电子控制器

电子控制器（又称作电子控制单元或电控单元，英語：，缩写为ECU）是汽车电子系统中用来控制电气系统、电子系统及汽车子系统的嵌入式系统。

吉优Storm上的一个电子控制器

现代汽车使用各种各样的电控单元，如发动机控制器（ECM或ECU）、动力总成控制器（PCM）、传动系统控制器（TCM）、制动控制器（BCM或EBCM）、中央控制器（CCM）、中央计时器（CTM）、通用电子器（GEM）、车身控制器（BCM）、悬挂控制器（SCM）等等。所有的系统组合在一起，有时候被称作车载电脑。技术上来讲，这不是单个计算机，而是很多个计算机组成的。有时一个组件包含几个单独的控制器，例如动力总成控制器通常包含发动机及传动系统。[1]

现代机动车上搭载的电控单元最多可以达到80个，而其嵌入式系统变得越来越复杂。[2]对现在的原始设备制造商（OEM）来说，制造及管理日益复杂的系统成为挑战。

控制单元对控制模块

在描述电子控制器时，大多数情况下，“控制单元”和“控制模块”是同义词。有的制造商倾向于使用其中一种，有的制造商混用。技术上来讲，这两个词没有区别。

由于电子控制单元缩写为ECU，发动机控制单元也可缩写为ECU，因此制造商将发动机控制命名为发动机控制模块（ECM）来区分，避免造成误解。这也导致在对其他控制器命名时，沿用了控制模块这一概念。

类型

• 车门控制器（DCU）
• 发动机控制器 (ECM)
• 电子辅助转向控制器（PSCU） ——通常集成在电子辅助转向动力单元中。
• 用户界面（HMI）
• 动力总成控制器（PCM）：发动机控制器及传动系统控制器集成模块
• 座椅控制器
• 巡航定速（SCU）
• 远程信息处理控制单元（TCU）
• 传动系统控制器（TCM）
• 制动控制器（BCM）：防鎖死煞車系統或电子稳定程序
• 电池管理系统（BMS）

主要元素

• 核心
  • 单片机
• 存储
  • 静态随机存取存储器（SRAM）
  • 電子抹除式可複寫唯讀記憶體（EEPROM）
  • 闪存（Flash）
• 输入
  • 电源和接地
  • 数字信号输入
  • 模拟信号输入
• 输出
  • 执行器驱动（例如喷油器，继电器，阀门）
  • 伺服电机H桥驱动
  • 逻辑输出
• 通讯链接
  • 总线收发器（例如K-Line、控制器局域网、以太网)
• 嵌入式软件
  • 啟動程式
  • 软件识别、版本管理、校验的元数据
  • 功能软件例程
  • 配置数据

设计及开发

电子控制单元开发涉及到硬件与软件，开发流程遵循V模型。[1]目前，控制单元开发会遵守例如ISO 26262之类的标准，并集中投入大量时间进行研发，[3]并且鲜少有从零开始研发的情况。新的控制器通常基于前代产品的软硬件，迭代研发以降低研发成本和时间。大多数电控单元由一级供应商根据原始设备制造商提供的规范进行开发。

测试和验证

作为研发周期的一部分，制造商会进行详细的失效模式与影响分析或其他种类的故障分析，囊括所有潜在的危险或会带来的烦恼的故障。生產件批准程序（PPAP）中包含广泛的测试和验证项目，加强软硬件的置信度。車上診斷系統（OBD）可在系统或元件故障时提供详尽的数据记录，帮助进行故障排查和分析。

调试

部分发烧友希望对其电子控制单元进行篡改来增加更多功能，然而如今的大多数电子控制单元都有保护系统，防止用户随意篡改程序。绕过保护系统会触犯數字千年版權法，除非获得豁免[4]，随意篡改电子控制单元程序的行为是违法的。[5]

参考资料

1. National Instruments White Paper on Electronic Control Units 的存檔，存档日期2013-12-21.
2. Ebert, Christof; Jones, Capers. . Computer. 2009-04-01, 42 (4): 42–52 [2010-09-15]. doi:10.1109/MC.2009.118.
3. Case, Lenny. . Automotive Industries. October 2011 [2019-10-16]. （原始内容存档于2019-10-04）.
4. . 2015-10-28.
5. . Wired. 2015-01-23 [2019-10-16]. （原始内容存档于2019-06-16）.