提升整车驾驶性能，软件开始“大展拳脚”

作者：小微日期：2024年04月25日阅读：62828

“在当前汽车时代，硬件同质化现象越来越严重，所以在‘软件定义汽车’趋势之下，我们需要靠软件去构建一些差异化。”日前，在麦格纳“黑科技来了Tech Lab”系列分享会上，麦格纳动力总成软件工程经理何松如此表示。

提升整车驾驶性能，软件开始“大展拳脚”
图片来源于网络，如有侵权，请联系删除

事实上，“软件定义汽车”趋势已不断刷新造车逻辑。通过将车辆的功能和控制从硬件中解耦，软件可赋予汽车更高的灵活性和可升级性。

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在何松看来，未来，汽车将更依赖通过软件来实现智能座舱、自动驾驶、车联网、车辆智能控制和娱乐功能，为驾驶者带来更安全、更智能、更舒适的驾驶体验。

图片来源：麦格纳（下同）

据麦肯锡，软件在D级车（或大型乘用车）上的整车价值正在持续稳定增长，预计到2030年占比将达30%。何松认为，“我们正面临着一个全新的、全面依赖软件的汽车新时代。”

从车辆动力总成板块来看，在车辆动力和车身控制方面，这一趋势也越来越明显。

据何松介绍，如今，该领域面临着众多的功能和硬件需求，包括主动悬架、电驱系统、空气动力学系统等。然而，在如此多的功能和系统需求下，仅仅依靠堆加控制器来实现新功能的方式已经不再适用。这种方式不仅会导致线束的繁琐和错综复杂，还会增加对硬件及软件的额外的需求。

因此，新的电子/电气架构迫切需要更高层面的整车功能，通过跨域控制的方式，对系统进行统一管理和控制。这样能够极大程度上减小对硬件的依赖并能实现更多的标准化。

而在这一过程中，软件扮演着关键角色。

为加快软件上车速度、扩大软件适用范围，麦格纳提出软件即产品（Software as a Product）概念，即“SaaP”，将软件和硬件充分解耦，实现软件的快速部署和应用。

“麦格纳一直致力于把软件系统从动力总成结构之中进行解耦，甚至还可以跟控制器进行解耦，从而让我们的软件范围可以变得更广，实现快速部署。”何松如此表示。

据悉，在“SaaP”的加持下，麦格纳提供的软件功能不再依赖于固定形式的动力总成结构，可以适应各种形式的动力总成架构，如混动、电动、双电机或三电机。同时，软件本身不再依赖于特定的控制器硬件，而是能与大多数现有的整车硬件兼容，实现软硬件解耦。

更为重要的是，基于此概念，麦格纳的能量与运动控制软件，通过先进的数据获取以及软件策略，可实现对能量的高效管理和精准的车身运动控制，优化出行体验。

举例来说，在路面积雪以及高速公路等危险工况下，由于车辆失控而引发的交通事故屡见不鲜，如何通过对车辆的精准控制，提升在冰雪路面行驶的安全性，日益受到重视。基于这种需求，该软件让车辆在冰雪路面的快速、安全行驶，甚至连续漂移成为可能。

据介绍，该软件支持更精确的扭矩矢量分配功能。在车辆行驶过程中，车轮的扭矩一直处于动态调整中，当车辆需要过弯时，不同车轮分配到不同正负的扭矩。在某些工况中，即使车速高达60公里/小时，车辆仍能保持稳定。当车辆需要出弯时，驾驶员踩下油门，此时软件又能重新分配驱动扭矩，保障动力的顺畅衔接。

另外，该软件还具备主动侧滑角限制控制功能，依靠算法实现实时精准的计算甚至预测整车的姿态和关键信息，在无任何硬件增加的情况下使车辆表现显著增强。即使普通驾驶员也能在该功能的帮助下，实现专业的驾驶表现。例如在某些漂移工况时，驾驶员是不需要反打方向盘，而由系统实时根据方向盘的角度为漂移的转向目标进行控制。

此外，该软件充分考虑了安全和动态的两驱/四驱切换策略，据称能够实时计算车辆安全行驶所需的轮端扭矩限值，并与以效率为考量的扭矩分配结合起来，从而进行智能模式切换。

综合来看，麦格纳的软件产品包含5个维度，涵盖车辆输入、车辆物理模型、车辆运动控制策略、智能执行机构和实车表现。

其中，车辆输入主要指由传感器或总线获取的整车信息，例如轮速、油门和刹车信息等。

而后，其会将前面所输入的这些基础数据，应用于先进并精准的整车物理模型中，实时运行并模拟出整车行驶状态，尤其是无法直接观测或者直接计算的关键信息，例如车轮以及车身侧偏角，道路摩擦系数等。

接下来，车辆运动控制策略根据车辆信息、驾驶员操作信息以及物理模型计算出来的整车姿态信息，进行轮端的扭矩矢量分配，并将扭矩需求值发送给执行机构——如前后桥电驱动系统，扭矩分配系统，动力断开解耦装置等。最终实现实车的优秀性能表现。

何松表示，在这5个维度中，车辆物理模型和车辆运动控制策略在整个控制系统中起着重要作用。这两者的结合奠定了整车的操控性、安全性和驾驶性。

据悉，从单一维度的软件应用，到完整的软件解决方案，麦格纳能根据整车厂需求提供非常灵活的合作模式。

至于相关应用对车辆架构的要求，麦格纳动力总成产品线管理高级专家冯永升表示，从系统角度来看，可以分为两种情况：

第一种情况，如果客户当前车辆的硬件系统具备这样的能力，只是这个功能没有开发出来，那么可以直接将功能增加到客户车辆上去。主要工作是在后期，也即整车软件标定以及验证的一些环节。

另外一种情况，如果当前整车的硬件系统不具备这样的能力，则可能要做一些升级和迭代，这就需要从整车开发的源头就介入进去，就相当于需要参与动力总成架构的设计，与客户一起制定，共同开发。

“还有电子电气架构方面的考量。比如说如果用传统的分布式的架构，考虑到通信之间的功能，包括协调，希望最好能在开发初期就介入进去。因为这样，无论在线束的布局上，还是功能的配合上，都能提前做好一些规划。但是如果我们是朝着未来的架构去发展，就可以晚一点介入，甚至在量产阶段介入。”何松补充道。