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【Sean的回答(37票)】: 1. 科普 ECU--Electric Control Unit，中文电子控制单元，简称控制器。 通常厂家开发ECU，并不仅仅是考虑将控制单元做出来，而是从控制系统的角度来考虑。  上图就是我说的控制系统。一般由几个部分构成： 传感器：Sensor，功能是捕捉车辆上各类信号，发送给控制器，就好像人的鼻子，耳朵，眼。 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。 按照红色箭头的方向，大家可以看到这个基本思路。 举个简单例子：小明开着车，看到前面路况很好，于是他一脚油门下去，这时候会发生什么？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，发动机的扭矩就得到增大，车子的速度就快了。 说这么多废话，就是想说明控制系统的几个要素：控制器、传感器、执行器。 2. 难点 2.1 技术难点 1）硬件。 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。 2）软件 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。控制器1000个不出故障，和10000个不出故障，差别非常大。 再比如ESP，国内不少高校和企业都能做出DEMO，但是能配套的目前没有。 2.2 其他难点 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。原谅我说这个虚的一个词。就我所知，控制器开发这个业务，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。尤其是安全相关的控制器（比如动力系统和底盘类），要打破僵局这个难度就更大。 3. 目前行业情况 供应商分为Tier1和Tier2。 Tier1是系统级供应商，比如国际巨头Bosch，Continental，Delphi，DENSO，TRW等等。 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。 国内：上海海能，可以配套发动机控制器，很不错。恒润，可以配套BCM，网关，AFS等。还有很多，不一一说了。 先写这么多，以后再补充或修改。 【KevinChow的回答(23票)】: 谢邀。 本人目前在国内某车企从事混合动力汽车的整车控制ECU开发。 国内的自主车企是有实力开发ECU的，只是 （1）做得不够好。ECU开发有一定的技术难点——难点在于控制策略开发和匹配标定。这些技术需要积累，需要底蕴，而自主车企底蕴不足，短时间内难以做好。 （2）成本控制很难。做出来了，成本也要高于博世的ECU。 自己开发，做得又不好又贵， 因此很多自主车企选择了购买博世等的ECU。 也造成了一种假象“自主车企不具备ECU设计开发的能力”。 ECU涉及到的技术可以分为4个部分 （1）控制策略开发：根据读到的油门、发动机转速、进气压力等传感器（相当于人的眼睛、耳朵）的输入信号，ECU（相当于人的大脑）需要做一些处理，根据处理结果ECU输出信号控制喷油嘴、点火线圈等执行器（相当于人的手、脚）工作。“ECU做哪些处理”是由控制策略决定的。 （2）匹配标定：设置控制策略中的参数。比如，有一条控制策略是用户踩了X%的油门，喷Y毫秒的油。如何设置X、Y使整车性能最佳？Y太小，动力不足；Y太大，耗油。匹配标定就是定一个最佳的X、Y。 （3）硬件开发：画电路图，画PCB，做各种测试，保证量产ECU符合EMC标准以及在各种恶劣的外界环境下也能正常工作。 （4）软件开发：将控制策略用软件实现，并保证软件在各种条件下跑也无bug。 以上4个部分的工作我都做过， 4項之中，硬件开发和软件开发做出来简单，成本控制难 ECU的硬件开发和软件开发和其它行业的嵌入式软硬件开发是相通的，能够比较轻松地招聘到有相关工作经验的人。然后，到博世、电装挖几个有实力的经验丰富的人带头，并制定严格的开发流程，认认真真做软硬件测试，遇到问题全都认认真真地改不糊弄，这样ECU的软硬件就可以做得很好了。 惟一的疑问是成本控制。同样的设计费用，自主车企设计一块ECU，卖出去100个；博世设计一块ECU，卖出去10000个，成本控制怎么比。 技术难点在于控制策略开发和匹配标定。 控制策略和匹配标定需要汽车动力学、汽车试验学、燃烧、传热、流体力学等专业理论的积累，需要大量的实验数据的积累，而在这些方面的积累，自主车企不如那些有着悠久历史的跨国车企。 导致的结果是，在控制策略开发和匹配标定方面，尽管自主车企能够做，但是，由于底蕴不足，做出来的效果不如人家的好。 而且，由于控制策略开发和匹配标定是需要花时间积累的，即使你舍得花钱也不能一蹴而就。 简单地说， - 硬件开发和软件开发：简单。可以做得很好。关键在于成本控制。 - 控制策略和匹配标定：这个是难点。需要时间积累。 【知乎用户的回答(8票)】: 最近主要在做高压共轨柴油机的软件，想从这个方面说一说。 目前共轨做的最好的厂商主要是博世、电装和大陆。在项目过程中我翻阅了博世的两本软件说明手册，有10年前的EDC16和前几年的EDC17。EDC16手册有1800页，到EDC17时，就要6000多页了，可想而知ECU的软件有多复杂。 发动机ECU最基本的功能是响应驾驶员的需求，控制喷油和燃烧。目前共轨ECU主流使用的是扭矩算法，就是将扭矩作为内部控制的基准，将最后计算出的扭矩输出值查表得到喷油量。在这一基础上，还需要检测发动机的各项运行参数，比如海拔高度（大气压力）、进气温度、冷却水温、废气的排放情况、空调和其他附件对扭矩的消耗、发动机处于启动、正常运行还是AfterRun模式、轨压、高压泵流量限制、发动机机械保护等但是各种用途的扭矩限制就有十几个，并以此做出喷油量修正。在某些工况下，为了降低柴油机工作噪声和排放，同一个工作循环可能还要进行多次喷射，这些喷油量也需要ECU来计算。喷油量计算好后，还需要计算喷射时间，以及为了达到目标喷油量需要如何调整喷油器电磁阀的占空比。有的发动机使用了EGR和/或VGT，那么ECU还需要根据当前工况调整EGR和/或VGT阀门开度，并对喷油进行修正。同时，ECU还要通过汽车总线和其他设备如变速器、ESP进行数据交换，并在满足优先级的条件下接受这些设备的扭矩和转速控制。所有这些控制首先要保证驾驶的安全性，所以ECU还需要对发动机工作状态、传感器工作状态进行监测，在发生错误时还要有相应的策略进行控制，OBD模块负责记录发动机故障原因，保存故障代码。这其中就涉及到大量的经验数据。博世这样的百年企业有自己庞大的数据库，而我们才开始积累，这一方面要差很多。 国内ECU研发还有一个困难，就是博世等供应商的销售策略。喷油器、高压泵、ECU通常一起销售，单独出售很贵，或者就不会单独出售。如果国内厂商不能生产喷油器等设备，空有ECU也没用啊。打比方，整个发动机电控加执行机构全套卖一万五，少个ECU卖一万三，如果想用自己的ECU，还要投入巨大的人力物力，最终还不如供应商的价格便宜。我觉得自主研发的意义在于打破垄断，如果国内真能做出来，外国供应商会降价保护市场占有率，主机厂可以从这个角度获利。博世大规模生产成本肯定是低于国内小批量生产成本的，只要博世愿意降价，自主产品会走的很艰难。没有收入，就无法进行更新技术的研发，最后的结果可想而知。 【知乎用户的回答(2票)】: 总的来说，ECU作为发动机的控制单元，她也就是一个零部件而已，但是核心零部件。国内企业-OEM&零部件-缺少的就是核心技术，但这个核心一般不在制造上（除了高端变速箱等超高精密加工的部分）。国内缺少的就是技术积累，毕竟咱们起步真的太晚了，零部件国际化又限制了国内厂商在这方面研发上的投入（因为已经有非常多解决方案可以用，都忙着先赚钱活命再说）。 ECM里面最难的就是发动机控制软件，硬件就是一个单片机而已。但是这个发动机软件是ECU制造商及个别发动机制造商上百年的经验集合。 举例：都知道最基本的整车标定都是调整扭矩、转速；但可以影响扭矩、转速的参数有非常多，基本上所有发动机相关的传感器都会导致负荷变化进而影响扭矩变化。这些单方面的影响在大学研究生阶段基本都学过原理，单在实际应用时就需要具体调试，但是具体怎么调试，在理论的基础上就是经验了，而经验决定着机型匹配的速度和质量。 这是最上层的操作阶段，然而ECU 牛逼厂商们已经通过经验给你进行软件模块化了，每一个模块儿的调试范围已经基本规范了，他们把经验变成了一个黑盒子，你只要负责调试就OK了。 这才是差距：我们还在原始积累，人家已经以钱赚钱了。 补充一下：前雇主情形不予评论。 顺问：题主是BYD哪个部门的？ 利益相关：前BYD员工，现康明斯员工。 【张强的回答(0票)】: 现在市场上常见的ECU都是RISC单片机平台，比较出名的有英飞凌的TriCore方案【TriCore?架构 & 内核】。对于硬件和基本的操作系统来说，英飞凌作为平台提供商，只要给钱都会提供给你。但是操作系统上跑的发动机控制程序，却需要汽车厂家自己解决，这个才是真正的难点。 【LoriWang的回答(0票)】: @sean 说的比较详细了，补充几点。 团队要求，控制器开发涉及方面太多，传感器，执行器控制，系统构架，硬件，软件，标定，机械，实验，这几年还多出来了功能安全。少于五十人的团队难以完成平台项目的开发。 生产，严格的生产环境，高精度的贴片和焊接，高温的百分百测试。国内企业很难做到，设备费用也不菲。 元器件成本，ECU上少则一百五，多则三百颗零部件，如果量不大，lead time都无法得到保证，更不要期望能议价了。 【shauchian的回答(0票)】: 我只想说…我们已经不叫西门子了…改名叫Continental 补充一句，你说的ECU当中的E是 engine 还是 electronic 还是…我们内部都指engine… 【ZhMin的回答(0票)】: 嵌入式软件和系统，技术方面没那么难啦。 丰田都写得一塌糊涂，车子不早照样跑： The Camry ETCS code was found to have 11,000 global variables. Barr described the code as “spaghetti.” Toyota's killer firmware: Bad design and its consequences 【知乎用户的回答(0票)】: 先占座，回头说。 钱，人，经验etc... 【罗轩的回答(0票)】: 关键是故障诊断吧。 之前我一个师兄自己一个人搞了半年也搞出来了一个能跑的ECU，像什么喷油量参数，配气参数，都是标定好很容易控制的。关键是传感器那么多，哪个传感器出了什么样的故障，对其他参数会有什么样的影响，诊断这个故障是很难的，需要大量的实验才行。 原文地址:知乎 |
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