在传统燃油车时代,一辆汽车由上百个独立的电子控制单元(ECU)组成,每个ECU负责特定功能,如发动机控制、刹车系统、灯光调节等。这种“各自为政”的架构虽然可靠,但面对日益复杂的智能网联和自动驾驶需求,已显得力不从心。随着电子电气架构(E/E架构)向集中化演进,五大功能域控制器——动力域、底盘域、车身域、座舱域和智驾域——成为现代智能汽车的核心“神经中枢”。它们不仅整合了原本分散的ECU功能,还通过高性能计算与高速通信,实现了整车级的协同控制与智能体验。


动力域控制器:高效节能的“能量管家”

功能特点:高安全性、强实时性,以逻辑控制为主,不依赖复杂AI算法。
核心作用:优化电机/电控系统性能,提升能效、降低能耗,并支持故障诊断与节能策略。
功能安全等级:ASIL-C/D(最高安全等级之一)。
算力范围:200–1,000 DMIPS(Dhrystone MIPS,衡量CPU整数运算能力)。
主要应用场景:电机控制、电池SOC(荷电状态)估算、电控转矩分配、再生制动管理等。

在新能源汽车中,动力域控制器是整车能量管理的核心。它不仅要精确控制电机输出扭矩,还需实时监测电池状态,确保充放电安全。例如,在高速行驶时,控制器会根据路况动态调整电机功率;在下坡路段,则启动再生制动,将动能转化为电能回充电池。由于涉及车辆核心安全,其功能安全等级通常达到ASIL-D,要求极高的可靠性与容错能力。


底盘域控制器:稳定操控的“动态指挥官”

功能特点:多传感器融合、多执行器协同、高动态安全响应。
核心作用:实现车辆横向与纵向控制,提升操控稳定性与乘坐舒适性。
功能安全等级:ASIL-D。
算力范围:500–2,000 DMIPS。
主要应用场景:电动助力转向(EPS)、车身稳定控制系统(ESC)、自动泊车、空气悬架调节等。

底盘域控制器如同车辆的“运动大脑”,负责协调转向、制动、悬挂等关键系统。例如,在紧急变道时,它会结合轮速传感器、陀螺仪和摄像头数据,判断车辆是否即将失控,并迅速介入ESC系统进行制动力分配,防止侧滑。在高端车型中,它还能联动空气悬架,根据路况自动调节车身高度,实现“魔毯”般的驾乘体验。由于直接关系到行车安全,其算力虽不及智驾域,但对实时性和确定性的要求极高。


车身域控制器:便捷舒适的“生活管家”

功能特点:低复杂度、多接口接入、低功耗运行。
核心作用:集成各类舒适性与便利性功能,提升用车体验。
功能安全等级:ASIL-B/C(中等安全等级)。
算力范围:50–300 DMIPS。
主要应用场景:无钥匙进入(PEPS)、车窗升降、灯光控制、空调管理、座椅调节等。

车身域控制器是用户日常接触最频繁的模块之一。它将原本分散在各处的BCM(车身控制模块)功能统一管理,实现“一键操作”。例如,当你靠近车辆时,PEPS系统自动解锁车门;上车后,座椅记忆功能自动调整至预设位置;夜间行车时,大灯可根据环境光自动开启或切换远近光。尽管其技术复杂度较低,但因连接大量外设(如门锁、雨刷、天窗),对I/O接口数量和低功耗设计有较高要求。


座舱域控制器:沉浸交互的“数字客厅”

功能特点:多屏幕联动、语音交互、沉浸式娱乐体验。
核心作用:提供人机界面(HMI)、多媒体播放、导航、AR-HUD等功能。
功能安全等级:ASIL-B/C。
算力范围:50k–200k DMIPS(相当于高性能手机SoC水平)。
核心指标:CPU+GPU+AI协同算力。
主要应用场景:AR-HUD、语音助手、多屏互动、车载游戏、视频会议等。

座舱域控制器是智能汽车“第三生活空间”的核心载体。它不再只是播放音乐或显示导航,而是构建了一个集娱乐、办公、社交于一体的数字生态。例如,通过高通SA8295P或联发科CT-A680等芯片,座舱系统可同时驱动4K仪表盘、中控大屏、副驾娱乐屏和后排显示屏,并支持跨屏拖拽、分屏操作。语音助手不仅能识别指令,还能理解上下文,实现连续对话。部分高端车型甚至引入AR-HUD,将导航箭头、车道线等信息投射到前挡风玻璃上,提升驾驶安全性。其算力虽主要用于图形渲染与AI推理,但对用户体验影响极大。


智驾域控制器:安全出行的“决策大脑”

功能特点:多传感器融合、深度学习、高精度定位。
核心作用:完成环境感知、路径规划、决策控制,实现L2+/L3级自动驾驶。
功能安全等级:ASIL-D。
算力范围:10–1,000+ TOPS(Tera Operations Per Second,衡量AI算力)。
核心指标:AI专用算力(NPU性能)。
主要应用场景:高速NOA(导航辅助驾驶)、城市领航、自动泊车、紧急避障等。

智驾域控制器是整车智能化程度的“试金石”。它通过融合摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器数据,构建车辆周围的360°感知模型,并利用深度学习算法识别行人、车辆、交通标志等目标。例如,在高速公路上,系统可自动跟车、变道超车;在城市拥堵路段,则能识别红绿灯、礼让行人。英伟达Orin、地平线征程6、黑芝麻华山系列等芯片为其提供强大算力支撑。由于直接参与驾驶决策,其功能安全等级必须达到ASIL-D,并具备冗余设计与故障接管机制。


五大域协同,定义未来出行

这五大功能域控制器并非孤立存在,而是通过高速车载网络(如以太网、TSN)紧密协同,共同构成智能汽车的“数字神经系统”。动力域保障能源效率,底盘域确保行驶稳定,车身域提升便利舒适,座舱域打造沉浸体验,智驾域守护安全出行。未来,随着中央计算平台的普及,这些域控制器将进一步融合,实现从“域内集中”到“整车集中”的跨越,真正让汽车成为一个会思考、能感知、懂用户的智能移动空间。

Logo

有“AI”的1024 = 2048,欢迎大家加入2048 AI社区

更多推荐