在传统燃油汽车中,传统燃油汽车的发动机控制单元ECU只能控制发动机及其附属子系统,主要控制发动机和变速器,确保最佳燃烧状态和换档动作。然而电动汽车中的车辆控制单元VCU具有更广泛的功能,除了像 ECU 一样监控动力系统外,ECU还需要额外支持在电动汽车独特的应用。
随着汽车行业从传统燃油汽车向电动汽车的巨大转变,汽车变得越来越复杂,逐渐发展成为一台精密的电子设备。随之而来的,催生了对更加智能化的汽车控制系统的需求。因此,汽车控制单元(VCU)应运而生,并成为电动汽车的核心零部件。

什么是车辆控制单元(VCU)?
在传统燃油汽车中,传统燃油汽车的发动机控制单元ECU只能控制发动机及其附属子系统,主要控制发动机和变速器,确保最佳燃烧状态和换档动作。然而电动汽车中的车辆控制单元VCU具有更广泛的功能,除了像 ECU 一样监控动力系统外,ECU还需要额外支持在电动汽车独特的应用。
汽车控制单元VCU作为电动汽车(EV)或混合动力电动汽车(HEV)的中枢神经系统。它负责管理和协调车辆生态系统中的各个子系统。VCU与不同的电子控制单元(ECU)相互作用,包括电机控制器(MCU)、电池管理系统(BMS)、车载充电机(OBC)、DCDC、仪表盘(IC)等,以确保车辆的高效安全运行。

电动汽车 VCU 的功能
汽车 VCU 的主要功能是与车内不同 ECU 进行交互。它利用 CAN、LIN 和以太网等各种通信协议与这些 ECU 建立通信。汽车 VCU 通过接收和分析来自其他ECU 的数据,在维持车辆部件的健康状态方面发挥着重要作用。它通过监控电池健康状况、电机温度和充电状态等关键系统,确保车辆以最佳状态运行。
VCU 是车内不同 ECU 之间进行通信的中枢。它从安装在车辆各系统和组件中的传感器和执行器接收数据。例如,VCU 接收来自油门踏板传感器的输入,以控制电动汽车电动机的动力输出。它还接收来自制动踏板的信号,以启动再生制动系统并降低车速。
汽车 VCU 最关键的功能是电动汽车或混合动力电动汽车的动力总成控制和管理。根据动力可用性和驾驶员的要求,VCU 对车辆的动力模式进行管理。VCU 决定车辆在 “动力模式 “或 “经济模式 “下运行,并相应地配置电机控制单元和 BMS。如果输入传感器的读数出现异常,VCU 就会激活 “跛行 “模式,在该模式下,转速和动力输出受到限制,以便将车辆安全地开往附近的4S店维修。
VCU 的主要职责之一是监控车辆内的关键系统。它可持续评估电池、电机和充电系统等组件的健康状况。VCU 通过安装在这些系统中的传感器收集数据,从而实现对电池健康状况、电机温度和充电状态等参数的实时监控。通过这些信息,VCU 可以做出明智的决策并采取适当的措施,确保车辆高效安全地运行。
VCU 收集关键系统的健康信息,将故障信息和状态记录到诊断程序中,以便日后在需要时通过工具进行访问。此外,向驾驶员显示的大部分重要信息都来自 VCU。

电动汽车VCU的优势
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安全。通过实时监控各种车辆系统,VCU 可以预测和预防潜在的故障,从而提高车辆和乘客的安全性。
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简化操作。由单一装置监控各种电子元件,可显著降低硬件的复杂性,从而使车辆设计更简洁,潜在故障点更少。
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增强诊断功能。VCU 具有强大的诊断功能,能够更快地识别和解决问题。
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OTA更新。顺应设备互联的趋势,许多现代 VCU 都支持OTA,确保车辆能够轻松获得最新固件和软件增强功能。
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自动驾驶。在具有半自动或完全自动驾驶功能的车辆中,VCU 在实现电动动力总成的操作与高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的指令保持一致方面至关重要。
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用户界面信息交互。VCU 经常与信息娱乐系统界面互动,提供有关电池充电状态、行驶里程、剩余电量和其他重要细节的数据。
电动汽车VCU的挑战
- 由于传感器和控制单元必须直接连接到车辆控制单元,这导致VCU线束布置和连接器设计变得非常复杂。
- VCU 通常需要一块面积较大的PCBA,会占用一定空间。
- VCU 出现问题可能会导致车辆出现危险状态,因此需要有一个冗余VCU作为备份,这会增加成本。
在全球电动汽车日益普及的推动下,对VCU的需求激增。自动驾驶和ADAS等技术将进一步扩大 VCU 的作用,从而将汽车电子控制单元推向新的高度。
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讲的很到位
谢谢分享
讲解不错的