经济且可靠的车身控制一直是业界关注的焦点。目前车身控制
方式有三种:分散式控制,即车身控制功能由几个分散独立的ECU实
现,各个ECU之间相对独立,目前大部分国产车都是这种车身控制模式。
二是集中式控制,即在一个BCM上采集所有控制所需的信号,根据相应
的控制要求,经BCM判断、处理后驱动相应的设备,这是一种星型结构,
经BCM为核心,连接所有的输入与输出,国外早期高级车都采用这种控
制模式。三是总线式控制(分布式控制),根据用电设备在车上的布局,
将BCM分解为几个ECU,由ECU就近驱动相应的设备,各ECU之间通过总
线连接。
对半导体器件要求不一
三种车身控制方式的不同对半导体器件有着不同的要求。
飞思卡尔半导体公司汽车电子业务经理康晓敦介绍,分散式控制
这种老的方式大部分应该是采用机械电器类,用到的半导体器件不多。
集中式控制因功能比较简单、也没有总线,并不要求特别的半导体器
件,主要还是要从成本方面考虑。分布式控制既要求强功能的芯片,
又要求相对便宜。在主节点方面,首先要考虑满足功能,如果功能达
到一定要求,很多还是优选16位MCU。而在子节点方面,要在满足功
能的情况下,尽量小、尽量便宜。
一般分布式车身控制系统基于CAN/LIN总线,可由CAN总线将
几个主要的网关模块连接起来,再由每个网关模块连接几个LIN子节
点,实现整个车身的网络控制。因而,对CAN/LIN收发器、集成CAN
/LIN控制器的MCU需求看涨。目前市场上主导半导体企业均能提供
相应的MCU与收发器。
分散式控制将逐渐退出
上海同德电子工程技术有限公司总经理姚久永介绍,分散式控制
模式灵活性高,可以根据客户的不同,进行添加、更换。缺点是各ECU
之间没有通讯,不便于信息共享和功能的提升,无法实现强大的控制
功能,同时增加ECU也使成本增加。
随着汽车制造技术的不断发展,为了更好地实现自动控制,减少
线束用量,实现自动检测,方便维修,同时使汽车功能更加人性化,
满足客户愈来愈高的要求,车身控制开始新的演变征程。埃泰克汽车
电子(芜湖)有限公司研发部经理葛莹分析说,车身控制由分散式模块
控制走向集成化、智能化模块控制,已成为汽车制造发展的必然趋势。
未来总线技术的兴起使分散式控制逐渐退出应用“舞台”成为必然。
灵活选择集中式与总线式控制
集中式控制模式虽然实现集中式控制,但因采集、控制量太多,
BCM(中央智能电子集成控制器)程序复杂,故障率会提高。因而,集
中式控制将是“分而集中”。葛莹表示,随着车身电子的发展,会分
成前控制模块、后控制模块、四个门控模块、车顶控制模块等模块,
以提升整车控制的智能化、人性化、安全性,简化整车线束,提高电
气系统的可靠性。埃泰克公司开发的BCM主要集成功能有:玻璃除霜、
中央门锁、人性化警示、转向指示、电动车窗、高低速雨刮/清洗、
室内灯照明、遥控钥匙、遥控防盗和雨量灯光传感器通信实现自动雨
刮、自动亮灯等功能。将单独的车身控制功能集成在BCM上,从而大
大提高了汽车的可靠性。
集中式控制和总线式控制在实际应用中究竟“谁能胜出”,则需
要看客户对功能的要求和对成本的整体平衡。康晓敦介绍,选择车身
控制应考虑功能的平衡,即功能相对简单时,如果采用总线式控制,
可能会增加成本。相反,如果功能较多,要是不用总线控制,可能根
本就无法实现。比如一个电动后视镜的解决方案,其功能非常复杂,
包括带记忆的X、Y方向调节,折叠,转向灯,脚灯,防炫光电子幕等。
这么多功能,若用车身电子中央控制系统连线过来,肯定是无法实现
的。
“随着车身电子功能的增加,分布式控制系统是大势所趋。”康
晓敦指出,“分布式控制也有繁有简,在实际应用中适合就好,一定
不能用十分冗余的系统去控制一些相对简单的功能。”
葛莹表示,随着汽车电子技术的进一步发展,对智能传感器、智
能执行器的要求逐步提升,即各个车身单元有自己的芯片,自己的控
制系统,如车窗、车门、雨刮,各个电子单元通过网络联系起来实现
车身总线式控制,理想状态是“即插即用”。BCM此时充当的角色是
协调、控制、网络管理、优先级控制、网关。
除了总线化BCM外,葛莹还表示,目前BCM还有一种发展趋势将BCM
和车上的继电器盒Junction Box结合在一起,即Smart Junction
Box,通过车身模块来控制车身继电器。有了它之后,就可以取
代和部分取代Junction Box,由BCM来统一管理车上的电源分配,
使得整车用电更加安全,可靠。