まとめ：
新しいエネルギー EE アーキテクチャの反復と制御ユニットの統合の増加に伴い、VCU の機能は中央コントローラ + ドメイン コントローラ、またはオールインワン制御ユニットに分解される可能性があります。
VCU（Vehicle Control Unit）は、新エネルギー車両制御システムの中核となる車両コントローラです。これは車両の頭脳のようなもので、入力信号を収集し、負荷制御信号を出力し、さまざまな制御システムの動作を調整し、監視および検出機能を提供します。
新しいエネルギー EE アーキテクチャの反復と制御ユニットの統合の増加に伴い、VCU の機能は中央コントローラ + ドメイン コントローラ、またはオールインワン制御ユニットに分解される可能性があります。
画像ソース UMC
この記事の内容:
-
システム接続の概要
-
VCU ブロック図の概要
-
VCU機能一覧とソフトウェア構成図
-
VCUサプライヤーランキング
1. システム接続の概要
下図に示すように、VCU には通常、電源、スイッチ/アナログ信号取得、スイッチ制御出力に加えて、量産キャリブレーションと故障診断用、パワー ECU 通信用 (高速) の 3 チャネルの CAN があります。 FlexRay 通信も使用できます)。1 つのチャネルは電気 ECU 通信に使用されます。
2. VCUブロック図の概要
下図に示すように、現在の VCU は ASIL-D レベルの MCU をメイン制御として使用し、機能安全を満たす電源を構成し、MC9S12/XC2000 などの簡易安全監視 MCU を構成するのが一般的です (レベルは制限されています)ここでは、MC9S12 の要件は描かれていません (サンプリングと制御信号)
3. VCU機能一覧とソフトウェア構成図
新エネルギー車では、VCU はエンジン コントローラー、ギアボックス コントローラー、モーター コントローラー、バッテリー管理コントローラー、DCDC コントローラーなどの他のコントローラー製品の管理と調整を担当します。
人間の脳が外部環境に反応し、ユーザーの意図を理解し、どのような行動をとるべきかを考え、最終的にそれに応じて体を制御するのと同じように、VCU はアクセル ペダルやブレーキなどの信号を収集します。コンポーネント信号は車両の状態情報とドライバーの運転意図を監視し、トルクモデルなどのアルゴリズムに基づいて判断し、パワートレイン領域のさまざまなコンポーネントのコントローラーやアクチュエーターの動作を制御して車両を駆動します。通常通り運転します。
新エネルギー車の制御管理センターとしてのVCUの主な機能には、駆動トルク制御、制動エネルギーの最適制御、車両エネルギー管理、充電管理、通信およびネットワーク管理、故障診断と処理、車両状態監視などが含まれます。
VCU 関数の完全なリストは次のとおりです。
| シリアルナンバー | ファンクションポイント | 機能説明 |
| 1 | 高電圧電源オンオフ機能 | 車両駆動電源ON/OFF、充電電源ON/OFFのシーケンス管理 |
| 1.1 | ドライブ電源オン | 通常の車両機能の下でのパワーアップ機能 |
| 1.2 | ドライブの電源がオフになる | 通常の車両機能での電源オフ機能 |
| 1.3 | 衝突絶縁不良による電源オフ | 衝突故障・絶縁二次故障時の異常電源オフ機能 |
| 1.4 | 一般的な障害による電源オフ | 非絶縁2次故障および非完成車3次故障時、故障電源オフ機能 |
| 1.5 | 充電して電源を入れる | 充電中のパワーオン機能 |
| 1.6 | 充電して電源を切る | 充電完了時または充電終了時の電源オフ機能 |
| 1.7 | 高圧電源のオンオフ調停機能 | 充電電源のオン/オフの優先順位が、駆動電源のオン/オフよりも高いことを確認してください。 |
| 2 | 駆動機能 | 車両の状態に応じて、ドライバーの意図を解析し、トルク指令を出力し、車両の走行を制御します。 |
| 2.1 | ギア認識 | 現在の車速と出力トルクに応じた論理的なギヤ出力を実現 |
| 2.2 | 運転パターン認識 | エコノミーモード、ノーマルモード、特定条件下でのスイッチ機能を実現 |
| 2.3 | 惰性走行時のフィードバックトルク制御 | 車両全体のブレーキペダルとアクセルペダルが両方とも踏まれていないときに実行 |
| 2.4 | 制動状態フィードバックトルク制御 | コースティングエネルギー回生 アクセルペダルとブレーキペダルの状態に応じて車両全体で制動エネルギー回生を行います |
| 2.5 | 駆動トルク制御 | 通常走行時は、アクセル開度、ギア位置、現在の車速に応じてトルクの出力、調停、分配、フィルタリングを行います。 |
| 2.6 | ギアの盗難防止 | 車両の状態に応じてシフトレバーにギアロック信号を出力します。 |
| 2.7 | 最高速度制限 | 車両全体が工場で設定された最高速度に達すると、制限速度を実現するためにトルク出力が制限されます。 |
| 2.8 | クリープ機能 | ギアを入れ始めると、車両全体が調整された速度までゆっくりと走行します。 |
| 2.9 | ぐったりして帰宅 | 車両全体が故障すると、車両全体のトルクが低下し、制限速度で走行します。 |
| 2.10 | ヒルスタートアシスト機能 | 坂道では車両をゆっくりと前進するように制御し、上り坂をアシストします。 |
| 3 | 高電圧インターロック保護 | |
| 4 | 衝突保護 | エアバッグセンサーの衝突信号を収集し、衝突時にトルク出力を停止し、高電圧を遮断します。 |
| 5 | 真空ポンプ制御 | 真空ポンプ信号を収集し、ゼロトルク出力を制御します。 |
| 6 | 熱管理機能 | 車高電圧系レベルの空調システム管理機能 |
| 6.1 | ドライブ高電圧冷却機能 | 走行状態ではウォーターポンプやファンを制御し、モーターや電気制御の放熱を行います。 |
| 6.2 | PTC加熱機能 | PTCリレーを制御してエアコンの暖房機能を実現します。 |
| 6.3 | エアコン冷凍機能 | コンプレッサーの起動および停止信号を出力します。 |
| 7 | 電源盗難防止機能 | PEPS盗難防止認証に合格し、車両全体の違法始動を防止します。 |
| 8 | 添付ファイル管理機能 | DCDCなどの関連アクセサリの動作状態を制御 |
| 9 | 残走行距離表示機能 | 100kmあたりの平均消費電力とバッテリー残量から航続可能距離を算出 |
| 10 | 障害対応機能 | 車両全体のさまざまなグレードの障害に対処する |
| 11 | ゲートウェイ機能 | VCUは異なるバス間の信号転送機能を備えています |
VCU ソフトウェア アーキテクチャ図は次のとおりです。
写真はZhihu、Daijun211からのものです
4. VCUサプライヤーのランキング
OEM と Tier1 の争いでは、有能な OEM の中には独自の VCU を設計するところもありますが、将来的には大手ブランドの VCU が自社開発を選択する可能性があると考えています。
写真の内容はNE時代の新エネルギー内容を編集したものです
出典| 新暁爾のアフタヌーンティー