，離低壓蓄電池近，方便取電，金屬外殼； 作用：負責前艙設備的配電和控制，同時為左/右車身控制器供電，為智駕Autopilot、座艙MCU供電；  控制 由ST的MCU作為主控，M0、M1、M2為安森美的直流電機驅動芯片，配合MOSFET即可驅動電機類負載（雨刮、液泵等）。 配電：由MOSFET+HSD實現配電通斷控制（替代傳統繼電器），由AMS的ADC+采樣電阻實現電流監測。  左車身控制器（Body Controller Left）； 位置：主駕小腿左前方，沿車身縱向安裝，塑料外殼PC材質； 作用：負責司機位及車輛左側設備的配電和控制；  控制：由2顆ST的MCU作為配電控制和通信控制，1顆TI的MCU負責電機控制； 配電：燈具類由Infineon的BTS系列HSD芯片控制，電機類由ON的MOSFET驅動； 右車身控制器（Body Controller Right）； 位置：副駕小腿右前方，沿車身縱向安裝，塑料外殼PC材質； 作用：負責車輛右側設備的配電和控制，同時也負責超聲波雷達接入； 控制：相比于左車身控制器，還負責了車身后部的燈光&信號，所以主控由ST的MCU換成了瑞薩的高端單片機RH850系列，額外還有2顆ST的MCU輔助； 配電：同左側； 總結 回過頭來看特斯拉的E/E架構，能看到五大域的影子，但又不完全相符。 特斯拉的思想和博世的五大域相比，相同的是都對各類控制器、功能進行合并，從而降低系統復雜度。 特斯拉更進一步的是不僅做了功能域的劃分，同時做了物理域的劃分，即就近原則，從而降低了線束成本。 最終使用前左右3個車身控制器就實現了動力域、底盤域、車身域、整車低壓配電全部功能，3個區域控制器（前、左、右）內使用了大量的MOSFET和HSD芯片，實現全車的低壓配電，不但能實現更完善的診斷功能，還可以實現配電系統的免維護（故障自恢復）。 近幾年大家都在談倉駕融合，雖然一直受限于沒有合適的SoC，但特斯拉還是多走了一步，在2019年就已經把座艙域控和智駕域控裝在了一起，除此之外，還集成了無線通信功能替代T-box。三者共用一個外殼，一套水冷散熱。 有了車身控制器、智駕控制器、座艙控制器，極大的提升了整車智能化水平，從而實現軟硬解耦；這樣就可以通過OTA可以快速升級迭代產品功能，特斯拉在2014～2015年就率先開始在汽車上使用OTA技術。 特斯拉通過對智駕、座艙、車身、電驅、PCS、BMS等核心控制器自研，打破了主機廠和供應商的固有分工模式，供應商更多的承擔了提供執行器的作用，而執行器的控制則握在自己手里。在現有基礎上，未來特斯拉可能會做的一些改進艙駕融合，將座艙、智駕2塊PCBA合并到1塊電路板上，進一步提高集成度，降低成本（依賴于SoC的升級迭代）。 高壓系統融合，對高壓系統（PCS、HV Controller、BMS、BMB等）進行進一步的功能拆解和合并，將PCS和HV Controller合并。 參考資料
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