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简述汽车电子域控制器的前世今生
作者: 硬核汽车电子 来源: AutoIO 日期: 2020年4月3日

近几年,随着奥迪的zFAS横空出世,车载电子领域大家谈论的比较多的就是域控制器。有的叫DCU(Domain Control Unit)有人叫DCM( Domain Control Module),有的叫MDC(Multi-Domain Controller)。感觉非常高大上的样子。究竟什么叫域控制器,如何去定义域控制器?
 

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先说说车载ECU
ECU(Electronic Control Unit)是电子控制单元,也称“行车电脑”,是汽车专用微机控制器。一般ECU由CPU、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。ECU一般采用通用且功能集成,开发容易的CPU;软件一般用C语言来编写,并且提供了丰富的驱动程序库和函数库,有编程器,仿真器,仿真软件,还有用于calibration的软件。
 
ECU也有比较通俗的模样,一块PCB 盖上两片铁板。
 
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ECU的功能也相对单一,基本上就是一个ECU实现一个主要的功能。比如车门控制,转向助力。它们也都有共同的特点,就是:有输入,有输出,里面还有个单片机。
 
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最开始ECU是用于控制发动机工作,后来随着车辆的电子化发展,ECU逐渐占领了整个汽车,从防抱死制动系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统,到现在逐渐延伸到了车身各类安全、网络、娱乐、传感控制系统等。
 
随着车子电子化程度越来越高,尤其是自动驾驶、主动安全等功能的增加,车子的 ECU 会急速增加,基本上一辆车子里的 ECU 平均会达到 50-70 个,而现在一些电子结构复杂的车子,ECU 数量早就超过了一百。2005年的BMW 7系已经配别65个ECU。到了2010年,奥迪A8上使用的ECU数量超过了100个。
 
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Domain Controller
如此多的ECU错综交错,不仅带来了十分复杂的线束设计,而且逻辑控制也十分混杂。
 
随着这些年车载电子的发展,特别是高性能MCU在车载电子的使用。车载电子电器主要形成了功能“域”的架构,即Domain的架构。典型的是分为动力总成,底盘控制,车身控制,ADAS,娱乐系统这5个主要的domain。每个Domain有一个主要的高性能的ECU(这就是Domain Controller),负责处理Domain内的功能处理和转发。Domain内部一般使用低速总线,Domain之间使用高速总线或者现在用的比较多的车载以太网互联。
 
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使用域的架构一是能够将传感与处理分开,传感器与ECU不再是一对一的关系。管理起来比较容易。另外可以适当的集成化,减少ECU的数量。平台的可扩展性也会更好。
 
这些域控制里面比较受大家关注的就是ADAS域控制了。过去一套ADAS系统,要有好几个独立的ECU才能实现。比如车道偏移和交通识别ECU、前向碰撞预警ECU、泊车辅助ECU、盲区检测ECU。有的还有全景环视ECU、后防碰撞预警ECU等等。
 
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现在有了ADAS域控制器后,一个域控制器就实现了所有功能。
 
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综上,域控制器的“域”是指功能域,所以娱乐系统,车身控制器都可以称作一个域控制器,不只是指ADAS。回到文章开头zFAS 是德语zentrales Fahrerassistenz-Steuergeraet的缩写(英文全称central driver assistance controller)
 
随着未来汽车电子电器架构从Domain架构向Zone架构演化。届时我们再提域控制器可能就从功能域上的“域”真正变成实际区域的“域”了。
 
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小结
随着整车电子电器架构的演化,域控制器将会越来越强大。对电子设计的要求也会越来越高。过去老一代工程师总认为消费电子比车载电子领先5到10年。现在观念该转变了。接下来的几年,大家会看到很多类似服务器级别的域控制器。这些超级计算平台功耗动辄上百瓦。如此复杂的系统,光电路图就要一百多页,一般要配备10到20位电子工程师。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:Jack)

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