汽车域控制器的类型.docx

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1、汽车域控制器的类型目录核心11 .动力域（安全）12 .底盘域（车辆运动）32.1.线控制动是未来汽车制动系统的发展趋势42.2.智能化的发展催促线控转向的产生52.3.EPS与SBW系统结构62.4.电助动力系统（EPS）主要供应商及客户62 .5.线控转向系统（SBw）主要供应商及产品现状73 .6.座舱域/智能信息域（娱乐信息）74 .自动驾驶域（辅助驾驶）95 .典型自动驾驶域控制器厂商及相应域控制器性能介绍106 .车身域（车身电子）10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

2、五大域控制模块较为完备的集成了13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/F1EXRAY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AUriX2G（387397）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

3、VCU,Inverter,TCU,BMS和DCDC等高级的域层次算法。2)以ASI1-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,GigabitEthernet并对通讯提供SHA-256加密算法支持。4)面向CPUGPU发展，需要支持AdapativeAutosar环境，主频需要提高到2G,支持1inux系统，目前支持POSIX标准接口的操作系统。2023年1月16日，由合众汽车工程研究院副院长邓晓光带领团队开发的动力域控制器搭载哪吒汽车成功，并成功一次通过搭载车辆测试，标志着合众PDCS(PowertrainDomainContro1

4、SyStem)动力域控制器正式进入量产应用阶段。合众动力域控制器系统采用英飞凌(InfineOn)多核处理器200MHz主频，具备DSP数字信号处理及浮点运算能力，是HozonPDCS的高速处理器。同时，HozonPDCS三核并带锁步核的主芯片实现更高功能安全，按照ASI1C功能安全等级开发，仅次于飞机的D级，有效保证用户出行安全。V模型开发，每一步可验证，软件失效率低于0.3%,兼具AUTOSAR架构MBD建模与控制，有效提高软件可靠性。可实时监控电控系统，智能协调及监控动力输出，提升驾控性能及安全。同时保护电池安全，根据系统需求，同步优化能量分配、增加续航里程。图1合众PDCS动力域控制器

5、2 图2哪吒汽车第二款量产车哪吒U34 .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：1）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；2）行驶系统把汽车各个部分连成一个整体并对全车起支承作用,如车架、悬架、车轮、车桥都是它的零件；3）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；4）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

6、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。4.1. 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（ABSESC）的发展过程，未来将向线控制动方向发展。12时代的线控制动可以分为燃油车、混动、纯电三大类，

7、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13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。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。表1EHB系统与EMB系统比较

8、f1以传统的淡球制动系统为Wt-ftt*代了一*分机燃寿件的PHa功能.使用制动及作为助力传递媒介.拉制单无人执忏机构率工的比校集中,统.工作原及tt辕长期SMZ.冬刑液压单元整金的电子收1单元（ECU）t*fR:而车轮制动与传面的，动一样.EHB乐穗的电子拉2），动的高度艮活杜加曷收k3竟.单的秋与包动踏版逢提的传感与传tA-TX曲尖幻：黑储比折作情况下各用可关闭.技通过由发蜃装1动的3）能发舞包，*ABSA内杓2穴M543JX+/3”电机过什|幼.当控制JJ处于故障模式时，闷财劝他打开,*规及反制动系统起作用,进行制动.EMBttTM,.由电机户土制动力.*1）或有备僧系稣.叶可，江要求高

9、；家用电子机械女工代替EMBt*.扰行机。通*A4i4.值交电子拉的技1.EMB系统的ECU根*电1）电子系统的响应时间只有2）副本力不足EMB系统必M1a轮于巾坂模块传感X*i移和速及信号,并且结合率90毫秒,比旧OOSier帙不少:ft+.电机动单不太大；速孑X它伶感己簿号.向车船里动模块的电机发出2）把弄了所有的泣届系统.3）XtA:馆号.校知其电工和将于将用.遗而产生所寄的（黑条伏4）客臬针时戒&开发时应系统,奉动力.达到制动的日的“程提化迨计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

10、应于14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EHBoiBooster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13和14设计了一套线控制动系统，这就是IPB+RBUo表2线控制动系统主要供应商、产品与客户情况供应商产品客户我大陆采埃孚爱德克斯伯特利iBooster/IPB通用、特斯拉、荣或、领克、蔚来等MKC1阿尔法罗密欧Giu1ia新款

11、车等IBC通用等EBC丰田普锐斯等WCBS已发布，还未量产2.2.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，13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（SteeringByWire,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

12、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(SteeringbyWire)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：D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。2.3.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EPS领域；美国厂家则是tier1厂家

13、，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。2.4.电助动力系统(EPS)主要供应商及客户供应商总部所在地客户德国大众、通用、福特等捷太格特日本日系、一汽大众等NSK日本大众等耐世特中资控股奇瑞、长安等Thyssenkrupp德国奔驰、沃尔沃、雷诺日产等采埃弗德国长安、长城、吉利、广汽、上海通用等线控转向系统(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，

14、国内企业未来有望开拓SBW新业务。2.5.线控转向系统(SBW)主要供应商及产品现状供应商产品现状博世有样车展示采埃孚未量产，有产品介绍捷太格特未量产，有产品介绍耐世特QuietWhee1产品专利Kayaba已量产，配套英菲尼迪联创电子有研究，原型机浙江万达原型机，试验中浙江航驱有研究，原型机恒隆有研究2.6.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

15、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