一、VCU的作用与功能
在电动汽车中，VCU是核心控制部件，它根据加速踏板位置、档位、制动踏板力等驾驶员的操作意图和蓄电池的荷电状态计算出运行所需要的电机输出转矩等参数，从而协调各个动力部件的运动，保障电动汽车的正常行驶。此外，可通过行车充电和制动能量的回收等实现较高的能量效率。在完成能量和动力控制部分控制的同时，VCU还可以与智能化的车身系统一起控制车上的用电设备，以保证驾驶的及时性和安全性。因此，VCU的设计直接影响着汽车的动力性、经济性、可靠性和其他性能。
二、VCU的结构
VCU为纯电动汽车的调度控制中心，负责与车辆其他部件进行通信，协调整车的运行。VCU系统结构
其主要包含电源电路、开关量输入/输出模块、模拟量输入模块及CAN通讯模块。
1）电源模块从车载12V蓄电池取电，开关量输入模块接收的信号主要有钥匙信号、挡位信号、制动开关信号等；
2）开关量输出信号主要是控制继电器，其在不同整车系统中意义略有不同，一般情况下控制如水泵继电器及PTC继电器等；
3）模拟量输入模块采集加速踏板和制动踏板开度信号及蓄电池电压信号等；
4）CAN模块负责与整车其他设备通信，主要设备有电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）及充电机等。
三、整车通信网络管理
整车系统通过CAN通信网络将各个子控制系统连接在一起。VCU起到协调管理整个通信网络的功能，是各个子设备的通信服务端。
四、整车驱动系统控制
纯电动车的整车驱动系统由电机和电机控制系统组成，并通过CAN总线方式与整车网络通信。
1）VCU通过采集到的踏板开度信号和挡位等信号，经过转矩计算，得出最后的扭矩信息。扭矩信息通过CAN总线由VCU发送到MCU，MCU收到相应的控制信号后，执行对应的动作。
2）根据汽车的运行状况，电机运转模式分为电动模式和发电模式。电动模式下整车运行在驱动状态，汽车属于行驶状态；发电模式下整车运行在滑行或制动状态，实现制动能量的回馈。
3）电机控制系统在运行状态下，MCU实时向VCU上报状态信息和故障信息，并在系统出现故障时做出及时处理。VCU接收到MCU的各项信息后，会根据信息的内容对整车系统做出合理的控制。
五、整车能量优化管理
纯电动汽车整车能量的唯一来源为动力电池组，通过BMS有序管理。VCU通过总线与BMS通信。
1）BMS能够向VCU上报剩余电量信息、电池箱总电压和总电流、电池系统温度信息、电池输出继电器状态等。
2）VCU根据汽车控制策略以及来自总线上的电池状态和电机状态信息以闭合或者断开BMS的总正/负继电器，完成高压回路的闭合和断开功能。
3）与传统燃油车相比，电动汽车能够实现制动能量回馈功能。当整车处于减速滑行或制动状态时，VCU控制汽车产生再生制动力矩，使电机发电，并将电机发出的电能回充到动力电池中，以实现有效的制动能量回收。
实训台选用主流纯电动车配套整车控制器VCU，通过解剖，展示现控制器内部结构和控制原理。
