摘要：本文研究基于CAN (Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò)）和LIN (Local Interconnect Network，串行通信網(wǎng)絡(luò)）總線的車身控制器的設(shè)計(jì)。完成BCM (Body Control Module，車身控制器）的硬件和功能邏輯設(shè)計(jì)。進(jìn)行各種智能化的設(shè)置，滿足客戶對(duì)整車舒適度的要求。同時(shí)，考慮到車身控制的發(fā)展要求，在BCM中設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件接口，將BCM作為車身電子控制系統(tǒng)的擴(kuò)展平臺(tái)，未來可以根據(jù)需要加入合適的控制信號(hào)。

    智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化是汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的車身電器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，整車線束相當(dāng)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障，維修困難。車用總線技術(shù)由此獲得了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

    本文設(shè)計(jì)的BCM在江淮高端SUV上使用。此BCM為整車低速CAN上一節(jié)點(diǎn)，可以和位于低速CAN上的PEPS (Passive Entry&Passive Start，被動(dòng)無鑰進(jìn)入啟動(dòng)系統(tǒng))等節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息的共享和交換；同時(shí)也可以和位于高速CAN上的節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)關(guān)（組合儀表）進(jìn)行信息共享和交換。各種故障信息(DTC)可以存儲(chǔ)在MCU ( Microprocessor ControlUnit，微處理機(jī)控制單元)中，然后通過CAN信號(hào)對(duì)故障信息進(jìn)行讀取及故障分析，方便了售后的維修和問題排查等。對(duì)于倒車?yán)走_(dá)、玻璃防夾模塊等對(duì)傳輸速度要求不是很高的節(jié)點(diǎn)，與BCM之間采用LIN信號(hào)傳輸，降低了CAN網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載率，提高了CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

    本BCM還進(jìn)行了諸多人性化的功能設(shè)置，多處設(shè)置了對(duì)相關(guān)電器件的保護(hù)，較多地應(yīng)用了雙重信號(hào)設(shè)置，提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

1  BCM基本性能和策略簡(jiǎn)述

    此BCM主要的基本策略有電源電壓處理策略、休眠策略和故障診斷等。

1.1電壓處理策略

    電壓處理策略包括過壓和欠壓處理。整車的電壓由于負(fù)載的不同會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，制定的電壓管理策略分為5種狀態(tài)。

    1)正常電壓9-16 V。

    2)高壓短暫的高于16V，大于40 ms，但是440 ms內(nèi)又回到正常。

    3)低壓短暫的低于9V，大于40 ms，但是80 ms內(nèi)又回到正常。

    4)過壓長(zhǎng)久的高于16V，大于440 ms，沒有回到正常。

    5)欠壓長(zhǎng)久的低于9V，大于80 ms，沒有回到正常。

    正常、高壓、低壓狀態(tài)下允許輸出；過壓和欠壓狀態(tài)下關(guān)閉輸出；當(dāng)系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常后輸出恢復(fù)。

1.2休眠策略

    1)以下情況可進(jìn)入休眠狀態(tài)：進(jìn)入設(shè)防或者重上鎖，危險(xiǎn)報(bào)警燈關(guān)閉；在鑰匙拔出后，沒任何輸出，所有門觸開關(guān)、后備廂、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋關(guān)閉，用戶10 min未操作車輛。

    2)鑰匙插入信號(hào)、IG2 (Ignition，點(diǎn)火開關(guān)檔)、IGI, ACC（附件檔）、危險(xiǎn)報(bào)警燈開關(guān)、位置燈開關(guān)以及網(wǎng)絡(luò)上所有的信號(hào)均可將BCM從休眠中喚醒。

1.3診斷

    BCM提供CAN線方式的診斷以方便BCM的維修。診斷部分需要實(shí)現(xiàn)以下的功能：①參數(shù)配置，EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器）讀寫；②讀DTC及清除DTC ; ③1/0 Control（輸入輸出口控制）；.BCM控制器信息；⑤下線匹配功能。

1.4短路開路保護(hù)策略

    對(duì)于高邊輸出，在On-stage（驅(qū)動(dòng)狀態(tài)）時(shí)進(jìn)行開路短路檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)短路或者開路即有計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，達(dá)到一定的數(shù)值即可以判斷為真正的開路或者短路，并置相應(yīng)的DTC。在Off-stage（關(guān)閉狀態(tài)）時(shí)進(jìn)行短路到電源檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)短路到電源即有計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，達(dá)到一定的數(shù)值即可以判斷為真正的短路到電源，并置相應(yīng)的DTC。

    對(duì)于SPI (Serial Peripheral interface，串行外圍設(shè)備接口）低邊輸出，我們只需要通過讀取其寄存器的診斷位信息來判斷。在On-stage時(shí)，若診斷位為高，則判斷輸出為短路到電源，同時(shí)有計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，達(dá)到一定的數(shù)值即可以判斷為真正的短路到電源，并置相應(yīng)的DTC;在Off-stage時(shí)，若診斷位為低，則判斷輸出為開路，同時(shí)有計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，達(dá)到一定的數(shù)值即可以判斷為真正的開路，并置相應(yīng)的DTC。

1.5  RKE鑰匙匹配

    此BCM模塊本身包含RKE ( Remote KeylessEntry，遙控門禁系統(tǒng))模塊，使用的無線頻率是433.92 MHz士100 kHz , RKE共3個(gè)按鍵，包括五門解鎖功能，五門上鎖功能，以及尾門解鎖功能。

    RKE通過診斷的方式進(jìn)行匹配，具體配鑰匙的方式如下：通過診斷指令讓模塊進(jìn)入學(xué)碼狀態(tài)，定時(shí)20s，此時(shí)，轉(zhuǎn)向燈常亮。RKE鑰匙發(fā)出無線信號(hào)，待模塊接收到有效信號(hào)后，轉(zhuǎn)向燈閃3下，ID存入EEPROM，同時(shí)清除以前所有存過的ID，過程中轉(zhuǎn)向燈繼續(xù)常亮，等待第2把鑰匙匹配。20s定時(shí)到，退出學(xué)碼狀態(tài)，轉(zhuǎn)向燈滅，RKE匹配結(jié)束。

    BCM位于低速CAN網(wǎng)絡(luò)上，它主要和位于低速CAN上的PEPS以及作為網(wǎng)關(guān)的組合儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2.1燈光控制

    BCM除具備控制常規(guī)的車燈系統(tǒng)功能外，還設(shè)置了帶我回家和自動(dòng)燈光功能，預(yù)留白晝燈的控制。

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