导语
前三期文章中我们详细的介绍了特斯拉Model 3的前车身控制器、左车身控制器以及右车身控制器的零件概况、原理框图以及相应的任务分配情况，今天我们将对特斯拉车身控制器的设计方案进行归纳总结，看一下特斯拉有哪些与众不同且值得我们学习与深思的东西。
Model 3的第一大特点我们在以前的文章中反复提及过，那就是高集成度。无论是前车身控制器还是左车身控制器抑或是右车身控制器，其PCBA上的元件铺贴密度都非常高，右车身控制器的PIN脚数量甚至达到了277的惊人数量。这三个车身控制器，相当于传统车的车身控制器、座椅控制器*2、门控制模块*4、方向盘位置记忆控制器、电子驻车控制器、自动泊车辅助控制器、空调控制器、智能电池传感器的集合，并且还同时取代掉了传统车上的发舱保险丝盒及驾仓保险丝盒，这么算下来是14 IN 3，基本上把能集成的硬件全部集成起来了，集成度着实是高。
Model 3车身控制器方案的第二大特点是一板多芯，也就是在一块PCBA上设计了多颗控制器。以前的文章中也有提到，前车身控制器中有4颗MCU，而左车身控制器与右车身控制器中各有3颗MCU。一板多芯本质上是由于第一个特点也就是高集成度所带来的一个结果，当然多MCU冗余设计也可以为部分功能的功能安全级别提供有力保障。但这也同时带来了诸多挑战，控制功能的任务拆解与分配、MCU间的板级通讯、多MCU的诊断刷新以及OTA升级等等问题都需要多重考量测试与论证，方能落地实施。
Model 3车身控制器方案的第三大特点是去保险丝化和去继电器化。Model 3在电气设计上，取消了传统车的保险丝及继电器盒，全车除了电池内部控制器外已经全部取消了继电器和可熔断保险，取而代之的是在车身控制器内部集成了电子保险丝盒的功能，通过MOSFET控制不同的负载的供电并检测每一路的电流抒情情况。前车身控制器作为一级配电单元，直接从蓄电池取电并进行分配；左右车身控制器分别作为二级配电单元，对不同的负载进行电源配给。汽车小将猜想之所以特斯拉放弃了继电器有如下原因：①继电器体积大，不容易提升集成度；②长远来看，半导体的成本会越来越低，而继电器在保证品质的情况下成本几乎没有压缩空间，因此继电器相对于MOSFET没有成本优势；③继电器是机械件，相对于MOSFET故障率更高；④继电器需要搭建额外的电路进行输出电流的诊断，而MOSFET不需要；⑤继电器在接通和断开时会有声响，对整车的NVH会造成一定影响；⑥继电器在触点老化后容易出现拉弧，致使其EMC性能也不如MOSFET。综上，可以看出特斯拉摒弃了继电器也有相对充分的理由，继电器也可能真的从Model 3开始，逐渐退出汽车电控的舞台。另外，使用MOSFET除了可灵活的控制每一路负载的配电外，还可以进行开路诊断以及过流保护，也就兼具了保险丝的作用，因此特斯拉索性将熔断式保险丝一并去掉了。
Model 3车身控制器方案的第四大特点是淡化了专用控制器的概念，使控制器渐趋于标准化。在此之前，汽车行业内的主流发展方向是域控制器，及动力、底盘、驾驶辅助、娱乐、车身这五大域各有一个大脑，起到中枢运算的作用，称之为域控制器，该域内所有的运算逻辑均由域控制器完成，其下面通过CAN或LIN总线连接各种传感器和执行器，换句话说，域控制器下所有的子控制器只负责信号采集或负载驱动，不再具有运算功能，因此可以把子控制器标准化，只要接口定义好，子控制器可以做成标准件，这样后续的车型开发只演变域控制器，因此可大大降低新车型开发的成本。而model 3的设计思路与此并不相同，其采用了大集成的概念，即把一个区域范围内可见到的控制器都集成在一起，也就是主控制器把小控制器统统吃掉，融合成一个超大控制器。这样做的好处也很明显，就是大大降低了单车成本。传统车中虽然子控制器被标准化了，子控制器确实也在新车型上省掉了开发成本，但单车的成本并没有被压缩；而特斯拉的思路是把子控制器融合掉了，因此可以把子控制器在MCU、SBC、Housing等方面的单车成本节约下来。所以传统车思路省下来的是新车型的开发费用，而Model 3省下来的是单车成本，各有优劣势。
Model 3车身控制器方案的第五大特点是敢于打破常规。在传统汽车人的眼中，控制器一定是方形的，是规则形状的。很显然，特斯拉不这么想。按照传统车的设计思路，汽车设计时，每个控制器先设计好形状，然后由总布置工程师进行布置，可以说是哪塞得下就放在哪。而Model 3的思路并不是这样的，从其控制器的形状及布置位置可以看出，特斯拉采用的是布置优先的策略，即控制器的工程师确定控制器所需要的面积和高度，由总布置工程师进行分配，因地制宜，只要面积够用，方便布置，不管其形状被分配成什么样子，因此可以看到Model 3很多控制器都是不规则形状的，这样做大大提升了整车集成度，虽然控制器的形状个性，但却与车辆结构整齐划一。
Model 3 车身控制器方案的第六大特点是控制器为线束让路，一切为了线束，为了一切线束，为了线束的一切。Model 3的车载线束总长度，从Model S的3km缩减了一半，变成了1.5km。我们可在控制器的原理图上看到有很多的Passthrough，让人非常困解，但如果你了解特斯拉线束的模块化，你变可以知晓，控制器的Passthrough是为了线束模块化服务的。简而言之，就是不同区域的线束通过控制器不同的PIN针连接或耦合在一起，比如座椅线束中的某根线要和仪表台的某根线连接在一起，二者属于不同的线束模块，但却都和左车身控制器相连，因此左车身控制器就会做一对Passthrough，将这两个线束模块中需要连在一起的线束最终连在一起，这个我们在后面的文章中也会专门讲一下。
看了以上的特点，你有什么想法？汽车小将觉得特斯拉简直是汇集了最优秀的汽车工程师，敢想敢干，终将会在汽车技术发展史上留下浓墨重彩的一笔。后续我们会继续对特斯拉的各种技术方案进行解析，欢迎持续关注！
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