整车控制器可谓是起源于传统汽车,落地于新能源汽车。传统汽车包含发动机控制器、变速箱控制器、车身控制器、底盘控制器等,各控制器是由不同的 Tier1 提供,为解决各自零部件的功能及性能指标而定制设计。比如 EMS 是解决发动机燃油经济性、排放法规及热处理等。变速箱是解决操作杆与齿轮动作的 相互协调及切换。各自独立控制车辆某一部分,无法总体考虑整 车性能与功能需求。因此部分OEM 为了实现整车定制功能、个性化设计、摆脱国外 Tier1 高昂的开发费及开发周期,有了整车控制器最初的概念设想。由于国内电控技术起步晚,OEM 对国外 Tier1 的控制力不足,直到新能汽车快速发展,混合动力迫切需要解决燃油动力系统与电池动力系统之间的有效协调,纯电动车需要解决整车动力管理,因此明确了整车控制器的概念及 功能定义,奠定了 VCU 获得的高速发展的基础。

混合动力 E/E 架构

传统汽车 E/E 架构

行业分析

新能源起步阶段,大概在 2012-2015年诞生了第一代 VCU产品。技术来源于传统汽车电控 ECU,以发动机控制器及车身控制器为主要技术来源。行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 是普华软件与国内知名 OEM 合作开发,采用主从 MCU 的硬件解决方案,AUTOSAR3.1.5软件平台,是国内最早自主 AUTOSAR 软硬一体化的 VCU 解决方案。从这些厂家不难看出,前身都是做发动机及车身控制器为主的零部件供应商,只有普华软件是国内唯一的汽车电控基础软件及软硬件一体解决方案提供商,开创了国内分工合作的先例。

随着行业应用及发展,整车控制器功能定义及安全要求逐步明确,有了行业针对新能源车的系统解决方案,比如符合功能安全的 MCU及外围芯片。第二代产品起步阶段是2016-2019年。目前行业解决方案主要产品,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贴滑坡及车辆安全事件的影响,因此出现了符合功能安全和不符合功能安全要求的两种产品。但从长远发展来看VCU的功能安全和 AUTOSAR软硬件平台是势在必行。HCU-6硬件满足ASIL-C要求,软件符合AUTOSAR4.2.X及功能全AISL-D,实现国内知名OEM 多车型小批量及批量装车。

未来趋势