原创 汽车电子产品分类

汽车电子是安装在汽车上所有电子设备的总称，通常而言电子模块作为汽车子系统的一部分，相对比较陌生。随着汽车工业的发展和消费者不断提高的期望，使得各家厂商更加注重提高汽车安全性、减低能耗、改善舒适性和增加娱乐及辅助功能，以提高汽车产品的竞争力。在这个过程中汽车电子化的程度越来越高，电子模块也越来越多，在整车的各个位置发挥着其巨大的作用。按照电子模块对汽车行驶性能作用的影响一般可分为汽车电子控制模块和车载电子模块两类。

⑴ 汽车电子控制模块：是保证汽车完成基本行驶功能不可或缺的控制单元，往往需要与其他系统如机械装置、显示设备等执行机构配合使用。汽车电子控制模块通常被划分至汽车的子系统如动力传动系统、底盘电子控制系统、车身电子控制系统和其他控制系统中作为控制单元存在的。

⑵ 汽车车载电子模块：与汽车基本行驶功能无关，但是极大的提升汽车舒适和使用性的电子模块，此类产品通常是从工业应用或消费电子产品转化而来的。汽车车载电子模块主要包括汽车信息系统、导航系统和汽车娱乐系统等。

参考Ross T. Bannatyne在《The Changing World of Automotive Electronic Control Unit》一文中的分法，则将传统电子模块分法分为几大类：动力总成（Powertrain）、安全性与舒适性（Safety & Convenience）、娱乐信息系统（Entertainment &Information）和整车/车身控制（Vehicle/BodyControl）。

表0.1　传统汽车电子模块一览表

① 动力总成

    动力总成控制是传统汽车的技术核心，电子控制模块需要处理很多输入信号，实现复杂和实时性非常高的控制；主要有发动机控制系统（ECM）、动力总成控制模块（PCM）和自动变速箱控制系统（ECT）等。其中最为重要的是发动机控制系统，控制着内燃机各个部分的运作，从最简单控制每个引擎周期的注油量，发展到发动机集成控制模块，可集成电子控制汽油喷射（EFI）、电子点火控制（ESA）、怠速控制（ISC）、谐波进气增压控制系统（ACIS）、空调控制（A／C）和怠速混合气浓度调节（VAF）等功能。动力总成控制模块通过接收发动机控制系统与自动变速箱控制系统的输入，智能地协调发动机与变速箱的工作，提高动力总成匹配性，在获取最佳的动力输出的同时有效降低了燃油消耗。自动变速箱控制系统主要根据汽车和路面的状态实现自动控制换档、失效保护和故障自诊断等功能。

② 安全性与舒适性

   与汽车安全相关的电子模块是必须要进行安全件认证的，因此这形成了不小的门槛。安全性电子模块有主动安全与被动安全之分，主要包括电子制动控制、安全气囊（SRS）、电子防盗系统（EAS）和底盘控制系统。

  电子制动控制从最初的自动防抱死刹车系统（ABS），到驱动防滑控制系统（ASR），到现在的电子制动力分配（EBD），在混合动力系统中已经使用了线制动系统（BBW）进行能量回收；另一方面辅助制动系统（EBA）也逐渐应用在实际中。ABS在制动过程中调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得较好的制动效果；ASR是指在汽车制动的瞬间，对各个轮胎附着地面的状态进行测算得出不同的摩擦力，调节各个轮胎的制动情况以达到平衡的情况；TCS依靠传感器检测打滑的特征，触发车身系统进行点火时间、气门、油门、档位和制动等保证车轮不打滑；BBW由电动机驱动制动钳块，缩短了制动反应时间，并可实现控制制动力的大小及各轴制动力分配；EBA通过感应刹车踏板的作动需求程度，判断当前的刹车的意图，在紧急的刹车过程中，EBA将会提高油压帮助ABS尽可能发挥作用。制动的辅助系统如车距控制辅助系统（DCA），通过控制与前车的车距达到安全的目的。

   安全气囊系统称为SRS，分为驾驶员方、副驾驶方、左右两侧和膝盖方几个位置；其控制模块一般称为ACM或SDM，负责检测汽车碰撞并触发气体发生器；目前的发展是乘员感知系统（PODS）的应用来进一步提高安全性。提高电子防盗系统主要包括发动机防盗锁系统（IMMO）、被动无钥匙门禁系统（PKE）和遥控无钥匙门禁系统（RKE），未来IMMO与PKE的组合将成为主流配置。

   底盘悬挂控制系统主要包括电子控制悬架系统（EDC）、底盘控制模块（CCM）和电动助力转向系统(EPS)等。EDC和CCM是综合的控制模块，实现底盘与悬挂的控制；EPS通过电机提供辅助扭矩的动力转向系统，VCS其他的安全系统诸如轮胎压力监测系统（TPMS），作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警。随着对汽车的舒适性和易驾驶性的要求，辅助的模块也越来越多，比如倒车雷达系统（PDC）、下坡行车辅助控制系统（DAC）、车道偏离警示系统（LDWS）和泊车辅助系统（PS）等。

③ 整车与车身控制

   整车与车身控制部分的汽车电子模块，主要控制的对象为汽车车身、座椅、车门、雨刮和灯光系统。主要包括有整车控制模块（VCM）、车身控制模块（BCM）、自动头/尾灯控制、弯道辅助照明系统（AFS）、电动座椅控制系统和车门控制模块等。其中VCM是综合管理其它的电子模块如EPS、ACC、ACS和ESC等系统；BCM则与其他的模块一起工作，共同完成对车身的控制。

④ 娱乐信息系统

    汽车娱乐信息系统是收集和处理车内外环境的各种信息，利用软件、无线通讯、多媒体等技术实现多媒体娱乐、GPS定位导航、无线上网、无线通讯、移动办公和数字仪表等功能，提高驾驶的安全性和舒适性的汽车信息娱乐设备。这一部分与上一分类的车载电子模块是较为一致的，在消费电子发展的今天，未来越来越多的应用将会在汽车平台上实现。

    按照上述的划分，将所提到的电子模块罗列到了表0.1中。随着电子技术的发展，特别是小型化和集成化的特点，使得汽车电子模块的发展是更为融合和系统化。越来越多的所列模块的功能还是还存在于整个电子系统中的，但功能的实现是由一个集成的电子模块所完成。比如TPMS的接收器已经被BCM所整合，目前TPMS一般是指胎压传感器；传动系统控制模块将发动机控制系统和其他的功能模块集成在了一起。随着技术的发展，未来的集成化电子系统平台，将会成为汽车电子模块和系统发展的方向。