注：本文是對ECU最基礎(chǔ)知識的介紹,，對ECU有概念請繞行。

汽車正日益成為軟件密集型的復(fù)雜系統(tǒng),，汽車行業(yè)的大部分創(chuàng)新都基于電子和軟件架構(gòu),，現(xiàn)代車輛可以擁有 100 多個電子控制單元 ( ECU )，它們是小型計算機,，同時執(zhí)行著各種控制軟件,。本文來介紹汽車最神秘、最重要的部件之一：ECU,。

ECU 代表電子控制單元,，它基本上是汽車的大腦，ECU控制汽車中的所有電子功能和系統(tǒng),，從燃油噴射到制動再到懸架,，它還監(jiān)控各種傳感器和數(shù)據(jù)，以優(yōu)化汽車的性能和效率,。下文將解釋什么是 ECU,、它如何工作、有哪些類型的 ECU,，以及為什么應(yīng)該關(guān)心它,。

目錄如下：

• 1 汽車 ECU 簡介
• 2 什么是 ECU？
• 3 汽車中不同類型的 ECU
• 4 汽車 ECU 的常見問題及解決方案

1 汽車 ECU 簡介

ECU是電子控制單元的延伸,，其中所有ECU輸入設(shè)備（如 ECU 傳感器）和 ECU輸出（如執(zhí)行器）都連接在一起,，以實現(xiàn)車輛的自動化控制。ECU是一種嵌入式計算機系統(tǒng),，通過接受來自汽車外部環(huán)境的輸入來控制電氣系統(tǒng)的不同部分,。現(xiàn)在的車輛朝著電動化,、智能化和網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，為了更好地控制車輛,，汽車 OEM 將完整的車輛功能劃分為不同的模塊,。每個模塊都有一個微控制器，該微控制器具有一些I/O外圍設(shè)備,，如傳感器和執(zhí)行器,，它們可以接受來自車輛環(huán)境的輸入并根據(jù)軟件開發(fā)人員編程的模塊功能執(zhí)行任務(wù)。

source: 必須得會的汽車ECU研發(fā)基礎(chǔ)--ECU是什么1_發(fā)動機 ecm開發(fā) 底層軟件

汽車電子控制單元 (ECU) 是一種計算機系統(tǒng),，用于管理車輛中的各種電子系統(tǒng),。ECU 是現(xiàn)代車輛的重要組成部分，因為它確保發(fā)動機,、電機,、電池、變速箱,、懸架和制動器等各種系統(tǒng)正常運行,。ECU還負責(zé)監(jiān)控和控制發(fā)動機和電機的性能和效率，因此使其成為車輛電子系統(tǒng)不可或缺的一部分,。

ECU 包含一個微處理器和各種傳感器,，用于檢測車輛各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。收集的數(shù)據(jù)由微處理器處理,，然后用于控制車輛的各個系統(tǒng),。例如，ECU可以控制發(fā)動機的空燃比以保持最佳性能,，控制點火正時以提高燃油效率,，并管理變速箱以實現(xiàn)更平穩(wěn)的換檔。

車輛使用ECU顯著提高了車輛的性能和效率,，它還通過允許車輛的計算機監(jiān)控各種系統(tǒng)并在發(fā)生任何故障時發(fā)出警告或采取糾正措施,，提高了車輛的安全性，ECU還使車輛能夠配備牽引力控制,、穩(wěn)定性控制和防抱死制動等先進功能,。

車輛中引入ECU的歷史可以追溯到20世紀(jì)70年代，它們最初用于管理燃油噴射系統(tǒng),，以替代化油器,。隨著車輛技術(shù)和數(shù)字系統(tǒng)的發(fā)展，ECU的功能得到了極大的擴展,，現(xiàn)在幾乎成為車輛性能和安全各個方面不可或缺的一部分,。汽車中使用不同的ECU，ECU可以用于任何類型的車輛,，如轎車,、卡車,、公共汽車等,。

2 什么是 ECU,？

ECU是一種安裝在汽車上并連接到各種傳感器、執(zhí)行器和通信鏈路的電子設(shè)備,。它具有微控制器,、內(nèi)存、輸入,、輸出和嵌入式軟件,，使其能夠執(zhí)行其功能。ECU 可以從傳感器接收信息,，例如溫度,、速度、氧氣水平,、節(jié)氣門位置等,，并使用這些信息計算發(fā)動機的最佳燃料量、空氣量,、火花和正時,。它還可以向噴油器、繼電器,、閥門,、伺服電機等執(zhí)行器發(fā)送命令，以控制汽車中的不同功能和系統(tǒng),。例如,，ECU可以根據(jù)發(fā)動機負載和速度調(diào)整燃油噴射率，或者在檢測到車輪打滑時激活防抱死制動系統(tǒng) (ABS),。

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不同 ECU 之間的通信協(xié)議如下圖示意：

根據(jù)功能,，ECU具有不同的名稱以供識別。每個ECU都有自己的物理地址,，用于在網(wǎng)絡(luò)中識別此模塊,。即使只有一個功能/全局地址，外部用戶也可以通過該地址使用功能地址連接到網(wǎng)絡(luò),，或使用物理地址連接到特定的 ECU 以刷新新軟件或進行診斷,。ECU 還用于檢查汽車關(guān)鍵部件的性能，并監(jiān)控隨時間的變化,。

ECU基本上由硬件和軟件架構(gòu)組成,，它們相互嵌入，使機器/車輛實現(xiàn)自動化,。此外,，軟件在出廠后可以重新編程到微控制器的閃存中,，并存放在ECU內(nèi)部，我們可以說是ECU的核心,。此功能的好處是可以在車輛的使用壽命期間修復(fù)問題并添加新功能,。

可編程 ECU 也有缺點：它使更多人能夠修改ECU上的軟件，對軟件加載方式的一些控制會丟失,。因此汽車ECU或任何ECU都必須實現(xiàn)一種結(jié)構(gòu),，以防止 ECU 的軟件變得不可用。為了防止ECU變得不可用,，總是有一個受保護的閃存或EEPROM扇區(qū),，其中放置了主引導(dǎo)加載程序 (PBL)。如果沒有特別的訪問權(quán)限,，主引導(dǎo)加載程序基本上不可能從微控制器內(nèi)存中刪除或移除,。在正常的軟件加載序列中也不應(yīng)該更改它。

通常,，當(dāng) ECU通電時,，主引導(dǎo)加載程序是第一個運行的代碼。然后它將檢查經(jīng)過驗證的應(yīng)用軟件,，如果經(jīng)過驗證,，它將跳轉(zhuǎn)到主應(yīng)用軟件的主要功能并持續(xù)運行。使用引導(dǎo)加載程序的原理是幫助產(chǎn)品所有者將軟件重新編程到相同的硬件中,，以便重復(fù)使用相同的設(shè)備或 ECU,。

由于 PBL存在局限性，只能通過UART/SPI與外部閃存工具連接,，其中汽車領(lǐng)域使用CAN 或任何高級協(xié)議進行通信,，OEM正在實現(xiàn)他們自己的引導(dǎo)加載程序，我們將其稱為輔助引導(dǎo)加載程序,，用于將新應(yīng)用軟件和參數(shù)數(shù)據(jù)文件寫入閃存,。PBL支持將輔助引導(dǎo)加載程序下載到RAM內(nèi)存中。然后,，SBL將控制所有功能,，然后控制將跳轉(zhuǎn)到應(yīng)用軟件主函數(shù)。

電子控制單元 (ECU) 是控制汽車各種系統(tǒng)的小型計算機,。它們的工作原理是不斷監(jiān)測來自各種傳感器的數(shù)據(jù),，并利用這些信息來控制各種系統(tǒng)。ECU 處理和分析這些數(shù)據(jù),，然后向執(zhí)行器發(fā)送信號以相應(yīng)地調(diào)整系統(tǒng),。簡單來說，ECU 的工作原理如下：

• 它接收來自測量汽車各種參數(shù)的傳感器的輸入信號。
• 它使用包含算法,、例程和配置數(shù)據(jù)的嵌入式軟件和內(nèi)存來處理輸入信號,。
• 它將輸入信號與存儲在其內(nèi)存中的預(yù)定義值和參數(shù)進行比較。
• 它根據(jù)輸入信號及其預(yù)定義的值和參數(shù)計算最佳輸出信號,。
• 它將輸出信號發(fā)送到執(zhí)行器,，執(zhí)行器執(zhí)行其命令并控制汽車中的不同功能和系統(tǒng)。

例如,，發(fā)動機控制單元 (ECU) 監(jiān)控空燃比,、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和溫度等傳感器,，并利用這些信息控制燃油噴射和點火正時,，以優(yōu)化發(fā)動機性能。其他 ECU 控制系統(tǒng),，例如變速箱,、ABS 制動器和氣候控制。ECU解釋來自車輛內(nèi)眾多傳感器的數(shù)據(jù),，以管理和控制各種功能,，從發(fā)動機轉(zhuǎn)速、燃油混合,、點火正時和變速箱控制到 ABS 和安全氣囊等各種安全系統(tǒng),。

3 汽車中不同類型的ECU

電子控制單元 (ECU) 在現(xiàn)代車輛中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并且ECU有幾種不同的類型,。車輛中有不同類型的ECU,，每種 ECU都旨在控制特定系統(tǒng)。例如,，有控制發(fā)動機性能的發(fā)動機控制單元 (ECU),、控制傳動系統(tǒng)的變速箱控制單元 (TCU) 和控制制動系統(tǒng)的制動控制單元 (BCU)。

一般來說,，車輛有不同的模塊或只有一個域,，稱為域控制單元。每個域都有多個網(wǎng)絡(luò),。每個網(wǎng)絡(luò)都有多個連接在一起的 ECU,。一些最常見的 ECU 類型包括：

1. 發(fā)動機控制單元 (ECU)：該 ECU 負責(zé)控制發(fā)動機的性能和效率。它管理發(fā)動機的空燃比,、點火正時,，并控制其他發(fā)動機功能，如怠速控制和廢氣再循環(huán),。
2. 變速箱控制單元 (TCU)：該 ECU 控制車輛的傳動系統(tǒng),，確保換檔平穩(wěn)、燃油效率最佳,。它還管理離合器,、變矩器和其他傳動部件,。
3. 制動控制單元 (BCU)：該 ECU 負責(zé)控制制動系統(tǒng)。它監(jiān)控車輛的速度,、制動壓力和其他數(shù)據(jù),，以確保正確且安全的制動性能。
4. 車身控制模塊 (BCM)：該 ECU 負責(zé)控制車輛的各種舒適和便利功能,，例如電動車窗,、中央鎖和室內(nèi)照明。
5. 懸架控制單元 (SCU)：該 ECU 負責(zé)控制車輛的懸架系統(tǒng),，提供更好的操控性和乘坐舒適度,。
6. 氣候控制單元 (CCU)：該 ECU 負責(zé)控制車輛的氣候控制系統(tǒng)，例如空調(diào)和暖氣,。
7. 導(dǎo)航控制單元（NCU）：該ECU負責(zé)控制車輛的導(dǎo)航系統(tǒng),，為駕駛員提供方向和其他導(dǎo)航信息。
8. 遠程信息處理控制單元 (TCU)：該 ECU 負責(zé)控制車輛的遠程信息處理系統(tǒng),，提供 GPS 跟蹤,、遠程診斷和緊急援助等功能。

這些是車輛中最常見的ECU類型,，每種類型在確保車輛的最佳性能和安全性方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。車輛中 ECU 的數(shù)量和類型可能因車輛的品牌、型號和年份而異,。

4 汽車 ECU 的常見問題及解決方案

ECU 是汽車的重要組成部分,，會影響汽車的性能、效率,、安全性,、舒適性和便利性。功能良好的 ECU 可讓您的汽車平穩(wěn)可靠地運行,，而故障或損壞的 ECU 則會導(dǎo)致各種問題,，例如燃油經(jīng)濟性差、發(fā)動機失火,、怠速不穩(wěn),、熄火、動力損失,、發(fā)動機檢查燈亮起等,。因此，您應(yīng)該按照以下提示妥善保養(yǎng) ECU：

• 定期對您的汽車進行良好的保養(yǎng)和維護,。
• 為您的汽車使用高品質(zhì)的燃料和機油,。
• 避免將您的汽車暴露在極端溫度或潮濕的環(huán)境中。
• 除非您清楚自己在做什么，否則請避免修改或篡改您的 ECU,。
• 使用診斷工具掃描您的汽車是否存在任何故障代碼或錯誤,。

盡管 ECU 是精密的部件，但并非不會出現(xiàn)故障,。下面將討論汽車 ECU 可能出現(xiàn)的一些常見問題及其解決方案,。

1) 汽車ECU傳感器故障

汽車 ECU 依靠傳感器網(wǎng)絡(luò)才能正常運行。這些傳感器提供 ECU 用于決策的關(guān)鍵數(shù)據(jù),。如果傳感器發(fā)生故障,，它可能會提供不正確的數(shù)據(jù)或根本不提供數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致性能不佳甚至導(dǎo)致車輛故障,。

解決方案：定期維護和檢查可以在傳感器出現(xiàn)問題之前發(fā)現(xiàn)故障,。如果傳感器確實出現(xiàn)故障，通常需要更換,。幸運的是,，更換傳感器通常相對容易且成本低廉。

2) ECU腐蝕或損壞

ECU 腐蝕或物理損壞可能會導(dǎo)致其發(fā)生故障,。如果水分進入 ECU、ECU 外殼損壞或汽車發(fā)生事故,，則可能會發(fā)生這種情況,。

解決方案：如果 ECU 損壞，通常需要更換,。確保 ECU 外殼牢固且沒有水分進入的風(fēng)險也很重要,。定期檢查有助于在潛在問題導(dǎo)致 ECU 故障之前發(fā)現(xiàn)這些問題。

3) 汽車 ECU 中的軟件問題

和任何計算機一樣,，ECU 依靠軟件運行,，有時軟件會出現(xiàn)故障或損壞。這可能導(dǎo)致一系列問題,，從“檢查引擎”指示燈不該亮起之類的小麻煩,，到車輛無法啟動之類的更嚴重問題。

解決方案：在某些情況下,，只需重置 ECU 即可解決軟件問題,。只需短時間斷開汽車電池，然后重新連接即可,。但是,，更嚴重的軟件問題可能需要軟件更新或刷新。這應(yīng)該由合格的技術(shù)人員來完成,，因為它需要專業(yè)的設(shè)備和知識,。

4) 汽車 ECU 中的電氣問題

車輛其他部位的電氣問題也會影響 ECU。例如，線路短路可能導(dǎo)致電壓尖峰,，從而損壞 ECU,。

解決方案：定期檢查車輛的電氣系統(tǒng)有助于在問題損壞 ECU 之前發(fā)現(xiàn)并解決問題。如果 ECU 確實因電壓尖峰而損壞,，通常需要更換,。

雖然這些是與汽車 ECU 相關(guān)的一些常見問題，但需要注意的是,，問題可能因車輛的具體品牌和型號,、具體 ECU 和具體情況而有很大差異。

來源：謙益行