電子控制器（Electronic Control Unit, ECU）對(duì)于汽車的重要性不言而喻。隨著主機(jī)廠對(duì)于軟件的復(fù)雜性和多樣性需求越來(lái)越高，ECU的軟件刷新功能越來(lái)越重要。同時(shí)，隨著主機(jī)廠對(duì)降低庫(kù)存、縮短供貨周期等有著愈發(fā)迫切的需求，在線刷新的應(yīng)用模式應(yīng)運(yùn)而生并逐步得到推廣應(yīng)用。本文主要介紹聯(lián)合電子的ECU在線刷新方案。

1 ECU傳統(tǒng)刷新策略和供貨方案面臨的挑戰(zhàn)

目前的ECU軟件都支持刷新功能，以支持ECU的軟件更新。ECU的刷新策略會(huì)基于一份刷新規(guī)范開(kāi)發(fā)。聯(lián)合電子與主機(jī)廠（包括刷新設(shè)備開(kāi)發(fā)商）都會(huì)遵循同一份刷新規(guī)范，該規(guī)范一般參考ISO14229、ISO15765、ISO11898等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和主機(jī)廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。刷新規(guī)范中通常會(huì)定義以下幾點(diǎn)：電源模式，會(huì)話管理，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層通訊，診斷服務(wù)，刷新流程。目前聯(lián)合電子的ECU軟件刷新策略，支持了完善的數(shù)據(jù)安全校驗(yàn)和刷新限制校驗(yàn)機(jī)制，以確保軟件刷新過(guò)程的數(shù)據(jù)安全性和軟件刷新應(yīng)用場(chǎng)景的正確性。

但傳統(tǒng)的ECU刷新策略，由于在供應(yīng)商端對(duì)于項(xiàng)目批產(chǎn)ECU硬件和軟件進(jìn)行了嚴(yán)格的綁定并執(zhí)行了相關(guān)的校驗(yàn)，在保障足夠安全可靠的同時(shí)，也使得主機(jī)廠在生產(chǎn)過(guò)程中缺乏一定的靈活性和柔性管理空間。這種項(xiàng)目模式在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇、產(chǎn)品迭代加快的汽車產(chǎn)業(yè)大背景下，面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn)：

主機(jī)廠的生產(chǎn)排產(chǎn)不夠靈活，每一個(gè)車型和配置都要對(duì)相應(yīng)的ECU進(jìn)行提前備貨和生產(chǎn)準(zhǔn)備。對(duì)于主機(jī)廠生產(chǎn)計(jì)劃臨時(shí)排產(chǎn)，往往難以滿足。

ECU供貨周期長(zhǎng)，硬件的批產(chǎn)需要等待軟件的設(shè)計(jì)凍結(jié)，每一個(gè)ECU的數(shù)據(jù)凍結(jié)到批量供貨周期大約需要2～3月時(shí)間，難以滿足市場(chǎng)要求和主機(jī)廠需求。

為了滿足多個(gè)車型配置的生產(chǎn)計(jì)劃，需要為每個(gè)與之對(duì)應(yīng)的ECU預(yù)備相應(yīng)的庫(kù)存量，因此龐大的ECU庫(kù)存，帶來(lái)管理成本增加，且存在呆滯庫(kù)存的風(fēng)險(xiǎn)。

2 聯(lián)合電子ECU在線刷新解決方案

針對(duì)這些局限性，聯(lián)合電子推出了ECU在線刷新的解決方案。對(duì)于實(shí)施ECU在線刷新的項(xiàng)目，主機(jī)廠只需要采購(gòu)一個(gè)底板ECU硬件以及對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目批產(chǎn)數(shù)據(jù)，即可滿足整車生產(chǎn)要求。其中，底板ECU中的軟件支持不同項(xiàng)目的批產(chǎn)數(shù)據(jù)的刷寫要求。

2.1 在線刷新流程簡(jiǎn)介

主機(jī)廠的在線刷新，通常流程為：聯(lián)合電子在ECU硬件批產(chǎn)后，將刷入基礎(chǔ)軟件的底板ECU提供給主機(jī)廠。其中，基礎(chǔ)軟件是指僅支持刷新功能、不支持應(yīng)用層功能的ECU底層軟件。后續(xù)整車項(xiàng)目批產(chǎn)后，聯(lián)合電子再提供項(xiàng)目批產(chǎn)軟件給主機(jī)廠。主機(jī)廠需要管理軟件數(shù)據(jù)和制定刷新流程。在車輛裝配的過(guò)程中，主機(jī)廠進(jìn)行ECU刷新。如下圖：


圖1 在線刷新示意圖

從主機(jī)廠的角度，需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件數(shù)據(jù)，可以通過(guò)標(biāo)簽或者物流號(hào)來(lái)追溯ECU版本。

2.2 在線刷新的軟件策略

圖2中為ECU平臺(tái)存儲(chǔ)器分配的方案。ECU正常運(yùn)行時(shí)，軟件運(yùn)行在應(yīng)用軟件和標(biāo)定數(shù)據(jù)片區(qū)，以支持發(fā)動(dòng)機(jī)噴油點(diǎn)火及相關(guān)整車功能。在刷新模式下，軟件運(yùn)行在引導(dǎo)程序片區(qū)，應(yīng)用層功能被禁止，應(yīng)用軟件和標(biāo)定數(shù)據(jù)會(huì)被刷寫。如果在刷寫過(guò)程中由于通訊干擾或電源斷電等原因產(chǎn)生異常中斷，此時(shí)ECU已不能支持整車應(yīng)用層功能，但由于引導(dǎo)程序部分還是完整的，ECU可以支持再次刷寫。底板ECU中的軟件是僅包含引導(dǎo)程序的基礎(chǔ)軟件，僅能夠支持刷新功能，不支持其他功能，這也確保了底板ECU不能用于刷新之外的其他用途；項(xiàng)目ECU軟件則是包含引導(dǎo)程序、應(yīng)用軟件、標(biāo)定數(shù)據(jù)的全功能軟件。


圖2 存儲(chǔ)器分配

同時(shí)，為了支持底板ECU刷新功能的通用性，需要通過(guò)升級(jí)ECU基礎(chǔ)軟件和工具鏈，解除底板ECU軟件對(duì)項(xiàng)目號(hào)檢查和互刷限制，從而在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)底板ECU可以應(yīng)對(duì)多個(gè)項(xiàng)目軟件的刷新需求。

除此之外，在線刷新底板ECU的刷新策略繼承了其他諸如安全校驗(yàn)、數(shù)字簽名等安全技術(shù)，使得在線刷新底板ECU兼具一定的靈活性和必要的安全性。


3 在線刷新的優(yōu)勢(shì)

聯(lián)合電子ECU在線刷新的項(xiàng)目方式和供貨模式，將給主機(jī)廠帶來(lái)更大的柔性管理空間，具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

靈活排產(chǎn)：將ECU的硬件批產(chǎn)與軟件批產(chǎn)分開(kāi)，硬件批產(chǎn)后即可供貨，軟件批產(chǎn)后主機(jī)廠可以結(jié)合裝車計(jì)劃在線刷新；

縮短供貨周期：硬件提前到位，該方案可以節(jié)省項(xiàng)目批產(chǎn)后的硬件驗(yàn)證流程，軟件交付后可以立即裝車刷新，縮短ECU的供貨周期；

降低庫(kù)存：ECU硬件適用于多個(gè)軟件，減少市場(chǎng)變化產(chǎn)生的庫(kù)存；減少軟件設(shè)計(jì)變更產(chǎn)生的庫(kù)存；

減少返工：降低軟件變更帶來(lái)的影響，主機(jī)廠可以及時(shí)更新軟件。

ECU的在線刷新需要與主機(jī)廠的工廠產(chǎn)線節(jié)拍相配合，更需要保證在線刷新過(guò)程的可靠性。整車在線刷新的可靠性是個(gè)系統(tǒng)工程，涉及軟件自身魯棒性、環(huán)境電磁干擾、整車電子電氣架構(gòu)（是否經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)、終端電阻適配等）、通訊時(shí)間參數(shù)設(shè)置、診斷刷新設(shè)備魯棒性等多方面。一方面，按照標(biāo)準(zhǔn)的推薦方案正確應(yīng)用刷新流程會(huì)使刷新穩(wěn)定可靠，另一方面，ECU刷新策略確保刷新異常中斷后可以支持再次刷新。

目前，聯(lián)合電子的ECU在線刷新方案已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多個(gè)主機(jī)廠客戶，大大提高了主機(jī)廠的生產(chǎn)效益，收到了廣泛的認(rèn)可。