汽車熱域控制器如何操作

① 淺談整車域控制器——VCU功能

VCU作為整車控制的核心，負責管理電池系統、電驅系統、熱管理系統等關鍵部件，實現檔位、加速踏板、制動踏板的精準控制。其內部結構復雜，通過汽車匯流排或硬線，對車輛進行全方位的控制管理。

VCU擁有多種功能，包括檔位管理、踏板信號管理、區域網內網路管理、車輛驅動管理、高壓系統上下電管理及整車能量管理。檔位管理通過檔位控制器與VCU的信號交換，實現自動或手動檔位切換。踏板信號管理確保油門和剎車信號的准確性，通過冗餘信號採集和嚴格的錯誤監測機制，確保信號的可靠性。區域網內網路管理由VCU負責，控制節點的上下電，確保車輛系統的穩定運行。車輛驅動管理涵蓋了駕駛模式、扭矩輸出、定速巡航和自適應巡航的控制，滿足不同駕駛需求。高壓系統上下電管理確保了高壓安全，確保車輛在正常和緊急情況下能夠順利上電和下電。

VCU的發展趨勢是集成化和域控制化。集成化通過將多個控制器功能整合到一個控制器中，如比亞迪E3.0平台的八合一集成，實現更高效的系統管理。域控制化則在集成化基礎上，使VCU升級為動力域的域控制平台，通過高性能晶元支持SOA服務架構，實現更復雜的模型預測控制演算法，提高電耗優化和續航里程。

② 車身域控制器

隨著整車技術的不斷發展，車身控制器的數量日益增多。為了降低成本，減輕整車重量，集成化趨勢逐漸顯現。一個車身域控制器整合了從車頭至車尾部分的所有功能器件，如後剎車燈、後位置燈、尾門鎖、雙撐桿等，實現統一連接，顯著提升了車輛的集成度與效率。

車身域控制器集成了基礎驅動、鑰匙功能、車燈、車門、車窗等控制功能，形成了一體化的大控制器。它還整合了燈光、雨刮洗滌、中控門鎖、車窗控制等基本操作，以及智能鑰匙系統（PEPS）、低頻天線、電子轉向柱鎖、IMMO天線等高級功能。同時，它還具備了CAN、CANFD、FLEXRAY、LIN網路、乙太網介面等通信技術，以及TPMS和無線接收模塊等，形成了綜合性的車身域控制系統。

從通信角度來看，車身域控制器經歷了從傳統架構到混合架構，再到最終的Vehicle Computer Platform的演進。通信速度的變化與高功能安全的基礎算力成本的降低是關鍵。未來的控制器電子層面將可能實現不同功能的兼容。

採用業界最高規格的域控 MCU，實現功能安全目標。通過多核安全處理器平台，實現不同功能、不同安全等級、不同算力要求的應用在不同核心上運行，從而降低系統運行故障風險。同時，它還具備豐富的通信資源，支持16路CAN-FD、24路LIN、2路乙太網等匯流排資源，提供穩定、高速的通信網路。

軟體系統支持AUTOSAR CP、AUTOSAR AP、車載智能操作系統，實現分層設計，使上層應用完全獨立於硬體平台開發，增強系統的可移植性和軟體模塊復用性。升級域控制器框架和介面技術，基於跨域控制通信系統，提升跨域許可權和沖突管理，以及算力優化配置。

針對車身域的控制需求，如新型感測器演算法、新型執行器控制演算法、熱管理系統和車身控制演算法等，提供算力支持。採用高性能的MPU為預留擴展各新型演算法的算力能力。

當前，量產車型已搭載了域控制器。例如吉利星越L搭載的「CMA超級母體」架構，藉助車輛域控制器實現動力控制、智駕控制、底盤控制、雲端協同等功能域的跨域高速運算與功能高度集成協同管理，實現自動駕駛控制管理的集中、敏捷特性。嵐圖FREE、小鵬P7、紅旗H9等車型也已應用了域控制器技術。

③ vcu檔位控制

整車域控制器(VCU)是整車控制的核心控制器，通過汽車匯流排或者硬線，實現對電池系統、電驅系統、熱管理系統等的管理，具體包括檔位、加速踏板、制動踏板的控制，根據實時的動力電池電量，計算出需要輸出的扭矩控制，整車的低壓、高壓的上下電、能量回收等控制。

VCU的內部結構簡圖如下

VCU的各項功能

一、檔位管理

例如不踩剎車掛不上D檔就是車輛的檔位管理，這個就是由VCU控制的。檔位控制器將檔位請求信號發送給VCU，VCU判斷換擋條件是否滿足，再執行檔位切換。

判斷條件：

輸入信號：檔位請求、當前車速信號、高壓狀態信號、鑰匙信號、制動踏板信號。

檔位的控制分三個階段——上電階段、正常運行階段、下電階段。

上電時，VCU默認向檔位控制器發送P檔請求，並且在儀表盤上點亮P檔指示燈。

下電時，VCU會檢測到鑰匙的OFF後，VCU首先停發網路管理報文，等待區域網內其他各節點都停發網路管理報文後，再一起停發應用報文，同步將進入下電休眠。

二、踏板信號管理

車輛驅動管理包括駕駛模式管理，扭矩輸出管理、定速巡航管理、自適應巡航管理等。

駕駛模式管理通常是按ECO、NORMAL、SPORT三種模式來管理動力輸出和功率輸出。

ECO模式下，通過限功率輸出、車速來降低能量消耗，達到節能經濟的目的。NORMAL通常為整車默認模式，能耗、車速都相對均衡，運動模式下通常是默認整車涉及的最大功率輸入，提供強勁的動力表現。

這些控制是通過油門開度與不同的扭矩響應來達到的，在不同模式下有不同的映射表，也就是所說的map。在ECO模式下，扭矩變化率更加平緩，動力響應偏慢，比較柔和。SPORT模式下扭矩變化率比較激進，變化率更大，動力響應快。

三、高壓系統上下電管理

在純電車中，高壓系統的上下電是很重要的一環。首先高壓存在安全問題，另外如果高壓無法上電，車輛無法開動，類似於傳統車上發動機無法啟動一樣。

高壓上下電(有個高壓保護策略，挖個坑，之後聊)需要的原則：

首先高壓上下電功能需求主要包括：鑰匙上電、直流/交流充電、遠程式控制制(可能還有其他上電喚醒需求)，這三種場景僅僅是喚醒方式不一樣，高壓上電的邏輯和時序是差不多的。

隨後VCU請求DCU、DC/DC、BMS被喚醒(VCU發送的網路管理報文或者IGON信號喚醒)並進行自檢，監控HVIL迴路狀態，對於BMS來說還需要計算絕緣阻值，確認絕緣是否正常，無故障後進入待機模式(standby狀態)。

預充是將預充電阻串聯到高壓迴路中，由預充電阻分掉一部分電壓，然後，隨著各ECU內的電容充電上來，等到電壓上升到某一閾值，主正繼電器閉合，這樣預充迴路就完成了它的工作了，時序圖如下。

四、整車能量管理

能量管理是VCU根據動力電池的充放電能力、車輛運行模式、運行狀態，以及各用電負載的優先順序，實時調整各用電負載的功率。

常規工況下，各個用電負載的優先順序為DCDC電池制熱/製冷乘員艙製冷乘員艙制熱電機功率；

急加速工況下，通過判斷駕駛員是否有緊急加速意圖，VCU的能量管理優先滿足動力需求，限制空調等系統的工作。

動力電池饋電工況下，優先滿足基本駕駛需求，空調系統功能會被限制。

五、VCU發展趨勢

VCU朝向集成化和域控制化發展。

集成化是指將整車域系統中的部分控制功能集成到一個控制器中，例如比亞迪E3.0平台中的八合一，就是將原來的VCU、電機控制器、BMS、車載充電器(OBC)集成到一個控制器中。

域控制化是在集成化的基礎上將VCU升級為動力域的域控制平台，更高性能的晶元將其支持整車實現SOA服務架構，另外可以嘗試更復雜的模型預測控制演算法，讓VCU對需求扭矩、能量分配和管理做更好，更加精準的控制和分配，從而達到整車電耗的優化，提升電車的續航里程。

④ 汽車的分區空調，是怎麼實現不同溫區不同溫度的

炎炎夏日，酷熱高溫是這個季節的主旋律，古語有雲：「我的命是空調給的」，不敢想像，如果沒有了空調，我們的日子將如何過。夏天最暢快的莫過於躺在家裡的大沙發，吹著空調送來的涼風，吃著冰凍的西瓜，看著歡樂的電視，度過一個無聊的下午。

相比家用空調，汽車空調不但模式更多，而且使用更加講究，了解其功能結構，學會了正確的使用方法，不但提高使用效率，還起到節能作用。