汽车上的控制器简介

一、VCU(整车控制器)

VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。

VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。

VCU的主要功能：

1. 接收、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶员期望行驶；
2. 与电机、DC/DC、镍氢蓄电池组等进行可靠通信，以及针对关键信息的模拟量进行状态的采集输入及控制指令量的输出；
3. 整车控制器提供对相应部件进行直接控制的信号通道，包括D/A转换和数字量输出等；
4. 接收处理各个零部件信息，结合能源管理单元提供当前的能源状况信息；
5. 系统故障的判断和存储，动态检测系统信息，记录出现的故障；
6. 对整车具有保护功能，视故障的类别对整车进行分级保护，紧急情况下可以关掉发电机及切断母线高压系统。整车控制器的开发包括软、硬件设计。核心软件一般由整车厂研发，硬件和底层驱动软件可选择由汽车零部件厂商提供。

二、HCU（混合动力控制器）

混合动力汽车是汽车行业中长期减少环境污染和减少能源消耗的技术手段之一。混动控制器是混合动力汽车中的关键部件之一，混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能，混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。

混动控制器主要功能是进行整车功率控制和工作模式的切换控制，整车能量控制系统如同混合动力汽车的大脑，指挥各个子系统协调工作，以达到效率、排放和动力性的最佳匹配，同时兼顾车辆行驶的平顺性。根据驾驶员的操作，如加速踏板、制动踏板、变速杆的操作等，判断驾驶员的意图，在满足驾驶员需求的前提下，分配电动机、发动机、电池等动力部件的功率输出，实现能量利用率的最优管理，使有限的燃油发挥最大的功效。能量控制还需考虑其他车载电气附件和机械附件的能量消耗，如空调、动力转向、制动助力能耗，以综合考虑整车的能量使用。

HCU的基本功能：

1.车辆运行模式

• 纯电运行模式；
• 系统自动决策模式
• 电量保持模式；
• 手动档模式

2.系统能量流模式

3.扭矩管理

4.协调控制

5.跛行模式

6.上下电管理

7.制动能量回收

8.系统状态监控和显示

9.安全管理与系统保护

10.能量管理

11.发动机起/停控制

12.故障诊断

13.巡航控制功能模块

三、TCU(自动变速箱控制器）

汽车的无级变速系统主要由变速箱和变速箱控制器TCU(Transmission Control Unit)组成。

目前市场上常见的变速箱有：

• 机械式自动变速器(AMT)
• 机械式无级自动变速器(CVT)
• 液力机械式自动变速器(AT)
• 双离合器式自动变速器(DCT)

TCU是由16位或32位处理器、信号处理电路、功率驱动模块等组成，要通过严格的电磁兼容性测试。工作温度取决于安装位置，通常安装在驾驶舱内，要求的温度等级较低，-4090度。如果安装在发动机舱，温度等级通常为-40140度。通过CAN总线和ECU、ABS/ESP、BCU等车载电脑通讯，在变速箱出现故障时控制发动机扭矩，限制档位，实现跛行回家功能。当前主要的TCU供应商包括大陆汽车电子、博世汽车电子、德尔福、电装、日立等。

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