來(lái)源：汽車(chē)電氣1、國(guó)外產(chǎn)品介紹（1）豐田車(chē)輛控制器豐田車(chē)輛控制器原理圖如下所示：

該車(chē)為后輪驅(qū)動(dòng)，左后輪和右后輪分別由兩個(gè)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)。其車(chē)輛控制器接收駕駛員的操作信號(hào)和汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)。駕駛員的操作信號(hào)包括油門(mén)踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)、檔位信號(hào)和轉(zhuǎn)向角信號(hào)。汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)包括水平擺動(dòng)角速度信號(hào)、縱向加速度信號(hào)、橫向加速度信號(hào)和四輪速度信號(hào)。整車(chē)控制器通過(guò)控制策略計(jì)算這些信號(hào)，通過(guò)左右兩組電機(jī)控制器和逆變器分別驅(qū)動(dòng)左右后輪。 （2）日立整車(chē)控制器日立純電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制器原理圖如下圖所示。

圖中的電動(dòng)車(chē)為四輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，前輪由低速永磁同步電機(jī)通過(guò)差速器驅(qū)動(dòng)，后輪由高速感應(yīng)電機(jī)通過(guò)差速器驅(qū)動(dòng)。整車(chē)控制器的控制策略是在不同工況下使用不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)，或者使用兩臺(tái)電機(jī)按照一定的扭矩分配比驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)，以最大化系統(tǒng)動(dòng)力傳輸效率。電動(dòng)汽車(chē)起步或爬坡時(shí)，前輪由低速大扭矩永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)高速行駛時(shí)，后輪由高速感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 （3）日產(chǎn)車(chē)輛控制器Nissan LEAF 是一款配備鋰離子電池的5 門(mén)5 座純電動(dòng)汽車(chē)，續(xù)駛里程為160km。使用200V家用交流電源，充滿電大約需要8小時(shí)；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(chē)控制器示意圖如下圖所示。它接收來(lái)自儀表組的車(chē)速傳感器和油門(mén)踏板位置傳感器的電子信號(hào)，并通過(guò)子控制器控制直流電壓轉(zhuǎn)換器DC/DC、燈光和其他組件。化霜系統(tǒng)、空調(diào)、電機(jī)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)力電池、太陽(yáng)能電池、再生制動(dòng)系統(tǒng)。

（4）英飛凌新能源汽車(chē)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(chē)控制器或混合動(dòng)力控制器應(yīng)用于新能源乘用車(chē)和商用車(chē)的電控系統(tǒng)中?？刂破鲗?duì)新能源汽車(chē)動(dòng)力鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控，提高汽車(chē)能源利用效率，保證安全可靠。車(chē)輛控制器采集駕駛員的駕駛信號(hào)，通過(guò)CAN總線獲取電機(jī)和電池系統(tǒng)的相關(guān)信息，進(jìn)行分析計(jì)算，通過(guò)CAN總線給出電機(jī)控制和電池管理指令，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制、能量?jī)?yōu)化控制和生產(chǎn)。動(dòng)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(zhuān)門(mén)添加的16位處理器單元，實(shí)現(xiàn)主處理器的安全監(jiān)控和安全I(xiàn)O控制。

性能指標(biāo)： 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路模擬輸入：6路*10位@05V； 7通道*12位@012V；低邊驅(qū)動(dòng)器：14通道；高邊驅(qū)動(dòng)器：7-chn；傳感器電源：1路@Vbat； 4路@5V；樣本圖片：

2、國(guó)內(nèi)產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的車(chē)輛控制器主要由一些大學(xué)和研究單位開(kāi)發(fā)。技術(shù)方案是通過(guò)微處理器的嵌入式結(jié)構(gòu)編寫(xiě)控制軟件代碼，實(shí)現(xiàn)高效驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車(chē)的功能。它一般采集油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板、檔位、車(chē)速等信號(hào)，利用CAN總線與電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)的管理和控制。 （一）天津清源電動(dòng)汽車(chē)有限公司、一汽天津夏利有限公司牽頭，中國(guó)汽車(chē)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(kāi)發(fā)XL2000型純電動(dòng)汽車(chē)。其控制系統(tǒng)如下圖所示。電動(dòng)汽車(chē)采用集中式電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，采用CAN通信總線連接各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)。整車(chē)控制器對(duì)采集到的模擬量、開(kāi)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(chē)輛的行駛工況，控制電機(jī)等部件協(xié)調(diào)工作，保證純電動(dòng)汽車(chē)的正常行駛。

（2）眾泰整車(chē)控制器眾泰2008EV是眾泰汽車(chē)集團(tuán)研發(fā)的首款國(guó)產(chǎn)純電動(dòng)SUV。 2009年3月參加上海車(chē)展。2010年7月，眾泰5008EV純電動(dòng)汽車(chē)以10.08萬(wàn)元的價(jià)格賣(mài)給杭州個(gè)人客戶，成為國(guó)內(nèi)第一輛上路的純電動(dòng)汽車(chē)。眾泰5008EV采用鋰離子動(dòng)力電池，配備車(chē)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(chē)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?chē)?guó)家6萬(wàn)元補(bǔ)貼和杭州地方補(bǔ)貼后售價(jià)為10.08萬(wàn)元。眾泰2008EV整車(chē)控制器（VCU）原理圖如下圖所示。它連接油門(mén)踏板、控制電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、直流電壓轉(zhuǎn)換器DC/DC、電動(dòng)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(pán)。整車(chē)控制器可以統(tǒng)計(jì)車(chē)內(nèi)所有用電設(shè)備的耗電量，與動(dòng)力電池提供的電量進(jìn)行比較，并根據(jù)功率模型計(jì)算結(jié)果向電機(jī)控制器輸出控制器指令信號(hào)，電機(jī)控制器進(jìn)行調(diào)整牽引電機(jī)的扭矩值。當(dāng)車(chē)輛控制器接收到油門(mén)踏板輸入的用電需求信息時(shí)，根據(jù)車(chē)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(jī)。扭矩輸出保證足夠的牽引力。

三、國(guó)內(nèi)某公司整車(chē)控制器詳細(xì)介紹1、說(shuō)明：整車(chē)控制器是純電動(dòng)汽車(chē)的核心控制部件。其主要功能是收集車(chē)輛信息和駕駛員意圖、控制車(chē)輛運(yùn)行、診斷車(chē)輛故障等。

車(chē)輛組件拓?fù)洌?

主要功能：VCU完成車(chē)輛各模塊的監(jiān)控和通訊，是整車(chē)的“大腦”。 （1）車(chē)輛駕駛：收集駕駛員的駕駛需求，管理車(chē)輛動(dòng)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(dòng)； (4)故障診斷與處理：診斷傳感器、執(zhí)行器等系統(tǒng)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(chǔ)故障代碼。標(biāo)準(zhǔn)故障碼顯示； （5）在線配置與維護(hù)：通過(guò)車(chē)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(guò)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載標(biāo)準(zhǔn)CAN端口對(duì)車(chē)載耗能系統(tǒng)（如空調(diào)、電動(dòng)水泵等）進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理，以獲得最佳的能源利用率； (7)功率分配：通過(guò)整合車(chē)輛信息、電池和電機(jī)信息計(jì)算電機(jī)功率的分配，并進(jìn)行車(chē)輛管理。驅(qū)動(dòng)控制和制動(dòng)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(shí)電制動(dòng)輔助控制； (9) 坡道停車(chē)輔助控制； (10) 坡道起步防止后滑控制。 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 存儲(chǔ)環(huán)境溫度：-4090 工作環(huán)境溫度：-4085 工作濕度： 90%，無(wú)凝結(jié)命令執(zhí)行速度：20MIPS （2）I/O功能指示燈采集油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板、按鍵信號(hào)、檔位信號(hào)等，控制車(chē)輛部件開(kāi)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路高側(cè)數(shù)字輸出：最大輸出電流2A 2路高功率高側(cè)數(shù)字輸出：最大輸出電流11A4路低電平1路數(shù)字量輸出：最大吸收電流1A 10路高側(cè)數(shù)字輸入：邏輯1閾值8V 8路低側(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(jī)控制器完成通訊，電池管理系統(tǒng)與儀表系統(tǒng)CAN總線通訊，波特率250KHz，兼容J1939標(biāo)準(zhǔn)。三路獨(dú)立CAN總線，擴(kuò)展性高。 （4）可靠性和電磁兼容性滿足：防護(hù)等級(jí)QC/T413-2002 IP65抗震QC/T413-2002電磁兼容性GB/T18655-2002GB/T17619-1998GB/T21437.2-2008耐壓QC/T413-2002，過(guò)壓、過(guò)流、短路、反接保護(hù)、耐鹽霧。經(jīng)過(guò)24小時(shí)鹽霧試驗(yàn)后，產(chǎn)品內(nèi)部干燥，無(wú)腐蝕。溫度沖擊電子控制器已在室溫下正常使用10個(gè)周期（溫度范圍：- 4085）轉(zhuǎn)換時(shí)間：6000小時(shí)2、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)： 1）優(yōu)秀的硬件電路設(shè)計(jì)、接口保護(hù)、電磁保護(hù)設(shè)計(jì)、器件選型等硬件系統(tǒng)是整車(chē)控制器的硬件基礎(chǔ)，也是驅(qū)動(dòng)軟件、應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)調(diào)試和控制策略運(yùn)行的載體。強(qiáng)大穩(wěn)定的硬件設(shè)計(jì)可以提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，降低故障率。

A。四層電路板，中間層為電源層和接地層，電平穩(wěn)定b數(shù)字電路電源和電源電路電源分離，數(shù)字地和電源地分離設(shè)計(jì)，減少耦合干擾。 C。隔離式CAN總線設(shè)計(jì)，避免總線網(wǎng)絡(luò)受到串?dāng)_影響。 2500VRMS 隔離頂層和底層電路板均覆蓋有1OZ厚的銅。銅厚約35ume。電路板周?chē)捎么┛椎貕υO(shè)計(jì)，可屏蔽電磁輻射。端口EMI（電磁干擾）可防止電磁干擾。干擾設(shè)計(jì)采用信號(hào)硬件濾波、浪涌保護(hù)器件g，并采用美國(guó)飛思卡爾公司專(zhuān)為汽車(chē)級(jí)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的16位微控制器MC9S12XEQ512作為核心控制芯片。 MC9S12XEQ512具有32K內(nèi)部RAM、512KB片上Flash Memory、4K內(nèi)部EEPROM和32K片上D-Flash、5路MSCAN、2路獨(dú)立12位A/D、2路SCI、3路SPI ，工作溫度范圍-40至+125，40MHz時(shí)鐘h，車(chē)載器件選型符合汽車(chē)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，確保在溫度、振動(dòng)、變形等方面滿足汽車(chē)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)2) 實(shí)時(shí)控制軟件，有限狀態(tài)機(jī)模式處理事件車(chē)載軟件采用實(shí)時(shí)控制，采樣間隔為1ms。通過(guò)合理的底層驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)，減少處理時(shí)間，為上層應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)意圖判斷和策略分析提供支持。

3、輕卡設(shè)計(jì)能量控制策略（1）在線程序更新、匹配標(biāo)定、離線故障診斷支撐軟件開(kāi)發(fā)。根據(jù)在線程序更新工具的需要，在動(dòng)力總成控制器中嵌入了基于CAN通信協(xié)議的程序更新接口；根據(jù)ISO15765或SAE J1939/73協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，VCU中嵌入了基于CAN協(xié)議的故障診斷軟件的支持接口。這些接口將有助于車(chē)輛控制器的更新、優(yōu)化和診斷。 （2）驅(qū)動(dòng)控制器策略電動(dòng)卡車(chē)需要根據(jù)實(shí)際使用情況制定適合車(chē)輛的運(yùn)行策略，以達(dá)到提高運(yùn)行效率、降低能耗的目的。因此，在響應(yīng)駕駛員的油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板等信息時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)前車(chē)輛狀態(tài)進(jìn)行修正，輸出合適的動(dòng)力。

（3）能量回饋策略能量回饋是指車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，利用電機(jī)的特性將電能反饋給動(dòng)力電池，同時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩的能量回收策略。制動(dòng)扭矩的安全輸出問(wèn)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(dòng)力平衡約束。

再生制動(dòng)造成的車(chē)輛前后軸制動(dòng)力分布不均勻，保證了ABS系統(tǒng)的可靠性和車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。如下圖所示，如果仍然采用傳統(tǒng)汽車(chē)的定比例制動(dòng)力分配策略，新的“機(jī)械+再生制動(dòng)”分配曲線將在I曲線上方，在路面上后輪先制動(dòng)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(dòng)卡車(chē)專(zhuān)用制動(dòng)系統(tǒng)，確保車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。再生制動(dòng)策略：限制最大再生制動(dòng)力，當(dāng)輪速低于一定閾值時(shí)退出能量再生制動(dòng)。

（4）故障處理策略嚴(yán)格對(duì)故障進(jìn)行分類(lèi)分級(jí)，根據(jù)實(shí)際情況制定故障處理機(jī)制，確保車(chē)輛安全運(yùn)行。將故障分為三個(gè)級(jí)別：低級(jí)故障：儀表聲光報(bào)警，車(chē)輛繼續(xù)行駛； b.中級(jí)故障：儀表聲光報(bào)警，車(chē)輛以50%電量運(yùn)行，儀表提示減少功率； C。高電平故障故障：儀器聲光報(bào)警、停機(jī)、切斷高壓（絕緣電阻、短路、碰撞）。來(lái)源：汽車(chē)電氣