Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?

ghost666 21 May 2021 00:21 2547 6
Texa Poland
  • Volkswagen Golf 8 nie jest wyszukanym supersamochodem - jest to po prostu najlepiej sprzedający się model niemieckiego producenta samochodów, który jest bardzo pojemny i w najnowszej wersji ma mnóstwo różnych bajerów. Oferuje szereg zaawansowanych funkcji systemów wspomagających kierowcę (ADAS) i stałą łączność, na przykład V2X do komunikacji z otoczeniem i UWB do bezpiecznego dostępu do danych. Golf 8 to również hybrydowy pojazd elektryczny z akumulatorem litowo-jonowym. Najnowszy model wykorzystuje nowy, zelektryfikowany układ napędowy z technologią 48 V.

    Fakt, że VW włożył wiele innowacji do tak kompaktowego samochodu przeznaczonego na rynek masowy, wzbudził zainteresowanie System Plus Consulting z Nantes we Francji, jak przyznaje dyrektor generalny firmy, Romain Faux. System Plus, część firmy badawczej Yole Développement z siedzibą w Lyonie, zajmującej się badaniami rynku i technologii, przeprowadziła analizę technologii zawartych w pojeździe. W poniższym artykule przyjrzymy się pokrótce, jaką elektronikę znaleźć można na pokładzie nowego Golfa.

    Brak centralnego przetwarzania obliczeniowego

    Analiza Golfa 8 ujawnia, że pojazd ten nie korzysta z potężnego centralnego systemu obliczeniowego, takiego jak np. Xavier firmy Nvidia czy SoC Tesli dla pojazdów autonomicznych. Zamiast tego posiada szereg ECU w oddzielnych domenach, które niezależnie zarządzają różnymi funkcjami pojazdu. To, jak VW opracował pozornie zaawansowany model ADAS bez rzeczywistej zmiany podstawowej architektury elektrycznej i elektronicznej pojazdu, jest interesujące samo w sobie.

    Wokół Audi A8, określonego jako pierwszy w branży samochód osobowy z autonomią na poziomie 3, było sporo szumu. Model ten jednak nigdy nie wszedł do prawdziwej produkcji. Audi, które borykało się z przeszkodami prawnymi, zrezygnowało z planów wprowadzenia technologii autonomicznej jazdy w swoim flagowym sedanie A8. W przeciwieństwie do tego, wewnętrzne elementy ADAS popularnego Golfa 8, który jest już na rynku, trafiły do produkcji masowej.

    Analiza Golfa 8 nie tylko ujawnia pomysłowość VW, ale także przedstawia niektóre z wyzwań, przed którymi stoją inżynierowie VW. Ponieważ firma ta dąży do przejścia do w pełni zelektryfikowanych i wysoce zautomatyzowanych pojazdów, musi opracować skalowalną platformę elektroniczną, która konsoliduje wiele jednostek ECU w mniejszej liczbie domen lub nawet w strefach, a także opracować spójną strategię oprogramowania dla całego systemu.

    Chociaż podstawowe oprogramowanie Golfa 8 nie jest objęte zakresem poniższej analizy, to nie jest tajemnicą, że developerzy stanęli w obliczu różnych problemów z oprogramowaniem. W zeszłym roku błędy oprogramowania umożliwiające połączenia alarmowe opóźniły wprowadzenie najnowszego modelu VW. W tym roku firma wycofała 56 tysięcy Golfów, aby naprawić wadliwe oprogramowanie wpływające na system informacyjno-rozrywkowy i kamerę cofania.

    Mozaika modułów

    Najbardziej uderzającą cechą Golfa 8 jest integracja różnych modułów, z których każdy wykonuje oddzielne funkcje. Zadania te obejmują zarówno asystenta przedniego, jak i ostrzeganie o ruchu z tyłu, asystenta zmiany pasa ruchu, monitorowanie martwego pola i asystenta parkowania. Każda funkcja ADAS jest realizowana przez oddzielny moduł czujnika zaprojektowany przez różnych poddostawców VW, w tym firmy takie jak Valeo, Bosch i Hella. Ponadto każdy moduł wykrywania lub łączności jest dostarczany z innym ECU zaprojektowanym przez różnych dostawców mikrokontrolerów. Wśród nich są firmy takie jak Infineon, Renesas i NXP. Zasadniczo Golf 8 składa się z mozaiki modułów pochodzących od różnych dostawców.

    Platforma MQB

    Co istotne, Golf 8 jest zbudowany na platformie MQB Grupy Volkswagen. MQB nie jest jednak platformą zaprojektowaną dla nowej architektury systemów elektronicznych VW. Jest to platforma zaprojektowana jako strategia wspierająca konstrukcję wspólnych modułów dla różnych marek Grupy VW, w tym Audi, Volkswagena, Seata i Škody. Dyrektor generalny System Plus Consulting, wyjaśnia: „To sposób na wzmocnienie siły nabywczej VW”. Wiele jednostek sprzętowych zintegrowanych z Golfem 8 jest również stosowanych w innych pojazdach grupy VW zbudowanych na MQB - jest to oczywiście tajna broń producenta, dzięki której Golf 8 stał się skutecznym pojazdem na rynku masowym.

    Golfa 8 można uznać za nowoczesną ‘cyber’ wersję popularnego hatchbacka, dzięki w pełni cyfrowemu kokpitowi i stałej łączności, w tym opartemu na DSRC standardowi komunikacji V2X. Golf 8 jest wyposażony w szeroką gamę zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy, wprowadzających na rynek masowy zestaw nowych rozwiązań technicznych, które do tej pory były stosowane w pojazdach z wyższej półki.

    Hybrydowy pojazd elektryczny

    Dyrektor generalny System Plus Consulting wskazuje na różne zalety i parametry techniczne nowego pojazdu, podkreślając, że Golf 8 jest również wyposażony w tzw. łagodny system hybrydowy pojazdu elektrycznego (mHEV) do obsługi silników spalinowych (wysokoprężnych i benzynowych) poprzez połączenie 48-woltowego generatora z rozrusznikiem, akumulatora 48 V i przetwornicy DC/DC. System mHEV obniża koszty początkowe w porównaniu z innymi typami hybryd (np. ładowane z gniazdka, zamontowane w Passacie i Golfie GTE) dzięki prostszej i tańszej architekturze.

    Nowa funkcja Travel Assist zintegrowana z Golfem 8 umożliwia wspomaganą jazdę przy dużych prędkościach. W tym celu system aktywuje automatyczną kontrolę odległości ACC (sterowanie podłużne) i Lane Assist (sterowanie poprzeczne). Korzystając z danych trasy i danych GPS z systemu nawigacji, system oblicza pozycję Golfa i zapobiegawczo zmniejsza prędkość podczas dojeżdżania do zakrętów, rond, skrzyżowań, ograniczeń prędkości i centrów miast.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    ADAS

    System ostrzegania przed kolizją z przodu Golfa 8 (funkcja zawarta w Front Assist) może pomóc w monitorowaniu ruchu i ostrzec kierowcę, zarówno dźwiękowo, jak i wizualnie, o potencjalnej kolizji z tyłu. Wykrywanie kolizji obejmuje aktywację autonomicznego hamowania awaryjnego poprzez zapewnienie zwiększonego ciśnienia w instalacji hamulcowej. Monitorowanie pieszych może ostrzec kierowcę w przypadku zbliżającego się przejścia dla pieszych przed pojazdem, a w pewnych okolicznościach samochód może automatycznie zareagować na ostrzeżenia.

    Asystent kamery przedniej składa się z płytki przedniej kamery firmy Valeo ostatniej generacji z układem Intel/Mobileye EyeQ4M, sensorem Omnivision CIS o rozdzielczości 1,3 Mpix z mikrokontrolerem serii RH850/P1H-C firmy Renesas. Seria RH850/P1H-C posiada dwa 32-bitowe rdzenie procesora z wbudowaną technologią bezpieczeństwa, Code Flash, Data Flash oraz moduły RAM, kontrolery DMA i wiele interfejsów komunikacyjnych, które są używane w aplikacjach motoryzacyjnych, a także peryferia, takie jak przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC), timery. itp.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Sensor Omnivision OV10642 wykorzystuje technologię OmniBSI do rozszerzenia zakresu dynamiki do 120 dB. Całość dostępna jest w wersji o niskim poborze mocy w kompaktowej obudowie. Czujnik ma przekątną 1/2,56 cala i rozdzielczość aktywną matrycy równą 1280 × 1080 pikseli i prędkość wyjściową do 60 klatek na sekundę.

    Radar przedni wykorzystuje technologię 77 GHz piątej generacji firmy Bosch z pojedynczą płytką złożoną z jednoukładowego układu MMIC 3Tx4Rx firmy Infineon i mikrokontrolera AURIX TC397QA wykonany w technologii 40 nm. Posiada on 4 rdzenie pracujące z częstotliwością taktowania równą 300 MHz. Układ ten posiada 5472 KB wbudowanej pamięci RAM i pobiera poniżej 2 W mocy podczas pracy.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Hella RS4 jest wyposażony w monitorowanie martwego pola, asystenta zmiany pasa ruchu oraz system ostrzegania o ruchu poprzecznym z tyłu. Jak pokazano na poniższym rysunku, płytka ta składa się z mikrokontrolera TC26x Tricore firmy Infineon i MMIC STRADA431 firmy STMicroelectronics. STRADA431 to jednoukładowy nadajnik-odbiornik do radarów samochodowych, który może pokrywać pasmo częstotliwości od 24 do 24,25 GHz w celu zapewnienia zgodności z aplikacjami w paśmie ISM.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Kamera cofania, pokazana poniżej, może ostrzegać o wykrytych z tyłu pojazdach, przecinających drogę auta podczas cofania, a nawet może pomóc w hamowaniu pojazdu w razie potrzeby. Jest obsługiwana przez mikrokontroler Broadcom BCM8910X, będący elementem rodziny układów dedykowanych do obsługi kamer BroadR-Reach. Został on zaprojektowany specjalnie do zastosowań opartych na systemach wizyjnych w zastosowaniach samochodowych, w tym do kamer cofania i bocznych. Wbudowany rdzeń ARM Cortex obsługuje przetwarzanie przerwań o niskim opóźnieniu przez system operacyjny czasu rzeczywistego.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Czujnik parkowania nowego Golfa składa się z przetwornika piezoelektrycznego i układu ASIC firmy Bosch. Fraux zwraca uwagę, że w tym przypadku układ scalony został zaprojektowany ad hoc do wykonywania pewnych konkretnych czynności związanych z kontrolą parkowania. Wykorzystany przetwornik to ceramiczny element o okrągłym kształcie i grubości rzędu mikrometrów, jak pokazano poniżej na zdjęciu rentgenowskim. Ze względu na zdolność tych materiałów do wytwarzania napięcia pod wpływem pewnej energii, obwody przetwornika piezoelektrycznego nie wymagają zewnętrznego źródła zasilania.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    System posiada pewną liczbę czujników ultradźwiękowych umieszczonych w tylnym zderzaku - a czasem również w przednich zderzakach. Czujniki monitorują zasięg do 150 centymetrów z tyłu i, w zależności od modelu, z przodu pojazdu. System włącza się po włączeniu biegu wstecznego lub przy bardzo niskich prędkościach.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Łączność

    Poniższy obraz przedstawia systemy łączności zaimplementowane przez Volkswagen w Golfie 8, w szczególności systemy komunikacji V2X, odbiorniki GNSS i UWB. Oparty na Wi-Fi system V2X tworzy w ten sposób podstawę europejskiego standardu, który został wybrany dla komunikacji pojazd-pojazd i pojazd-infrastruktura.

    Technologia V2X ma na celu uczynienie każdego samochodu na drodze tak inteligentnym, jak to tylko możliwe, poprzez zapewnienie mocy do komunikacji z systemem kierowania ruchem, w tym innymi samochodami i połączoną infrastrukturą drogową. Kierowcy mogą otrzymywać powiadomienia dotyczące niebezpiecznych warunków pogodowych, wypadków lub korków. V2X automatyzuje również opłaty drogowe i lokalizacje parkingów, ułatwiając proces jazdy.

    Badania i rozwój, testy i standaryzacja - wszystko to dojrzewało w ramach silnego globalnego ekosystemu dostawców i producentów samochodów, aby zapewnić niezawodność w różnych warunkach drogowych i drogowych. Dodatkową zaletą jest dostępność, niezależna od płatnych usług komórkowych; oczywiście do samego systemu V2X opartego na Wi-Fi można dodać inne technologie komórkowe.

    Golf 8 implementuje moduł LG Electronics - DSRC V2X Transceiver z szeregiem rozwiązań NXP, takich jak rdzenie ARM Cortex-A9, podwójny MPU, 64-bitowy procesor pasma podstawowego dla komunikacji V2X oraz V2X RF Transceiver. Architektura nadajnika/odbiornika TEF5100 opiera się na bezpośredniej konwersji zarówno dla nadajnika, jak i odbiornika, co eliminuje kosztowne filtry zewnętrzne. Wewnętrzne, sterowane cyfrowo stopnie wzmocnienia dla RF i BB zapewniają odbiornikowi zarówno niski współczynnik szumów, jak i duży zakres dynamiczny.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Systemy ultraszerokopasmowe (UWB) są stosowane np. w iPhone 11, a producenci samochodów, tacy jak Volkswagen, definiują standardy UWB, które mają być stosowane w pojazdach następnej generacji. Golf 8 wykorzystuje transceiver UWB firmy Microchip w połączeniu z 16-bitowym mikrokontrolerem firmy Renesas, oferując funkcjonalność UWB do przesyłania i odbierania impulsowych sygnałów energetycznych o częstotliwości radiowej. Dzięki swoim cechom jest w stanie przezwyciężyć problemy innych systemów lokalizacyjnych i pozwala na osiągnięcie dokładności pozycjonowania do 20 cm w płaszczyźnie i 30 cm w zakresie wysokości w porównaniu z dokładnością do 5 metrów zapewnianą przez inne wewnętrzne systemy lokalizacyjne.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Golf 8 implementuje technologię GNSS w oparciu o chipset Qualcomm MDM9240 i front-end firmy Qorvo. Wszystko na jednej płytce. Posiada ona dodatkowo wbudowaną pamięć NAND i LPDDR2 MCP firmy Micron oraz kontroler switcha Ethernet od Realteka.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Technologia mHEV

    Golf 8 to pierwszy model pojazdu Volkswagena, który jest wyposażony w silnik e-TSI z technologią łagodnej hybrydy - technologia 48 V świętuje swój debiut w Volkswagenie. Napięcie robocze systemu jest zwiększane do 48 woltów, aby zmniejszyć natężenie prądu przy tej samej mocy, a tym samym zmniejszyć rozpraszanie ciepła w okablowaniu elektrycznym. Technologia e-TSI wykorzystuje akumulatory litowo-jonowe, który wspomagają silnik spalinowy przy niskich prędkościach i zmniejszają zarówno zużycie paliwa, jak i emisję spalin. Akumulator jest ładowany za pomocą energii hamowania i podczas pracy silnika.

    Systemy mild-hybrid (MHEV) to prosty układ, w którym alternator (odwrócony rozrusznik) współpracuje z silnikiem cieplnym w celu zapewnienia dodatkowej mocy w celu obniżenia zarówno zużycia, jak i emisji.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Moduł przetwornicy DC\DC został zaprojektowany przez Flex i składa się głównie z krzemowych MOSFETów, firm takich jak STMicro (80 V), ON Semi (60 V) oraz 32-bitowego mikrokontrolera STMicro serii SPC560B54x. Urządzenie ST to tranzystor mocy MOSFET z kanałem typu N, które wykorzystuje technologię STripFET F7 z ulepszoną strukturą bramki, która zapewnia bardzo niski opór w stanie włączenia, jednocześnie zmniejszając wewnętrzną pojemność i ładunek bramki, co zapewnia szybsze i bardziej wydajne przełączanie tranzystorów. Element z ON Semi to NTMFS5C612NLWF, pojedynczy tranzystor z kanałem typu N o napięciu pracy do 60 V, kanałem o rezystancji do 1,5 mohm i prądzie maksymalnym równym 235 A.

    Ile nowoczesnej elektroniki jest w nowym Golfie?


    Podczas hamowania samochody z łagodną hybrydą odzyskują energię wytworzoną podczas hamowania w celu naładowania akumulatora 48 V. Generator/rozrusznik wspomaga silnik spalinowy w fazach przejściowych i fazach przyspieszania, zapewniając w razie potrzeby większą moc i ładując akumulator po zwolnieniu pedału przyspieszenia i hamowaniu samochodu, odzyskując do 40% energii kinetycznej. Dostępny jest również tryb FMA - Freewheel, Motor Off, który wyłącza silnik, gdy samochód porusza się ze stałą prędkością, a odzyskiwanie energii przynosi efekt przeciwny do zamierzonego. Akumulator litowo-jonowy 48 V, umieszczony pod przednim siedzeniem pasażera, znajduje się obok tradycyjnego akumulatora 12 V, który obsługuje tradycyjny układ elektryczny pojazdu.

    Źródło: https://www.eetimes.com/under-the-hood-the-innovation-rich-golf-8/

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10673 posts with rating 8999, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Texa Poland
  • #2
    gemiel
    Level 24  
    "Wykorzystany przetwornik to ceramiczny element o okrągłym kształcie i grubości rzędu mikrometrów, jak pokazano poniżej na zdjęciu rentgenowskim. Ze względu na zdolność tych materiałów do wytwarzania napięcia pod wpływem pewnej energii, obwody przetwornika piezoelektrycznego nie wymagają zewnętrznego źródła zasilania."

    Na czym ma polegać rewelacja? Przecież przetworniki piezoelektryczne stosowane są od bardzo dawna, ich właściwości też są znane.
  • Texa Poland
  • #3
    M. S.
    Level 34  
    Kiepsko, kiepsko. Od zawsze miałem w domu technologię 220V, a od kilku(nastu) lat mam już technologię 230V, że o technologii międzyfazowej 400V nie wspomnę. Warto by jednak rzeczy nazywać po imieniu.
  • #4
    misiek1111
    Level 28  
    ghost666 wrote:
    Korzystając z danych trasy i danych GPS z systemu nawigacji, system oblicza pozycję Golfa i zapobiegawczo zmniejsza prędkość podczas dojeżdżania do zakrętów, rond, skrzyżowań, ograniczeń prędkości i centrów miast.

    Zostanę jednak przy swojej mechanicznej szperze, abym mógł przyśpieszyć wchodząc w zakręt.

    Fajne te nowinki techniczne. Człowiek lubi je i przyzwyczaja się jak do porannej kawy przyniesionej przez kobitę.
    Ja jednak chciałbym się dowiedzieć, czy
    ghost666 wrote:
    wzbudził zainteresowanie System Plus Consulting z Nantes we Francji

    jaka będzie dostępność części dla tych gadżetów za 8-10lat.
  • #5
    forest1600
    Level 16  
    Fajnie, ale jednak wolę swoją borę 2.3 vr5 bez zbędnych bajerów.
  • #6
    kakibara
    Level 32  
    Podejrzewam że na obecną chwilę jest bardzo długi czas oczekiwania na uszkodzony jeden z wielu komputerów.
    Auta w całym koncernie są niesamowicie skomplikowanym wytworem którego naprawa może trwać miesiące - brak części, wiedza serwisanta - obecnie żeby trafić na kurs w jednej z odnog VW należy zdać wstępny (on-line ) kurs/ egzamin zezwalajacy na uczestnictwo w pełnym i namacalnym kursie ukonczonym certyfikatem.
    Dziesiątki komputerów spietych dodatkowymi przewodami Ethernet - 5- 10 lat temu narzekalismy że skomplikowanie naprawy sięga zenitu - przykro mi ale teraz zaczyna się era prawdziwych mechatronikow przed nami góry, wstępem było zgrywanie wsadów pamięci.
    Za 8-10 lat na placach za wielkimi salonami będą stały auta i to wcale nie z uszkodzonym silnikiem (tsi) tylko z problemem elektrycznym. Np uszkodzone 2 komputery po 3 tyś euro za sztukę Plus naprawa, diagnostyka, etc.
    Autorze czy jesteś wstanie podać ile komputerów sterujących jest obecnie na pokladzie nowego golfa?
    Ja obstawiam między 20 a 40 sztuk.
    P..s piękne auta.
  • #7
    radekrp90
    Level 11  
    Pewnie zależy co nazwiesz komputerem.
    Sterowników jest cała masa, a jeszcze są przecież moduły wspomagające które też są oparte o mikrokontrolery (choćby monitorowanie akumulatora, moduł sterowania alternatorem, moduł pompy paliwa, monitorowanie AdBlue....).

    W MQB sama magistrala CAN-Extendend + CAN-DriveTraint to 20 około indywidualnych sterowników.

    Gdzie nie spojrzysz sterownik.