摘要：

隨著新能源EE架構(gòu)的迭代及控制單元集成度越來(lái)越高，VCU的功能可能會(huì)被拆解到中央控制器+域控制器，或者拆解到多合一的控制單元；

VCU（Vehicle Control Unit）即整車(chē)控制器，是新能源汽車(chē)控制系統(tǒng)的核心控制單元。它就像是整車(chē)的大腦一樣，采集輸入信號(hào)，輸出負(fù)載控制信號(hào)，協(xié)調(diào)各個(gè)控制系統(tǒng)工作并且提供監(jiān)控檢測(cè)功能。

隨著新能源EE架構(gòu)的迭代及控制單元集成度越來(lái)越高，VCU的功能可能會(huì)被拆解到中央控制器+域控制器，或者拆解到多合一的控制單元；

圖片來(lái)源聯(lián)電

本文目錄：

• 系統(tǒng)連接概覽

• VCU框圖概覽

• VCU功能清單及軟件架構(gòu)圖

• VCU供應(yīng)商排名

1、系統(tǒng)連接概覽

如下圖，除了電源，開(kāi)關(guān)/模擬信號(hào)采集，開(kāi)關(guān)控制輸出外，一般VCU還有三路的CAN，一路用于量產(chǎn)標(biāo)定和故障診斷，一路用于動(dòng)力ECU通信(也可能用高速FlexRay通信)，一路用于電動(dòng)ECU通信；

2、VCU框圖概覽

如下圖，目前VCU一般采用ASIL-D級(jí)別的MCU作為主控，配置一顆符合功能安全的電源，同時(shí)配置一顆簡(jiǎn)單的安全監(jiān)控MCU，如MC9S12/XC2000 （這里水平有限，沒(méi)有繪制出MC9S12需要采樣及控制的信號(hào)）

3、VCU功能清單及軟件架構(gòu)圖

VCU在新能源汽車(chē)中，負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)其他控制器產(chǎn)品，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、變速箱控制器、電機(jī)控制器、電池管理控制器及DCDC控制器等。

正如人的大腦會(huì)根據(jù)外界環(huán)境做出反應(yīng)，了解你的意圖，然后思考采取何種動(dòng)作，最終控制你的身體做出相應(yīng)的行為一樣，VCU在工作時(shí)會(huì)通過(guò)采集例如加速踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)等部件信號(hào), 來(lái)監(jiān)控車(chē)輛的狀態(tài)信息及駕駛員的行駛意圖，然后根據(jù)扭矩模型等算法做出相應(yīng)判斷，再控制動(dòng)力總成域內(nèi)各部件控制器及執(zhí)行器的動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)汽車(chē)正常行駛。

作為新能源汽車(chē)的控制管理中心，VCU主要功能包括：驅(qū)動(dòng)力矩控制、制動(dòng)能量的優(yōu)化控制、整車(chē)的能量管理、充電管理、通訊及網(wǎng)絡(luò)管理、故障診斷和處理、車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)視等。?

完整的VCU功能清單如下：

序號(hào)	功能點(diǎn)	功能描述
1	高壓上下電功能	整車(chē)驅(qū)動(dòng)上下電、充電上下電時(shí)序管理
1.1	驅(qū)動(dòng)上電	車(chē)輛正常功能下的上電功能
1.2	驅(qū)動(dòng)下電	車(chē)輛正常功能下的下電功能
1.3	碰撞絕緣故障下電	當(dāng)出現(xiàn)碰撞故障、絕緣二級(jí)故障時(shí)的異常下電功能
1.4	般故障下電	當(dāng)出現(xiàn)非絕緣二級(jí)故障，非整車(chē)三級(jí)故障時(shí)的故障下電功能
1.5	充電上電	充電時(shí)的上電功能
1.6	充電下電	充電完成或者退出充電時(shí)的下電功能
1.7	高壓上下電仲裁功能	保證充電上下電的優(yōu)先級(jí)高于驅(qū)動(dòng)上下電
2	驅(qū)動(dòng)功能	根據(jù)整車(chē)狀態(tài)，解析駕駛員意圖，輸出扭矩命令，控制整車(chē)行駛
2.1	擋位識(shí)別	可根據(jù)當(dāng)前車(chē)速和輸出扭矩實(shí)現(xiàn)邏輯擋位輸出
2.2	駕駛模式識(shí)別	在一定條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)模式、NORMAL模式和切換功能
2.3	滑行工況回饋扭矩控制	整車(chē)制動(dòng)踏板和加速踏板均未踩下的狀態(tài)執(zhí)行
2.4	制動(dòng)工況回饋扭矩控制	滑行能量回收整車(chē)根據(jù)加速踏板、制動(dòng)踏板狀態(tài)執(zhí)行制動(dòng)能量回收
2.5	驅(qū)動(dòng)扭矩控制	正常行駛時(shí)根據(jù)加速踏板開(kāi)度、擋位、當(dāng)前車(chē)速進(jìn)行扭矩輸出，仲裁，分配及濾波.
2.6	檔位防盜	根據(jù)整車(chē)狀態(tài)，向換擋器輸出擋位鎖止信號(hào)
2.7	最高車(chē)速限制	當(dāng)整車(chē)達(dá)到出廠設(shè)置的最高車(chē)速時(shí)，限制扭矩輸出，實(shí)現(xiàn)限速。
2.8	蠕行功能	在起步掛擋時(shí)，整車(chē)會(huì)緩慢行駛至標(biāo)定車(chē)速
2.9	跛行回家	當(dāng)整車(chē)有故障時(shí)，整車(chē)降扭、限速行駛
2.10	坡起輔助功能	當(dāng)整車(chē)在坡上時(shí)，控制整車(chē)緩慢向前行駛，輔助進(jìn)行坡起。
3	高壓互鎖防護(hù)
4	碰撞防護(hù)	采集氣囊傳感器碰撞信號(hào)，當(dāng)有碰撞發(fā)生時(shí)停止扭矩輸出，切斷高壓電。
5	真空泵控制	采集真空泵信號(hào)，控制零扭矩輸出。
6	熱管理功能	整車(chē)高壓系統(tǒng)級(jí)空調(diào)系統(tǒng)管理功能
6.1	驅(qū)動(dòng)高壓散熱功能	驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，控制水泵及風(fēng)扇，對(duì)電機(jī)，電控進(jìn)行散熱
6.2	PTC加熱功能	控制PTC繼電器，實(shí)現(xiàn)空調(diào)加熱功能。
6.3	空調(diào)制冷功能	輸出壓縮機(jī)啟停信號(hào)
7	動(dòng)力防盜功能	通過(guò)與PEPS防盜認(rèn)證，防止整車(chē)被非法啟動(dòng)
8	附件管理功能	控制DCDC等相關(guān)附件的工作狀態(tài)
9	剩余里程顯示功能	通過(guò)計(jì)算百公里平均電耗及電池剩余電量，計(jì)算續(xù)航里程
10	故障處理功能	對(duì)整車(chē)不同等級(jí)故障進(jìn)行處理
11	網(wǎng)關(guān)功能	VCU具備不同總線間信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)功能

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VCU軟件架構(gòu)圖如下：

圖片來(lái)自知乎，Daijun211

4、VCU供應(yīng)商排名

隨著整車(chē)廠和Tier1的博弈，部分有能力的OEM自己設(shè)計(jì)VCU，未來(lái)相信頭部品牌的VCU可能都會(huì)選擇自研

圖片內(nèi)容從NE時(shí)代新能源內(nèi)容整理而來(lái)

來(lái)源 |?芯小二的下午茶

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的智能汽车 | 整车控制器(VCU)系统框图，功能拆解及供应商排名的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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