小鹏汽车产品规划研究
中国汽车工业正从“数量为上”转变为“品质为上”,汽车中包含的高科技越来越多,对本土品牌研发能力提出了更高的要求。小鹏汽车秉承“通过智能智造,创造更美好的出行生活”的愿景,致力于提高自身的研发能力及核心技术以支持业务发展,在打造智能汽车中“做减法”,减少用户对汽车更具体的操作,释放用户在驾乘上的更多精力,让驾乘更轻松。
按照国家对智能汽车的规划,自动驾驶、5G 和云是智能汽车发展的重点。国家将对高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和5G—V2X 逐步实现规模化商业应用,最终实现“人—车—路—云”的高度协同。小鹏汽车在这个大趋势下充分利用自身优势快速发展智能汽车,参与并推动着汽车电子、智能驾驶、自动驾驶、车联网及交通新基建等产业的发展。
在采访开始聊到未来实现高级别自动驾驶时,小鹏汽车产品规划部副总经理江卫忠先生提到了5点关键技术,如果都能满足,那么未来自动驾驶指日可待。这5 点分别是:(1)双冗余线控执行技术(目前市面上多数车辆的线控转向系统和制动系统都没有备份,一旦系统失效,需要人为介入,所以要实现自动驾驶需要线控系统备份);(2)运算能力需要至少100 Tops 且达到安全等级ASIL D 处理器;(3)精度足够且成本足够低的传感器深度融合,具备
超过人类感知的能力;(4)让汽车获取更多的“语义信息”的核心算法,能够做出类似于人类驾驶的决策行为;(5)更新及时,满足自动驾驶需求高精地图和定位。
以上5 点都是目前在自动驾驶领域亟需解决的难点,小鹏汽车正在积极开展相关领域的工作,希望能对“做减法”的智能汽车发挥到积极的作用。“小鹏汽车在智能驾驶方面渗透率已经非常高了,最新上市的小鹏P7 由XPILOT2.5 升级到XPILOT3.0,在ACC 全速巡航、自动泊车等领域相对来说已经比较成熟,也就是说,用户是实实在在地在用小鹏汽车的驾驶辅助功能。”江卫忠先生说道。
小鹏P7 自动代客泊车功能
追求高品质的汽车电子设计
智能汽车的发展对于汽车工业的影响是深远的,而汽车电子设计在智能汽车中又起到了至关重要的作用。小鹏汽车一开始就以集成式系统架构层面布局汽车电子设计,通过高效、灵活、可靠并且安全的设计、数据传输和连接解决方案,推动汽车电子领域的快速发展。以基于SEPA 平台打造的小鹏P7 为例,P7 有完善的车载神经网络,强大的双擎处理器,数据处理能力相比上一代的小鹏智能汽车实现跃变,智能场景再次扩展,并实现整车OTA,智能体验全面升级。江卫忠先生对记者补充说道:“XPILOT 3.0 自动驾驶辅助系统硬件、英伟达Xavier超级计算平台,较XPILOT 2.5 提升了60 倍,每秒30 万亿次的计算能力、功能安全等级达到ASIL 最高的D 级、百兆以太网络的电子电器架构以及强大的Xmart OS 车载智能系统等方面都决定了P7 的智能能力,也代表了小鹏汽车目前在汽车电子方面研发的高强能力,而且我们不断在推进研发工作,相信未来几年之后,小鹏汽车会更加智能。”
小鹏P7 采用高德提供的基于激光点云图像生成的高精地图,同时配备双频高精GPS、实时动态差分定位(RTK)以及超高精度惯性测量单元(IMU)定位硬件,可以在全场景下实现分米级定位精度,可以大幅提升复杂交通环境以及雨雪雾等不佳天气的有效性
1.深度自主研发,保证整车快速迭代
在整车控制器(VCU)方面,小鹏汽车采用了V 字形开发流程,涵盖了从需求开发、软件开发到测试验证和标定的全过程。需求以系统方案、功能规范等形式进行管理,软件开发采用基于模型的半形式化开发,实现了建模自动化、代码生成自动化及集成编译自动化等功能;测试验证包括模型在环测试、硬件在环测试和实车验证,同时还具备了虚拟仿真验证的能力;在标定方面具备虚拟标定和实车标定的能力,通过优化控制参数达成动力性、驾驶性和经济性目标。举例来说,基于前后轴双电机方案的四驱控制功能即是遵循V 字形开发流程的产物,四驱控制功能在经过方案设计、软件开发、测试验证后,再分别进行了一轮高附路面的动态标定以及一轮低附路面的动态标定才最终达成设计目标。
在嵌入式方面,小鹏汽车坚持深度自主研发为主,区别于传统的依赖于一级供应商开发的模式,小鹏汽车在具备差异化的核心控制器上采用从硬件到底层软件、应用层软件的全自
主覆盖。优势有5 点:(1)快速及时的满足内部需求,无缝对接技术沟通,不仅可以大幅缩短产品研发周期,加快整车上市节奏,而且当有需求临时变更时,内部可以灵活操作,第一时间予以支持,保证项目不受供应商商务问题的干扰阻碍,从而保证整车的快速迭代;(2)掌握核心技术,不仅只提出对控制器的规格需求,同时需对底层技术完成掌握,这样不仅可以快速定位问题,也能不断提升小鹏团队的技术含量,保持足够的技术优势,领先于业内主流同行;(3)实现产品差异化,例如底层和硬件的深入配合打造自动驾驶系统和个性化智能座舱系统;(4)实现技术平台化,小鹏汽车不断深化AUTOSAR、Linux 软件及硬件平台,不仅可以快速移植不同的车型,同时可以保证自动驾驶、互联网、动力总成形成统一的底层架构平台;(5)在软件定义的趋势不断强化下,为面向服务SOA 的电子架构平台做准备,推动自研战略的实现。小鹏
2.打造业内领先的电池管理系统(BMS)
通过BMS 能够控制和管理电池更加有效地工作。随着小鹏汽车近几年的发展,小鹏汽车BMS开发业务经历了3 个阶段:(1)纯DRE 开发阶段,小鹏BMS 团队主要负责系统开发与系统测试验证,BMS 软硬件开发由供应商完成;(2)半自主开发阶段,小鹏BMS 团队
不但负责系统开发与测试验证,还与供应商合作开发应用层软件,供应商负责硬件、底层软件和少量应用层软件开发;(3)纯自主开发阶段,所有的设计开发均由小鹏BMS 团队完成,具体包括系统开发、硬件开发、软件开发及系统测试验证等。
发展至今,小鹏汽车已完全具备自主开发的BMS 能力,掌握BMS 从设计到生产管控的核心技术,量产的BMS 在算法精度和可靠性、安全性方面都已达到国内先进水平。
3.极具个性化的设计
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