简谈整车操控器VCU

　　作者：李文龙，为普华软件轿车电子事业部新能源产品总监 / 西安研制中心司理。

　　整车操控器VCU(Vehicle control unit)作为新能源车中心操控单元，是整个操控体系的中心。VCU收集电机及电池状况，收集加快踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号，依据驾驶员的目的归纳剖析做出相应断定后，监控基层的各部件操控器的动作，它担任轿车的正常行进、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量办理、网络办理、故障确诊及处理、车辆状况监控等，然后确保整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状况下正常安稳的作业。可以说整车操控器功用的好坏直接决议了新能源轿车整车功用的好坏，起到了国家栋梁的效果。

　　整车操控器可谓是起源于传统轿车，落地于新能源轿车。传统轿车包括发动机操控器、变速箱操控器、车身操控器、底盘操控器等，各操控器是由不同的Tier1供给，为处理各自零部件的功用及功用目标而定制规划。比方EMS是处理发动机燃油经济性、排放法规及热处理等。变速箱是处理操作杆与齿轮动作的彼此和谐及切换。各操控器独立操控车辆某一部件，无法整体考虑整车功用及功用需求。因而部分OEM为了完成整车定制功用及个性化规划，脱节国外Tier1昂扬的开发费及开发周期，有了整车操控器开始的概念想象。因为国内电控技能起步晚，OEM对国外Tier1的操控力缺乏，直到新能轿车快速开展，混合动力迫切需求处理燃油动力体系与电池动力体系之间的有用和谐，纯电动车需求处理整车动力办理，因而清晰了整车操控器的概念及功用界说，奠定了VCU取得的高速开展的根底。

　　新能源起步阶段，大概在12到15年诞生了第一代VCU产品。技能来历于传统轿车电控ECU，以发动机操控器及车身操控器为首要技能来历。职业典型产品有德尔福的HCU-2、联电的VCU、大陆的H300及普华第一代VCU-1。VCU-1是普华软件与国内闻名OEM协作开发，选用主从MCU的硬件处理计划， AUTOSAR3.1.5软件渠道，是国内最早自主AUTOSAR软硬一体化的VCU处理计划。从这些厂家不难看出，前身都是做发动机及车身操控器为主的零部件供货商，只要普华软件是国内仅有的轿车电控根底软件及软硬件一体处理计划供给商，创始了国内分工协作的先例。

　　跟着职业使用及开展，整车操控器功用界说及安全要求逐渐清晰，有了职业针对新能源车的体系处理计划，比方契合功用安全的MCU及外围芯片。第二代产品起步阶段是16年到19年。现在职业处理计划首要产品，联电的VCU8、德尔福的HCU-5、大陆H500及普华ORIENTAIS_HCU-6，二代产品受制于补助滑坡及车辆安全事情影响，因而呈现了契合功用安全和不契合功用安全要求的两种产品。但从久远开展来看VCU的功用安全及AUTOSAR软硬件渠道是势在必行。HCU-6硬件满意ASIL-C要求，软件契合AUTOSAR4.2.X及功用全AISL-D，完成国内闻名OEM多车型小批量及批量装车。

　　如果说轿车未来开展趋势是电动化、智能化(乃至是软件界说轿车)，那么整车操控器未来开展必将是高度集成及安全可靠。不管轿车开展到什么阶段，安全、舒适与经济性永远是开展的硬性目标。敞开协作、分工协作是未来OEM、Tier1及Tier2干流协作形式。

　　跟着职业安全规范ISO 26262《路途车辆功用安全》不断完善，功用安全规划议题在轿车范畴已被高度重视。从产品的整个生命周期(发、出产、办理、运营、服务及作废，并在这些生命周期阶段中供给必要的支撑。该规范包括功用性安全方面的整改开发进程，包括需求规划，体系规划、软件规划、硬件规划、施行、集成、验证、承认和装备。整个规划开发进程提出了严厉的要求，来确保安全相关的电子产品的功用性失效不会形成危险的产生。不管是FMEA(Failure Mode and Effects Analysis失效形式与影响剖析)，仍是FMEDA(Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis失效形式、影响及其确诊剖析)，从安全剖析落地到软硬件安全战略的树立，都需求不断提出应对计划，然后投入很多的验证战略，终究完成安全机制的掩盖。硬件首要处理单点失效、潜藏失效及确诊掩盖率等。

　　结合国内外很多产品的剖析及职业多年产品规划，未来整车操控器满意职业需求，一般需满意如下技能目标及服务才能。

　　整车操控器作为OEM定制化车型、整车功用及安全的载体，需求OEM、Tier1及Tier2各方深化分工与协作，做各自最专业的部分。比方使用软件作为OEM的中心，自己来建立或寻求专业第三方公司，根底软件寻觅专业的国内外软件Tier2，硬件选用Tier2前瞻性渠道处理计划或Tier1老练产品。终究完成软硬件剥离，产品快速导入，下降开发时刻危险，节约开发费用，提高整车质量及商场认可度。

　　李文龙，具有十多年轿车电控软硬件规划开发经历，先后在国内外闻名轿车零部件公司就任工程师、规划主管、测验司理及开发总监等。首要从事汽 车电 控 ECU (EMS、BCM、HCU、VCU、 电 机 控 制 MCU、TCU、DCU、ADAS 等)体系建立、规划开发、出产及测验作业。

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