整車控制系統(tǒng)VCU是如何讓汽車更智能的？

新能源汽車、互聯(lián)網(wǎng)汽車在近兩年的增長大家有目共睹，從長期來看，這也是汽車發(fā)展的趨勢所在。跟傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車更加偏向互聯(lián)網(wǎng)和智能化，其所帶來的優(yōu)秀操作體驗也是傳統(tǒng)汽車不能及的，而這種操作體驗多數(shù)歸功于汽車中的一個核心——VCU(整車控制系統(tǒng))。

整車控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對汽車動力、舒適度、安全性以及能耗等多方面進行調(diào)整優(yōu)化，配合大數(shù)據(jù)讓汽車擁有更好的操作性和可靠性。

布爾科技是一家汽車大數(shù)據(jù)解決方案提供商，其主營業(yè)務(wù)之中就有電動汽車整車控制系統(tǒng)VCU。布爾科技CEO閆方超向雷鋒網(wǎng)介紹了整車控制系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)在電動汽車上的應(yīng)用。

研發(fā)中的自動標(biāo)定和數(shù)據(jù)挖掘

其實，VCU是互聯(lián)網(wǎng)、電動汽車等新交通工具的控制核心，在傳統(tǒng)汽車上需求很小。而新型汽車在研發(fā)中就與傳統(tǒng)汽車有所區(qū)別。

在電動汽車開發(fā)過程中，通常有這么幾個階段：

第一階段：虛擬仿真階段。這一階段并沒有實體車，所有的測試研發(fā)工作都使用軟件來進行模擬和測試，經(jīng)過一系列的測試合格之后才能進入硬件測試。

第二階段：硬件仿真。這一階段依然沒有實體車，但是在測試的時候已經(jīng)使用的某些硬件。比如要電機，就會買一臺電機擺在實驗室，用控制設(shè)備進行控制算法驗證等工作。

第三階段：臺架測試。這一階段基本已經(jīng)有了車的雛形，但也只是在實驗室進行測試，這一階段分兩步，第一步測試中把所有所需零件組裝在臺架上進行虛擬測試。第二步會做一個樣車，和做批量試生產(chǎn)測試等。

最后階段：對車進行三高實驗(高溫高壓高寒)，然后對各項數(shù)據(jù)進行標(biāo)定，整個測試完畢設(shè)計階段就基本定型完成了。

這種通過前期模擬測試得出的數(shù)據(jù)一般都會比較精確，后期樣車測試的成功率也會高很多。

另外，閆方超告訴雷鋒網(wǎng)，在汽車成型之后都有個標(biāo)定的過程，標(biāo)定就是指在控制程序都改好后，實際在運行過程中，工程師還會根據(jù)經(jīng)驗和實驗室的參數(shù)對“電機的轉(zhuǎn)速、電流大小”等數(shù)據(jù)進行手動改進，其中參數(shù)非常龐大，通常有上千個之多，手動一點點修改工作量十分繁瑣，所以他們?yōu)榇俗灾餮邪l(fā)了自動標(biāo)定的平臺，大大節(jié)省了工作量，精確度也很高。這種標(biāo)定過程還能通過數(shù)據(jù)采集和挖掘，讓車做到越跑越節(jié)能。這也是研發(fā)過程中結(jié)合大數(shù)據(jù)的一個好處。

行車安全保護

傳統(tǒng)汽車中，各種汽車的數(shù)據(jù)大多在儀表盤上展示，而互聯(lián)網(wǎng)汽車會有大的液晶屏來顯示這些信息，但是，如果車輛出現(xiàn)狀況，在液晶屏上用戶只能看到一些參數(shù)，不足以向用戶展示車輛潛在的危險。

閆方超說，整車控制系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)結(jié)合對行車安全的的好處大致有兩點。

1、當(dāng)車發(fā)生故障時，通過VCU能夠詳細(xì)知道故障的細(xì)節(jié)和進行預(yù)判：“車還能不能開”、“會不會有沒有進一步的損壞”、“需要救援還是能夠繼續(xù)開到修車廠”、“修理時需要對哪一部分進行修復(fù)”等等。

2、能夠預(yù)測故障，系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集各種傳感器的參數(shù)、駕駛員操作參數(shù)、車本身運行的參數(shù)、道路實時擁堵參數(shù)等等，這些數(shù)據(jù)都會被上傳到后臺，通過大數(shù)據(jù)算法分析總結(jié)規(guī)律。規(guī)律應(yīng)用到?jīng)]發(fā)生車上，就能能有效預(yù)測一些車子的故障。

說到這閆方超還舉了個例子：

當(dāng)一個地方要發(fā)生大地震時，青蛙會突然成群的跳上馬路，其他的動物也會有一些反常行為，這個時候人們就可以判斷將會有災(zāi)難發(fā)生。這就是規(guī)律的應(yīng)用，規(guī)律數(shù)據(jù)對車子的作用也是如此，不過汽車故障規(guī)律性更強，所以預(yù)測的準(zhǔn)確性更強。目前布爾科技已經(jīng)攢下了幾千萬條的大數(shù)據(jù)用于車輛故障分析，車主和生產(chǎn)廠商都能看到每輛車實時運行安全的一個狀態(tài)。

除了上述舉例的保護之外，VCU在駕駛狀態(tài)安全確認(rèn)(例如不允許車輛從前進模式直接跳轉(zhuǎn)到后退模式)、通信故障保護、電池保護以及熱管理等等都有相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行保護的預(yù)測。

舒適度與能耗

除了安全性之外，新能源汽車相對傳統(tǒng)汽車而言，舒適度和易操作性都比較高。

互聯(lián)網(wǎng)汽車把互聯(lián)網(wǎng)因素加進去了，在整車控制器、電池、電機的管理系統(tǒng)以及各種傳感器有相應(yīng)的算法，使整車變得更加智能。但是控制程序本身難免會有 BUG，這樣改進控制性和舒適度上就需要一些大數(shù)據(jù)的支持，這種支持體現(xiàn)在動力性、各種模式管理以及用戶對車需求的管理上。

舉個簡單的例子：

車輛的控制系統(tǒng)會識別你所在的位置以及實時的路況，通過云端數(shù)據(jù)分析來確定你當(dāng)前所需的動力模式，鄉(xiāng)村小路和高速公路、暢通街道和擁堵路段所使用的動力模式是不一樣的，這個時候整車控制系統(tǒng)能夠?qū)恿δＪ竭M行切換。

另外，動力模式切換還可以表現(xiàn)在另一種場景下，比如，一輛車在坐滿乘客和空車兩種情況下，起步、加速等操作給司機帶來的操作感覺是不一樣的，踩油門動力性會讓人感覺有差異。通過VCU對車進行調(diào)節(jié)，能讓駕駛員操作感受統(tǒng)一，無論車輛載重與否，只要把油門踩到相應(yīng)的深度，就能得到同樣的加速動力

兼容性

在兼容性上，VCU的軟硬件均可配置。

閆方超告訴雷鋒網(wǎng)，以布爾科技的控制系統(tǒng)為例，其所有的接口都是可選的，支持其他廠家的各種傳感器以及控制設(shè)備。

“就像去電腦城配電腦一樣，各種不同的硬件都能兼容。”

除了硬件，在軟件上也是可配置的，閆方超表示，他們的控制系統(tǒng)在控制算法之類的改進上不需要重新編程設(shè)計，只需要找到相應(yīng)的配置文件，并下載到系統(tǒng)列表上進行配置和修改即可，可以用戶自定義，省去了改代碼、測試等麻煩。

閆方超表示，按目前汽車的發(fā)展?fàn)顩r來說，互聯(lián)網(wǎng)汽車和自動駕駛還普及度還不是很高，但是電動汽車的互聯(lián)網(wǎng)和智能化程度相對較強，所以布爾科技才以電動車為切入點研究VCU。在未來的無人汽車和互聯(lián)網(wǎng)汽車中，整車控制系統(tǒng)會改進的更多，并發(fā)揮更大的作用。