隨著汽車(chē)電動(dòng)化、智能化技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，車(chē)輛動(dòng)態(tài)行駛下的潛能正在被得到釋放。為此在車(chē)輛動(dòng)力和車(chē)身控制方面，也在不斷涌現(xiàn)出更多的功能要求。配合當(dāng)前行業(yè)的高度競(jìng)爭(zhēng)，整車(chē)企業(yè)期望通過(guò)更多的車(chē)輛配置來(lái)提升競(jìng)爭(zhēng)力，以贏得銷(xiāo)量。

車(chē)輛配置增加意味著車(chē)輛控制需求也同步在增加，如果按照以往單純的通過(guò)疊加控制器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)多功能控制的話，一方面會(huì)使得線束變得更加繁瑣和錯(cuò)綜復(fù)雜，同時(shí)也會(huì)增加硬件的成本，不利于在當(dāng)前情況下達(dá)到降本的目的。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，麥格納新一期“黑科技來(lái)了”系列技術(shù)分享中，麥格納動(dòng)力總成軟件工程經(jīng)理何松和麥格納動(dòng)力總成產(chǎn)品線管理高級(jí)專(zhuān)家馮永升共同帶來(lái)了如何在軟件定義汽車(chē)的技術(shù)框架下，通過(guò)能量與運(yùn)動(dòng)控制軟件來(lái)提高整車(chē)駕駛性能，同時(shí)做到硬件成本可控。

軟件差異化去破解硬件同質(zhì)化的難題

當(dāng)下汽車(chē)“卷”的原因一方面來(lái)源于價(jià)格端的壓力，另一方面則來(lái)源于硬件的同質(zhì)化。并且隨著供應(yīng)鏈信息愈發(fā)的透明，硬件同質(zhì)化的現(xiàn)象長(zhǎng)期來(lái)看也得不到解決。

在此背景下，軟件能力成為差異化競(jìng)爭(zhēng)的重中之重。何松列舉了兩個(gè)軟件提升整車(chē)體驗(yàn)的案例。一是扭矩矢量控制，二是主動(dòng)側(cè)滑角限制控制。

在扭矩矢量控制功能中，典型的工況是在低附著力路面或者高附著力路面下車(chē)輛過(guò)彎時(shí)的姿態(tài)控制。

當(dāng)車(chē)輛在上述路況行駛時(shí)，如果駕駛員對(duì)速度把握不準(zhǔn)，極易發(fā)生甩尾甚至失控，即使是搭載四驅(qū)功能的車(chē)輛也對(duì)駕駛員的操控技術(shù)要求極高。而同樣是四驅(qū)的車(chē)輛，搭載麥格納車(chē)輛運(yùn)動(dòng)控制軟件后，即使是新手司機(jī)也可以平穩(wěn)地通過(guò)。

其控制邏輯為，當(dāng)車(chē)輛過(guò)彎轉(zhuǎn)向時(shí)，通過(guò)麥格納扭矩控制功能，額外增加對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)的控制，而不是像往常一樣僅僅依靠轉(zhuǎn)向來(lái)過(guò)彎。在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，系統(tǒng)首先計(jì)算和處理駕駛員的需求扭矩以及方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向需求，然后結(jié)合驅(qū)動(dòng)電機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)橫向和縱向的扭矩矢量控制，來(lái)處理各車(chē)輪打滑的情況，以不斷分配調(diào)整四個(gè)車(chē)輪的扭矩值，保證車(chē)輛過(guò)彎時(shí)的姿態(tài)控制。

另外一個(gè)功能便是主動(dòng)側(cè)滑角限制控制。降低車(chē)輛行駛過(guò)程中的側(cè)滑角有助于提升輪胎橫向摩擦能力，以便更好地控制整車(chē)姿態(tài)，進(jìn)而降低車(chē)輛駕駛難度。

為了實(shí)現(xiàn)有效限制，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控整車(chē)的限滑角數(shù)值。常見(jiàn)的監(jiān)控方式為采用慣性測(cè)量裝置，如IMU檢測(cè)裝置。但考慮到IMU價(jià)格較高，大量搭載勢(shì)必會(huì)增加成本。麥格納通過(guò)實(shí)時(shí)的計(jì)算甚至是預(yù)測(cè)整車(chē)的姿態(tài)和關(guān)鍵信息，進(jìn)而在無(wú)需增加硬件的強(qiáng)狂下實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)滑角的控制。同時(shí)，基于該控制功能也可以幫助駕駛員做更加激烈的駕駛嘗試，如漂移功能等。

除上述兩種功能外，麥格納運(yùn)動(dòng)控制軟件還可通過(guò)對(duì)兩驅(qū)和四驅(qū)的動(dòng)態(tài)切換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛能量的控制。

在濕滑的山路上正常行駛時(shí)，考慮到行駛動(dòng)力需求以及能耗表現(xiàn)，車(chē)輛可以以兩驅(qū)的模式行駛。但在彎道出彎處，如果出現(xiàn)了意想不到的結(jié)冰路面（低附著力系數(shù)），搭載麥格納運(yùn)動(dòng)控制軟件的車(chē)輛便可以立即啟動(dòng)全輪驅(qū)動(dòng)，并結(jié)合車(chē)輛姿態(tài)控制功能來(lái)確保車(chē)輛平穩(wěn)通過(guò)。該功能可通過(guò)與ADAS功能結(jié)合，利用圖像手段來(lái)提前判斷并觸發(fā)。

以上僅僅是麥格納運(yùn)動(dòng)控制軟件的一些應(yīng)用場(chǎng)景介紹，為了測(cè)試實(shí)車(chē)表現(xiàn)，麥格納在其樣車(chē)EtelligentReach實(shí)現(xiàn)了搭載應(yīng)用，由麥格納駕駛員Simon進(jìn)行了完整的實(shí)車(chē)場(chǎng)景測(cè)試。

軟件解耦，跨域融合

早在2011年麥格納就開(kāi)始對(duì)車(chē)輛控制系統(tǒng)的研發(fā)。早期以車(chē)輛四驅(qū)和縱向扭矩控制功能的開(kāi)發(fā)為主，2017年在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了橫向扭矩矢量控制，在之后不斷對(duì)功能進(jìn)行升級(jí)，并在電動(dòng)車(chē)型上也實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

進(jìn)入軟件定義汽車(chē)時(shí)代，麥格納推出了SaaP（Software as a Product）概念。通過(guò)與SaaP融合，結(jié)合電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的多樣性，麥格納車(chē)輛控制軟件不再依托于固定形式的動(dòng)力總成架構(gòu)，對(duì)多種動(dòng)力總成架構(gòu)都能實(shí)現(xiàn)很好的適配。

作為麥格納SaaP（Software as a Product）概念的核心，軟件解耦和跨域融合在整個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中扮演著非常重要的作用?；诖?，麥格納車(chē)輛控制軟件可以在不同的硬件平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)快速部署，不僅可以適配各種動(dòng)力架構(gòu)，通過(guò)與硬件的解耦，不同的控制器也可實(shí)現(xiàn)適配。從而在滿足多種功能的情況下，實(shí)現(xiàn)成本可控。

如何實(shí)現(xiàn)軟件解耦和跨域融合呢？何松介紹到，以上述場(chǎng)景案例為例，麥格納車(chē)輛運(yùn)動(dòng)控制軟件只負(fù)責(zé)處理各種駕駛情況下車(chē)輪扭矩的需求值，具體的執(zhí)行則由對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在收到執(zhí)行信號(hào)后再去獨(dú)立執(zhí)行。以車(chē)輛漂移為例，在整車(chē)層面去計(jì)算和處理輪端所需要的扭矩值，結(jié)合驅(qū)動(dòng)電機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)，分別對(duì)其進(jìn)行控制，控制策略完成后，再將控制信號(hào)交由其各自執(zhí)行單元，由執(zhí)行單元進(jìn)行最后的控制執(zhí)行。當(dāng)然，在控制信號(hào)傳導(dǎo)的過(guò)程中涉及到多控制器的協(xié)同，由于不同的電子電器架構(gòu)會(huì)對(duì)具體執(zhí)行產(chǎn)生影響，因此在開(kāi)發(fā)過(guò)程中介入的階段也有所不同。

對(duì)于傳統(tǒng)的分布式電子電器架構(gòu)，受車(chē)輛通信標(biāo)準(zhǔn)和線束設(shè)計(jì)的限制，因此在開(kāi)發(fā)初期就需要介入。而對(duì)于集中式的電子電器架構(gòu)，在開(kāi)發(fā)后期介入也可滿足開(kāi)發(fā)周期要求。

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