全球第一个域控制器架构量产车——路虎卫士EE架构分析

2020年路虎卫士正式上市，这是全球第一个域控制器架构量产车，奔驰的STAR3架构也是域控制器架构，量产时间略晚于路虎。这也是当时E/E架构最先进的量产车。

什么是域控制器架构，没有统一的标准。

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上图是博世认为的车载电子架构路线图，目前大部分车辆都处于最下层的功能集成阶段，包括特斯拉的Model 3。路虎卫士处于中央化域控制器阶段，下一阶段是交叉域控制阶段，离中央计算服务器时代或者说软件定义时代和SOA时代还有很长的路要走。

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博世认为特斯拉的Model 3还处于初级阶段。

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博世设想的汽车E/E终极架构，VC就是车辆中央服务器，车辆就是标准化的电脑，所有应用和功能都通过中央CPU实现，类似于网络服务器。

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路虎卫士代号L663，架构为EVA 2.0架构，有点像上图，特别强调中央网关的作用。

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EVA 2.0架构由博世与路虎联合研发，拥有一个超级计算芯片，85个ECU，16个域。

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路虎卫士的核心架构，GWM是中央网关，拥有6路以太网连接，m为主节点，s为从节点，ADC为音频域控制，FICM是座舱域控制器，DADC是ADAS，IPMA是立体双目图像传感器模块，NSFM是近场感知模块，TCU和OBD想必大家都知道。

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首先骨干网是车载以太网，EVA2.0架构于2019年初研发，当时还未量产车载以太网物理层芯片，因此以BroadR-Reach代替，实际两者是一回事，车载以太网就是IEEE借OPEN联盟的标准推广而成。BCM-GWM就是车载以太网骨干网。

A为车身域，包括DDM驾驶员车门模块、DSM驾驶员座椅模块、PSM乘客座椅模块、PDM乘客侧车门模块、DDRM驾驶员后车门模块、PDRM乘客后车门模块、WDCM无线充电模块、TBM牵引杆、RFA遥控执行、VIM车辆锁止。HS-CAN网连接。B为以太网连接，C为TCU到车身网关的独立私有CAN网络。

TCU在EVA 2.0中又叫VDC，车辆域控制器，由LG电子设计，LG电子越南制造。

VDC内部图

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VDC提供以上服务。

2为底盘域，主要由FlexRay总线（即E）和CAN总线（F）连接，包括ABS（主动制动）、TPM胎压监测、TCCM分动箱控制、CHCM底盘控制、PSCM即电动助力转向系统、SASM转向角传感器、TCM变速箱控制、PCM动力控制。

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上图是底盘域的FlexRay总线图，红绿交叉线表示FlexRay具备自动备份功能，任何时候都留一半的带宽给备份通道，确保万无一失，目前只有德系厂家采用，缺点是物理层被NXP垄断，独家供应，价格昂贵，且带宽只有20Mbps。

3为ADAS域，DADC即ADAS控制器，也就是博世的DASy 增强版1.0，可能是瑞萨的R-CAR H3和赛灵思的FPGA做主要芯片。NFSM近场感知模块，也就是360环视加12个超声波雷达，路虎还增加了两个涉水传感器。SODL/SODR左右面障碍物检测。IMPA是摄像头模块，就是博世的立体双目摄像头，路虎捷豹全系列标配博世立体双目摄像头。CCM是仪表显示。

4为座舱域，包括ICCM即仪表、FICM即Infotainment、IDMA即中控显示屏。H为OBD诊断连接，I则仅限J20-P6发动机，J则仅限48伏特混合动力车型。

路虎的LIN网络

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上图路虎的LIN网络中，BCM为车身控制，IAU防盗系统天线，IMS内部运动传感器，HCMA/HCMB左右前照灯，SWM方向盘模块，WIPER雨刷，RASM雨量与光线传感器模块，IAL氛围灯，RVMM后视镜，BBS主动降噪发声器，SBM天窗百叶窗，SCM天窗控制。BMS蓄电池监测，PSDB配电盒，ALCM交流发电机。

MHEV系统架构图

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48V轻混系统的最大好处，就在于对发动机启停、起步、刹车等工况下的优化，能直接省下不少油。首先，更高电压下驱动的更大功率的启停电机，能够更轻松地带动发动机曲轴，使得系统工作的延时更短、顿挫感更小，而且，48V系统有了更大容量的蓄电池、更大功率的电机，所以比起一般的启停系统能够实现更多功能。譬如车辆起步、短暂停车的时候，带48V系统的动力总成可以采用纯电驱动，从而避开燃油车起步时最耗油的怠速阶段；在刹车、滑行的时候，还可以通过发动机制动回收一部分动能，减少过程中的能量耗散。有一些48V系统，甚至可以在发动机停机的状态下短暂接管空调，给空调压缩机供能，避免空调一并停机。

路虎的MHEV还有就是机械增压，利用低压系统（48V）在消耗很少电能的前提下为发动机提供更多进气量。而发动机可以用多喷油的方式，在总输出功率上产生一个放大比例。电增压消耗3-5千瓦能量的同时，发动机可以多输出15千瓦甚至更多。其实发动机将额外的油气转化成能量的过程本身并没有太多的效率改善。而且，现在的电增压基本都是瞬态工作，一般用于柴油机车辆。因为随着排放标准的升级，多级增压系统的热惯性特点导致的冷启动排放问题，使得满足欧洲RDE和美国SULEV成了难题。用电增压替代二级增压里的高压级，或者对已有增压系统进行补充，可以使得柴油机冷启动排放问题大大缓解。同时还可以提供加速瞬间的EGR（废气再循环）降低氮氧化物NOx的瞬间排放。