纯电动汽车整车控制器的设计

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纯电动汽车整车控制器(vcu)研究

车辆工程技术 2 车辆技术纯电动汽车整车控制器（VCU）研究宋述铨（天津优控智行科技有限公司,天津 300000）摘　要：电动汽车主要由电池管理系统(BMS)，整车控制系统(VCS)，以及电机控制器(MCU)等构成。

整车控制器(VCU)是电动汽车的重要控制结构，对汽车的各种信息进行检测、对车内通信网络和异常信息进行监控等，能够提高整车驾驶性能，进行制动能量回馈完善能源管理。

提升整车舒适性，使用户获得完美体验。

关键词：纯电动汽车；整车控制器；完美体验随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。

传统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。

纯电动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。

随着科技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。

本文从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。

1　整车电控系统组成整车电控系统主要由整车控制器VCU为核心，通过硬线信号指挥各控制器使能，通过CAN总线信号控制储能系统、电机系统等关键总成执行相应的上下电动作以及扭矩指令。

最终完成整车的驾驶运行以及高压充电。

其中，低压部分完成车辆控制器供电和信号采集通讯。

高压部分通过高压线束将动力电池的电能传输到空调压缩机、电动机等高压供电设备，实现动力电能的传输。

其中电机、电池、电控系统被称为“三电”系统，主要包括：1.1　整车控制器整车控制器系统为整车的运行大脑，具有高可靠性、高运行效率、逻辑缤密性。

整车控制系统上电后首先运行初始化程序并且自检，在自身没有问题后驱动端口使能储能系统、电机系统上电。

储能系统和电机系统完成上电后同样分别进行上电自检。

所有系统自检无故障且驾驶员有上高压指令时，整车控制系统通过总线驱动储能系统、电机系统完成上高压动作。

1.2　储能系统储能系统包括动力电池组和BMS管理单元。

纯电动汽车整车控制器(TAC)

整车控制器主要由控制器主芯片，Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。
整车控制器通过CAN总线接口连接到整车的CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和控制。
控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护电路模块等。微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12，它具有运算速度快和内部资源与接口丰富的特点，适合实现整车复杂的控制策略和算法。CAN通信模块符合CAN2.0B技术规范，采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计;BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定; 电源模块进行了二级滤波的冗余设计，保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作，并具短路保护功能。
其硬件结构框图如图一所示。
整车控制器实物图如图二所示。
性能指标：
1）工作环境温度： -30℃—+80℃
2）相对湿度： 5%~93%
3）海拔高度：不大于3000m
4）工作电压： 18VDC—32VDC
5）防护等级： IP65
功能指标：
1）系统响应快，实时性高
2）采用双路CAN总线（商用车SAE J1939协议）
3）多路模拟量采样(采样精度10位)；2路模拟量输出（精度12位)
4）多路低/高端开关输出
5）多路I/O输入
6）关键信息存储
7）脉冲输入捕捉
8）低功耗，休眠唤醒功能
该项目使用的INFINEON的物料清单：
TC1782
TLE7368-Biblioteka ETLE6240GPBTS4880R
IPG20N06S2L-65

电动汽车VCU和BMS集成控制器硬件设计

一、概述
整车控制器是纯电动汽车控制系统的核心，它负责接收驾驶员的控制指令，根据车辆的运行状态和电池的电量等信息，控制车辆的加速、减速、制动等动作，同时还要监控电池的状态和充电情况，保证车辆的安全性和续航能力。
二、硬件设计
1、中央控制单元
中央控制单元是整车控制器的核心部件，它负责处理各种传感器和开关量信号，根据车辆的运行状态和驾驶员的意图，控制车辆的加速、减速、制动等动作。同时，中央控制单元还要与电池管理系统、充电控制系统等其他部件进行通信，实现整车信息的实时监控和控制。
5、通信接口：BMS需要与VCU、充电桩等其他设备进行数据交换。因此，需要配置相应的通信接口，如CAN、LIN等。考虑到电池管理系统的通信需求和数据安全性，应选择具有高速、稳定、安全的通信接口。
6、故障诊断和处理单元：BMS应具备故障诊断和处理能力，能够对电池组进行实时监测和故障预警。因此，需要配置相应的故障诊断和处理单元，包括故障检测、故障处理、故障记录等功能。
电动汽车VCU和BMS集成控制器硬件设计
目录
01 一、VCU硬件设计
03
三、VCU和BMS的集成设计
02 二、BMS硬件设计 04 参考内容
随着环保意识的不断提高和电动汽车技术的不断发展，电动汽车在交通领域的应用越来越广泛。作为电动汽车的关键部分，车辆控制单元（VCU）和电池管理系统（BMS）的集成控制对于整车的性能和安全性具有至关重要的意义。本次演示将探讨电动汽车VCU和BMS集成控制器的硬件设计。
（4）安全保护措施：采用防电击、防泄漏等安全保护措施确保人员的安全。
3、可维护性设计
可维护性是指控制系统出现故障时容易维修和恢复的程度。在硬件设计过程中，应考虑以下几点：

纯电动汽车整车控制器软件设计

纯电动汽车整车控制器软件设计作者：文 / 杨凡来源：《时代汽车》 2020年第15期杨凡湖南猎豹汽车股份有限公司湖南省长沙市 410100摘要：整车控制器作为电动汽车的控制核心部件之一，对电动汽车的动力经济性、平顺性和安全性都有很大的影响。

本文以某纯电动汽车为对象，针对其整车控制需求进行分析，采用基于模型的开发方式，对其整车控制策略进行设计，实现了整车控制软件所需的功能。

关键词：电动汽车整车控制器控制软件Software Design of the Vehicle Control Unit for Battery Electric VehicleYang FanAbstract：As one of the core control components of electric vehicles, thevehicle control unit has great influence on the power economy, ride comfort and safety of electric vehicles. This paper takes a battery electric vehicle as the object, analyzes its vehicle control requirements, adopts a model-based development method, designs its vehicle control strategy, and realizes the functions requiredby the vehicle control software.Key words：electric vehicle,vehicle control unit, control software近年来，随着国内消费者对电动汽车的认可度不断提升，电动汽车市场不断扩容，各整车企业纷纷加大电动汽车的研发投入。

汽车电动汽车用电机及控制器布置规范

电动汽车用电机及控制器布置规范1范围本蟒准规定了电动汽车用电机及控制器（以下荷称电机及控制器）及其相关附件的布置形式和布置原则°本标准适应于本公司生产的混合动力、纯电动等所有新能源车型.2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不“少的。

凡是注日期的引用文件，仪所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其量新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

Q/OC JT108-2008整车二维数模装配间隙设计3术语和定义Q/OC TU08—2008界定的术语和定义适用于本标?（L4布置形式4-1分类电机及控制器布置可简单分为前丘、后置，控制器一般布置在电机正上方。

4.2纯电动汽车本公司研发的纯电动汽车的电机布置一段为前置，其布置形式如下二a）纯电动汽车电机前过，电机与减速器同轴布:a,与整车ZX平面垂直，如图1所示：b）貌电动汽车控制器前置.为了接线方便和缩近堆束长度，控制群布置在电机接战盒位置的正上•方与整车ZX平面垂直，如图2所示工图1前置电机布置形式I图2前亘控翻器布克形式］<3混合动力汽车混合动力汽车的电机布置M以前置也可以后置，其布置形式如下，El）混合动力汽车电机前置,电机与发动机同轴布置与整车ZX平面垂直，如图3所示：b）混合动力汽车控制楼而置，为了接线方便和筋短缓束长度，同时要避让发动机及其附件J控制器布置在电机上方与整车ZX平面垂直,如图4所示Fc）混合动力汽车电机及控制器后置，为了实现四强功能,发动机前置，电驱动桥后:B・电机及控制器后置，电机与旗速器同轴布丘修整车ZX平面垂直.图3前五电机布适形式n图4前置控制赤布置形式II图5后置电机布置形式对于电机、控制器及其附件的布置，底保证工作川配J井能灌足整车布置的需要和整车性能的发挥；应保证机舱与发动机、变速器,底盘之间布置和设计的合理也电机及控制器的通风散热.诏音隔热良好，与其他零部件最小间隙合理、拆卸方便F同时还要保证安装T艺性、有足热的刚度和强度.一般从以下几个方面进行布置考出r动、除占间隙要求工装配工艺性要求；雄脩方便性等要求：。

纯电动汽车整车控制器的构成、原理、功能说明

纯电动汽车整车控制器的构成、原理、功能说明整车控制器是电动汽车正常行驶的控制中枢，是整车控制系统的核心部件，是纯电动汽车的正常行驶、再生制动能量回收、故障诊断处理和车辆状态监视等功能的主要控制部件。

整车控制器包括硬件和软件两大组成部分，它的核心软件和程序一般由生产厂商研发，而汽车零部件供应商能够提供整车控制器硬件和底层驱动程序。

现阶段国外对纯电动汽车整车控制器的研究主要集中在以轮毂电机驱动的纯电动汽车。

对于只有一个电机的纯电动汽车通常不配备整车控制器，而是利用电机控制器进行整车控制。

国外很多大企业都能够提供成熟的整车控制器方案，如大陆、博世、德尔福等。

1整车控制器组成与原理纯电动汽车整车控制系统主要分为集中式控制和分布式控制两种方案。

集中式控制系统的基本思想是整车控制器独自完成对输入信号的采集，并根据控制策略对数据进行分析和处理，然后直接对各执行机构发出控制指令，驱动纯电动汽车的正常行驶。

集中式控制系统的优点是处理集中、响应快和成本低；缺点是电路复杂，并且不易散热。

分布式控制系统的基本思想是整车控制器采集一些驾驶员信号，同时通过CAN总线与电机控制器和电池管理系统通信，电机控制器和电池管理系统分别将各自采集的整车信号通过CAN总线传递给整车控制器。

整车控制器根据整车信息，并结合控制策略对数据进行分析和处理，电机控制器和电池管理系统收到控制指令后，根据电机和电池当前的状态信息，控制电机运转和电池放电。

分布式控制系统的优点是模块化和复杂度低；缺点是成本相对较高。

典型分布式整车控制系统示意图如下图所示，整车控制系统的顶层是整车控制器，整车控制器通过CAN总线接收电机控制器和电池管理系统的信息，并对电机控制器、电池管理系统和车载信息显示系统发送控制指令。

电机控制器和电池管理系统分别负责驱动电机和动力电池组的监控与管理，车载信息显示系统用于显示车辆当前的状态信息等。

典型分布式整车控制系统示意图下图为某公司开发的纯电动汽车整车控制器组成原理图。

电动汽车整车控制器（VCU）技术及开发流程深度剖析

电动汽车整车控制器（VCU）技术及开发流程深度剖析焉知焉知·焉能不知整车控制器（VCU）作为电动汽车上全部电⽓的运⾏平台，它的性能优劣，直接影响其他电⽓性能的发挥，是整车性能好坏的决定性因素之⼀。

1、组成1.1结构组成VCU，结构上，由⾦属壳体和⼀组PCB线路板组成。

1.2硬件组成功能上由主控芯⽚及其周边的时钟电路、复位电路、预留接⼝电路和电源模块组成最⼩系统。

在最⼩系统以外，⼀般还配备数字信号处理电路，模拟信号处理电路，频率信号处理电路，通讯接⼝电路（包括CAN通讯接⼝和RS232通讯接⼝）。

2、各电⽓与VCU之间是怎样⼯作的⼀些⽤于监测车体⾃⾝状态的信号或者车载部件中⽐较重要的开关信号、模拟信号和频率信号，由传感器直接传递给VCU，⽽不通过CAN总线。

电动汽车上的其他具有独⽴系统的电⽓，⼀般通过共⽤CAN总线的⽅式进⾏信息传递。

2.1直接传递的信号们开关信号：钥匙信号，档位信号，充电开关，制动信号等；模拟信号：加速踏板信号，制动踏板信号，电池电压信号等；频率信号，⽐如车速传感器的电磁信号。

输出的开关量，动⼒电池供电回路上的接触器和预充继电器，在⼀些车型上，由VCU负责控制。

2.2通过CAN交互的电⽓单元CAN总线上的通讯参与者地位不分主从，随时随地向总线发动信息。

信息之间的先后顺序由发出信息者的优先级确定。

优先级在通讯协议中已经做出规定，每条信息⾥都有发信者的地址编码；通讯中的信息编码，都有相应的通讯协议予以明确规定。

谁发出什么样的代码提供哪些类型的信息，主要依据是供需双⽅的约定。

2.2.1 VCU与动⼒电池系统动⼒电池是纯电动汽车动⼒的唯⼀来源。

VCU与电池管理系统（BMS）通过整车CAN总线进⾏信息交互。

动⼒电池包实时监测并上报给VCU参数包括：总电流，总电压，最⾼单体电压，最低单体电压，最⾼温度，电池包荷电状态SOC，某些系统还监测电池包健康状态SOH。

VCU发送给电池包的命令包括充电，放电和开关指令：充电，在最初的充电连接信号确认后，整车处于禁⽌⾏车状态，VCU交出控制权。

国内外电动汽车整车控制器（VCU）性能指标及设计思路

国内外电动汽车整车控制器（VCU）性能指标及设计思路一、国外产品介绍（1）丰田公司整车控制器丰田公司整车控制器的原理图如下图所示：该车是后轮驱动，左后轮和右后轮分别由2个轮毂电机驱动。

其整车控制器接收驾驶员的操作信号和汽车的运动传感器信号，其中驾驶员的操作信号包括加速踏板信号、制动踏板信号、换档位置信号和转向角度信号，汽车的运动传感器信号包括横摆角速度信号、纵向加速信号、横向加速信号和4个车轮的转速信号。

整车控制器将这些信号经过控制策略计算，通过左右2组电机控制器和逆变器分别驱动左后轮和右后轮。

（2）日立公司整车控制器日立公司纯电动汽车整车控制器的原理图如下图所示。

图中电动汽车是四轮驱动结构，其中前轮由低速永磁同步电机通过差速器驱动，后轮由高速感应电机通过差速器驱动。

整车控制器的控制策略是在不同的工况下使用不同的电机驱动电动汽车，或者按照一定的扭矩分配比例，联合使用2台电机驱动电动汽车，使系统动力传动效率最大。

当电动汽车起步或爬坡时，由低速、大扭矩永磁同步电机驱动前轮。

当电动汽车高速行驶时，由高速感应电机驱动后轮。

（3）日产公司整车控制器日产聆风LEAF是5门5座纯电动轿车，搭载锂离子电池，续驶里程是160km。

采用200V家用交流电，大约需要8h可以将电池充满；快速充电需要10min，可提供其行驶50km的用电量。

日产聆风LEAF的整车控制器原理图如下图所示，它接收来自组合仪表的车速传感器和加速踏板位置传感器的电子信号，通过子控制器控制直流电压变换器DC／DC、车灯、除霜系统、空调、电机、发电机、动力电池、太阳能电池、再生制动系统。

（4）英飞凌新能源汽车VCU & HCU解决方案该控制器可兼容12V及24V两种供电环境，可用于新能源乘用车、商用车电控系统，作为整车控制器或混合动力控制器。

该控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。

纯电动汽车整车控制器(VCU)设计方案

3.1 整车及控制策略仿真 ................................................................................................................... 3 3.2 整车软硬件开发 ........................................................................................................................... 4
纯电动车辆以整车控制器为主节点、基于高速 CAN 总线的分布式动力系统控制网络，通过该网络，整车控制器可以对纯电动车辆动力链的各个环节进行管理、协调和监控，提高整车能量利用效率，确保车辆安全性和可靠性。整车控制器的功能如下： 1) 车辆驾驶：采集司机的驾驶需求，管理车辆的动力。 2) 网络管理：监控通信网络，信息调度，信息汇总，网关。 3) 故障诊断处理：诊断传感器、执行器和系统其他部件的故障，并进行相应的
纯电动汽车整车控制器设计方案书
目录
1 整车控制器控制功能和原理 ................................................................................................................... 1 2 电动汽车动力总成分布式网络架构 ....................................................................................................... 2 3 整车控制器开发流程 ............................................................................................................................... 3

整车控制器(VCU)策略及开发流程

整车控制器（VCU）策略及开发流程一、VCU的作用与功能在电动汽车中，VCU是核心控制部件，它根据加速踏板位置、档位、制动踏板力等驾驶员的操作意图和蓄电池的荷电状态计算出运行所需要的电机输出转矩等参数，从而协调各个动力部件的运动，保障电动汽车的正常行驶。

此外，可通过行车充电和制动能量的回收等实现较高的能量效率。

在完成能量和动力控制部分控制的同时，VCU还可以与智能化的车身系统一起控制车上的用电设备，以保证驾驶的及时性和安全性。

因此，VCU的设计直接影响着汽车的动力性、经济性、可靠性和其他性能。

1、VCU主要功能1）整车能量分配及优化管理；根据驾驶员的具体操作和实际工况对车辆进行管理、优化及调整，以实现优化能量供给，延长车辆使用寿命，提高车辆运行经济性。

2）故障处理及诊断功能；对出现的异常情况进行诊断、提示和主动修复工作。

3）系统状态仪表显示；4）整车设备管理监控各设备运行状态，及时进行动态调整。

5）系统控制根据既定的操控程序对驾驶员的各项操作进行及时响应，实时与数据库进行比对，对各节点进行动态控制。

二、VCU的结构VCU为纯电动汽车的调度控制中心，负责与车辆其他部件进行通信，协调整车的运行。

VCU系统结构，如下图所示。

其主要包含电源电路、开关量输入/输出模块、模拟量输入模块及CAN通讯模块。

1）电源模块从车载12V蓄电池取电，开关量输入模块接收的信号主要有钥匙信号、挡位信号、制动开关信号等；2）开关量输出信号主要是控制继电器，其在不同整车系统中意义略有不同，一般情况下控制如水泵继电器及PTC继电器等；3）模拟量输入模块采集加速踏板和制动踏板开度信号及蓄电池电压信号等；4）CAN模块负责与整车其他设备通信，主要设备有电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）及充电机等。

三、整车通信网络管理整车系统通过CAN通信网络将各个子控制系统连接在一起。

整车系统通讯网络结构如下图所示。

VCU起到协调管理整个通信网络的功能，是各个子设备的通信服务端。

新能源纯电动汽车整车上下电控制策略设计介绍

新能源纯电动汽车整车上下电控制策略设计介绍一、前言为了提高整车高压上下电安全，准确诊断出整车动力系统的高压故障并迅速做出相应处理，本文针对纯电动汽车动力系统结构，定义了基于CAN通讯的整车控制网络。

以整车安全性为主要参考量，设计了电动汽车整车控制器上电控制策略、下电控制策略以及紧急故障模式下对高压电紧急下电和低压电处理方法，为调试整车控制器及相应的高低压设备奠定基础。

电动汽车展示二、高压控制的重要性纯电动汽车(EV)以动力蓄电池组作为唯一动力源，以驱动电机作为唯一动力驱动装置。

蓄电池工作电压高达几百伏，当发生高压电路绝缘失效或短路等故障时，会直接影响驾乘人员的生命财产以及车载用电器的安全。

因此，在设计和规划高压动力系统时应充分考虑整车和人员的电气安全性，确保车辆运行安全、驾驶人员安全和车辆运行环境安全。

整车控制器(VCU)是纯电动汽车运行的核心单元，担负着整车驱动控制、能量管理、安全保障、故障诊断和信息处理等功能，是实现纯电动汽车安全高效运行的必要保障。

纯电动汽车上下电控制策略开发设计的目的在于：在已有整车动力系统结构的前提下，通过采集钥匙及踏板等驾驶员动作信号，并通过CAN总线、电池管理系统(BMS)及电机控制器(MCU)等子系统进行通讯，来控制整车高压上电、下电安全。

同时在上下电过程中，力求准确诊断出整车动力系统的高压故障并迅速做出相应处理。

目标车型钥匙门开关设置为两挡：OFF挡、ON挡；整车挡位设置为：前进挡(D挡)、空挡(N挡)、倒挡(R挡)。

表1为各主要部件缩略语及其定义。

表2为各变量名称及说明。

表1主要部件缩略语及其定义表2各变量名称及说明三、整车上下电控制策略1、整车模式说明基于钥匙门位置设置，进行上下电控制，实现整车控制系统初始化、自检、充电状态判断等功能。

目标车型整车控制器由低压蓄电池供电，其上电下电状态由仪表板上的低压开关进行控制。

整车模式分为外接充电模式、非充电模式和紧急停机模式。

基于双MCU的纯电动汽车整车控制器硬件设计

基于双MCU的纯电动汽车整车控制器硬件设计纯电动汽车整车控制器是负责控制车辆行驶、充电、能量管理等多个方面的核心控制设备。

在这个系统中，双MCU最为常见，用于处理车辆电力系统和通信控制系统的数据交换和分析。

下面，将介绍一下基于双MCU的纯电动汽车整车控制器硬件设计。

整车控制器硬件设计的核心是处理器，采用基于ARM Cortex-M3架构的主控制器STMicroelectronics STM32F103VET6。

它具有高性能、低功耗、可扩展、易开发的特点，能够满足电动汽车的实时计算、高速传输和多任务处理要求。

在整车控制器中，双MCU是必不可少的，因此采用STMicroelectronics STM32F103RET6为次控制器。

这款芯片可以支持高速CAN总线、SPI总线、串口等多种通信方式，同时还具有低功耗、可靠性和实时性等特点。

在整车控制器中，还需要使用大量传感器来获取车辆各个方面的信息，如电池电量、车速、加速度等等。

因此，为了保证传感器输入的准确性和稳定性，需要使用高质量的AD7799集成电路，该电路能够提供精度高、噪音小的模拟信号转换功能。

在高压电源方面，采用VPX3220E高压MOSFET芯片，仅需几毫安的电流就可以切换200V的高电压。

它能够提供高速开关、低导通电阻、可靠性和长寿命等优点，可以保证整车控制器的电源系统的稳定性和可靠性。

总之，基于双MCU的纯电动汽车整车控制器硬件设计需要满足高性能、低功耗、可靠性和实时性等要求，并且需要结合各个部件之间的协作，保证整车控制器可以实现安全、准确和稳定的运行。

除了处理器、传感器和高压电源，整车控制器还需要设计多个模块，包括电机驱动模块、电池管理模块、充电模块和通信模块等。

这些模块的设计和优化需要考虑到多个方面的因素，如控制逻辑、通信协议、电路板布局、电路保护等，以保证整车控制器的稳定性和可靠性。

在电机驱动模块方面，需要设计一个高精度、高效率的PWM控制电路，以调节电机的输出力矩和转速。

纯电动汽车整车控制器VCU技术要求

纯电动汽车整车控制器VCU技术要求目录1. 概述 (5)2. 术语 (5)3.1定义 (5)3.2缩略语 (5)3. 开发流程 (5)4.1VCU控制策略开发流程 (5)4.2VCU控制策略开发需求输入 (6)4.3VCU控制策略开发交付物 (6)4. VCU软件功能需求 (6)5.上下电功能需求 (7)6.1功能概述 (7)6.2功能实现描述 (7)6.2.1上电功能逻辑图 (7)6.2.2上电功能需求 (8)6.2.3下电功能逻辑图 (9)6.2.4下电功能需求 (10)6.挡位管理功能需求 (10)7.1功能概述 (10)7.2功能实现描述 (10)7.2.1功能逻辑图 (10)7.2.2功能需求 (11)7.驾驶员需求扭矩计算功能需求 (11)8.1功能概述 (11)8.2功能实现描述 (11)8.2.1功能逻辑图 (11)8.2.2功能需求 (12)8.蠕行功能需求 (14)9.1功能概述 (14)9.2功能实现描述 (14)9.2.1功能逻辑图 (14)9.2.2功能需求 (14)9.驱动扭矩控制功能需求 (15)10.1功能概述 (15)10.2功能实现描述 (15)10.2.1功能逻辑图 (15)10.2.2功能需求 (15)10.高压能量管理功能需求 (16)11.1功能概述 (16)11.2功能实现描述 (16)11.2.1功能逻辑图 (16)11.2.2功能需求 (16)11.充电管理功能需求 (17)12.1功能概述 (17)12.2功能实现描述 (17)12.2.1充电上电功能逻辑图 (17)12.2.2充电上电功能需求 (18)12.2.3充电下电功能逻辑图 (18)12.2.4充电下电功能需求 (19)12.滑行能量回收功能需求 (19)13.1功能概述 (19)13.2功能实现描述 (19)13.2.1功能逻辑图 (19)13.2.2功能需求 (20)13.制动能量回收功能需求 (21)14.1功能概述 (21)14.2功能实现描述 (21)14.2.1功能逻辑图 (21)14.2.2功能需求 (21)14.最高车速计算功能需求 (22)15.1功能概述 (22)15.2功能实现描述 (22)15.2.1功能逻辑图 (22)15.2.2功能需求 (22)15.辅助控制功能需求 (23)16.1功能概述 (23)16.2功能实现描述 (23)16.2.1功能逻辑图 (23)16.2.2功能需求 (23)16.故障诊断功能需求 (24)16.1功能概述 (24)16.2功能实现描述 (24)16.2.1功能逻辑图 (24)16.2.2功能需求 (24)1.概述该技术要求书定义了整车控制策略的技术要求，仅作为纯电动汽车策略开发技术交流的依据，同时指导自主开发整车控制策略方案制定及实施。

整车控制器设计规范

硬件在环（HIL）测试是一套与电子控制器真实连接的测试系统，用于检测整车控制器控制功能及逻辑错误、故障等；
整车控制器的测试采用了基于dSPACE的硬件在环测试。
.
首先通过Matlab/Simulink建立除整车控制器外的其他电动汽车实时仿真模型，建立的模式可以通过RTW接口下载到dSPACE中
.
2-电动汽车动力总成分布式基本网络架构
基于CAN总线的分布式控制网络，是实现各个子系统实现协同控制的理想途径；采用CAN总线网络还可以大大减少个设备间的连接线束，并提高系统监控水平；
采用拓扑网络结构，其主要的优点是：电缆短，容易布线；总线结构简单，又是无源元件，可靠性高；易于扩充，增加新节点只需在总线的某点将其接入
.
7）ESD保护(防静电)； 8）功率器件过压，过流，过温保护； 9）输入和输出管脚对地，对电源短接和开路保护及诊断； 10）所有的传感器都具有故障时的默 GB/T 2423.1《电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法》的规定；
➢ GT/T 2423.2《电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法》的规定；
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电动汽车动力总成分布式基本网络架构
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电动汽车动力总成分布式基本网络架构
整车控制器通过采集驾驶员的驾驶意图，通过CAN总线对网络信息进行管理，调度，分析和运算，针对所配置的不同车型，进行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理等功能。
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3-标准的整车控制器开发流程—V模式
➢GB/T 2423.10《电工电子产品环境试验第二部分：试验发放试验 Fc和导则：振动（正弦）》的规定；
➢GB/T 4942.2《低压电器外壳防护等级》的要求；

纯电动汽车整车控制器(TAC)

整车控制器实物图如图二所示。

性能指标：1）工作环境温度：-30℃—+80℃2）相对湿度：5%~93%3）海拔高度：不大于3000m4）工作电压：18VDC—32VDC5）防护等级：IP65功能指标：1）系统响应快，实时性高2）采用双路CAN总线（商用车SAE J1939协议）3）多路模拟量采样(采样精度10位)；2路模拟量输出（精度12位) 4）多路低/高端开关输出5）多路I/O输入6）关键信息存储7）脉冲输入捕捉8）低功耗，休眠唤醒功能该项目使用的INFINEON的物料清单：IPG20N06S2L-65xxxxxx发表于2012-5-23 11:27:45 |只看该作者||整车控制器（VMS，vehicle management Syetem），即动力总成控制器。

是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。

作为汽车的指挥管理中心，动力总成控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。

因此VMS的优劣直接影响着整车性能。

纯电动汽车整车控制器(Vehicle Controller)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，它对汽车的正常行驶，再生能量回收，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。

与各部件控制器的动态控制相比，整车控制器属于管理协调型控制。

整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构，各部件都有独立的控制器，整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。

为满足系统数据交换量大，实时性、可靠性要求高的特点，整个分布式控制系统之间采用CAN总线进行通讯。

整车控制器主要由控制器主芯片，Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。

简述纯电动汽车整车控制器控制逻辑

纯电动汽车整车控制器是电动汽车的关键部件之一，负责控制电动汽车的动力传动系统、能量管理系统以及车辆各部分的协调运行。

整车控制器的控制逻辑关乎着电动汽车的性能、能效和安全性。

下面将从控制逻辑的设计原则、各部分功能模块的控制逻辑和控制逻辑的效能优化等方面简述纯电动汽车整车控制器的控制逻辑。

一、控制逻辑的设计原则纯电动汽车整车控制器的控制逻辑设计要满足以下几个原则：1. 安全性原则：控制逻辑设计应确保车辆在各种工况下能够保持稳定、安全的运行。

2. 效能原则：控制逻辑设计应确保车辆在各种工况下能够保持最佳的能效。

3. 灵活性原则：控制逻辑设计应确保车辆在不同工况下能够有良好的响应能力和适应能力。

二、功能模块的控制逻辑整车控制器包括能量管理系统、动力传动系统和车辆管理系统等功能模块。

各功能模块的控制逻辑如下：1. 能量管理系统的控制逻辑：能量管理系统负责管理电池的充放电过程、能量回收过程和能量分配过程。

其控制逻辑主要包括电池状态估计、SOC控制、能量管理策略等。

2. 动力传动系统的控制逻辑：动力传动系统负责驱动电动汽车的电机进行运转。

其控制逻辑主要包括电机转速控制、电机扭矩控制、换挡控制等。

3. 车辆管理系统的控制逻辑：车辆管理系统负责监测车辆各部分的状态，并根据需要进行控制。

其控制逻辑主要包括车载通信、车辆监测、车载诊断等。

三、控制逻辑的效能优化控制逻辑的效能优化是整车控制器设计的重要环节。

控制逻辑的效能优化包括控制算法的优化、参数的优化和系统的协同优化等方面。

1. 控制算法的优化：通过不断改进控制算法，提高整车控制器的响应速度和控制精度，使车辆在各种工况下都能保持最佳的运行状态。

2. 参数的优化：对整车控制器的各种参数进行优化调整，确保整车控制器在各种工况下都能有最佳的性能表现。

3. 系统的协同优化：通过整车控制器各功能模块之间的协同优化，提高车辆的能效和安全性。

纯电动汽车整车控制器的控制逻辑设计是电动汽车技术创新的重要组成部分，对整车性能、能效和安全性起着关键作用。

基于纯电动汽车整车控制器的功能安全分析与设计

Internal Combustion Engine&Parts0引言随着技术的进步和更新迭代，世界汽车领域的产品越来越多元化（电动化、网联化、智能化）。

更多的汽车配备了电子电气系统，例如电驱动系统（BMU）、电动转向系统（EPS）、电池管理系统（BMS）辅助驾驶系统等，传统的机械部件被先进的电子器件所替代。

引入如此复杂的电子电气系统对整车安全带来了极大的风险，而ISO26262是第一个适用于量产车辆的功能安全标准，ISO26262的目标是筛选出所有会对驾驶员、乘客、路人、周边车辆中人员造成伤害的不合理的风险，因此通过功能安全的开发要求来避免这些风险。

1新能源汽车整车控制器(VCU)概述整车控制器（VCU）作为一辆整车控制系统中的重要技术核心和系统组成部件，主要是负责和协调控制整车各子系统的重要功能和任务。

为了更好地满足提高整车系统的安全性、动力性、经济性和舒适性的技术目标，第一，必须使整车具有一个智能化的人机和整车交互网络接口。

第二，各整车子系统还必须彼此紧密协作，优化功能匹配。

第三，基于总线的整车分布式控制和交互网络是目前使众多整车子系统能够实现协同运行和控制的理想解决途径。

VCU主要功能如下：1.1车辆的驾驶控制VCU根据司机驾驶的加速踏板开度、制动力、挡位、转向等驾驶意图和动力电池的荷电状态，经分析和处理，协调各动力系统的工作状态及电机功率和扭矩输出，满足驾驶工况要求。

包括启动、加速、滑行、制动和倒退等工况，以实现车辆的正常行驶。

1.2整车的网络化管理VCU在实现车辆驾驶控制的同时，通过CAN总线完成与众多电子控制单元之间进行数据交换。

其负责信息的组织与传输、网络状态的监控、网络节点的管理以及网络故障的诊断与处理。

1.3整车能量优化管理根据制动踏板和加速踏板信息、车辆行驶状态信息、蓄电池状态信息，判断制动模式，计算制动力矩分配，向电机控制器发出制动指令，在不影响原车制动性能的前提下，考虑行驶状态和电池状态来回收部分能量。

基于双MCU的纯电动汽车整车控制器硬件设计研究

关键词：电动汽车；整车控制器；硬件设计
中图分类号：Ｕ４６９．７２
文献标志码：Ａ
文章编号：２０９６—２７８９（２０１８）０５—０２２１—０２
纯电动汽车的结构，主要是由控制器和电池和其他一些辅助方面的系统共同构成的。其中其他的一些辅助系统，主要是一些控制器和充电器等方面来构成。主要去进行一定的制动的作用。纯电动汽车的，它的主要的动力源是电池，电池为整个车去提供力。我们要不断的利用高级的技术对电动汽车的整个车的硬件进行的改造。不断的增加安全性，可靠性和实用性的三个方面，来满足日益发展的科技的需要和人们的需求。
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎｌ工程设计ｌ ·２２１·
基于双ＭＣＵ的纯电动汽车整车控制器硬件设计研究
王宁
（安捷励电控技术南京有限公司，天津３００３０４）
摘要：根据汽车发展的实际需要，对一些传统的车型去进行改造，来满足人们不断增长的需求，需要对整个车的控制系统去进行一定的改正，从电源方面、信号输入方面和各种电路设计等方面去进行一系列的修改，来达到完善汽车性能的目的。可以让车的自身的硬件去判断是否有发生故障的情况，能够提高整个车的安全性能。要对电动汽车的整体控制