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工程师说 ECU设计开发到底难在哪?

   日期:2020-04-23     浏览:4    

  ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元作为现代汽车电子的核心元件之一 ,和其他电子控制元件一起组成了汽车的大脑神经中枢系统 ,随时监控着输入的各种数据,因此也被人称为“汽车的大脑”。

  正因为ECU的重要性,它的研发技术大多集中在博世、电装、大陆、西门子、德尔福等少数知名供应商手中。

  执行器:Actuator,功能是执行控制器发出的指令,进而影响车辆的状态。比如喷油器多喷油,节气门开度增大,就会让发动机扭矩转速扭矩增大,车辆速度提高。

  控制器:就是ECU,负责进行大量的计算,根据传感器捕捉到的信息进行运算,判断驾驶员的意图和车辆状态,综合各方面因素后,发出指令给执行器。

  从发动机控制系统的角度来说(不考虑变速箱等系统),加速踏板传感器捕捉到电压信号,发送给发动机控制器,控制器会计算驾驶员当前的需求扭矩,然后计算应有的喷油量和进气量,有了这些目标值,进而控制节气门增大开度,喷油器增大喷油脉宽,发动机的扭矩就会增大,车辆的速度就快了。

  硬件就是以单片机/DSP/FPGA为核心,外围搭配数字和模拟电路等辅助功能的一块嵌入式计算机。

  硬件开发的难点在于可靠性,做出个DEMO,对于目前的技术水平来说难度不大,难的是在大批量,大强度使用的过程中,保证产品的稳定性。

  软件分为底层驱动和应用层算法。底层驱动一般芯片的供应商会提供一部分,需要供应商自己完成一部分,这并不是最难的,最难的是应用层算法。

  应用层算法是控制的核心,比如发动机在什么工况下,喷多少油,进多少气,都是由应用层算法决定的。

  这部分的难度一是积累,比如参数如何计算,不同的MAP图,不同的修正方式。二是验证,不光是在实验室的验证,还需要一些试错的机会,比如整车厂有时候要给供应商机会,供应商才能在大批量的状态下验证自己的控制器。

  1)国际巨头的挤压。一般来说国际巨头有技术优势,供货周期优势,常常还有价格优势,如果几个同时具备,那国内供应商还怎么玩?

  2)体制。原谅我说这么虚的词。就我所知,控制器开发这类业务,私企做的多,国企做的少(具体的原因我还说不清楚)。

  对于私企来说,资金的压力更大,在这种情况下,想要做出稳定可靠的产品,就需要整车厂的容忍和支持,整车厂方面又会担心自己的产品质量出了问题,影响销量,因此不敢使用国内小供应商的产品。

  Tier2是模块供应商,负责提供控制系统中的一部分,比如ECU,或者某个执行器。国内供应商大多数Tier2级别的。


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