一个被忽略的问题:为什么要分成五个域?
当我们说「域集中架构」时,很多人会问:为什么是5个域?为什么不是3个或7个?
答案藏在一个深刻的工程哲学里:按功能解耦,按安全分级,按实时性分组。
这不是随意划分,而是经过无数次工程实践后找到的最优平衡点。
五大域的功能定位:各司其职的协作网络
核心原则:高内聚,低耦合
- 高内聚:同一个域内的功能高度相关,数据交互频繁
- 低耦合:不同域之间相对独立,接口清晰
- 目标:局部故障不扩散,升级影响可控
域1:动力域 - 能量的指挥官
核心使命:管理能量的产生、传递、转化
管辖范围:
- BMS(Battery Management System,电池管理系统):电池健康管家
- MCU(Motor Control Unit,电机控制器):动力输出执行者
- VCU(Vehicle Control Unit,整车控制器):能量分配决策者
- OBC(On-Board Charger,车载充电机):能量补给管理
- DC-DC:高压到低压的能量转换
真实场景:一脚油门背后的协同
当驾驶员踩下加速踏板,0.05秒内发生的事情:
- VCU接收踏板信号:深度60%
- VCU查询BMS:当前SOC、电池温度、可用功率
- BMS反馈:SOC 75%,温度32°C,可用功率120kW
- VCU计算扭矩需求:根据驾驶模式(运动模式)计算目标扭矩280Nm
- VCU发送指令给MCU:目标扭矩280Nm
- MCU执行:控制电机输出280Nm
全程通过CAN总线完成,通信周期10ms。
动力域的核心指标
| 指标 | 数值 | 意义 |
|---|---|---|
| 响应时间 | 小于50ms | 从踏板到扭矩输出的延迟 |
| 通信周期 | 10ms | VCU与BMS/MCU的数据刷新频率 |
| 功能安全等级 | ASIL C | 失效会导致严重后果 |
| 计算负载 | 中等 | 主要是控制算法,非AI计算 |
售后关键:动力域故障占比35%
高频故障类型:
- 通信中断(40%):CAN总线故障、线束接触不良
- 传感器异常(30%):温度传感器、电流传感器漂移
- 控制策略冲突(20%):软件版本不匹配
- 硬件损坏(10%):真正的电机、电池故障
诊断要点:
- 先查通信,再查传感器,最后查执行器
- 80%的动力域故障可以通过读取数据流定位
- 关键数据:高压电压、电流、SOC、温度、扭矩反馈
域2:底盘域 - 安全的守护者
核心使命:车辆稳定性与主动安全
管辖范围:
- ESP(Electronic Stability Program,电子稳定程序):防侧滑、防翻滚
- EPS(Electric Power Steering,电动助力转向):转向控制
- iBooster:线控制动系统
- CDC(Continuous Damping Control,连续阻尼控制):主动悬架
- ABS(Anti-lock Braking System,防抱死系统):制动防抱死
真实场景:湿滑路面紧急制动
雨天高速120km/h,前方突然出现障碍物,驾驶员急刹车:
传统制动系统:
- ABS介入,防止车轮抱死
- 制动距离:80米
底盘域协同控制:
- iBooster:线控制动,响应时间150ms(传统液压450ms)
- ESP:检测到车身侧滑趋势,左前轮减压10%,右后轮加压15%
- EPS:微调转向角度2度,修正车身姿态
- 能量回收:前60%制动力用电机回收,后40%用机械制动
- 制动距离:68米,缩短15%
全程协同时间:0.2秒
底盘域的核心指标
| 指标 | 数值 | 意义 |
|---|---|---|
| 响应时间 | 小于20ms | 安全类功能要求极高实时性 |
| 通信周期 | 5ms | 比动力域更高频 |
| 功能安全等级 | ASIL D | 最高安全等级 |
| 冗余设计 | 必须 | 关键传感器和执行器双备份 |
售后关键:底盘域故障不能拖
高频故障:
- 轮速传感器异常(35%):导致ESP/ABS失效
- 转向角度传感器漂移(25%):车身稳定控制失准
- 制动压力异常(20%):iBooster故障
- 悬架电磁阀故障(20%):CDC失效
诊断红线:
- 底盘域故障必须当天处理,不能让客户开走
- ASIL D级别故障,法律责任重大
- 维修后必须进行动态测试验证
域3:座舱域 - 体验的创造者
核心使命:人机交互与用户体验
管辖范围:
- 仪表屏(Instrument Cluster):驾驶信息显示
- 中控屏(Infotainment System):娱乐、导航、设置
- HUD(Head-Up Display,抬头显示):投影显示
- 语音助手:AI交互
- 氛围灯、座椅记忆:舒适性功能
真实场景:智能语音控制的复杂度
用户说:「我有点冷」
座舱域的处理流程:
- 语音识别:将语音转为文字(麦克风阵列+降噪算法)
- 语义理解:识别意图=「调高温度」(NLP自然语言处理)
- 上下文分析:当前车内温度22°C,车外温度5°C
- 决策:建议温度24°C
- 执行:通过车身域控制空调系统
- 反馈:「已为您调至24度」
全程耗时:1.2秒
算力需求:15-30 TOPS(语音识别+NLP推理)
座舱域的核心指标
| 指标 | 主流方案 | 高端方案 |
|---|---|---|
| 芯片算力 | 高通8155(8 TOPS) | 高通8295(30 TOPS) |
| 屏幕数量 | 2-3块 | 4-5块(含后排娱乐) |
| 响应延迟 | 小于300ms | 小于100ms(跟手感) |
| 语音唤醒 | 离线唤醒 | 全离线识别+理解 |
| 功能安全 | QM级别 | 不影响行车安全 |
售后关键:座舱域=软件服务
高频问题:
- 卡顿、死机(40%):软件BUG,OTA解决
- 语音识别不准(25%):麦克风阵列标定
- 屏幕触控失灵(20%):硬件故障
- 蓝牙连接问题(15%):协议兼容性
诊断要点:
- 90%的座舱域问题是软件问题
- 重启可以解决50%的问题
- OTA升级可以解决70%的问题
- 硬件更换是最后选择
域4:ADAS域 - 智能的大脑
核心使命:感知、决策、规划
管辖范围:
- 感知融合:摄像头、毫米波雷达、激光雷达(如有)
- 定位:GPS+IMU+高精地图
- 决策规划:路径规划、行为预测
- 执行接口:与底盘域、动力域协同
真实场景:城市NGP的算力消耗
城市道路自动驾驶1秒钟的计算:
感知层:
- 11个摄像头,每个2MP,30fps = 单秒处理330帧图像
- 5个毫米波雷达,100Hz刷新 = 单秒500次扫描
- 1个激光雷达(如有),10Hz = 单秒10个点云帧
数据量:
- 摄像头数据:330帧 × 2MB = 660MB/秒
- 点云数据:10帧 × 5MB = 50MB/秒
- 总数据流:710MB/秒
计算任务:
- 目标检测:识别车辆、行人、自行车、交通标志
- 车道线识别
- 可行驶区域分割
- 行为预测:预测周围车辆的下一步动作
- 路径规划:计算最优行驶轨迹
算力需求:200-500 TOPS
ADAS域的核心指标
| 级别 | L2 | L2+ | L3(城市) |
|---|---|---|---|
| 算力 | 10-30 TOPS | 100-200 TOPS | 500-1000 TOPS |
| 传感器 | 5R1V(5雷达1视觉) | 5R5V或11R11V | 11V+激光雷达 |
| 响应时间 | 小于200ms | 小于100ms | 小于50ms |
| 功能安全 | ASIL B | ASIL C | ASIL D |
| 典型方案 | Mobileye EyeQ4 | 地平线征程5 | 英伟达Orin-X |
售后关键:ADAS域的标定挑战
高频问题:
- 摄像头标定偏移(35%):碰撞、更换挡风玻璃后
- 毫米波雷达遮挡(25%):泥水、积雪
- 感知误报(20%):软件算法优化不足
- 高精地图过期(20%):道路改造后未更新
诊断难点:
- 需要专用标定设备(投资50万以上)
- 标定精度要求:角度误差小于0.1度
- 标定后必须实车测试验证
- 关键:碰撞维修后必须重新标定,否则ADAS功能失效甚至误判
域5:车身域 - 基础的管家
核心使命:车身舒适性与便利性功能
管辖范围:
- BCM(Body Control Module,车身控制模块):车灯、雨刷、车窗
- 门锁系统:无钥匙进入、电动门
- 空调系统:温度、风量控制
- 座椅控制:加热、通风、按摩、记忆
- 氛围灯、香氛系统
真实场景:智能迎宾
用户带着手机钥匙走近车辆2米:
- 蓝牙感应:检测到手机钥匙
- 身份识别:匹配用户账号
- 唤醒序列:
- 外后视镜展开
- 氛围灯亮起(用户自定义颜色)
- 迎宾灯投影
- 座椅调整到用户记忆位置
- 空调预设温度启动
- 方向盘加热(冬季)
全程时间:1.5秒
涉及控制点:15个以上
车身域的核心指标
| 指标 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 响应时间 | 小于500ms | 非安全关键,用户可感知 |
| 通信周期 | 50-100ms | 实时性要求较低 |
| 功能安全 | QM级别 | 不影响行车安全 |
| 节点数量 | 30-50个 | 管理的ECU/执行器最多 |
售后关键:车身域故障最琐碎
高频问题:
- 车窗升降异常(30%):电机老化、夹紧力学习
- 氛围灯不亮(25%):LED灯珠故障、线束接触不良
- 座椅记忆失效(20%):存储芯片数据丢失
- 空调制冷不足(25%):压缩机、冷媒泄漏
诊断特点:
- 故障点分散,需要逐个排查
- 80%是执行器或传感器硬件问题
- 维修成本低,但耗时长
- 客户满意度影响大(频繁接触的功能)
五大域的协同:一个完整的驾驶场景
场景:高速公路自适应巡航(ACC)超车
涉及的域协同:
- ADAS域(主导):
- 感知:前车距离80米,速度100km/h,自车速度110km/h
- 决策:保持车距,准备超车
- 检测:左侧车道安全,可以变道
- 座舱域(交互):
- 仪表显示:ACC工作状态
- 拨动转向灯拨杆:驾驶员确认变道意图
- 底盘域(执行):
- EPS:控制转向,变道角度3度
- ESP:监控车身稳定性
- 转向灯闪烁
- 动力域(配合):
- VCU:保持110km/h速度
- MCU:输出恒定扭矩
- 车身域(辅助):
- 外后视镜:保持展开状态
- 车窗:自动上升(高速行驶)
跨域通信:
- ADAS→底盘:目标转向角度、速度
- ADAS→动力:目标速度
- 底盘→ADAS:实际转向角度反馈
- 动力→ADAS:实际速度反馈
通信频率:10-20ms刷新一次
大家不知道的隐藏真相
真相1:为什么ADAS域和座舱域经常融合?
表面原因:降低成本
深层原因:算力复用
- ADAS域的算力在高速公路场景仅用30-40%
- 座舱域的语音、人脸识别也需要AI算力
- 融合后一颗芯片干两件事,成本降低30%
案例:
- 小鹏G9:英伟达Orin-X(508 TOPS)
- ADAS占用:200 TOPS
- 座舱占用:50 TOPS
- 预留冗余:258 TOPS(未来OTA升级用)
真相2:为什么特斯拉不单独设置车身域?
特斯拉的架构更激进:
- 左车身控制器:管理车辆左侧所有功能
- 右车身控制器:管理车辆右侧所有功能
- 优势:线束更短(按物理位置布局)
- 劣势:软件复杂度提升50%
这就是区域架构(Zone Architecture)的雏形。
真相3:售后最大的误区
很多技师认为:
- 动力域故障 = 换电机、换电池
- 底盘域故障 = 换传感器、换执行器
实际情况:
- 70%的故障是域之间通信问题或软件配置错误
- 真正的硬件故障仅占30%
案例:
客户投诉「ESP故障灯亮」
- 错误思路:更换ESP控制器(成本8000元)
- 正确思路:检查轮速传感器信号→发现左前轮速传感器线束虚接→清洁接头(成本0元)
给售后人的实战建议
建议1:建立域思维的诊断框架
故障诊断三步法:
- 定位故障域:根据故障现象判断属于哪个域
- 检查域间通信:该域是否能正常与其他域通信
- 定位具体模块:在域内逐步缩小范围
建议2:掌握各域的关键数据流
动力域必看数据:
- 高压电压、电流
- SOC、SOH
- 电池温度(最高、最低、温差)
- 目标扭矩 vs 实际扭矩
底盘域必看数据:
- 四轮轮速
- 转向角度 vs 目标角度
- 制动压力
- 横摆角速度
ADAS域必看数据:
- 摄像头图像质量
- 目标识别数量
- 定位精度
- 决策状态机
建议3:投资域架构诊断工具
必备工具(按优先级):
- 原厂诊断仪:能读取所有域的数据流(3-8万元)
- CAN分析仪:监控域间通信(1-3万元)
- ADAS标定设备:摄像头、雷达标定(30-80万元)
- 示波器:分析信号波形(5000-2万元)
投资回报:
- 诊断效率提升60%
- 误诊率下降80%
- 客户满意度提升40%
本章核心要点
✅ 五大域划分遵循功能解耦、安全分级、实时性分组的原则
✅ 动力域:能量管家,ASIL C,响应50ms
✅ 底盘域:安全守护者,ASIL D,响应20ms,最高优先级
✅ 座舱域:体验创造者,QM级,响应300ms,软件服务占主导
✅ ADAS域:智能大脑,算力200-500 TOPS,标定是售后难点
✅ 车身域:基础管家,节点最多,故障最琐碎
✅ 70%的故障源于域间通信或软件配置,而非硬件损坏
下一篇,我们将深入域控制器的核心指标与主流芯片方案,解析英伟达、高通、地平线、华为的技术路线之争。