整车控制器基础知识培训课件
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整车控制器PPT课件
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整车控制系统总线通信：
整车控制器
电池状态 电机状态
电池管理指令 扭矩/转速指令
其他设备 CAN总线
扭矩/转速/ 温度/故障
扭矩/转速/ 模式设定
电机控制器
充电控制
电流电流限值 电压温度SOC 充电状态故障
电池管理系统
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电动汽车各控制系统功能及其之间的通信
控制单元 整车控制单元
满足车辆行驶安全性、动力性和舒适性的前提下，采用制动能量回馈技术大 大的增加了电动车辆的续驶里程。当驱动电机在能量回收与驱动两种工况进 行切换时，通过整车控制系统给予电机转矩的斜坡给定控制保证了车辆行驶 的平顺性。通过限制电机的功率有效得保护了电池，提高其使用寿命。整车 控制系统在整体性能设计上进行了优化，控制器采用光耦隔离提高了其抗干 扰能力，使其在多变的工作环境中能够稳定的工作。
制动开关1？
否
是 是
SOC > 90
否 接受电池最大充电电流信息
根据转速给出制动力
制动力修正
发送扭矩
第14页结/束 共16页
第15页/共16页
感谢您的观看。
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关键零部件选型或研制
整车级集成与试制
实车标定与优化
验证
第2页/共16页
仿真验证模型（奥运会纯电动公交车模型）
第3页/共16页
仿真结果分析
加速时间仿真结果
电机性能仿真结果
加速度仿真结果
第4页/共16页
档位仿真结果
整车控制系统的工作原理图：
第5页/共16页
VCU是电动汽车整车控制系统的核心控制单元，它负责协调各控制系统协同工作，为 车辆的良好运行提供完善的控制逻辑。
整车控制系统总线通信：
整车控制器
电池状态 电机状态
电池管理指令 扭矩/转速指令
其他设备 CAN总线
扭矩/转速/ 温度/故障
扭矩/转速/ 模式设定
电机控制器
充电控制
电流电流限值 电压温度SOC 充电状态故障
电池管理系统
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电动汽车各控制系统功能及其之间的通信
控制单元 整车控制单元
满足车辆行驶安全性、动力性和舒适性的前提下，采用制动能量回馈技术大 大的增加了电动车辆的续驶里程。当驱动电机在能量回收与驱动两种工况进 行切换时，通过整车控制系统给予电机转矩的斜坡给定控制保证了车辆行驶 的平顺性。通过限制电机的功率有效得保护了电池，提高其使用寿命。整车 控制系统在整体性能设计上进行了优化，控制器采用光耦隔离提高了其抗干 扰能力，使其在多变的工作环境中能够稳定的工作。
制动开关1？
否
是 是
SOC > 90
否 接受电池最大充电电流信息
根据转速给出制动力
制动力修正
发送扭矩
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关键零部件选型或研制
整车级集成与试制
实车标定与优化
验证
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仿真验证模型（奥运会纯电动公交车模型）
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仿真结果分析
加速时间仿真结果
电机性能仿真结果
加速度仿真结果
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档位仿真结果
整车控制系统的工作原理图：
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VCU是电动汽车整车控制系统的核心控制单元，它负责协调各控制系统协同工作，为 车辆的良好运行提供完善的控制逻辑。
整车控制器基础知识培训
整车控制器基础知识培训简介整车控制器在现代汽车领域起着至关重要的作用。
它是汽车电子系统中的核心组成部分，负责整合各种传感器和执行器，实现对整车各系统的控制和管理。
本文将介绍整车控制器的基础知识，包括其工作原理、功能模块、应用领域以及未来发展方向。
工作原理整车控制器是一种集成了微处理器、存储器、输入/输出接口等组件的电子设备。
它通过不同的传感器获取车辆各部分的实时数据，然后根据预先设定的控制算法进行分析和处理，最终输出控制信号给执行器，实现对车辆各系统的精确控制。
功能模块整车控制器通常包含以下基本功能模块：•输入模块：负责接收各种传感器传来的信号，包括车速、转向角、油门、刹车等信息。
•控制算法模块：通过对输入信号的处理和分析，确定车辆当前状态，并根据设定的控制策略生成相应的控制信号。
•输出模块：将控制信号传递给执行器，如发动机控制单元、变速箱控制单元等，实现对车辆各系统的控制。
应用领域整车控制器广泛应用于汽车领域的各个领域，包括但不限于：•发动机控制：通过整车控制器对发动机的点火时序、燃油喷射量等参数进行精确控制，提高燃烧效率，降低排放。
•制动控制：整车控制器可以实现对制动系统的智能监测和控制，提高行车安全性。
•转向控制：通过整车控制器对转向系统进行精确控制，实现自动转向、自动泊车等功能。
•底盘控制：包括对悬挂系统、悬架系统、轮胎等各部分的控制，提高车辆的操控性能和舒适性。
未来发展方向随着汽车智能化、电动化的发展，整车控制器也将迎来新的发展机遇。
未来，整车控制器将更加智能化、网络化，与车联网、人工智能等技术结合，实现更加高效、精准的车辆控制和管理。
结语整车控制器是现代汽车领域不可或缺的重要组成部分，其发展对汽车技术的进步和安全性的提升起着至关重要的作用。
希望本文对大家对整车控制器的基础知识有所帮助，也期待整车控制器在未来能够发展出更多新的应用和功能，为汽车行业带来更多的创新和发展。
整车控制器全解PPT课件
总的来看，虽然电动汽车拥有广阔的市场前景， 但是整个产业的发展还需要一个漫长趋于成熟的过 程。针对我国在电动汽车推广中遇到的问题，应对 的策略应该以政府为主导，协调汽车企业、电网企 业、汽车经销商和相关企业之间的关系，共同推进 电动汽车的产业化。
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感谢您的观看！
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2.2湖南大学整车控制器 电机及整车总成控制器以电动汽车用交流电
机驱动系统为研究对象，将直接转矩控制思想运 用于电动汽车驱动系统。根据电动汽车所要达到 的性能指标，分析了电动汽车驱动系统的特点， 对各种驱动电机进行了比较。采用空间电压矢量 方法分析了直接转矩控制的基本原理结构及其算 法。控制器原理图如下：
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e. 90 年代末，丰田公司研制出 RAV－4 EV 型 纯电动轿车，动力装置：交流同步电动机，由 288V 氢电池提供电能，最高车速为 125km/h。
丰田公司整车控制器
整车控制器接收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，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。控制器 原理图如下：
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二、控制器的简介
1.整车控制器（VMS），即动力总成控制器。作 为核心控制部件，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。
2.控制器主要功能：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。
目 录
1
控制器的研究背景
2
控制器简介
电动车基础知识培训201X1119ppt课件
BPPS
regen torque
driver’s torque command
车辆模式 管理
vehicle mode
能量管理 算法
motor. cmmd
电机及其 控制系统
状态反馈
电池及其 状态反馈 管理系统
车载 其他附件
变速箱
APPS – 油门踏板传感器位置 BPPS – 制动压力传感器
6
.
6
整车控制器介绍-控制策略
19
.
19
电池系统介绍-性能参数
比能量和比功率 电池的输出能量是指在一定的放电条件下，电池所能作出的电功，它等于电池的放电 容量和电池平均工作电压的乘积，其单位常用瓦时(Wh)表示。 电池的比能量有两种。一种叫重量比能量，用瓦时/千克(Wh/kg)表示；另一种叫体积 比能量，用瓦时/升(Wh/L)表示。比能量的物理意义是电池为单位重量或单位体积时 所具有的有效电能量。它的比较电池性能优劣的重要指标。 必须指出，单体电池和电池组的比能量是不一样的。由于电池组合时总要有连接条、 外部容器和内包装层等，故电池组的比能量总是小于单体电池的比能量。 电池的功率是指在一定的放电条件下，电池在单位时间内所能输出的能量。单位是瓦 (W)，或千瓦(kW)。电池的单位重量或单位体积的功率称为电池的比功率，它的单位 是瓦/千克(W/kg)或瓦/升(W/L)。如果一个电池的比功率较大，则表明在单位时间内， 单位重量或单位体积中给出的能量较多，即表示此电池能用较大的电流放电。因此， 电池的比功率也是评价电池性能优劣的重要指标之一。
12
.
12
定子绕组的合成磁势与转子磁势之间的空间相位关系
电机转子位置由弦变位置传感器监控（sinωt，cos1ω3 t），通过弦变反馈电机控制器 确定放电角度
第六章 电动汽车整车控制器课件
6
6.3整车控制器单片机系统
Байду номын сангаас? 为了实现 CAN 总线通讯和为 HCU 系统留足够的富裕扩展能力，在 原有工作基
? 础上，重新对目前在汽车电子产品上的 ECU 进行了评估。 ? 目前，世界汽车电子产品用的主流单片机有 Motorola 系列、
siemens 系列、Philips ? 系列，其中美国产品大多采用了 Motorola 系列单片机。 ? 飞思卡尔? 半导体(Freescale? Semiconductor，原摩托罗拉半导体
和 CAN 通讯发生某种故障时采取应急处 ?理的需求。开关量输出基本上都采用 OC 门
电路，具备线控功能，并且都设置了自 ?拉高电路，以实现硬件电路的自诊断。拉高电
压可以是 12V 电源电压，也可以是标 ?准的 5V 拉高电压。拉高过程都具有很好的抗
干扰度，满足常规的 EMC 测试。
11
6.4 主要模块电路
息； ? 12. 硬件故障自诊断与处理； ? 13. 硬件失效控制； ? 14. 开机和停机过程控制、干扰和复位处理； ? 15. 将有关信息送至仪表板； ? 16. CAN 通讯方式； ? 17. 监测和标定； ? 18. 与故障诊断仪的通信；
5
6.2 整车控制器硬件开发技术要点
? 了实现上述整车控制器 HCU 的功能，必须依赖系统硬件的设计。因此 ，HCU
7
实例：Freescale16 位单片机 MC9S12DP512原理图
8
6.4 主要模块电路
?[1输]入信号处理 ?输入信号可分为两种类型：数字信号（包
括开关信号和脉冲信号）和模拟信号 ?CPU 的输入输出图
9
6.4 主要模块电路
? 所有开关输入信号都必须经调理电路处理，以保证 CPU 的安 全。调理电路的
6.3整车控制器单片机系统
Байду номын сангаас? 为了实现 CAN 总线通讯和为 HCU 系统留足够的富裕扩展能力，在 原有工作基
? 础上，重新对目前在汽车电子产品上的 ECU 进行了评估。 ? 目前，世界汽车电子产品用的主流单片机有 Motorola 系列、
siemens 系列、Philips ? 系列，其中美国产品大多采用了 Motorola 系列单片机。 ? 飞思卡尔? 半导体(Freescale? Semiconductor，原摩托罗拉半导体
和 CAN 通讯发生某种故障时采取应急处 ?理的需求。开关量输出基本上都采用 OC 门
电路，具备线控功能，并且都设置了自 ?拉高电路，以实现硬件电路的自诊断。拉高电
压可以是 12V 电源电压，也可以是标 ?准的 5V 拉高电压。拉高过程都具有很好的抗
干扰度，满足常规的 EMC 测试。
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6.4 主要模块电路
息； ? 12. 硬件故障自诊断与处理； ? 13. 硬件失效控制； ? 14. 开机和停机过程控制、干扰和复位处理； ? 15. 将有关信息送至仪表板； ? 16. CAN 通讯方式； ? 17. 监测和标定； ? 18. 与故障诊断仪的通信；
5
6.2 整车控制器硬件开发技术要点
? 了实现上述整车控制器 HCU 的功能，必须依赖系统硬件的设计。因此 ，HCU
7
实例：Freescale16 位单片机 MC9S12DP512原理图
8
6.4 主要模块电路
?[1输]入信号处理 ?输入信号可分为两种类型：数字信号（包
括开关信号和脉冲信号）和模拟信号 ?CPU 的输入输出图
9
6.4 主要模块电路
? 所有开关输入信号都必须经调理电路处理，以保证 CPU 的安 全。调理电路的
电动汽车整车控制器PPT课件
3.整车网络控制系统 整车网络控制系统包括整车控 制器、电机控制器、动力电池
B LOREM 管理系统、信息显示系统和通 信系统等。
C 4.对整车控制系统的要求：
LOREM
为保证纯电动汽车的安 全和可靠运行，要求： 具有可靠性、 容错性、 电磁兼容性、 环境适应性
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二、整车控制器简介
整车控制器简称VCU （vehicle contorl unit） 是整车控制系统的核心， 承担车辆各系统的数据交 换与管理，故障诊断、安 全监控、驾驶人意图解析 等作用。
插电式混合动力汽车 PHEV
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中国有望十年后成为电动汽车强国
国民车 低速车
高端车 特种车
中国工程院院士 香港工程科学院院士 英国皇家工程院院士
世界电动汽车协会主席
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二、整车控制器系统
整车控制系统VMS, 是电动汽车的神经中枢，承担了各系统 的数据交换，信息传递、故障诊断、安全监控、驾驶人意图 解析、动力电池能量管理等作用，对电动汽车的动力性、经 济性、安全性和舒适性等有很大的影响。
常亮
工作条件
1
动力电池故障
表示动力电池内部 来自总线信号，受
出现短路或断路故 整车控制器控制
障
2
充电线连接指示灯 连接好充电枪时点 在该灯点亮时无法
亮
进入行车状态。
3
驱动电机或其控制 表示驱动电机或其 来自总线信号，受
器过热警告灯
控制器温度过高 整车控制器控制
4
动力电池电量不足 表示该车的动力电 来自总线信号，受
警告灯
池电量不足，需充 整车控制器控制
电处理
5
EV驱动模式指示灯 表示车辆处于纯电 来自总线信号，受
1.电动汽车整车控制课件
第四章
故障分级及处理方式
15
第四章
故障分级及处理方式
16
整车控制器架构图
第四章
故障分级及处理方式
17
整车CAN总线网关及网络化管理 在整车的网络管理中,整车控制器是信息控制的中心,负责信息的 组织与传输,网络状态的监控,网络节点的管理,信息优先权的动 态分配以及网络故障的诊断与处理等功能。通过CAN(EVBUS)线协 调电池管理系统、电机控制器、空调系统等模块相互通信。
7
驾驶员意图解释 对驾驶员操作信息及控制命令进行分析处理,也就是将驾驶员的 油门信号和制动信号根据某种规则,转化成电机的需求转矩命令。 因而驱动电机对驾驶员操作的 响应性能完全取 决于整车控制的 油门解释结果,直接影响驾驶员的控制效果和操作感觉。
驱动控制 根据驾驶员对车辆的操纵输入(加速踏板、制动踏板以及选档开 关)、车辆状态、道路及环境状况,经分析和处理,向VMS发出相应 的指令,控制电机的驱动转矩来驱动车辆,以满足驾驶员对车辆驱 动的动力性要求;同时根据车辆状态,向VMS发出相应指令,保证安 全性、舒适性。
第四章
故障分级及处理方式
18
基于CCP的在线匹配标定 主要作用是监控ECU工作变量、在线调整ECU的控制参数(包括MAP、 曲线及点参数)、保存标定数据结果以及处理离线数据等。完整 的标定系统包括上位机PC标定程序、PC与ECU通讯硬件连接及ECU 标定驱动程序三个部分。
第四章
故障分级及处理方式
电 动 汽 车 培 训 之 一
天津市优耐特汽车电控技术服务有限公司
讲师：优耐特汽车电控·王征
01 整车控制器硬件 02 第二代整车控制器功能 03 整车控制器功能介绍 04 故障分级及处理方式
教学课件1.2 整车控制系统组成认知
学习单元1.2整车控制系统组成认知
理论知识
整车控制系统的功用与组成
吉利帝豪EV450纯电动汽车 整车控制系统的组成
电动汽车的整车控制
学习单元1.2整车控制系统组成认知
理论知识
整车控制系统的功用与组成
1.新能源汽车控制系统
帝豪EV450整车控制系统是基于动力网P-CAN总线的 多个控制系统的集成系统，以整车控制器（UCV）为管 理核心，主要负责汽车高压部件工作，实现对电池管理 控制、电机控制、充电控制、电子换挡器、远程控制系 统、减速器控制系统等。
学习情境1 整车控制系统认知
学习单元1.2 整车控制系统组成认知
学习单元1.2整车控制系统组成认知
学习 导航
1 情境导入 2 学习目标 3 理论知识 4 实践技能 5 学习小结
学习单元1.2整车控制系统组成认知
情境导入
作为一个汽车修理工，在汽车故障排 除时，要对汽车进行整车状态参数读取， 请问你会正确使用故障诊断仪进行数据流 读取吗?
电机控制器还能够实时进行电机状态故障检测，以保护 驱动电机系统和整车安全可靠运行。
学习单元1.2整车控制系统组成认知
理论知识
5.减速器控制
驾驶员操作电子换档器进入P档，电子换档器将驻车请求 信号发送到整车控制器（VCU），VCU结合当前驱动电机转速 及轮速情况判断是否符合驻车条件。
当符合条件时，VCU发送驻车指令到TCU，TCU根据驻车条 件判断是否进行驻车，TCU控制驻车电机进入P档，锁止减速 器。驻车完成后TCU将收到减速器发出的P档位置信号，并将 此信号反馈给VCU，完成换档过程。
理论知识
当直流充电设备接口连接到整车直流充电口，直流 充电设备发送充电唤醒信号给BMS，BMS根据动力电池 的可充电功率，向直流充电设备发送充电电流指令。
01-整车控制器基础
电池功率限值
变速箱扭矩限值
电机扭矩限值
电池功率 校验
变速箱功 率校验
电机扭矩 校验
驾驶员需求扭矩
扭矩滤波
制动踏板
制动扭 矩map
创新 、精益、专注
电机目标扭矩
长什么样子
创新 、精益、专注
长什么样子
创新 、精益、专注
长什么样子
VCU
外壳
硬件
底层
应用层
电路
软件
软件
创新 、精益、专注
长什么样子
创新 、精益、专注
创新 、精益、专注
用于电动汽车、 混合动力汽车等
是什么东西？
创新 、精益、专注
汽车大脑
是什么东西？
创新 、精益、专注
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
点火 开关
加速 踏板
换挡 器
制动 踏板
创新 、精益、专注
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
前进还是后退？ 加速还是减速？ 上电还是下电？ 电量显示多少？
创新 、精益、专注
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
电池 管理 系统
电机 控制 器
DCDC
仪表
电池 包
电机
创新 、精益、专注
是什么东西？
驱动控制
车速 扭矩ma p
额外扭矩需求
驾驶扭矩需求
扭矩仲裁
制动踏板开度 0„„„„ „ 1. 0
SOC 值
加速踏板 车速
1. 0„„„ „„ 0
驱动扭 矩map
制动踏板需求扭矩
长什么样子
驾驶 员意 图解
析
模式 管理
能量 管理
驱动 控制
汽车车身电子控制系统知识培训课件(2024版)
转向盘锁
变速杆锁
车轮锁
2.电子式防盗系统
汽车电子式防盗系统
3. 网络式防盗系统
雷克萨斯网络式防盗系统示意图
二、汽车防盗电子控制系统的组成与防盗措施
1.汽车防盗电子控制系统的组成
汽车电子控制防盗系统的组成
2. 防盗电子控制系统的防盗措施
（1）强化中央门锁系统功能 1）测量开门锁钥匙的电阻。
2）加装密码锁。 3）遥控器增加保险功能。
（5）当遇到下列不良场所或障碍物时，易造成不检 测或检测不到的情形：
1）铁丝网、绳索类细小物体。 2）草地或崎岖不平的路面。 3）棉质或表面吸收声波的材料。 4）检测器表面附着异物。 5）同频率(40 kHz)的超声波、金属声或高压气体排放 声等的干扰。 6）障碍物为锐角反射体、锥状物等。
（6）在50～55 cm处可检测到物体表面积应大于 25 cm2。
一、汽车防撞电子控制系统的作用
二、防撞电子控制系统传感器的结构与原理
1．CCD照相机
CCD a)CCD照相机 b)CCD照相机在车上的安装位置
CCD(电荷耦合器件)摄像元件按照受光元件接收 的光通量放出的电流值，可以读取后方的障碍物，并作 为图像信号输出。
CCD照相机还可以装到汽车前部的车内后视镜上，可用 它来识别车道，可为汽车作辅助驾驶使用。
2.气囊组件
气囊组件
（1）气体发生器 （2）点火器
气体发生器
1—底药 2—药筒 3—引药 4—电热丝 5—电热头 6—放静电盘 7— 8—引线 9—连接器 10—隔板 11—电极 12—玻璃封 13—药托
（3）安全气囊 （4）衬垫
安全气囊
3.安全气囊电子控制单元
安全气囊电子控制单元
《新能源汽车结构原理与检修》教学课件—05整车控制系统
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （3）汽车CAN总线系统 1）动力驱动系统的高速CAN，传输速率达到500kb/s，主要连接发动机、变速器、 制动系统和组合仪表等，它们都是控制与汽车行驶直接相关的系统。动力系统的 CAN总线，H为橙/黑色，L为橙/棕色。
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （3）汽车CAN总线系统 2）舒适CAN，是用于车身系统的低速CAN，传输速率大约是10～125kb/s。主 要连接中控门锁与防盗装置、电动车窗、后视镜和车厢内照明灯等。舒适系统 CAN总线，H为橙/绿色，L为橙/棕色。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 （2）跋行模式 跋行模式是指当车辆的某个系统出现中度故障时，系统此时将不采纳驾驶员的加速 请求，启动跋行模式即备用模式，此时最高车速通常在10km/h左右，可以维持车 辆缓慢行驶至维修网点。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 （3）停机保护模式 停机保护模式是当车辆的某个系统出现严重故障时，整车控制器此时无法控制车辆 行驶，只能进入停机状态。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 整车控制器的工作流程是首先进行工况判断，然后计算出扭矩需求并发出控制指令， 各系统将实时运行信息反馈给VCU，以此来修正控制指令，信息的传送采用CAN 总线模式。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 （1）正常模式 正常模式是指车辆按照驾驶员的操作意愿、车辆负载以及行驶环境的变化，能够自 行调节车辆的动力性、经济性和舒适性，是车辆的正常行驶状态。
任务三 CAN总线系统
2.新能源汽车CAN总线系统 新能源汽车CAN总线系统在原有本地CAN的基础上又增加了新能源CAN、动力电 池CAN和快充CAN，其结构与工作原理一样。
汽车电子控制核心ECU培训课件
在汽车发动机怠速控制中应用。
2.5 ECU硬件抗干扰设计
输入系统受干扰，使模拟信号失真，数字信号 出错。
输出系统受干扰，使各输出信号混乱，不能正 常反应ECU的真实输出。
微处理器受干扰，使三总线上数字信号错乱， 程序失控、死机
抗干扰设计中，综合采用硬件和软件措施。硬 件将绝大多数干扰拒之门外，但不可避免有少 数干扰窜入ECU中，故软件抗干扰措施也是必 不可少的。
1.ECU的基本结构与功能
输入 模拟信号 数字信号 电源
ECU
A/D
微
输
处
出
输入
理 器
处 理
处理
电源电路 ECU基本组成
输出 电磁阀 电机 指示灯
1.ECU的基本结构与功能
ECU的基本体系结构
输入处理电路
输出处理电路
微处理器
电源电路
车速传感器 发动机转速传感器 输入轴转速传感器
加速器踏板传感器 离合器位置传感器
2.5 ECU硬件抗干扰设计
数字滤波 看门狗； 故障陷阱
器件优良； 滤波电路； 屏蔽； 布线； 良好接地等。
干扰作用于模拟信号，使A/D转 换结果偏离真实值。经过多次采 样后得到一个A/D转换的数据系 列，经过数据分析处理后得到可 信度较高的结果。这种从数据系 列中提取逼近真值数据的软件算 法，通常称为数字滤波。
输入 电压 突变
正负 交替 电压
噪声 信号
电涌 电压
+12V 0V + 0V _
5V 0V
0V -46V
ON OFF
t
5V
输
0V
入
5V
处
0V
理
电
5V
0V
2.5 ECU硬件抗干扰设计
输入系统受干扰，使模拟信号失真，数字信号 出错。
输出系统受干扰，使各输出信号混乱，不能正 常反应ECU的真实输出。
微处理器受干扰，使三总线上数字信号错乱， 程序失控、死机
抗干扰设计中，综合采用硬件和软件措施。硬 件将绝大多数干扰拒之门外，但不可避免有少 数干扰窜入ECU中，故软件抗干扰措施也是必 不可少的。
1.ECU的基本结构与功能
输入 模拟信号 数字信号 电源
ECU
A/D
微
输
处
出
输入
理 器
处 理
处理
电源电路 ECU基本组成
输出 电磁阀 电机 指示灯
1.ECU的基本结构与功能
ECU的基本体系结构
输入处理电路
输出处理电路
微处理器
电源电路
车速传感器 发动机转速传感器 输入轴转速传感器
加速器踏板传感器 离合器位置传感器
2.5 ECU硬件抗干扰设计
数字滤波 看门狗； 故障陷阱
器件优良； 滤波电路； 屏蔽； 布线； 良好接地等。
干扰作用于模拟信号，使A/D转 换结果偏离真实值。经过多次采 样后得到一个A/D转换的数据系 列，经过数据分析处理后得到可 信度较高的结果。这种从数据系 列中提取逼近真值数据的软件算 法，通常称为数字滤波。
输入 电压 突变
正负 交替 电压
噪声 信号
电涌 电压
+12V 0V + 0V _
5V 0V
0V -46V
ON OFF
t
5V
输
0V
入
5V
处
0V
理
电
5V
0V
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学习交流PPT
29
有什么作用
7. 整车故障监测 整车控制器通过综合、分析、比较各个部件的实时信
息，对零部件的故障状态和车辆故障状态进行有效识别和 管理。
学习交流PPT
30
有什么作用
8. 部件故障监测 建立冗余模型算法对部件的状态进行诊断，确保部件
工作在安全可控状态。
学习交流PPT
31
有什么作用
有什么作用
什么是标定？ 标定的对象是什么？
学习交流PPT
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11. 在线标定
有什么作用
光线 声音
光线低于标定阈值，且 声音大于标定阈值
开启开关，延时关闭； 否则，开关保持关闭。
开关
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35Βιβλιοθήκη 基本参数◆采用主从芯片架构； ◆ 主控芯片采用Freescale超强大汽 车级芯片MPC5644A（32bit），主 频高达120MHz，4MFlash，192KB SRAM； ◆ 从控芯片采用Freescale强大汽车 级芯片MC9S12C64（16bit），主频 40MHz
是什么东西？
开关
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7
用于电动汽车、 混合动力汽车等
是什么东西？
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8
用于电动汽车、 混合动力汽车等
是什么东西？
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9
汽车大脑
是什么东西？
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10
汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
点火 开关
加速 踏板
换挡 器
制动 踏板
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汽车大脑
是什么东西？
VCU
外壳
硬件
底层
应用层
电路
软件
软件
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长什么样子
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长什么样子
驾驶 员意 图解
析
模式 管理
能量 管理
驱动 控制
制动 控制
巡航 控制
转矩 校核
车辆 状态 监控
故障 诊断
附件 管理
整车 故障 监控
车辆 安全
任
数据层接口
务
调
度
CCP
OBD
器
中间层接口
复杂驱动
DI驱动 DO驱动 AI驱动 AO驱动
整车控制器
前进还是后退？ 加速还是减速？ 上电还是下电？ 电量显示多少？
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汽车大脑
是什么东西？
整车控制器
电池 管理 系统
电机 控制 器
DCDC
仪表
电池 包
电机
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驱动控制
车速
扭矩ma p
制动踏板开度 0„„„„ „ 1. 0
SOC 值
加速踏板 车速
1. 0„„„ „„ 0
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怎么样
与国内部分厂家VCU对比
序号
整车控制器 型号
生产厂家 适用对象
1
HCU第一代
进行监控，以协调车辆动力输出和其他高压附件工作状态 为手段，最大化优化整车能量利用效率，延长续航里程。
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有什么作用
4. 驱动控制 以驾驶员驱动扭矩需求和动力系统实时状态为基础，
对整个驱动控制的动态过程进行优化和管理，使动力部件 最优化方式进行工作从而获取最优驾驶感觉。
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有什么作用
5. 制动控制 以驾驶员制动扭矩需求、制动安全、动力系统实时状
态和储能系统实时状态为基础，对整个制动能量回收进行 管理和控制，从而获取最优的制动能量和制动驾驶感觉。
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有什么作用
6. 扭矩监控 从整车功能安全出发，整车控制器通过采集动力系统
关键客观参数进行运算得到车辆实际扭矩，从而对整车扭 矩状态进行监控，以确保车辆动力系统工作在安全可控状 态。
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3
是什么东西？
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4
什么是控制器？
信号检 测
运算/ 决策
我们身边有哪些控制器？
是什么东西？
控制执 行机构
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5
什么是控制器？
附近是否有人
是什么东西？
开启/关闭
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6
什么是控制器？
光线 声音
光线低于标定阈值，且 声音大于标定阈值
开启开关，延时关闭； 否则，开关保持关闭。
CAN 驱动
SPI驱动
Emios 驱动
硬件层
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长什么样子
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长什么样子
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长什么样子
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有什么作用
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有什么作用
1. 驾驶员意图解析 整车控制器通过采集加速/制动/档位等人机接口信息，
并综合车速和车辆关键部件的状态信息给出驾驶员对车辆 的需求驱动/制动扭矩。
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怎么样
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怎么样
基本参数
◆ 28路模拟信号输入；28路数字/PWM信号输入（高/低有效 可配置）； ◆ 24路（IN 210mA）+2路（ IN 350mA ）低端驱动； ◆ 4路（IN 350mA）+2路（IN 175mA）高端驱动； ◆ 1路模拟信号输出； ◆ 通过软件配置可实现12路低端PWM输出+6路高端PWM输 出； ◆ 3路CAN通道
整车控制器基础知识
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1
是什么东西 长什么样子 有什么用
(速达的)怎么样
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2
是什么东西？
整车控制器（VCU，Vehicle Control Unit），即车辆控 制单元。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，驱动汽整车控制器通过 采集司机驾驶信号和车辆状态，通过CAN总线对网络信息 进行管理，调度，分析和运算，针对车型的不同配置，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。
9. 整车附件管理
实现对冷却系统、空调系统、加热系统、仪表和其他
整车电器附件的管理控制，以得到最优化的能量利用和整
车需求。
序号
附件
1
倒车灯控制
2
日间行车灯控制
3
DC-DC
4
水泵
5
真空泵
6
空调
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10. 故障诊断 符合ISO15765标准的故障诊断协议。
有什么作用
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11. 在线标定 符合CCP标准的标定协议。
驱动扭矩 map
制动踏板
制动扭矩 map
是什么东西？
额外扭矩需求
驾驶扭矩需求
扭矩仲裁
制动踏板需求扭矩
电池功率限值
变速箱扭矩限值
电机扭矩限值
驾驶员需求扭矩
电池功率 校验
变速箱功 率校验
电机扭矩 校验
扭矩滤波
电机目标扭矩
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长什么样子
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长什么样子
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长什么样子
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2. 整车模式管理 实现车辆模式管理
和控制。车辆模式总体 分为初始化、充电模式、 行驶模式和紧急下电模 式。通过合理且明确的 模态转移路径和条件， 确保车辆运行在确定/安 全的状态。
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有什么作用
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有什么作用
3. 整车能量管理 对于纯电动汽车，整车控制器通过对整车能量源状态