物理區域控制單元
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
物理區域控制單元的實例教程
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，并將于2023年底實現量產交付。
產品介紹
經緯恒潤物理區域控制單元集成整車的配電功能，包括隔離開關，一級配電，二級配電；區域網關路由功能，百兆以太網，CANFD， LIN等；車身舒適域，新能源動力域，部分底盤域以及空調熱管理的輸入輸出信號采集控制。目前該產品已完成研發、試驗和小批量生產，即將開啟大批量交付。
展開 近日，經緯恒潤對外發布了2023新產品系列家族：
· 電氣化黑科技-電動增壓器eBooster；
· 汽車域控新架構必備神器-中央計算平臺和物理區域控制單元；
· 顛覆你認知的AR-HUD；
· 提升智駕競爭力法寶-行泊一體產品家族；
· 助力高階自動駕駛落地-4D成像毫米波雷達。
速來圍觀吧！
經緯恒潤2023年新產品發布會
我們認真重新看一下特斯拉在Model 3 到Model Y的區域控制器——已經從從第一代迭代到第三代。
從兼容性的角度來看，這三控制器一直在接口上保持向前的兼容性，但是內部的功能分配確實在迭代。
從我目測來看，主要改變有這么一些：
● 三個控制器從功能上把車身、熱管理和超聲輔助三個功能完全做了分配
● 三個控制器還把轉向（轉向管駐）和駐車的一部分功能橋接起來
● 三個控制器通過E-fuse的方式，把所有的繼電器弄沒了，實現了所有控制器的配電設計
● 覆蓋了所有的通信，把所有的CAN和LIN通信有效傳輸到中央控制器里面
▲圖1. 三個區域控制器
我感興趣的地方還在于，特斯拉對所有三個控制器的連接器進行了重新定義，采用自制連接器的方式實現了降本。實際上我們看到在BMS、逆變器連接器、充電控制器這些自制的控制器，在連接器上都是這么干的。
▲圖2. 這種Zonal控制器把大量引腳的連接器給板端自制了（公端定制化）
Part 1 功能分配
我仔細對比了，三個控制器都具備了通信和配電兩個基本的Zonal的功能（在其他車企里面，都喜歡用以太網來做這個事情，差異是特斯拉的通信網絡節點其實不多，都被合并了）；然后里面大量合并了功能——我分解了一下，主要是車身控制、熱管理、附件、駐車還有座椅控制的功能。
作為對比，一般來看這三個Zonal如果是其他車企來做，一般會分為門模塊、集成式車身控制器、座椅控制器、熱管理控制器HVAC和前端冷卻控制器Theraml Unit和泊車控制器，這里有這么多燈光控制，內飾燈可能單獨分一個控制器來做。
從控制結構來看，三個區域控制器可以使用分布式來做，也可以在信息主系統上面做一些頂層的應用，實現一個系統的控制。
▲圖3.
展開 將I/O與計算分離
現在，所有的傳感器、外設和執行器直接連接到域控制器。雷達、攝像頭、激光雷達和超聲波傳感器都從車輛的不同位置通過數據線連接到一個主動安全域控制器。類似地，座椅位置傳感器、用于調整座椅位置的電機控制以及用于加熱座椅的溫度傳感器都連接到座椅ECU。用于HVAC的風扇轉速控制和用于區域氣候控制的溫度傳感器連接到HVAC ECU等。
在使用區域控制器體系結構中，每個傳感器和執行器都根據其位置連接到本地區域控制器。然后區域控制器執行一些本地數據轉換，匯總數據并通過高速電纜將數據傳送至中央控制單元。
通過這種方式，I/O從實際處理信息的計算中抽象出來。區域控制器通過控制器CAN或LIN總線與ECU或與車身控制相關的傳感器通信，或者通過以太網或LVDS與攝像頭或其他ADAS傳感器進行通信。
圖3 區域控制器架構，區域控制器的數量可以根據需求設定，以上是三個示例
在Aptiv的智能車輛架方法中，區域控制器包括可定制的模型，與逐步提高的自動化水平相對應。處理過程分布在幾個中央計算設備中。開放服務器平臺負責計算密集型應用程序，如ADAS、用戶體驗等。動力總成和底盤控制器負責車輛動力學，包括電機/傳動、制動、轉向和懸掛。車輛中央控制器(CVC)負責車身控制和整體網絡管理。雖然不同的OEM在添加這些軟件定義特性的位置和方式上可能選擇不同的方法，但實現這種方法所需的基本原則和技術構建塊是相同的。
CVC也是所有區域控制器的主體和電源控制單元，它處理與外部世界的通信。它接收OTA更新，并根據需要將它們分發到車輛中的系統。它通過以太網與區域控制器連接，所以它可以向它們發送更新，而區域控制器可以更新連接到它們的其他ECU。
展開 將I/O與計算分離
現在，所有的傳感器、外設和執行器直接連接到域控制器。雷達、攝像頭、激光雷達和超聲波傳感器都從車輛的不同位置通過數據線連接到一個主動安全域控制器。類似地，座椅位置傳感器、用于調整座椅位置的電機控制以及用于加熱座椅的溫度傳感器都連接到座椅ECU。用于HVAC的風扇轉速控制和用于區域氣候控制的溫度傳感器連接到HVAC ECU等。
在使用區域控制器體系結構中，每個傳感器和執行器都根據其位置連接到本地區域控制器。然后區域控制器執行一些本地數據轉換，匯總數據并通過高速電纜將數據傳送至中央控制單元。
通過這種方式，I/O從實際處理信息的計算中抽象出來。區域控制器通過控制器CAN或LIN總線與ECU或與車身控制相關的傳感器通信，或者通過以太網或LVDS與攝像頭或其他ADAS傳感器進行通信。
圖3 區域控制器架構，區域控制器的數量可以根據需求設定，以上是三個示例
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概述
新能源汽車根據其動力源可分為純電動汽車 (EV) 和混合動力車 (HEV\PHEV)。整車控制器是新能源汽車的核心控制部件，主要功能是解析駕駛員需求，監控汽車行駛狀態，協調控制單元如BMS、MCU、EMS、TCU等的工作，實現整車的上下電、驅動控制、能量回收、附件控制和故障診斷等功能
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