车载ECU基础知识

车载ECU基础知识

什么是车载ECU？

车载ECU是一种电子控制车辆各种功能的装置。

过去，为了符合排放法规，发动机电子控制不断进步，ECU的加入使得细致控制成为可能。 当时，ECU代表“发动机控制单元"（Engine Control Unit）。

另一方面，现有车载ECU被称为“电子控制单元"，因为它们不仅控制发动机控制，还包括变速箱、刹车、助力转向和安全气囊等功能，每辆车包含50到100个ECU。

汽车ECU的应用

汽车根据其预期用途配备了各种车载ECU。

• 发动机控制ECU
  调节发动机所需的燃油喷射和点火时机。

• 混合动力控制ECU
  根据启动和正常驾驶等条件控制混合动力车发动机和电机的最佳驾驶。

• 变速箱控制ECU
  根据需要切换多个齿比。

• 动力转向控制ECU
  使驾驶员以最小的力气实现转向。

• 安全气囊ECU
  通过评估碰撞时的冲击程度来启动安全气囊。

• 高级驾驶辅助系统（ECU
  ）支持多种应用，如碰撞缓解制动、距离控制以及通过无线通信进行软件更新。

车载ECU的原理

传感器向车载ECU发送信号的接口分为开/关信号、模拟信号和串行通信。 其中，数字处理串行通信包括使用差压方法的CAN（控制区域网）、采用线路总线结构的本地互连网（LIN）、单边尖顶传输（SENT，将传感器与ECU一对一连接）， 有多种协议，如PSI（外围传感器接口5），采用双绞线双线电流调制通信。

1. CAN（控制器区域网络）

传统的ECU通信需要大量布线，这需要布线空间和增加的重量，这成为一个主要问题。 另一方面，CAN通信允许使用更少的线束连接，使单一信息能够跨多个ECU共享。

如果数据从多个ECU自由传输，存在数据冲突的风险。 该解决方案称为CAN的CSMA/CA（载波感知多址并避免碰撞）。

为传输的数据分配优先级信息。 该方法会比较数据源间的数据优先级，即使数据同时从多个ECU发送，并选择优先级更高的数据作为传输数据。

2. LIN（本地互联网络）

LIN用于不需要高速通信的车身控制系统。 具体来说，这包括车门后视镜和电动座椅。 采用主从方法，通信在两种终端上进行：管理通信计划的主节点和传输和接收数据的从节点。

3. SENT（单刃咬点传输）

SENT用于处理高精度模拟信号的电动助力转向和发动机控制。 与LIN通信相比，它具有更快的通信速度。 这指的是仅传输通信连接传感器和ECU。

车载ECU结构

车载ECU由微控制器、外围设备（如输入/输出设备）和通信模块组成。 在汽车中，各种针对不同应用的传感器检测到的信号——如摄像头、毫米波雷达、超声波传感器和激光雷达（LiDAR）——会被发送到车辆ECU的输入设备。基于这些信息，ECU内部的微控制器做出判断，信号通过输出设备传递到各部件的执行器。它通过向系统下达指令进行电子控制。