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设计带CAN和LIN网络的智能BCM
来源:汽车电器  作者:佚名  2013-02-08 08:09:33



    摘要:本文研究基于CAN (Controller Area Network,控制器局域网络)和LIN (Local Interconnect Network,串行通信网络)总线的车身控制器的设计。完成BCM (Body Control Module,车身控制器)的硬件和功能逻辑设计。进行各种智能化的设置,满足客户对整车舒适度的要求。同时,考虑到车身控制的发展要求,在BCM中设计了相应的硬件接口,将BCM作为车身电子控制系统的扩展平台,未来可以根据需要加入合适的控制信号。

    智能化、集成化、网络化是汽车电子控制技术的发展方向。传统的车身电器采用点对点连接,整车线束相当复杂,一旦出现故障,维修困难。车用总线技术由此获得了广泛的关注和应用。

    本文设计的BCM在江淮高端SUV上使用。此BCM为整车低速CAN上一节点,可以和位于低速CAN上的PEPS (Passive Entry&Passive Start,被动无钥进入启动系统)等节点实现信息的共享和交换;同时也可以和位于高速CAN上的节点通过网关(组合仪表)进行信息共享和交换。各种故障信息(DTC)可以存储在MCU ( Microprocessor ControlUnit,微处理机控制单元)中,然后通过CAN信号对故障信息进行读取及故障分析,方便了售后的维修和问题排查等。对于倒车雷达、玻璃防夹模块等对传输速度要求不是很高的节点,与BCM之间采用LIN信号传输,降低了CAN网络的负载率,提高了CAN网络系统的稳定性。

 

    本BCM还进行了诸多人性化的功能设置,多处设置了对相关电器件的保护,较多地应用了双重信号设置,提高了系统的安全性和稳定性。

 

BCM基本性能和策略简述

    此BCM主要的基本策略有电源电压处理策略、休眠策略和故障诊断等。

 

1.1电压处理策略

    电压处理策略包括过压和欠压处理。整车的电压由于负载的不同会出现波动,制定的电压管理策略分为5种状态。

    1)正常电压9-16 V。

    2)高压短暂的高于16V,大于40 ms,但是440 ms内又回到正常。

    3)低压短暂的低于9V,大于40 ms,但是80 ms内又回到正常。

    4)过压长久的高于16V,大于440 ms,没有回到正常。

    5)欠压长久的低于9V,大于80 ms,没有回到正常。

    正常、高压、低压状态下允许输出;过压和欠压状态下关闭输出;当系统电压恢复正常后输出恢复。

 

1.2休眠策略

    1)以下情况可进入休眠状态:进入设防或者重上锁,危险报警灯关闭;在钥匙拔出后,没任何输出,所有门触开关、后备厢、发动机盖关闭,用户10 min未操作车辆。

    2)钥匙插入信号、IG2 (Ignition,点火开关档)、IGI, ACC(附件档)、危险报警灯开关、位置灯开关以及网络上所有的信号均可将BCM从休眠中唤醒。

 

1.3诊断

    BCM提供CAN线方式的诊断以方便BCM的维修。诊断部分需要实现以下的功能:①参数配置,EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)读写;②读DTC及清除DTC ; ③1/0 Control(输入输出口控制);.BCM控制器信息;⑤下线匹配功能。

 

1.4短路开路保护策略

    对于高边输出,在On-stage(驱动状态)时进行开路短路检测,一旦发现短路或者开路即有计数器计数,达到一定的数值即可以判断为真正的开路或者短路,并置相应的DTC。在Off-stage(关闭状态)时进行短路到电源检测,一旦发现短路到电源即有计数器计数,达到一定的数值即可以判断为真正的短路到电源,并置相应的DTC。

 

    对于SPI (Serial Peripheral interface,串行外围设备接口)低边输出,我们只需要通过读取其寄存器的诊断位信息来判断。在On-stage时,若诊断位为高,则判断输出为短路到电源,同时有计数器计数,达到一定的数值即可以判断为真正的短路到电源,并置相应的DTC;在Off-stage时,若诊断位为低,则判断输出为开路,同时有计数器计数,达到一定的数值即可以判断为真正的开路,并置相应的DTC。

 

1.5  RKE钥匙匹配

    此BCM模块本身包含RKE ( Remote KeylessEntry,遥控门禁系统)模块,使用的无线频率是433.92 MHz士100 kHz , RKE共3个按键,包括五门解锁功能,五门上锁功能,以及尾门解锁功能。

 

    RKE通过诊断的方式进行匹配,具体配钥匙的方式如下:通过诊断指令让模块进入学码状态,定时20s,此时,转向灯常亮。RKE钥匙发出无线信号,待模块接收到有效信号后,转向灯闪3下,ID存入EEPROM,同时清除以前所有存过的ID,过程中转向灯继续常亮,等待第2把钥匙匹配。20s定时到,退出学码状态,转向灯灭,RKE匹配结束。

 

    BCM位于低速CAN网络上,它主要和位于低速CAN上的PEPS以及作为网关的组合仪表进行数据交换。

 

2.1灯光控制

    BCM除具备控制常规的车灯系统功能外,还设置了带我回家和自动灯光功能,预留白昼灯的控制。

 

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