您的位置: 首页 >要闻 >

安波福推倒沿用30年的汽车电气架构

2019-07-12 16:24:52 来源:亿欧

当汽车的电气化和智能化时代来临,未来的无人驾驶汽车对数据传输和安全冗余有着极高的新要求,这就对汽车的神经系统也造成了新的挑战。几个按键、几个操作、几句语音,就可以让驾乘者简单地操控复杂的汽车机器,这个过程中除了中央处理器对信息的处理和反应,让其能够接收信号、并将做出的指令传导到相应部位的汽车的 系统也起到相当重要的作用。传导信号的电气分配系统又被形象地称为汽车的“神经网络”,其拥有三个重要的组成部分,分别是电气中心、线束、以及连接器系统。主要用来进行接收数据信号及动力传输,让车辆做出相应的反应。当汽车的电气化和智能化时代来临,对汽车的神经系统也造成了新的挑战。

智能汽车与无人驾驶正在成为可能,汽车对其神经系统的要求也越来越高。为了实现更多功能,线束的回路与复杂性与日俱增。

虽然供应商不断为线束减重和缩小体积,但从上世纪90年代末期沿用至今的基础电气架构已无法完全满足当前的需求。

未来的无人驾驶汽车对数据传输和安全冗余有着极高的新要求,

安波福希望能通过重构电气分配系统,来让未来汽车更加安全、环保、互联。

智能汽车架构是安波福用来处理计算、信号和动力传输的整体方法,它能够帮助实现支持基于软件的各项功能、快速数据传输,并且能够满足最高级别汽车安全的冗余性要求。为汽车解锁了新的特性和功能,也为未来移动出行带来了更多想象空间。

安波福是由全球零部件厂商德尔福汽车公司在2017年拆分而来。面对汽车产品电气化、智能化的趋势,德尔福自我拆分为安波福(Aptiv)和德尔福科技两家公司,前者将主要聚焦于自动驾驶技术,后者继续专注动力总成业务的研发。

拆分当年,调研公司Navigant Research发布的一项研究报告中曾指出,德尔福在过去几年中大幅缩小业务范围,将燃料系统、电子电气结构和自动驾驶作为核心业务。同时,德尔福在自动驾驶领域供应商中排名第一。

汽车电气分配系统中的线束是安波福智能汽车架构的核心组成部分,也是安波福全球产品组合中的一条重要产品线。其在一辆汽车中所承担的使命与生产工艺的沿革,正是汽车工业高速发展的见证。同时,要保证汽车有足够的数据处理能力和电力分配容量,并保证汽车不会死机,安全、可靠地实现所有功能,这也对汽车的电气分配系统及线束的设计制造提出了更高的要求。

目前,安波福在全球范围内建有125个制造工厂,15个主要技术中心,16万多名员工,遍布44个国家,为未来移动出行创造解决方案。

近日,亿欧汽车等媒体在安波福位于天津的电气分配系统工厂,向安波福电气分配系统全球总裁威廉T.普雷斯利(William T. Presley)、安波福电气分配系统亚太区副总裁兼董事总经理朗智文(Anu Rathninde)了解到了安波福对于智能汽车架构的定位与思考。

以下为采访实录,经亿欧汽车编辑:

Q:请具体介绍一下智能汽车架构的组成部分有哪些?

普雷斯利:智能汽车架构有三个主要的组成部分,动力数据中心(PDC)、中央计算集群和电气分配系统本身。架构把车辆分成不同的区块,比如车门可以看作是一个区域,在门里面有一个电气分配的系统,有自己的熔断和动力数据中心,可以从中央计算集群获得信号,所以一旦出现碰撞,它就可以很快的反应。

在智能汽车架构中,整个车辆被分成各种区域,这样就会减少分配系统的体积和重量,因为不再需要长线用于集群和传感器之间的传输,只需要通过一个中央计算集群把电力和数据发到各个区域当中。

Q:SVA架构和传统架构有什么区别?

普雷斯利:智能汽车架构是安波福用来处理计算、信号和动力传输的整体方法,是安波福在所有相关优势领域技术的集大成者。它能够帮助实现支持基于软件的各项功能、快速数据传输,并且能够满足最高级别汽车安全的冗余性要求,确保汽车部分出现故障后仍然能安全运行,同时还能满足业内最严格的运行安全与网络安全标准。

传统的汽车架构,每一个主机厂都是不一样的,而智能汽车架构能够有一些基础的部分,比如说动力数据中心和中央计算集群,可以把这样的区块放在任何的车辆上面,要定制的部分只有电气分配系统的长度。

所有的智能车辆都有同样的架构,这个功能是通过解决方案和软件应用来实现的。

所以,

Q:汽车电子程度化越来越高,对于线束的要求也越来越高,线束的长度也越来越长。安波福怎么权衡线束的长度和数据信号传输的要求?

普雷斯利:在电气化方面的挑战,其实是重量。因为线束的长度越长,体积越大,它会增加车辆的重量,车重增加会减少车的续航里程,这是电动汽车现在面临的一个问题。

安波福的解决方案是通过材料科学方法来解决。

所以,其实现在汽车上有两种不同的线缆,一种是小型的线缆,是一种非常细的线缆,这是主要的线缆类型。还有些非常粗,比如像电池的导线。对这两种线缆我们有不同的解决方案。

对于细的线缆,我们使用合金来保证它的强韧度,并且能够保证它的传导性仍然能像使用铜线一样的效果,同时重量减半。

对于粗的导线,在电动汽车当中是非常重的,因为主要是用铜来做的。在这方面,安波福工程师首次用铝导线替代铜导线。铝的导电性能不如铜,体积也要大一点。但是因为一些主要的线缆体积减小了,所以我们能够为这些大的线缆挪出一些地方。这样的话部件重量都降低了,所以就能够提高汽车的可行驶里程。

智能汽车架构的目的就是把线束分成可管理的小段,不再需要很长的线束,只需从一个电气中心连接到另一个电气中心,并由一个中央集成的计算中心控制。

还有智能汽车架构,

Q:智能汽车和自动驾驶时代来临,汽车电控做出了哪些相应的变化?从哪些方面来保证自动驾驶的安全性?

普雷斯利:自动驾驶造成的主要变化就是如果一个系统失灵,就必须要有一个备份的冗余系统。如果车辆一旦出现故障,牵引失去动力,但在自动驾驶当中无法制动,所以必须要给重要的电机等供电。

在自动驾驶汽车架构当中就有一个冗余系统,来为主要的系统提供备份,这也是自动驾驶汽车架构和传统汽车架构之间最大的区别。

所以

还有一点变化就是,汽车的空间并没有扩大,所以必须要减少汽车配件的体积和重量,比如说用材料科学还有智能汽车架构的方法来解决。希望在汽车有限的物理空间中尽可能加入更多功能和特性。

Q:新势力造车和传统车企相比,在架构或者思路上会有怎样的不同?中国目前是世界上最大的电动车市场,针对电动车来说,线束的类型要发生改变,安波福在这方面如何应对?目前中国市场上L2级别自动驾驶车型越来越多,随着5G技术在某些地区开始商业化的运行,这些技术对于安波福有哪些影响或者挑战?

在汽车架构方面和传统电动车市场上的公司是差不多的。

朗智文:第一个问题,造车新势力的架构和传统车企的区别。近年来,中国确实有很多造车新势力进入市场,它们主要是做电动车。

第二个问题,中国是世界上最大的电动车市场,安波福也在中国建立了本土支持能力,我们有针对电动车开发的高压电气分配系统(包括高压线束、连接器等),使我们能够提供高压方面的产品和服务。

这并不是所有公司都能做到的,它需要很多的资本投入。在目前的市场上,电动车其实给我们带来了一些潜在优势。

普雷斯利:高压线束系统不是一个大宗商品,它需要有特别的处理工艺,这样才能达到合适的电压来通过电池、系统给目标器件供电。

讲到5G技术,在未来出行解决方案中确实会带来商业化的机会。现在也有人在讨论数据怎样变现,安波福和整车厂之间也在进行讨论。现在我们有能力可以收集到这些数据,怎么使用还要取决于和整车厂之间讨论的结果。

朗智文:现在大部分整车厂平台都有一定程度的自动驾驶功能,基本上已经达到L1.5或者L2的级别。这对电气分配系统来说相当于汽车内有了更多的组件、摄像头、驱动、传感器等等。这也说明了为什么智能汽车架构(SVA)代表着未来,因为不能单纯地只增加一个内容,要从根本上去改变这个架构。

普雷斯利:安波福很重要的一个事业部就是主动安全与用户体验(AS&UX),负责研发高级驾驶辅助系统(ADAS),所以L2级自动驾驶对我们来讲是一个机会。

Q:对于燃油车和新能源汽车来说,安波福的线束和智能汽车架构的产品在应用上有什么区别?公司未来的发展重心放在哪个方向?

普雷斯利:讲到电气化的时候我们要分层思考。基础层就是传统的12伏系统,不管是电动车还是燃油车,基本都需要这个系统,两者之间没有太大区别。

再往上就是48伏或者更高压的系统,这样的话就会有一些区别了。比如说在电动车当中就需要更加多的资本投入以及技术专长,把整个端子和线束牢牢连接在一起,线束周围还要有包裹,这样确保电磁不会对车辆行驶造成干扰。

电动车高压线束对于安全性还会有更高的要求,因为把连接器从模块撤出来之前先要将高压缆线断电。

我们有专门的工程部件事业部来生产这种特殊的连接器,为高压系统提供保护,能够安全地断电,保证系统正常运行。我们有主动安全与用户体验事业部,因此我们了解整个系统有什么样的要求,可以将中央计算集群、电气分配系统和导线三者更好地结合在一起。

Q:在架构上,传统汽车和智能汽车在冗余设计上有什么区别?

朗智文:在传统汽车(标准内燃机汽车)中,冗余的设计会更加少,因为主要是人来负责驾驶,也不需要有太多的传感器和摄像头。但是如果智能汽车的话,驾驶员的责任就变小了,有更多的摄像头和传感器在控制。这么多的传感器系统在汽车中,控制器会有负责更多流程。这会带来更多数据、更多软件控制系统和更多内容,这样就会增加电气分配系统的复杂性。

Q:请介绍一下未来安波福电子电气架构的规划。

将来,汽车的计算系统会是一个中央化集群,和现在的架构正好相反。

普雷斯利:目前,汽车的计算系统是分布式的,所以需要引擎控制器、车身控制器、信息娱乐控制器、电力分配中心等。

现在的汽车架构系统有非常大的中央化电力分配中心,然后有分布式的计算系统。安波福要做的就是把它反过来,成为一个集成的中央计算系统,而配电系统则是分布式的,这样就能够利用现有的车辆当中的这些模块,减少电气分配中心的体积和重量,从而可以实现减排,提升汽车的续航里程。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

精彩推荐

图文推荐

点击排行

Copyright 平安财经网 All Rights Reserved 版权所有 复制必究 联系QQ2807158082

本站除标明“本站原创”外所有信息均转载自互联网 版权归原作者所有。