汽車車身控制器的設計與實現

舒適性、安全性和多樣性已成為汽車行業的發展趨勢。車身控制模塊是實現車身功能要求的核心。文中設計了基于CAN/LIN總線的車身控制總體方案，以CAN總線為主，由LIN總線輔助的控制模式。并對前車身控制器的硬件進行了設計，在硬件設計的基礎上完成了前車身控制器的軟件設計。以期為我國汽車電子技術發展提供參考和借鑒。

【關鍵詞】車身控制 CAN總線 LIN總線

在當今社會，汽車作為經濟發展和生活之中最重要的交通工具之一。隨著計算機技術和汽車技術的發展，電子控制技術已廣泛應用于現代汽車工業，用于提高車輛安全、經濟和舒適性等，已成為現代汽車行業的發展趨勢和重要標志。

汽車車身的很多部位都得益于電子控制系統，其中包括點火控制、規則診斷、轉向、制動、車燈、雨刷器、門鎖等。根據在不同控制系統中汽車電子技術的應用可分為：發動機控制系統、車身控制系統、底盤控制系統、通信和信息/娛樂系統。為了縮短與國外汽車電子控制技術的差距，不斷提高自身的競爭力，開發汽車電子控制系統勢在必行。

1 車身控制系統總體方案設計

車身控制系統采用分布式控制系統，并采用了CAN/ LIN總線混合網絡，如圖1所示為系統結構。以前車身控制系統為核心，協調車身各部分的控制。在整個系統中，前車身控制器作為高、低CAN和LIN總線的網關，實現不同網絡的通信和信號共享。高速CAN網絡把底盤控制系統信號傳輸到其它有需要的控制部件，并實時顯示在儀表板上。燈控開關信號通過LIN網絡發送到后端的BCM控制后方左、右燈組。

采用兩路LIN總線，1路采集組合開關和車燈開關的信號。2路用于控制防夾車窗、車窗升降等。前車身控制模塊除了負責信號處理和網絡管理外，還控制前后燈光組、前車內燈、防夾窗、揚聲器、智能雨刷等功能。后車身控制模塊主要是控制車輛后部，如左右燈組、后車燈、汽車門鎖、窗加熱等功能。

2 前車身控制系統硬件設計

前車身控制器采集大量的開關信號，輸出控制也多，以及作為CAN網絡和LIN網絡的網關。這就要求選擇具有高性能和高可靠性的微處理器，實現高速、可靠的數據處理。飛思卡爾半導體公司設計和生產的應用于汽車的mc9s12xs256單片機，集成了MSCAN模塊、串行通信接口，支持CAN總線和LIN總線協議。

前車身控制器包含兩路CAN總線和兩路LIN總線，低速CAN總線采用集成一路CAN總線的UJA1078 SBC電源芯片，高速CAN總線采用收發器TJA1042。兩路LIN總線均采用收發器TJA1020，還有21路開關信號的采集、7位A/D信號采集、11路照明驅動信號輸出、4雨刮、揚聲器輸出。圖2為前BCM模塊系統結構框圖。

3 前車身控制系統軟件設計

根據整個車身部分的實時性要求，高速CAN網絡通信速率采用500kb/s ，低速CAN網絡采用250kb/s，2路LIN總線通信速率均采用19.2 kb/s。整車車身部分網絡通負載偏低，通信速率可以完全滿足實時性和可靠性的要求。汽車控制器軟件設計包括系統初始化、系統應用、CAN/LIN協議轉換、系統故障程序設計。前車身BCM控制模塊程序流程圖如圖3所示。

4 結論

雖然國內的汽車制造技術和創新能力都在不斷提高，但就目前而言，國內自主品牌汽車制造商制造工藝和創新能力偏低。設計基于CAN / LIN總線的車身控制模塊，以CAN總線為主，由LIN總線輔助的控制模式。采用合理的網絡結構和硬件設計來滿足復雜的車身控制系統的要求，具有良好的經濟性，使設計變得簡單。

參考文獻

[1]張華，蔡偉杰，陳文強，韋新民，馮擎峰. 基于CANoe的PEPS系統PS功能故障分析[J].汽車電器，2013（10）.

[2]Z.A.Ghani，M.A.Hannan，A.Mohamed. Simulation model linked PV inverter implementation utilizing dSPACE DS1104 controller[J].Energy & Buildings，2013（06）.

[3]呂峰，歐增開.整車電控系統硬件在環測試技術研究[J].汽車電器，2013（07）.

作者簡介

張麗，女，現供職于聯合汽車電子有限公司。

作者單位

聯合汽車電子有限公司 上海市 201206