核心：以博世经典的五域分类拆分整车为动力域（安全）、底盘域（车辆运动）、座舱域/智能信息域（娱乐信息）、自动驾驶域（辅助驾驶）和车身域（车身电子），这五大域控制模块较为完备的集成了L3及以上级别自动驾驶车辆的所有控制功能。

1.动力域（安全）

动力域控制器是一种智能化的动力总成管理单元，借助 CAN/FLEXRAY 实现变速器管理、引擎管理、电池监控、交流发电机调节。其优势在于为多种动力系统单元（内燃机、电动机发电机、电池、变速箱）计算和分配扭矩、通过预判驾驶策略实现 CO2 减排、通信网关等，主要用于动力总成的优化与控制，同时兼具电气智能故障诊断、智能节电、总线通信等功能。

未来主流的系统设计方案如下：

1）以 Aurix 2G（387/397）为核心的智能动力域控制器软硬件平台，对动力域内子控制器进行功能整合，集成 ECU 的基本功能，集成面向动力域协同优化的 VCU，Inverter，TCU，BMS 和 DCDC 等高级的域层次算法。

2）以 ASIL-C 安全等级为目标，具备 SOTA，信息安全，通讯管理等功能。

3）支持的通讯类型包括 CAN/CAN-FD，Gigabit Ethernet 并对通讯提供 SHA-256加密算法支持。

4）面向 CPUGPU 发展，需要支持 Adapative Autosar 环境，主频需要提高到 2G，支持 Linux 系统，目前支持 POSIX 标准接口的操作系统。

2020 年 1 月 16 日，由合众汽车工程研究院副院长邓晓光带领团队开发的动力域控制器搭载哪吒汽车成功，并成功一次通过搭载车辆测试，标志着合众 PDCS（Powertrain Domain Control System）动力域控制器正式进入量产应用阶段。合众动力域控制器系统采用英飞凌（Infineon）多核处理器 200MHz 主频，具备DSP 数字信号处理及浮点运算能力，是 Hozon PDCS 的高速处理器。同时，Hozon PDCS 三核并带锁步核的主芯片实现更高功能安全，按照 ASIL C 功能安全等级开发，仅次于飞机的 D 级，有效保证用户出行安全。V 模型开发，每一步可验证，软件失效率低于 0.3%，兼具 AUTOSAR 架构+MBD 建模与控制，有效提高软件可靠性。可实时监控电控系统，智能协调及监控动力输出，提升驾控性能及安全。同时保护电池安全，根据系统需求，同步优化能量分配、增加续航里程。

合众PDCS动力域控制器

哪吒汽车第二款量产车哪吒U

合众汽车动力域控制

2.底盘域（车辆运动）

底盘域是与汽车行驶相关，由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统共同构成。传动系统负责把发动机的动力传给驱动轮，可以分为机械式、液力式和电力式等，其中机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成、液力式传动系统主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥组成；行驶系统把汽车各个部分连成一个整体并对全车起支承作用,如车架、悬架、车轮、车桥都是它的零件；转向系统保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶；制动系统迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动，其功用是减速停车、驻车制动。

智能化推动线控底盘发展。随着汽车智能化发展，智能汽车的感知识别、决策规划、控制执行三个核心系统中，与汽车零部件行业最贴近的是控制执行端，也就是驱动控制、转向控制、制动控制等，需要对传统汽车的底盘进行线控改造以适用于自动驾驶。线控底盘主要有五大系统，分别为线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂，线控转向和线控制动是面向自动驾驶执行端方向最核心的产品，其中又以制动技术难度更高。

（1）线控制动是未来汽车制动系统的发展趋势

汽车制动系统经历了从机械到液压再到电子（ABS/ESC）的发展过程，未来将向线控制动方向发展。L2 时代的线控制动可以分为燃油车、混动、纯电三大类，燃油车基本都采用 ESP(ESC)做线控制动。混动车基本都采用高压蓄能器为核心的间接型 EHB（电液压制动）。纯电车基本都采用直接型 EHB，以电机直接推动主缸活塞。在汽车智能化的趋势下，考虑到对 L3 及以上等级自动驾驶汽车来说制动系统的响应时间非常关键，而线控制动执行信息由电信号传递，响应相对更快，刹车距离更短，是未来汽车智能化的长期趋势。

线控制动系统可以分为液压式线控制动 EHB、机械式线控制动 EMB 两种类型。EHB 系统由于具有备用制动系统，安全性较高，因此接受度更高，是目前主要推广量产的方案。由于缺少备用制动系统且缺少技术支持，短期内很难大批量应用，是未来发展的方向。

EHB 系统与 EMB 系统比较

线控制动是汽车技术门槛较高的领域，全球主要的线控制动厂家是博世、大陆、采埃孚等零部件企业。EHB 国外厂商技术发展已经比较成熟，但严格意义讲还不适应于 L4 自动驾驶，国内此项技术在努力追赶；EMB 还处在研究阶段，目前看较难有突破。其中，博世的 iBooster 是典型的直接型 EHB。iBooster 通常与 ESP 配套使用，ESP 在 iBooster 失效时顶上。不过因为 ESP 也是一套电液压系统，也有可能失效，且 ESP 在设计之初只是为 AEB 类紧急制动场景设计的，不能做常规制动，所以博世在第二代 iBooster 推出后，着手针对 L3 和 L4 设计了一套线控制动系统，这就是 IPB+RBU。

线控制动系统主要供应商、产品与客户情况

（2）智能化的发展催促线控转向的产生

转向系统从最初的机械式转向系统（MS）发展为液压助力转向系统（简称 HPS），之后是电控液压助力转向系统（EHPS）和电动助力转向系统（EPS）。目前乘用车上以 EPS 为主流，商用车以 HPS 为主流，EHPS 在大型 SUV 上比较常见，其余领域比较少见。智能化的趋势下，L3 及以上等级智能汽车要求部分或全程会脱离驾驶员的操控，对于转向系统控制精确度、可靠性要求更高高，催促线控转向（Steering By Wire, SBW）的产生。

线控转向（SBW）系统是指，在驾驶员输入接口（方向盘）和执行机构（转向轮）之间是通过线控（电子信号）连接的，即在它们之间没有直接的液力或机械连接。线控转向系统是通过给助力电机发送电信号指令，从而实现对转向系统进行控制。SBW（steering by wire）的发展与 EPS 一脉相承，其系统相对于 EPS 需要有冗余功能。

目前 SBW 系统有两种方式：1）取消方向盘与转向执行机构的机械连接，通过多个电机和控制器来增加系统的冗余度；2）在方向盘与转向执行机构之间增加一个电磁离合器作为失效备份，来增加系统的冗余度。

EPS与SBW系统结构

从厂商角度看，全球 EPS 厂家以博世、捷太格特、NSK、耐世特等国际巨头为主，其中日本厂家多以精密轴承起家，向下游拓展到 EPS 领域；美国厂家则是 tier 1厂家，横向扩展到 EPS 领域；欧洲厂家类似美国厂家，但是在上游的精密机械加工领域远比美国要强。相比之下国内企业主要有三家，包括株洲易力达、湖北恒隆和浙江世宝，但是规模都比较小，技术较落后。

电助动力系统（EPS）主要供应商及客户

线控转向系统（SBW）由于技术、资本、安全等各方面的要求高，技术基本掌握在海外的零部件巨头手中，进入壁垒非常高。目前联创电子、浙江万达等国内企业开始涉足 SBW 领域，国内企业未来有望开拓 SBW 新业务。

线控转向系统（SBW）主要供应商及产品现状

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