汽车电控单元ECU（Electronic Control Unit）是发动机的综合控制装置，它按照一定的程序对各种输入信号进行运算、储存、分析处理，然后输出指令，控制执行元件工作。ECU主要由中央处理CPU器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/0）组成。

1886年汽车诞生后，随着世界汽车技术的高速发展，汽车控制的电子化、自动化程度得到了很大的提高。汽车经历了机械控制阶段，机械电子控制阶段，集中控制阶段。进入21世纪以来的几年中,电子控制单元ECU的不断进步极大的改善了汽车的各项性能。ECU已经成为汽车上最为常见的部件之一，可以分为发动机ECU、底盘系统ECU、操纵系统ECU、车身ECU。博世公司、美国德尔福公司、电装中国的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。

早期阶段,由于汽车产品本身尚处于不断完善与成熟的阶段，可挖掘的潜力很大，因此该阶段汽车产业追求的是产品数量与质量的不断提高，以及汽车性能的逐步完善。此时的汽车数字技术仅仅建立在简单机械控制（例如,化油器各个系统随发动机工况的自动调节与运行、车辆转向轮定位系统对车辆转向性能的控制等）和简单电气系统控制（例如,发电机输出电压的调节和蓄电池充电电流的调节等）的基础上控制的目的仅是实现不同工作状况和环境条件下发动机的正常、稳定工作和性能的基本发挥。

追求车辆性能大幅度、突破性地提高与完善，必须通过提高控制系统的性能来实现。控制系统的作用本质上就是使各个机构与总成（子系统），在任何时候均能与车辆整体以及环境变化相适应，随时处于最佳工况与匹配状况。通过提高控制系统性能来改善汽车的性能可以收到事半功倍的效果。汽车控制系统的最初发展是从改进汽油机点火系统性能开始的。晶体管的发明，使采用无触点点火装置来增强点火初级电流的稳定性成为可能，极大地提高了点火能量，改善了燃烧状况。这些局部技术改进可提高控制质量并获得相当的成果。但从总体上来说，该阶段仍然是在机械系统的基础上，采用电子控制技术改进系统运行性能，并没有本质上的变化。

采用信息一系统一控制模式，将整体系统的多个控制功能集中由一个功能强大的ECU实行控制，将局部最佳转化为系统最佳，使车辆系统响应随动于外界环境的变化，寻求系统整体的最佳对外反映以及系统资源的最佳利用效率。车辆集中控制系统在设计阶段，就严格按照人、车、环境整体最佳效应的原则与目标进行整体规划与设计，运用系统—信息一控制模式，按照整体性、动态性和开放性的控制原则，并采用计算机网络信息技术，实现控制的集成化。汽车技术的每一个跨越式发展均与社会经济与技术的发展同步实现。评价汽车性能的一个重要参数就是：控制系统消耗的资源在整车成本中所占比例，该数据在20世纪末达到20%～30%。今后还将进一步提高。相信随着高技术的进一步发展与普及，各种科技发展的最新成果也会日益增多地运用于汽车控制系统中。

随着世界汽车技术的高速发展，汽车控制的电子化、自动化程度得到了很大的提高。汽车电子控制装置使得汽车这一传统机械领域的产物，变得越来越智能、舒适、安全、可靠。在汽车的电子控制装置网络中，每个部分都有着它们的核心部件——汽车电控单元(ECU)。这些ECU就像是汽车的一个个神经节点，通过汽车CAN通讯总线，组成一个神经网络，从而使得汽车越来越像是一个智能机器人。人们对汽车性能的需求是不断提高的，所以汽车厂商的相关研究开发也需要不断地摸索提高。汽车电控装置变得越来越先进，其核心部件ECU的研发也在紧锣密鼓地进行着。

进入21世纪以来的几年中，汽车电子技术进入了成熟阶段，这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段，也是优化人、汽车、环境的整体关系最为重要的阶段。在这个阶段，由于计算机技术、信息技术、新材料、新工艺的不断进步，尤其是电子控制单元ECU的不断进步极大的改善了汽车的各项性能。21世纪汽车的三大任务是安全、节能、环保。其中环保与节能主要体现在发动机与传动器的电子控制以及燃料电池、CAN通讯、X-By-Wire 为代表的电动汽车、整体控制技术方面，而行驶安全性则主要体现在ABS、TCS、VDC、4WS、TPMS等核心电子控制技术的发展上。除此之外，还有为提高行驶舒适性而开发的电控悬架技术，以及为提高汽车智能化而开发的自动避撞系统、车载导航系统等电子控制技术，这些都与ECU的发展是分不开的。

如今ECU已经成为汽车上最为常见的部件之一，可以分为发动机ECU、底盘系统ECU、操纵系统ECU、车身ECU。

目前博世公司、美国德尔福公司、电装中国的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。

ECU有可能建立一套开放式交互软件，如Windows操作系统，在此基础上再安装一堆的发动机管理系统、变速器管理系统、ABS系统等等，那时候的发动机“ECU”管理系统，不过是一个可以实时更新的软件而已，你可以选择1.1版，也可以选择2.0版。当然你也需要安装一个防火墙来阻止黑客的入侵。

控制单元又称计算机或ECU。ECU是汽车控制系统的核心，它按照一定的程序对各种输入信号进行运算、储存、分析处理，然后输出指令，控制执行元件工作。ECU主要由中央处理CPU器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/0）组成，ECU的基本功能如下。

（1）给传感器提供标准电压（如2V、5V、9V、12V电压），接收各种传感器和其他装置输入的信息，并将输入的信息转换成微机所能接收的数字信息。

（2）储存该车型的特征参数和运算中所需的有关数据信息。

（3）确定输出指令所需的程序，并根据输人信号和相关程序计算输出指令数。

（4）将输入指令信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并储存故障信息。

（5）向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的故障信息等。

（6）自我修正功能（学习功能）。

计算机按照拟定的程序对各项输入参数进行比较、计算，产生输出信号送往执行器。

执行器再将电子信号转换为机械动作，实现对系统的控制和调节。

（1）计算机产生控制信号的依据与方式

计算机产生控制信号的方式可分为目标值启动方式和标准值比较调整方式两大类。

①目标值启动方式

计算机对输入信号进行综合数据处理后，与设定的目标值进行比较，达到或超过了目标值，即产生使执行器动作的控制信号。自动变速器的换挡控制、发动机急速控制等就是此种方式。

②标准值比较调整方式

对输人信号进行综合数据处理后，得到一个最佳的目标值，并与当前的实际状态值进行比较，如果有差异，即产生使执行器改变工作状态的控制信号。比如，发动机点火时间控制、喷油时间控制等均属此种方式。

(2）输出电路驱动执行器的方式

①根据输出电路驱动执行器的电源情况，分为向执行器提供负极搭铁通路式和向执行器提供电压脉冲式两种。

②根据执行器的驱动电源方式，有电压驱动式和电流驱动式两种。

（3）输出电路

输出信号的形式对不同的执行器，计算机通过输出电路输出控制信号的形式也不同，大致分为：占空比控制、相位移动控制、通断控制、顺序脉冲控制。

①占空比控制式

控制信号脉冲的周期T不变，通过控制信号脉冲宽度A的变化，使执行器的平均通电时间改变，实现对执行器动作的控制。例如，计算机程序要根据车内光线的强弱来选择数字仪表板照明亮度。通过对灯泡供电的脉冲宽度调整便可实现照明调节。若要照明加强，便增大脉冲宽度以延长灯泡的通电时间；若要照明减弱，便减小脉冲宽度以缩短灯泡通电时间。

②相位移动控制式

控制信号脉冲与发动机转速同步，通过控制信号脉冲相对于曲轴转角的位置a的改变，实现对执行器动作的调整控制。

③通断控制式

控制信号只有高电平或低电平，用以控制执行器工作或不工作。例如，喷油器、开关式急速控制阀、废气再循环电磁阀、碳罐电磁阀等。

④顺序脉冲控制式

步进电动机类执行器有几个控制端，通过按顺序逐个输出控制脉冲，使执行器各端子按顺序逐个通电，实现对执行动作的控制。

ECU的作用是通过各种传感器来计算车辆的行驶状况，从而对发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等多项参数进行控制。工作温度在-40～80度，还能承受较大的振动，因此ECU损坏的概率非常小。此外，ECU还有故障自诊断和保护功能，当系统产生故障时，它还能在存储器中自动记录故障代码并采用保护措施从上述的固有程序中读取替代程序来维持发动机的运转，使汽车能开到修理厂。

ECU工作过程，简单地说就是一个将军的指挥过程：“思考”、“指挥”，并最终“确认”。“侦察”交给传感器来完成，传感器负责对整个发动机进行“侦察”，在一台发动机上，大大小小的传感器有数十个之多。节气门开度传感器、曲轴转速传感器、氧传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、进气温度传感器、水温传感器、爆震传感器是一台轿车发动机中最基本的传感器。传感器无处不在，他们负责采集相关的信息，并以电信号的形式传入ECU中，通过模数转换器A/D变成数字信号后，ECU经过运算，判断出此时发动机的工作状态，这就是ECU的“思考”过程。

电脑固然不会有思维，这需要的是ROM存放的程序。这相当于一个软件，当数据传入ECU时，ROM程序的故有数据与采集而来的信号进行对比运算，由此ECU得出调整方法。这一套程序是ECU的灵魂所在，这一程序的编写是建立在大量的实验数据的基础上的，往往需要经过台架实验、道路试验才能建立起来。通常改装商更改ECU程序的做法，就是对ROM程序进行重新编写或者修订，以改变ECU的运算准则。

供油量的多寡是以喷油嘴燃料喷射时间的长短来计算，供油电脑（ECU）根据空气流量、引擎转速、及各个感应器所提供的补偿讯号，利用原先设定的供油程序算出所需的供油时间，这个供油程序可以用图形的方式来表现。

ECU所算出的燃料喷射时间是“基本喷射时间”“补偿喷射时间”和“无效喷射时间”的总和，单位是微秒（ms），1ms＝0.001秒。其中喷油嘴在单位时间内所喷出的汽油量是由喷油嘴本身口径的大小及喷油压力大小所决定。

1.基本喷射时间

基本喷射时间是由进气量（此处是指重量）和引擎转速所决定。当你踩下油门踏板时，控制的是节气阀的开启角度，开度越大进气量越大，供油电脑根据空气流量计测出的进气量及当时的引擎转速来和预先所设定的供油程序比较后，算出所需供油量和相对的喷射时间。

2.补偿喷射时间

补偿喷射也就是一般人所称的『提速』，它是由各种感应器侦测出引擎当时的工作状况及负荷，将讯号传给电脑（ECU）以后，算出所需额外的供油量，用以维持引擎稳定、顺畅的运转。补偿喷射程式的设定是一复杂的工作，也因车而异。

一般来说的补偿喷射程式大致有下列几项：冷车启动补偿、暖车补偿、怠速后启动补偿、高温时补偿、加速补偿、高转速/高负荷补偿、理论空然比回馈补偿、断油控制。

3.无效喷射时间

喷油嘴从线圈通电到全量喷油之间会有一段延迟时间，称为『开启延迟』，而线圈断电后到完全停止喷油也有一段延迟时间，称为“关闭延迟”。

由于开启延迟时间大于关闭延迟时间，所以实际的供油量将少于所需，而开启延迟时间减掉关闭延迟时间就称为『无效喷射时间』。为了得到正确的供油量，必须把无效喷射时间算进去，也就是说在算出供油量以后要再加上无效喷射时间喷出的油量才会和所想要的相同。因此，无效喷射时间也可视为补偿喷射的一项。

当然，ECU也不是一成不变的，存储器另一个功能如同飞机“飞行记录仪”，能够记录汽车行驶的数据，通常很多ECU都会有“学习”能力，正常情况下，存储器会不停地记录你行驶中的数据，成为ECU的学习程序，为适应你的驾驶习惯提供最佳的控制状态，这个程序也叫自适应程序。但由于是存储于存储器中，就象错误码一样，一但去掉汽车电瓶而失去供电，所有的数据就会丢失。ECU能从存储器记录的数据中不断地学习驾驶者的驾驶风格，从而更加人性化。当然，一旦出现故障，也可以从存储器上读取到信息，从而为维修做出支持。

完成“思考”之后，ECU下一步需要做的就是“指挥”。受到ECU控制的是喷油器，负责调整喷油量和喷油时刻，同时汽油泵负责向其供油；点火控制器与点火线圈如何进行点火等等都受到ECU的控制。而在此之后，ECU需要再次接收数据以确认一个闭环控制的结束。

汽车电控单元ECU是以8051（即单片机）为核心所组成的电子控制装置，具有强大的数学运算、逻辑判断、数据处理与数据管理等功能。电子控制单元的主要任务是：向各种传感器提供它们所需的参考电压；接收传感器或其他装置输入的信号，并将它们转换为微机能够处理的数字脉冲信号；储存输入的信息，运用内部已有的程序对输入信息进行运算分析，输出执行命令；根据发动机性能的变化，自动修正预置的标准值；将输入信息与设定的标准值进行比较，如发现数据异常，确定故障位置，并把故障信息储存在存储器中。

1、发动机ECU

现在，汽车发动机的电子控制技术已经日趋完善，而国内外的柴油机电子控制技术则发展迅猛，新技术层出不穷。随着近年来高压燃油直喷系统和高压共轨喷射系统的发展，柴油机的燃油经济性得到很大的改善，而废气在循环EDR技术。氧化催化器和微粒捕捉器又改善了柴油机的排放指标，发动机ECU则对喷油和进气过程进行综合控制。保证发动机能够在保持良好动力性的基础上，达到最优的燃油经济性和排放性。同时降低噪声和振动。发动机管理系统的核心技术是单片机MCU，它为汽车动力传动系统从机械系统向电子系统转变提供了更强的计算处理能力。随着单片机功能的增强和智能功率集成电路的出现，使得ECU的设计更加简单，工作也更为可靠。

2、底盘系统ECU

一自动变速器，采用自动变速器，在驾驶时可以不踩离合器，实现自动换挡，而且发动机不会熄火，从可以有效的提高驾驶方便性。20世纪80年代以来，随着电子技术的发展，变速器自动控制更加完善，在各种使用工况下均能实现发动机与传动器的最佳匹配。二是电子控制悬架汽车的悬架系统一般是弹簧钢度和减震器阻尼特性不能改变的被动悬架，它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整。故难以满足汽车平顺性和操纵稳定性的更高要求。近年来，随着子控制和随动液压技术的发展。弹簧刚度和减震器阻尼特性、参数可调的电控主动和半主动悬架在汽车上逐步得到应用和发展。

3、操纵系统ECU

提高汽车的操纵稳定性，过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动器的性能来实现。随着计算机传感器和执行机构的迅速发展，各国研发了有各种ECU为主题，能改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统，如防爆死制动系统。牵引力控制系统、四轮转向系统、车辆动力学控制系统、轮胎压力检测系统等。

4、车身ECU

汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多，如汽车的视野性、方便性、舒适性，娱乐性、通信功能等。视野性是指驾驶员在驾驶过程中不改变操作姿势时。对道路及周围环境观察的可见范围。视野控制技术指的是对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制，以及对电动刮水器、洗涤器和除霜。气等的电子控制方便性，除指驾驶员乘车进出车厢和行李货物装卸方便外，还包括对汽车电动门窗、电动门锁与点火钥匙锁、电动后视镜、电动车顶等的控制。车身电控设备主要包括照明。名系统、自动座椅系统、自动空调系统、自动雨刮和车窗系统、多媒体系统等。

21世纪汽车的三大任务是安全、节能、环保。其中环保与节能主要体现在发动机与传动器的电子控制以及燃料电池、CAN通讯、X-By-Wire 为代表的电动汽车、整体控制技术方面，而行驶安全性则主要体现在丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物、TCS、VDC、四轮转向、TPMS等核心电子控制技术的发展上。除此之外，还有为提高行驶舒适性而开发的电控悬架技术，以及为提高汽车智能化而开发的自动避撞系统、车载导航系统等电子控制技术，这些都与ECU的发展是分不开的。

ECU作为控制单元,影响着汽车的各种性能，随着电子技术发展,控制技术越加复杂。ECU状态管理器的研究在充实和完善国内对AUTOSAR的研究和推动汽车电子行业的发展具有一定的实际意义和实用价值。 AUTOSAR平台中包含大量的基础软件模块和应用软件组件。ECU状态管理器本身作为一个基础软件模块，它属于系统服务层，为AUTOSAR软件架构中的所有层次的模块提供服务，与其他模块密切相关。ECU状态管理器的研究和探索对于AUTOSAR的软件模块起到相辅相成的作用。以ECU为核心的汽车电子控制技术极大的提高了汽车的动力性、燃油经济性，降低了尾气排放量。ECU的复杂程度逐渐提高，控制逻辑也变得越来越复杂，而开发周期却要求越来越短。

最初、汽车电子基础软件是没有标准的、各 OEM厂商、零部件供应商和软件开发商针对不同类 型不同型号的ECU提供不同的软件，这些软件间没 有通用性可言。随着汽车电子技术的不断发展一些问题开始出现。如，由于处理器（ CPU）不断升级 导致不同的CPU间的软件移植滞后．以及不同实时 操作系统的应用程序接口（API）不同导致应用程序的 移植性差等。

电子控制单元 electronic control unit，ECU 用于处理传感器提供的信息，并发出控制指令的部件。

规定了电子数据鉴定中汽车电子数据检验的仪器设备、现场检验步骤、实验室检验步骤、 检验记录和鉴定意见表述等要求。 适用于电子数据鉴定中汽车电子数据的提取和检验。

GB 7258—2017 机动车运行安全技术条件

GB/T 19056 汽车行驶记录仪

GB/T 19392 车载卫星导航设备通用规范

GB/T 29360 电子物证数据恢复检验规程

GB/T 29362 电子物证数据搜索检验规程

GA/T 1568 法庭科学 电子物证检验术语

GA/T 1572—2019 法庭科学 移动终端地理位置信息检验技术方法

ISO 26262作为针对汽车安全汽车传感器风险的国际标准，为车用ECU软件的开发和设计提供了指导和规范。

《中 华 人 民 共 和 国 司 法 行 政 行 业 标 准》SF/T 0077—2020

GB 7258—2017、GB/T 19056、GB/T 19392、GA/T 1568界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

ECU接受来自传感器的各种信息，经过处理、分析以后，发出控制信号给各种执行器。在发动机匹配工作中，就是通过各种匹配实验，对ECU各种参数进行设置，从而达到发动机匹配工作的目标。