纯电动汽车整车控制器技术要求
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
整车控制器产品进货检验规范
整车控制器一.对进货的整车控制器（VCU）需符合以下基本设计原则及要求1 必须保证整车控制器在工作条件下的可靠性。
2 整车控制器设计应考虑其经济性、密闭性、抗震性等。
3 整车控制器要考虑避免电磁干扰问题。
4 整车控制器设计文件应包括电路原理图、控制系统图和使用说明书等。
5 在整车控制器凡存在潜在危险的区域应安装安全操作标志，其标志应符合GB/T 5465.2的有关规定。
6 设备中所采用的元器件，必须符合该类元器件各自的相应标准。
所有元器件的选用应符合制造厂规定的设计定额（如电压、电流、温度等），不仅要考虑到正常的工作条件下的使用，而且要考虑到设备在最不利条件下的使用。
7 接插件应该采用防水防潮的汽车电子专用接插件。
8 设备中所使用的导线颜色应符合QC/T 730-2005的规定。
9 设备中所使用的印制线路板要符合GB/T 4588.3和GB/T 16261 的有关规定。
10 控制器需要丰富的AD和IO资源接口，以实现整车控制器通用性。
11 设备要具有良好的电磁兼容性，满足国家相关的电磁兼容性标准。
能适应任何路况下，车辆的震动与冲击。
并且在纯电动汽车中，采用了大功率电机驱动，相当于引入了一个强干扰源，会对整车电子设备产生强烈的电磁干扰，所以这就要求整车总成控制器有较强的抗干扰能力。
12 设备总体技术指标满足QC/T413-2002《汽车电气设备基本技术条件》要求。
二.图样及文件整车控制器模块应符合本期初制定的要求，并应按照经规定程序批准的图样及设计文件制造。
三.标准试验环境试验条件按QC/T 413的规定1 外观检查1.1 目视检查整车控制器模块外观应无可能会影响产品性能和功能的缺陷，例如：损坏、破损、裂纹、变形、锈蚀、化学腐蚀、掉色、进水等。
1.2 在焊锡表面应符合4.1、4.3要求。
2.外形及安装尺寸检查外形及安装尺寸检查应符合4.1.3规定。
3.性能、功能检查在规定试验条件下,以25.5±1.5V(或专用规范规定电压)检查整车控制器模块的性能参数和功能,应符合4.2规定要求。
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：。
整车控制系统、整车控制器
整车控制系统电动汽车动力系统各零部件的工作都是由整车控制器统一协调。
对纯电动汽车而言，电动机驱动和制动能量回收的最大功率都受到电池放电／充电能力的制约。
对混合燃料电池轿车和燃料电池大巴而言，由于其具有两个或两个以上的动力源，增加了系统设计和控制的灵活性，使汽车可以在多种模式下工作适应不同工况下的需求，获得比传统汽车更好的燃料电池性能，降低了有害物的排放，减小对环境的污染和危害，从而达到环保和节能的双重标准。
首先要针对给定的车辆和参数的条件，选择合适的动力系统构型，完成动力系统的参数匹配和优化。
在此基础上，建立整车控制系统来协调汽车工作模式的切换和多个动力源／能量源之间的功率／能量流的在线优化控制。
整车控制系统由整车控制器、通信系统、零部件控制器以及驾驶员操纵系统构成，其主要功能是根据驾驶员的操作和当前的整车和零部件工作状况，在保证安全和动力性的前提下，选择尽可能优化的工作模式和能量分配比例，以达到最佳的燃料经济性和排放指标。
(1)整车控制系统及功能分析1)控制对象：电动汽车驱动系统包括几种不同的能量和储能元件（燃料电池，内燃机或其他热机，动力电池和／或超级电容），在实际工作过程中包括了化学能、电能和机械能之间的转化。
电动汽车动力系统能流图如图5—6所示。
2)整车控制系统结构：电动汽车动力系统的部件都有自己的控制器，为分布式分层控制提供了基础。
分布式分层控制可以实现控制系统的拓扑分离和功能分离。
拓扑分离使得物理结构上各个子系统控制系统分布在不同位置上，从而减少了电磁干扰，功能分离使得各个子部件完成相对独立的功能，从而可以减少子部件的相互影响并提高了容错能力。
电动汽车分层结构控制系统如图5-7所示。
最底层是执行层，由部件控制器和一些执行单元组成，其任务是正确执行中间层发送的指令，这些指令通过CAN总线进行交互，并且有一定的自适应和极限保护功能；中间层是协调层，也就是整车控制器(VMS)，它的主要任务一方面根据驾驶员的各种操作和汽车当前的状态解释驾驶员的意图，另一方面根据执行层的当前状态，做出最优的协调控制；最高层是组织层，由驾驶员或者制动驾驶仪来实现车辆控制的闭环。
电动的汽车整车控制器设计要求规范2018-10-15
目录1 整车控制器控制功能和原理 (1)2 纯电动客车总成分布式网络架构 (1)3 整车控制器开发流程 (3)3.1 整车及控制策略仿真 (4)3.2 整车软硬件开发 (5)3.2.1 整车控制器的硬件开发 (6)3.2.2 整车控制器的软件开发 (10)3.3 整车控制器的硬件在环测试 (12)3.4 整车控制器标定 (15)3.4.1 整车控制器的标定系统 (15)1整车控制器控制功能和原理纯电动客车是由多个子系统构成的系统，主要包括储能、驱动等动力系统，以及其它附件如空调等。
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。
因此，纯电动必须需要一个整车控制器来管理系统中的各个部件。
纯电动车辆以整车控制器为主节点的、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，管理车辆动力。
2)网络管理：监控通信网络，信息调度，信息汇总，网关。
3)仪表的辅助驱动。
4)故障诊断处理：诊断传感器、执行器和系统其他部件故障并进行相应的故障处理，实时显示故障。
5)在线配置和维护：通过车载标准CAN端口，进行控制参数修改，匹配标定，功能配置，监控，基于标准接口的调试能力等。
6)能量管理：通过对纯电动客车载耗能系统（如空调、电动泵等）的协调和管理，以获得最佳的能量利用率。
7)功率分配：通过综合车辆信息、电池的SOC、温度、电压、电流和电机的温度等信息计算电机功率分配，进行有效的能量管理，以保证车辆能量效率达到最优。
8)坡道驻车辅助控制9)坡道起步时防溜车控制2纯电动客车动力总成分布式网络架构纯电动客车是由多个子系统构成的复杂系统。
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。
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。
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范禺本标准规定了电劫汽车用电机及揑制器C以下时称电机及拄制器）及茹村关附件的布宣瞪式和布宜本标准适.应于本公司主产的混合动力、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足必不町少的.凡足注日期的引用文件，便所注日期的版本适用于本文件。
凡足不注日期的引用文fh英阜新版本（包括所有的修改单）适用于本丈件。
Q/OC1T108-2008整车二维数模•装配间隙设计3术语和定义Q.OC1T108—2008界定的术语和定义适用于本标孤4布養形式4-1分类电机及控制器布負町简单分为前氐后民揑制器一般布罢在电机疋上方。
4.2纯电动汽车本公司研妊的纯电动汽车的电机布宣一般为丽宣，苴布置形或如下：a）纯电动汽车电机niK,电机与减連辭同轴AB,与整车ZX平而垂去，如图1所示：b）纯电动汽车揑制器前置*为了按线方便和縮垣血束长度，揑制器布置在电机按线盒位贾的正上方与整车ZX平而垂直，如图2所示.图1前置电机布萱形式I图2前査控屈器布直形式I4.3混合动力汽车馄令动力汽车的电机布爲町以前爲也训以后民英布置形式如下，E1）混含动力冼车电机前•置・电机与发动机同軸布置与整车竝平面垂宜，如图3所示：W握合动力汽丰控制器丽置，対了接线方便和術短缓束长度，同时墜进让发动机及苴附件J控制需布置在电机上方与整车ZX平面垂宜.如图4所示「C）混合动力汽车电机及绘制器后巴为了实现四驱功能，发动机E V3,电驱动桥后置.电机及径•制歸后食，电机与减連黑同轴布置与整年ZX平面垂宜.2图3前査电机布直形式FT ZX甲面I I控制器图4繭養控制器布置形式TI图5后重电机布査形式5布壬要求对于电机.控制髀及It附件的布置，应保吐T作町能J并能嵩足整车布置的需墓和整车性能的发挥;虑保证机船与发动机、变逋器.底盘之间布蜀和设计的合理性，电机及揑制器的通凤散热.隔音殊热良好，与直他零部件灵小间隙合理、拆卸方便，同时还亞保证安装工艺性、有圮谚的刚度和强度.一般从以下几个方面进行布置考.L別a）动、静握间隙要求「b）装囱工艺性要求；c）雉條方便性咎要求*d）安全碰攒夏求：e）热力学布置要求：F）NVH性能要求|g）各系统性腌要求"6布査原則6.1前養电机及控制器6-11纯电动汽车6.1.1.1纯电动汽车电机及控制器一般布置在汽车丽枪，空何相对比较宽裕，相关何隙要求见表。
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
《新能源汽车整车控制技术》课程标准
《新能源汽车整车控制技术》课程标准一、课程性质该课程是车辆工程专业的一门专业课程，属于理论与实践紧密结合的必选(考查)课程。
本课程构建于《新能源汽车构造》、《汽车电器》等课程的基础上，以培养学生职业能力为目标，以新能源汽车整车控制技术为主要内容，采用基于工作过程的课程方案设计，以行动导向组织教学过程，使学生通过对新能源汽车整车控制技术基本结构分类等相关知识与技能的学习，具备新能源汽车整车控制技术整的能力，注重培养学生的社会能力和方法能力。
二、课程设计思路（一）课程设计的总体思路课程设计的总体思路以人才的培养目标为依据，为专业人才的培养服务。
本专业是面向汽车后市场，培养拥护党的基本路线，德、智、体、美全面发展，具有与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德，掌握本专业的基本知识、基本技能，具有较强的实际工作能力，能应用现代科学技术，在生产和服务一线能够从事汽车维修、技术管理等工作的高素质应用型高技能人才。
程设计过程中，针对汽车运用与维修职业技能等级证书的标准，将“1+X”证书制度有效地融入到课程内容。
（二）课程设置的依据该课程设置的目的在于符合学生专业素质的能力培养的需求，校企合作共同对职业能力进行分析，确定课程学习任务。
本课程具体项目的确定是学校专业教师到多家企业调研并与多名企业专家，在参照《国家职业资格鉴定标准》，对岗位能力进行了详细深入的研究之后设置的。
（三）课程内容确定的依据本专业毕业生应具有较强的汽车维修能力、具有良好的语言表达能力、文字表达能力及沟通能力，具有一定的组织、协调能力，具有较强的合作意识，具有汽车维修设备和工具的维护保养能力，因此课程的内容要把这些能力的培养作为重点，如对于汽车维修能力的培养，课程的内容就应该倾向新能源汽车动力及控制系统损伤的原因分析及修复方法等；对于学生的合作意思的培养，课程的就应该多安排小组讨论、共同解决问题的内容。
（四）课程内容编排的思路在充分考虑高职院校学生认知特点的基础上,本课程应运用更为生动化、形象化的教学方法。
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
整车控制器的测试采用了基于dSPACE的硬件在环测试。
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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
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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
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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。
电动汽车电机控制器国家标准分析-2022年学习资料
1、电机控制器相关试验准备-仪器：-标准规定实验室采用的电气测量仪器、仪表准确度不低于0.5级（兆欧表-除 ，直流分流器准确度应不低于0.2级-数字式转速测量仪的准确度应不低于0.1±1个字；转矩测量仪及测功机-的 确度应不低于1%（直测效率时应不低于0.5%）；温度计的误差在-士1°C以内。-被测值应位于仪表量程20% 95%的范围内。-电源：-标准规定所直流电源应符合车辆用电池的电压和电流特性，电源输-出阻抗要与规定的电池 抗尽可能相等。-布线及冷却装置：-测试中的布线与冷却条件应模拟车辆中具体使用条件。
8、电机控制器EMC要求-标准只对电机及控制器的电磁辐射以及电磁辐射抗扰度进行了要求，-目前长安相关电机控 器的EMC均需满足长安的EMC测试的规范（规范-名，电机控制器需要进行的EMC测试项目如下表所示。
电机控制器相关试验方法-1.试验准备-2.一般性试验项日-3.环境试验-4.温升试验-5.效率测试-6.再 能量回馈试验-7.EMC要求
4、电机控制器防护等级要求-标准规定控制器的防护等级可参考GB/T4942.1-2001和GB/T4942 2-1993的要-求。针对该点，长安根据不同器件以及其不同布置位置情况，对器件的防-护等级进行了规范，详见 2。-器件布置位置-IP等级要求-发动机仓-后备箱-底盘-成员仓内
5、电机控制器温升要求-根据标准要求，电机控制器中各部件的温升应不超过下表规定-部件与器件-材料与被覆层升/K-电力半导体器件及其他-不超过相应标准的规定-电器元件-器件的规格规定适用-温度-紫铜、无被覆层-6 -连接于一般低压电器的-紫铜、搪锡-65-母线连接处的母线-紫铜、镀银-70-铝、超声波搪锡-55-45接于电力半导体器件-的母线连接处的母线-35-与半导体器件相接的塑-料绝缘导线或橡皮绝缘
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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附录C：技术标准审批单重庆科鑫三佳车辆技术有限公司技术标准审批单Q/KJC-B-0001-.2014-01 2015年12月2日注：此表由起草单位会签完毕后，反馈到整车开发部存档。
Q/KJC重庆科鑫三佳车辆技术有限公司企业标准代号Q/KJC-C-0004-2015 纯电动汽车整车控制器技术要求2015-12-5发布2016-1-1实施重庆科鑫三佳车辆技术有限公司发布目次前言 (4)1、范围 (5)2、规范性引用文件 (5)3、术语 (6)4、引脚定义 (6)5、故障代码表 (7)6、技术要求 (12)7、试验方法 (15)8、标志、包装、运输及储存 (20)前言本标准规定了重庆科鑫三佳车辆技术有限公司研发的纯电动汽车用整车控制器的技术要求。
本标准由重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部提出。
本标准由重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部归口并负责解释。
本标准由重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部起草。
本标准主要起草执笔人：杨辉、曹政本标准最终解释权归重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部。
本标准发布情况为：2015年首次发布。
纯电动汽车整车控制器技术要求1、范围本标准规定了瑞驰EC35KX纯电动汽车用整车控制器的技术要求、实验方法、检验规则、标志、包装运输及贮存等要求。
本标准适用于瑞驰EC35KX纯电动汽车整车控制器。
2、规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分：试验A：低温GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分：试验B：高温GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验第2部分：试验Db：交变湿热试验方法GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验第2部分：试验FC：振动（正弦）GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验第2部分：试验Ka：盐雾试验方法GB/T 18655-2010/CISPR 25：2008 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限制和测量方法ISO 16750.1-2003 道路车辆—电气和电子设备环境条件和试验-第1部分：总则ISO 16750.2-2003 道路车辆—电气和电子设备环境条件和试验-第2部分：电气负荷ISO 10605：2008 道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法ISO 7637-2：2004 道路车辆有传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导ISO 11452-2:2004 道路车辆窄带辐射电磁能引起的电骚扰的零部件试验方法第2部分：电波暗室ISO 11452-4:2004 道路车辆窄带辐射电磁能引起的电骚扰的零部件试验方法第4部分：大电流注入GB/T 4724 印制电路用覆铜箔环氧纸层压板GB/T 4725 印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板GB/T 13556 印制电路用挠性覆铜箔聚脂薄膜GB/T 4942.2 低压电器外壳防护等级JB/T 8139 公路车辆用低压电缆（电线）QC/T 417.1～417.5 车用电线束接插器GB/T191 包装储运图视标志QC/T238 汽车零部件的贮存和保管3、术语本标准除采用GB/T 2900.26－2008、GB/T 2900.33－2004中的定义外，还增加了下列定义。
3.1、VCU电动汽车整车控制器简称。
4、引脚定义整车控制器引脚定义见表1。
表1 整车控制器引脚定义5.1、VCU故障编码说明见表2表2 VCU故障编码说明控制器故障码段电机MCU 000~100电池管理系统BMS 101~200充电机OBC 201~300整车控制器301~4005.2、VCU故障编码见表3表3 VCU故障编码故障编号故障名称等级仪表指示灯状态001 电机超速故障四级002 电机堵转故障一级003 电机超温故障一级无004 电机超温故障二级005 电机超温故障三级006 电机超温故障四级007 电机过流故障二级008 电机过流故障四级009 电机控制器硬件故障一级010 电机控制器硬件故障四级011 电机交流侧对地短路三级012 电机交流侧对地短路四级013 电机控制器过温故障一级014 电机控制器过温故障二级015 电机控制器过温故障三级016 电机控制器IGBT模块故障四级017 电机控制器IGBT过温故障二级018 电机控制器IGBT过温故障四级019 电机控制器IGBT过流故障二级020 电机控制器IGBT过流故障三级021 电机控制器母线过压故障四级022 电机控制器母线欠压故障四级023 电机控制器IGBT温度传感器故障二级024 电机温度传感器故障二级025 电机控制器温度传感器故障二级026 电机控制器母线电压传感器故障一级027 电机控制器母线电流传感器故障一级028 电机控制器相电流传感器故障三级029 电机旋变故障四级030 电机断路故障三级031 电机断路故障四级101 绝缘故障一级102 绝缘故障四级103 预充电故障四级104 总正接触器故障四级105 总负接触器故障四级106 预充接触器故障四级107 充电机接触器故障四级108 温度过低故障一级无109 温度过低故障二级110 温度过低故障四级111 温度过高故障一级112 温度过高故障二级113 温度过高故障四级114 温度差异故障二级115 温度差异故障四级116 充电过流故障一级无117 充电过流故障二级无118 充电过流故障四级119 放电过流故障一级无120 放电过流故障二级无121 放电过流故障四级122 单体过压故障四级123 单体欠压故障四级124 单体电压差异故障一级125 单体电压差异故障二级126 电池组过压故障四级127 电池组欠压故障四级128129 子板CAN通讯故障四级130 与充电机CAN通讯故障四级131 电池冷却系统故障一级无132 电池加热系统故障一级无133 单体电压传感器故障一级无134 电流传感器故障二级135 温度传感器故障一级136 总电压传感器故障一级无137 湿度传感器故障一级无138 维修开关接通状态无139 电池包揭盖开关无201 OBC硬件故障四级202 OBC温度故障四级203 OBC输入电压故障四级204 OBC启动状态无205 OBC通信状态四级301加速踏板信号1超出上限四级302加速踏板信号1超出下限四级303加速踏板信号2超出上限三级304加速踏板信号2超出下限三级305加速踏板信号校验故障三级306 真空压力传感器信号对电源短路四级307 真空压力传感器信号超出下限（电压小＜0.25V-工作电压*0.0078*压力误差极限*温度误差因子）四级308 真空泵故障四级309EPB故障一级310EPS故障四级311 高压意外断开四级312电机控制器供电失效四级313BMS使能驱动模块故障四级314真空泵驱动模块故障四级315 辅助电池电压偏低一级辅助电池电压超低故障二级6、技术要求6.1、基本要求6.1.1 工作电压：9V—16V DC6.1.2 工作环境温度：-20℃~ 75℃6.1.3 存储环境温度：-40℃~ 85℃6.1.4 工作湿度范围：＜95%6.2、结构外观要求6.2.1 外观和标识整车控制器印刷电路板由铝制外壳包裹，出厂时外壳无毛刺、裂纹、划痕等缺陷，外壳与电路板安装可靠，无松动。
接插件针脚和护套无形变和损伤；控制器表面无锈蚀。
标识应符合图纸要求。
6.2.2 形状与安装尺寸整车控制器形状与安装尺寸应按经规定程序批准的图样及设计文件制造。
6.3、印制电路板和电线性能6.3.1 电线的性能应符合JB/T 8139的规定。
6.3.2 印制电路板的电路非接触区域表面，应涂覆良好的绝缘层。
其它要求应符合印制电路板相关标准：GB/T 4724、GB/T 4725、GB/T 13556的规定。
6.4、电气性能要求整车控制器的电气性能要求见表4。
表4 电气性能参数表6.5、电气符合要求6.5.1 耐电压整车控制器在非电流连接端子之间能够承受AC500V/50~60Hz的耐电压；在隔离CAN通讯回路与供电电源之间的非电流连接端子与整车控制器外壳（有传导的表面）之间能够承受AC500V/50~60Hz的耐电压。
6.5.2 耐电源反接性能整车控制器供电电源端能承受小于14V的电压反接60s而不会造成硬件损坏。
6.5.3 耐过压性能在整车控制器的供电电源端能承受24±0.2V电源、持续60min±10%的电源过压而不会造成硬件损坏。
6.5.4 耐电压波动性能整车控制器的供电电源端子上能承受7.3.6条规定的波动电压，试验过程中和试验后整车控制器须满足7.3.1条中定义的等级C的要求。
6.5.1 短路性能除供电电源外的整车控制器各端子须具有短路保护功能。
6.6、机械符合要求6.6.1 耐振动性能整车控制器承受7.4.1规定的上下、左右、前后三个方向的耐振动试验后，各紧固件、电子元器件无松动、脱落现象，整车控制器功能应正常。
6.7、环境符合要求6.7.1 耐盐雾性能按GB/T 2423.17-1993规定的要求进行盐雾实验后整车控制器的外壳无腐蚀痕迹。
6.7.2 防护性能整车控制器经防护性能满足IP55要求。
6.8、EMC要求6.8.1骚扰性能整车控制器骚扰性能满足GB/T 18655-2010/CISPR 25：2008要求。
6.8.2静电放电性能整车控制器静电放电性能满足ISO 10605-2008要求。
6.8.2电源线瞬态抗扰性能整车控制器电源线瞬态抗扰性能满足ISO 7637-2：2004要求。
6.8.3 辐射抗扰性能整车控制器辐射抗扰性能满足ISO 11452-2：2004要求。
6.8.4 大电流注入性能整车控制器大电流注入抗扰性能满足ISO 11452-4：2005要求。
7、试验方法7.1、通用试验条件（1）试验环境整车控制器指示值检验时，应在QCT-413中3.1规定的标准环境条件下进行。
（2）温度偏差参照QCT-413，试验方法中未特别注明时。
宜采用±2℃。
（3）试验电压参照QCT-413，未特别注明时，宜采用13.5V。
（4）试验用仪表参照QCT-413，试验用电压表不低于1.5级：标准温度计的准确度不低于±1℃；其他仪表精度等级不低于0.5级。
（5）试验用设备参照QCT-413，波纹系数不大于0.1%的整流稳压电源。
7.2、外形和安装尺寸检查整车控制器的外形和安装尺寸采用量尺或千分尺测量。
外观检查时，应给予约300Lx 的均匀照度，目距500mm，用视觉检查法检查。