我们可以从不同的维度对汽车电子控制技术进行分类,最常见和最实用的分类方法是按照被控制的系统或功能模块来划分。

以下是汽车电子控制技术的主要分类:
按功能系统划分(最常用)
这是最主流的分类方式,涵盖了现代汽车上的主要电子控制系统。
动力传动系统电子控制
这是汽车电子技术中发展最早、最核心的部分,主要目标是优化动力输出、降低油耗和排放。
- 发动机电子控制: 这是“汽车大脑”的核心,通过发动机控制单元精确控制:
- 燃油喷射: 控制喷油量和喷油时机。
- 点火正时: 控制最佳点火时间。
- 怠速控制: 维持稳定的怠速转速。
- 排放控制: 控制EGR、碳罐等,减少污染物排放。
- 可变气门正时/升程: 优化不同转速下的进排气效率。
- 自动变速器电子控制: 通过变速器控制单元实现:
- 自动换挡逻辑: 根据车速、油门开度等选择最佳挡位。
- 平顺换挡控制: 减少换挡冲击。
- 锁止离合器控制: 提高传动效率,降低油耗。
- 混合动力与纯电动汽车控制: 这是当前的热点,涉及:
- 整车控制器: 协调发动机、电机、电池等部件的工作。
- 电机控制器: 控制驱动电机和发电机的扭矩和转速。
- 电池管理系统: 监控电池状态(电压、电流、温度),保护电池安全,估算剩余电量。
底盘电子控制
主要用于提升车辆的操控性、稳定性和安全性。

- 防抱死制动系统: 防止紧急刹车时车轮抱死,保证车辆转向能力。
- 电子制动力分配: 自动调节前后轮的制动力分配,提高制动效能。
- 电子稳定程序: 当车辆有侧滑或失控风险时,通过对单个车轮进行制动来帮助车辆恢复稳定。
- 电子助力转向: 根据车速提供大小合适的转向助力,低速轻便,高速沉稳。
- 主动悬架控制: 通过调节减震器的阻尼或悬架高度,改善操控性和舒适性。
- 牵引力控制系统: 防止起步或加速时驱动轮打滑。
车身电子控制
主要关注车辆的舒适性、便利性和安全性。
- 中央控制门锁与防盗系统: 实现遥控锁车、自动落锁、防盗报警等功能。
- 电动车窗与电动后视镜: 带有防夹、一键上下、电动折叠、加热、记忆等功能。
- 座椅调节系统: 电动调节、座椅加热/通风/按摩、座椅位置记忆。
- 自动空调系统: 自动调节车内温度、风量、风向,保持舒适环境。
- 灯光控制系统: 自动头灯、自适应远光灯、日间行车灯、氛围灯等。
- 雨刮与洗涤控制: 雨量感应式雨刮,根据雨量大小自动调节速度。
- 智能进入与一键启动: 无需钥匙即可解锁和启动车辆。
信息娱乐与通信系统
这是人车交互的主要界面,也是当前智能化、网联化的核心。
- 车载信息娱乐系统: 包括导航、收音机、蓝牙、USB连接、语音控制、视频播放等。
- 车载通信系统: 包括GPS定位、紧急呼叫、远程控制(手机App解锁、启动、空调等)。
- 高级驾驶辅助系统: 这是迈向自动驾驶的关键一步,通过各种传感器(摄像头、雷达、激光雷达)辅助驾驶员。
- 自适应巡航控制: 自动跟车,保持安全距离。
- 车道保持辅助: 在车辆偏离车道时发出警告或主动修正方向。
- 自动紧急制动: 检测到碰撞风险时自动刹车。
- 盲点监测、后方交通预警等。
安全与被动安全系统
在事故发生时保护乘员安全。
- 安全气囊控制单元: 在碰撞发生时,精确计算碰撞强度和角度,决定引爆哪些安全气囊。
- 安全带预紧器: 在碰撞瞬间收紧安全带,将乘员固定在座位上。
- 胎压监测系统: 实时监测轮胎压力,确保行车安全。
按技术层级划分
从更宏观的视角看,汽车电子控制技术可以分为三个层级:

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基础电子技术: 构成整个电子系统的物理基础。
- 半导体器件: 微控制器、传感器、功率半导体(如IGBT)。
- 电子元器件: 电容、电阻、电感等。
- PCB电路板: 电子元器件的载体。
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核心控制技术: 实现各种功能的核心算法和软件。
- 嵌入式软件: 运行在ECU中的程序代码,是实现控制逻辑的关键。
- 控制算法: 如PID控制、模糊控制、模型预测控制等,用于精确执行控制指令。
- 通信协议: 如CAN、LIN、FlexRay、以太网等,用于ECU之间的数据交换。
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系统集成与网络技术: 将独立的ECU连接起来,实现整车协同工作。
- 车载网络: 构建车内的高速数据总线。
- 域控制器: 将功能相关的多个ECU整合到一个强大的计算平台中,减少线束,提高效率。
- 整车电子电气架构: 从分布式向集中式演进,是支撑未来“软件定义汽车”的骨架。
汽车电子控制技术已经从过去分散的、单一功能的控制系统,发展到现在高度集成、网络化、智能化的复杂系统,其发展趋势是:
- 从分布式到集中式: 域控制器和中央计算平台成为主流。
- 从功能安全到预期功能安全: 不仅保证系统不出错,还要确保系统能完成预期的安全功能。
- 从硬件定义到软件定义: 软件在汽车价值中的比重越来越高,通过软件升级即可实现新功能。
- 与新能源、自动驾驶深度融合: 电子控制是电动汽车和智能汽车的基石。
