博世五域分类解析：动力、底盘、座舱、自动

东莞万江律师获悉

核心：基于博世经典五域分类，整车分为动力域（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），这五个域控制模块比较完整，集成了L3及以上自动驾驶汽车的所有控制功能。

1.电源领域（安全）

动力域控制器是一个智能动力总成管理单元，使用CAN/实现变速箱管理、发动机管理、电池监控和交流发电机调节。其优势在于各种动力系统单元（内燃机、电动机\发电机、电池、变速箱）的扭矩计算和分配，通过预测驾驶策略、通信网关等减少CO2排放，主要用于动力总成优化和控制，还具有电气智能故障诊断、智能节电、总线通讯等功能。

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，集成了动力域子控制器的功能，集成了ECU的基本功能，集成了VCU、TCU协同优化电源域。 BMS、DCDC等高级域级算法。

2）针对ASIL-C安全级别，具有SOTA、信息安全、通信管理等功能。

3）支持的通信类型包括CAN/CAN-FD，并提供SHA-256加密算法支持进行通信。

4）CPU\GPU开发需要配套环境，主频需要提升到2G，支持Linux系统。目前支持POSIX标准接口的操作系统。

2020年1月16日，合众汽车工程研究院副院长邓晓光带领团队研发的动力域控制器成功安装在哪吒汽车上，并首次顺利通过整车测试，标志着合众汽车正式上线PDCS()功率域控制器件已正式进入量产应用阶段。 Hozon Power域控制器系统采用（英飞凌）多核处理器主频，具有DSP数字信号处理和浮点计算能力，是Hozon PDCS的高速处理器。同时，合众拥有锁步核心的PDCS三核主芯片实现了更高的功能安全，按照仅次于飞机D级的ASIL C功能安全级别开发，有效保障用户出行安全。 V模型开发，每一步均可验证，软件故障率低于0.3%，架构+MBD建模与控制相结合，有效提高软件可靠性。它可以实时监控电控系统，智能协调和监控动力输出，提高驾驶性能和安全性。同时，根据系统要求，保护电池的安全，同时优化能量分配，增加续航里程。

合众PDCS功率域控制器

哪吒汽车第二款量产车哪吒U

合众汽车动力域控制

2.底盘域（车辆运动）

底盘域与汽车的行驶有关，由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统组成。传动系统负责将发动机的动力传递到驱动轮，可分为机械式、液压式和电动式。机械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。液力传动系统 该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；驱动系统将汽车的各个部件连接成一个整体，支撑着整个汽车，如车架、悬架、车轮、车轴都是它的部件；转向系统保证汽车能够按照驾驶员的意愿直线行驶或转弯；制动系统迫使路面朝汽车的方向移动。对车轮施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，使汽车在一定程度上被迫制动。其作用是减速、停车、驻车制动。

智能化推动线控底盘发展。随着汽车智能化的发展，智能汽车的感知识别、决策规划、控制执行三大核心系统中，控制执行端是最接近汽车零部件行业的，即驱动控制、转向控制、制动控制等。传统汽车的底盘需要通过线控进行改造，以适应自动驾驶。线控底盘主要有五大系统，分别是线控转向、线控制动、线控换档、线控油门、线控悬架。线控转向和线控制动是自动驾驶执行端的核心产品。其中，制动技术难度较大。

（一）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式到液压式再到电子式（ABS/ESC）的发展过程，未来将向线控制动方向发展。 L2时代的线控制动可分为燃油车、混合动力车、纯电动车三类。燃油车基本采用ESP（ESC）进行线控制动。混合动力汽车基本上采用以高压蓄能器为核心的间接EHB（电液制动）。纯电动汽车基本上采用直接EHB，即电机直接驱动主缸活塞。随着汽车智能化的趋势，考虑到制动系统的响应时间对于L3及以上自动驾驶车辆非常关键，而线控制动执行信息通过电信号传输，响应相对更快，制动距离也更短。更短。这是未来汽车智能化的长期趋势。

线控制动系统可分为液压线控制动EHB和机械线控制动EMB两种类型。 EHB系统由于具有备用制动系统，安全性较高，因此接受度较高，是目前主要推广量产的方案。由于缺乏备用制动系统，缺乏技术支持，短期内很难大量应用，这是未来发展的方向。

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制造商是博世、大陆、采埃孚等零部件公司。国外厂商的EHB技术开发相对成熟，但严格来说并不适合L4级自动驾驶。国内技术正在奋起直追； EMB还处于研究阶段，目前很难取得突破。其中博世的就是典型的直接EHB。通常与 ESP 结合使用，当 ESP 出现故障时将接管。不过，由于ESP也是一个电液系统，因此也可能会出现故障。而且ESP一开始只是针对AEB紧急制动场景设计的，不能用于常规制动。因此，在第二代推出后，博世开始针对L3、L4设计了线控制动系统，即IPB+RBU。

线控制动系统主要供应商、产品及客户

（二）智能化的发展推动线控转向的出现

转向系统从最初的机械转向系统（MS）发展到液压动力转向系统（简称HPS），随后又出现了电控液压动力转向系统（EHPS）和电动助力转向系统（EPS）。目前乘用车以EPS为主流，商用车以HPS为主流。 EHPS在大型SUV中比较常见，在其他领域相对较少。在智能化趋势下，L3及以上智能汽车要求部分或完全脱离驾驶员的控制。他们对转向系统控制精度和可靠性提出了更高的要求，促使线控转向（SBW）的出现。

线控转向（SBW）系统是指驾驶员输入接口（方向盘）和执行器（方向盘）通过线控（电子信号）连接，即没有直接的液压或它们之间的机械连接。连接。线控转向系统通过向助力电机发送电信号指令来控制转向系统。 SBW（线控）的发展与EPS相一致，其系统相对于EPS需要具有冗余功能。

目前SBW系统的实现方式有两种：1）取消方向盘与转向执行器之间的机械连接，通过多个电机和控制器增加系统的冗余度； 2）在方向盘和转向执行器之间增加电磁离合器作为故障备用，增加系统冗余度。

EPS和SBW系统结构

从厂商来看，全球EPS厂商以博世、捷太格特、NSK、耐世特等国际巨头为主。其中，日本厂商多以精密轴承起家，并向下游拓展至EPS领域；美国制造商是一级制造商。横向拓展EPS领域；欧洲厂商与美国厂商类似，但在上游精密加工领域远强于美国。相比之下，国内主要企业有株洲亿利达、湖北恒隆、浙江世宝三大企业，但规模均较小，技术落后。

电动动力总成（EPS）主要供应商及客户

由于线控转向系统（SBW）在技术、资金、安全等方面要求较高，技术基本掌握在海外零部件巨头手中，进入门槛非常高。目前，国内联创电子、浙江万达等企业已开始涉足SBW领域。未来国内企业有望开拓新的SBW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）

传统的座舱域由多个分散的子系统或独立的模块组成。该架构无法支持多屏联动、多屏驾驶等复杂的电子座舱功能。因此，驾驶舱域控制器等域集中计算平台应运而生。智能座舱主要由全液晶仪表、大屏中控系统、车载信息娱乐系统、平视显示系统、流媒体后视镜等组成，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实现平视显示器、仪表板、导航等部件的集成。它不仅具有传统座舱电子元件，还进一步集成了智能驾驶ADAS系统和车联网V2X系统，从而进一步优化智能驾驶、车内互联、信息娱乐等功能。

智能驾驶辅助系统主要由三个核心部分组成：感知层、决策层和执行层。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。车辆自身的运动信息主要通过车速传感器、角度传感器、惯性导航系统等部件获取。身体。通过座舱域控制器，可以实现“自主感知”和“交互升级”。一方面，车辆具有“感知”人的能力。智能座舱系统可以通过独立的感知层获得足够的传感数据，如车内视觉（光学）、语音（声学），以及方向盘、刹车踏板、油门踏板、档位等底盘和车身数据、安全带等，并利用生物数据识别技术（主要是客舱内的人脸识别和语音识别）综合判断生理状态（人像、面部识别等）和行为状态（驾驶行为、声音、肢体动作）的行为）驾驶员（或其他乘员），然后根据具体场景推送交互请求。另一方面，车内交互方式从单纯的“物理按键交互”升级为“触摸屏交互”、“语音交互”、“手势交互”并存。此外，多模态交互技术通过融合“视觉”、“声音”等多种模态的感官数据，实现更加精准、智能、人性化的交互。

智能驾驶辅助系统组成图

在座舱电子域控制器领域，大多数厂商采用伟世通的Smart Core解决方案，其次是安波福的ICC（）解决方案。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和网络连接系统。据伟世通称，它具有高度可扩展性和网络安全性，可实现独立的功能域。安波福的集成座舱控制器（ICC）采用最新的英特尔汽车处理器系列，最多可支持四个高清显示屏，具有可扩展性，可覆盖入门级到高端产品。 ICC 在图形 (10 倍) 和计算能力 (5 倍) 方面得到了显着改进，它使用单芯片中央计算平台来驱动多个驾驶舱显示器，包括仪表、HUD 和中央堆栈。

典型座舱域控制器制造商、其解决方案和客户

4、自动驾驶领域（辅助驾驶）

自动驾驶领域使用的域控制器可以使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划和决策控制的能力。它们通常需要连接多个外部摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备。完成的功能包括图像识别、数据处理等，不再需要配备外围工控机、控制板等各种硬件，而需要搭配核心运算能力强大的处理器，为不同级别提供支持自动驾驶的计算能力。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，简化设备万江律师，大幅提高系统集成度。

在算法实现方面，自动驾驶汽车通过激光雷达、毫米波雷达、摄像头、GPS、惯性导航等车载传感器感知周围环境，并通过传感器数据处理和多传感器信息融合制定相应策略，以及适当的工作模型。决策和规划。规划好路径后，控制车辆沿着期望的轨迹行驶。域控制器的输入是来自各种传感器的数据，所进行的算法处理涵盖感知、决策和控制三个层面。输出最终传输至执行器，用于车辆的水平和垂直控制。

由于需要完成大量计算，域控制器一般需要搭配核心计算能力较强的处理器，可以为自动驾驶提供不同级别的计算能力支持。目前，该行业包括华为、瑞萨、NXP、TI、。 、地平线等许多计划。但也有一些共同点。例如，在自动驾驶系统中，对计算能力要求最高的部分是图像识别，其次是多传感器数据处理和融合决策。以奥地利公司的zFAS（首次应用在2018款奥迪A8上）为例。本产品是基于提供的域控制器设计的。它集成了 Tegra K1处理器和EyeQ3芯片。每个部分处理不同的任务。模块。 Tegra K1用于4路环绕图像处理，EyeQ3负责前向识别处理。

在自动驾驶技术快速发展的背景下，国内外越来越多的Tier1和供应商开始涉足自动驾驶域控制器。

典型自动驾驶域控制器厂家介绍及对应域控制器性能

5. 车身领域（车身电子）

随着整车的发展，车身控制器越来越多。为了降低控制器的成本和整车的重量，需要集成所有的功能器件，从车前部、车中部到车后部。刹车灯、后位置灯、尾门锁，甚至双支柱都连接到主控制器。车身域控制器逐渐从分散的功能组合过渡到集成所有车身电子的基本驱动、关键功能、灯光、门窗等的大型控制器。车身域控制系统集灯光、雨刷清洗、中央门锁、车窗控制于一体； PEPS智能钥匙、低频天线、低频天线驱动器、电子转向柱锁、IMMO天线； CAN、可扩展的CANFD和LIN网络网关、以太网接口； TPMS和无线接收模块进行整体开发设计。车身域控制器可集成传统BCM、PEPS、纹波防夹等功能。从传播的角度来看，传统架构——混合架构——最终有一个演进过程。这里的关键是通信速度的变化以及功能安全性高的基础算力的降价。未来将逐步能够在基础控制器的电子层面兼容不同的功能。车身领域电子系统领域无论对于国内外企业来说都还处于开拓阶段或早期成长期。国外企业在BCM、PEPS、门窗、座椅控制器等单一功能产品方面有着深厚的技术积累。同时，国外大公司的产品线覆盖面广，为他们做系统集成产品奠定了基础。但国内大多数企业生产的产品都比较低端，产品线单一。从整个车身领域重新布局和定义系统集成产品将是相当困难的。

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