整车域控制器的经典五域分类梳理

整车域控制器的经典五域分类梳理

讲到这个问题先讲讲，什么是域控制器。域控制器的概念是伴随着整车电⼦电器架构的发展演变⽽来的。由于整车电⼦

电器的⽇益复杂，传统的分布式架构已经⽆法满⾜⽇益增长的计算需求，也导致冗长的线束。

根据 2017年德国博世公布其在整车电⼦电⽓架构⽅⾯的战略图，博世将整车电⼦电⽓架构的发展分为三⼤类，分别是

模块化和眼镜怎么画 集成化架构⽅案（分布式）、集中式域融合架构⽅案和车载电脑云计算架构⽅案。⽬前市⾯上⼤多数车型的架

构⽅案都位于模块化和集成化架构⽅案，⽽特斯拉重旅行手抄报 新划分了“域”的概念，打破了功能与功能之间的壁垒划分和传统整

车架构设计的思维，搭载车载电脑，直接跨⼊车载电脑和区域导向架构。

电⼦电⽓(EEA)架构技术战略图

核⼼：以博世经典的五域分类拆分整车为动⼒域（安全）、底盘域（车辆运动）、座舱域/智能信息域（娱乐信息）、⾃

动驾驶域（辅助驾驶）和车⾝域（车⾝电⼦），这五⼤域控制模块较为完备的集成了L3及以上级别⾃动驾驶车辆的所有

控制功能。

1.动⼒域（安全）

动⼒域控制器是⼀种智能化的动⼒总成管理单元，借助 CAN/FLEXRAY 实现变速器管理、引擎管理、电池监控、交流

发电机调节。其优势在于为多种动⼒系统单元（内燃机、电动机发电机、电池、变速箱）计算和分配扭矩、通过预判驾

驶策略实现 CO2 减排、通信⽹关等，主要⽤于动⼒总成的优化与控制，同时兼具电⽓智能故障诊断、智能节电、总线

通信等功能。

未来主流的系统设计⽅案如下：

1）以 Aurix 2G（387/397）为核⼼的智能动⼒域控制器软硬件平台，对动⼒域内⼦控制器进⾏功能整合，集成 ECU 的

基本功能，集成⾯向动⼒域协同优化的 VCU，Inverter，TCU，BMS 和 DCDC 等⾼级的域层次算法。

2）以 ASIL-C 安全等级为⽬标，具备 SOTA，信息安全，通讯管理等功能。

3）⽀持的通讯类型包括 CAN/CAN-FD，Gigabit Ethernet 并对通讯提供 SHA-256加密算法⽀持。

4）⾯向 CPUGPU 发展，需要⽀持 Adapative Autosar 环境，主频需要提⾼到 2G，⽀持 Linux 系统，⽬前⽀持 POSIX

标准接⼝的操作系统。

2.底盘域（车辆运动）

底盘域是与汽车⾏驶相关，由传动系统、⾏驶系统、转向系统和制动系统共同构成。传动系统负责把发动机的动⼒传给

驱动轮，可以分为机械式、液⼒式和电⼒式等，其中机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组

成、液⼒式传动系统主要由液⼒变矩器、⾃动变速器、万向传动装置和驱动桥组成；⾏驶系统把汽车各个部分连成⼀个

整体全民健身活动 并对全车起⽀承作⽤,如车架、悬架、车轮、车桥都是它的零件；转向系统保证汽车能按驾驶员的意愿进⾏直线或转

向⾏驶；制动系统迫使路⾯在汽车车轮上施加⼀定的与汽车⾏驶⽅向相反的外⼒，对汽车进⾏⼀定程度的强制制动，其

功⽤是减速停车、驻车制动。

智能化推动线控底盘发展。随着汽车智能化发展，智能汽车的感知识别、决策规划、控制执⾏三个核⼼系统中，与汽车

零部件⾏业最贴近的是控制执⾏端，也就是驱动控制、转向控制、制动控制等，需要对传统汽车的底盘进⾏线控改造以

适⽤于⾃动驾驶。线控底盘主要有五⼤系统，分别为线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂，线控转向

和线控制动是⾯向⾃动驾驶执⾏端⽅向最核⼼的产品，其中⼜以制动技术难度更⾼。

（1）线控制动是未来汽车制动系统的发展趋势

汽车制动系统经历了从机械到液压再到电⼦（ABS/ESC）的发展过程，未来将向线控制动⽅向发展。L2 时代的线控制

动可以分为燃油车、混动、纯电三⼤类，燃油车基本都采⽤ ESP(ESC)做线控制动。混动车基本都采⽤⾼压蓄能器为核

⼼的间接型 EHB（电液压制动）。纯电车基本都采⽤直接型 EHB，以电机直接推动主缸活塞。在汽车智能化的趋势

下，考虑到对 L3 及以上等级⾃动驾驶汽车来说制动系统的响应时间⾮常关键，⽽线控制动执⾏信息由电信号传递，响

应相对更快，刹车距离更短，是未来汽车智能化的长期趋势。

应相对更快，刹车距离更短，是未来汽车智能化的长期趋势。

线控制动系统可以分为液压式线控制动 EHB、机械式线控制动 EMB 两种类型。EHB 系统由于具有备⽤制动系统，安

全性较⾼，因此接受度更⾼，是⽬前主要推⼴量产的⽅案。由于缺少备⽤制动系统且缺少技术⽀持，短期内很难⼤批量

应⽤，是未来发展的⽅向。

EHB 系统与 EMB 系统⽐较

线控制动是汽车技术门槛较⾼的领域，全球主要的线控制动⼚家是博世、⼤陆、采埃孚等零部件企业。EHB 国外⼚商

技术发展已经⽐较成熟，但严格意义讲还不适应于 L4 ⾃动驾驶，国内此项技术在努⼒追赶；EMB 还处在研究阶段，⽬

前看较难有突破。其中，博世的 iBooster 是典型的直接型 EHB。iBooster 通常与 ESP 配套使⽤，ESP 在 iBooster 失

效时顶上。不过因为 ESP 也是⼀套电液压系统，也有可能失效，且 ESP 在设计之初只是为 AEB 类紧急制动场景设计

的，不能做常规制动，所以博世在第⼆代 iBooster 推出后，着⼿针对 L3 和 L4 设计了⼀套线控制动系统，这就是

IPB+RBU。

线控制动系统主要供应商、产品与客户情况

（2）智能化的发展催促线控转向的产⽣

转向系统从最初的机械式转向系统（MS）发展为液压助⼒转向系统（简称 HPS），之后是电控液压助⼒转向系统

（EHPS）和电动助⼒转向系统（EPS）。⽬前乘⽤车上以 EPS 为主流，商⽤车以 HPS 为主流，EHPS 在⼤型 SUV

上⽐较常见，其余领域⽐较少见。智能化的趋势下，L3 及以上等级智能汽车要求部分或全程会脱离驾驶员的操控，对

于转向系统控制精确度、可靠性要求更⾼⾼，催促线控转向（Steering By Wire, SBW）的产⽣。

线控转向（SBW）系统是指，在驾驶员输⼊接⼝（⽅向盘）和执⾏机构（转向轮）之间是通过线控（电⼦信号）连接

的，即在它们之间没有直接的液⼒或机械连接。线控转向系统是通过给助⼒电机发送电信号指令，从⽽实现对转向系统

进⾏控制。SBW（steering by wire）的发展与 EPS ⼀脉相承，其系统相对于 EPS 需要有冗余功能。

⽬前 SBW 系统有两种⽅式：1）取消⽅向盘与转向执⾏机构的机械连接，通过多个电机和控制器来增加系统的冗余

度；2）在⽅向盘与转向执⾏机构之间增加⼀个电磁离合器作为失效备份，来增加系统的冗余度。

EPS与SBW系统结构

从⼚商⾓度看，全球 EPS ⼚家以博世、捷太格特、NSK、耐世特等国际巨头为主，其中⽇本⼚家多以精密轴承起家，

向下游拓展到 喜欢的动物 EPS 领域；美国⼚家则是 tier 1⼚家，横向扩展到 EPS 领域；欧洲⼚家类似美国⼚家，但是在上游的精

密机械加⼯领域远⽐美国要强。相⽐之下国内企业主要有三家，包括株洲易⼒达、湖北恒隆和浙江世宝，但是规模都⽐

较⼩，技术较落后。

电助动⼒系统（EPS）主要供应商及客户

线控转向系统（SBW）由于技术、资本、安全等各⽅⾯的要求⾼，技术基本掌握在海外的零部件巨头⼿中，进⼊壁垒

⾮常⾼。⽬前联创电⼦、浙江万达等国内企业开始涉⾜ SBW 领域，国内企业未来有望开拓 SBW 新业务。

线控转向系统（SBW）主要供应商及产品现状

3.座舱域/智能信息域（娱乐信息）

传统座舱域是由⼏个分散⼦系统或单独模块组成，这种架构⽆法⽀持多屏联动、多屏驾驶等复杂电⼦座舱功能，因此催

⽣出座舱域控制器这种域集中式的计算平台。智能座舱的构成主要包括全液晶仪表、⼤屏中控系统、车载信息娱乐系

统、抬头显⽰系统、流媒体后视镜等，核⼼控制部件是域控制器。座舱域控制器（DCU）通过以太⽹/MOST/CAN，实

现抬头显⽰、仪表盘、导航等部件的融合，不仅具有传统座舱电⼦部件，还进⼀步整合智能驾驶 ADAS 系统和车联⽹

V2X 系统，从⽽进⼀步优化智能驾驶、车载互联、信息娱乐等功能。

智能驾驶辅助系统的构成主要包括感知层、决策层和执⾏层三⼤核⼼部分。感知层主要传感器包括车载摄像头、毫⽶波

智能驾驶辅助系统的构成主要包括感知层、决策层和执⾏层三⼤核⼼部分。感知层主要传感器包括车载摄像头、毫⽶波

雷达、超声波雷达、激光雷达、智能照明系统等，车辆⾃⾝运动信息主要通过车⾝上的速度传感器、⾓度传感器、惯性

导航系统等部件获取。⽽通过座舱域控制器，可以实现“独⽴感知”和“交互⽅式升级”。⼀⽅⾯，车辆具有“感知”⼈的能

⼒。智能座舱系统通过独⽴感知层，能够拿到⾜够的感知数据，例如车内视觉（光学）、语⾳（声学）以及⽅向盘、刹

车踏板、油门踏板、档位、安全带等底盘和车⾝数据，利⽤⽣物识别技术（车舱内主仙人球的养殖方法 要是⼈脸识别、声⾳识别），来综

合判断驾驶员（或其他乘员）的⽣理状态（⼈像、脸部识别等）和⾏为状态（驾驶⾏为、声⾳、肢体⾏为），随后根据

具体场景推送交互请求。另⼀⽅⾯感恩节的小故事 ，车内交互⽅式从仅有“物理按键交互”升级⾄“触屏交互”、“语⾳交互”、“⼿势交互”并

存的状态。此外，多模交互技术通过融合“视觉”、“语⾳”等模态的感知数据，做到更精准、更智能、资产管理岗位 更⼈性化的交互。

智能驾驶辅助系统构成图

座舱电⼦域控制器领域，采⽤伟世通 Smart Core ⽅案的⼚家最多，其次就是 Aptiv的 ICC（Integrated Cockpit

Controller）⽅案。其中伟世通的 Smart Core 旨在集成信息娱乐、仪表板、信息显⽰、HUD、ADAS 和⽹联系统。据伟

世通称，它具有很⾼的扩展性和⽹络安全的程度，可实现独⽴的功能域。⽽ Aptiv 的集成驾驶舱控制器（Integrated

Cockpit Controller，ICC）使⽤最新的英特尔汽车处理器系列，可⽀持到四个⾼清显⽰器，可扩展，并且可以从⼊门级

覆盖到⾼端产品。ICC在图形（10x）和计算能⼒（5x）⽅⾯提供了实质性的改进，ICC 使⽤单芯⽚中央计算平台驱动

多个驾驶舱显⽰器，包括仪表、HUD 和中央堆栈等。

典型座舱域控制器⼚商及其⽅案和客户

4.⾃动驾驶域（辅助驾驶）

应⽤于⾃动驾驶领域的域控制器能够使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制的能⼒，通常需要外接多个

摄像头、毫⽶波雷达、激光雷达等设备，完成的功能包含图像识别、数据处理等。不再需要搭载外设⼯控机、控制板等

多种硬件，并需要匹配核⼼运算⼒强的处理器，从⽽提供⾃动驾驶不同等级的计算能⼒的⽀持，核⼼主要在于芯⽚的处

理能⼒，最终⽬标是能够满⾜⾃动驾驶的算⼒需求，简化设备，⼤⼤提⾼系统的集成度。

算法实现上，⾃动驾驶汽车通过激光雷达、毫⽶波雷达、摄像头、GPS、惯导等车载传感器来感知周围环境，通过传感

器数据处理及多传感器信息融合，以及适当的⼯作模型制定相应的策略，进⾏决策与规划。在规划好路径之后，控制车

辆沿着期望的轨迹⾏驶。域控制器的输⼊为各项传感器的数据，所进⾏的算法处理涵盖了感知、决策、控制三个层⾯，

最终将输出传送⾄执⾏机构，进⾏车辆的横纵向控制。

在⾃动驾驶技术行贿的意思 快速发展背景下，国内外越来越多的 Tier1 和供应商都开始涉⾜⾃动驾驶域控制器。

典型⾃动驾驶域控制器⼚商及相应域控制器性能介绍

5.车⾝域（车⾝电⼦）

随着整车发展，车⾝控制器越来越多，为了降低控制器成本，降低整车重量，集成化需要把所有的功能器件，从车头的

部分、车中间的部分和车尾部的部分如后刹车灯、后位置灯、尾门锁、甚⾄双撑杆统⼀连接到⼀个总的控制器⾥⾯。车

⾝域控制器从分散化的功能组合，逐渐过渡到集成所有车⾝电⼦的基础驱动、钥匙功能、车灯、车门、车窗等的⼤控制

器。车⾝域控制系统综合灯光、⾬刮洗涤、中控门锁、车窗控制；PEPS 智能钥匙、低频天线、低频天线驱动、电⼦转

向柱锁、IMMO 天线；⽹关的 CAN、可扩展CANFD 和 FLEXRAY、LIN ⽹络、以太⽹接⼝；TPMS 和⽆线接收模块等

进⾏总体开发设计。车⾝域控制器能够集成传统 BCM、PEPS、纹波防夹等功能。从通信⾓度来看，存在传统架构-混

合架构-最终的 Vehicle Computer Platform 的演变过程。这⾥⾯通信速度的变化，还有带⾼功能安全的基础算⼒的价格

降低是关键，未来在基础控制器的电⼦层⾯兼容不同的功能慢慢有可能实现。车⾝域电⼦系统领域不论是对国外还是国

内企业，都尚处于拓荒期或成长初期。国外企业在如 BCM、PEPS、门窗、座椅控制器等单功能产品上有深厚的技术积

累，同时各⼤外国企业的产品线覆盖⾯较⼴，为他们做系统集成产品奠定了基础。⽽⼤多数国内企业⽣产的产品相对低

端，且产品线单⼀，要从整个车⾝域重新布局和定义系统集成的产品就会有相当的难度。