[智能网联汽车/汽车电子] 智能网联汽车的经典五域集中式EE架构

概述：经典五域集中式EE架构

前情提问：智能网络汽车的经典五域集中式EE架构？VCU（整车控制器）扮演的角色？原来的 BCM（车身控制器） 又扮演了什么角色？

域名称核心功能技术突破代表技术/系统典型应用案例动力域动力分配、能耗优化、电驱控制域控制器集成、800V高压架构VCU、BMS、碳化硅MCU蔚来ET7、比亚迪海豹、宁德麒麟电池底盘域动态控制、安全冗余、线控执行线控转向(SBW)、CDC电磁悬架博世CubE平台、云辇-A系统保时捷Taycan、吉利SEA架构座舱域人机交互、信息娱乐、舒适控制虚拟化技术、多屏交互华为鸿蒙OS、高通8155芯片特斯拉Model 3、小鹏XNGP自动驾驶域环境感知、路径规划、决策执行BEV感知网络、端到端AI模型英伟达Orin、华为MDC、激光雷达华为ADS 2.0、蔚来NOP+车身域电子系统管理、功能协同区域控制器、智能负载控制AUTOSAR架构、PEPS无钥匙系统特斯拉中央控制模块、吉利星越L

动力域（Power Domain）

• 汽车动力系统的智能化演进：
  在现代汽车电子电气架构中，动力域作为动力总成的控制中枢，承担着整合动力单元、优化能耗与提升驾驶性能的核心任务。随着汽车从燃油驱动向电动化转型，动力域的技术架构不断进化，既需兼容传统内燃机与电驱系统的特性差异，又要在复杂工况下实现精准控制。其核心价值在于通过智能化协同，平衡动力输出、经济性与环保需求，成为汽车智能化进程的关键支撑。
  
• 传统燃油车的动力域架构：
  传统燃油车的动力由发动机提供，以发动机管理系统（EMS，Engine-Management-System）为核心，协同自动变速器控制模块（TCM， Transmission-Control-Module），及燃油喷射、进气/排气、冷却、润滑等子系统构成完整的动力域。EMS通过氧传感器、爆震传感器等实时采集200余项参数，动态调整空燃比与点火正时。例如，大众EA888发动机搭载的博世MED17系统，可实现毫秒级燃油喷射控制；采埃孚8HP变速器通过自适应学习算法优化换挡逻辑，配合分层燃烧技术（如大众TSI）与可变气门正时（本田i-VTEC），使燃油经济性提升20%以上。废气再循环（EGR）系统则根据工况动态调节废气循环率，急加速时关闭以保障动力，巡航时开启以降低排放，展现机械与电控的精密协作。
  
• 新能源汽车的智能动力域革新：
  

新能源汽车的动力域以【整车控制器】（VCU）为决策核心，整合电机控制器（MCU）、电池管理系统**（BMS）等高集成模块。
VCU统筹车辆状态、路况及驾驶意图，动态分配动力输出。
例如，蔚来ET7通过导航预判下坡路段，提前降低电机功率并提升动能回收效率；
比亚迪海豹采用碳化硅MCU（损耗降低70%）与脉冲自加热技术，在-30℃环境中将续航损耗控制在15%以内。
宁德时代麒麟电池的BMS实现2mV级电压均衡，配合华为 Drive ONE 多合一电驱系统（效率89%），构建了高能效的电控生态。
智能解耦技术进一步降低非必要能耗，体现电驱系统的高效与灵活。

• 域控制器推动的集成化升级：
  动力域的智能化依赖于域控制器技术的突破。英飞凌Aurix TC4xx芯片支持ASIL-D功能安全等级，算力达6000DMIPS；博世集成式域控制器将120项控制功能浓缩，通讯延迟压缩至5ms。大众MEB平台通过E³架构将70个控制单元整合为3个域控制器，线束长度从6公里缩减至1.8公里；吉利SEA架构实现10ms级扭矩响应，支持全轮扭矩矢量分配。这种高度集成化不仅简化系统结构，更通过数据融合提升控制精度。
  
• 协同控制与未来趋势：
  动力域的核心价值在于多系统协同能力。燃油车时代，EMS与TCM的配合可在300ms内完成发动机转速跃升与变速器降挡（如宝马B48+8AT组合）；新能源车中，VCU联动MCU、BMS与热管理系统，实现动力与能耗的动态平衡。未来，800V高压架构（保时捷Taycan）与车身电池一体化技术（比亚迪CTB）将进一步突破物理限制，而AI驱动的预测性能量管理（如奔驰EQXX）将重新定义能效边界。动力域正从单一控制向“感知-决策-执行”一体化演进，成为汽车智能化转型的核心驱动力。
  

底盘域（Chassis Domain）

• 智能时代核心及技术演进概况：
  底盘域是车辆动态控制的核心，涵盖转向、悬架、制动、传动四大子系统，其技术正从机械联动向电子协同迈进，通过智能化与集成化重新定义操控与安全。接下来将从技术迭代、核心创新、协同生态、最新突破及未来趋势五方面进行分析。
  
• 传统转向技术局限与线控转向突破及挑战：
  传统机械转向系统（如液压助力HPS）存在低速转向沉重、高速灵敏的问题，电动助力转向（EPS）虽可根据车速动态调整助力，但在L2 级辅助驾驶中仍依赖机械连接，处于“半线控”状态，限制了自动驾驶的进阶需求。而纯线控转向系统（SBW）取消机械连接，通过电信号控制转向，具有无级转向比、冗余安全设计和空间与设计自由等优势，但面临成本高、可靠性维护难的挑战，目前仅应用于高端车型。
  
• CDC电磁悬架与智能化协同成效：
  连续阻尼控制悬架（CDC）通过电磁阀实时调节减震器阻尼，结合多传感器数据实现操控与舒适的平衡。例如比亚迪云辇 - A 系统能大幅减少侧倾角和路面振动，奔驰 EQS AIRMATIC 可提前识别路面起伏调整悬架刚度。并且，CDC 通过国产替代与技术降本实现了平民化，降低了电磁阀成本与算法响应耗时。
  
• 底盘域集成化最新技术突破实例：
  2024 年，底盘域控制器与跨域融合成为技术焦点。宁德时代“磐石底盘”通过电池 - 底盘一体化设计提升刚性并降低重心，优化续航与操控；小米纽北纪录原型车展现了国产车企在底盘调校与电控协同上的突破；博世 CubE 底盘平台集成多个控制单元，减少线束、提升响应速度，并支持 OTA 升级与多场景自适应。
  
• 底盘域未来发展趋势展望：
  未来底盘域将迎来深刻变革。AI 驱动的个性化底盘可根据不同驾驶风格自动优化转向力度与悬架刚度；全域传感融合将构建车辆运动数字孪生以预判操控需求；随着 L3 级自动驾驶法规落地，线控转向与主动悬架的深度协同将成标配。底盘域技术革新正打破性能边界，未来将成为智能化体验的核心载体。
  

座舱域（Cockpit Domain）

• 智能座舱核心定位与演进方向：
  伴随汽车由传统交通工具向移动智能终端的转变跃迁，座舱域成为了紧密关联用户体验的关键所在。其已不再局限于单纯的驾驶与乘坐空间，正逐渐演变成一个融合娱乐、信息交互以及舒适功能的复合型智能空间。在智能化浪潮驱动下，座舱域不断朝着集成化、人性化和高度交互化的方向大步迈进，持续重塑着人们的驾乘感受。
  
• 多元功能集成与体验提升：
  座舱域集成了丰富多样的功能。车载娱乐功能极大地丰富了旅途体验，音乐、视频播放等使驾乘者在长途行程中不再乏味。语音识别技术作为智能化的重要标识，大幅度增强了操作便利性与行车安全性，驾驶者和乘客通过语音指令就能灵活调控车辆的各类功能，避免因手动操作而分散注意力。多屏交互功能则进一步拓展了信息展示的可能性，中控屏可专注于导航与车辆状态显示，副驾驶屏能提供娱乐或办公支持，让不同需求都能得到满足。
  
• 信息安全隔离与虚拟化技术应用：
  在集成众多功能的同时，保障信息安全隔离是座舱域面临的关键挑战。鉴于不同功能对信息安全的要求差异显著，如涉及支付的功能需极高安全防护级别，而娱乐功能相对要求较低。虚拟化技术在此发挥了关键作用，它类似于在计算机系统中构建多个相互独立的虚拟环境，每个环境都具备独立的安全设置与资源分配，确保不同安全级别的应用能够和谐共存，有效防范安全风险。
  
• 远程OTA升级与持续优化：
  座舱域具备远程OTA升级能力是其突出优势之一。这意味着汽车制造商在车辆售出后，可借助网络对座舱域的软件进行远程更新，及时为车辆增添新功能、修复软件漏洞。这种持续的更新机制能够确保车辆始终紧跟科技发展步伐，为用户带来新颖、稳定的驾乘体验，也延长了车辆的科技生命周期。
  
• 未来座舱发展趋势展望：
  未来，座舱域将更深入地挖掘用户需求，实现更高级别的智能化。例如，基于AI的智能助理将更加精准地理解用户意图，提供个性化服务；生物识别技术的应用将进一步提升信息安全与驾乘舒适性；与智能交通系统、智能家居的深度融合将拓展座舱的功能边界，使汽车成为人们生活中无缝衔接的智能节点，全面革新出行生态。
  

自动驾驶域（ADAS Domain）

• 智能驾驶域的软硬件架构与技术手段：
  智能驾驶域的核心在于对车辆感知、决策和执行系统的整合与控制。硬件层面，其依赖于多传感器融合技术，包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波雷达等感知设备，以及高算力计算平台（如英伟达Orin、华为MDC）。例如，蔚来ET5T通过智能驾驶域的传感器实时采集路况数据，结合自研芯片“杨戬”进行高效处理，形成动态的4D路况图层，实现悬架系统的预调节。软件方面则涉及深度学习算法、路径规划、行为决策等模块，如小鹏XNGP系统基于BEV（鸟瞰图）网络实现跨层记忆泊车，展现了算法对复杂场景的适应能力。
  
• 国产新能源车的智能驾驶发展现状：
  目前国产新能源车企在智能驾驶领域形成梯队化竞争格局。第一梯队以华为、小鹏、蔚来为代表，例如华为与长安深蓝合作的乾昆智驾系统已实现城区道路的无图导航辅助驾驶（NOA），覆盖复杂路口和拥堵场景；蔚来通过全栈自研的NOP+功能，将高速领航辅助扩展至城市道路，支持自动变道和避障。第二梯队如奇瑞、比亚迪等，则通过合作开发（如奇瑞联合大疆推出纯视觉方案）或渐进式迭代逐步缩小差距，但功能覆盖范围和成熟度仍存在差异。
  
• 现阶段可实现的典型功能与案例：
  

• 高速NOA（导航辅助驾驶）：如小鹏G9可在高速场景下自动完成车道保持、超车和匝道进出，减少驾驶员干预。
  
• 城市领航辅助：华为ADS 2.0支持无高精地图的城区道路通行，例如在深圳复杂路口自主识别红绿灯并完成左转。
  
• 自动泊车与远程操控：奇瑞iCAR 03的跨层记忆泊车功能可自动定位车位并完成多层停车场泊入，支持车外遥控操作。
  
• 主动安全升级：蔚来ET5T的主动安全2.0通过融合多传感器数据，实现对行人、车辆的实时碰撞预警与紧急制动。
  

• 技术突破与行业意义：
  智能驾驶域的成熟标志着车辆从“机械控制”向“数据驱动”的跨越。例如，特斯拉通过百亿亿次浮点算力实现毫秒级环境响应，而蔚来的AI智能底盘通过云端数据共享形成群体智能，持续优化悬架调节策略。这种技术突破不仅提升了驾驶安全性和舒适性（如减速带预调节减少颠簸），更推动了行业从“功能叠加”转向“场景闭环”的竞争模式。例如，20万元级车型（如广汽埃安霸王龙）已搭载激光雷达和高阶智驾功能，推动技术普惠。
  

尽管国产智能驾驶发展迅速，但仍面临核心技术依赖（如高算力芯片）、数据安全与法规滞后等挑战。例如，特斯拉凭借自研芯片和算法形成的算力优势，与国产车企形成代差。未来方向包括：端到端大模型提升决策拟人化水平；车路协同（V2X）增强复杂场景适应性；成本下探（如固态激光雷达量产）加速技术普及。智能驾驶域作为整车智能化枢纽，将持续重构汽车产业的价值链与用户体验。
车身域（Body Domain）

在原有 BCM （车身控制器）的基础上，集成了更多的车身控制器功能。

• 车身域的模块组成与功能：
  车身域作为汽车电子电气架构的核心控制模块，主要负责整合并管理车身电子系统。其核心模块涵盖灯光系统（近/远光灯、转向灯、氛围灯等）、门窗及锁控系统（车窗、天窗、电动尾门）、雨刮与清洗系统、加热与通风模块（座椅/方向盘加热）以及车身安全与防盗系统（PEPS、碰撞信号触发）。这些模块通过集中控制实现车身功能的协同运作，提升车辆安全性与舒适性。
  
• 负载控制的分类与实现方式：
  车身域需对整车负载进行分类控制，主要分为电机类、灯类和电阻类负载。电机类负载（如车窗、雨刮电机）通过半桥/全桥驱动电路实现，并支持PWM调速；灯类负载（内外灯光）采用高边驱动芯片或专用电路（如矩阵大灯）；电阻类负载（加热装置）则根据功率匹配高边驱动芯片。这种分类控制策略兼顾了效率、安全性与功能扩展需求。
  
• 输入信号采集与处理机制：
  车身域需精准采集多类输入信号以支撑控制逻辑。数字量信号（车门/安全带状态）提供基础开关信息；模拟量信号（电位计反馈）用于定位电机位置；PWM信号（霍尔传感器）监测电机运动状态；射频信号（胎压监测、蓝牙钥匙）实现无线交互。这些信号通过域控制器的统一处理，为复杂车身功能提供实时数据支持。
  
• 车身域集中化的核心优势：
  集成化车身域控制器显著优化了传统分布式架构的短板：通过减少独立ECU数量，降低线束复杂度（如特斯拉Model 3线束缩短50%）；模块化设计支持功能快速迭代（如新增氛围灯律动）；冗余硬件与网络设计提升关键功能（碰撞报警）的可靠性；统一软硬件平台（如AUTOSAR）则降低了开发成本与验证周期，推动汽车电子系统标准化。
  
• 典型案例与技术演进方向：
  特斯拉Model 3通过“中央计算模块+左右车身控制模块”架构，整合传统数十个ECU功能，成为车身域集中化的标杆。吉利星越L则通过跨域协同实现空调、座椅等功能的智能联动。未来，车身域将深度融合5G通信、虚拟化技术及OTA升级能力，并集成更多传感器（如DMS驾驶员监控），向高集成度、智能化与网联化方向持续演进。
  

总结

• 汽车五域架构通过动力、底盘、座舱、自动驾驶和车身五大功能域的深度集成，重构了传统分布式电子电气架构。
  
• 动力域以电驱系统为核心实现能效跃升，底盘域通过线控技术突破机械限制，座舱域聚焦人机交互与信息融合，自动驾驶域推动感知-决策闭环，车身域完成电子系统集中化管理。
  
• 五域协同实现了算力集约化、控制实时性和功能扩展性突破，支撑汽车向智能化、网联化演进。
  
• 未来随着AI算法、高算力芯片与跨域融合技术的突破，五域架构将向中央计算+区域控制方向升级，加速汽车成为移动智能终端。
  
• 汽车通信技术经历了几代演变，早期阶段（上世纪前中期）采用【点对点线束】连接开启车载信息交互；上世纪中末期到本世纪初，【总线技术】（CAN、LIN、Flexray等）大爆发，其中有很多关键技术推动着汽车工业向前发展，从问世就一直沿用至今；随着移动通信和互联网技术的不断升级，【5G通信】、【以太网】等技术被引入汽车当中，汽车也逐渐向数字化、智能化转型，由过去的只具备单一交通属性，到成为人们的“第三空间”，通信技术正是让汽车实现这一演变的核心。
  

X 参考文献

• 汽车五域架构详解：核心技术的演进 - CSDN
  

    本文作者：        千千寰宇   
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