Rivian 如何减少了 1.6 英里长的电线和 44 磅的重量

几个月前发布的 Rivian 第二代 R1T 皮卡和 R1S SUV 将保留其独特的外观,拥有俏皮的前灯和时尚的外形。表面之下才是魔法发生的地方,特别是全新的电气架构,该品牌表示该架构成本更低且易于维修。

Rivian 电气硬件高级副总裁 Vidya Rajagopalan 表示,新的电气系统提供了更多功能,并增加了传感和计算能力。在从第一代 R1 车型过渡到第二代 R1 车型过程中,Rivian 改用了区域架构。

最终,这带来了更可持续的选择。区域方法将总电线长度减少了惊人的 1.6 英里,并使每辆 R1 车辆减重 44 磅。重量对于电动汽车来说非常重要,因为它与电池性能直接相关。此外,该公司声称第一代和第二代之间在材料成本上节省了 20%,碳足迹减少了 15%。

所有这一切都是由 Rivian 的硬件和软件团队内部开发的,这是一项令人印象深刻的壮举。软件复杂性是一个大问题,Rivian 正在寻找方法来简化和优化其作为软件定义汽车制造商的“金鹅”。

区域与域式架构

在篮球比赛中,孩子们从小就学习一对一防守。每个球员都被分配一名对手,并像胶水一样紧跟对手以进行有效覆盖。区域防守要求每个球员看守一个区域(区域)以及该区域内的任何进攻球员。这是一种更巧妙的选择,需要更多的比赛知识。

通过采用区域方法,Rivian 展示了其技术实力。

Rajagopalan 解释说,当 Rivian 的工程师开始制造 R1 时,他们设计了一个基于所谓域式架构的平台。在这种设置下,每类软件都与一块硬件配对。每次打开车门、提高车内温度、滑动座椅、打开车灯、更改模式等等,您都可能连接到不同的硬件。这些电子控制单元(ECU)的数量可能会像午夜的“小精灵”一样激增。

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由于电子控制单元和电线的大幅减少,第二代 R1T 和 R1S 都更轻了。图片:Rivian

“(第一代)我们有 17 个 ECU,每个 ECU 都负责一个类别,”Rajagopalan 说。“其他制造商每辆车可能有 40 到 150 个,具体取决于他们的工作方式。”

尽管 Rivian 使用的硬件数量明显少于竞争对手,但他们仍想改进系统。更多的 ECU 意味着更多的整体部件;因此,这增加了出现故障的可能性。

对于第二代车辆,四个类别拥有自己的 ECU:信息娱乐、自动驾驶、车门开启、驱动单元和电池管理系统。所有其他车辆功能由 Rivian 称为“西”、“东”和“南”的三个 ECU 控制。仅信息娱乐 ECU 就与笔记本电脑一样强大,并具备智能手机的功能。

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从域式架构切换到区域架构,使公司能够降低复杂性并提高可扩展性。图片:Rivian

然而,运行车辆自动驾驶平台的 ECU 是 R1S 和 R1T 中最强大的计算机。该系统包括 11 个内部开发的摄像头和 5 个雷达,每秒进行超过 250 万亿次运算,Rivian 表示这是行业领先的统计数据。因此,它连接到人工智能,这有助于识别和感知你前方的世界,以检测路标、车道、行人等。

减少零件可提高可扩展性并降低成本

更少的 ECU 也意味着更少的布线,而放弃 ECU 的另一个好处是减轻了重量。

“如果你的 ECU 是按功能划分的,那么电线就会在汽车里四处乱跑,”Rajagopalan 说。“当你切换到区域思维时,它更像是轮辐式功能。整合总是有利的;拥有更少的部件可以降低成本,使制造更容易。”

它也为可扩展性腾出了空间,这是 Rivian 发展所必需的。

Rajagopalan 在加入 Rivian 之前曾担任特斯拉的工程高级总监,时间是 2020 年底。现在她负责管理 Rivian 的 400 多人,并见证了公司的发展。她说,当 Rivian 最初推出第一代 R1T 和 R1S 时,买家喜欢其以冒险为导向的品牌和车辆的越野能力。自那时以来,这家汽车制造商已证明它能够提高其制造能力并进行改进。

随着与大众汽车合资企业的进展,Rivian 将有机会以更大的规模构建通用平台。首先,大众汽车将向 Rivian 投资 10 亿美元,并随着时间的推移再投资 40 亿美元。反过来,大众汽车将受益于 Rivian 的软件定义汽车专业知识和创新方法。与此同时,我们将等待更小的 R2 和 R3 在 Rivian 产能提升之际发布。

 

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Kristin Shaw

特约撰稿人

Kristin Shaw自2022年起为Popular Science撰写汽车相关文章。在成为一名专注于汽车的记者之前,她在电信、科技和航空领域积累了丰富的经验。


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