Ecu和单片机是什么关系

1、ECU的定义ECU原来指的是engine control unit,即发动机控制单元，特指电喷发动机的电子控制系统。但是随着汽车电子的迅速发展，ECU的定义也发生了巨大的变化，变成了 electronic control unit即电子控制单元，泛指汽车上所有电 子控制系统，可以是转向 ECU，也可以是调速 ECU，空调ECU等，而原来 的发动机 ECU有很多的公司称之为 EMS，engine management system 。随 着汽车电子自动化程度的越来越高，汽车零部件中也出现了越来越多的ECU参与其中，线路之间复杂程度也急剧增加。为了使电路简单化，精细化，小 型化，汽车电子中引进了

2、CAN总线来解决这个问题。因为 CAN总线能将车 辆上多个ECU之间的信息传递形成一个局域网络。有效的解决线路信息传递 所带来的复杂化问题。目前博世，德尔福，电装，大陆的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。ECU的出现在1967年之前，汽油机的供给系统是由化油器来供油的，这与今天的电喷发动机原理完全不同，化油器利用节气门前后的压力差吸油，不仅无法精准地 控制燃油补给量，更制约了汽车动力性、环保性能的提升。Bosch等一批企业因此开发了电子燃油喷射系统，最早的BOSCH电喷系统是 D-Jetronic，后期发展出了 K-Jetronic和L-Jetronic，在电子技术介入后，BOSCH开发了

3、多套电子化管理的燃油喷射系统，其中KE-Jetronic就是今天被广泛采用的电喷技术，虽然各家企业的商品名不尽相同，但在构造上大同小异。电喷系统的工作特性在于 定量、定时”喷射燃油，发动机需要多少燃油， 在什 么时刻喷入，这与发动机的转速、空气流量等有着直接的关系，此外还牵涉到水温、机油压力等各种各样的参数，这么多参数如何进行处理，并向喷射系统发出喷油指令呢？这就需要发动机控制单元的介入了，ECU应运而生。ECU的基本组成简单地说，ECU由微机和外围电路组成。而微机就是在一块芯片上集成了微 处理器（CPU），存储器和输入/输出接口的单元。ECU的主要部分是微机，而核心部件是CPU。输入电路接受

4、传感器和其它装置输入的信号，对信号进 行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模/数转换器可以 将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的 信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功 率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。，例如继电器和开关等。因此，ECU实际上是一个 电子控制单元”（ElectronicControl Unit ），它是由输入处理电路、微处理器（单片机）、输出处理电路、系统通信电路及电源电路组成，的结构如图1所示。传感器詰曝拟

5、信号输入外理ECU执們制诵旺厂1通汛由路详细的来说，ECU 般由MCU，扩展内存，扩展10 口，CAN/LIN总线收发 控制器，A/D D/A转换口(有时集成在 CPU中)，PWM脉宽调制，PID控 制，电压控制，看门狗，散热片，和其他一些电子元器件组成，特定功能的ECU还带有诸如红外线收发器、 传感器、DSP数字信号处理器，脉冲发生器， 脉冲分配器，电机驱动单元，放大单元，强弱电隔离等元器件。整块电路板设计安装与一个铝质盒内，通过卡扣或者螺钉方便安装于车身钣金上。ECU一般采用通用且功能集成， 开发容易的MCU ;软件一般用C语言来编写，并 且提供了丰富的驱动程序库和函数库，有编程器，仿真器

6、，仿真软件，还有用于calibration的软件。下面的图2是使用较普遍的一种结构类型车逮传聽器 发动机转速传靈器 输入軸转遼传感器 加速器購板传龍器 离合署位传癒器水退传总器选择器杆 节V门开关 加遼凰蹲板开关 空调开关 制动开关迪航开关 照明开关节气门IE含器 查速器HSA摘示器iA电器ECU的基本机构体系汽车电子控制系统包括硬件和软件两部分，硬件有电子控制单元(Electro nicControl Unite )及其接口、传感器、执行机构、显示机构等；软件存储在ECU中支配电子控制系统完成实时测控功能。汽车上的大部分电子控制系统中的ECU电路结构大同小异，其控制功能的变化主要依赖于软件及

7、输入、输出模块的功能变化，随控制系统所要完成的任务不同而不同，而ECU的基本结构体系包括输入处理电路、微处理器、输出处理电路、电源电路。在输入处理电路中，ECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号（包括开关信号）、脉冲信号。模拟信号通过A/D转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度（10位）。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般要求小于4ms。数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电源电压、电压在正负之间变化、带 有较高的振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换 处理。而微处理器首先完成传感器信号的A/D转换、周期

8、脉冲信号测量和其它有关汽车行驶状态信号的输入处理，然后计算并控制所需的输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。过去微处理器多数是 8位和I 6位的，也有少数采用32位的。现在多用16位和32位机。在输出电路中，微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、指示灯、步进电机等执行件。微处理器输出信号功率小，使用+5v的电压，汽车上执行机构的电源大多数是蓄电池，需要将微处理器的控制信号通过输出处理电路处理 后再驱动执行机构。电源电路中，传统车的ECU 一般带有电池和内置电源电路，以保证微处理器及其接口电路工作在+5v的电压下。即使在发动机启动工况等使汽车蓄电池 电压有较大波动时，也能提供 +5v的稳定

9、电压，从而保证系统的正常工作，而电动汽车一般由蓄电池供电在软件方面，ECU的控制程序有以下几个方面：计算、控制、监测与诊断、 管理、监控。执行如图 3的控制模式：控制器转换器D/AA/D转换器+披控被控参娶 *对象n *微型卄算机4 一图3传统汽车ECU与电动汽车 ECU的异同点传统汽车ECU主要用于以下的方面：1. 发动机控制，点火，气门正时调节，节气门调节，启动电机调节，启动离 合调节，喷油调节等2. 无极变速器控制，皮带位置调节，转速调节3. 自动变速箱控制，继电器或电磁换向阀控制4. 主动悬架，空气弹簧刚性和阻尼孔大小调节5. 驱动力以及防滑控制， 包括：ABS防抱死制动系统、EBD电

10、子制动力分配、EBA紧急制动辅助装置、ESP电控行驶平稳系统、TCS循迹控制系统、MSR 发动机阻力矩控制、EDS电子差速锁、OBD车载自动诊断系统、 DSC动态 稳定控制系统6. 车身控制BCM，包括车窗升降（包括力传感-用于安全），天窗折叠、滑动, 座椅升降调制，雨刮，除霜器等。7空调，采暖，通风控制，包括压缩机、冷凝器、蒸发器风扇，膨胀阀等控CD等8. 电子开关和照明，包括大灯、尾灯、显示背光，加减速，电台,9. ACC电子主动巡航控制10. 安全气囊自诊断和点爆控制11. 主动式安全带自诊断和点爆控制，回拉式安全带点爆控制12. EPS转向控制，HPS转向控制13. TPC胎压控制14

11、. 汽车仪表15. 防盗报警16. 车尾高度平衡系统17智能传感器，即带 ECU的传感器电动汽车的ECU控制与传统相比有以下不同：1 去除了发动机控制，添加进了电机及其控制系统2电池及其管理系统3. 车载充电机4. 车身低速总线控制系统5. 车载记录仪及运行分析系统6. 故障诊断及安全管理系统7 车辆安全运行监控系统8.车俩动力综合控制系统9 .应用于 AMT的TCU控制ECU的未来发展 我们不妨掰着手指头数数，到底有多少个系统需要控制系统。自动变速箱、ABS系统、车载娱乐影音系统、四轮驱动扭矩分配系统、主动悬挂系统、安 全气囊+安全带系统等等 这么多系统，都有自己的传感器和处理器，进行单 独

12、的运算，井水不犯河水肯定不行。像AMT与电机之间是需要配合的，换挡过程需要VCU的配合，大脚油门时需要变速箱的降挡等等多种状态下，二者是需要共享一大堆数据的，例如电机的转速控制，自动变速箱重新建立一套 传感器会造成成本浪费，而且也是不切实际的。最好的办法就是变速箱与发 动机ECU共享数据，这就催生了 ECU之间的信息网络系统 一一CAN数据总 线。同样的CAN数据总线也在底盘电子设备上采用，例如ABS共享了底盘由图4可以知道，随着汽车电子的高度电子化，自动化，集成化，会有越来越多的ECU系统构建成一个汽车电子的局域网络CAN总线。集中综合控制、总线技术、汽车智能控制是未来汽车电子控制技术重点发

13、展方向。集中综合控制指的是单片机的类型将会启用更高位数的，各系统ECU向综合一体发展，互联网技术将可能切入，车载PC融入等等。其中总线技术指的是各个ECU通过局域网技术实现车内互联，各ECU间信息共享。汽车智能控制指的是传感技术，图像识别技术，导航技术，将使汽车智能控制得到发展。CAN数据总线的发展必然将所有的控制系统集为一体。未来的ECU将会是强大的电脑系统，将整合电机及控制系统、自动变速箱、ABS系统、车载娱乐影音系统、四轮驱动扭矩分配系统、主动悬挂系统、安全气囊+安全带系统等等所有需要管理的部件，我们可以享受汽车影音系统，可以玩PC-Game，可以接 受GPS信号，甚至连一个杯架都会处于

14、ECU的管理之中。所以说 ECU是汽车电子控制系统的核心技术。最后说说ECU中的各种MCU8位MCU :主要应用于车体的各个次系统，包括风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅控制、门控模块等较低阶的控 制功能。16位MCU :主要应用为动力传动系统，如引擎控制、齿轮与离合器控制， 和电子式涡轮系统等；也适合用于底盘机构上，如悬吊系统、电子式动力方 向盘、扭力分散控制，和电子帮浦、电子刹车等。32位MCU :主要应用包括仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统(TelemaTIcs )、引擎控制，以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力 系统，如预碰撞(Pre- crash )、自适应巡航控制(ACC)、驾驶辅助系统、电子稳定程序等安全功能，以及复杂的X-by-wire等传动功能 目前，16位MCU的生存空间似乎受到 8位和32位MCU的不断挤压。8位微控制器的处理器核心功率不断提升，随着嵌入式内存容量的增