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判定后，監(jiān)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(tǒng)及動力電池的能量管理、網(wǎng)絡管理、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。技術來源于傳統(tǒng)汽車電控ECU，以發(fā)動機控制器及車身控制器為主要技術來源。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

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)濟性永遠是發(fā)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(xiàn)在的第三代的技術，已經(jīng)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？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。

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(tài)，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(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，補電模式，故障模式等，VCU通過合理且明確的狀態(tài)轉移的條件和路徑，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，以達到最優(yōu)的能量使用效果——更強的動力，或更長的續(xù)航里程。

如低電量時對電機的限功率，限制空調使用?；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.驅動控制

以駕駛員驅動扭矩需求和車輛實際狀態(tài)為基礎，對整個驅動系統(tǒng)控制的動態(tài)管控過程進行優(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，其實不太嚴謹，更準確的說法，是能量回收的控制。VCU根據(jù)車輛當前的車速，駕駛員對踏板的操作，以及當前車輛狀態(tài)的預估（例如，電池溫度，SOC等狀態(tài)），計算符合當前狀態(tài)下的能量回收，由車輛的驅動系統(tǒng)進行執(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)（驅動電機控制器）所反饋的客觀參數(shù)，進行運算得到的車輛實際扭矩，從而對整車的扭矩進行監(jiān)控，以確保車輛動力系統(tǒng)工作在安全的范圍內

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，進行實時的計算，比較。對車輛零部件的狀態(tài)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(fā)生故障。或者在發(fā)生故障時，進行提醒或者安全措施。

8.部件故障監(jiān)測

通過整車級別的設計，VCU可以進行相關冗余設計，在部分部件發(fā)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(xiàn)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(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，便于售后進行維護和診斷。包括診斷儀開發(fā)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?？梢詫CU內的一些標定量參數(shù)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(shù)值，讓標定工程師進行修改，以實現(xiàn)車輛達到最好的狀態(tài)。

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。

來源：智能汽車電子與軟件