前段时间和一个做两轮车的朋友聊天,他突然问了我一个问题。
他说:“为什么汽车里什么东西都叫ECU?两轮车却有的叫中控,有的叫VCU,还有的叫ECU呢?”
发动机有ECU,ABS有ECU,安全气囊有ECU,车身有ECU,连毫米波雷达、摄像头都有人叫ECU。甚至做UDS诊断的时候,一个雷达、一个尾灯控制器、一个空调控制器,在协议里面全都是一个ECU。
那ECU到底是什么?
如果按照字面翻译,Electronic Control Unit,不就是电子控制单元吗?那岂不是只要里面放了一颗MCU(单片机),都可以叫ECU?这样叫还有意义吗?
其实,这并不是汽车行业命名混乱,而是很多人不知道,ECU这个词,经历过一次身份的转变。今天它的意思,已经和三十年前完全不一样了。
很多年轻工程师第一次接触汽车电子,都会觉得ECU是一个很大的概念。不过事实上,它最开始一点都不大。
时间回到上世纪八九十年代,那时候汽车电子远没有今天复杂。一辆车真正意义上的电子控制器,其实也没有几块。因为各种大灯空调都是机械开关控制的,只是发动机需要控制喷油、点火、怠速、排放,于是厂家做出了一块电子控制器,给它的名字叫 Electronic Control Unit,简称 ECU。
注意,这时候虽然它的全称就是”电子控制单元”,但是整个行业默认,它指的就是发动机控制电脑。
所以直到今天,很多修理厂老师傅还会说:“ECU坏了。”他并不是说整辆车所有控制器都坏了。他说的是发动机电脑。
如果你翻一些二十多年前的维修手册,你会发现里面提到ECU,几乎默认都是发动机控制器。那个年代,ECU几乎就是发动机的代名词。
后来,汽车越来越智能,越来越多的功能开始由软件完成。自动变速箱出来了,需要一块控制器;ABS出来了,需要一块控制器;ESP出来了,需要一块控制器;安全气囊、车身控制、空调、座椅、大灯、车门、雷达、摄像头……
控制器越来越多……
一辆车,从原来的一两块电脑,慢慢变成了几十块,甚至上百块电脑。这时候,工程师突然遇到了一个很现实的问题。以前只有一块ECU,所以叫ECU没有歧义。现在几十块都是电子控制器,总不能全部叫发动机ECU吧?
于是,汽车行业没有重新发明一个新名字,而是保留了ECU这个词,从名称上也是对的。只是,它的含义发生了变化,它不再代表发动机,而是代表任何一个具有独立控制能力、能够完成特定功能的电子控制节点。
也就是说,从这一刻开始,ECU从一个产品名字,变成了一类产品的统称。
各种部件的新命名
很多人会发现,后来又冒出来很多新的缩写,比如 BCM、VCU、TCU、BMS、HCU……
其实这些名字,并不是为了替代ECU。恰恰相反,它们都是ECU,都是电子控制单元,只不过,每一个ECU终于有了自己的名字。
BCM,是Body Control Module,负责车身电子。
TCU,是Transmission Control Unit,负责变速箱。
VCU,是Vehicle Control Unit,负责整车协调。
BMS,是Battery Management System,负责电池。
从软件架构上来说,它们完全是不同的模块;但从电子电气架构来看,它们又都是一个独立的ECU。
所以今天做汽车诊断的时候,你会发现一个很有意思的现象,UDS协议里面,很少关心你到底是什么控制器。它只关心,你是不是一个ECU。只要你拥有独立的软件、独立的Bootloader、独立的诊断地址、独立的软件版本,那么在UDS眼里,你就是一个ECU。
发动机如此,雷达也是如此,一块小小的大灯控制器,同样如此。
还有一个特别容易混淆的缩写,就是MCU。如果你做嵌入式,MCU代表Microcontroller Unit,也就是单片机。但如果你做新能源汽车,MCU很多时候又代表Motor Control Unit,也就是电机控制器。
所以汽车行业经常会出现一句很有意思的话。
“MCU里面用的是什么MCU?”
虽然缩写一样,但根本不是一回事。
两轮车如何命名
说到这里,再看看两轮车行业,就会发现一个很有意思的现象。今天两轮车电子,其实正处于汽车二十年前那个阶段。
同样一块板子,有人叫控制器,有人叫中央控制器,有人叫VCU,有人叫ECU,还有人直接叫主板。而形式上,有的放在电机控制器里面,有的放在仪表里面,有的放在TBOX里面。
甚至同一家公司的不同项目,名字都不一样。
原因其实很简单。
不是谁叫错了,而是整个行业还没有形成统一的电子电气架构,大家更多还是从产品功能去命名,而不是从系统架构去命名。
随着两轮车越来越智能,这种命名方式迟早会遇到瓶颈。
如果让我给未来的两轮车做一次命名,我更倾向于借鉴一下现有的汽车电子。
整车的大脑,负责状态机、上下电、能量管理、整车故障管理,就叫VCU。
负责FOC、电流环、速度环、MOS驱动的,就叫MCU,也就是电机控制器。
负责电池管理的继续叫BMS。
负责仪表、中控、UI、人机交互的叫HMI。
未来,随着智能化功能的丰富,以及车身部件的逐渐增加,如灯光、鞍座锁、USB充电、挡风玻璃逐渐独立出来,也完全可以形成自己的BCM。
再往后,BSD、毫米波雷达、摄像头、防碰撞算法越来越成熟,甚至可以拥有独立的ADAS ECU。
这样,每一个模块都有明确的职责,每一个控制器都是一个独立的ECU。
软件可以独立开发;硬件可以独立升级;诊断可以独立完成;OTA也可以独立发布。
这其实就是汽车电子过去几十年一直在做的事情,不过两轮车行业需要一两个带头大哥,目前看这方面依然得是九号来扛。
ECU只是一个英文缩写,我觉得,它更像一个行业发展的缩影。
当一辆车只有一块电子控制器的时候,ECU就是它第一个电子化的部件 —— 发动机电脑。
当一辆车拥有几十块电子控制器的时候,ECU就变成了所有控制节点的统称。
名字没有变,变的是整个行业对于电子电气架构的理解。而今天的两轮车,正在经历汽车当年走过的那条路。
也许再过几年,我们讨论的不再是”控制器”“中控”“仪表”,而是VCU、HMI、MCU、BCM、TBOX、BMS……
它们每一个都有自己的软件、自己的诊断地址、自己的OTA能力,同时又共同组成一辆车完整的电子电气系统。
到了那个时候,ECU这个词,也就真正属于两轮车行业了。
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