盘点VCU技术在ADAS中的具体应用

发布时间：2025-11-3 阅读量：151 来源: 发布人: bebop

整车运动域控制器（VCU）作为车辆的“中央大脑”，在高级驾驶辅助系统（ADAS）中扮演着至关重要的角色。它不再仅仅是执行来自单一传感器或控制单元的简单指令，而是通过融合多源信息、进行全局决策，并协调动力、制动、转向等核心执行系统，将ADAS功能从“提醒”和“辅助”提升到了“主动干预”和“协同控制”的新高度。以下是VCU在ADAS中的几项关键具体应用：

1. 自适应巡航控制（ACC）与全速域跟车

这是VCU赋能ADAS最典型的应用之一。

传统方式：早期的ACC系统主要依赖雷达探测前车距离和相对速度，仅通过控制发动机节气门或变速箱挡位来调整本车速度，实现定速巡航或简单的跟车。
VCU介入后：现代基于VCU的ACC系统实现了质的飞跃：

深度融合感知：VCU接收来自毫米波雷达、摄像头甚至激光雷达的融合目标信息，获得更精准的前车轨迹预测。
智能决策与平顺控制：VCU不仅控制加速，更能精确协调电机制动（能量回收）和液压制动系统。当需要减速时，VCU会优先使用电机进行无感的能量回收制动，当制动力需求超过电机能力或需要快速减速时，再无缝介入液压制动，整个过程平顺无顿挫，极大提升了舒适性。
启停功能优化：在拥堵路况下，VCU能实现自动跟停和重新起步。它不仅能控制车辆完全停止，还能在前车启动时，根据驾驶员意图（如轻踩油门或释放刹车）或设定的跟车时间，智能地控制电机扭矩输出，实现平稳起步，避免溜车或闯动。

2. 车道保持辅助（LKA）与车道居中保持（LCC）

VCU使得车辆的横向控制更加主动和安全。

传统方式：LKA系统通常只在车辆即将压线时，通过EPS施加一个短暂的反向力矩，将车辆“推”回车道内，动作生硬，体验不佳。
VCU介入后：

协同纵向控制：VCU能够结合车辆纵向状态（如速度、加速度）和横向状态（如横摆角速度、侧向加速度），进行更平滑的转向干预。例如，在高速过弯时，VCU可以根据弯道曲率和当前车速，提前通过EPS施加适当的转向助力，帮助车辆更稳定地保持在车道中央，而非等到压线才纠正。
弯道自适应：VCU可以调用导航地图的弯道信息，预知前方弯道，提前调整LCC的控制策略，使车辆过弯更流畅。
稳定性增强：当LKA进行大角度纠偏时，VCU可以同步轻微调整两侧驱动轮的扭矩（扭矩矢量分配），产生一个辅助转向的力矩，减轻EPS的负担，同时提升车辆整体的动态稳定性，防止因过度转向干预导致车辆失控。

3. 紧急制动辅助（EBA）与自动紧急制动（AEB）

VCU是实现高效、安全自动紧急制动的核心保障。

传统方式：AEB系统检测到碰撞风险时，会直接触发ESP或IPB（智能集成制动系统）进行全力制动。
VCU介入后：

分级制动与冗余设计：VCU可以实施更精细的制动策略。在碰撞风险较低时，先通过电机进行强能量回收制动，给驾驶员预警；风险升级时，再逐步增加液压制动力。在极端情况下，VCU能发出最高优先级的制动指令，确保制动系统立即响应。
制动准备（Brake-by-Wire）：VCU可以预先命令制动系统建立一定的预备压力，一旦AEB触发，制动系统能在极短时间内达到最大制动力，显著缩短制动距离。
综合稳定性控制：在AEB工作的同时，如果车辆出现转向不足或转向过度的趋势，VCU可以同时介入ESP和动力系统，对单个或多个车轮进行制动，并调整电机扭矩，确保车辆在紧急制动过程中保持直线行驶，避免因制动导致甩尾等二次事故。

4. 预见性驾驶与节能控制

VCU利用ADAS和车联网（V2X）信息，实现更智能的驾驶策略。

应用场景：车辆通过导航系统获知前方有长下坡，或通过V2X接收到前方路口红绿灯配时信息。
VCU的作用：

预见性巡航（PCC）：VCU可以提前规划车速曲线。在长下坡路段，VCU会主动降低巡航设定速度，并充分利用电机进行持续的能量回收，既能控制车速，又能最大化回收动能。
绿波通行：在接近信号灯路口时，VCU可根据红绿灯倒计时，建议或自动调整车速，帮助车辆以经济车速通过路口，减少不必要的停车怠速，从而降低能耗。

5. 变道辅助（LCA）与自动变道辅助（ALC）

VCU为安全、流畅的自动变道提供了底层支持。

VCU的角色：

综合决策：当驾驶员打转向灯或激活ALC功能时，VCU会综合评估盲区监测（BSD）、后方横向来车预警（RCTA）以及本车的动态状态。
协同控制：一旦确认变道安全，VCU会精确控制EPS执行平缓的转向动作，同时根据变道所需的加速度，协调电机输出相应的驱动力，并确保车辆在变道过程中保持稳定的姿态，不会因转向和加速的耦合而产生晃动。

总结来说，VCU在ADAS中的应用，其核心价值在于打破壁垒、实现协同、提升性能。它将原本分散的ADAS功能（感知、决策、执行）与车辆的基础运动控制深度整合，使得ADAS不再是“附加”的功能，而是成为车辆固有驾驶特性的一部分。这不仅极大地提升了ADAS系统的响应速度、控制精度和运行平顺性，更重要的是，为实现L3及以上级别的自动驾驶奠定了坚实可靠的执行基础。VCU，正是让ADAS从“能用”走向“好用”乃至“不可或缺”的关键技术枢纽。