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
分类中⽂描述功能描述缩写
动⼒总成传动系统的综合控制  POWERTRAIN
CONTROL MODULE PCM
发动机控制系统  ENGINE  CONTROL
MODULES ECM
f1赛车
⾃动变速器控制  ELECTRONIC  CONT
ROL TRANSMISSION ECT
电⼦控制汽油喷射  ELECTRONIC  FUEL
INJECTION SYSTEM EFI
电⼦点⽕控制  ELECTRONIC  SPAR
K CONTROL ESA 空调控制系统
AIR-
CONDITIONER  CONT
ROL SYSTEM
ACC 巡航控制系统  CRUISE  CONTROL CCS
安全性
红旗盛世与舒适性制动防抱死控制系统  ANTI-LOCK  BARKE
SYSTEM ABS
电⼦差速锁  ELECTRONIC  DIFFE
RENTIAL SYSTEM EDS
驱动防滑控制系统/牵引⼒控制系统  ACCELERATION  SLI
P REGULATION/
TRACTION  CONTRO
L SYSTEM
TCS/
ASR
车辆稳定性控制  VEHICLE  STABILITY CONTROL
VSC/
车辆稳定性控制CONTROL
ELECTRONIC  STABIL
ITY PROGRAM VSC/ ESP
制动⼒分配装置  ELECTRIC  BRAKE
FORCE
DISTRIBUTION/
FOUR
WHEEL  STEERING
EBD/
FWS
线制动系统  BRAKE-BY-WIRE BBW
制动辅助系统  ELECTRONIC  BRAKE
ASSIST EBA
车距控制辅助系统  DISTANCE  CONTRO
L ASSIST DCA
安全⽓囊控制模块  AIRBAG  CONTROL MODULE/
SENSING
AND  DIAGNOSTIC
MODULE
ACM/
SDM
主动⾏⼈保护系统  ACTIVE  PEDESTRIA
N PROTECTION
SYSTEM
APPS
乘员感知系统  OCCUPANT  POSITIO
N DETECTION
SYSTEM
OPDS
侧翻检测系统  ROLLOVER  DETECTI
ON SYSTEM RDS
轮胎压⼒监测系统  TIRE  PRESSURE
MONITOR SYSTEM TPMS
电⼦控制悬架系统  ELECTRONIC  DAMP
ER CONTROL EDC
底盘控制模块  CHASSIS  CONTROL
MODULE CCM
电动助⼒转向系统  ELECTRONIC  CONT
ROL POWER
STEERING
EPS
电⼦防盗系统  ELECTRONIC  ARTIC
LE SURVEILLANCE EAS 发动机防盗锁系统  IMMOBILIZER IMMO
被动⽆钥匙门禁系统  PASSIVE  KEYLESS
ENTER PKE
遥控⽆钥匙门禁系统  REMOTE  KEYLESS
保时捷panamera报价ENTRY RKE
下坡⾏车辅助控制系统  DOWN-HILL ASSIST CONTROL
DAC
车道偏离警⽰系统  LANE  DEPARTURE
WARNING SYSTEM    LDWS
倒车雷达系统  PARKING  DISTANCE
CONTROL PDC 泊车辅助系统  PARK ASSIST PS
BLINDSPOT  INFORM
盲点信息系统  BLINDSPOT  INFORM
ATION SYSTEM BLIS 车
⾝系统整车控制模块  VEHICLE  CONTROL
MODULE VCM
车⾝控制模块  BODY
CONTROL  MODULE BCM
智能接线盒  SMART  JUNCTION
BOX SJB
电⼒功率管理  ELECTRIC  POWER
普锐斯电池MANAGEMENT EPM
分类中⽂描述功能描述缩写
车⾝⽓候控制  CLIMATE  CONTRO
L SYSTEM CCS ⾃动头/尾灯控制
AUTOMATIC
HEAD/TAIL  LAMP
CONTROLS
ALC
⾃适应汽车前照灯  ADAPTIVE  FRONT
LIGHTING SYSTEM AFS ⼆极管尾灯控制
LED
REAR  COMBINATIO
N LAMP
LRCL
电动座椅控制系统  SEAT
CONTROL  MODULE SCM 车门控制模块  DOOR MODULE DM
娱乐信息系统车载信息服务  TELEMATICS
⼈机界⾯  Man
Machine  Interface MMI
车载卫星定位导航系统  GLOBAL  POSITIONI
NG SYSTEM GPS 收⾳机  RADIO
2011款马自达3后座娱乐系统
REAR
SEAT  ENTERTAINM
ENT SYSTEM
RSE 车载⾳响系统  AMPLIFIER
车载视频系统  DVD
VIDEO  SYSTEM DVD
车载电视系统  TELEVISION  SYST
EM
电⼦仪表盘
ELECTRONIC
INSTRUMENT  SYST
EM
EIS
⽹关模块  GATEWAY  MODUL
E
车载⾃动诊断系统  ON-
BOARD  DIAGNOSTI
CS
OBD
车载逆变器  POWER  INVERTER
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。
车载gps定位系统
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。