整車控制域
關注創建者：匿名 創建時間：2022-08-15
整車控制域的視頻教程
基于hypermesh的【整車模型搭建14】——整車碰撞的控制卡片介紹（附k文件）
一 注意：為了方便同學們學習，“【整車模型搭建】系列課程”按照章節拆分，已經購買系列課程的同學請勿重復購買！系列課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11561 課程介紹： 通過案例介紹整車碰撞中的常用控制卡片。整車碰撞中，控制卡片肯定是少不了的，但是控制卡片可能并沒有你想象的那么重要。
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adams_car_matlab_整車模型_平順性路面_聯合仿真_半主動控制力
本課程與一般論文里的半懸架聯合仿真不同，以B級路面勻速工況為例， 詳細教授了整車模型在勻速直線運動時的減振器半主動控制力與matlab simulink的聯合仿真。并解決了直接使用仿真結果.m文件時 simulink里面output項包括testrig下默認參數的30余項output接口，我們只需要保留使用懸架動撓度，車身垂向加速度，車身垂向速度，懸架兩端相對速度接口。
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整車控制域的實例教程
AEC-Q100 Grade 1：-40 °C 到 +150 °C溫度范圍
基于NXP S32S系列安全微處理器，用戶可以開發出集成度更高、更加智能的汽車動力域控制器產品。
3 整車控制系統的發展趨勢
當前汽車EE架構的發展趨勢是從分布式ECU架構演進到域集中式架構。目前正在量產或即將量產的車型大部分都是基于域集中式EEA。特斯拉已經率先發展到“中央計算+區域”的EE架構，根據預測2025年后，國內大部分主機廠也將開始演進到中央計算+區域EE架構。部分領先的廠商明后年就會有基于“中央計算+區域”EE架構的車型量產落地。
正如圖4-1所顯示，經典的動力總成系統通常包含了“驅動電機”、“電機控制器”、“減速器”、“車載充電器”、“直流變換器”、“配電箱”、“整車控制器VCU”和“電池管理器”等八大部件。顯然，相較于座艙域和自動駕駛域，整車控制域顯得更為分散、集成度更低。在當前汽車域集中式EE架構的發展趨勢下，整車控制系統朝著“集成化”和“域控化”演進是兩大主流發展趨勢。
（一）集成化
從最早的驅動電機、變速器和電機控制器“三合一”開始，這兩年國內主機廠和動力總成Tier 1供應商陸續推出了集成化程度更高的“多合一”動力總成系統。集成化程度更高的好處是顯而易見的，比如：可以大大減小電驅動系統的體積，降低系統的總重量；集成度更高也意味著降低生產成本；此外減重也可以反過來增加xEV的續航里程。
2021年9月在比亞迪最新發布的E平臺3.0中，很重要的一個亮點就是動力總成部件的“八合一”集成化，將傳統的八大部件深度融合集成到了一起。如下圖4-10。高度集成化使得整體體積可以降低20%，重量減輕15%左右。
展開 隨著智能駕駛技術對于整車智能化程度要求的不斷提升，對其整車的控制能力要求也大幅提升，這一過程推動整車電子電器架構逐漸從分布式架構向集中式專用域控制器架構進行不斷演進和發展，以便提供更加高速、安全、可靠的電子架構。這一過程中，不僅要求智能駕駛功能能夠運行在具有高性能軟件到硬件集成的專用中央域控制器上，同時也要求整車控制這塊也需要運行于穩定性、可靠性極高的中央與控制器上，這樣的中央域控制器不僅需要充當對于整個車身控制的終端，也需要執行包含中央網關、動力、底盤等各域的綜合控制系統端。這也是實現后續作為面向服務開發的前置條件。
本文將針對整車中央域控單元VDC從硬件、軟件設計兩個方面進行詳細的方案設計介紹，以方便對整體控制能力進行詳述。
1.整車域控硬件設計方案介紹
整車域控VDC的設計包含整機設計，具體硬件方案，視頻輸入/輸出，通信鏈路、供電終端、存儲終端。
1、硬件總體設計
從整個整車域控設計思路上講，需要考慮MCU和MPU在整車域控中需要達到一定的功能安全等級前提下，滿足對整車域控的控制能力輸出。此外，設置通用接口GPIO用于對整車其他域控的輸出指令控制（如油門開度、制動開關、輸入喚醒、輸出喚醒等）。設置CAN、ETH、LIN接口用于通信連接分別傳輸不同的數據類型；設置基礎時鐘晶振用于上下電時鐘同步；設置雙路供電電源用于考慮整車域控整體不會因為供電故障導致的失效。
從上圖可以看出，整車域控從功能角度上講就是一個多維度的準集中式中央處理單元，不僅需要執行包含低階行泊車控制功能，還需要執行對整個底盤系統的整體控制，同時也需要承擔中央網關的通信路由轉發等功能。
展開 來源：智駕最前沿
講到這個問題先講講，什么是域控制器。域控制器的概念是伴隨著整車電子電器架構的發展演變而來的。由于整車電子電器的日益復雜，傳統的分布式架構已經無法滿足日益增長的計算需求，也導致冗長的線束。
根據 2017年德國博世公布其在整車電子電氣架構方面的戰略圖，博世將整車電子電氣架構的發展分為三大類，分別是模塊化和集成化架構方案（分布式）、集中式域融合架構方案和車載電腦云計算架構方案。
目前市面上大多數車型的架構方案都位于模塊化和集成化架構方案，而特斯拉重新劃分了“域”的概念，打破了功能與功能之間的壁壘劃分和傳統整車架構設計的思維，搭載車載電腦，直接跨入車載電腦和區域導向架構。
電子電氣(EEA)架構技術戰略圖
核心：以博世經典的五域分類拆分整車為動力域（安全）、底盤域（車輛運動）、座艙域/智能信息域（娛樂信息）、自動駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子），這五大域控制模塊較為完備的集成了L3及以上級別自動駕駛車輛的所有控制功能。
1.動力域（安全）
動力域控制器是一種智能化的動力總成管理單元，借助 CAN/FLEXRAY 實現變速器管理、引擎管理、電池監控、交流發電機調節。其優勢在于為多種動力系統單元（內燃機、電動機\發電機、電池、變速箱）計算和分配扭矩、通過預判駕駛策略實現 CO2 減排、通信網關等，主要用于動力總成的優化與控制，同時兼具電氣智能故障診斷、智能節電、總線通信等功能。
展開 隨著整車發展，電氣架構越來越復雜，為了降低整車成本，減少整車線束復雜度，支持面向客戶的整車功能，車身域控制器擴展算力，能夠兼容傳統BCM功能，同時集成空調算法、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略。
經緯恒潤在車身控制方面有著多年的經驗，多個控制器如BCM、DCM、空調控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產品均有豐富的研發、量產經驗。
主要功能
? 外部燈光：遠光燈、近光燈、小燈、轉向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車燈、制動燈等
? 內部燈光：室內燈、背光燈、門燈等
? 雨刮洗滌系統、喇叭控制等
? 自動空調控制、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略
? CAN和LIN通訊
? ISO15765診斷
? J1939_DM1診斷
? OSEK/AUTOSAR網絡管理
? BootLoader程序更新功能
? Limphome工作模式
特點及優勢
? 集成私有CAN/LIN網關功能：可擴展總線智能開關和智能執行控制器，降低整車成本，增加整車可擴展的靈活性
? 具有Limphome功能：在MCU失效后，近光燈、位置燈、左右轉向燈、雨刮低速和制動燈仍可依靠開關正常工作，有利于安全行駛
? 可擴展CANFD，提高總線速率，支持OTA下載
? 支持快速原型開發，整車廠可以自定義整車舒適域控制邏輯
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 概述
隨著整車發展，電氣架構越來越復雜，為了降低整車成本，減少整車線束復雜度，支持面向客戶的整車功能，車身域控制器擴展算力，能夠兼容傳統BCM 功能，同時集成空調算法、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略。
經緯恒潤在車身控制方面有著多年的經驗，多個控制器如BCM、DCM、空調控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產品均有豐富的研發、量產經驗。
主要功能
?外部燈光：遠光燈、近光燈、小燈、轉向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車燈、制動燈等
?內部燈光：室內燈、背光燈、門燈等
?雨刮洗滌系統、喇叭控制等
?自動空調控制、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略
?CAN 和 LIN 通訊
?ISO15765 診斷
?J1939_DM1 診斷
?OSEK/AUTOSAR 網絡管理
?BootLoader 程序更新功能
?Limphome 工作模式
特點及優勢
?集成私有 CAN/LIN 網關功能：可擴展總線智能開關和智能執行控制器，降低整車成本，增加整車可擴展的靈活性
?具有 Limphome 功能：在 MCU 失效后，近光燈、位置燈、左右轉向燈、雨刮低速和制動燈仍可依靠開關正常工作，有利于安全行駛
?可擴展 CANFD，提高總線速率，支持 OTA 下載
?支持快速原型開發，整車廠可以自定義整車舒適域控制邏輯
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整車控制域的最新內容
整車ECU數量驟減，線束布置不斷優化，控制功能不斷集中，域控制器作為整車EE架構中的核心控制單元，具有舉足輕重的作用。
汽車智能底盤是影響車輛運行過程中安全性、舒適性與穩定性的重要因素，智能底盤的發展對自動駕駛量產落地有著極其重要的意義。因此，底盤域控制器的解決方案也受到越來越多OEM 的重視。通過引入底盤域控制器，整車廠可以逐步實現“軟件定義底盤”的未來。
來源 | 汽車ECU開發
車身控制器，車身一個名氣不咋大，但管理的功能卻遍布全車，主要是用于增強汽車的安全、舒適和便利性，以及與車外連接。
車身控制器的功能主要包括燈光控制、雨刮控制、門窗控制、后視鏡控制、PEPS、座椅控制等等，下圖是某主機廠車身控制器的拓撲圖，更直接的可以看出車身控制器功能的多樣性。
車身控制器的功能拓撲圖
本文來源：智車科技
隨著汽車芯片計算能力的提升，汽車電子產品正從分布式向中央計算及物理區域控制方向發展。國內多數主流OEM新一代E/E架構，采用物理區域控制單元實現區域智能傳感器執行器配電、網關路由、信號采集以及執行器的控制。
經緯恒潤基于20年汽車電子產品研發和配套經驗，在開發中央計算平臺產品的同時，也同步開發了物理區域控制單元（ZCU：Zonal Control Unit），在下一代架構上針對車控域全系列產品覆蓋
整車廠在選擇域控制器供應商的時候，其合作伙伴芯片廠商的供貨能力也是重要的考量指標。
總結：工作需要，梳理了自動駕駛域控制器的發展歷程、行業分類、量產落地挑戰等信息。梳理完，思路清晰多了。真的是站在前輩的肩膀上，才能看得更遠！
- End -
本文來源：無人駕駛俱樂部
整車控制器是電動汽車正常行駛的控制中樞，是整車控制系統的核心部件，是純電動汽車的正常行駛、再生制動能量回收、故障診斷處理和車輛狀態監視等功能的主要控制部件。
整車控制器包括硬件和軟件兩大組成部分，它的核心軟件和程序一般由生產廠商研發，而汽車零部件供應商能夠提供整車控制器硬件和底層驅動程序。現階段國外對純電動汽車整車控制器的研究主要集中在以輪轂電機驅動的純電動汽車。對于只有一個電機的純電動汽車通常不配備整車控制器
對于整車域控制器而言，由于其承載的相關聯ECU終端是比較多的，就有可能造成計算過程中較大的熱能，在做硬件設計中，其熱設計過程將顯得尤為重要。可以將整車域控制器布置在通風且空氣對流較好的環境中，這里需要充分考慮其風道設計出口是否存在熱風回灌的現象。
舉個之前研發設計較為失敗的粒子說明如何對散熱設計才能取得較好的散熱效果。
近年來, 新能源汽車蓬勃發展。新能源汽車是由多個子系統構成的一個復雜系統，主要包括電池、電機、變速箱、制動等動力系統，以及其它附件如空調、助力轉向等。各子系統幾乎都通過自己的控制單元 （ECU ）來完成各自的功能和目標。為了滿足整車動力性、經濟性、安全性和舒適性的目標，一方面必須具有智能化的人車交互接口，另一方面，各系統還必須彼此協作，優化匹配。因此，新能源汽車必須通過一個整車控制器來管理各個部件
來源：智駕最前沿
講到這個問題先講講，什么是域控制器。域控制器的概念是伴隨著整車電子電器架構的發展演變而來的。由于整車電子電器的日益復雜，傳統的分布式架構已經無法滿足日益增長的計算需求，也導致冗長的線束。
根據 2017年德國博世公布其在整車電子電氣架構方面的戰略圖，博世將整車電子電氣架構的發展分為三大類
用于整車控制器與其他域控制器的通信，如圖3。而對于域內的智能執行器和傳感器，使用其他低成本解決方案，如CANFD、CAN、LIN。
圖3 整車控制器使用以太網與其他域控制器通信
當然，在整車控制器上增加車載以太網面臨著巨大的改變：相對于CAN通信更龐大的軟件協議棧；更大的控制器功耗；更大的靜態電流，這些都需要在系統設計時被考慮。
