新能源汽车（EV/HEV）整车控制器（VCU）是新能源汽车的核心控制部件，VCU控制技术水平直接影响着整车的动力性、安全性及 经济性。作为国家重点发展的技术方向，近年来随着我国大力发展新能源汽车及新能源汽车市场不断扩大，市场对于新能源汽车整车控制系统的开发与产业化的要求更为紧迫和严格。VCU电控开发包括：需求分析、系统控制匹配、控制功能设计、安全与诊断功能设计、整车网络协议设计、快速原型与代码生成服务、台架与整车标定、VCU硬件在环（HiL）仿真测试系统、控制器产业化服务、生产线刷写与测试等等。

VCU 电控开发方案核心内容

1.VCU快速原型开发平台

2.VCU标定工具

3.VCU控制策略开发及匹配标定咨询服务

4.VCU硬件在环（HiL）仿真测试系统

5.VCU生产线终端（EOL）测试系统

VCU快速原型开发平台

基 于MATLAB/SIMULINK模型化的控制策略开发环境，汽车产品级标准硬件，可实现控制策略开发、接口硬件配置、系统标定、样车调试、批量装车等功能。

VCU快速原型开发平台系统包括：

VCU电控单元硬件 — Continental / Visteon 汽车产品级硬件

MATLAB/SIMULINK环境下I/O接口模块库

产品级代码编译器

代码刷写、数据监视与在线标定软件

标定与数据分析软件

VCU标定工具

能够从VCU或外部数据源采集数据、 测量输入输出间的关系、对闭环控制系统提供实时标定及修改的功能、对所有信息进行实践校准和分析、管理数据标定以及对VCU进行编程。

VCU标定硬件解决方案

串行接口：  

内存仿真模块：

通讯协议及接口

VCU硬件在环（HiL）仿真测试系统

系统组成

HIL(Hardware-in-the-Loop)硬件在环测试系统是以实时处理器中运行的实时仿真模型来模拟受控对象的运行状态，通过I/O接口与被测电控系统连接，对被测VCU控制器进行全方面的、系统的测试。通过HIL测试系统将VCU控制器与实时系统构成一个虚拟的控制器测试环境，通过测试工具及相应的测试用例实现整车VCU控制器各种功能及工况的测试，也可以模拟各种硬件故障，最后生成测试报告。

VCU硬件在环（HiL）仿真测试系统主要由硬件平台、管理软件和仿真模型组成。硬件平台一般是基于NI开放的模块硬件，升级和扩展方 便，管理软件VeriStand采用基于配置软件环境，具有高度的兼容性，仿真模型是基MATLAB/Smulink, AMESim软件环境，采用模块化的架构，可根据需求灵活配置组合。

 

主要功能

控制功能全面测试

总线网络测试

极限工况测试

耐久测试

故障诊断全面测试

回归测试

数据初始标定

重复性测试

VCU策略开发及匹配标定项目

EV/HEV整车优化仿真，零部件参数确定

EV/HEV整车控制功能定义

EV/HEV故障诊断功能定义

CAN总线拓扑结构定义，通讯协议制定及仿真测试

VCU快速开发及产业化平台供应及整车匹配

VCU整车控制策略开发及测试

样车功能验证标定

公告车耐久性标定

样车、小批量装车解决方案

批量装车解决方案

控制功能

新能源汽车整车控制功能具有扭矩管理、电池电机协调管理、充电管理、故障诊断、安全监控等功能。能够准确判断并反映 的驾驶员的驾驶意图，实现驱动和能量回收工况下的扭矩请求和限制保护，识别电机、电池等部件的故障并采取相应的控制 策略，同时输入状态实现安全监控功能，确保车辆行驶安全可靠。

整车控制还需实现实现车辆附件的控制，包括空调、助力转向、真空助力、热管理系统等，实现对输入输出滤波、抗抖等处理，保证信号有效。实现整车总线通讯调度，实现各部件信号安全、高效、共享。

VCU通过完成以下主要功能实现对整车的动力性、安全性、经济性及舒适性控制：

上下电控制  系统工作模式管理 扭矩计算 扭矩平滑处理 主动减震功能 扭矩限制 扭矩协调 能量回收 爬行功能

换档策略 巡航功能 故障诊断及处理 安全监控 附件控制

系统框架

整车控制包含整车状态识别、扭矩协调管理、能量优化管理、安全监控保护、热管理、充电管理网络通信管理、故障诊断管理、标定功能等主要功能模块。

Input: 驾驶员操作输入、电池系统输入、电机系统输入、发动机系统输入、传动系统输入及其他传感器输入等。

Control: 上下电控制、整车状态识别、能量优化管理、热管理、网络管理、动力总成配置管理、扭矩协调管理、附件控制、模式仲裁、故障诊断和整车安全监控模块等。

Output: 电池系统输出、电机系统输出、发动机系统输出、传动系统输出、仪表显示输出、附件输出及其他执行机构。