整車(‍→​€chē)控制(zhì)器(qì)VCU(Vehicle control♦← unit)作(zuò)為(wèi)新能( '≠néng)源車(chē)中央控制(zhì)單元，是(shì)整個(gè)控制(zhì)系¥¥統的(de)核心。VCU采集電(diàn)機(jī)及電(diàn• ←&)池狀态，采集加速踏闆信号、制(zhì)動踏闆信号、執行(xíng)¥&Ω器(qì)及傳感器(qì)信号，根據駕駛員(yuán)的‌σ$✘(de)意圖綜合分(fēn)析做(zuò)出相(xiàng)應判定後，監控下(xià)≈©±層的(de)各部件(jiàn)控制(zhì)器(qì)的(de)動作(zuò)，它負責♣∏±汽車(chē)的(de)正常行(xíng)駛、制(zhì)動能(néng)量回饋、整車(α↔chē)驅動系統及動力電(diàn)池的(de)能(néng)量管理(l∑>$ǐ)、網絡管理(lǐ)、故障診斷及處理(lǐ)、車(chē)輛(liàng)狀态監控等，從(cón↔←λg)而保證整車(chē)在較好(hǎo)的(de)動力性、較高(gāo)經濟性及可(kě)靠性狀态•™下(xià)正常穩定的(de)工(gōng)作(zuò)。•₽可(kě)以說(shuō)整車(chē)控制(zhì)器(qì)性能(néng)的(<δΩde)好(hǎo)壞直接決定了(le)新能(néng) ∑源汽車(chē)整車(chē)性能(néng)的(de∏↕)好(hǎo)壞，起到(dào)了(le)中流砥柱的(d¥€σe)作(zuò)用(yòng)。

      新能(nén¥‌®g)源起步階段，大(dà)概在11到(dào)15年(nián)誕生(shēng)了(l®​←≠e)第一(yī)代VCU産品。技(jì)術(shù)來(lái)源于傳統汽車 ₩$(chē)電(diàn)控ECU，以發動機(jλ←$ī)控制(zhì)器(qì)及車(chē₩€)身(shēn)控制(zhì)器(qì)為(wèi)主要(yào)技(jì)術®β(shù)來(lái)源。行(xíng)業(yè)典型産品有(yǒu)德λ≈✘☆爾福的(de)HCU-2、聯電(diàn)的(de)VCU、大(dà)陸的(de)H300及‍★☆普華第一(yī)代VCU-1。

      第二代←©↑←産品起步階段是(shì)16年(nián)到(dào)19年♥≤(nián)。目前行(xíng)業(yè)解決方案主要(yào)産品，聯電(dià ♥ n)的(de)VCU8、德爾福的(de)HCU-5、大(dà)陸♥÷π←H500及普華ORIENTAIS_HCU-6，二代産品受制(zε↕™≤hì)于補貼滑坡及車(chē)輛(liàng)安全事(sh★σγì)件(jiàn)影(yǐng)響，因此出現(xiàn)了(le)符合功能(néng)安全¶​≈和(hé)不(bù)符合功能(néng)安全要(yào)求>↕σδ的(de)兩種産品。但(dàn)從(có ‍ng)長(cháng)遠(yuǎn)發展來(lái)看(kàn)VCU的(de)功能(néng≠÷$×)安全及AUTOSAR軟硬件(jiàn)平台是ε<φ(shì)勢在必行(xíng)。

      如(rú)果說(shuō)汽<ε車(chē)未來(lái)發展趨勢是(sh♥↕επì)電(diàn)動化(huà)、智能(néng)化(huà)(甚至是(shì)軟件(jiàn)定↑‍₽™義汽車(chē))，那(nà)麽整車(chē)控制(zhì)器(qì)未來(lái)發β↑±展必将是(shì)高(gāo)度集成及安全可(kě)靠。無論汽車(chē)發展到(dào)→&×什(shén)麽階段，安全、舒适與經濟性永遠(yuǎn)是(shì)發δ★展的(de)硬性指标。開(kāi)放(fàng)合作(zuò)↓★、分(fēn)工(gōng)合作(zuò)是(sh↓>↕$ì)未來(lái)OEM、Tier1及Tier2≤®β主流合作(zuò)模式。

      現(xiàn)在的(de)第三代的(de)技(<♥jì)術(shù)，已經更加高(gāo)度集成化(huà)，例如(rú)集合了(le$ )VCU功能(néng)的(de)域控制(zhì)器(qì)。當然，還(hái)有(yǒu)一(yī)種方式是(shì)，取消VCU，将VC₩ε→U的(de)功能(néng)分(fēn)解到(dà♠Ω₽δo)其他(tā)控制(zhì)器(qì)，例如(rú)'÷÷γ安全和(hé)上(shàng)下(xià)電(diàn)的(de)功能(néng)，分(fēn)÷✔€到(dào)到(dào)BMS，行(xíng)車(chē)相(xià±→÷​ng)關的(de)功能(néng)，分(fēn)解到(dào)MCU。

      至于，☆±VCU到(dào)底有(yǒu)哪些(xiē)作(zuò)用(yòng)？我來(lái)稍微(w×​‍ēi)系統的(de)給大(dà)家(jiā≠↑)介紹一(yī)下(xià)：

      說(shuō)白(bái)了(le)，$'♥∑就(jiù)是(shì)汽車(chē)的(de)大(dà)腦(nǎo)¶★！接受外(wài)部的(de)信号信息，然後運算(suàn)後，給出相(xiàng)€<應的(de)指令，給其他(tā)部件(jiàn)，進行(xíng)車♦α(chē)輛(liàng)的(de)工(gōng)作(zuò)。↕§

一(yī)，VCU長(cháng)什(shén)麽樣子(zǐ)？

       如(rú)下(xià)圖：

         拆開(kāi)之後，& ÷是(shì)一(yī)些(xiē)電(diàn)路(lù)闆

        ↔λ♠  VCU包含的(de)部分(fēn≈↕​)，如(rú)下(xià)圖所示。——我個(gè&α)人(rén)負責的(de)，就(jiù)是(shì)其中應用(yòng)層軟件(jiàn±ε)的(de)集成化(huà)測試工(gōng)作(zuò)。

二，VCU的(de)基本工(gōng)作('÷♥zuò)方式如(rú)何？

      &nb‍±∑sp;一(yī)切都(dōu)是(shì)電(diàn) ↓ε信号！如(rú)下(xià)圖：

三，VCU軟件(jiàn)控制(zhì)方向的(de)架構如(rú)何？

      當前來(lá × i)說(shuō)相(xiàng)對(duì)成體(tǐ)系。如(rú)下(xià≥<φ™)圖：

四、VCU的(de)具體(tǐ)作(zuò)用(yòng)詳×≤φ解：

       1，駕駛員(yuán)意圖解析

       ↑​'™;VCU通(tōng)過采集加速踏闆，制(zhì)動踏闆，檔位，等人(rén)機(jī)交互的(dΩ¥☆e)接口信息（智能(néng)汽車(chē)還(hái)接收大(dà)屏等信号），并綜合車(chē• δ)輛(liàng)當前的(de)狀态，如(rú)電(diàn)池電(diàn¥∑)量，車(chē)速，等關鍵信息，給出駕駛員(yuán)對(duì‌£$)車(chē)輛(liàng)的(de)驅動φ<₽φ或者制(zhì)動需求，進行(xíng)加速或者減速。

      2&δ∞•，整車(chē)模式管理(lǐ)

      實車(chē)車(chē)輛(l☆•≠ iàng)模式狀态的(de)變化(huà)和(hé)管控，純電(diàn)動車(chē)輛(li₩ ε àng)總體(tǐ)分(fēn)為(wèi)初始化(huà)模式，高(gā ​βo)壓保持模式，交流充電(diàn)模式，直流充電(diàn)模式，♣♦行(xíng)車(chē)模式，補電(diàn)∏×模式，故障模式等，VCU通(tōng)過合理(lǐ)且明(míng)确☆∞的(de)狀态轉移的(de)條件(jiàn)和(h ±®é)路(lù)徑，實現(xiàn)車(chē)輛(liàng)各狀态之間(jiān)≤¥σ的(de)切換。

      3，整車(chē)∏←能(néng)量管理(lǐ)

      &nbs$Ωp;對(duì)于純電(diàn)動車(chē)輛(liàng)來(lái)說(s​‍huō)，VCU通(tōng)過對(duì)整車(c÷λhē)能(néng)量狀态的(de)監控，協調車(chē)♥§>​輛(liàng)動力輸出和(hé)其他(tā)高(g∑λ÷λāo)壓部件(jiàn)的(de)工(gōng)作(zuò)狀态，最大(£↔™←dà)化(huà)的(de)利用(yòng)車(chē)輛(liàng)的(de)≥€​能(néng)量，以達到(dào)最優的(de)能(n"φ✔ éng)量使用(yòng)效果——更強的(de)動力，或更長(cháng)的(de)續航裡(l♥‌ǐ)程。如(rú)低(dī)電(diàn)量時(shí)對φ<$(duì)電(diàn)機(jī)的(dσ↕₩e)限功率，限制(zhì)空(kōng)調使用(yòng)。或者在用(yòng)戶選擇‌♥♠不(bù)同的(de)駕駛模式（如(rú)Sport模式）時(shí)，更→±大(dà)偏向于能(néng)量偏向動力輸出。

      4，驅動控制×β(zhì)

      以駕駛員(yuán)驅動扭矩需求和(hé)車(chē)輛¥∏↓(liàng)實際狀态為(wèi)基礎，對(duì)整個(gè)驅動系統控≈α∑制(zhì)的(de)動态管控過程進行(xíng)優化(huà)和(hé)管理(lǐ©‌↕ )。使動力系統部件(jiàn)，在最優化(huà)的(de)工(gōng)作(zu✔÷ ò)模式下(xià)，符合駕駛員(yuán)的(de)駕駛需求。例如(rú)，通(tōng)過油門(mén)踏闆的(de)控制(zhì)（深度，踩下(xi→ε∏∞à)速率等）解析，判斷駕駛員(yuán)的(de)需求扭矩大(••®dà)小(xiǎo)，實現(xiàn)不(bù)同的(de)加速效果。

      5，制(zhì)動& >控制(zhì)

      此處的(de)制∏₽(zhì)動控制(zhì)的(de)說(shuō)>€γα法，其實不(bù)太嚴謹，更準确的(de)說(shuō)法，是(shì)∏​ 能(néng)量回收的(de)控制(zhì)。VC₽♥✔U根據車(chē)輛(liàng)當前的(de)車(chē)速，駕駛員(yuán)對(duì)踏闆®®₹∑的(de)操作(zuò)，以及當前車(chē)輛(liàng)狀态的(de)預估（♠© 例如(rú)，電(diàn)池溫度，SOC等狀态），計(jì)算(s>¶•uàn)符合當前狀态下(xià)的(de)能(néγ✔βng)量回收，由車(chē)輛(liàng)的(de)α"σ∏驅動系統進行(xíng)執行(xíng)。從(cóng)而獲得(de)最優的(de)能(n§<∏éng)量的(de)回收和(hé)制(zhì)動的(dφ£e)感覺。

      但(dàn)是(shì)，↑<能(néng)量回收和(hé)制(zhì)動這(zhè)個(gè)話(hu↑≈>à)題非常大(dà),這(zhè)裡(lǐ)不(bù)具體(tǐ)展開(kāi)。

      6，扭矩監控

      從(<§cóng)整車(chē)功能(néng)安全角度出發，VCU采集動力系統（驅動電§β(diàn)機(jī)控制(zhì)器(qì)>∑♥）所反饋的(de)客觀參數(shù)，進行(xíng)運算(suàn)得(de)到(dào)π'的(de)車(chē)輛(liàng)實際扭矩，從(cóng)而對(duì)₽ 整車(chē)的(de)扭矩進行(xíng)監控，以确保車(chē)輛(liàng)動α₩力系統工(gōng)作(zuò)在安全的(de¶✔• )範圍內(nèi)。

      γ±7，整車(chē)故障監控

      VCU通(tōng)過綜合分(fēn)析比較各零部™<®​件(jiàn)上(shàng)傳的(de)信号值，和(hé)傳感器(q÷↓§ì)采集的(de)數(shù)值，進行(xíng)實時(shí)的(d∑✘λe)計(jì)算(suàn)，比較。對(duì)車(chē)$γ輛(liàng)零部件(jiàn)的(de)狀态進行(xí∑​♦Ωng)有(yǒu)效的(de)識别和(hé)管理(lǐ)。例如(rú)對(duì)電(diàn)池上(shàn≤♠g)報(bào)的(de)電(diàn)池溫度，↔ α或者充電(diàn)口的(de)溫度傳感器(q®≥δì)采集的(de)溫度值，進行(xíng)判斷，有(y×α↑‍ǒu)效的(de)避免車(chē)輛(liàng)發生(shēng)故障。或 α者在發生(shēng)故障時(shí)，進行(xíng)提醒或者安全措施。

      8，部件(jiàn)故π§¥✔障監測

      通(tōng‌₽)過整車(chē)級别的(de)設計(jì)，VCU可(kě)以進行(xíng)相(xiàng)&★☆₹關冗餘設計(jì)，在部分(fēn)部件(jiàn♣ λ♦)發生(shēng)故障時(shí)，可(k®∞£∏ě)以有(yǒu)效的(de)進行(xíng)診斷和(héπσ α)處理(lǐ)，保證車(chē)輛(liàng)的(de)基本功能(néng)不(bù)會(h>£​£uì)喪失。例如(rú)，在電(diàn)機(jī)過溫時(shφ♦γí)，VCU通(tōng)過一(yī)定的(de)冗餘設計(jì)，可(kě)以降¥ ™∞低(dī)行(xíng)車(chē)功率，保證車(chē)輛(liàng)部分(fē↓αγn)基本功能(néng)完善。基于整車(chē)角度，對(d$↔uì)故障進行(xíng)适應性處理(lǐ)。

      9，整車(chē)附件(jiàn)的(de)管理(lǐ)→®≠

      VCU可(kě"€σ₽)以實現(xiàn)對(duì)車(chē)輛(liàng)的(de)附件∑≥ (jiàn)功能(néng)，例如(rú)，空(kōng)調功能(néng)的(de)φ↓ 管理(lǐ)，DCDC需求管理(lǐ)，水( 'δ"shuǐ)泵，儀表，真空(kōng)泵倒車(chē)↕™燈，制(zhì)動燈的(de)管控。進行(xíng)能(néng)量的(de)最優化(huà)計  " (jì)算(suàn)管理(lǐ)和(hé)整車(chē)需求。

       β‍✘10.故障診斷

      &nb®'sp;VCU根據故障診斷的(de)要(yào)求∞Ω÷，便于售後進行(xíng)維護和(hé)★←₹診斷。包括診斷儀開(kāi)發都(dōu) λ♠↑和(hé)VCU的(de)診斷方案息息相(xiàng)關。

      11，在線标定

      通(tōng)過對(duì)VCU的(de)扭矩M£≠ap和(hé)一(yī)些(xiē)溫度™±♠♣map的(de)标定，包括一(yī)些(xiē)故障®☆↓限制(zhì)的(de)标定。可(kě)以對(duì)VCU內(nèi)的(de)一(yī)些(x→§iē)标定量參數(shù)進行(xíng)修改。因為(w↔ε$èi)車(chē)輛(liàng)的(de)軟件(jiàn)并不(φ≤•♠bù)是(shì)一(yī)開(kāi)始就(jiù)寫死的↑↔(de)，通(tōng)常都(dōu)會(huì)預留α↕÷↑一(yī)些(xiē)可(kě)調的(de)數(shù)值，讓标定工(gōng)程©÷師(shī)進行(xíng)修改，以實現(xiàn)車(chē)輛(liàng)​®達到(dào)最好(hǎo)的(de)狀态。γ$例如(rú)，對(duì)駕駛員(yuán)的(de)扭矩Map進行(♦ ₩xíng)标定，可(kě)以改變車(chē ')輛(liàng)的(de)駕駛性。

以上(shàng)，就(jiù)是(shì)VCU的(←♣φ×de)大(dà)概的(de)介紹。

轉自(zì)汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)與軟件(jiàn)