汽车电子电气架构由分布式控制往集成式控制方向过渡， 逐渐采用域控制器。但对于传统主机厂开发域控制器不是一蹴而就之事， 而是在现有平台和供应商体系中逐步升级开发。本文主要探讨传统燃油车的E/E 架构往域控制与主干网方向演进的技术路线。
1 当前E/E架构与整车厂的应用现状概述
汽车电子电气架构的发展趋势是从分布式到集成式，再到域控制和车载电脑。当前分布式架构的优点是可裁剪、可扩展适应高低配的需求；按照功能分配控制单元，适应于整车开发组织架构；控制单元功能单一，供应商开发后可以应用不同OEM；零部件独立开发，平台化效率高，软硬件开发均可依托供应商；整车采用基于网关和CAN通信成本低。但随着汽车产品消费升级，配置下沉，控制器与线束的成本均较高；控制器之间的通信需求不断增长，传统CAN总线负载率提高，虽然通过网关划分了网段，但有大量交互还是得通过网关的报文路由和信号路由。大量控制器软件分布在供应商手中独立开发，增加了整车集成和测试的难度，导致整车软件开发效率较低，无法实现整车级的OTA。
但在此过程中，OEM掌握了部分软件逻辑简单、对功能安全要求不高的控制器的开发，例如车身控制器BCM、门模块、空调控制等。逐步搭建的研发团队、知识结构、技术积淀和供应链体系，无法彻底抛弃和另起炉灶。而造车新势力则没有这方面顾虑，可以完全从零开始。逐步过渡、迭代开发有利于传统OEM充分利用现有资源，降低开发成本。
2 汽车各控制领域的发展方向和需求
传统车动力系统ECU+TCU的形式已经固化，新能源车的动力系统PCU+VCU+BMS+OBC的模式正在往集成化方向发展。底盘控制领域已经足够成熟，高端车采用电控悬架提高舒适性，采用可变转向比提高操控性。随着混合动力开发，P4电机逐渐取代了传统的分动器+传动轴+驱动桥的四驱系统。在被动安全领域，独立的安全气囊控制器被几个核心供应商所掌控。
汽车“新四化”影响较大的是自动驾驶领域、车身控制领域和智能座舱领域，是行业主要的发展方向。自动驾驶起步晚，但技术起点较高且在快速升级应用各种新技术，大量的摄像头、雷达、地图对通信系统要求较高，研究引进以太网。而EPS、ESC、EMS、TCU传统动力底盘系统仅做软件开发以适应自动驾驶对转向、制动、加速、停车的要求。
车身控制领域和智能座舱领域是客户价值体现最多的领域，功能越来越复杂，所用的新技术大部分来自于消费电子，如车联网、语音控制、AI等，由于更新升级较快，迭代周期更接近于手机，需要OEM自主开发实现快速应用和迭代，要求OEM必须具备在控制器软硬件方面的开发能力。
3 向域控制与主干网方向迭代的技术路线
域控制器是对领域内算力的整合，按照功能域或区域整合，对软硬件开发能力要求更高，将相关或不相关的功能整合在一起，域控制器具备主干网的接口。主干网采用高速通信，目前主流仍然是CAN，动力底盘部分有采用Flexray，成本高［1］。高端OEM在研究以太网作为主干网，但国内传统主机厂难以承受研发投入和零部件成本，且整车层面没有必然的功能需求，目前仅在自动驾驶领域和OBD诊断方面采用。各主机厂基础技术架构不同，研发组织架构不同，无法全盘推倒，所以根据自身的实际情况去迭代开发才是最符合自身需求、降低开发成本和控制开发周期的路线。下文以传统分布式电子电气架构为例，研究往域控制与主干网方向演进的技术路线。
图1 动力底盘+车身域+座舱域+主干CAN
主干网考虑逐步升级，初期沿用CAN对传统动力底盘节点的通信接口没有变动，充分发挥CAN低成本的优势，充分考虑控制主干网的负载率。
3.2 第二阶段：升级主干网
随着功能增加和主干网负载率的提高，升级主干网，如使用CAN-FD，也能够使动力底盘大部分节点兼容，能够对现有架构进行延续、拓展和兼容，用CAN-FD报文代替CAN报文，减少报文数量，降低主干网的负载率；视动力底盘一级供应商的零部件升级情况，是否会全部升级到采用Flexray、以太网或者新的更高速的总线作为其主通信方式［3-4］。当然也可以在原主干网基础上，根据功能需求局部采用Flexray或者以太网进行过渡，如图2所示。这种架构适合大部分传统汽车OEM，采用分阶段、迭代方式的开发，有利于技术能力的逐步提升，提高产业化落地的效率，降低开发风险，同时符合整车产品迭代的规律，保证了零部件供应链的延续性。
图2 升级主干网
图3 四域控制器+主干网
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