详解整车区域控制器(ZCU)

根据转向/制动要求和驾驶条件(例如地面状况、风等)控制车辆的稳定性和动态性

车身与舒适性

控制车门、车窗、车顶和座椅,气候控制等

LIN,CAN,CANFD

多媒体/信息娱乐

音频CD、DVD播放器、MP3播放器、电视、后排座椅娱乐、导航信息服务等

MOST,CAN

人机界面

高级显示技术

高级驾驶辅助系统(ADAS)

车道偏离警告、交通标志识别、夜视、行人检测、停车辅助等

CAN,FlexRay

车内总线类型

通信介质

最高传输速率

成本

优势

局限

应用场景

MOST

双绞线、光纤

150Mbps

五星

线束质量轻、抗干扰性强、传输速率高、信号衰减少

扩展性差、研发周期长、成本高昂

导航、信息娱乐等

CAN

非屏蔽双绞线

1Mbps

两星

实时控制、成本低廉、抗干扰性强

传输速率相对较低

空调、电子显示、故障诊断等

CAN-FD

8Mbps

三星

实时控制、可靠性高、成本较低、传输速率提高

由CAN升级至CAN-FD存在兼容性问题

LIN

单线缆

20Kbps

一星

成本低廉

传输速率低

灯光、门锁、座椅等

FlexRay

10Mbps

四星

实时控制、容错能力强、传输速率高

成本高昂

引擎、ABS、线控转向等

架构名称

架构类型

落地情况

特点

应用车型

理想

LEEA3.0

800V纯电平台

将车控、座舱、智驾三合一(1CCU+NZCU),配合数个区控制器

2023年落地

小鹏

X-EEA3.0

G9

跨域集中+功能域集中(3*DCU+2*ZCU),三个域控制器分别控制车控、智驾和座舱,两个区控制器按照就近原则控制左右

-

广汽

星灵架构

跨域集中+功能域集中(3*DCU+4*ZCU),三个域控制器为中央计算、座舱和智驾,四个区控器负责车身左、右、前、后

长城

GEEP4.0

跨域集中+功能域集中(3*DCU+2*ZCU),三个域控制器为中央计算、座舱和智驾,三个区控器负责车身左、右、前

2022年落地

术语/拓扑结构

解释

TREETOPOLOGY

树状拓扑,具有层次结构,从一个中心点开始,分支到多个子节点

STARTOPOLOGY

星状拓扑,所有节点都直接连接到中心节点,中心节点控制通信

RINGTOPOLOGY

环形拓扑,节点形成闭合环路,数据按顺序在环中传输

#02

功能分类

功能描述

作用与目的

区域I/O中心

为传感器、执行器提供接口,实现I/O控制与信号采集。

确保传感器和执行器可以与系统进行有效通信,收集必要的数据。

区域供电中心

为区域内用电设备供电,并提供设备用电智能化管理。

保障设备稳定运行,优化电力使用效率。

区域数据中心

传感器/执行器抽象和原子化服务封装,实现服务与信号映射。

将传感器和执行器的功能抽象化,便于管理和调用服务。

以太网

传输介质

双绞线

单铜线

传输速率

20Mbps

100~1000Mbps

相对成本

最低

实时性好、有优先级区分

串行通信,确定性强、成本低,无冲突仲裁机制

双备份,兀余性好、确定性和实时性强

高带宽,部署灵活、技术成熟稳定

控制器、座舱仪表、变速箱等

车窗、车门、座椅、天窗等

底盘及动力系统

高级驾驶辅助及智能座舱

#03

传感器类型

数据生成量

传感器数量

总数据生成量

雷达

0.1-15Mbps

2

0.2-30Mbps

LiDAR

20-100Mbps

40-200Mbps

摄像头

500Mbps-3.5Gbps

4

2-14Gbps

区域模块

520Mbps-3.6Gbps

8

2.1-14.3Gbps

模块

功能

接口

数量

作用

E3640

核心处理器,6xARMCortexR5@600MHz

1

提供处理能力,执行任务和控制其他模块。

SRAM

4MBSRAMwithECC

提供高速存储,用于存储临时数据和指令。

PMIC

电源管理

3.3V,0.8V

管理电源输入,调节和分配电压。

LINPHY

LIN总线通信

进行LIN总线通信,用于车载网络。

CAN/CAN-FDPHY

CAN和CAN-FD总线通信

CAN/CAN-FD

进行CAN和CAN-FD总线通信,用于车载和工业网络。

AnalogMux

模拟信号处理

模拟信号

处理和选择多个模拟输入信号。

LIN总线接口

连接LINPHY,进行LIN通信。

CAN和CAN-FD总线接口

连接CAN/CAN-FDPHY,进行CAN和CAN-FD通信。

SPI

串行外设接口

QSPI,NorFlash,HS/LSDriver,EthernetPHY,MSDI,EPBDriver,MotorDriver

连接外部设备进行高速串行通信。

QSPI

高速串行接口

NorFlash

进行高速串行通信,通常用于连接存储设备。

Ethernet

以太网接口

EthernetPHY

连接以太网PHY,进行网络通信。

GPIO

通用输入输出端口

数字输入和输出

3

处理数字信号输入和输出,用于控制和通信。

ADC

模数转换器

将模拟信号转换为数字信号。

PMU

电源管理单元

管理芯片的电源状态和电源控制。

存储器

存储固件和数据。

HS/LSDriver

高速/低速驱动器

驱动高速和低速信号设备。

以太网物理层接口

提供物理层的网络连接。

MSDI

混合信号驱动接口

处理和驱动混合信号设备。

EPBDriver

电子驻车制动驱动器

控制电子驻车制动系统。

MotorDriver

电机驱动器

控制和驱动电机。

输入电压

12V/24V输入

提供电源输入。

数字信号处理

控制方式

描述(Description)

Directdrive

通过微控制单元(MCU)直接管理电路的开/关操作

通过微控制单元进行控制(Controlviamicrocontrollerunits):这意味着驱动电路直接由微控制器进行控制,微控制器可以执行简单的开关操作。基本的开/关控制和保护(Basicon/offcontrolandprotection):这种方法提供了基本的开/关控制,并且可以提供基本的保护功能,例如过载保护。直接连接保护(Directconnectionprotection):保护功能包括防止直接连接时可能出现的过电流或短路情况。

SPIcontrol

一种高速同步串行通信协议

通过微控制单元进行控制(Controlviamicrocontrollerunits):与Directdrive类似,这种控制方式依赖于微控制单元来执行控制任务。串行通信协议(Serialcommunicationprotocol):SPI(串行外设接口)是一种同步串行通信协议,允许微控制器和SmartFET之间进行快速通信和控制。立即保护调整(Immediateprotectionadjustment):可以立即调整保护参数,如电流限制值,以适应不同的工作条件。

LINcontrol

低成本的串行通信协议,主要用于汽车电子中的低速网络应用

无需微控制单元(Noneedformicrocontrollerunits):LIN(局部互联网络)协议使得控制可以在没有复杂微控制单元的情况下进行,适用于简单的应用场景。串行通信协议(Serialcommunicationprotocol):LIN是一种串行通信协议,通常用于低速网络中的从机设备控制。立即保护调整(Immediateprotectionadjustment):LIN控制下也可以实时调整保护参数。非微控制单元模块的适用性强(Veryapplicabletomoduleswithoutmicrocontrollerunits):这种控制方式特别适用于不包含微控制单元的模块,简化了设计和实现。

Ethernetcontrol

利用以太网协议进行数据传输和设备控制

无需微控制单元(Noneedformicrocontrollerunits):通过以太网进行控制,可以不依赖于微控制单元。高速通信(High-speedcommunication):以太网提供了高速数据传输能力,适用于需要大数据量交换的应用。串行通信协议(Serialcommunicationprotocol):以太网也使用串行通信协议,确保数据可靠传输。立即保护值调整(Immediateprotectionvalueadjustment):通过以太网可以迅速调整保护设置,确保系统在各种条件下的安全性和稳定性。

#04

部分

组件

通信方式

功能解析

传统中央网关架构

所有ECU通过CAN总线与中央网关连接,中央网关负责所有数据的集中处理和转发

中央网关(CentralGateway),ECU

CAN总线(CAN)

每个ECU负责特定的车辆功能,如发动机、变速器等

增加PDC的架构

引入域控制器,通过以太网与中央网关连接,域控制器负责特定领域的ECU管理,减轻中央网关的负担

中央网关(CentralGateway),PDC,ECU

CAN总线(CAN),以太网(ETH)

ECU由域控制器管理,域控制器具有功能:扭矩选择、能量管理、BMS、DCDC、电机控制、底盘控制

每个ECU负责特定的车辆功能,如发动机、变速器、充电管理等

区域控制器和高性能计算架构

引入高性能计算(HPC)作为核心,通过以太网连接区域控制器,区域控制器管理特定物理区域的ECU,提高系统模块化和灵活性

高性能计算(HPC),区域控制器(Zone),ECU

HPC具有功能:扭矩选择、能量管理、BMS、DCDC、电机控制、底盘控制

ZCU允许信息在它和ECU之间单向传递,而不对信息进行任何形式的处理或修改

每个ECU负责特定的车辆功能,如发动机、变速器、充电管理、扭矩矢量控制等

THE END
1.林肯中控操作指南专业设置作为美国历史悠久的汽车品牌,林肯以其卓越的性能和豪华的内饰设计赢得了全球消费者的喜爱,随着科技的不断发展,林肯车型的中控台设计也日趋智能化、人性化,本文将详细介绍林肯中控的各项功能和使用方法,帮助车主更好地了解和运用这一系统。 林肯中控概述 林肯中控是集导航、音响、车辆设置、智能驾驶辅助等功能于一体的核https://hujyw.com/post/1893.html
2.大众CC中控屏功能揭秘,独特魅力与体验解析技术知识综合来看,2014大众CC中控屏凭借其独特魅力赢得了广大消费者的喜爱,作为汽车智能化、科技化的代表之一,它不仅提高了驾驶的便捷性和安全性,更为驾驶者和乘客带来了更加舒适的驾乘体验,展望未来,随着科技的不断发展,我们期待中控屏能够带来更多的惊喜和便利,随着5G技术的普及和应用,中控屏的互联功能将更加完善,为我们提供https://thtcgt.com/post/2391.html
3.中国第一汽车股份有限公司申请主从网络管理专利,保证ECU基本功能金融界2024年12月5日消息,国家知识产权局信息显示,中国第一汽车股份有限公司申请一项名为“主从网络管理方法、装置、电子设备及存储介质”的专利,公开号CN 119071092 A,申请日期为2024年8月。 专利摘要显示,一种主从网络管理方法、装置、电子设备及存储介质,涉及语音车控技术领域,它包括:在被唤醒后,进入网络模式,在https://www.dongchedi.com/article/7444855862864249398
4.汽车网关(gateway)系统的作用原理及部分车型网关位置近期,很多车联网朋友反馈汽车远程数据终端无法直接通过OBD接口采集汽车CAN数据,其实这个原理上说的https://m.yoojia.com/article/9586386662781761134.html
5.万万没想到,博世也要推出信息安全产品了前面提到,中央网关要起到的一些作用,包括入侵检测和防火墙等。那么作为系统来说,该如何辨别异常行为是入侵导致的还是系统本身出了问题,又或者是驾驶员的误操作?Escrypt的这套方案——Intrusion Detection and Prevention Solution,简称IDPS,就是要起到这个作用。 http://www.cheyun.com/content/17213
6.智能网联汽车电子电气架构(上),产品经理,Rss大学生社区c.在未来,随着高级别自动驾驶的规模化应用,汽车电子及软件功能大幅增长,架构形式将向基于中央计算平台的整车集中式电子电气架构演进:各采集、执行节点将原始数据通过网关传输到中央控制器处理,所有数据的处理与决策制定都在这里完成。其中,与自动驾驶相关的传感数据也将由中央控制器处理后进行决策。 https://www.saikr.com/a/567956
7.智能汽车中央网关解决方案中央网关是下一代智能汽车电子电气架构的核心部件,作为整车网络的数据交互中枢,实现将CAN/FD,LIN,ETHERNET,4G/5G等车载异构网络数据在不同网络间路由通信;作为整车对外网络通信的唯一通道,提供全面的安全解决方案和高级安全防护,保障车内外的通信安全,同时支持远程云刷写、在线诊断、在线标定等网联功能。 https://2d.ciftis.org/view/productmgr/productdetail?productId=58464
8.汽车网关(gateway)系统的作用原理及部分车型网关位置.docx"汽车网关(gateway)系统的作用原理及部分车型网关位置" 一、网关的定义和作用 网关是汽车网络系统的核心控制装置,负责协调不同结构和特征的 CAN 总线网络及其他数据网络之间的协议转换、数据交换、故障诊断等工作。网关既可以用于广域互联,也可以用于局域互联,充当着转换重任的计算机系统或者设备,在使用不同协议、数据或https://download.csdn.net/download/yongbai8008/12351797
9.详解整车区域控制器(ZCU)随着智能网联汽车技术的迅猛发展,整车区域控制器ZCU(Zone Control Unit)作为汽车电子电气架构中的核心组件,其重要性日益凸显。ZCU不仅作为区域数据中心、IO中心及配电中心,在车辆动力、传感器管理、信息娱乐等方面发挥着关键作用,还通过高效的数据处理、信号控制及电力分配,为智能网联汽车的稳定运行与高效协同提供了有力保障https://www.eet-china.com/mp/a336584.html
10.「TBox」市场研究:市场规模将达百亿,集成化趋势日益明显T-Box和中央网关都处理大量的数据信息,功能较为类似,集成后能节省成本且增加数据处理效率。 来源:互联网 02)、T-Box集成5G模块 自2019年5G商用以来,T-Box开始逐渐向5G通讯升级。 2022年标配5G的乘用车达到27.9万辆,占比1.4%,2023Q1占比迅速增长至4.2%。从T-Box生产企业来看,截至2023年2月,工信部共颁发了90张https://m.dcdapp.com/motor/m/feed/detail?group_id=7234421662702567975
11.智能网联汽车技术(非常基本的概念)更新中~~静候佳茵智能网联汽车是智能汽车与车联网交集的产品, 从更为广义的角度来看,智能网联汽车已不是特指某类或单个车辆,而是以车辆为主体和主要节点,由车辆、 道路基础设施、通信设备及交通控制系统,以及数据存储与处理系统等共同构成的综合协调系统,是未来智能交通系统下车联网环境中发挥着重要作用的智能终端,最终实现车辆“安全、https://www.cnblogs.com/hitwherznchjy/p/16057804.html