【新能源汽车】整车控制器基础知识培训
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整车故障 监测
制动控制 扭矩监控
有什么作用
1. 驾驶员意图解析 整车控制器通过采集加速/制动/档位等人机接口信息，
并综合车速和车辆关键部件的状态信息给出驾驶员对车辆 的需求驱动/制动扭矩。
2. 整车模式管理 实现车辆模式管理
和控制。车辆模式总体 分为初始化、充电模式、 行驶模式和紧急下电模 式。通过合理且明确的 模态转移路径和条件， 确保车辆运行在确定/ 安全的状态。
变速箱扭矩限值
电机扭矩限值
驾驶员需求扭矩
电池功率 校验
变速箱功 率校验
电机扭矩 校验
扭矩滤波
电机目标扭矩
长什么样子
长什么样子
长什么样子
VCU
外壳
硬件
底层
应用层
电路
软件
软件
长什么样子
长什么样子
驾驶 员意 图解
析
模式 管理
能量 管理
驱动 控制
制动 控制
巡航 控制
转矩 校核
车辆 状态 监控
故障 诊断
有什么作用
有什么作用
3. 整车能量管理 对于纯电动汽车，整车控制器通过对整车能量源状态
进行监控，以协调车辆动力输出和其他高压附件工作状态 为手段，最大化优化整车能量利用效率，延长续航里程。
有什么作用
4. 驱动控制 以驾驶员驱动扭矩需求和动力系统实时状态为基础，
对整个驱动控制的动态过程进行优化和管理，使动力部件 最优化方式进行工作从而获取最优驾驶感觉。
整车电器附件的管理控制，以得到最优化的能量利用和整
车需求。
序号 1 2 3 4 5 6
附件 倒车灯控制 日间行车灯控制 DC-DC 水泵 真空泵 空调
有什么作用
10. 故障诊断 符合ISO15765标准的故障诊断协议。
11. 在线标定 符合CCP标准的标定协议。
有什么作用
什么是标定？ 标定的对象是什么？
纯电动汽车/混 合动力汽车
32bit Freescal mpc5642控制器，主频 120MHz、2M Flash、高边驱动、低边驱动、 长安后续新能源车型 3路CAN通信、
3
清源
纯电动汽车/混 合动力汽车
怎么样
与国内部分厂家VCU对比
序号
整车控制器 型号
1 HCU第一代
生产厂家 适用对象
金美/长 纯电动汽车/混
安
合动力汽车
基本参数
配套车型
16bit Freescal控制器，主频40MHz、 512KFlash、6路模拟输入、13路数字输入、 长安奔奔纯电动汽车 10路低边输出、3路CAN通信
2 HCU第二代 长安
是什么东西？
开关
用于电动汽车、 混合动力汽车等
是什么东西？
用于电动汽车、 混合动力汽车等
是什么东西？
汽车大脑
是什么东西？
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
点火 开关
加速 踏板
换挡 器
制动 踏板
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
前进还是后退？ 加速还是减速？ 上电还是下电？ 电量显示多少？
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
电池 管理 系统
电机 控制 器
DCDC
仪表
电池 包
电机
驱动控制
车速
扭矩ma p
制动踏板开度 0„„„„ „ 1. 0
SOC 值
加速踏板 车速
1. 0„„„ „„ 0
驱动扭 矩map
制动踏板
制动扭 矩map
是什么东西？
额外扭矩需求
驾驶扭矩需求
扭矩仲裁
制动踏板需求扭矩
电池功率限值
附件 管理
整车 故障 监控
车辆 安全
任
数据层接口
务
调
度
CCP
OBD
器
中间层接口
复杂驱动
DI驱动 DO驱动 AI驱动 AO驱动
CAN 驱动
SPI驱动
Emios 驱动
硬件层
长什么样子
长什么样子
长什么样子
有什么作用
பைடு நூலகம்
在线标定
驾驶员意 图解析
模式管理
故障诊断
能量管理
整车附件 管理
驱动控制
整车部件 故障监测
汽车大脑 控制器
是什么东西？
驱动控制
混合动力汽车 电动汽车
什么是控制器？
信号检 测
运算/ 决策
我们身边有哪些控制器？
是什么东西？
控制执 行机构
什么是控制器？
附近是否有人
是什么东西？
开启/关闭
什么是控制器？
光线 声音
光线低于标定阈值，且 声音大于标定阈值
开启开关，延时关闭； 否则，开关保持关闭。
有什么作用
7. 整车故障监测 整车控制器通过综合、分析、比较各个部件的实时信
息，对零部件的故障状态和车辆故障状态进行有效识别和 管理。
有什么作用
8. 部件故障监测 建立冗余模型算法对部件的状态进行诊断，确保部件
工作在安全可控状态。
有什么作用
9. 整车附件管理
实现对冷却系统、空调系统、加热系统、仪表和其他
有什么作用
5. 制动控制 以驾驶员制动扭矩需求、制动安全、动力系统实时状
态和储能系统实时状态为基础，对整个制动能量回收进行 管理和控制，从而获取最优的制动能量和制动驾驶感觉。
有什么作用
6. 扭矩监控 从整车功能安全出发，整车控制器通过采集动力系统
关键客观参数进行运算得到车辆实际扭矩，从而对整车扭 矩状态进行监控，以确保车辆动力系统工作在安全可控状 态。
11. 在线标定
有什么作用
光线 声音
光线低于标定阈值，且 声音大于标定阈值
开启开关，延时关闭； 否则，开关保持关闭。
开关
基本参数
◆采用主从芯片架构； ◆ 主控芯片采用Freescale超强大汽 车级芯片MPC5644A（32bit），主 频高达120MHz，4MFlash，192KB SRAM； ◆ 从控芯片采用Freescale强大汽车 级芯片MC9S12C64（16bit），主 频40MHz
怎么样
怎么样
基本参数
◆ 28路模拟信号输入；28路数字/PWM信号输入（高/低有效 可配置）； ◆ 24路（IN 210mA）+2路（ IN 350mA ）低端驱动； ◆ 4路（IN 350mA）+2路（IN 175mA）高端驱动； ◆ 1路模拟信号输出； ◆ 通过软件配置可实现12路低端PWM输出+6路高端PWM输 出； ◆ 3路CAN通道
整车控制器基础知识
? 是什么东西 ? 长什么样子 ? 有什么用
? (速达的)怎么样
是什么东西？
整车控制器（VCU，Vehicle Control Unit），即车辆控 制单元。是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信 号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后， 控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽整车控制器通过 采集司机驾驶信号和车辆状态，通过CAN总线对网络信息 进行管理，调度，分析和运算，针对车型的不同配置，进 行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优化控制、 制动回馈控制和网络管理等功能。
制动控制 扭矩监控
有什么作用
1. 驾驶员意图解析 整车控制器通过采集加速/制动/档位等人机接口信息，
并综合车速和车辆关键部件的状态信息给出驾驶员对车辆 的需求驱动/制动扭矩。
2. 整车模式管理 实现车辆模式管理
和控制。车辆模式总体 分为初始化、充电模式、 行驶模式和紧急下电模 式。通过合理且明确的 模态转移路径和条件， 确保车辆运行在确定/ 安全的状态。
变速箱扭矩限值
电机扭矩限值
驾驶员需求扭矩
电池功率 校验
变速箱功 率校验
电机扭矩 校验
扭矩滤波
电机目标扭矩
长什么样子
长什么样子
长什么样子
VCU
外壳
硬件
底层
应用层
电路
软件
软件
长什么样子
长什么样子
驾驶 员意 图解
析
模式 管理
能量 管理
驱动 控制
制动 控制
巡航 控制
转矩 校核
车辆 状态 监控
故障 诊断
有什么作用
有什么作用
3. 整车能量管理 对于纯电动汽车，整车控制器通过对整车能量源状态
进行监控，以协调车辆动力输出和其他高压附件工作状态 为手段，最大化优化整车能量利用效率，延长续航里程。
有什么作用
4. 驱动控制 以驾驶员驱动扭矩需求和动力系统实时状态为基础，
对整个驱动控制的动态过程进行优化和管理，使动力部件 最优化方式进行工作从而获取最优驾驶感觉。
整车电器附件的管理控制，以得到最优化的能量利用和整
车需求。
序号 1 2 3 4 5 6
附件 倒车灯控制 日间行车灯控制 DC-DC 水泵 真空泵 空调
有什么作用
10. 故障诊断 符合ISO15765标准的故障诊断协议。
11. 在线标定 符合CCP标准的标定协议。
有什么作用
什么是标定？ 标定的对象是什么？
纯电动汽车/混 合动力汽车
32bit Freescal mpc5642控制器，主频 120MHz、2M Flash、高边驱动、低边驱动、 长安后续新能源车型 3路CAN通信、
3
清源
纯电动汽车/混 合动力汽车
怎么样
与国内部分厂家VCU对比
序号
整车控制器 型号
1 HCU第一代
生产厂家 适用对象
金美/长 纯电动汽车/混
安
合动力汽车
基本参数
配套车型
16bit Freescal控制器，主频40MHz、 512KFlash、6路模拟输入、13路数字输入、 长安奔奔纯电动汽车 10路低边输出、3路CAN通信
2 HCU第二代 长安
是什么东西？
开关
用于电动汽车、 混合动力汽车等
是什么东西？
用于电动汽车、 混合动力汽车等
是什么东西？
汽车大脑
是什么东西？
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
点火 开关
加速 踏板
换挡 器
制动 踏板
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
前进还是后退？ 加速还是减速？ 上电还是下电？ 电量显示多少？
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
电池 管理 系统
电机 控制 器
DCDC
仪表
电池 包
电机
驱动控制
车速
扭矩ma p
制动踏板开度 0„„„„ „ 1. 0
SOC 值
加速踏板 车速
1. 0„„„ „„ 0
驱动扭 矩map
制动踏板
制动扭 矩map
是什么东西？
额外扭矩需求
驾驶扭矩需求
扭矩仲裁
制动踏板需求扭矩
电池功率限值
附件 管理
整车 故障 监控
车辆 安全
任
数据层接口
务
调
度
CCP
OBD
器
中间层接口
复杂驱动
DI驱动 DO驱动 AI驱动 AO驱动
CAN 驱动
SPI驱动
Emios 驱动
硬件层
长什么样子
长什么样子
长什么样子
有什么作用
பைடு நூலகம்
在线标定
驾驶员意 图解析
模式管理
故障诊断
能量管理
整车附件 管理
驱动控制
整车部件 故障监测
汽车大脑 控制器
是什么东西？
驱动控制
混合动力汽车 电动汽车
什么是控制器？
信号检 测
运算/ 决策
我们身边有哪些控制器？
是什么东西？
控制执 行机构
什么是控制器？
附近是否有人
是什么东西？
开启/关闭
什么是控制器？
光线 声音
光线低于标定阈值，且 声音大于标定阈值
开启开关，延时关闭； 否则，开关保持关闭。
有什么作用
7. 整车故障监测 整车控制器通过综合、分析、比较各个部件的实时信
息，对零部件的故障状态和车辆故障状态进行有效识别和 管理。
有什么作用
8. 部件故障监测 建立冗余模型算法对部件的状态进行诊断，确保部件
工作在安全可控状态。
有什么作用
9. 整车附件管理
实现对冷却系统、空调系统、加热系统、仪表和其他
有什么作用
5. 制动控制 以驾驶员制动扭矩需求、制动安全、动力系统实时状
态和储能系统实时状态为基础，对整个制动能量回收进行 管理和控制，从而获取最优的制动能量和制动驾驶感觉。
有什么作用
6. 扭矩监控 从整车功能安全出发，整车控制器通过采集动力系统
关键客观参数进行运算得到车辆实际扭矩，从而对整车扭 矩状态进行监控，以确保车辆动力系统工作在安全可控状 态。
11. 在线标定
有什么作用
光线 声音
光线低于标定阈值，且 声音大于标定阈值
开启开关，延时关闭； 否则，开关保持关闭。
开关
基本参数
◆采用主从芯片架构； ◆ 主控芯片采用Freescale超强大汽 车级芯片MPC5644A（32bit），主 频高达120MHz，4MFlash，192KB SRAM； ◆ 从控芯片采用Freescale强大汽车 级芯片MC9S12C64（16bit），主 频40MHz
怎么样
怎么样
基本参数
◆ 28路模拟信号输入；28路数字/PWM信号输入（高/低有效 可配置）； ◆ 24路（IN 210mA）+2路（ IN 350mA ）低端驱动； ◆ 4路（IN 350mA）+2路（IN 175mA）高端驱动； ◆ 1路模拟信号输出； ◆ 通过软件配置可实现12路低端PWM输出+6路高端PWM输 出； ◆ 3路CAN通道
整车控制器基础知识
? 是什么东西 ? 长什么样子 ? 有什么用
? (速达的)怎么样
是什么东西？
整车控制器（VCU，Vehicle Control Unit），即车辆控 制单元。是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信 号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后， 控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽整车控制器通过 采集司机驾驶信号和车辆状态，通过CAN总线对网络信息 进行管理，调度，分析和运算，针对车型的不同配置，进 行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优化控制、 制动回馈控制和网络管理等功能。