童國慶,趙春鵬,馬芳武,趙福全
(吉利汽車研究院,浙江 杭州 311228)
在新車型開發中,前期開發的車身控制模塊BCM因車型不同而不同。每開發一款新車,開發一種車身控制模塊,都要從產品定義、產品描述、技術協議簽訂、產品設計、試制、試驗、PPAP等方面輪回一遍。同時在批產初期,還要發現問題、分析問題、進行整改。
若每款車型用不同的BCM,批量不會很大。這樣,開發周期長、開發費用高、采購成本高,帶來許多問題,影響整車的性能、價格、銷售競爭力。
目前,開發一款新車型時,常常只是考慮本款車的要求,很少在設計初期考慮后續車型的借用性。只是在開發后續車型時,尋找前面的車型中有沒有可以借用的零部件,這樣一來,可以通用的零部件很少。
本文針對上述問題,提出在BCM的開發中,考慮零部件的通用化,成熟零部件可被多款車型沿用,從而加快開發速度,節約開發成本,提高開發品質和整車的可靠性。
零部件的通用化,需在開發初期給予充分考慮。目前,相繼有某3款車型正在開發。經過分析其配置情況,得知其中絕大部分功能是相同的。3種車型BCM功能的比較如表1所示。
表1 3種車型BCM功能比較
表1 (續)
由于車型1的BCM開發在先,基于車型1的BCM的基礎,可以通過預留接口、調整軟件及外加控制模塊 (如側滑移門控制模塊等),來滿足車型1、車型2、車型3這3款車型BCM的功能要求及后續功能擴展,同時可借用到后續開發的其它同級別的車型上。
考慮到進一步升級的需要,各BCM都預留CAN、LIN總線通信口 (參見表1內的備注部分)。
兼顧3款車型通用的BCM的功能描述如下。
1)通過操作遙控器設置車身的防盜,當有人非法進入時,轉向燈、報警喇叭會以一定的頻率閃爍和報警[1-3]。報警循環示意圖如圖1所示。
2)可以通過診斷儀對防盜喇叭的工作狀態進行激活或禁止。
3)在防盜狀態下,如果連續按閉鎖鍵幾次(如2次),那么喇叭叫幾聲 (如3聲),轉向燈閃幾下 (如3下)(尋車功能,在無雙鎖功能的前提下)。
注意:括號中的2次與3聲不是絕對對應的,這些數字可以根據設計者的需要設置。
1)當遙控器內電池無電時,可以通過點火鑰匙的操作,解除設防。
2)可通過鑰匙的操作,來匹配、學習遙控器,一個車身控制模塊至多可以匹配、學習4個遙控器[1]。
1)通過操作遙控器或者車內門鎖開關,控制中控鎖的開啟或關閉。
2)通過操作遙控器,設置中控鎖配合BCM的防盜功能,設置雙鎖功能 (預留出口用)。
3)車速達到某一速度 (如20 km/h)會自動落鎖,以保證行駛中的安全性。
4)BCM內設置了自動重鎖、懶惰解鎖、氣囊碰撞解鎖功能[1]。
2.4.1 常規燈光控制功能
1)自動燈光控制功能 當點火開關ON、組合開關在AUTO檔時,位置燈繼電器及前照燈繼電器依四周環境的明亮程度而自動吸合或斷開 (需環境光傳感器信號輸入)。
2)轉向燈控制功能 根據法規要求,轉向燈工作時,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 (預留出口歐洲用)當發動機運轉時,白晝燈應該自動點亮,此功能應可以通過診斷儀配置。白晝燈應在前照燈打開時自動熄滅,但在前照燈只是短暫間隔的間歇閃爍報警時不熄滅 (遠光燈點亮時間小于某一時間視為間歇閃爍警示)。
2.4.2 舒適燈光控制功能
1)如果在點火鑰匙拔出一定時間內,燈光開關在另一時間內從OFF轉到AUTO,再回到OFF→跟隨回家燈光功能被激活→前照燈延時點亮一定時間。
2)當跟隨回家燈光功能被激活時,如果有一個門被打開→前照燈延時點亮一定時間。
3)BCM控制室內頂燈點亮時將在一定時間內淡入點亮,熄滅時另一時間淡出熄滅。
4)解鎖時,室內頂燈、鑰匙孔照明燈將淡入點亮,若沒有門打開動作,一定時間后室內頂燈、鑰匙孔照明燈將淡出熄滅。
5)車門全關好后,點火開關斷開時,室內頂燈一定時間后淡出熄滅;車門全關好后,點火開關接通時,室內頂燈立即淡出熄滅。
6)打開任一車門,室內頂燈、對應的門燈將淡入點亮,并保持點亮,直到車門關上在一定時間內淡出熄滅,或因節電功能而關閉 (點火開關置于OFF檔,一定時間之后節電功能起作用)。
7)緊急制動報警功能:如果車輛速度 (BCM通過CAN總線或硬線獲得)因緊急制動而快速降低時,所有轉向燈被激活閃爍;若車輛速度快速降低結束,危險報警閃光功能解除 (減速度大于某一值視為緊急制動)。
只有在點火開關接通后才允許前刮水動作 (手動刮水和自動刮水二者選一)。
1)手動刮水功能 前刮水開關打到連續低速檔,則前刮水低速運轉;前刮水開關打到連續高速檔,則前刮水高速運轉;前刮水開關打到間歇檔時,輸出高電平一定時間、間隔另一時間 (懸空)周期信號,刮水間歇工作。
2)自動刮水功能 (需要雨滴傳感器)當雨滴傳感器檢測到下小雨時,前刮水低速運轉;當雨滴傳感器檢測到下大雨時,前刮水一直高速運轉。
接通前洗滌開關,則前風窗洗滌噴水,同時前刮水低速運轉。在噴水信號結束后,輸出一定時間高電平信號,刮水動作一定次數。
開關為4檔位開關:空檔、手動上升檔、手動下降檔、自動下降檔。
只有在點火開關接通時或點火開關斷開后一定時間內允許操作玻璃升降器。當駕駛員側門被打開,此時該功能失效 (不可操作玻璃升降器)。
4個玻璃升降器輸出端具有過電流保護及連續輸出超時保護功能。其操作方式如下。
1)手動上升 按相應的玻璃升降開關上升鍵,對應的玻璃升降電動機工作,玻璃上升;松開手動上升鍵,則停止。
2)手動下降 按相應的玻璃升降開關到手動下降檔,對應玻璃升降電動機工作,玻璃下降,松開手動下降檔,則停止。
3)自動下降 按相應的玻璃升降開關到自動下降檔,對應玻璃升降電動機工作,玻璃下降到底;或一直下降到重新按到上升檔或下降檔。
玻璃自動下降期間,如果按相應玻璃升降開關到手動下降檔,玻璃升降改為手動下降模式;如果按相應玻璃升降開關到手動上升檔,玻璃升降改為手動上升模式;如果按相應玻璃升降開關到自動下降檔,玻璃升降停止工作。
4)遙控關窗 在車熄火、車門關好后,按住遙控關閉鍵不松開,車窗玻璃逐個自動升窗到頂,到頂后玻璃升降器自動斷電。升窗順序為左前窗→右前窗→左后窗→右后窗。如在升窗過程中松開遙控關閉鍵,自動升窗將停止。
1)加熱電器件電源使能控制。
2)從CAN或硬線得到發動機轉速信號,當發動機轉速大于一定轉速時,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 (預留):遙控設防時,通過LIN總線控制天窗關閉。
1)預留CAN BUS口,通過CAN BUS與發動機管理系統ECU、防抱死制動系統ABS、組合儀表CLUSTER、安全氣囊ACU等通信,實現數據共享。
2)預留LIN BUS口,通過LIN BUS與天窗控制器通信,實現集控關功能。通過LIN BUS與雨滴傳感器通信,實現自動刮水的功能。通過LIN BUS與玻璃窗防夾模塊通信實現集控關功能。
工作溫度范圍為-40~+85℃;射頻范圍433.050~434.790MHz (兼顧了中國和歐洲的法規要求)[4-6];發射功率<10mW;靜態電流<5mA。
可以兼顧3款車型的車身控制模塊、附帶的遙控器PCB板外形圖及其結構照片如圖2、圖3所示。
不同車型的BCM安裝支架可根據具體安裝要求,具體設計。
遙控器的外形可以根據不同車型的造型要求,具體設計。
某款車型的BCM結構照片如圖4所示。BCM的PCB板裝入外殼里,用螺釘固定,如圖5所示。
某款車型遙控器的結構照片如圖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,還可以應用到未來的其它同級別車型上。
對于BCM的開發,考慮零部件的通用化。列出3款車型的BCM的功能及配置要求,找出共同之處及不同之處。考慮兼顧幾款車型的BCM方案,并給予BCM內的芯片適當預留一定量的接口,便于功能擴展,設計出通用化的BCM及遙控器PCB板。不同的車型,根據BCM的固定方式具體設計BCM的安裝支架;根據造型要求,具體設計遙控器的外形。
一款車型成熟的BCM和遙控器PCB板,用在多款車型上,可以加快開發速度,節約開發成本,提高開發品質和可靠性。
[1]童國慶,趙春鵬,馬芳武,等.某款右舵車中央集控器和遙控器的澳洲適應性設計[J].汽車電器,2011,(3):1-3.
[2]GB 12663—2001,防盜報警控制器通用技術條件[S].
[3]閆志寬,劉勝利.汽車遙控防盜報警系統的技術條件特點與檢修[M].北京:機械工業出版社,2004.
[4]童國慶.適應中國歐盟俄羅斯市場的車身控制系統射頻電路設計[J].汽車電器, 2010, (3): 1-3.
[5]微功率 (短距離)無線電設備的技術要求[S].
[6]74-61-EEC防盜[S].