“在當(dāng)前汽車時(shí)代，硬件同質(zhì)化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，所以在‘軟件定義汽車’趨勢(shì)之下，我們需要靠軟件去構(gòu)建一些差異化。”日前，在麥格納“黑科技來了Tech Lab”系列分享會(huì)上，麥格納動(dòng)力總成軟件工程經(jīng)理何松如此表示。
事實(shí)上，“軟件定義汽車”趨勢(shì)已不斷刷新造車邏輯。通過將車輛的功能和控制從硬件中解耦，軟件可賦予汽車更高的靈活性和可升級(jí)性。
在何松看來，未來，汽車將更依賴通過軟件來實(shí)現(xiàn)智能座艙、自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、車輛智能控制和娛樂功能，為駕駛者帶來更安全、更智能、更舒適的駕駛體驗(yàn)。
圖片來源：麥格納（下同）
據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，軟件在D級(jí)車（或大型乘用車）上的整車價(jià)值正在持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2030年占比將達(dá)30%。何松認(rèn)為，“我們正面臨著一個(gè)全新的、全面依賴軟件的汽車新時(shí)代。”
從車輛動(dòng)力總成板塊來看，在車輛動(dòng)力和車身控制方面，這一趨勢(shì)也越來越明顯。
據(jù)何松介紹，如今，該領(lǐng)域面臨著眾多的功能和硬件需求，包括主動(dòng)懸架、電驅(qū)系統(tǒng)、空氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)等。然而，在如此多的功能和系統(tǒng)需求下，僅僅依靠堆加控制器來實(shí)現(xiàn)新功能的方式已經(jīng)不再適用。這種方式不僅會(huì)導(dǎo)致線束的繁瑣和錯(cuò)綜復(fù)雜，還會(huì)增加對(duì)硬件及軟件的額外的需求。
因此，新的電子/電氣架構(gòu)迫切需要更高層面的整車功能，通過跨域控制的方式，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。這樣能夠極大程度上減小對(duì)硬件的依賴并能實(shí)現(xiàn)更多的標(biāo)準(zhǔn)化。
而在這一過程中，軟件扮演著關(guān)鍵角色。
為加快軟件上車速度、擴(kuò)大軟件適用范圍，麥格納提出軟件即產(chǎn)品（Software as a Product）概念，即“SaaP”，將軟件和硬件充分解耦，實(shí)現(xiàn)軟件的快速部署和應(yīng)用。
“麥格納一直致力于把軟件系統(tǒng)從動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)之中進(jìn)行解耦，甚至還可以跟控制器進(jìn)行解耦，從而讓我們的軟件范圍可以變得更廣，實(shí)現(xiàn)快速部署?！焙嗡扇绱吮硎?。
據(jù)悉，在“SaaP”的加持下，麥格納提供的軟件功能不再依賴于固定形式的動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)各種形式的動(dòng)力總成架構(gòu)，如混動(dòng)、電動(dòng)、雙電機(jī)或三電機(jī)。同時(shí)，軟件本身不再依賴于特定的控制器硬件，而是能與大多數(shù)現(xiàn)有的整車硬件兼容，實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦。
更為重要的是，基于此概念，麥格納的能量與運(yùn)動(dòng)控制軟件，通過先進(jìn)的數(shù)據(jù)獲取以及軟件策略，可實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的高效管理和精準(zhǔn)的車身運(yùn)動(dòng)控制，優(yōu)化出行體驗(yàn)。
舉例來說，在路面積雪以及高速公路等危險(xiǎn)工況下，由于車輛失控而引發(fā)的交通事故屢見不鮮，如何通過對(duì)車輛的精準(zhǔn)控制，提升在冰雪路面行駛的安全性，日益受到重視。基于這種需求，該軟件讓車輛在冰雪路面的快速、安全行駛，甚至連續(xù)漂移成為可能。
據(jù)介紹，該軟件支持更精確的扭矩矢量分配功能。在車輛行駛過程中，車輪的扭矩一直處于動(dòng)態(tài)調(diào)整中，當(dāng)車輛需要過彎時(shí)，不同車輪分配到不同正負(fù)的扭矩。在某些工況中，即使車速高達(dá)60公里/小時(shí)，車輛仍能保持穩(wěn)定。當(dāng)車輛需要出彎時(shí)，駕駛員踩下油門，此時(shí)軟件又能重新分配驅(qū)動(dòng)扭矩，保障動(dòng)力的順暢銜接。
另外，該軟件還具備主動(dòng)側(cè)滑角限制控制功能，依靠算法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的計(jì)算甚至預(yù)測(cè)整車的姿態(tài)和關(guān)鍵信息，在無任何硬件增加的情況下使車輛表現(xiàn)顯著增強(qiáng)。即使普通駕駛員也能在該功能的幫助下，實(shí)現(xiàn)專業(yè)的駕駛表現(xiàn)。例如在某些漂移工況時(shí)，駕駛員是不需要反打方向盤，而由系統(tǒng)實(shí)時(shí)根據(jù)方向盤的角度為漂移的轉(zhuǎn)向目標(biāo)進(jìn)行控制。
此外，該軟件充分考慮了安全和動(dòng)態(tài)的兩驅(qū)/四驅(qū)切換策略，據(jù)稱能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算車輛安全行駛所需的輪端扭矩限值，并與以效率為考量的扭矩分配結(jié)合起來，從而進(jìn)行智能模式切換。
綜合來看，麥格納的軟件產(chǎn)品包含5個(gè)維度，涵蓋車輛輸入、車輛物理模型、車輛運(yùn)動(dòng)控制策略、智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)和實(shí)車表現(xiàn)。
其中，車輛輸入主要指由傳感器或總線獲取的整車信息，例如輪速、油門和剎車信息等。
而后，其會(huì)將前面所輸入的這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，應(yīng)用于先進(jìn)并精準(zhǔn)的整車物理模型中，實(shí)時(shí)運(yùn)行并模擬出整車行駛狀態(tài)，尤其是無法直接觀測(cè)或者直接計(jì)算的關(guān)鍵信息，例如車輪以及車身側(cè)偏角，道路摩擦系數(shù)等。
接下來，車輛運(yùn)動(dòng)控制策略根據(jù)車輛信息、駕駛員操作信息以及物理模型計(jì)算出來的整車姿態(tài)信息，進(jìn)行輪端的扭矩矢量分配，并將扭矩需求值發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)——如前后橋電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，扭矩分配系統(tǒng)，動(dòng)力斷開解耦裝置等。最終實(shí)現(xiàn)實(shí)車的優(yōu)秀性能表現(xiàn)。
何松表示，在這5個(gè)維度中，車輛物理模型和車輛運(yùn)動(dòng)控制策略在整個(gè)控制系統(tǒng)中起著重要作用。這兩者的結(jié)合奠定了整車的操控性、安全性和駕駛性。
據(jù)悉，從單一維度的軟件應(yīng)用，到完整的軟件解決方案，麥格納能根據(jù)整車廠需求提供非常靈活的合作模式。
至于相關(guān)應(yīng)用對(duì)車輛架構(gòu)的要求，麥格納動(dòng)力總成產(chǎn)品線管理高級(jí)專家馮永升表示，從系統(tǒng)角度來看，可以分為兩種情況：
第一種情況，如果客戶當(dāng)前車輛的硬件系統(tǒng)具備這樣的能力，只是這個(gè)功能沒有開發(fā)出來，那么可以直接將功能增加到客戶車輛上去。主要工作是在后期，也即整車軟件標(biāo)定以及驗(yàn)證的一些環(huán)節(jié)。
另外一種情況，如果當(dāng)前整車的硬件系統(tǒng)不具備這樣的能力，則可能要做一些升級(jí)和迭代，這就需要從整車開發(fā)的源頭就介入進(jìn)去，就相當(dāng)于需要參與動(dòng)力總成架構(gòu)的設(shè)計(jì)，與客戶一起制定，共同開發(fā)。
“還有電子電氣架構(gòu)方面的考量。比如說如果用傳統(tǒng)的分布式的架構(gòu)，考慮到通信之間的功能，包括協(xié)調(diào)，希望最好能在開發(fā)初期就介入進(jìn)去。因?yàn)檫@樣，無論在線束的布局上，還是功能的配合上，都能提前做好一些規(guī)劃。但是如果我們是朝著未來的架構(gòu)去發(fā)展，就可以晚一點(diǎn)介入，甚至在量產(chǎn)階段介入?！焙嗡裳a(bǔ)充道。
