汽车电子控制系统主要由传感器（Sensor）、电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）和执行器（Actuator）组成，对被控对象（Controlled Object）进行控制。如下图所示：
传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
在汽车电子控制系统中传感器为信号输入装置，作为汽车电子控制系统的信息源。传感器用来检测和采集各种信息，如温度、压力、转速等，并通过一定转换装置将一些非电量信号（物理量、化学量等）转换为电信号传给电子控制单元。
电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU），又称“行车电脑”、“车载电脑”等，是汽车电子控制系统的核心。它和普通的电脑一样，由微控制器（MCU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
ECU对传感器的信号进行处理，通过控制算法向执行器发出控制指令。电子控制单元一般由硬件和软件两部分组成，硬件部分主要由微控制器（Microcontroller，MCU）及外围电路组成；软件部分主要包括硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer，HAL）、嵌入式操作系统及底层软件和应用软件层。
执行器是自动控制系统中必不可少的一个重要组成部分。它的作用是接受控制器送来的控制信号，改变被控介质的大小，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。
在汽车电子控制系统中执行器用于接收ECU的控制指令，并对控制对象实施相应的操作。
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