整車控制器是用于純電動汽車的控制器。其功能類似于燃油車的發(fā)動機控制器（EMS）。是新能源汽車控制系統(tǒng)中的“大腦級”控制器。在一些插電式混合動力車型中，還使用了車輛控制器。車輛控制器的主要交互控制器如下圖所示。

車輛控制器主要與系統(tǒng)交互。由此可見，車輛控制器的主要功能包括：

1、驅(qū)動控制：新能源汽車的動力電機必須根據(jù)駕駛員的意圖輸出驅(qū)動或制動扭矩。當(dāng)駕駛員踩下油門踏板或制動踏板時，動力電機必須輸出一定的驅(qū)動功率或再生制動功率。踏板開度越大，動力電機的輸出功率越大。因此，車輛控制者必須合理解讀駕駛員的操作；接收車輛各子系統(tǒng)的反饋信息，為駕駛員提供決策反饋；并向車輛各子系統(tǒng)發(fā)送控制指令，實現(xiàn)車輛的正常行駛。 2、配件管理；控制和管理DCDC、車載充電器、水泵、空調(diào)壓縮機等。決定何時啟用高壓組件使其工作；并根據(jù)車輛及部件的溫度、電壓、電流情況進(jìn)行LOS（限制運行策略）處理，適當(dāng)降低功率甚至關(guān)機。當(dāng)部件溫度過高需要冷卻時，計算冷卻需求水流量。當(dāng)車輛空調(diào)開啟時，空調(diào)壓縮機開始工作，通過PWM控制壓縮機對整個車輛進(jìn)行冷卻。 3、能源管理；在純電動汽車中，電池除了為動力電機供電外，還為電動配件供電。因此，為了獲得最大的續(xù)駛里程，車輛控制器將負(fù)責(zé)整車的能量管理，以提高能量利用率。當(dāng)電池的SOC值較低時，車輛控制器會向某些電動配件發(fā)出指令，限制電動配件的輸出功率，以增加續(xù)駛里程。新能源汽車采用電動機作為驅(qū)動扭矩的輸出機構(gòu)。電動機具有反饋制動性能。此時，電動機充當(dāng)發(fā)電機，利用電動汽車的制動能量來發(fā)電。同時，該能量被存儲在儲能裝置中。當(dāng)滿足充電條件時，能量回充至動力電池組。在此過程中，車輛控制器根據(jù)油門踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻是否可以進(jìn)行制動能量反饋。如果可以執(zhí)行，則車輛控制器向電機控制裝置發(fā)出制動命令并回收部分能量。 4、故障處理；車輛控制器應(yīng)實時檢測車輛的狀態(tài)，并將各子系統(tǒng)的信息發(fā)送至車輛信息顯示系統(tǒng)。其過程是通過傳感器和CAN總線檢測車輛的狀態(tài)以及各子系統(tǒng)的狀態(tài)。信息，驅(qū)動顯示儀表，通過顯示儀表顯示狀態(tài)信息和故障診斷信息。顯示內(nèi)容包括：電機轉(zhuǎn)速、車速、電池電量、故障信息等。持續(xù)監(jiān)測車輛電控系統(tǒng)并進(jìn)行故障診斷。故障指示燈指示故障類別和部分故障代碼。根據(jù)故障內(nèi)容及時進(jìn)行相應(yīng)的安全保護(hù)處理。對于不太嚴(yán)重的故障，可以低速行駛到附近的維修站進(jìn)行檢查。 5、信息交互（主要是與儀表等交互，顯示狀態(tài)或數(shù)值）。將動力系統(tǒng)、電機、電池、高壓系統(tǒng)、空調(diào)等主要數(shù)據(jù)和故障狀態(tài)傳輸至儀表，并接收駕駛員的控制信息。此外，車輛控制器還具有充放電管理等功能。一些車企還會將一些熱管理功能放入HCU中，主要用于控制水泵、風(fēng)扇、空調(diào)控制閥、熱交換器等。

新能源汽車示意圖

新能源汽車控制器的關(guān)鍵技術(shù)上圖為新能源汽車控制器的關(guān)鍵技術(shù)，主要是扭矩分配、檔位調(diào)節(jié)、能量回收等。HCU與其他控制器之間的信息交換主要通過CAN通信進(jìn)行。會有少量信息通過硬線、LIN線、Flexray等傳輸，主要架構(gòu)類似于下圖的分布式結(jié)構(gòu)。車輛系統(tǒng)按照功能劃分為多個CAN子網(wǎng)，不同的CAN子網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)連接。網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)在不同子網(wǎng)之間路由信號。

電力系統(tǒng)（VCU所在子網(wǎng)）一般通信速率為500kb/s。下一代通信架構(gòu)正在向更少的控制器發(fā)展，即所謂的域控制器。當(dāng)然還有其他的技術(shù)路線，有興趣的可以看看。下圖展示了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展方向。

車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的發(fā)展趨勢從圖中可以看出，未來整體的發(fā)展方向是朝著更少的控制器和更高的速度發(fā)展。這主要是因為隨著汽車電動化、智能化的發(fā)展，通信信息量大大增加，對通信的實時性要求更高，因此需要更高的通信速率。對實時通信要求較高的同時，也對控制器CPU的運算能力提出了更高的要求。因此，控制器方案有利于集成計算能力更強的CPU，降低成本。整車控制器硬件結(jié)構(gòu)（PCB板）如下圖，來自百度

PCB板主要包含控制器的驅(qū)動芯片、控制器的中央處理器以及控制器的輸入/輸出/通信引腳。業(yè)界常用的控制器架構(gòu)是autosar架構(gòu)。 AUTOSAR架構(gòu)采用分層設(shè)計，支持完整的軟硬件模塊的獨立性。中間RTE（運行時環(huán)境）作為虛擬功能總線VFB（虛擬功能總線）的實現(xiàn)，隔離上層應(yīng)用軟件層。 （應(yīng)用層）和底層基礎(chǔ)軟件（基礎(chǔ)軟件），擺脫了以前ECU軟件開發(fā)和驗證時對硬件系統(tǒng)的依賴。軟件和硬件分離的分層設(shè)計提高了主機廠和供應(yīng)商的系統(tǒng)集成能力。特別是標(biāo)準(zhǔn)化交互接口和軟件組件模型的定義，提高了各層軟件的復(fù)用性，從而降低了開發(fā)成本，使得系統(tǒng)集成和產(chǎn)品上市的速度得到了極大的提高。 AUTOSAR分層結(jié)構(gòu)及應(yīng)用軟件層功能

autosar更詳細(xì)的分層如下：

詳細(xì)內(nèi)容見鏈接：AUTOSAR軟件架構(gòu)（一）_u014252814的博客-CSDN博客_autosar軟件架構(gòu)blog.csdn.net/u014252814/article/details/105726591 我們可以理解應(yīng)用軟件層（Application Layer），也就是asw層；基礎(chǔ)軟件（Basic Software），即bsw層，是控制器的主要兩層。應(yīng)用層軟件的開發(fā)過程大多是一個V型的開發(fā)過程。

V型開發(fā)流程的理念V型開發(fā)是通過協(xié)作協(xié)作，實現(xiàn)軟件設(shè)計的高效率和高質(zhì)量。模型的橫向強調(diào)驗證的時效性和適用性。一般的經(jīng)驗法則是，在“V”的底部，白盒測試用于更基礎(chǔ)的工作。越高，系統(tǒng)變得越復(fù)雜，并且往往會過渡到黑盒測試。具體整車控制器的開發(fā)流程：首先根據(jù)細(xì)化的需求建立數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行模型仿真；然后，將模型數(shù)據(jù)下載到快速原型中，并用硬件接口替換原模型中的邏輯接口；下一步，使用專業(yè)軟件生成C代碼。與底層程序集成后，通過接口程序下載到車輛控制器硬件中，準(zhǔn)備調(diào)試。在此過程中，會對各個功能模塊進(jìn)行單獨的調(diào)試；接下來，半實物仿真測試使用模擬器模擬整車運行環(huán)境，對VCU進(jìn)行功能測試；最后將VCU安裝在車輛上，在實車上進(jìn)行評估，完成通信協(xié)議標(biāo)定。通過評估后，您將獲得產(chǎn)品的第一個版本。