整車控制單元
關(guān)注創(chuàng)建者：經(jīng)緯恒潤 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-20
整車控制單元的視頻教程
基于hypermesh的【整車模型搭建14】——整車碰撞的控制卡片介紹（附k文件）
一 注意：為了方便同學(xué)們學(xué)習(xí)，“【整車模型搭建】系列課程”按照章節(jié)拆分，已經(jīng)購買系列課程的同學(xué)請勿重復(fù)購買！系列課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11561 課程介紹： 通過案例介紹整車碰撞中的常用控制卡片。整車碰撞中，控制卡片肯定是少不了的，但是控制卡片可能并沒有你想象的那么重要。
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adams_car_matlab_整車模型_平順性路面_聯(lián)合仿真_半主動(dòng)控制力
本課程與一般論文里的半懸架聯(lián)合仿真不同，以B級路面勻速工況為例， 詳細(xì)教授了整車模型在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的減振器半主動(dòng)控制力與matlab simulink的聯(lián)合仿真。并解決了直接使用仿真結(jié)果.m文件時(shí) simulink里面output項(xiàng)包括testrig下默認(rèn)參數(shù)的30余項(xiàng)output接口，我們只需要保留使用懸架動(dòng)撓度，車身垂向加速度，車身垂向速度，懸架兩端相對速度接口。
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整車控制單元的實(shí)例教程
整車控制器是新能源汽車的核心控制部件，主要功能是解析駕駛員需求，監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)，協(xié)調(diào)控制單元如BMS、MCU、EMS、TCU等的工作，實(shí)現(xiàn)整車的上下電、驅(qū)動(dòng)控制、能量回收、附件控制和故障診斷等功能。
功能特點(diǎn)
- 基于AUTOSAR的軟件架構(gòu)，產(chǎn)品功能滿足PHEV/EV VCU及HCU開發(fā)，合作模式靈活
- 提供涵蓋從功能規(guī)范定義、模型開發(fā)、MIL/HIL測試、實(shí)車標(biāo)定，到批量生產(chǎn)整個(gè)生命周期的解決方案
- 具有豐富的算法模型庫，應(yīng)用軟件平臺(tái)化開發(fā)
- VCU平臺(tái)迭代開發(fā)，覆蓋乘用車與商用車，配套車型三十余個(gè)
- 產(chǎn)品功能（可根據(jù)客戶需求進(jìn)行功能定制）
車輛模式判斷
整車驅(qū)動(dòng)（扭矩管理）
能量回收控制
定速巡航
車輛防溜坡控制
車輛蠕行控制
整車能量分配
高壓上下電控制
高壓安全監(jiān)控
整車熱管理
整車故障診斷及應(yīng)對
整車狀態(tài)監(jiān)控與顯示
充電監(jiān)控
附件控制
車輛防盜
續(xù)航里程計(jì)算
程序在線升級和在線標(biāo)定
其他整車自定義功能
產(chǎn)品族譜
展開 整車控制器是新能源汽車的核心控制部件，主要功能是解析駕駛員需求，監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)，協(xié)調(diào)控制單元如BMS、MCU、EMS、TCU等的工作，實(shí)現(xiàn)整車的上下電、驅(qū)動(dòng)控制、能量回收、附件控制和故障診斷等功能。
功能特點(diǎn)
? 基于AUTOSAR的軟件架構(gòu)，產(chǎn)品功能滿足PHEV/EV VCU及HCU開發(fā)，合作模式靈活
? 提供涵蓋從功能規(guī)范定義、模型開發(fā)、MIL/HIL測試、實(shí)車標(biāo)定，到批量生產(chǎn)整個(gè)生命周期的解決方案
? 具有豐富的算法模型庫，應(yīng)用軟件平臺(tái)化開發(fā)
? VCU平臺(tái)迭代開發(fā)，覆蓋乘用車與商用車，配套車型三十余個(gè)
? 產(chǎn)品功能（可根據(jù)客戶需求進(jìn)行功能定制）
? 車輛模式判斷
? 整車驅(qū)動(dòng)（扭矩管理）
? 能量回收控制
? 定速巡航
? 車輛防溜坡控制
? 車輛蠕行控制
? 整車能量分配
? 高壓上下電控制
? 高壓安全監(jiān)控
? 整車熱管理
? 整車故障診斷及應(yīng)對
? 整車狀態(tài)監(jiān)控與顯示
? 充電監(jiān)控
? 附件控制
? 車輛防盜
? 續(xù)航里程計(jì)算
? 程序在線升級和在線標(biāo)定
? 其他整車自定義功能
產(chǎn)品族譜
展開 各子系統(tǒng)幾乎都通過自己的控制單元 （ECU ）來完成各自的功能和目標(biāo)。為了滿足整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和舒適性的目標(biāo)，一方面必須具有智能化的人車交互接口，另一方面，各系統(tǒng)還必須彼此協(xié)作，優(yōu)化匹配。因此，新能源汽車必須通過一個(gè)整車控制器來管理各個(gè)部件。.
整車控制器是新能源汽車的核心控制部件，它采集加速踏板信號、制動(dòng)踏板信號及其他部件信號，并做出相應(yīng)判斷后，控制下層各部件控制器的動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)汽車正常行駛。作為汽車的指揮管理中心，整車控制器集成了整車扭矩管理、模式管理、高低壓上下電管理、能量管理、整車故障管理、整車狀態(tài)監(jiān)控等功能。整車控制器的優(yōu)劣直接決定了新能源汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性和安全性。
經(jīng)緯恒潤整車控制器，在乘用車領(lǐng)域，自2010年研發(fā)以來，已成功為江鈴、日產(chǎn)、吉利和合眾等客戶量產(chǎn)配套。目前，經(jīng)緯恒潤已推出第四代產(chǎn)品VCU 4.0，適用于純電動(dòng)和混動(dòng)不同構(gòu)型車型，集成了英飛凌、板載陀螺儀、RTC、Dither等芯片，同時(shí)滿足功能安全、信息安全和OTA等功能要求，資源更豐富、處理速度更快，安全性更高。
在商用車領(lǐng)域，為解決整車廠同一車型多種配置問題，重新規(guī)劃新電子電器架構(gòu)以及定義新功能，經(jīng)緯恒潤推出了24V整車控制器。自2014年至今，經(jīng)緯恒潤已經(jīng)開發(fā)了5款硬件平臺(tái)，成功配套了一汽解放J7、中國重汽汕德卡C7&T7、陜重汽德龍X6000、德龍X5000、M3000、柳汽乘龍H7等車型，占據(jù)了新能源重卡領(lǐng)域絕大多數(shù)的市場份額。
“價(jià)值創(chuàng)新，服務(wù)客戶”。未來，經(jīng)緯恒潤將緊跟汽車行業(yè)發(fā)展大勢，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，為更多的國內(nèi)外客戶提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)，為中國汽車工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量！
展開 動(dòng)力總成（Powertrain）系統(tǒng)是車輛的重要組成部分，它負(fù)責(zé)從車輛的儲(chǔ)能單元進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，也即生成動(dòng)力，然后將動(dòng)力傳送給車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛前進(jìn)。
盡管傳統(tǒng)燃油的內(nèi)燃機(jī)車（ICEV）與電動(dòng)汽車（Electric Vehicle）有著完全的不同的動(dòng)力總成設(shè)計(jì)和部件，但從Powertrain架構(gòu)上來看依然可以分為“儲(chǔ)能系統(tǒng)”和“驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”兩大主要部分。EV使用動(dòng)力電池取代了油箱來儲(chǔ)能，相應(yīng)地也增加了“電池管理系統(tǒng)（Battery Management System, BMS）”。同時(shí)EV采用了“電機(jī)(Motor)”取代內(nèi)燃機(jī)引擎（Engine）來驅(qū)動(dòng)車輛，因此“電機(jī)控制器（Inverter）”代替了“發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（Engine Control Unit，ECU）”。
對于ICEV車輛來說，從駕駛意圖的獲取到能源供給，再到能量的轉(zhuǎn)化，幾乎都是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU來完成的。而對于EV來說，類似的功能則由“整車控制單元VCU（Vehicle Control Unit，也稱為電控單元）”來完成。VCU可以被視作電車的動(dòng)力總成系統(tǒng)的主控單元，負(fù)責(zé)根據(jù)駕駛員意圖、車輛運(yùn)行狀態(tài)以及整車控制策略，經(jīng)過計(jì)算分析然后給各部件發(fā)出相應(yīng)的控制命令，以實(shí)現(xiàn)電車的高性能安全行駛。因此也有人把VCU比喻成EV的“小腦”。
電機(jī)、電池和電控（也就是俗稱的“三電”系統(tǒng)）構(gòu)成了電動(dòng)汽車的整車控制系統(tǒng)。狹義上的電控就是指整車控制器VCU，但是廣義上的電控系統(tǒng)往往指由電機(jī)、電池和VCU組成的整車控制系統(tǒng)。
1 整車控制系統(tǒng)
整車控制系統(tǒng)按照執(zhí)行任務(wù)的層級可以分為“決策層”、“協(xié)調(diào)層”和“執(zhí)行層”等，這三個(gè)層級構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。
展開 1前言
目前整車電子電氣架構(gòu)及整車控制器所搭載技術(shù)普遍無法滿足以上需求。為覆蓋上述需求，未來汽車產(chǎn)品將逐漸采用集中式電子電氣架構(gòu)，同時(shí)整車控制器必須包含以太網(wǎng)、CANFD、多核芯片、雙核心、OTA等關(guān)鍵技術(shù)。
本文將首先介紹整車控制器與分布式和集中式2種電子電氣架構(gòu)的關(guān)系，然后分別介紹了新型整車控制器的關(guān)鍵技術(shù)，對技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了分析，提出了未來發(fā)展趨勢并進(jìn)行了展望。
2整車控制器與電子電氣架構(gòu)
2.1整車控制器與分布式電子電氣架構(gòu)
在以往的芯片能力前提下，受到計(jì)算能力及通信能力的限制，整車控制器無法集成所有的車輛控制軟件，即使是新能源部件控制相關(guān)的軟件也無法全部集成。這決定了整車控制器只能作為分布式電子電氣架構(gòu)中的一員，但是這種關(guān)系限制了功能變更及擴(kuò)展。
在分布式電子電氣架構(gòu)中，一項(xiàng)整車層級的功能由多個(gè)控制器配合完成。某項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)可能需要幾個(gè)或十幾個(gè)控制器相互配合，并且這些控制器可能分布在整車不同的網(wǎng)絡(luò)中(圖1)。整個(gè)交互過程與時(shí)間配合異常復(fù)雜。
整車普遍有100余個(gè)控制器，幾百項(xiàng)整車級功能，功能與控制器本身的物理連接交織成一個(gè)巨大而復(fù)雜的網(wǎng)，非常不利于模塊化設(shè)計(jì)與擴(kuò)展。在這種情況下，增加一個(gè)新功能，需要在上述的復(fù)雜功能網(wǎng)絡(luò)上考慮各部分相關(guān)性，并對大量的控制器軟件進(jìn)行修改及測試。
2.2整車控制器與集中式電子電氣架構(gòu)
隨著芯片及車載以太網(wǎng)的發(fā)展，整車控制器已經(jīng)具備集成大部分車輛控制軟件的能力。
展開 
整車控制單元的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
整車控制單元的最新內(nèi)容
電氣產(chǎn)品在使用過程中，由于電流通過某些元件產(chǎn)生的熱量，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備溫度升高。如果設(shè)備長時(shí)間在高溫狀態(tài)下工作，可能會(huì)降低絕緣材料的性能，增加電擊、燙傷或火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備內(nèi)部的高溫還可能影響產(chǎn)品性能，導(dǎo)致絕緣等級下降或增加不穩(wěn)定性。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行溫升試驗(yàn)是確保產(chǎn)品安全穩(wěn)定工作的重要環(huán)節(jié)。
溫升試驗(yàn)定義
溫升試驗(yàn)是一種評估電子電氣設(shè)備在運(yùn)行中各部件相對于環(huán)境溫度升高情況的測試
隨著現(xiàn)代汽車的功能越來越復(fù)雜，整車上的電子控制單元（Electronic Control Units, ECUs）也隨之增多。
當(dāng)前一輛普通汽車的 ECU 多達(dá)七八十個(gè)，代碼約一億行，其復(fù)雜度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過安卓手機(jī)系統(tǒng)。
在傳統(tǒng)的汽車供應(yīng)鏈中，不同的 ECU 來自不同的供應(yīng)商，有著不同的嵌入式軟件和底層代碼。
計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 中的網(wǎng)格生成必須在求解精度和模擬收斂時(shí)間之間取得平衡。生成的網(wǎng)格應(yīng)該足夠細(xì)，以便準(zhǔn)確解析流場，同時(shí)應(yīng)該足夠粗，以便在合理的時(shí)間內(nèi)收斂。因此，網(wǎng)格單元尺寸在整個(gè)計(jì)算域中變化是至關(guān)重要的，在邊界層區(qū)域、無滑移壁和其他需要更高分辨率的流動(dòng)特征中使用更精細(xì)的單元；更大的單元被用于其他地方以提高計(jì)算效率。另一個(gè)要求是單元尺寸必須從細(xì)到粗平滑地混合。
保真逐點(diǎn)像元尺寸分級的設(shè)計(jì)因素
產(chǎn)品介紹
經(jīng)緯恒潤物理區(qū)域控制單元集成整車的配電功能，包括隔離開關(guān)，一級配電，二級配電；區(qū)域網(wǎng)關(guān)路由功能，百兆以太網(wǎng)，CANFD， LIN等；車身舒適域，新能源動(dòng)力域，部分底盤域以及空調(diào)熱管理的輸入輸出信號采集控制。目前該產(chǎn)品已完成研發(fā)、試驗(yàn)和小批量生產(chǎn)，即將開啟大批量交付。
整車控制器是電動(dòng)汽車正常行駛的控制中樞，是整車控制系統(tǒng)的核心部件，是純電動(dòng)汽車的正常行駛、再生制動(dòng)能量回收、故障診斷處理和車輛狀態(tài)監(jiān)視等功能的主要控制部件。
整車控制器包括硬件和軟件兩大組成部分，它的核心軟件和程序一般由生產(chǎn)廠商研發(fā)，而汽車零部件供應(yīng)商能夠提供整車控制器硬件和底層驅(qū)動(dòng)程序。現(xiàn)階段國外對純電動(dòng)汽車整車控制器的研究主要集中在以輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車。對于只有一個(gè)電機(jī)的純電動(dòng)汽車通常不配備整車控制器
包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（PCM）、剎車防抱死系統(tǒng)控制單元（ABS）及安全氣囊系統(tǒng)控制單元（SAS）及其它涉及整車安全的控制單元。該類電負(fù)荷不僅對于整車性能及安全至關(guān)重要，而且該類電氣設(shè)備屬敏感設(shè)備，易受其它用電設(shè)備干擾。因此，對于該類用電設(shè)備必須單設(shè)保險(xiǎn)絲。
B-一般重要件。重要功能，但是不影響操作汽車，不影響汽車使用安全的功能。
汽車“四化”發(fā)展方向是汽車工業(yè)未來的發(fā)展趨勢，其中包含自動(dòng)駕駛、網(wǎng)聯(lián)化、動(dòng)力系統(tǒng)電氣化和共享移動(dòng)化。隨著智能駕駛技術(shù)對于整車智能化程度要求的不斷提升，對其整車的控制能力要求也大幅提升，這一過程推動(dòng)整車電子電器架構(gòu)逐漸從分布式架構(gòu)向集中式專用域控制器架構(gòu)進(jìn)行不斷演進(jìn)和發(fā)展，以便提供更加高速、安全、可靠的電子架構(gòu)。這一過程中，不僅要求智能駕駛功能能夠運(yùn)行在具有高性能軟件到硬件集成的專用中央域控制器上，
近年來, 新能源汽車蓬勃發(fā)展。新能源汽車是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，主要包括電池、電機(jī)、變速箱、制動(dòng)等動(dòng)力系統(tǒng)，以及其它附件如空調(diào)、助力轉(zhuǎn)向等。各子系統(tǒng)幾乎都通過自己的控制單元 （ECU ）來完成各自的功能和目標(biāo)。為了滿足整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和舒適性的目標(biāo)，一方面必須具有智能化的人車交互接口，另一方面，各系統(tǒng)還必須彼此協(xié)作，優(yōu)化匹配。因此，新能源汽車必須通過一個(gè)整車控制器來管理各個(gè)部件
來源：智駕最前沿
講到這個(gè)問題先講講，什么是域控制器。域控制器的概念是伴隨著整車電子電器架構(gòu)的發(fā)展演變而來的。由于整車電子電器的日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)已經(jīng)無法滿足日益增長的計(jì)算需求，也導(dǎo)致冗長的線束。
根據(jù) 2017年德國博世公布其在整車電子電氣架構(gòu)方面的戰(zhàn)略圖，博世將整車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展分為三大類
【摘要】從汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的角度闡述了新型整車控制器關(guān)鍵技術(shù)需求，包括高計(jì)算性能、高通訊帶寬、高功能安全性、軟件持續(xù)更新。針對上述需求總結(jié)了以太網(wǎng)、CANFD、多核芯片、雙核心、OTA關(guān)鍵技術(shù)行業(yè)現(xiàn)狀，對未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。
1.前言
電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化是汽車產(chǎn)業(yè)公認(rèn)的未來發(fā)展方向。作為電動(dòng)汽車核心零部件，整車控制器必須能夠支撐汽車“四化”。
