ECU 소프트웨어 구조와 계층별 기능, 차량 통합 사례(가정)까지

 

전기차와 자율주행차 시대가 본격화되면서 자동차는 점점 더 많은 소프트웨어로 움직이고 있습니다.
그 중심에는 전자제어장치, 즉 ECU가 있으며, 이 안에는 정교하게 나뉜 소프트웨어 계층이 존재합니다.

이번 글에서는 자동차 소프트웨어 설계를 이해하는 데 도움이 될 수 있도록 작성하였습니다.

1. ECU의 소프트웨어 계층별 구조
2. BMS 기능을 예로 본 계층별 역할
3. 통합 관점에서의 고려사항과 동작 흐름
4. 실제 차량 개발 구조 (OEM-Tier1 간 분담) 까지 단계별로 정리해보았습니다.

---

1. ECU 소프트웨어는 어떻게 구성될까?

계층구성 요소주요 역할

Application Layer	ASW	배터리 제어, 제동 제어 등 기능 로직 수행
Middleware Layer	RTE	ASW와 BSW를 중계하는 인터페이스, AUTOSAR 기반
Basic Software Layer	BSW	센서, 릴레이, 메모리 등 하드웨어 제어 소프트웨어
Hardware Abstraction Layer	MCAL	하드웨어 종속성을 줄이는 추상화 계층
Hardware Layer	MCU	실제 센싱, 연산, 제어 신호 실행하는 반도체 칩

이렇게 나뉜 계층은 각자의 역할을 수행하면서도, 통합되어 하나의 ECU 시스템으로 동작하게 됩니다.

---

2. BMS 기능별 소프트웨어 계층 역할 정리

각 계층은 독립적으로 개발되지만, 서로 정밀하게 협력해 정확하고 빠르게 기능을 수행해야 합니다.

---

3. 통합 관점에서 신경 써야 할 것들

데이터 흐름	센서값이 누락 없이 계층 간 전달되어야 함
주기 및 우선순위	타이밍 요구사항 충족 (예: 10ms 주기)
실시간성	과전압 시 빠르게 릴레이 차단 필요
인터페이스 정합	함수와 데이터 구조가 일치해야 함
오류 감지	각 계층에서 예외 상황을 감지하고 복구 가능해야 함

예를 들어, 셀 전압이 4.3V로 상승하면 다음과 같은 흐름으로 동작합니다:

1. MCU가 ADC로 전압을 읽음
2. BSW가 이를 인터페이스 처리
3. RTE를 통해 ASW로 전달
4. ASW가 과전압 판단 후 릴레이 차단 요청
5. BSW가 릴레이 출력
6. MCU가 실제 회로를 차단

---

4. 실제 차량 설계에서의 소프트웨어 구조

실제 차량에서는 완성차 업체(OEM)와 부품 업체(Tier1)가 역할을 나눠 협업합니다.

• Tier1: ECU 하드웨어(MCU), BSW, RTE, 일부 ASW 설계
• OEM: 차량 전체 요구 사항 정의, 주요 ASW 로직, 통신 구조 설계

모든 ECU는 도메인 컨트롤러 또는 차량 중앙 제어 유닛과 통신하며, 서버형 구조로 발전하는 추세입니다.

---

마무리하며

자동차의 기능은 이제 전자제어장치(ECU)와 소프트웨어로 구현됩니다.
이제는 로직 하나, 통신 하나도 차량의 안전과 직결되기 때문에 계층 간 협력과 통합이 매우 중요합니다.

이번 포스팅이 자동차 소프트웨어 구조를 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.