整車控制器VCU(Vehicle control unit)作為新能源車中央控制單元，是整個控制系統的核心。VCU采集電機及電池狀態，采集加速踏板信號、制動踏板信號、執行器及傳感器信號，根據駕駛員的意圖綜合分析做出相應判定后，監控下層的各部件控制器的動作，它負責汽車的正常行駛、制動能量回饋、整車驅動系統及動力電池的能量管理、網絡管理、故障診斷及處理、車輛狀態監控等，從而保證整車在較好的動力性、較高經濟性及可靠性狀態下正常穩定的工作。可以說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產品。技術來源于傳統汽車電控ECU，以發動機控制器及車身控制器為主要技術來源。行業典型產品有德爾福的HCU-2、聯電的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）

第二代產品起步階段是16年到19年。目前行業解決方案主要產品，聯電的VCU8、德爾福的HCU-5、大陸H500及普華ORIENTAIS_HCU-6，二代產品受制于補貼滑坡及車輛安全事件影響，因此出現了符合功能安全和不符合功能安全要求的兩種產品。但從長遠發展來看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展必將是高度集成及安全可靠。無論汽車發展到什么階段，安全、舒適與經濟性永遠是發展的硬性指標。開放合作、分工合作是未來OEM、Tier1及Tier2主流合作模式。

現在的第三代的技術，已經更加高度集成化，例如集合了VCU功能的域控制器

當然，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，行車相關的功能，分解到MCU

至于，VCU到底有哪些作用？我來稍微系統的給大家介紹一下：

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

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。——我個人負責的，就是其中應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如何？

當前來說相對成體系。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），并綜合車輛當前的狀態，如電池電量，車速，等關鍵信息，給出駕駛員對車輛的驅動或者制動需求，進行加速或者減速。

2.整車模式管理

實車車輛模式狀態的變化和管控，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，補電模式，故障模式等，VCU通過合理且明確的狀態轉移的條件和路徑，實現車輛各狀態之間的切換

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的監控，協調車輛動力輸出和其他高壓部件的工作狀態，最大化的利用車輛的能量，以達到最優的能量使用效果——更強的動力，或更長的續航里程。

如低電量時對電機的限功率，限制空調使用。或者在用戶選擇不同的駕駛模式（如Sport模式）時，更大偏向于能量偏向動力輸出。

4.驅動控制

以駕駛員驅動扭矩需求和車輛實際狀態為基礎，對整個驅動系統控制的動態管控過程進行優化和管理。使動力系統部件，在最優化的工作模式下，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，其實不太嚴謹，更準確的說法，是能量回收的控制。VCU根據車輛當前的車速，駕駛員對踏板的操作，以及當前車輛狀態的預估（例如，電池溫度，SOC等狀態），計算符合當前狀態下的能量回收，由車輛的驅動系統進行執行。從而獲得最優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.扭矩監控

從整車功能安全角度出發，VCU采集動力系統（驅動電機控制器）所反饋的客觀參數，進行運算得到的車輛實際扭矩，從而對整車的扭矩進行監控，以確保車輛動力系統工作在安全的范圍內

7.整車故障監控

VCU通過綜合分析比較各零部件上傳的信號值，和傳感器采集的數值，進行實時的計算，比較。對車輛零部件的狀態進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，進行判斷，有效的避免車輛發生故障。或者在發生故障時，進行提醒或者安全措施。

8.部件故障監測

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

例如，在電機過溫時，VCU通過一定的冗余設計，可以降低行車功率，保證車輛部分基本功能完善。基于整車角度，對故障進行適應性處理。

9.整車附件的管理

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

10.故障診斷

VCU根據故障診斷的要求，便于售后進行維護和診斷。包括診斷儀開發都和VCU的診斷方案息息相關

11.在線標定

通過對VCU的扭矩Map和一些溫度map的標定，包括一些故障限制的標定。可以對VCU內的一些標定量參數進行修改。因為車輛的軟件并不是一開始就寫死的，通常都會預留一些可調的數值，讓標定工程師進行修改，以實現車輛達到最好的狀態。

例如，對駕駛員的扭矩Map進行標定，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