纯电动汽车整车控制器(TAC)

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。

整车控制器简介整车控制器（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。

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。

纯电动汽车整车控制器（VCU）详细介绍嘿，伙计们！今天我要给大家讲讲一个非常酷的东西——纯电动汽车整车控制器(VCU)。

别看它是个小小的东西，但它可是电动汽车的大脑，负责控制着整个车辆的运行呢！让我们一起来揭开它神秘的面纱吧！咱们来了解一下什么是VCU。

VCU是英文“Vehicle Control Unit”的缩写，翻译成中文就是“车辆控制单元”。

它是一种专门用于控制电动汽车的电子设备，可以实现对电池管理系统、电机控制系统、辅助系统等多种功能的综合控制。

有了VCU,电动汽车就可以像传统汽车一样行驶了！那么，VCU到底是怎么工作的呢？其实很简单，它就像是一个指挥家，指挥着电动汽车的各个部件协同工作。

当驾驶员踩下油门时，VCU会接收到这个信号，然后通过电池管理系统向电机控制系统发送指令，让电机产生动力；VCU还会根据车辆的速度、加速度等参数，调整能量回收系统的工作状态，确保电池的能量得到最大限度的利用。

接下来，我们再来聊聊VCU的一些重要功能。

首先就是电池管理系统。

这个系统负责监控和管理电动汽车的电池，确保电池在良好的状态下运行。

它可以实时监测电池的剩余电量、充电状态、温度等参数，并根据这些信息制定相应的充放电策略。

这样一来，不仅可以延长电池的使用寿命，还能提高电动汽车的续航里程。

其次就是电机控制系统。

这个系统负责控制电动机的转速和扭矩，从而实现对车辆的驱动。

VCU会根据驾驶员的需求和车辆的状态，向电机控制系统发送指令，让电动机产生合适的动力输出。

VCU还会对电机的工作状态进行监控和保护，防止因为过载或故障导致的损坏。

最后就是辅助系统。

这个系统包括了很多辅助功能，比如空调、音响、照明等。

VCU会根据驾驶员的需求和车辆的状态，向这些系统发送指令，实现各种功能的切换和调节。

这样一来，即使在没有发动机的情况下，电动汽车也可以享受到舒适便捷的驾驶体验。

VCU是电动汽车的核心部件之一，它的存在使得电动汽车变得更加智能、高效和环保。

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。

整车控制器名词解释
整车控制器（Vehicle Control Unit，简称VCU）是一种汽车
电子控制单元，负责管理和协调车辆的各个系统和子系统之间的通
信和协作。

它是车辆电气架构中的核心控制模块，通常集成在车辆
的电控系统中。

整车控制器的主要功能包括但不限于以下几个方面：
1. 车辆状态监测与控制，整车控制器通过传感器实时监测车辆
各个子系统的状态，如发动机、变速器、刹车系统、转向系统等，
并根据监测到的数据进行相应的控制和调节，以确保车辆的安全和
性能。

2. 电能管理，整车控制器负责管理车辆的电力系统，包括电池、发电机、电动机等，以确保电能的有效利用和供应。

它监测电池状态、充电状态和电能需求，并根据需要进行充电控制、能量回收等
操作，以提高能源利用效率。

3. 驱动控制，整车控制器负责控制车辆的驱动系统，包括电动机、传动系统等。

它根据驾驶员的操作和车辆状态，控制电动机的
输出功率、转速和扭矩，并协调传动系统的工作，以实现车辆的动力输出和运动控制。

4. 故障诊断与安全控制，整车控制器通过监测车辆各个系统的工作状态和传感器数据，能够及时识别和诊断故障，并采取相应的措施，如报警提示、限制功能等，以保障车辆的安全性和可靠性。

总之，整车控制器在车辆中起着重要的作用，通过对各个子系统的协调和控制，实现车辆的安全、高效和智能化运行。

电动汽车控制器原理图电动汽车控制器是电动汽车的核心部件之一，它起着控制电动汽车驱动系统的作用。

控制器是通过对电动汽车的电机进行控制，从而实现加速、减速、停车等功能。

本文将介绍电动汽车控制器的原理图及其工作原理。

首先，我们来看一下电动汽车控制器的原理图。

电动汽车控制器主要包括电机驱动电路、控制逻辑电路、电源电路和保护电路等部分。

其中，电机驱动电路是控制器的核心部分，它通过对电机的电流和电压进行控制，实现对电机的驱动。

控制逻辑电路则负责接收来自车辆驾驶员的指令，并将其转化为对电机的控制信号。

电源电路提供控制器所需的电能，而保护电路则用于保护控制器和电机不受过载、短路、过压等情况的影响。

在工作原理方面，电动汽车控制器首先接收来自车辆驾驶员的指令，比如加速、减速、停车等指令。

控制逻辑电路将这些指令转化为对电机的控制信号，然后传输到电机驱动电路。

电机驱动电路根据控制信号，控制电机的电流和电压，从而实现对电机的驱动。

同时，电源电路为控制器和电机提供所需的电能，保护电路则在控制器和电机受到过载、短路、过压等情况时，及时采取保护措施，保证电动汽车的安全运行。

总的来说，电动汽车控制器的原理图和工作原理是相互关联、相互作用的。

控制器通过对电机的控制，实现对电动汽车的驱动，从而实现加速、减速、停车等功能。

同时，电动汽车控制器的各个部分相互配合，共同确保电动汽车的安全运行。

在实际应用中，电动汽车控制器的设计和制造需要考虑多方面的因素，比如电机的特性、车辆的性能要求、电池的供电能力等。

因此，电动汽车控制器的原理图和工作原理需要经过精密的设计和严格的测试，以确保其在实际使用中能够稳定可靠地工作。

综上所述，电动汽车控制器是电动汽车的核心部件之一，它通过对电机的控制，实现对电动汽车的驱动。

控制器的原理图和工作原理是相互关联、相互作用的，需要经过精密的设计和严格的测试，以确保其在实际使用中能够稳定可靠地工作。

希望本文对您了解电动汽车控制器有所帮助。

电动汽车整车控制器原理概述电动汽车整车控制器是电动汽车的核心控制装置，负责对电动汽车的电池、电机、变速器等关键组件进行控制和协调，以实现电动汽车的各种功能和性能要求。

本文将从整车控制器的工作原理、主要功能以及电动汽车整车控制系统的组成等方面进行介绍。

一、整车控制器的工作原理电动汽车整车控制器的工作原理与传统汽车的发动机控制系统有所不同。

整车控制器通过接收来自车载传感器和控制单元的输入信号，对电池组、电机和变速器等关键组件进行精确的控制和调节。

整车控制器通过对电池组进行电流和电压的监测和控制，以确保电池组的工作状态处于最佳状态，延长电池组的寿命。

同时，整车控制器可以实时监测电机的转速、扭矩和温度等参数，通过对电机的控制，实现电动汽车的加速、制动和行驶等功能。

二、整车控制器的主要功能1. 电池管理：整车控制器可以对电池组进行电流和电压的监测和控制，以确保电池组的工作状态处于安全范围内，并延长电池组的使用寿命。

2. 电机控制：整车控制器可以实时监测电机的转速、扭矩和温度等参数，并根据车辆的需求对电机进行精确的控制，实现电动汽车的加速、制动和行驶等功能。

3. 能量管理：整车控制器可以根据电池组的状态和车辆的需求，对能量的分配和利用进行优化，以提高电动汽车的能源利用效率。

4. 故障诊断：整车控制器可以实时监测车辆的各种参数和状态，并通过故障诊断功能，对车辆的故障进行判断和排除，提高车辆的可靠性和安全性。

5. 通信与互联：整车控制器可以与车载传感器、控制单元和车辆网络进行通信和互联，实现信息的传递和共享，提高车辆的智能化和互联化水平。

三、电动汽车整车控制系统的组成电动汽车整车控制系统由整车控制器、车载传感器、控制单元和车辆网络等多个组成部分组成。

整车控制器作为系统的核心控制装置，负责对车辆的关键组件进行控制和协调。

车载传感器负责对车辆的各种参数和状态进行实时监测和采集。

控制单元负责对采集到的数据进行处理和分析，并生成相应的控制指令。