1、國外產(chǎn)品介紹：

(1)豐田車輛控制器

豐田汽車控制器原理圖如下圖所示。該車為后輪驅(qū)動，左后輪和右后輪分別由兩個輪轂電機驅(qū)動。其車輛控制器接收駕駛員的操作信號和汽車的運動傳感器信號。駕駛員的操作信號包括油門踏板信號、制動踏板信號、檔位信號和轉(zhuǎn)向角信號。汽車的運動傳感器信號包括水平擺動角速度信號、縱向加速度信號、橫向加速度信號和四輪速度信號。

整車控制器通過控制策略計算這些信號，通過左右兩組電機控制器和逆變器分別驅(qū)動左右后輪。

(2)日立車載控制器

日立純電動汽車控制器原理圖如下圖所示。圖中的電動車為四輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)，前輪由低速永磁同步電機通過差速器驅(qū)動，后輪由高速感應(yīng)電機通過差速器驅(qū)動。整車控制器的控制策略是在不同工況下使用不同的電機驅(qū)動電動汽車，或者使用兩臺電機按照一定的扭矩分配比驅(qū)動電動汽車，以最大化系統(tǒng)動力傳輸效率。

電動汽車起步或爬坡時，前輪由低速大扭矩永磁同步電機驅(qū)動。當(dāng)電動汽車高速行駛時，后輪由高速感應(yīng)電機驅(qū)動。

(3)日產(chǎn)車輛控制器

日產(chǎn)聆風(fēng)是一款配備鋰離子電池的5門5座純電動轎車，續(xù)航里程為160公里。使用200V家用交流電源，充滿電大約需要8小時；快速充電僅需10分鐘，即可提供足夠行駛50公里的電量。日產(chǎn)聆風(fēng)LEAF的整車控制器示意圖如下圖所示。它接收來自儀表組的車速傳感器和油門踏板位置傳感器的電子信號，并通過子控制器控制直流電壓轉(zhuǎn)換器DC/DC、燈光和其他組件?；到y(tǒng)、空調(diào)、電機、發(fā)電機、動力電池、太陽能電池、再生制動系統(tǒng)。

（4）英飛凌新能源汽車VCU HCU解決方案

該控制器兼容12V和24V供電環(huán)境，可作為整車控制器或混合動力控制器應(yīng)用于新能源乘用車和商用車的電控系統(tǒng)中?？刂破鲗π履茉雌噭恿︽湼鳝h(huán)節(jié)進(jìn)行管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控，提高汽車能源利用效率，保證安全可靠。

車輛控制器采集駕駛員的駕駛信號，通過CAN總線獲取電機和電池系統(tǒng)的相關(guān)信息，進(jìn)行分析計算，通過CAN總線給出電機控制和電池管理指令，實現(xiàn)車輛驅(qū)動控制、能量優(yōu)化控制和生產(chǎn)。動態(tài)反饋控制。具有完善的故障診斷和處理功能。

此外，控制器還采用專門添加的16位處理器單元，實現(xiàn)主處理器的安全監(jiān)控和安全I(xiàn)O控制。

表現(xiàn)：

主控制器：英飛凌32位TC1782

安全控制器：英飛凌16/32位XC2000

工作電壓范圍：9~32V；

工作溫度范圍：-40~105；

通訊接口：3路*CAN； 1路*LIN；

數(shù)字輸入：26路

模擬量輸入：6路*10位@05V； 7通道*12位@012V；

低邊驅(qū)動器：14通道；

高邊驅(qū)動器：7通道；

傳感器供電：1路@Vbat； 4路@5V；

示例圖片：

2、國內(nèi)產(chǎn)品：

國內(nèi)市場的車輛控制器主要由一些大學(xué)和研究單位開發(fā)。技術(shù)方案是通過微處理器的嵌入式結(jié)構(gòu)編寫控制軟件代碼，實現(xiàn)高效驅(qū)動純電動汽車的功能。它一般采集油門踏板、制動踏板、檔位、車速等信號，利用CAN總線與電機控制器、電池管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，實現(xiàn)對整車的管理和控制。

（一）天津清源電動汽車有限公司、一汽天津夏利有限公司牽頭，中國汽車技術(shù)研究中心、天津大學(xué)、天津和平灣公司、天津藍(lán)天等十幾家單位高新公司參與合作開發(fā)XL2000型純電動汽車。其控制系統(tǒng)如下圖所示。

電動汽車采用集中式電機驅(qū)動方式，采用CAN通信總線連接各個控制節(jié)點。整車控制器對采集到的模擬量、開關(guān)量以及其他控制單元反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，判斷車輛的行駛工況，控制電機等部件協(xié)調(diào)工作，保證純電動汽車的正常行駛。

(2)眾泰整車控制器

眾泰2008EV是眾泰汽車集團(tuán)研發(fā)的首款國產(chǎn)純電動SUV。 2009年3月參加上海車展。2010年7月，眾泰5008EV純電動汽車以10.08萬元的價格賣給杭州個人客戶，成為國內(nèi)第一輛上路的純電動汽車。

眾泰5008EV采用鋰離子動力電池，配備車載充電器，可采用家用電源充電模式或快充模式充電。最大功率27kW，最高車速可達(dá)110km/h，充滿電后續(xù)駛里程300公里，百公里電耗僅為12kW·h。

目前，眾泰5008EV享受國家6萬元補貼和杭州地方補貼后售價為10.08萬元。眾泰2008EV整車控制器（VCU）原理圖如下圖所示。

它連接油門踏板、控制電機控制器、電池管理系統(tǒng)、直流電壓轉(zhuǎn)換器DC/DC、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS、真空輔助系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和儀表盤。整車控制器可以統(tǒng)計車內(nèi)所有用電設(shè)備的耗電量，與動力電池提供的電量進(jìn)行比較，并根據(jù)功率模型計算結(jié)果向電機控制器輸出控制器指令信號，電機控制器進(jìn)行調(diào)整牽引電機的扭矩值。

當(dāng)車輛控制器接收到油門踏板輸入的用電需求信息時，根據(jù)車內(nèi)所有用電設(shè)備的功率分布以及電池管理輸入的供電電池的電壓、電流等信息進(jìn)行綜合分析系統(tǒng)，合理調(diào)整牽引電機。扭矩輸出保證足夠的牽引力。

3、國內(nèi)某公司整車控制器詳細(xì)介紹

1. 說明：

整車控制器是純電動汽車的核心控制部件。其主要功能是收集車輛信息和駕駛員意圖、控制車輛運行、診斷車輛故障。

車輛組件拓?fù)洌?

主要功能：VCU完成車輛各模塊的監(jiān)控和通訊，是整車的“大腦”。

（1）車輛駕駛：收集駕駛員的駕駛需求，管理車輛動力分配；

(2)網(wǎng)絡(luò)管理：監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)、信息調(diào)度、信息匯總、網(wǎng)關(guān)；

(3)儀表輔助驅(qū)動；

(4)故障診斷與處理：診斷系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器等部件的故障并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，并以標(biāo)準(zhǔn)格式存儲故障代碼。標(biāo)準(zhǔn)故障碼顯示；

（5）在線配置與維護(hù)：通過車載標(biāo)準(zhǔn)CAN口，基于標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行控制參數(shù)修改、匹配標(biāo)定、功能配置、監(jiān)控、調(diào)試能力等；

（6）能源管理：通過對電動汽車車載耗能系統(tǒng)（如空調(diào)、電泵等）的協(xié)調(diào)和管理，獲得最佳的能源利用；

(7)功率分配：通過整合車輛信息、電池和電機信息計算電機功率的分配，并進(jìn)行車輛驅(qū)動控制和制動能量反饋控制。為了在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)獲得最佳的行駛性能；

(8)真空助力泵控制及故障診斷、真空泵故障時電制動輔助控制；

(9) 坡道停車輔助控制；

(10) 斜坡起步時防止溜車的控制。

VCU性能參數(shù)： 硬件性能參數(shù)：

(1)工作特性參數(shù)

工作電壓范圍：918V

功耗：50W

儲存環(huán)境溫度：-4090

工作環(huán)境溫度：-4085

工作濕度：90%，無凝露

指令執(zhí)行速度：20MIPS

(2) I/O功能指示燈

采集油門踏板、制動踏板、鑰匙信號、檔位信號等，控制車輛部件開關(guān)。

6路模擬電壓輸入：分辨率12bit，范圍0-5V

2路模擬電流輸入：分辨率12bit，范圍0-20mA

10路高端數(shù)字輸出：最大輸出電流2A

2路大功率高端數(shù)字輸出：最大輸出電流11A

4 個低側(cè)數(shù)字輸出：最大電流吸收1A

10個高端數(shù)字輸入：邏輯1閾值8V

8 個低側(cè)數(shù)字輸入：邏輯0 閾值 6V

電路噪聲：10mV

(3)通訊功能：

與電機控制器、電池管理系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)完成CAN總線通信。波特率達(dá)到250KHz，兼容J1939標(biāo)準(zhǔn)。三路獨立CAN總線，擴展性高。

(4)在可靠性和電磁兼容性方面，滿足：

防護(hù)等級QC/T413-2002 IP65

抗震QC/T413-2002

電磁兼容GB/T18655-2002

GB/T17619-1998

GB/T21437.2-2008

耐壓QC/T413-2002，具有過壓、過流、短路和反接保護(hù)

耐鹽霧性能：經(jīng)24小時鹽霧試驗后，產(chǎn)品內(nèi)部干燥，無腐蝕。常溫下即可正常使用。

電子控制器溫度沖擊10次循環(huán)后（溫度范圍：-40~85），轉(zhuǎn)換時間：

(2)驅(qū)動控制器策略

電動卡車需要根據(jù)實際運行工況制定適合車輛的運行策略，以達(dá)到提高運行效率、降低能耗的目的。因此，在響應(yīng)駕駛員的油門踏板、制動踏板等信息時，需要根據(jù)當(dāng)前車輛狀態(tài)進(jìn)行修正，輸出合適的動力。

(3)能量回饋策略

能量回饋是指車輛制動時，利用電機的特性將電能反饋給動力電池，同時產(chǎn)生制動扭矩的能量回收策略。制動扭矩的安全輸出問題受到以下條件的制約：電池快充能力約束、電芯及SOC狀態(tài)約束、前后軸制動力平衡約束。

再生制動造成的車輛前后軸制動力分布不均勻，保證了ABS系統(tǒng)的可靠性和車輛制動系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

如下圖所示，如果仍然采用傳統(tǒng)汽車的定比例制動力分配策略，新的“機械+再生制動”分配曲線將在I曲線上方，在路面上后輪先制動附著力低。嚴(yán)重不穩(wěn)定的工況影響了ABS系統(tǒng)的可靠性。應(yīng)研究電動卡車專用制動系統(tǒng)，確保車輛制動系統(tǒng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。再生制動策略：限制最大再生制動力，當(dāng)輪速低于一定閾值時退出能量再生制動。

(4)故障排除策略

對故障嚴(yán)格分類分級，根據(jù)實際情況制定故障處理機制，確保車輛安全運行。

故障分為三個級別：

A。低級故障：儀表聲光報警，車輛繼續(xù)行駛；

b.中級故障：儀表聲光報警，車輛以50%電量運行，儀表提示降低功率；

C。高等級故障：儀器聲光報警、停車、切斷高壓（絕緣電阻、短路、碰撞）。