VCU学习笔记-整车控制器概述

lidenghui

前言

后台有小伙伴问我可不可以讲一下VCU应用层的模型开发，不得不说，这也太高看我了，我就是个搞能耗开发的小卡拉米，这玩意我也不会啊。



想起以前厚着脸皮跟大佬蹭过他们内部培训，连夜扒拉出了以前蹭课记的笔记，给铁子们解解闷。

铁子们当小说看吧，毕竟我也是个小菜鸡，有不妥的地方欢迎大神们指正。

VCU的信号交互

VCU作为电动汽车的核心部件，尤其是动力域的核心控制单元，需要与时刻与整车其他控制器建立信号交互，像MCU、BMS、DCDC等，并可根据车辆需求直接控制执行器，如水泵、散热风扇等，交互模式如下图所示。



与MCU的信号交互

车辆行驶过程中，VCU需要控制通过MCU控制电机扭矩，在换挡过程中对MCU下发转速控制指令；MCU向VCU反馈扭矩边界、故障信息等。

与BMS的信号交互

主要交互的内容包括上下电控制指令、功率限制指令及故障信息。BMS服务于动力电池，电池是个被动元件，不能主动控制充放电功率。只能通过CAN信号发送电池当前充放电能力，由VCU进行用电部件的功率协调。

与DCDC的信号交互

DCDC把动力电池的高压电转换为低压电，12V低压系统的目标电压控制是由VCU完成的。DCDC根据接收到VCU发出的DCDC使能指令、DCDC目标电压输出值请求指令、CDU接触器、高压电池KS接触器状态，对自身的输出电压进行调节。当电池SOC较低时，可以通过降低DCDC目标电压，从而降低高压输出功率。

与ABS/ESP的信号交互

在ESP激活降扭或增扭控制时，VCU需进行扭矩响应。在能量回收工况下，当收到ABS打滑信号时，VCU要退出能量回收工况，避免出现车轮抱死等情况。

在集成Ibooster等制动控制时，也需要与VCU进行制动扭矩分配的交互。

执行器控制

VCU可以通过I/O口与执行器进行信号交互，如风扇挡位、制动真空泵、 水泵的PWM信号控制、加速踏板模拟量信号处理、制动踏板行程信号交互等。


VCU核心功能

VCU的核心功能主要包含上高压下电控制、扭矩/功率限制、附件控制、诊断控制、换挡控制、续航里程计算等。

高压上下电控制

高压上下电控制主要包括行驶过程中的高压上下电、充电过程中的高压上下电、蓄电池亏电状态高压上下电、热管理请求高压上下电等。

扭矩/功率管理

包含扭矩仲裁、扭矩协调、扭矩滤波等。根据驾驶员输入信息（加速踏板、制动踏板、档位、驾驶模式），结合车辆状态信息（车速、电池SOC、电池功率限制、电机扭矩限制），计算车辆驱动扭矩需求。与ESP发送的降扭/增扭请求经过仲裁、协调、滤波后发送扭矩需求和电机模式请求给MCU，MCU控制驱动电机输出车辆驱动行驶所需扭矩。

附件控制

附件控制是VCU根据车辆状态，通过I/O口直接对制动真空泵、水泵、风扇进行控制，保证整车正常运行。

诊断控制

故障诊断是通过VCU对自身及外部控制器交互信号的监测，对故障信息进行统一管理。根据不同的故障，执行相应的功能降级策略，以保障整车的安全性、可靠性及稳定性要求。

换挡控制

对于纯电乘用车，档位控制器通常有P、R、N、D四个档位，通过CAN信号向VCU发送当前档位杆位置，VCU根据挡位信号进行扭矩、功率管理。

对于商用车，通常还包含变速箱的换挡控制。

续航里程计算

通过采集行驶里程、电池包端电压、电池包输出电流、SOC、车速、空调功率等信息，估算BMS剩余能量和行驶周期的平均能耗，计算车辆的续航里程。


结语

本文简单介绍了整车控制器的信号交互与核心功能，后面再扒拉扒拉建模部分的笔记与铁子们一起交流学习。

laoxiang21

关于VCU应用层的模型开发，这是一个涉及到电动汽车核心技术的重要领域。VCU作为电动汽车的核心部件，其信号交互十分重要。它需要与整车其他控制器建立实时、高效、准确的信号交互，以确保车辆的性能和安全。对于模型开发，通常需要具备深厚的专业知识和丰富的实践经验。虽然您可能只是从事能耗开发，但您所分享的VCU信号交互笔记对于理解整车控制器概述有着重要作用。对于其中可能存在的不妥之处，欢迎各位专业人士指正，共同学习进步。

shinch

关于VCU应用层的模型开发，这是一个涉及电动汽车核心技术的重要领域。VCU作为电动汽车的核心部件，其信号交互十分关键。它需与其他控制器如MCU、BMS、DCDC等进行实时信号交互，并直接控制执行器。模型开发涉及到信号采集与处理、控制策略制定等多个方面，难度较高。由于您提到只是个小卡拉米，这部分内容可能涉及的知识较为深入，暂时无法详细解答。但对于信号交互部分的基础内容，可以为您简要概述。具体的模型开发，建议请教专业人士或参加专业培训。如有不妥之处，欢迎指正。

andyo7

关于VCU应用层的模型开发，作为汽车工程师，我深知这是一个专业领域的问题。VCU作为电动汽车的核心部件，其信号交互至关重要。它与整车其他控制器如MCU、BMS等建立实时信号交互，并直接控制执行器以满足车辆需求。对于模型开发，需要深入理解VCU的功能需求，并建立相应的控制策略。此外，还需熟悉相关开发工具和环境，进行仿真和测试验证。由于我主要专注于能耗开发，对于VCU应用层模型开发并未深入研究，建议咨询相关领域的专家或参加专业培训以获取更全面的知识。对于您提供的笔记内容，如有不妥之处，欢迎指正，共同学习进步。