1.4 电子电气系统

1.4.1 汽车电子系统

汽车电气是随着发动机控制、制动控制以及驾驶舒适性的发展而发展起来的。近10年来，随着新技术不断涌现，汽车产业70%的创新来源于汽车电子技术及其产品的开发应用。在某些高端汽车中，汽车电子在整车中的成本占比已在60%以上。汽车电子系统主要可以分为传感器、控制器、执行器等三个部分。

1.传感器

汽车传感器根据对象可划分为对车辆内部信息的感知和对车辆外部信息的感知。内部感知主要通过电位器、编码器、氧传感器、温度传感器、压力传感器、液位传感器对节气门开度、节气门开关速率、发动机周围气体、油箱液位、发动机转速、温度等车辆内部信息进行感知；外部感知主要通过超声波雷达、毫米波雷达、摄像头、激光雷达等对周围障碍物、道路信号、天气情况进行感知。

2.控制器

控制器是汽车电子系统的核心，负责整个控制系统的管理和控制。控制器的核心是微处理器，根据在内存中固化的程序代码对传感器数据进行采集，通过一系列逻辑运算后得到控制信号传给执行机构，由伺服电动机、舵机、车灯、电磁开关等将电子信号转换为机械动作，完成对车辆的相关控制。

3.执行器

车辆中的各控制单元以及传感器之间需要相互通信，协同完成一系列动作。例如，在车身稳定电子系统控制车轮制动时，同时需要告知发动机管理系统降低转矩。各系统之间的相互通信一般是借助汽车数据总线完成的，如CAN总线、LIN总线等。

汽车电子系统贯穿于所有的汽车子系统之间，根据高级辅助驾驶、动力总成、底盘与安全、车身与便捷、信息娱乐系统的汽车五大系统，相应的汽车电子系统组成见表1-6。

表1-6 汽车电子系统组成

1.4.2 汽车电气系统

汽车电气系统由发电机、一个或多个蓄电池及电气设备组成（图1-4）。其中，发电机用于机械能到电能的转换，蓄电池用于电能的存储，而电气设备则作为用电负载。蓄电池为起动机供电起动发动机。车辆行驶时，需要不断给点火系统、燃油喷射系统、控制器、安全系统、舒适系统的电气设备、照明和其他一些相关设备供电，以保证系统正常运行。在车辆起动以及行驶过程中，汽车电气系统需要依靠电能管理系统来协调发电机、电压变换器、蓄电池和用电设备之间的能量分配。车辆发动机处于熄火状态时，电能管理系统需要监视蓄电池状态，保证能够具备下次起动车辆所需要的能量。电能管理系统调节控制整个系统的电能分配，对用电设备的功率需求和整车电气系统的可供功率进行比较，确保供求平衡，是整个电气系统的核心。

图1-4 汽车电气系统组成