整車控制器VCU(Vehicle control unit)作為新能源車中央控制單元，是整個控制系統(tǒng)的核心。VCU采集電機(jī)及電池狀態(tài)，采集加速踏板信號、制動踏板信號、執(zhí)行器及傳感器信號，根據(jù)駕駛員的意圖綜合分析做出相應(yīng)判定后，監(jiān)控下層的各部件控制器的動作，它負(fù)責(zé)汽車的正常行駛、制動能量回饋、整車驅(qū)動系統(tǒng)及動力電池的能量管理、網(wǎng)絡(luò)管理、故障診斷及處理、車輛狀態(tài)監(jiān)控等，從而保證整車在較好的動力性、較高經(jīng)濟(jì)性及可靠性狀態(tài)下正常穩(wěn)定的工作?？梢哉f整車控制器性能的好壞直接決定了新能源汽車整車性能的好壞，起到了中流砥柱的作用。

新能源起步階段，大概在11到15年誕生了第一代VCU產(chǎn)品。技術(shù)來源于傳統(tǒng)汽車電控ECU，以發(fā)動機(jī)控制器及車身控制器為主要技術(shù)來源。行業(yè)典型產(chǎn)品有德爾福的HCU-2、聯(lián)電的VCU、大陸的H300及普華第一代VCU-1

（我工作的時候，做的第一款新能源汽車，就是用的大陸的32位控制器，H300，因為成本太高，后來被嵌入式的同事給破解了……哦對，那時候還普遍叫HCU）

第二代產(chǎn)品起步階段是16年到19年。目前行業(yè)解決方案主要產(chǎn)品，聯(lián)電的VCU8、德爾福的HCU-5、大陸H500及普華ORIENTAIS_HCU-6，二代產(chǎn)品受制于補(bǔ)貼滑坡及車輛安全事件影響，因此出現(xiàn)了符合功能安全和不符合功能安全要求的兩種產(chǎn)品。但從長遠(yuǎn)發(fā)展來看VCU的功能安全及AUTOSAR軟硬件平臺是勢在必行。

如果說汽車未來發(fā)展趨勢是電動化、智能化(甚至是軟件定義汽車)，那么整車控制器未來發(fā)展必將是高度集成及安全可靠。無論汽車發(fā)展到什么階段，安全、舒適與經(jīng)濟(jì)性永遠(yuǎn)是發(fā)展的硬性指標(biāo)。開放合作、分工合作是未來OEM、Tier1及Tier2主流合作模式。

現(xiàn)在的第三代的技術(shù)，已經(jīng)更加高度集成化，例如集合了VCU功能的域控制器

當(dāng)然，還有一種方式是，取消VCU，將VCU的功能分解到其他控制器，例如安全和上下電的功能，分到到BMS，行車相關(guān)的功能，分解到MCU

至于，VCU到底有哪些作用？我來稍微系統(tǒng)的給大家介紹一下：

說白了，就是汽車的大腦！接受外部的信號信息，然后運(yùn)算后，給出相應(yīng)的指令，給其他部件，進(jìn)行車輛的工作。

1.VCU長什么樣子？

如下圖：

拆開之后，是一些電路板

VCU包含的部分，如下圖所示?！覀€人負(fù)責(zé)的，就是其中應(yīng)用層軟件的集成化測試工作。

2.VCU的基本工作方式如何？

一切都是電信號！如下圖：

3.VCU軟件控制方向的架構(gòu)如何？

當(dāng)前來說相對成體系。如下圖：

4.VCU的具體作用詳解：

1.駕駛員意圖解析

VCU通過采集加速踏板，制動踏板，檔位，等人機(jī)交互的接口信息（智能汽車還接收大屏等信號），并綜合車輛當(dāng)前的狀態(tài)，如電池電量，車速，等關(guān)鍵信息，給出駕駛員對車輛的驅(qū)動或者制動需求，進(jìn)行加速或者減速。

2.整車模式管理

實車車輛模式狀態(tài)的變化和管控，純電動車輛總體分為初始化模式，高壓保持模式，交流充電模式，直流充電模式，行車模式，補(bǔ)電模式，故障模式等，VCU通過合理且明確的狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件和路徑，實現(xiàn)車輛各狀態(tài)之間的切換

3.整車能量管理

對于純電動車輛來說，VCU通過對整車能量狀態(tài)的監(jiān)控，協(xié)調(diào)車輛動力輸出和其他高壓部件的工作狀態(tài)，最大化的利用車輛的能量，以達(dá)到最優(yōu)的能量使用效果——更強(qiáng)的動力，或更長的續(xù)航里程。

如低電量時對電機(jī)的限功率，限制空調(diào)使用?；蛘咴谟脩暨x擇不同的駕駛模式（如Sport模式）時，更大偏向于能量偏向動力輸出。

4.驅(qū)動控制

以駕駛員驅(qū)動扭矩需求和車輛實際狀態(tài)為基礎(chǔ)，對整個驅(qū)動系統(tǒng)控制的動態(tài)管控過程進(jìn)行優(yōu)化和管理。使動力系統(tǒng)部件，在最優(yōu)化的工作模式下，符合駕駛員的駕駛需求。

例如，通過油門踏板的控制（深度，踩下速率等）解析，判斷駕駛員的需求扭矩大小，實現(xiàn)不同的加速效果。

5.制動控制

此處的制動控制的說法，其實不太嚴(yán)謹(jǐn)，更準(zhǔn)確的說法，是能量回收的控制。VCU根據(jù)車輛當(dāng)前的車速，駕駛員對踏板的操作，以及當(dāng)前車輛狀態(tài)的預(yù)估（例如，電池溫度，SOC等狀態(tài)），計算符合當(dāng)前狀態(tài)下的能量回收，由車輛的驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行。從而獲得最優(yōu)的能量的回收和制動的感覺。

但是，能量回收和制動這個話題非常大,這里不具體展開。

6.扭矩監(jiān)控

從整車功能安全角度出發(fā)，VCU采集動力系統(tǒng)（驅(qū)動電機(jī)控制器）所反饋的客觀參數(shù)，進(jìn)行運(yùn)算得到的車輛實際扭矩，從而對整車的扭矩進(jìn)行監(jiān)控，以確保車輛動力系統(tǒng)工作在安全的范圍內(nèi)

7.整車故障監(jiān)控

VCU通過綜合分析比較各零部件上傳的信號值，和傳感器采集的數(shù)值，進(jìn)行實時的計算，比較。對車輛零部件的狀態(tài)進(jìn)行有效的識別和管理。

例如對電池上報的電池溫度，或者充電口的溫度傳感器采集的溫度值，進(jìn)行判斷，有效的避免車輛發(fā)生故障。或者在發(fā)生故障時，進(jìn)行提醒或者安全措施。

8.部件故障監(jiān)測

通過整車級別的設(shè)計，VCU可以進(jìn)行相關(guān)冗余設(shè)計，在部分部件發(fā)生故障時，可以有效的進(jìn)行診斷和處理，保證車輛的基本功能不會喪失。

例如，在電機(jī)過溫時，VCU通過一定的冗余設(shè)計，可以降低行車功率，保證車輛部分基本功能完善?；谡嚱嵌?，對故障進(jìn)行適應(yīng)性處理。

9.整車附件的管理

VCU可以實現(xiàn)對車輛的附件功能，例如，空調(diào)功能的管理，DCDC需求管理，水泵，儀表，真空泵倒車燈，制動燈的管控。進(jìn)行能量的最優(yōu)化計算管理和整車需求。

10.故障診斷

VCU根據(jù)故障診斷的要求，便于售后進(jìn)行維護(hù)和診斷。包括診斷儀開發(fā)都和VCU的診斷方案息息相關(guān)

11.在線標(biāo)定

通過對VCU的扭矩Map和一些溫度map的標(biāo)定，包括一些故障限制的標(biāo)定。可以對VCU內(nèi)的一些標(biāo)定量參數(shù)進(jìn)行修改。因為車輛的軟件并不是一開始就寫死的，通常都會預(yù)留一些可調(diào)的數(shù)值，讓標(biāo)定工程師進(jìn)行修改，以實現(xiàn)車輛達(dá)到最好的狀態(tài)。

例如，對駕駛員的扭矩Map進(jìn)行標(biāo)定，可以改變車輛的駕駛性。

以上，就是VCU的大概的介紹。

審核編輯 ：李倩