汽车电子技术包括哪些？

汽车电子技术包括哪些？都有什么特点？

汽车电子是当时十分热门的一个技术领域，其主要目的是通过用传感器、微处理器MPU等电控装置提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。

好的，汽车电子技术是现代汽车的重要组成部分，极大地提升了汽车的性能、安全性、舒适性和智能化水平。其主要内容及其特点如下：

一、主要包含内容（按功能领域划分）

动力总成控制系统:
- 发动机控制单元： 精确控制燃油喷射量、点火正时、气门正时（VVT）等，优化动力输出、燃油经济性和排放。
- 变速器控制单元： 控制自动变速箱（AT、DCT、CVT）的换挡逻辑、液力变矩器锁止等，实现平顺换挡和高效率。
- 电机控制器： 在混合动力和电动汽车中，精确控制驱动电机的转矩、转速和能量回收。
- 电池管理系统： 监测和控制高压电池组的状态（电压、电流、温度、SOC、SOH），保障安全、优化性能与寿命。
底盘与行驶控制系统:
- 防抱死制动系统： 防止车轮在紧急制动时抱死，维持转向能力和制动稳定性。
- 电子制动力分配/电子稳定程序： EBD优化前后轮制动力分配；ESP则通过主动控制个别车轮的制动力和发动机扭矩来防止车辆侧滑失控。
- 电子助力转向系统： 根据车速和转向角度提供合适的助力，改善操控感并节省燃油。
- 悬架控制系统： 可调阻尼减震器、空气悬架系统，提升舒适性和操控性。
- 电动驻车制动： 取代传统手刹，通过按钮或自动释放。
- 四轮驱动/驱动防滑控制系统： 优化各轮驱动力分配，提高牵引力和脱困能力。
车身与舒适性电子系统:
- 车身控制模块/整车控制器： 作为主要的“管家”，管理和协调多个车身功能（灯光、门窗、雨刮、防盗、驻车辅助等）。
- 空调控制系统： 实现自动恒温空调、空气净化和分区控制。
- 电动车窗、电调座椅、电动天窗控制： 提供便捷操作和记忆功能。
- 灯光控制： 智能大灯（自动点亮、高度调节）、LED/矩阵式大灯、自适应前照灯、氛围灯控制。
- 中控锁与无钥匙进入/启动系统： 提升便利性和安全性。
- 高级驾驶辅助系统： 虽然归入智能驾驶范畴，但其感知和控制单元常视为车身电子的一部分。包括ACC、AEB、LKA、BSD等。
信息娱乐与网联系统:
- 车载信息娱乐主机： 提供导航、收音机、媒体播放、蓝牙、手机互联（CarPlay/Android Auto）、触摸屏交互等。
- 仪表盘： 数字仪表盘或混合仪表盘，显示行车信息、导航、ADAS提醒等。
- 抬头显示系统： 将关键信息投射到驾驶员前方的挡风玻璃上。
- 车载通信单元： 实现车联网（V2X）功能，包括远程控制、OTA升级、紧急救援、车车/车路通信、移动热点等。
- 高级音响系统： 支持多音源、多区域控制和环绕声效。
主动安全与智能驾驶辅助系统：
- 感知传感器： 雷达（毫米波、激光）、摄像头（单目、多目）、超声波传感器、激光雷达。是ADAS的“眼睛”。
- 域控制器： 如智驾域控制器，负责融合多传感器数据，进行环境感知、路径规划和控制决策。
- 控制执行器： 电子助力转向、电子制动、电子油门等，接收域控制器的指令执行转向、制动、加减速操作。
- 应用功能： 自适应巡航、自动紧急制动、车道保持辅助、盲点监测、交通标志识别、自动泊车、高速公路领航驾驶等。
车载网络与电子电气架构:
- 总线系统： 负责车载各ECU之间的可靠通信，包括：
  - CAN： 最常用，用于中高速通信（动力、底盘、车身）。
  - LIN： 用于低速低成本场合（门窗、座椅）。
  - FlexRay： 用于高实时性需求（如线控系统、主动悬架）。
  - MOST： 多媒体传输网络。
  - 车载以太网： 正在普及，提供高带宽，支持智能驾驶和OTA（时间敏感网络TSN是发展方向）。
- 网关： 连接不同速率和协议的总线，实现网络间数据交换和安全隔离。
- 新一代架构： 从分布式走向（跨）域集中式、中央计算式，提高算力利用率和软件更新灵活性。

二、主要特点

高度复杂性：
- 涉及硬件（MCU/SoC、传感器、执行器、线束、连接器）、底层软件（OS、BSP、驱动）、中间件（通信协议栈、AUTOSAR）、应用算法、功能安全、信息安全等多个层面。
- 系统中包含数十甚至上百个电子控制单元（ECU），通过复杂的总线网络互联。
苛刻的工作环境：
- 宽温度范围： 要承受-40°C至+125°C（甚至更高，如引擎舱）的极端温度。
- 剧烈振动和冲击： 车辆行驶中会产生各种频率的振动和冲击。
- 恶劣电气环境： 存在高电压（混动/电动）、电磁干扰（来自点火系统、电机、广播电台等）、电源电压波动（抛负载）等。需高度注重电磁兼容性设计。
极高的可靠性与安全性要求：
- 功能安全： 关乎生命，特别是制动、转向等关键系统，必须满足ISO 26262汽车功能安全标准要求（ASIL等级），具有故障诊断、冗余设计等机制。
- 高可靠性/长寿命： 设计寿命通常要求10年以上或几十万公里无故障。
- 质量管控： 需要严格的生产过程和供应链质量管理（如IATF 16949）。
实时性要求高：
- 控制系统（如发动机点火、制动干预）对响应时间有严格限制，必须在极短时间内完成传感、计算和执行。
智能化与网络化趋势：
- 智能化： 大量运用AI算法进行环境感知（目标识别、语义分割）、决策规划（路径规划、行为预测）。
- 网联化： 从CAN总线发展到车载以太网，并融合蜂窝网络（4G/5G）、V2X等通信技术，实现车与云、车与车、车与基础设施的数据交互。信息安全成为核心关注点。
软件定义汽车：
- 软件在整车功能和价值中的占比急剧上升。电子系统是软件运行的载体，软件复杂度爆炸性增长。持续集成、持续部署、OTA升级成为必备能力。
成本与功耗控制严格：
- 汽车是规模化消费品，电子系统的成本控制压力巨大。
- 同时，需优化硬件和软件以降低功耗，尤其是在混动/电动车上，电子系统的功耗直接影响续航里程。
不断迭代与升级：
- 新功能、新需求、新法规（尤其是排放和安全）不断涌现，推动电子技术快速更新换代。