車(chē)身控制模塊及遙控器的通用化設(shè)計(jì)

童國(guó)慶，趙春鵬，馬芳武，趙福全

（吉利汽車(chē)研究院，浙江 杭州 311228）

在新車(chē)型開(kāi)發(fā)中，前期開(kāi)發(fā)的車(chē)身控制模塊BCM因車(chē)型不同而不同。每開(kāi)發(fā)一款新車(chē)，開(kāi)發(fā)一種車(chē)身控制模塊，都要從產(chǎn)品定義、產(chǎn)品描述、技術(shù)協(xié)議簽訂、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)、PPAP等方面輪回一遍。同時(shí)在批產(chǎn)初期，還要發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、進(jìn)行整改。

若每款車(chē)型用不同的BCM，批量不會(huì)很大。這樣，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、開(kāi)發(fā)費(fèi)用高、采購(gòu)成本高，帶來(lái)許多問(wèn)題，影響整車(chē)的性能、價(jià)格、銷(xiāo)售競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，開(kāi)發(fā)一款新車(chē)型時(shí)，常常只是考慮本款車(chē)的要求，很少在設(shè)計(jì)初期考慮后續(xù)車(chē)型的借用性。只是在開(kāi)發(fā)后續(xù)車(chē)型時(shí)，尋找前面的車(chē)型中有沒(méi)有可以借用的零部件，這樣一來(lái)，可以通用的零部件很少。

本文針對(duì)上述問(wèn)題，提出在BCM的開(kāi)發(fā)中，考慮零部件的通用化，成熟零部件可被多款車(chē)型沿用，從而加快開(kāi)發(fā)速度，節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，提高開(kāi)發(fā)品質(zhì)和整車(chē)的可靠性。

1 3款不同配置車(chē)型的BCM功能比較

零部件的通用化，需在開(kāi)發(fā)初期給予充分考慮。目前，相繼有某3款車(chē)型正在開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)分析其配置情況，得知其中絕大部分功能是相同的。3種車(chē)型BCM功能的比較如表1所示。

表1 3種車(chē)型BCM功能比較

表1 （續(xù)）

2 通用化的BCM控制方案制定

由于車(chē)型1的BCM開(kāi)發(fā)在先，基于車(chē)型1的BCM的基礎(chǔ)，可以通過(guò)預(yù)留接口、調(diào)整軟件及外加控制模塊 （如側(cè)滑移門(mén)控制模塊等），來(lái)滿足車(chē)型1、車(chē)型2、車(chē)型3這3款車(chē)型BCM的功能要求及后續(xù)功能擴(kuò)展，同時(shí)可借用到后續(xù)開(kāi)發(fā)的其它同級(jí)別的車(chē)型上。

考慮到進(jìn)一步升級(jí)的需要，各BCM都預(yù)留CAN、LIN總線通信口 （參見(jiàn)表1內(nèi)的備注部分）。

兼顧3款車(chē)型通用的BCM的功能描述如下。

2.1 外部防盜功能

1）通過(guò)操作遙控器設(shè)置車(chē)身的防盜，當(dāng)有人非法進(jìn)入時(shí)，轉(zhuǎn)向燈、報(bào)警喇叭會(huì)以一定的頻率閃爍和報(bào)警［1-3］。報(bào)警循環(huán)示意圖如圖1所示。

2）可以通過(guò)診斷儀對(duì)防盜喇叭的工作狀態(tài)進(jìn)行激活或禁止。

3）在防盜狀態(tài)下，如果連續(xù)按閉鎖鍵幾次（如2次），那么喇叭叫幾聲 （如3聲），轉(zhuǎn)向燈閃幾下 （如3下）（尋車(chē)功能，在無(wú)雙鎖功能的前提下）。

注意:括號(hào)中的2次與3聲不是絕對(duì)對(duì)應(yīng)的，這些數(shù)字可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的需要設(shè)置。

2.2 鑰匙解除設(shè)防模式及學(xué)碼

1）當(dāng)遙控器內(nèi)電池?zé)o電時(shí)，可以通過(guò)點(diǎn)火鑰匙的操作，解除設(shè)防。

2）可通過(guò)鑰匙的操作，來(lái)匹配、學(xué)習(xí)遙控器，一個(gè)車(chē)身控制模塊至多可以匹配、學(xué)習(xí)4個(gè)遙控器［1］。

2.3 門(mén)鎖控制功能

1）通過(guò)操作遙控器或者車(chē)內(nèi)門(mén)鎖開(kāi)關(guān)，控制中控鎖的開(kāi)啟或關(guān)閉。

2）通過(guò)操作遙控器，設(shè)置中控鎖配合BCM的防盜功能，設(shè)置雙鎖功能 （預(yù)留出口用）。

3）車(chē)速達(dá)到某一速度 （如20 km／h）會(huì)自動(dòng)落鎖，以保證行駛中的安全性。

4）BCM內(nèi)設(shè)置了自動(dòng)重鎖、懶惰解鎖、氣囊碰撞解鎖功能［1］。

2.4 燈光控制功能

2.4.1 常規(guī)燈光控制功能

1）自動(dòng)燈光控制功能 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)ON、組合開(kāi)關(guān)在AUTO檔時(shí)，位置燈繼電器及前照燈繼電器依四周環(huán)境的明亮程度而自動(dòng)吸合或斷開(kāi) （需環(huán)境光傳感器信號(hào)輸入）。

2）轉(zhuǎn)向燈控制功能 根據(jù)法規(guī)要求，轉(zhuǎn)向燈工作時(shí)，需有聲音提示，其聲音需與燈光閃爍同步［1］。

3）白晝燈光控制功能 （預(yù)留出口歐洲用）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，白晝燈應(yīng)該自動(dòng)點(diǎn)亮，此功能應(yīng)可以通過(guò)診斷儀配置。白晝燈應(yīng)在前照燈打開(kāi)時(shí)自動(dòng)熄滅，但在前照燈只是短暫間隔的間歇閃爍報(bào)警時(shí)不熄滅 （遠(yuǎn)光燈點(diǎn)亮?xí)r間小于某一時(shí)間視為間歇閃爍警示）。

2.4.2 舒適燈光控制功能

1）如果在點(diǎn)火鑰匙拔出一定時(shí)間內(nèi)，燈光開(kāi)關(guān)在另一時(shí)間內(nèi)從OFF轉(zhuǎn)到AUTO，再回到OFF→跟隨回家燈光功能被激活→前照燈延時(shí)點(diǎn)亮一定時(shí)間。

2）當(dāng)跟隨回家燈光功能被激活時(shí)，如果有一個(gè)門(mén)被打開(kāi)→前照燈延時(shí)點(diǎn)亮一定時(shí)間。

3）BCM控制室內(nèi)頂燈點(diǎn)亮?xí)r將在一定時(shí)間內(nèi)淡入點(diǎn)亮，熄滅時(shí)另一時(shí)間淡出熄滅。

4）解鎖時(shí)，室內(nèi)頂燈、鑰匙孔照明燈將淡入點(diǎn)亮，若沒(méi)有門(mén)打開(kāi)動(dòng)作，一定時(shí)間后室內(nèi)頂燈、鑰匙孔照明燈將淡出熄滅。

5）車(chē)門(mén)全關(guān)好后，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，室內(nèi)頂燈一定時(shí)間后淡出熄滅；車(chē)門(mén)全關(guān)好后，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，室內(nèi)頂燈立即淡出熄滅。

6）打開(kāi)任一車(chē)門(mén)，室內(nèi)頂燈、對(duì)應(yīng)的門(mén)燈將淡入點(diǎn)亮，并保持點(diǎn)亮，直到車(chē)門(mén)關(guān)上在一定時(shí)間內(nèi)淡出熄滅，或因節(jié)電功能而關(guān)閉 （點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于OFF檔，一定時(shí)間之后節(jié)電功能起作用）。

7）緊急制動(dòng)報(bào)警功能:如果車(chē)輛速度 （BCM通過(guò)CAN總線或硬線獲得）因緊急制動(dòng)而快速降低時(shí)，所有轉(zhuǎn)向燈被激活閃爍；若車(chē)輛速度快速降低結(jié)束，危險(xiǎn)報(bào)警閃光功能解除 （減速度大于某一值視為緊急制動(dòng)）。

2.5 前刮水洗滌控制功能

只有在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通后才允許前刮水動(dòng)作 （手動(dòng)刮水和自動(dòng)刮水二者選一）。

1）手動(dòng)刮水功能 前刮水開(kāi)關(guān)打到連續(xù)低速檔，則前刮水低速運(yùn)轉(zhuǎn)；前刮水開(kāi)關(guān)打到連續(xù)高速檔，則前刮水高速運(yùn)轉(zhuǎn)；前刮水開(kāi)關(guān)打到間歇檔時(shí)，輸出高電平一定時(shí)間、間隔另一時(shí)間 （懸空）周期信號(hào)，刮水間歇工作。

2）自動(dòng)刮水功能 （需要雨滴傳感器）當(dāng)雨滴傳感器檢測(cè)到下小雨時(shí)，前刮水低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)雨滴傳感器檢測(cè)到下大雨時(shí)，前刮水一直高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

接通前洗滌開(kāi)關(guān)，則前風(fēng)窗洗滌噴水，同時(shí)前刮水低速運(yùn)轉(zhuǎn)。在噴水信號(hào)結(jié)束后，輸出一定時(shí)間高電平信號(hào)，刮水動(dòng)作一定次數(shù)。

2.6 玻璃升降器控制

開(kāi)關(guān)為4檔位開(kāi)關(guān):空檔、手動(dòng)上升檔、手動(dòng)下降檔、自動(dòng)下降檔。

只有在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后一定時(shí)間內(nèi)允許操作玻璃升降器。當(dāng)駕駛員側(cè)門(mén)被打開(kāi)，此時(shí)該功能失效 （不可操作玻璃升降器）。

4個(gè)玻璃升降器輸出端具有過(guò)電流保護(hù)及連續(xù)輸出超時(shí)保護(hù)功能。其操作方式如下。

1）手動(dòng)上升 按相應(yīng)的玻璃升降開(kāi)關(guān)上升鍵，對(duì)應(yīng)的玻璃升降電動(dòng)機(jī)工作，玻璃上升；松開(kāi)手動(dòng)上升鍵，則停止。

2）手動(dòng)下降 按相應(yīng)的玻璃升降開(kāi)關(guān)到手動(dòng)下降檔，對(duì)應(yīng)玻璃升降電動(dòng)機(jī)工作，玻璃下降，松開(kāi)手動(dòng)下降檔，則停止。

3）自動(dòng)下降 按相應(yīng)的玻璃升降開(kāi)關(guān)到自動(dòng)下降檔，對(duì)應(yīng)玻璃升降電動(dòng)機(jī)工作，玻璃下降到底；或一直下降到重新按到上升檔或下降檔。

玻璃自動(dòng)下降期間，如果按相應(yīng)玻璃升降開(kāi)關(guān)到手動(dòng)下降檔，玻璃升降改為手動(dòng)下降模式；如果按相應(yīng)玻璃升降開(kāi)關(guān)到手動(dòng)上升檔，玻璃升降改為手動(dòng)上升模式；如果按相應(yīng)玻璃升降開(kāi)關(guān)到自動(dòng)下降檔，玻璃升降停止工作。

4）遙控關(guān)窗 在車(chē)熄火、車(chē)門(mén)關(guān)好后，按住遙控關(guān)閉鍵不松開(kāi)，車(chē)窗玻璃逐個(gè)自動(dòng)升窗到頂，到頂后玻璃升降器自動(dòng)斷電。升窗順序?yàn)樽笄按啊仪按啊蠛蟠啊液蟠?。如在升窗過(guò)程中松開(kāi)遙控關(guān)閉鍵，自動(dòng)升窗將停止。

2.7 其它功能

1）加熱電器件電源使能控制。

2）從CAN或硬線得到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于一定轉(zhuǎn)速時(shí)，電源使能繼電器吸合，后除霜與后視鏡加熱、座椅加熱可以正常工作。否則，不允許后除霜與后視鏡加熱、座椅加熱器工作。

3）天窗帶防夾控制功能 （預(yù)留）:遙控設(shè)防時(shí)，通過(guò)LIN總線控制天窗關(guān)閉。

2.8 預(yù)留CAN BUS、LIN BUS通信口

1）預(yù)留CAN BUS口，通過(guò)CAN BUS與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)ECU、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS、組合儀表CLUSTER、安全氣囊ACU等通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

2）預(yù)留LIN BUS口，通過(guò)LIN BUS與天窗控制器通信，實(shí)現(xiàn)集控關(guān)功能。通過(guò)LIN BUS與雨滴傳感器通信，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)刮水的功能。通過(guò)LIN BUS與玻璃窗防夾模塊通信實(shí)現(xiàn)集控關(guān)功能。

2.9 主要電氣性能要求

工作溫度范圍為-40～+85℃；射頻范圍433.050～434.790MHz （兼顧了中國(guó)和歐洲的法規(guī)要求）［4-6］；發(fā)射功率＜10mW；靜態(tài)電流＜5mA。

3 可通用3款車(chē)型的BCM及遙控器實(shí)物

3.1 可通用3款車(chē)型的BCM

可以兼顧3款車(chē)型的車(chē)身控制模塊、附帶的遙控器PCB板外形圖及其結(jié)構(gòu)照片如圖2、圖3所示。

不同車(chē)型的BCM安裝支架可根據(jù)具體安裝要求，具體設(shè)計(jì)。

遙控器的外形可以根據(jù)不同車(chē)型的造型要求，具體設(shè)計(jì)。

某款車(chē)型的BCM結(jié)構(gòu)照片如圖4所示。BCM的PCB板裝入外殼里，用螺釘固定，如圖5所示。

3.2 可通用的遙控器

某款車(chē)型遙控器的結(jié)構(gòu)照片如圖6所示。遙控器的PCB板裝入外殼里，襯入密封墊 （防水、防潮、防塵），用螺釘固定。

此BCM及遙控器PCB板，還可以應(yīng)用到未來(lái)的其它同級(jí)別車(chē)型上。

4 結(jié)論

對(duì)于BCM的開(kāi)發(fā)，考慮零部件的通用化。列出3款車(chē)型的BCM的功能及配置要求，找出共同之處及不同之處?？紤]兼顧幾款車(chē)型的BCM方案，并給予BCM內(nèi)的芯片適當(dāng)預(yù)留一定量的接口，便于功能擴(kuò)展，設(shè)計(jì)出通用化的BCM及遙控器PCB板。不同的車(chē)型，根據(jù)BCM的固定方式具體設(shè)計(jì)BCM的安裝支架；根據(jù)造型要求，具體設(shè)計(jì)遙控器的外形。

一款車(chē)型成熟的BCM和遙控器PCB板，用在多款車(chē)型上，可以加快開(kāi)發(fā)速度，節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，提高開(kāi)發(fā)品質(zhì)和可靠性。

［1］童國(guó)慶，趙春鵬，馬芳武，等.某款右舵車(chē)中央集控器和遙控器的澳洲適應(yīng)性設(shè)計(jì)［J］.汽車(chē)電器，2011，（3）:1-3.

［2］GB 12663—2001，防盜報(bào)警控制器通用技術(shù)條件［S］.

［3］閆志寬，劉勝利.汽車(chē)遙控防盜報(bào)警系統(tǒng)的技術(shù)條件特點(diǎn)與檢修［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［4］童國(guó)慶.適應(yīng)中國(guó)歐盟俄羅斯市場(chǎng)的車(chē)身控制系統(tǒng)射頻電路設(shè)計(jì)［J］.汽車(chē)電器， 2010， （3）: 1-3.

［5］微功率 （短距離）無(wú)線電設(shè)備的技術(shù)要求［S］.

［6］74-61-EEC防盜［S］.