电子电气架构-大陆汽车系统架构平台模块化方案.ppt

Bitte decken Sie die schraffierte Flche mit einem Bild ab.Please cover the shaded area with a picture.(24,4 x 11,0 cm)Wenn Sie ein neues Bild einfgen:Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Bild und whlen In den Hintergrund“,um das Bild hinter das Quality Seal zu bringen.If you insert a new picture:Right click on the picture and select“Send to the back”to position it behind the Quality Seal.福田 2016 供应商年会平台规划-系统开发-模块供货分会广东Jan 12,2016www.continental-Commercial Vehicles&Aftermarket时间时间汇报主题汇报主题主讲人主讲人(职能职能)3:20-3:35大陆汽车大陆汽车系统系统架构架构,平台化平台化,模块化方案模块化方案黄天培黄天培3:35 3:50大陆汽车大陆汽车产品产品架构架构,平台化平台化,模块化方案模块化方案黄天培黄天培议程安排2时间时间汇报主题汇报主题主讲人主讲人(职能职能)3:20-3:35大陆汽车大陆汽车系统系统架构架构,平台化平台化,模块化方案模块化方案黄天培黄天培3:35 3:50大陆汽车大陆汽车产品产品架构架构,平台化平台化,模块化方案模块化方案黄天培黄天培议程安排3Bitte decken Sie die schraffierte Flche mit einem Bild ab.Please cover the shaded area with a picture.(24,4 x 11,0 cm)Wenn Sie ein neues Bild einfgen:Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Bild und whlen In den Hintergrund“,um das Bild hinter das Quality Seal zu bringen.If you insert a new picture:Right click on the picture and select“Send to the back”to position it behind the Quality Seal.大陆商用车系统架构,平台化,模块化方案5电气零部件的电子化电气零部件的电子化Vehicle control system development Course/车辆控制系统发展现状车辆控制系统发展现状Electric 电器Generator,Starter 发电机，起动机SimpleDevices电气装置AutonomyElectronicSystems独立电气系统ECUs withSimple Net Functions电子控制单元ECUs in a Net Structure网络化的电子 控制单元ElectronicVehicle整车网络Speedometer,Clock车速表，时钟ABS,Cruise Control防抱死系统，巡航控制Engine,Gearbox,Information发动机，变速箱控制系统Chassis,Carbody,Mechatronics底盘，车身机械电子系统X-by-Wire线控.70ties80ties90ties20002015State of the Art of Network from Electrical to Electronics 汽车电子网络的发展现状汽车电子网络的发展现状-从电器到电子从电器到电子7商用车电子/电气系统发展史：独立电气系统 系统化的 E/E 架构（电子控制单元数目电子控制单元数目）Electronic Scope for NetWorks讯息管理系统讯息管理系统驾驶室系统驾驶室系统动力系统动力系统底盘及安全系统底盘及安全系统先进重型车辆控制系统：系统架构领域划分89E/E Architectures feature in EU：Centralized CAN Network欧盟电子/电气架构的特点：集中式CAN网络Infotainment&Telematics DomainBody BuilderBrakeRetarderGearboxEngine ManagementLevel&Roll ControlTire Pressure MonitoringBattery&Energy ManagementAdvanced Driver Assistance SystemsDoor ModulesHVACCabin I/OsSleeper I/OsAccess ControlMMI-CUSecondary DisplayVDR/DTCOTolling-OBUClusterEmissionAftertreatmentCabin Master Control UnitChassis Master Control UnitInfotainment Master Control UnitPowertrain Master Control UnitGateway&ComputationI/OsRadio&NavigationBody BuilderInterdomain backbone(High-Speed CAN,500 kBit/s)Redundant CANUSBPowertrain DomainCabin&Comfort DomainSafety RelevantPowertrain Subnet(High-Speed CAN)Chassis Subnet(High-Speed CAN)Cabin Subnet(Low-Speed CAN)Infotainment Subnet Chassis&Safety DomainDe-centralized Type E/E-Architecture/分布式的分布式的 E/E 系统架构系统架构Infotainment&Telematics DomainExample for a Future Oriented E/E-Architecture 未来的 E/E 架构概念10The 1st generation EEA in Daimler-Benz（published）戴姆勒戴姆勒-奔驰奔驰第第1 1代电子电气架构（公开版）代电子电气架构（公开版）The 2nd generation EEA in Daimler-Benz（published）戴姆勒戴姆勒-奔驰奔驰第第2 2代电子电气架构（公开版）代电子电气架构（公开版）Electronic/Electrical Architecture in MAN（published）曼曼的电子电气架构（公开版）的电子电气架构（公开版）电子电器系统网络架构 需支撑全车系的市场用车需求n电子电器系电子电器系统统平台化平台化系统化系统化模块化模块化全车系全车系动力系统域动力系统域底盘系统域底盘系统域驾驶室系统域驾驶室系统域讯息管理系统域讯息管理系统域电子电器产品模块：电子电器产品模块：仪表模块仪表模块控制器模块控制器模块驾驶辅助模块驾驶辅助模块视听娱乐模块视听娱乐模块灯控，门控模块灯控，门控模块H3H4AH4BB-H4/H5M-平台巴士平台电子电器产品的平台化-标杆戴姆勒车型上产品的平台化戴姆勒车型上产品的平台化高端车上平台化的产品包括：中央控制器（Central Control Module,GM）刹车控制器（Brake Control Unit,BS）上装模块（Body-builder Module,PSM）整车控制器（Powertrain Control Unit,FR/CPC）总线仪表（eIC）在将以上模块复用到中低端车型上时，除了电子电器架构保持了原有的模式，基本的控制器采用的硬件平台保持不变，具体的改变是基于应用层的逻辑和总线传输指令进行-平台化的统一硬件/操作系统/底层驱动-客户定制的应用层逻辑06 March 202415Wu Yun Continental AG电子电器产品的平台化 设计理念EE Platform Product Design PrincipleMicrocontrollerApplication LayerRuntime Environment(RTE)Microcontroller Abstraction Layer Services LayerComplexDriversECU Abstraction LayerBasic Software(BSW)Standardized set of infrastructure functions,e.g.memory or communicationPartitioning in several different modulesModules in upper layers independent from lower onesRTECommunication between applications and towards BSWApplication SoftwareIndependent from underlying hardwareFunction implemented in components06 March 202416Wu Yun Continental AGElectronic/Electrical Architecture in Scania（published）斯堪尼亚斯堪尼亚的电子电气架构（公开版）的电子电气架构（公开版）Electronic/Electrical Architecture in IVECO（published）依维柯依维柯的电子电气架构（公开版）的电子电气架构（公开版）1919SACSAM ChassisTCOTelematicsRadioBBMSwitchesABSVCUSCR EDC TCU Retarder Wire harness SAM Cabin Level Control电子电器产品电子电器产品 -网络架构系统化网络架构系统化电子电器系统网络架构支撑电子电器系统网络架构支撑全车系的市场用车需求全车系的市场用车需求电子电器产品的系统化（架构定义）问题、定义和好处可能面临的问题：可能面临的问题：对一个车型的系统结构定义不清晰，各产品功能的分布没有定义清楚。架构在上市后需要更改，造成巨大的人力、物力花费 由于对于市场与相关技术的应用不确定，使得成型产品间功能的大量或频繁 更改/交替等 各个供应商之间的配合不协调，没有统一的产品连接与交互信息定义，无法准确定位引发产品问题的根本原因电子电器产品系统化电子电器产品系统化是指一个整车系统，对应以下需求 整车EE架构的定义 各个整车功能到具体产品（仪表、控制器等）的映射 定义(functional mapping)各个模块间连接与交互信息的定义 为了以上定义需要的诊断,测试,售后服务等方面做的整体所作的系统性的规划系统化是系统化是 划分整车供应商责任以及规范供应商标准化的必要条件 减少供应商数量并增强供应商专业能力的基础 整车厂掌握整车核心竞争力核心竞争力（架构设计）的基础系统系统架构架构,平台化平台化,模块化的模块化的定位定位 符合法规要求符合法规要求 灵活弹性灵活弹性网络拓扑网络拓扑 燃油经济性燃油经济性 耐用性耐用性 安全性安全性 售后服务售后服务 标准化标准化 SAESAE J1939J1939 优化控制器数量优化控制器数量 优化系统讯息量优化系统讯息量 可靠性可靠性 价格价格 动力性动力性 舒适性舒适性 23电子电气电子电气系统架构设计流程系统架构设计流程需求需求Requirements新技术新技术新技术新技术NewNew technologiestechnologies功能列表功能列表Function list零部件列表零部件列表Components list功能安全功能安全Function safety功能分布功能分布Function partitioning诊断诊断诊断诊断 (K or CAN)(K or CAN)(K or CAN)(K or CAN)DiagnosticDiagnosticCAN/LIN CAN/LIN 矩阵矩阵矩阵矩阵CAN/LINCAN/LIN matrixmatrix功率分配功率分配Power distributionCAN CAN CAN CAN 负载率负载率负载率负载率CAN BusCAN Bus loadload线束设计线束设计线束设计线束设计WireWire harnessharness designdesign网络拓扑图网络拓扑图网络拓扑图网络拓扑图NetworkNetwork topologytopology电子电气系统架构开发全流程贯穿型工具链24Logical Architecture 逻辑架构逻辑架构Solution independent structuring of features 独立的产品特性定义Functional Architecture 功能架构功能架构Functional description of logical features&theirInterfaces 功能划分和功能接口定义Network Topology/Electric Circuit总线拓总线拓扑扑Electric infrastructure of the system andpartitioning of SW functions and I/O connections 硬件结构和软件接口Wiring Harness/Geometrical Topology 线束几何结构线束几何结构ECU placement and the electrical&physical connections 硬件和线束集成ISO 26262,IEC 62061,ISO 25119(Functional Safety)电子电气系统架构开发设计交付内容25Definition of overall functionality功能定义Design of logical architecture 逻辑功能规划Software Interface软件接口定义Design of CAN Bus 总线设计Decision for defined components 硬件选型、评估harness connection 线束设计Design of Harness 线束3D集成Validation/Integration step 验证、系统集成EE架构设计合作：整体思路客户需求客户需求n多样性n缩放性n兼容性车辆功能模型车辆功能模型映射映射123架构纲要架构纲要评估评估l不同变型不同变型l响应时间响应时间l安全安全l总线负载总线负载l成本成本l电源分布电源分布OEMFunctional Model专家经验专家经验产品数据库产品数据库架构的前提架构的前提评估评估架构数据架构数据CAN Matrix总线负载总线负载计算计算系统科技系统科技EE 架构设计和评估:典型的项目时间节点EE 架构选择架构选择4 EE架构架构被选择被选择组件目标价格组件目标价格组件可行性研究组件可行性研究备选备选EEEE架构架构 第一轮评估第一轮评估（技术（技术&经济）经济）最终评定最终评定（技术（技术&经济）经济）针对每一个针对每一个EE架构架构功能分布功能分布线束线束电源管理电源管理安全安全变型变型诊断诊断法规标准法规标准成本成本质量质量1 12 23 34 45 56 67 79 91010线束线束成本成本控制器控制器保险丝盒保险丝盒成本成本控制器控制器1 1PCAN ICANPCAN/K-LineLaptop仪表ICVCUEngine ECUABS ECUTCURetarderMulti 开关Switches行车记录仪TCONOx ECUFRCMUX4-PMUX4-PMCANSystem Arch.Design：Platform（Topology）系统架构设计：平台化（拓扑图）系统架构设计：平台化（拓扑图）TelematicsBBMBCU时间时间汇报主题汇报主题主讲人主讲人(职能职能)3:20-3:35大陆汽车大陆汽车系统系统架构架构,平台化平台化,模块化方案模块化方案黄天培黄天培3:35 3:50大陆汽车大陆汽车产品产品架构架构,平台化平台化,模块化方案模块化方案黄天培黄天培议程安排29Bitte decken Sie die schraffierte Flche mit einem Bild ab.Please cover the shaded area with a picture.(24,4 x 11,0 cm)Wenn Sie ein neues Bild einfgen:Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Bild und whlen In den Hintergrund“,um das Bild hinter das Quality Seal zu bringen.If you insert a new picture:Right click on the picture and select“Send to the back”to position it behind the Quality Seal.大陆商用车产品架构,平台化,模块化方案电子式仪表平台化方案TFT LCD(单色及彩色)是市场主流31电子式仪表模块化方案3/6/202432Author,Continental AG轻卡轻卡中卡中卡/重卡重卡高端重卡高端重卡12“TFT显示器7“4“控制器模块化方案3/6/202433Author,Continental AG控制器模块化方案3/6/202434Author,Continental AG商用车动力总成控制器 VCUVCU 就是动力传动系统(Power train)的主控制模块，主要是负责整合及管理动力相关的系统:n发动机控制器n变速箱n离合器n缓速器Milestones of VCU Development in Continental大陆 VCU 发展里程碑曼戴姆勒-奔驰 巴士 卡车戴姆勒-奔驰 巴士 卡车SBK;Volvo;RVI;VDO-VK;MB Bus and Trucks;DAF;MANPTM 戴姆勒商用车（全球）E-GasanalogEMRFMR(SK/LK)FR(Actros,Atego)FFRE-Gas 334/E-Gas IIFR 2001CPC1975828486889293949596972000 010205060711P E-GasVCU08COO7雷诺121416亚洲主机厂gVCU中国gVCUKVCU2020新兴市场COO7:Coordinator 7CPC:Common Powertrain ControllerE-Gas:Electronic Gas PedalP E-Gas:Microprocessor-E-GasEMR:Electronic Engine Control UnitFMR:Vehicle/Engine Control UnitFR:Vehicle Control UnitFFR:Vehicle Control UnitPTM:PowerTrain ManagerVCU:Vehicle Control Unit:Development:Line Production斯堪尼亚俄罗斯06 March 20243637/M.Meyer/2010-11-28 Continental AG0215N02AAcc.PedalEDCTCMImmobilizerRCMABS/EBSeHorizonSCRMUX4-PECANBody CANTrailer CANInstrument ClusterPCANAFFPLINLIN SwitchesTheft ProtectionFuel SavingBrake SystemAdaptive Cruise ControlFuel SavingVCU Application in EU manufactures欧盟主机厂对 VCU 的应用VCUBBMBody BuilderAutomatic Parade Drive TechnologyLane Departure WarningBlind Spot Detection Steering WheelRetarder/CruiseStalk/Gear Selector SwitchDifferential Lock ControlADASBCU 平台及模块化方案Light.Medium.Heavy Duty Truck C O S TF U N C T I O N A L I T YNano BCUSmart BCUCBCU3-FamilyIP40IP54New38Yong Zhang,Continental AG3/6/2024轻卡轻卡中卡中卡/重卡重卡重卡重卡Software&PlatformSoftware Development Suite软件和平台软件开发系列logi.CADlogi.CADFrameworkFrameworkConfiguration ManagerConfiguration ManagerSystem configurationSystem configurationCode GeneratorCode GeneratorCode generation,Code generation,integration and buildintegration and buildArchiverArchiverDownloading via CAN orDownloading via CAN orK-Line to Target SystemK-Line to Target SystemData base handlingData base handlingMaster data base andMaster data base andsignal data basesignal data baseOnline-TestOnline-TestOnline-Test via CAN orOnline-Test via CAN orK-Line into Target SystemK-Line into Target SystemMBDSMBDSMATLAB/SimulinkMATLAB/SimulinkModel Based Development System Model Based Development System extensionextensionOR39模块化设计实例 应用软件的模块化Build process for Application software componentsSignal data baselogi.CAD OR Matlab/SimulinkConfiguration ManagerCode generationBasic software librarysDownloadable filesBuild processMaster data baseBuild process for Application software componentsDownloadBCU/VCUdbMasterBasic SoftwaredeveloperApplication software componentsdeveloperICORApplication software componentsdeveloperLogiCAD Model Structure LogiCAD 模型架构OutputsInputsLogicMBDS Model StructureMBDS 模型架构OutputsEnvironmentStimuliModelGravis 是KIBES-32平台下图形化 人机交互界面的扩展建模标准模块可以用来快速更改相关的显示图形界面，以及制定图形交互的逻辑功能模块化设计实例-仪表显示的模块化软件LCD界面模式 大陆界面开发系统 Gravis图示的grADI（Graphical Application and Design Interface），是基于 Cinema 4D的界面修改工具可以编辑仪表或者中央控制器的逻辑Software&PlatformBusiness Models软件和平台商业合作模式HardwareandMechanicsRT Package(Basic SW incl.Toolset)APPLICATION SOFTWARESCENARIO#1SCENARIO#1SCENARIO#SCENARIO#2 2 SCENARIO#3SCENARIO#3CustomerCustomerMost Most commonly commonly usedusedinitial application handover to 44电子电器产品的模块化：驾舱模块的产品定义模块式供货是希望可以由一个一级供应商（Tier 1）来组织协调一部分二级供应商（Tier 2）的工作，将具体的各个二级供应商提供的部件先行组装，然后直接给整车厂提供总成组件的模块，从而达到缩减供应商管理开支、凸显与加强战略供应商的合作、同时提升整车厂竞争力大陆同时也提供商用车驾舱模块的完全的设计与组装服务，涉及的模块如下：大陆同时也提供商用车驾舱模块的完全的设计与组装服务，涉及的模块如下：Firewall Sound insulation HVACPedals Cross car beam Wiring harness Passenger Airbag Steering column Cover radioCover HVAC switchesInstrument panelInstrument cluster Steering switchBrake BoosterMQQuality ManagementAssemblyLogisticsCCB ManagementPlatformManagementIntegration phaseSeries phaseDMU/DFATolerance Chain ModuleSupplier Management Interface ManagementBest PracticesBenchmarking电子电器产品的模块化：大陆的核心竞争力电子电器产品的模块化：大陆的核心竞争力系统解决方案Continental inside,Mercedes-Benz New Actros3/6/202447CVAM,Marketing Communications China做为梅赛德斯-奔驰重卡中的旗舰车型，新Actros系列应用了来自大陆集团的安全，电子控制及动力总成相关的解决方案。自适应巡航控制系统，偏离车道警报系统，车门控制模块和中央网关为保证行车安全提供保障，电子车载行驶记录仪，车身控制单元及底盘高度控制单元为行车提供了舒适性和便利性。动力总成方面，发动机管理单元，后处理控制模块，氮氧化物传感器为车辆满足节能减排需求提供了技术解决方案。INTERIORDigital TachographKITAS Encrypt Speed SensorsVehicle Control Unit CPCBody Builder Module PSMChassis Level Control Unit CLCSSingle SAM (Body Control Unit)Door Control ModulePOWERTRAINEngine Management ECUAfter Treatment Control ModuleNOx-Sensor Oil Level SensorSeveral Temperature SensorsCHASSIS&SAFETYRadar Sensor for ACCCamera for Lane Departure Warning系统解决方案Continental inside,Volvo FH3/6/202448CVAM,Marketing Communications ChinaContinental为沃尔沃重卡的安全环保理念添砖加瓦：安全气囊控制器，雷达波自适应巡航控制，盲点监测大灯控制模块，偏离车道警报系统，结合仪表人机界面和第二信息显示屏及各种传感器的精确运作，为使用者提供良好优质辅助驾驶环境和更低的油耗表现。Light Control ModuleKITAS Encrypt Speed SensorsPOWERTRAINAfter Treatment Control ModuleNOx-SensorBoost Pressure SensorAmbient Temperature SensorDiesel Particulate Filter Delta Pressure SensorCHASSIS&SAFETYAirbag ECURadar ACCBlind Spot Detection Lane Departure WarningDoor lock ActuatorsINTERIORDigital TachographInstrument ClusterSecondary Information Display 系统解决方案Continental inside,MAN TGX 3/6/202449CVAM,Marketing Communications China舒适是曼打造TGX系列重卡的理念。便捷的控制按钮环绕于驾驶仓内，定制化车身控制器很好地实现了各种控制开关功能的运作，使得驾驶员能够体验到如在家一般的温馨舒适。车载行车记录仪能够更好地为车队管理提供便捷条件。POWERTRAINNOx-SensorSmall Temperature SensorsRotations Speed SensorsHigh Temperature SensorINTERIORDigital TachographKITAS Encrypt Speed SensorsVehicle Control Unit/Powertrain Manager Body Builder ModuleImmobilizer系统解决方案Continental inside,DAF XF Euro 63/6/202450CVAM,Marketing Communications China先进的液晶可编程定制化组合仪表为驾驶员提供了优质的人机交互界面，同时结合电子防盗系统为驾驶仓进入安全提供防护。各种坚实可靠的传感器为行车运作提供精确参数，确保驾驶安全。领先的电控系统，如：预测巡航控制及电子地平线系统，大大减轻了驾驶员的工作强度并提供效率、安全保障。KITAS Encrypt Speed SensorsMAPPS Fuel Level SensorsPOWERTRAINNOx SensorsTemperature SensorCrankcase pressure SensorOil Level SensorsINTERIORDigital Tachograph Instrument ClusterImmobilizerCentral Door LockingVehicle intelligent Centre VICBody Builder ModuleConnectivity ModulePredictive Cruise Control(PCC)/eHorizonDownload Key Pro+Calibration KitsPublicSpace for Sender Informationfor your attention!Thank you06 March 202452Bitte decken Sie die schraffierte Flche mit einem Bild ab.Please cover the shaded area with a picture.(24,4 x 11,0 cm)Wenn Sie ein neues Bild einfgen:Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Bild und whlen In den Hintergrund“,um das Bild hinter das Quality Seal zu bringen.If you insert a new picture:Right click on the picture and select“Send to the back”to position it behind the Quality Seal.Back UP 大陆集团商用车产品为商用车提供一站式产品解决方案54组合仪表组合仪表Instrument Cluster人机模块人机模块Body Builder Module盲点探测盲点探测Blind Spot Detection胎压监控胎压监控Tire Pressure Monitoring水平控制水平控制Leveling Control传感器传感器(氮氧传感器等氮氧传感器等)Sensors,e.g.NOx尾气控制单元尾气控制单元Aftertreatment Control Unit变速器控变速器控制器制器Transmission Control Unit前置雷达传感器前置雷达传感器Forward Radar Sensor车灯控制单元车灯控制单元Light Control Unit底盘控制器底盘控制器Chassis Controller发动机管发动机管理理EngineManagement驾驶舱主体控制单元驾驶舱主体控制单元Cabin Master Control Unit中心通信闸中心通信闸Central Gateway车辆控制单元车辆控制单元Vehicle Control Unit行驶记录仪行驶记录仪Tachograph收音机与收音机与GPSRadio Navigation并道预警并道预警Lane Departure Warning远程信息管远程信息管理理Telematics Module收费数据收集收费数据收集Toll Collection商用车轮胎商用车轮胎Truck&Bus Tires空气弹簧空气弹簧Air Springs液体软管液体软管Fluid Hoses内饰内饰Interior Trim发动机支架发动机支架Engine Mounts喷射系统喷射系统InjectionSystems 传动执行器传动执行器Powertrain Actuators 仅主要产品，前瞻科技产品未包含360 全景系统全景系统Camera System电子油门踏板电子油门踏板Electronic Gas Pedal55大陆集团商用车产品一览大陆集团商用车产品一览满足市场需求满足市场需求大陆集团商用车产品一览先导技术及产品开发满足市场未来的需求SyD ControlTPMS TachographTelematics UnitChassisLevel ControleHorizon Download DeviceVehicle2X Ultrasonic Level Sens