本技术涉及一种车载控制装置,尤其是一种集中式架构的车身控制装置。
背景技术:
1、传统车身控制器功能主要包括内/外部车灯、雨刮、车窗、车门、电子转向锁等,通过can/lin与各个小节点进行通讯,节点较多,线束设计、软件控制逻辑较复杂。车身功能和零部件逐步集成于bcm车身控制系统(body control module)。
2、在分布式的电子电气架构下,每个ecu通常只负责控制一个单一的功能单元,彼此独立,分别控制着发动机、刹车、车门等部件。常见的有发动机控制器(engine controlmodule,ecm)、传动系统控制器(transmission control module,tcm)、制动控制器(braking controller,bcm)、电池管理系统(battery management system,bms)等。各个ecu(electronic control unit,电子控制单元)之间通过can(controller area network,控制器域网络)总线或者lin(local interconnect network,局部互联网络)总线连接在一起,通过厂商预先定义好的通信协议交换信息。随着整车电子电气产品应用的增加,ecu的数量从几十个快速增加到100多个,ecu数量越多,对应的总线的线束长度必将越长,线束重量也相应增加(2007年上市的奥迪q7和保时捷卡宴的总线长度超6km,总重量超70kg,是全车重量仅次于发动机的部件),就导致整车成本增加、汽车组装的自动化水平低。分布式使用更少数量的模块和更多通信接口构建。性能需求增加、运行和睡眠模式下的功耗问题是当前bcm发展所面临的挑战。存在以下缺点:多数硬件高度耦合,升级困难;算力不足且分散;传统架构难以支撑ecu和软件的增长;低带宽的总线传输,效率低。
技术实现思路
1、本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处,提供一种集中式架构的车身控制装置,以对矿井的湿热环境进行不同工况的模拟。
2、本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。
3、本实用新型的一种集中式架构的车身控制装置,包括微控制器mcu、射频通信电路、模拟信号采集电路、电压转换电路、数字信号采集电路、can通信电路、lin通信电路、高边驱动电路、低边驱动电路、pwm驱动电路、胎压监测系统、休眠唤醒系统和故障诊断系统;所述射频通信电路包括rf高频通信电路和lf低频通信电路;将微控制器mcu、射频通信电路、模拟信号采集电路、电压转换电路、数字信号采集电路、can通信电路、lin通信电路、高边驱动电路、低边驱动电路、pwm驱动电路、胎压监测系统、休眠唤醒系统和故障诊断系统集成为一体;
4、所述rf高频通信电路、lf低频通信电路、模拟信号采集电路、电压转换电路、数字信号采集电路、can通信电路、lin通信电路、高边驱动电路、低边驱动电路、pwm驱动电路、胎压监测系统、休眠唤醒系统和故障诊断系统均与所述微控制器mcu相连接;
5、胎压传感器和无线钥匙通过rf高频通信电路与微控制器mcu相连接;无线钥匙还通过lf低频通信电路与微控制器mcu相连接;
6、雨刷开关与电源电压通过模拟信号采集电路与微控制器mcu相连接;电源通过电压转换电路与微控制器mcu相连接;灯光开关、门锁开关、车窗开关与后视镜开关通过数字信号采集电路与微控制器mcu相连接;
7、集成电路芯片ic(integrated circuit chip)、远程信息处理器t-box(telematics box)、电动尾门plg(power lift-gate)、发动机管理系统ems(enginemanagementsystem)、防抱死制动系统abs(antilock brake system)、安全气囊系统srs(supplemental restraint system)通过can通信电路与微控制器mcu相连接;
8、雷达系统rs(radar system)、遮阳帘sunshade、天窗sunroof和前左侧电动窗控制模块pwsm_fl(power window switch module,front left)通过lin通信电路与微控制器mcu相连接;
9、所述微控制器mcu通过高边驱动电路与电源管理系统、车窗系统、喇叭系统和门锁系统相连接;所述微控制器mcu通过低边驱动电路和pwm驱动电路与雨刮系统、灯光系统、后视镜系统和防盗报警系统相连接。
10、本实用新型的一种集中式架构的车身控制装置的结构特点也在于:
11、进一步地,所述微控制器mcu为s32k146。
12、进一步地,所述电源管理系统包括电源管理芯片u39、电阻r74~r80、r111、电容c47~c51、接线端子u36~u37、排针h2、排针h4、发光二极管led2和三极管q1。
13、进一步地,所述电源管理芯片u39为uja1075atw/5v0/1j。
14、进一步地,所述的一种集中式架构的车身控制装置还包括外部存储电路;所述外部存储电路包括存储芯片u20和电容c5。
15、进一步地,所述存储芯片u20为eeprom存储器93lc46ct-e/sn。
16、进一步地,所述低边驱动电路包括低压侧开关芯片u12、电容c59~c68和接线端子u35。
17、进一步地,所述低压侧开关芯片u12为八通道保护低边继电器开关tle7240sl。
18、进一步地,所述高边驱动电路包括电源开关芯片u13、电阻r85~r91、电容c69~c71、双向瞬态电压抑制二极管d30~d31和接线端子u34。
19、进一步地,所述射频通信电路包括射频芯片u29、电阻107~r110、电容c83~c94、电感l1、晶振x1和排针h1。
20、与已有技术相比,本实用新型有益效果体现在:
21、本实用新型公开了一种集中式架构的车身控制装置,包括微控制器mcu、射频通信电路、模拟信号采集电路、电压转换电路、数字信号采集电路、can通信电路、lin通信电路、高边驱动电路、低边驱动电路、pwm驱动电路、胎压监测系统、休眠唤醒系统和故障诊断系统;所述射频通信电路包括rf高频通信电路和lf低频通信电路;将微控制器mcu、射频通信电路、模拟信号采集电路、电压转换电路、数字信号采集电路、can通信电路、lin通信电路、高边驱动电路、低边驱动电路、pwm驱动电路、胎压监测系统、休眠唤醒系统和故障诊断系统集成为一体。
22、本发明采用集中式架构,将原本分散的胎压检测、无线钥匙、雨刷开关、电源管理、灯光车窗、防盗报警、休眠唤醒等功能集成到bcm控制器上面,将ecu的资源充分利用。在将多功能集成在一个控制器的基础之上,就可以对bcm功能进行统一升级,例如升级车辆的“跳舞”功能,只需要在bcm的基础上对灯光与语音进行逻辑升级,不需要联动其他的控制器,解决过去多数硬件高度耦合、升级困难等问题。
23、本实用新型的集中式架构的车身控制装置,具有能够减少车身布线复杂度和线缆重量、充分发挥当前芯片的通用性和高性能、降低汽车开发和制造成本等优点。
1.一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,包括微控制器mcu、射频通信电路、模拟信号采集电路、电压转换电路、数字信号采集电路、can通信电路、lin通信电路、高边驱动电路、低边驱动电路、pwm驱动电路、胎压监测系统、休眠唤醒系统和故障诊断系统;所述射频通信电路包括rf高频通信电路和lf低频通信电路;将微控制器mcu、射频通信电路、模拟信号采集电路、电压转换电路、数字信号采集电路、can通信电路、lin通信电路、高边驱动电路、低边驱动电路、pwm驱动电路、胎压监测系统、休眠唤醒系统和故障诊断系统集成为一体;
2.根据权利要求1所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述微控制器mcu为s32k146。
3.根据权利要求1所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述电源管理系统包括电源管理芯片u39、电阻r74~r80、r111、电容c47~c51、接线端子u36~u37、排针h2、排针h4、发光二极管led2和三极管q1。
4.根据权利要求3所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述电源管理芯片u39为uja1075atw/5v0/1j。
5.根据权利要求1所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,还包括外部存储电路;所述外部存储电路包括存储芯片u20和电容c5。
6.根据权利要求5所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述存储芯片u20为eeprom存储器93lc46ct-e/sn。
7.根据权利要求1所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述低边驱动电路包括低压侧开关芯片u12、电容c59~c68和接线端子u35。
8.根据权利要求7所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述低压侧开关芯片u12为八通道保护低边继电器开关tle7240sl。
9.根据权利要求1所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述高边驱动电路包括电源开关芯片u13、电阻r85~r91、电容c69~c71、双向瞬态电压抑制二极管d30~d31和接线端子u34。
10.根据权利要求1所述的一种集中式架构的车身控制装置,其特征是,所述射频通信电路包括射频芯片u29、电阻107~r110、电容c83~c94、电感l1、晶振x1和排针h1。