2024版純電沃爾沃 XC40 之 EE 架構(gòu)分析

沃爾沃XC40使用沃爾沃和吉利聯(lián)合開發(fā)的CMA平臺，CMA平臺于2017年推出，目前已進(jìn)化了數(shù)代，吉利旗下最新的銀河L6/L7，領(lǐng)克07/08也使用相同平臺，此外雷諾旗下的Grand Koleos 2024版也使用相同平臺。

XC40之E/E元件分布圖

沃爾沃XC40車身CAN總線示意圖

圖片來源：佐思汽研

如上圖，這個CEM可以看做前區(qū)域控制器。

沃爾沃XC40動力系統(tǒng)CAN總線示意圖

圖片來源：佐思汽研

沃爾沃XC40的FlexRay總線骨干網(wǎng)之一

圖片來源：佐思汽研

前視攝像頭通過FlexRay與ASDM連接，而不是常見的LVDS，推測視覺計(jì)算部分是在前視攝像頭內(nèi)部而不是ASDM內(nèi)部。

FlexRay是奔馳克萊斯勒的注冊商標(biāo)，在2000年寶馬、大眾、飛思卡爾等企業(yè)籌建FlexRay聯(lián)盟，2009年FlexRay聯(lián)盟解散，但FlexRay標(biāo)準(zhǔn)成為ISO17458，得到全球范圍內(nèi)認(rèn)同。在歐洲豪華車領(lǐng)域，奔馳、寶馬、奧迪和沃爾沃底盤部分都是使用FlexRay總線，因?yàn)槲譅栁值木壒?，吉利也大量使用FlexRay總線。

與以太網(wǎng)相比，F(xiàn)lexRay的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、安全性高，缺點(diǎn)是速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以太網(wǎng)，供應(yīng)商單一，成本高。傳統(tǒng)以太網(wǎng)經(jīng)過TSN標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)，安全性，可靠性不遜于FlexRay，但速率遠(yuǎn)在FlexRay之上，延遲更低，更適合高算力高帶寬的新型汽車計(jì)算架構(gòu)。豪華車最大化利用研發(fā)成果，仍然保留部分FlexRay總線，但車載以太網(wǎng)正在蠶食FlexRay的市場，豪華車的車載以太網(wǎng)比例在逐步增加。

FlexRay對于一些面向高速的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的控制器能夠很明顯的凸顯其高速容錯的優(yōu)點(diǎn)。下面針對FlexRay的一些特性和CAN進(jìn)行對比，以展示其優(yōu)勢：

1、FlexRay高達(dá)10Mb/s的帶寬為高精度控制的車輛控制器提供了更大的便捷，能夠?qū)崿F(xiàn)多個ECU之間參數(shù)的迅速交互和實(shí)時(shí)性控制。

2、FlexRay兩條獨(dú)立的通道CHA/CHB在物理層上能實(shí)現(xiàn)完全的解耦，可實(shí)現(xiàn)更大傳輸速率的要求或是實(shí)現(xiàn)冗余傳輸以保證數(shù)據(jù)傳輸的安全性。

3、?FlexRay的時(shí)間片長度可以在一定范圍內(nèi)自由設(shè)置，區(qū)別于CAN消息每幀8byte的限制，F(xiàn)lexRay幀數(shù)據(jù)段長度可在0~255byte之間自由變動。

4、?FlexRay是時(shí)間觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)，各個節(jié)點(diǎn)均有其本地的時(shí)鐘，并與全局時(shí)鐘相對應(yīng)，對于實(shí)時(shí)性功能的實(shí)現(xiàn)有很大幫助。

5、FlexRay的通訊段內(nèi)包含靜態(tài)段和動態(tài)段兩個部分，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間觸發(fā)的實(shí)時(shí)性和精確性以及事件觸發(fā)的靈活性和可配置性。

6、FlexRay支持多種形式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對于較為簡單的網(wǎng)絡(luò)，一般可采取和CAN網(wǎng)絡(luò)類似的被動總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；而對于安全性要求較高，或是多個模塊之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸，可采用主動星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性的主動截?cái)嗷蛘甙l(fā)送，可防止一個模塊出現(xiàn)故障時(shí)導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

沃爾沃XC40的ASDM系統(tǒng)的CAN總線系統(tǒng)

圖片來源：佐思汽研

ASDM可能由APTIV供應(yīng)。與安全關(guān)系密切的大多采用了FlexRay，關(guān)系不太密切的就是CAN總線。ASDM也負(fù)責(zé)自動泊車，不過只有純電車如此，混動或燃油車由CEM負(fù)責(zé)自動泊車。

WAM模塊的框架圖

圖片來源：佐思汽研

前、左前和右前的攝像頭FOV可能都是185°，后、左后和右后攝像頭特別稱之為PAC，即Park Assist Camera。WAM再將圖像信號輸出到IHU即信息娛樂系統(tǒng)。WAM可能由Valeo供應(yīng)。

沃爾沃XC40的高壓電氣分布圖

圖片來源：佐思汽研

EFAD內(nèi)含電機(jī)，IHFA內(nèi)含DC/DC系統(tǒng)，ACCA與IHFA還通過LIN總線連接，HVHA還通過CAN和LIN總線與IHFA連接，OBC通過CAN與IHRA和IHFA連接。高壓電池內(nèi)含BECM電池控制模塊，與氣囊被動安全系統(tǒng)通過車身CAN總線連接。

沃爾沃XC40的IHU和TCAM系統(tǒng)連接圖

圖片來源：佐思汽研

未特別指出的一般都是硬線或CAN總線連接。VCM由瑞典ACTIA Nordic AB提供，TCAM一代由大陸汽車提供，二代由三星哈曼提供。

沃爾沃XC40底盤CAN總線示意圖

圖片來源：佐思汽研

沃爾沃XC40底盤CAN總線示意圖如上，從名稱推斷，似乎用了博世的iBooster。

沃爾沃XC40的診斷網(wǎng)CAN總線

圖片來源：佐思汽研

為保證安全，特別為OBD還加了防火墻。

沃爾沃XC40所代表的CMA平臺最大限度地降低成本，保留了很多已經(jīng)落伍的研發(fā)成果，典型的如IHU與外接功率放大器的MOST光纖總線，現(xiàn)在還用MOST總線的只有奧迪和沃爾沃了。整體架構(gòu)集中度低，屬于最初級階段的域控制器架構(gòu)，很少使用比較先進(jìn)的以太網(wǎng)。需要指出本文所涉及的車型是北美版，在北美市場，這樣的E/E架構(gòu)算先進(jìn)的了，中國版車型可能與之不同，因?yàn)橹袊袌鰞?nèi)卷嚴(yán)重，需要最先進(jìn)的技術(shù)。北美版則完全不用在意，E/E架構(gòu)大幅度落后中國市場。

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