更新时间：2024-03-30 06:22作者：小乐
整车控制器是用于纯电动汽车的控制器。其功能类似于燃油车的发动机控制器（EMS）。是新能源汽车控制系统中的“大脑级”控制器。在一些插电式混合动力车型中，还使用了车辆控制器。车辆控制器的主要交互控制器如下图所示。
车辆控制器主要与系统交互。由此可见，车辆控制器的主要功能包括：
1、驱动控制：新能源汽车的动力电机必须根据驾驶员的意图输出驱动或制动扭矩。当驾驶员踩下油门踏板或制动踏板时，动力电机必须输出一定的驱动功率或再生制动功率。踏板开度越大，动力电机的输出功率越大。因此，车辆控制者必须合理解读驾驶员的操作；接收车辆各子系统的反馈信息，为驾驶员提供决策反馈；并向车辆各子系统发送控制指令，实现车辆的正常行驶。 2、配件管理；控制和管理DCDC、车载充电器、水泵、空调压缩机等。决定何时启用高压组件使其工作；并根据车辆及部件的温度、电压、电流情况进行LOS（限制运行策略）处理，适当降低功率甚至关机。当部件温度过高需要冷却时，计算冷却需求水流量。当车辆空调开启时，空调压缩机开始工作，通过PWM控制压缩机对整个车辆进行冷却。 3、能源管理；在纯电动汽车中，电池除了为动力电机供电外，还为电动配件供电。因此，为了获得最大的续驶里程，车辆控制器将负责整车的能量管理，以提高能量利用率。当电池的SOC值较低时，车辆控制器会向某些电动配件发出指令，限制电动配件的输出功率，以增加续驶里程。新能源汽车采用电动机作为驱动扭矩的输出机构。电动机具有反馈制动性能。此时，电动机充当发电机，利用电动汽车的制动能量来发电。同时，该能量被存储在储能装置中。当满足充电条件时，能量回充至动力电池组。在此过程中，车辆控制器根据油门踏板和制动踏板的开度以及动力电池的SOC值来判断某一时刻是否可以进行制动能量反馈。如果可以执行，则车辆控制器向电机控制装置发出制动命令并回收部分能量。 4、故障处理；车辆控制器应实时检测车辆的状态，并将各子系统的信息发送至车辆信息显示系统。其过程是通过传感器和CAN总线检测车辆的状态以及各子系统的状态。信息，驱动显示仪表，通过显示仪表显示状态信息和故障诊断信息。显示内容包括：电机转速、车速、电池电量、故障信息等。持续监测车辆电控系统并进行故障诊断。故障指示灯指示故障类别和部分故障代码。根据故障内容及时进行相应的安全保护处理。对于不太严重的故障，可以低速行驶到附近的维修站进行检查。 5、信息交互（主要是与仪表等交互，显示状态或数值）。将动力系统、电机、电池、高压系统、空调等主要数据和故障状态传输至仪表，并接收驾驶员的控制信息。此外，车辆控制器还具有充放电管理等功能。一些车企还会将一些热管理功能放入HCU中，主要用于控制水泵、风扇、空调控制阀、热交换器等。
新能源汽车示意图
新能源汽车控制器的关键技术上图为新能源汽车控制器的关键技术，主要是扭矩分配、档位调节、能量回收等。HCU与其他控制器之间的信息交换主要通过CAN通信进行。会有少量信息通过硬线、LIN线、Flexray等传输，主要架构类似于下图的分布式结构。车辆系统按照功能划分为多个CAN子网，不同的CAN子网通过网关连接。网关负责在不同子网之间路由信号。
电力系统（VCU所在子网）一般通信速率为500kb/s。下一代通信架构正在向更少的控制器发展，即所谓的域控制器。当然还有其他的技术路线，有兴趣的可以看看。下图展示了网络架构的发展方向。
车联网架构的发展趋势从图中可以看出，未来整体的发展方向是朝着更少的控制器和更高的速度发展。这主要是因为随着汽车电动化、智能化的发展，通信信息量大大增加，对通信的实时性要求更高，因此需要更高的通信速率。对实时通信要求较高的同时，也对控制器CPU的运算能力提出了更高的要求。因此，控制器方案有利于集成计算能力更强的CPU，降低成本。整车控制器硬件结构（PCB板）如下图，来自百度
PCB板主要包含控制器的驱动芯片、控制器的中央处理器以及控制器的输入/输出/通信引脚。业界常用的控制器架构是autosar架构。 AUTOSAR架构采用分层设计，支持完整的软硬件模块的独立性。中间RTE（运行时环境）作为虚拟功能总线VFB（虚拟功能总线）的实现，隔离上层应用软件层。 （应用层）和底层基础软件（基础软件），摆脱了以前ECU软件开发和验证时对硬件系统的依赖。软件和硬件分离的分层设计提高了主机厂和供应商的系统集成能力。特别是标准化交互接口和软件组件模型的定义，提高了各层软件的复用性，从而降低了开发成本，使得系统集成和产品上市的速度得到了极大的提高。 AUTOSAR分层结构及应用软件层功能
autosar更详细的分层如下：
详细内容见链接：AUTOSAR软件架构（一）_u014252814的博客-CSDN博客_autosar软件架构blog.csdn.net/u014252814/article/details/105726591 我们可以理解应用软件层（Application Layer），也就是asw层；基础软件（Basic Software），即bsw层，是控制器的主要两层。应用层软件的开发过程大多是一个V型的开发过程。
V型开发流程的理念V型开发是通过协作协作，实现软件设计的高效率和高质量。模型的横向强调验证的时效性和适用性。一般的经验法则是，在“V”的底部，白盒测试用于更基础的工作。越高，系统变得越复杂，并且往往会过渡到黑盒测试。具体整车控制器的开发流程：首先根据细化的需求建立数学模型，并进行模型仿真；然后，将模型数据下载到快速原型中，并用硬件接口替换原模型中的逻辑接口；下一步，使用专业软件生成C代码。与底层程序集成后，通过接口程序下载到车辆控制器硬件中，准备调试。在此过程中，会对各个功能模块进行单独的调试；接下来，半实物仿真测试使用模拟器模拟整车运行环境，对VCU进行功能测试；最后将VCU安装在车辆上，在实车上进行评估，完成通信协议标定。通过评估后，您将获得产品的第一个版本。