汽车车身控制器的设计与实现

舒适性、安全性和多样性已成为汽车行业的发展趋势。车身控制模块是实现车身功能要求的核心。文中设计了基于CAN/LIN总线的车身控制总体方案，以CAN总线为主，由LIN总线辅助的控制模式。并对前车身控制器的硬件进行了设计，在硬件设计的基础上完成了前车身控制器的软件设计。以期为我国汽车电子技术发展提供参考和借鉴。

【关键词】车身控制 CAN总线 LIN总线

在当今社会，汽车作为经济发展和生活之中最重要的交通工具之一。随着计算机技术和汽车技术的发展，电子控制技术已广泛应用于现代汽车工业，用于提高车辆安全、经济和舒适性等，已成为现代汽车行业的发展趋势和重要标志。

汽车车身的很多部位都得益于电子控制系统，其中包括点火控制、规则诊断、转向、制动、车灯、雨刷器、门锁等。根据在不同控制系统中汽车电子技术的应用可分为：发动机控制系统、车身控制系统、底盘控制系统、通信和信息/娱乐系统。为了缩短与国外汽车电子控制技术的差距，不断提高自身的竞争力，开发汽车电子控制系统势在必行。

1 车身控制系统总体方案设计

车身控制系统采用分布式控制系统，并采用了CAN/ LIN总线混合网络，如图1所示为系统结构。以前车身控制系统为核心，协调车身各部分的控制。在整个系统中，前车身控制器作为高、低CAN和LIN总线的网关，实现不同网络的通信和信号共享。高速CAN网络把底盘控制系统信号传输到其它有需要的控制部件，并实时显示在仪表板上。灯控开关信号通过LIN网络发送到后端的BCM控制后方左、右灯组。

采用两路LIN总线，1路采集组合开关和车灯开关的信号。2路用于控制防夹车窗、车窗升降等。前车身控制模块除了负责信号处理和网络管理外，还控制前后灯光组、前车内灯、防夹窗、扬声器、智能雨刷等功能。后车身控制模块主要是控制车辆后部，如左右灯组、后车灯、汽车门锁、窗加热等功能。

2 前车身控制系统硬件设计

前车身控制器采集大量的开关信号，输出控制也多，以及作为CAN网络和LIN网络的网关。这就要求选择具有高性能和高可靠性的微处理器，实现高速、可靠的数据处理。飞思卡尔半导体公司设计和生产的应用于汽车的mc9s12xs256单片机，集成了MSCAN模块、串行通信接口，支持CAN总线和LIN总线协议。

前车身控制器包含两路CAN总线和两路LIN总线，低速CAN总线采用集成一路CAN总线的UJA1078 SBC电源芯片，高速CAN总线采用收发器TJA1042。两路LIN总线均采用收发器TJA1020，还有21路开关信号的采集、7位A/D信号采集、11路照明驱动信号输出、4雨刮、扬声器输出。图2为前BCM模块系统结构框图。

3 前车身控制系统软件设计

根据整个车身部分的实时性要求，高速CAN网络通信速率采用500kb/s ，低速CAN网络采用250kb/s，2路LIN总线通信速率均采用19.2 kb/s。整车车身部分网络通负载偏低，通信速率可以完全满足实时性和可靠性的要求。汽车控制器软件设计包括系统初始化、系统应用、CAN/LIN协议转换、系统故障程序设计。前车身BCM控制模块程序流程图如图3所示。

4 结论

虽然國内的汽车制造技术和创新能力都在不断提高，但就目前而言，国内自主品牌汽车制造商制造工艺和创新能力偏低。设计基于CAN / LIN总线的车身控制模块，以CAN总线为主，由LIN总线辅助的控制模式。采用合理的网络结构和硬件设计来满足复杂的车身控制系统的要求，具有良好的经济性，使设计变得简单。

参考文献

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作者简介

张丽，女，现供职于联合汽车电子有限公司。

作者单位

联合汽车电子有限公司 上海市 201206