纯电动汽车整车控制器(TAC)
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
整车控制器简介
整车控制器简介整车控制器（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。
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。
干货 新能源汽车整车控制器(VCUHCU)解决方案
产品功能 车辆模式判断 整车驱动（扭矩管理） 能量回收控制 高压上下电控制 高压安全监控 整车能量管理 整车热管理 充电监控 定速巡航 附件控制 整车故障诊断及应对 整车状态监控与显示 车辆防盗 车辆防溜坡控制 续航里程计算 车辆蠕行控制 升级和标定 其他整车自定义功能
干货 | 新能源汽车整车控制器（VCU\HCU）解决方案
随着环境污染和能源危机的加剧，绿色环保的概念逐渐被人们重视，各国政府也在推进新 能源汽车的发展。新能源汽车根据其动力源可分为纯电动汽车(EV) 和混合动力车 (HEV\PHEV)。混合动力汽车又包含増程式混合动力系统、插电式混合动力系统、BSG 系统等。 整车控制器是新能源汽车的核心控制部件，主要功能是解析驾驶员需求，监控汽车行驶状态， 协调控制单元如 BMS、MCU、EMS、TCU 等的工作，实现整车的上下电、驱动控制、能量回收、 附件控制和故障诊断等功能。
纯电动汽车整车控制器(VCU)详细介绍
纯电动汽车整车控制器（VCU）详细介绍嘿，伙计们！今天我要给大家讲讲一个非常酷的东西——纯电动汽车整车控制器(VCU)。
别看它是个小小的东西，但它可是电动汽车的大脑，负责控制着整个车辆的运行呢！让我们一起来揭开它神秘的面纱吧！咱们来了解一下什么是VCU。
VCU是英文“Vehicle Control Unit”的缩写，翻译成中文就是“车辆控制单元”。
它是一种专门用于控制电动汽车的电子设备，可以实现对电池管理系统、电机控制系统、辅助系统等多种功能的综合控制。
有了VCU,电动汽车就可以像传统汽车一样行驶了！那么，VCU到底是怎么工作的呢？其实很简单，它就像是一个指挥家，指挥着电动汽车的各个部件协同工作。
当驾驶员踩下油门时，VCU会接收到这个信号，然后通过电池管理系统向电机控制系统发送指令，让电机产生动力；VCU还会根据车辆的速度、加速度等参数，调整能量回收系统的工作状态，确保电池的能量得到最大限度的利用。
接下来，我们再来聊聊VCU的一些重要功能。
首先就是电池管理系统。
这个系统负责监控和管理电动汽车的电池，确保电池在良好的状态下运行。
它可以实时监测电池的剩余电量、充电状态、温度等参数，并根据这些信息制定相应的充放电策略。
这样一来，不仅可以延长电池的使用寿命，还能提高电动汽车的续航里程。
其次就是电机控制系统。
这个系统负责控制电动机的转速和扭矩，从而实现对车辆的驱动。
VCU会根据驾驶员的需求和车辆的状态，向电机控制系统发送指令，让电动机产生合适的动力输出。
VCU还会对电机的工作状态进行监控和保护，防止因为过载或故障导致的损坏。
最后就是辅助系统。
这个系统包括了很多辅助功能，比如空调、音响、照明等。
VCU会根据驾驶员的需求和车辆的状态，向这些系统发送指令，实现各种功能的切换和调节。
这样一来，即使在没有发动机的情况下，电动汽车也可以享受到舒适便捷的驾驶体验。
VCU是电动汽车的核心部件之一，它的存在使得电动汽车变得更加智能、高效和环保。
纯电动汽车整车控制器（VCU）详细介绍
纯电动汽车整车控制器（VCU）详细介绍⼀、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。
该整车控制器采集司机驾驶信号，通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息，进⾏分析和运算，通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令，实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。
整车控制器名词解释
整车控制器名词解释
整车控制器（Vehicle Control Unit，简称VCU）是一种汽车
电子控制单元，负责管理和协调车辆的各个系统和子系统之间的通
信和协作。
它是车辆电气架构中的核心控制模块，通常集成在车辆
的电控系统中。
整车控制器的主要功能包括但不限于以下几个方面：
1. 车辆状态监测与控制，整车控制器通过传感器实时监测车辆
各个子系统的状态，如发动机、变速器、刹车系统、转向系统等，
并根据监测到的数据进行相应的控制和调节，以确保车辆的安全和
性能。
2. 电能管理，整车控制器负责管理车辆的电力系统，包括电池、发电机、电动机等，以确保电能的有效利用和供应。
它监测电池状态、充电状态和电能需求，并根据需要进行充电控制、能量回收等
操作，以提高能源利用效率。
3. 驱动控制，整车控制器负责控制车辆的驱动系统，包括电动机、传动系统等。
它根据驾驶员的操作和车辆状态，控制电动机的
输出功率、转速和扭矩，并协调传动系统的工作，以实现车辆的动力输出和运动控制。
4. 故障诊断与安全控制，整车控制器通过监测车辆各个系统的工作状态和传感器数据，能够及时识别和诊断故障，并采取相应的措施，如报警提示、限制功能等，以保障车辆的安全性和可靠性。
总之，整车控制器在车辆中起着重要的作用，通过对各个子系统的协调和控制，实现车辆的安全、高效和智能化运行。
电动汽车控制器原理图
电动汽车控制器原理图电动汽车控制器是电动汽车的核心部件之一，它起着控制电动汽车驱动系统的作用。
控制器是通过对电动汽车的电机进行控制，从而实现加速、减速、停车等功能。
本文将介绍电动汽车控制器的原理图及其工作原理。
首先，我们来看一下电动汽车控制器的原理图。
电动汽车控制器主要包括电机驱动电路、控制逻辑电路、电源电路和保护电路等部分。
其中，电机驱动电路是控制器的核心部分，它通过对电机的电流和电压进行控制，实现对电机的驱动。
控制逻辑电路则负责接收来自车辆驾驶员的指令，并将其转化为对电机的控制信号。
电源电路提供控制器所需的电能，而保护电路则用于保护控制器和电机不受过载、短路、过压等情况的影响。
在工作原理方面，电动汽车控制器首先接收来自车辆驾驶员的指令，比如加速、减速、停车等指令。
控制逻辑电路将这些指令转化为对电机的控制信号，然后传输到电机驱动电路。
电机驱动电路根据控制信号，控制电机的电流和电压，从而实现对电机的驱动。
同时，电源电路为控制器和电机提供所需的电能，保护电路则在控制器和电机受到过载、短路、过压等情况时，及时采取保护措施，保证电动汽车的安全运行。
总的来说，电动汽车控制器的原理图和工作原理是相互关联、相互作用的。
控制器通过对电机的控制，实现对电动汽车的驱动，从而实现加速、减速、停车等功能。
同时，电动汽车控制器的各个部分相互配合，共同确保电动汽车的安全运行。
在实际应用中，电动汽车控制器的设计和制造需要考虑多方面的因素，比如电机的特性、车辆的性能要求、电池的供电能力等。
因此，电动汽车控制器的原理图和工作原理需要经过精密的设计和严格的测试，以确保其在实际使用中能够稳定可靠地工作。
综上所述，电动汽车控制器是电动汽车的核心部件之一，它通过对电机的控制，实现对电动汽车的驱动。
控制器的原理图和工作原理是相互关联、相互作用的，需要经过精密的设计和严格的测试，以确保其在实际使用中能够稳定可靠地工作。
希望本文对您了解电动汽车控制器有所帮助。
纯电动汽车整车控制器(VCU)设计方案
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
电动汽车整车控制器原理
电动汽车整车控制器原理概述电动汽车整车控制器是电动汽车的核心控制装置，负责对电动汽车的电池、电机、变速器等关键组件进行控制和协调，以实现电动汽车的各种功能和性能要求。
本文将从整车控制器的工作原理、主要功能以及电动汽车整车控制系统的组成等方面进行介绍。
一、整车控制器的工作原理电动汽车整车控制器的工作原理与传统汽车的发动机控制系统有所不同。
整车控制器通过接收来自车载传感器和控制单元的输入信号，对电池组、电机和变速器等关键组件进行精确的控制和调节。
整车控制器通过对电池组进行电流和电压的监测和控制，以确保电池组的工作状态处于最佳状态，延长电池组的寿命。
同时，整车控制器可以实时监测电机的转速、扭矩和温度等参数，通过对电机的控制，实现电动汽车的加速、制动和行驶等功能。
二、整车控制器的主要功能1. 电池管理：整车控制器可以对电池组进行电流和电压的监测和控制，以确保电池组的工作状态处于安全范围内，并延长电池组的使用寿命。
2. 电机控制：整车控制器可以实时监测电机的转速、扭矩和温度等参数，并根据车辆的需求对电机进行精确的控制，实现电动汽车的加速、制动和行驶等功能。
3. 能量管理：整车控制器可以根据电池组的状态和车辆的需求，对能量的分配和利用进行优化，以提高电动汽车的能源利用效率。
4. 故障诊断：整车控制器可以实时监测车辆的各种参数和状态，并通过故障诊断功能，对车辆的故障进行判断和排除，提高车辆的可靠性和安全性。
5. 通信与互联：整车控制器可以与车载传感器、控制单元和车辆网络进行通信和互联，实现信息的传递和共享，提高车辆的智能化和互联化水平。
三、电动汽车整车控制系统的组成电动汽车整车控制系统由整车控制器、车载传感器、控制单元和车辆网络等多个组成部分组成。
整车控制器作为系统的核心控制装置，负责对车辆的关键组件进行控制和协调。
车载传感器负责对车辆的各种参数和状态进行实时监测和采集。
控制单元负责对采集到的数据进行处理和分析，并生成相应的控制指令。
电动汽车控制器原理
电动汽车控制器原理
电动汽车控制器是电动汽车的关键部件之一，它的作用是控制电动汽车的驱动电机，实现加速、减速、制动等功能。
控制器的原理是通过控制电流和电压来调节电动汽车的速度和动力输出。
下面我们将详细介绍电动汽车控制器的工作原理。
首先，电动汽车控制器通过接收来自电动汽车车载电池组的直流电源，将其转换为交流电源，然后再将其转换为驱动电机所需要的三相交流电源。
这样，控制器就可以控制电动汽车的驱动电机，实现加速和减速的功能。
其次，控制器通过控制电动汽车车载电池组输出的电流和电压，来调节电动汽车的速度和动力输出。
当驾驶员踩下油门时，控制器会增加电流和电压的输出，从而提高驱动电机的转速，实现加速。
反之，当驾驶员松开油门或踩下制动踏板时，控制器会减少电流和电压的输出，从而降低驱动电机的转速，实现减速和制动。
此外，电动汽车控制器还具有保护功能。
当电动汽车的电池组电压过高或过低时，控制器会自动切断电动汽车与电池组的连接，以防止电池组过充或过放，保护电池组的安全和寿命。
同时，控制器还会监测电动汽车的温度和电流，确保电动汽车的安全运行。
总的来说，电动汽车控制器的原理是通过控制电流和电压来调节电动汽车的速度和动力输出，同时具有保护功能，确保电动汽车的安全运行。
控制器的工作原理是电动汽车能够正常运行的基础，对于电动汽车的性能和安全性起着至关重要的作用。
通过不断的技术创新和优化，电动汽车控制器的性能将会进一步提升，推动电动汽车行业的发展。
新能源汽车案例整车控制器的更换(吉利EV
新能源汽车案例整车控制器的更换(吉利EV 近年来，随着环境污染和能源危机的日益严重，新能源汽车逐渐成为解决方案之一、作为一家新能源汽车制造商，吉利汽车积极推出各类电动车型，以满足市场需求。
然而，随着电动汽车的普及和使用，一些问题也开始浮现，其中之一就是整车控制器故障。
本文将以吉利EV为例，探讨整车控制器更换的必要性和过程。
首先，我们需要了解整车控制器的定义和作用。
整车控制器是电动汽车的核心控制设备，通过控制电动机、电池和其他相关设备的工作状态，以控制车辆行驶和性能。
如果整车控制器发生故障，将导致车辆无法正常运行或性能下降，影响用户体验和安全。
因此，及时更换故障控制器是保证车辆正常运行的关键。
其次，我们来研究吉利EV整车控制器故障的原因。
整车控制器作为一个复杂的电子设备，其中包含大量的电路板和元器件。
长时间的使用和恶劣的环境条件可能导致控制器内部元器件老化、电路板腐蚀、电容变形等问题。
此外，控制器也容易受到外部物理冲击或电压干扰的影响，进而引发故障。
最后，我们来分析整车控制器更换的影响和效果。
通过更换整车控制器，可以解决吉利EV控制器故障导致的车辆无法行驶或性能下降问题。
这将保证用户的使用体验和安全。
同时，新的控制器可能还具有更高的性能和功能，提升车辆的驱动性和续航里程。
此外，整车控制器更换还可以延长车辆的使用寿命，提升车辆的整体价值。
综上所述，整车控制器的更换对于吉利EV以及其他电动汽车来说，具有重要的意义。
它能够解决控制器故障带来的问题，保证车辆的正常运行和性能。
吉利汽车应进一步加强对整车控制器质量的控制，提高其可靠性和稳定性，以提升用户对吉利EV的满意度和信赖度。
同时，吉利汽车还应完善售后服务体系，提供快速、高效的整车控制器更换服务，满足消费者的需求。
新能源汽车整车控制器系统结构和功能介绍
新能源汽车整车控制器系统结构和功能介绍新能源汽车作为⼀种绿⾊的运输⼯具在环保、节能以及驾驶性能等⽅⾯具有诸多内燃机汽车⽆法⽐拟的优点，其是由多个⼦系统构成的⼀个复杂系统，主要包括电池、电机、制动等动⼒系统以及其它附件（如图1所⽰）。
各⼦系统⼏乎都通过⾃⼰的控制单元（ECU）来完成各⾃功能和⽬标。
为了满⾜整车动⼒性、经济性、安全性和舒适性的⽬标，⼀⽅⾯必须具有智能化的⼈车交互接⼝，另⼀⽅⾯，各系统还必须彼此协作，优化匹配，这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。
基于总线的分布式控制⽹络是使众多⼦系统实现协同控制的理想途径。
由于CAN总线具有造价低廉、传输速率⾼、安全性可靠性⾼、纠错能⼒强和实时性好等优点，⼰⼴泛应⽤于中、低价位汽车的实时分布式控制⽹络。
随着越来越多的汽车制造⼚家采⽤CAN协议，CAN逐渐成为通⽤标准。
采⽤总线⽹络可⼤⼤减少各设备间的连接信号线束，并提⾼系统监控⽔平。
另外，在不减少其可靠性前提下，可以很⽅便地增加新的控制单元，拓展⽹络系统功能。
⼀、整车控制器控制系统结构公司⾃⾏设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输⼊和输出、开关量调理、继电器驱动、⾼速CAN总线接⼝、电源等模块。
整车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。
该整车控制器采集司机驾驶信号，通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息，进⾏分析和运算，通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令，实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。
该整车控制器还具有综合仪表接⼝功能，可显⽰整车状态信息；具备完善的故障诊断和处理功能；具有整车⽹关及⽹络管理功能，其结构原理如图2所⽰。
下⾯对每个模块功能进⾏简要的说明：1、开关量调理模块开关量调理模块，⽤于开关输⼊量的电平转换和整型，其⼀端与多个开关量传感器相连，另⼀端与微控制器相接；2、继电器驱动模块继电器驱动模块，⽤于驱动多个继电器，其⼀端通过光电隔离器与微控制器相连，另⼀端与多个继电器相接；3、⾼速CAN总线接⼝模块⾼速CAN总线接⼝模块，⽤于提供⾼速CAN总线接⼝，其⼀端通过光电隔离器与微控制器相连，另⼀端与系统⾼速CAN总线相接；4、电源模块电源模块，可为微处理器和各输⼊和输出模块提供隔离电源，并对蓄电池电压进⾏监控，与微控制器相连；5、模拟量输⼊和输出模块模拟量输⼊和输出模块，可采集0~5V模拟信号，并可输出0~4.095V的模拟电压信号。
简述电动汽车整车控制器的组成模块
简述电动汽车整车控制器的组成模块
电动汽车整车控制器主要由以下几个模块组成：
1. 电机驱动模块：负责控制电动汽车的电机，包括启动、停止、加速、制动等操作。
通过控制电机的转速、转向和扭矩输出，实现汽车的前进、倒车和转弯等功能。
2. 电池管理系统：用于监控和管理电动汽车的电池组。
包括电池的充放电控制、温度管理、电量监测、保护等功能，以提高电池的寿命和安全性。
3. 车辆控制单元（VCU）：作为电动汽车整车控制的中枢，负责收集和处理车辆各个部件的数据，并根据车辆状态和用户操作提供相应的控制指令。
VCU还负责监控车辆系统的运行状况，并对异常情况进行处理和报警。
4. 故障诊断系统：用于检测和诊断电动汽车整车系统的故障。
通过采集和分析车辆各个部件的数据，判断是否存在故障，并提供相应的故障码和故障信息，以便修复车辆故障。
5. 通信模块：用于与其他车辆系统进行通信，包括车载终端、车载网络和远程监控平台等。
通过与外部系统的通信，实现车辆的远程控制、定位、数据传输等功能。
6. 辅助系统控制模块：包括空调系统、制动系统、转向系统等辅助系统的控制模块。
通过控制这些辅助系统的工作状态，实现对整车性能的调节和优化。
总之，电动汽车整车控制器是一个复杂的系统，由多个模块组成，每个模块都扮演着重要的角色，协同工作，以实现电动汽车的安全、高效和智能控制。
电动汽车整车控制器的检修
44-CHINA ·Ｍarch对于大多数装备整车控制器的电动汽车，整车控制器在全车控制单元中担任非常重要的角色。
整车控制器的英文全称为Vehicle Control Unit，简称VCU，它与电机操纵机构、电子加速踏板等部件共同构成整车控制系统。
整车控制器采集电子加速踏板位置传感器信号、制动开关信号以及其他部件信号，监测车辆信息及驾驶员意图，并根据扭矩模型等算法做出相应判断后，控制下层各部件控制器及执行器的动作，驱动汽车正常行驶。
一、整车控制器的安装位置不同车型，整车控制器的安装位置有所不同。
2020款比亚迪e3的整车控制器安装在驾驶员座椅下方(图1)，2020款比亚迪秦的整车控制器安装在中央控制台前部下电动汽车整车控制器的检修◆文/福建理工学校陈育彬技能大师工作室 陈育彬方(图2)。
吉利EV450整车控制器安装在右前减震器支座侧面(图3)，VCU有2个插头(图4)。
北汽EU260整车控制器安装在车辆防火墙中央，位于动力电子单元PEU 后方(图5)。
值得注意的是，并非所有的电动汽车都有安装整车控制器，有些车型对整车控制器的叫法也不同。
在2021款大众ID.4电动汽车的维修资料和诊断仪器中，并没有整车控制器这个图1 比亚迪e3整车控制器安装位置图2 比亚迪秦整车控制器安装位置图3 吉利EV450整车控制器的安装位置图4 吉利EV450整车控制器的电气插头图5 北汽EU260整车控制器及安装位置452024/03·汽车维修与保养栏目编辑：桂江一********************名称，因为大众ID.4整车控制器仍然沿用传统燃油车发动机控制单元的名称。
发动机控制单元J623相当于整车控制器，安装在仪表板右侧A柱附近(图6)。
J623主要接收加速踏板位置传感器信号、温度传感器G18信号，以及来自J519车载电网控制单元的制动开关信号，控制散热器风扇、电机冷却液泵、冷却器遮阳卷帘伺服电机，同时通过驱动CAN总线与数据总线诊断接口J533、后桥牵引电机控制器A50进行数据交换。
整车控制器的认知与检修
整车控制器的认知与检修
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1 整车控制器概述 2 整车控制器的功能 3 整车控制器的检修
1 整车控制器概述
整车控制器概述
01.
整车控制器(VCU)是电动汽车控制系统的重要组成部分，它负责协调和 控制车辆的各种系统，包括动力系统、电池系统、热管理系统等
02.
VCU通过CAN通信网络与各个子系统进行通信，实现信息的共享和指 令的发送
在更换电 子元器件
时
在修复连 接不良的
线路时
要注意接头的处理，避免 出现松动或接触不良的情 况
要根据检测结果进行必要 的调整和维修，保证VCU的
正常工作
在进行性 能检测时
在使用散 热设备时
要根据工作环境的温度和 VCU的工作负荷来选择合 适的散热设备
整车控制器的检修
案例分析
案例一：某电动汽车在行驶过程中突然失去动力，VCU故障灯亮起。检修人员检查后发 现，VCU内部的电路板出现短路，导致动力系统无法正常工作。更换电路板后，故障得 以解决 案例二：某电动汽车在充电时无法正常充电，VCU故障灯亮起。检修人员检查后发现， 充电设备与VCU之间的连接线接触不良，导致充电电流无法正常传输。修复连接线后， 故障得以解决 案例三：某电动汽车在行驶过程中突然失去制动效果，VCU故障灯亮起。检修人员检查 后发现，制动系统的控制程序出现错误，导致制动指令无法正确传递到制动器。重新编 写控制程序后，故障得以解决 案例四：某电动汽车在行驶过程中出现异常噪音，VCU故障灯亮起。检修人员检查后发 现，VCU内部的散热风扇损坏，导致芯片过热。更换散热风扇后，故障得以解决
VCU通信故障：可能是由于CAN通信网络故障、连接线接触不良或控制程序错误等原因 引起的。需要检查CAN通信网络、连接线和程序
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。
新能源汽车整车电控系统详解
新能源汽车整车电控系统详解新能源汽车电控系统，狭义上指的是整车控制器，广义上讲，则包括整车控制器、电池管理系统、驱动电机控制器等。
新能源汽车电控系统组成简图汽车上的这些控制器通过CAN网络来通信。
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。
整车控制VCU车辆行驶过程中，需要一个与驾驶员进行指令互动的窗口，这个窗口就是整车控制器VCU(Vehicle control unit)，VCU负责接收来自驾驶员的各种驾驶操作指令和配置功能操作的需求，如上电、加速、制动踏板等各种信号，并结合车辆其它系统发出的操作指令或协控信息，以及各部件传感器反馈的各种车况信号，实现对整车和各部件工况的分析，形成可以确保车辆安全行驶的指令，以达到各个控制系统器执行动作的目的。
VCU协调控制的高低压部件新能源汽车电动化的动力总成增加了很多高低压电气部件。
VCU 是新能源汽车驱动系统控制的“大脑”，成熟的系统软件在提高运行效率、降低能耗排放、提高故障后处理的鲁棒性等方面都发挥着重要作用。
是电动化动力总成系统解决方案真正落地的核心能力之一。
作为车辆驱动协调控制系统的核心控制器，VCU需要负责整车状态协调、驾驶员驾驶需求实现等最基本也是最重要的功能。
因此VCU 软件的完善度直接影响了车辆运行的稳定性和行驶安全性。
随着“域融合”的概念推广，越来越多的新功能也逐渐被融合到VCU控制器中，例如：跟充电相关的AC/DC车辆端充电主控功能，以及跟底盘相关的电动四驱控制功能。
从系统功能划分角度考虑，可以把VCU的功能划分为：车辆系统、传动系统、电力系统、热管理系统，以及OBD诊断、通讯、安全监控等系统功能。
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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。
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。
4、运行状态：拨动汽车钥匙到指定位置，整车控制器向电机ECU发送准备开车指令；整车控制器收到就绪指令后，闭合主继电器，进入行车程序。同时，电池ECU进入电池管理程序。
5、车辆前进、后退状态：整车控制器通过对当前车辆功率的要求和蓄电池当前的状态计算并向电机控制器发出信号，动力电机控制器接收到方向信号和驱动转矩给定值信号后，控制动力电机进入运转状态，并根据方向信号确定动力电机的转向，以及根据驱动转矩给定值信号确定动力电机输出转矩的大小，控制电机的输出功率以实现动力性目标。
整车控制器功能需求：
整车控制器在汽车行驶过程中执行多项任务，具体功能包括：(1)接收、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶期望行驶。(2)与电机、DC/DC、蓄电池组等进行可靠通讯，通过CAN总线（以及关键信息的模拟量）进行状态的采集输入及控制指令量的输出。(3)接收处理各个零部件信息，结合能源管理单元提供当前的能源状况信息。(4)系统故障的判断和存储，动态检测系统信息，记录出现的故障。(5)对整车具有保护功能，视故障的类别对整车进行分级保护，紧急情况下可以关掉发电机及切断母线高压系统。(6)协调管理车上其他电器设备。
*1分钟工作电流：200A/300A/400A/500A/600A
*3分钟工作电流：150A/220A/300A/360A/420A
*连续工作电流：120A/160A/200A/250A/300A
*主继电器驱动能力：3A峰值及1A保持驱动
*电流指示表或喇叭输出：200mA
多能源动力总成控制器的软件系统分为以下5个主要模块: (1)系统初始化模块,主要完成CAN、定时器、系统状态参数的初始化工作,系统初始化是启动HCU正常运行的前提; (2) CAN通迅模块,完成总线上各信息的接收,作为HCU制定控制策略的输入条件,同时将HCU的功率分配和系统控制策略发送到CAN总线上。其它控制器接收到HCU控制信息后执行控制目标; (3)定时器模块,按照通讯协议定时启动CAN信息的发送,同时给系统提供时间参量,用于总线故障监测模块中故障判断的时间参考,和在控制算法中的积分运算的时间基准;(4)总线故障监测模块,按照通讯协议定时启动CAN信息的发送,同时负责定时检查线上各模块的通讯状况,一旦总线上同时由节点不能正常参与总线通讯则向系统发出报警信息; (5)控制算法模块,控制算法模块负责制动整车的控制策略,它是整个HCU控制程序的核心。控制算法模块主要包括系统工作模式判断、当前状态下的ISG功率需求分析、系统故障诊断,基于故障的ISG能量衰减控制和系统输出预备。
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。
决策层控制单元是车辆智能化的关键,其收集车辆运行过程中的信息,并根据智能算法的决策向物理器件层控制单元发送命令;动力源控制单元负责调节动力源系统部件以满足决策层控制单元的命令要求;驱动/制动控制单元则调节双向变量电机和能耗制动系统实现车辆的各种工况,如驱动控制、防抱制动等。
9、重大故障状态：ECU报警（紧急情况采用紧急呼叫指令通知其他节点），必要时切断主继电器电源，系统停车。
整车CAN网络拓扑结构
从实时性和安全性的角度出发，该整车控制器可直接采集部分控制信号，这些信号包括制动踏板、油门踏板等模拟信号以及其它一些数字量信号。
整车控制器具有对动力总成部件进行直接控制的信号通道，包括PWM和数字量输出等。
电动汽车控制器 高尔夫车控制器 电动游览车控制器
特点：
*强大智能的微处理器
*高速低损耗同步整流PWM调制
*严格的电流限制和转矩控制
*低电磁干扰，抗干扰、抗震动性能强
*故障指示灯指示各种故障,方便用户检测和维护
*设有电池保护功能：当电池电压较低时会及时进行报警并进行电流衰减，过低时停止输出以保护电池
*美观并能快速散热的铝制带散热刺外壳
6、回馈制动状态：当加速踏板回零而且制动踏板处于回馈制动区时，整车控制器发送符合回馈制动要求的负扭矩给电机ECU；电机ECU进入发电程序，电池ECU进入电池回馈管理程序。
7、机械制动状态：制动踏板离开回馈制动区，电机ECU停止发电程序，整车控制器进入机械制动程序，电池ECU停止回馈。
8、一般故障状态：ECU检测到一般故障，整车控制器报警（报警灯闪烁、通过CAN总线发送相关的报警信息，通知其他的节点），整个系统降级运行。
*安装简易：使用一个2线0-5K油门电位器即可工作
*连接计算机串口可以对控制器进行配置，控制器配置程序可运行所有的Windows版本之上
(仅能使用我们提供的专用电缆)
附加功能(在背面板)：
*可选主继电器PWM输出，省电并可保护继电器
*可选倒车喇叭、车速指示表PWM信号输出
*刹车开关信号用于控制发电
*刹车模拟信号用于可调发电功能
（2）整车能量优化管理
通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统（如空调）的协调和管理，以获得最佳的能量利用率。
（3）网络管理
整车控制器作为信息控制中心，负责组织信息传输，网络状态监控，网络节点管理等功能，网络故障诊断和处理。
（4）回馈制动控制
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，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，回收部分能量。
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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。
1、停车状态：纯电动客车处于停车状态，此时系统的主继电器断电，系统中各个节点停止运行。
2、充电状态：当纯电动客车在停车状态下，插上充电插头或者按下充电按钮时，整车控制器控制组合仪表显示电池充电状态，并对电池工作状态进行实时监测；电池ECU进入充电程序，并强制切断动力电机继电器的回路电源。
3、启动状态：在整车控制器确认拔掉充电插头时，拨动汽车钥匙位置，这时系统中各个节点进入自检状态。
纯电动轿车的主控制器的主要功能包括：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。某研究机构开发的主控制器照片如图2-9所示。
（1）汽车驱动控制
根据司机的驾驶要Βιβλιοθήκη 、车辆状态等状况，经分析和处理，向电机控制器发出指令，满足驾驶工况要求。包括启动、前进、倒退、回馈制动、故障检测和处理等工况。
天津清源电动汽车在整车开发方面，天津清源电动车辆有限责任公司和一汽天津夏利股份有限公司牵头，中国汽车技术研究中心、天津大学、天津和平海湾公司和天津蓝天高科公司等十几个单位共同参与合作开发出XL2000型纯电动轿车。
纯电动汽车一共有9个工作模式：停车状态、充电状态、启动状态（也可以称为自检状态）、运行状态、车辆前进/后退状态、回馈制动状态、机械制动状态、一般故障状态、重大故障状态。每个状态的具体含义如下：
*镀了多层金属的铜制连接器，插拔式接头，防锈导电性能强
*设有过温保护功能：当温度过高或过低时会自动进行电流衰减，以保护控制器和电池
*倒车时速度限制为全速的一半，以确保安全
*设有油门、刹车信号传感器开路检测及保护
*油门保护：当打开钥匙时将检测油门信号，如果信号较高将不输出以保证安全
*电流倍增：在绝大多情况下电机电流远大于电池电流
*油门开关提供更佳的安全
*第二个油门信号(5K-0K)提供更佳的安全特性
*高端驱动方式提供了最佳的电磁兼容性及更好的安全特性 (推荐使用，免费升级！)
规格：
*工作频率：16.6KHz
*待机电流：小于15mA
*标准踏板输入：0-5K电阻±10%(也可用其它方式)
*全功率工作温度范围： -30°C 至 90 °C，100°C关机(控制器环境温度)
整车控制器是一个多输入、多输出、数模电路共存的复杂系统，其各个功能电路相对独立。因此，按照模块化思想设计硬件系统的各个模块，主要包括：最小应用系统模块，电源模块，CAN通讯模块，串口通讯模块，数模输入输出模块。其中MCU 是整车控制器的核心, 它负责数据的采集和处理、逻辑运算以及控制的实现等, MCU 的选取是整个硬件设计过程中最重要的任务。