注：本文是對ECU最基礎知識的介紹，對ECU有概念請繞行。

汽車正日益成為軟件密集型的復雜系統，汽車行業的大部分創新都基于電子和軟件架構，現代車輛可以擁有 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，從燃油噴射到制動再到懸架，它還監控各種傳感器和數據，以優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，以及為什么應該關心它。

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輸入設備（如 ECU 傳感器）和 ECU輸出（如執行器）都連接在一起，以實現車輛的自動化控制。ECU是一種嵌入式計算機系統，通過接受來自汽車外部環境的輸入來控制電氣系統的不同部分。現在的車輛朝著電動化、智能化和網聯化發展，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外圍設備，如傳感器和執行器，它們可以接受來自車輛環境的輸入并根據軟件開發人員編程的模塊功能執行任務。

source: 必須得會的汽車ECU研發基礎--ECU是什么1_發動機 ecm開發 底層軟件

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

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的數據。收集的數據由微處理器處理，然后用于控制車輛的各個系統。例如，ECU可以控制發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更平穩的換檔。

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控各種系統并在發生任何故障時發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70年代，它們最初用于管理燃油噴射系統，以替代化油器。隨著車輛技術和數字系統的發展，ECU的功能得到了極大的擴展，現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、執行器和通信鏈路的電子設備。它具有微控制器、內存、輸入、輸出和嵌入式軟件，使其能夠執行其功能。ECU 可以從傳感器接收信息，例如溫度、速度、氧氣水平、節氣門位置等，并使用這些信息計算發動機的最佳燃料量、空氣量、火花和正時。它還可以向噴油器、繼電器、閥門、伺服電機等執行器發送命令，以控制汽車中的不同功能和系統。例如，ECU可以根據發動機負載和速度調整燃油噴射率，或者在檢測到車輪打滑時激活防抱死制動系統 (ABS)。

source: 必須得會的汽車ECU研發基礎--ECU是什么1_發動機 ecm開發 底層軟件

不同 ECU 之間的通信協議如下圖示意：

根據功能，ECU具有不同的名稱以供識別。每個ECU都有自己的物理地址，用于在網絡中識別此模塊。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絡，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 還用于檢查汽車關鍵部件的性能，并監控隨時間的變化。

ECU基本上由硬件和軟件架構組成，它們相互嵌入，使機器/車輛實現自動化。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都必須實現一種結構，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，其中放置了主引導加載程序 (PBL)。如果沒有特別的訪問權限，主引導加載程序基本上不可能從微控制器內存中刪除或移除。在正常的軟件加載序列中也不應該更改它。

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

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

電子控制單元 (ECU) 是控制汽車各種系統的小型計算機。它們的工作原理是不斷監測來自各種傳感器的數據，并利用這些信息來控制各種系統。ECU 處理和分析這些數據，然后向執行器發送信號以相應地調整系統。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的傳感器的輸入信號。
• 它使用包含算法、例程和配置數據的嵌入式軟件和內存來處理輸入信號。
• 它將輸入信號與存儲在其內存中的預定義值和參數進行比較。
• 它根據輸入信號及其預定義的值和參數計算最佳輸出信號。
• 它將輸出信號發送到執行器，執行器執行其命令并控制汽車中的不同功能和系統。

例如，發動機控制單元 (ECU) 監控空燃比、發動機轉速和溫度等傳感器，并利用這些信息控制燃油噴射和點火正時，以優化發動機性能。其他 ECU 控制系統，例如變速箱、ABS 制動器和氣候控制。ECU解釋來自車輛內眾多傳感器的數據，以管理和控制各種功能，從發動機轉速、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。

3 汽車中不同類型的ECU

電子控制單元 (ECU) 在現代車輛中發揮著至關重要的作用，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。例如，有控制發動機性能的發動機控制單元 (ECU)、控制傳動系統的變速箱控制單元 (TCU) 和控制制動系統的制動控制單元 (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。每個域都有多個網絡。每個網絡都有多個連接在一起的 ECU。一些最常見的 ECU 類型包括：

1. 發動機控制單元 (ECU)：該 ECU 負責控制發動機的性能和效率。它管理發動機的空燃比、點火正時，并控制其他發動機功能，如怠速控制和廢氣再循環。
2. 變速箱控制單元 (TCU)：該 ECU 控制車輛的傳動系統，確保換檔平穩、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 負責控制制動系統。它監控車輛的速度、制動壓力和其他數據，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、中央鎖和室內照明。
5. 懸架控制單元 (SCU)：該 ECU 負責控制車輛的懸架系統，提供更好的操控性和乘坐舒適度。
6. 氣候控制單元 (CCU)：該 ECU 負責控制車輛的氣候控制系統，例如空調和暖氣。
7. 導航控制單元（NCU）：該ECU負責控制車輛的導航系統，為駕駛員提供方向和其他導航信息。
8. 遠程信息處理控制單元 (TCU)：該 ECU 負責控制車輛的遠程信息處理系統，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揮著至關重要的作用。車輛中 ECU 的數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 可讓您的汽車平穩可靠地運行，而故障或損壞的 ECU 則會導致各種問題，例如燃油經濟性差、發動機失火、怠速不穩、熄火、動力損失、發動機檢查燈亮起等。因此，您應該按照以下提示妥善保養 ECU：

• 定期對您的汽車進行良好的保養和維護。
• 為您的汽車使用高品質的燃料和機油。
• 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，但并非不會出現故障。下面將討論汽車 ECU 可能出現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 依靠傳感器網絡才能正常運行。這些傳感器提供 ECU 用于決策的關鍵數據。如果傳感器發生故障，它可能會提供不正確的數據或根本不提供數據，從而導致性能不佳甚至導致車輛故障。

解決方案：定期維護和檢查可以在傳感器出現問題之前發現故障。如果傳感器確實出現故障，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致其發生故障。如果水分進入 ECU、ECU 外殼損壞或汽車發生事故，則可能會發生這種情況。

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險也很重要。定期檢查有助于在潛在問題導致 ECU 故障之前發現這些問題。

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，有時軟件會出現故障或損壞。這可能導致一系列問題，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。這應該由合格的技術人員來完成，因為它需要專業的設備和知識。

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有助于在問題損壞 ECU 之前發現并解決問題。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