VCU(Vehicle Control Unit)即整车控制器,是新能源汽车控制系统的核心控制单元。它就像是整车的大脑一样,采集输入信号,输出负载控制信号,协调各个控制系统工作并且提供监控检测功能。
随着新能源EE架构的迭代及控制单元集成度越来越高,VCU的功能可能会被拆解到中央控制器+域控制器,或者拆解到多合一的控制单元;
图片来源联电
系统连接概览
如下图,除了电源,开关/模拟信号采集,开关控制输出外,一般VCU还有三路的CAN,一路用于量产标定和故障诊断,一路用于动力ECU通信(也可能用高速FlexRay通信),一路用于电动ECU通信;
VCU框图概览
如下图,目前VCU一般采用ASIL-D级别的MCU作为主控,配置一颗符合功能安全的电源,同时配置一颗简单的安全监控MCU,如MC9S12/XC2000 (这里水平有限,没有绘制出MC9S12需要采样及控制的信号)
VCU功能清单及软件架构图
VCU在新能源汽车中,负责管理和协调其他控制器产品,如发动机控制器、变速箱控制器、电机控制器、电池管理控制器及DCDC控制器等。
正如人的大脑会根据外界环境做出反应,了解你的意图,然后思考采取何种动作,最终控制你的身体做出相应的行为一样,VCU在工作时会通过采集例如加速踏板信号、制动踏板信号等部件信号, 来监控车辆的状态信息及驾驶员的行驶意图,然后根据扭矩模型等算法做出相应判断,再控制动力总成域内各部件控制器及执行器的动作,驱动汽车正常行驶。
作为新能源汽车的控制管理中心,VCU主要功能包括:驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、充电管理、通讯及网络管理、故障诊断和处理、车辆状态监视等。
完整的VCU功能清单如下:
VCU软件架构图如下:
图片来自知乎,Daijun211
VCU供应商排名
随着整车厂和Tier1的博弈,部分有能力的OEM自己设计VCU,未来相信头部品牌的VCU可能都会选择自研
图片内容从NE时代新能源内容整理而来
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