汽车车身控制模块3

那么刚刚跟大家介绍了一些 BCM 的框图

那针对这个 BCM 的话

我们的这个系统

会有一些非常细节的要求

那么这些要求是哪些呢

我们会通过接下来的这个 section

跟大家一一的去过一遍

看一看在车身控制单元里面

跟其他的应用相比有些什么样

Detail 的要求

那这是刚刚我们讲的一个典型的

BCM 的一个 spec 跟 overview

那它包括了几个比较重要的模块

一个是防反接 一个是电源

一个是 CAN LIN ESD 的保护

一些数字input

一些模拟的input

然后包括一些远端的 Power supply

还有一些诊断功能的输入

包括 CAN LIN EtherNet

然后最终有一些高边低边去实现控制

那么针对这几个功能模块

我们会一一的去看一看

每个功能模块的要求

那第一个 对于防反接系统的保护

那么由于车身电子在装配的过程中

可能会出现正负极短接的情况

所以在车身控制单元里面

具有防反接功能是一个必要的功能

那么通常情况下

当输入的电流小于 4A 的时候

因为对于二极管来讲的话

它的 loss 是等于

VF 乘以它的输入电流

所以当小于 4A 的时候

这一部分的损耗不是很大

所以大家可以看到

在这种小于 4A 的应用里面

大家很多情况都是使用

二极管去实现防反接保护

那对于大于四安培的应用来说

很多情况这个损耗会很大

所以我们一般会推荐大家使用

MOSFET 加控制器的方式

因为 MOSFET 本身导通的时候

它的损耗主要体现在 RDSon 上

所以它的损耗是等于 RDSon

乘以它的电流的 rms 值的平方

所以由于 MOS 能够做到很低的 RDSon

所以这部分损耗将会很小

所以通常情况下

如果电流比较大的时候

我们会推荐使用

MOSFET 加控制器的方式

去做防反接保护

那另外一个对于 power supply

那对于整个系统的电源来说

由于它需要接到铅酸蓄电池

所以这个地方我们是需要

DCDC或者是LDO的耐压值

要能够支撑到 42 伏

那么这时候我们需要使用一些

能够支持高压输入的DCDC跟LDO

另外的话为了防止 MCU 跑飞

那么我们也会使用一些

外部的 watchdog

去监控 MCU 的工作状况

那另外在这个 SBC 中

通常还会包含 CAN 和 LIN 去实现通信

那对于这个SBC跟MCU

我们一般是使用 SPI 的通讯

那大家可以看到在左下角

有一个 Off-Board sensor

那通常情况下这是一个远端的 sensor

那在装配的过程中

是有可能去短接到电池跟地

所以这时候需要有

短路电池和短路地的保护

那这张的话主要是讲一些interface

跟 MCU 的一些要求

对于 CAN 和 LIN 来说的话

那么通常情况下

BCM 会包含一个 CAN 总线

一个或多个的 LIN 总线

Wireless interface

那 Wireless interface 在目前的

BCM 应用里面通常会有两种方式

一种是分离的 module

那另外一种就是会把越来越多的

车厂会要求将 Wireless interface

集成在 BCM 系统里

那么它的一些主要的功能是以下几个

一个是 PEPS

一个是远端的无钥匙进入

然后是 BLE

还有一些wifi或gsm

包括一些胎压检测系统

那对于网关的功能来说

那么一般网关的功能都会

包括一些 CAN 包括 LIN 包括 EtherNet

那么也会有一些 FlexRay 要求

因为通常情况下我们的 LIN

是10K到125K的通讯速率

那对于 CAN 一般是125到5兆

EtherNet目前是一百兆

或者是一千兆

那对于 FlexRay 一般是1到10兆

那另外一点我们目前看到

对于 EtherNet

就目前会越来越多的应用里面

会要求使用 EtherNet

因为它可以支持到百兆的通讯速率

那对于一些豪华车的话

我们也会看到

由于对带宽的需求

可能也会有一些 FlexRay 的要求

那么对于 MCU 来讲的话

一般我们会使用一个

low cost 的 MCU

然后集成一些 ADC 的通道

能够支持 CAN LIN FlexRay

或者是 EtherNET SPI 的通讯

那么另外一个他还要支持一个

low power 的需求

然后可以支持使用中断唤醒

那这是对于那个 power stage 的要求

那一般情况下我们会有一些

fuse 直接连接到 output

那么这种 fuse

通常我们会使用机械式的或固态的

如果是使用固态的 fuse 的话

我们一般会要求它会有一些电流

一般会要求他能够 reset

包括可以被控制

那对于高边来说

我们一般会要求

高边具有低导通电阻需求

那么能够去驱动外面的负载

另外它还需要有一定的

电流检测能力和电流检测的反馈

通过 SPI 通讯提供给系统

然后还要有一些错误的诊断

譬如说过压 欠压 电池短路 接地短路

当这些错误出现的时候

它能够给出诊断信号

让系统获得这个错误

low side 一般是用来驱动

板上的一些负载

如 Relay 和一些小的负载

那对于 Relay 来说

它一般会驱动一些螺线管一些阀门

如果对于我们的高边跟低边

如果具有这种

高精度的电流 sensor 的话

那么实际上我们是可以

去不需要使用这种外部的 fuse

因为本身我们就能够

很好的去监控它的电流

那对于 input 跟 output 的 interface

我们有如下的一些需求

那第一 BCM 需要去处理很多的输入信号

譬如说像座椅的安全带

一些雨刷 灯 譬如说门窗

包括像门的尾箱的控制

那么对于一些数字 input 的话

那么主要是

对于这些 数字 input 的话

一般我们会将它上拉到电池

或者是下拉到地

那么也可以去通过一些分立的方案

去实现这些数字 input

可以通过譬如说 MUX 或 MSDI

那 Tell Tale 主要是实现一些显示功能

那包括一些 led 的 button

和一些开关

然后去点亮一些 led 指示灯

那当然如果是说

有一些 exter interface 可能会

短路电池或者短路地

承受一些高的 ESD

那么也需要进行一些额外的保护

去保证整个系统的安全工作

那另外还有一些模拟输入

那它主要是包含一些温度的检测

光的检测一些压力的检测跟电流的检测

那么这些检测可能会通过这个

一些放大器或者滤波器

然后再进入到 MCU 的 ADC

对这些值进行读取

那如果是说使用 MSDI 的话

因为本身 MSDI 集成了 ADC

所以就不需要使用 MCU 内部的 ADC

这样的话其实是可以

使用一个相对来说

比较便宜的 MCU

那其实它本身还包含了一些温度

包括一些 power stage 的一些检测

那本身这些诊断

还需要一些电压参考

一些逻辑跟一些电平转换

那么刚刚跟大家介绍了一些 BCM 的框图

那针对这个 BCM 的话

我们的这个系统

会有一些非常细节的要求

那么这些要求是哪些呢

我们会通过接下来的这个 section

跟大家一一的去过一遍

看一看在车身控制单元里面

跟其他的应用相比有些什么样

Detail 的要求

那这是刚刚我们讲的一个典型的

BCM 的一个 spec 跟 overview

那它包括了几个比较重要的模块

一个是防反接 一个是电源

一个是 CAN LIN ESD 的保护

一些数字input

一些模拟的input

然后包括一些远端的 Power supply

还有一些诊断功能的输入

包括 CAN LIN EtherNet

然后最终有一些高边低边去实现控制

那么针对这几个功能模块

我们会一一的去看一看

每个功能模块的要求

那第一个 对于防反接系统的保护

那么由于车身电子在装配的过程中

可能会出现正负极短接的情况

所以在车身控制单元里面

具有防反接功能是一个必要的功能

那么通常情况下

当输入的电流小于 4A 的时候

因为对于二极管来讲的话

它的 loss 是等于

VF 乘以它的输入电流

所以当小于 4A 的时候

这一部分的损耗不是很大

所以大家可以看到

在这种小于 4A 的应用里面

大家很多情况都是使用

二极管去实现防反接保护

那对于大于四安培的应用来说

很多情况这个损耗会很大

所以我们一般会推荐大家使用

MOSFET 加控制器的方式

因为 MOSFET 本身导通的时候

它的损耗主要体现在 RDSon 上

所以它的损耗是等于 RDSon

乘以它的电流的 rms 值的平方

所以由于 MOS 能够做到很低的 RDSon

所以这部分损耗将会很小

所以通常情况下

如果电流比较大的时候

我们会推荐使用

MOSFET 加控制器的方式

去做防反接保护

那另外一个对于 power supply

那对于整个系统的电源来说

由于它需要接到铅酸蓄电池

所以这个地方我们是需要

DCDC或者是LDO的耐压值

要能够支撑到 42 伏

那么这时候我们需要使用一些

能够支持高压输入的DCDC跟LDO

另外的话为了防止 MCU 跑飞

那么我们也会使用一些

外部的 watchdog

去监控 MCU 的工作状况

那另外在这个 SBC 中

通常还会包含 CAN 和 LIN 去实现通信

那对于这个SBC跟MCU

我们一般是使用 SPI 的通讯

那大家可以看到在左下角

有一个 Off-Board sensor

那通常情况下这是一个远端的 sensor

那在装配的过程中

是有可能去短接到电池跟地

所以这时候需要有

短路电池和短路地的保护

那这张的话主要是讲一些interface

跟 MCU 的一些要求

对于 CAN 和 LIN 来说的话

那么通常情况下

BCM 会包含一个 CAN 总线

一个或多个的 LIN 总线

Wireless interface

那 Wireless interface 在目前的

BCM 应用里面通常会有两种方式

一种是分离的 module

那另外一种就是会把越来越多的

车厂会要求将 Wireless interface

集成在 BCM 系统里

那么它的一些主要的功能是以下几个

一个是 PEPS

一个是远端的无钥匙进入

然后是 BLE

还有一些wifi或gsm

包括一些胎压检测系统

那对于网关的功能来说

那么一般网关的功能都会

包括一些 CAN 包括 LIN 包括 EtherNet

那么也会有一些 FlexRay 要求

因为通常情况下我们的 LIN

是10K到125K的通讯速率

那对于 CAN 一般是125到5兆

EtherNet目前是一百兆

或者是一千兆

那对于 FlexRay 一般是1到10兆

那另外一点我们目前看到

对于 EtherNet

就目前会越来越多的应用里面

会要求使用 EtherNet

因为它可以支持到百兆的通讯速率

那对于一些豪华车的话

我们也会看到

由于对带宽的需求

可能也会有一些 FlexRay 的要求

那么对于 MCU 来讲的话

一般我们会使用一个

low cost 的 MCU

然后集成一些 ADC 的通道

能够支持 CAN LIN FlexRay

或者是 EtherNET SPI 的通讯

那么另外一个他还要支持一个

low power 的需求

然后可以支持使用中断唤醒

那这是对于那个 power stage 的要求

那一般情况下我们会有一些

fuse 直接连接到 output

那么这种 fuse

通常我们会使用机械式的或固态的

如果是使用固态的 fuse 的话

我们一般会要求它会有一些电流

一般会要求他能够 reset

包括可以被控制

那对于高边来说

我们一般会要求

高边具有低导通电阻需求

那么能够去驱动外面的负载

另外它还需要有一定的

电流检测能力和电流检测的反馈

通过 SPI 通讯提供给系统

然后还要有一些错误的诊断

譬如说过压 欠压 电池短路 接地短路

当这些错误出现的时候

它能够给出诊断信号

让系统获得这个错误

low side 一般是用来驱动

板上的一些负载

如 Relay 和一些小的负载

那对于 Relay 来说

它一般会驱动一些螺线管一些阀门

如果对于我们的高边跟低边

如果具有这种

高精度的电流 sensor 的话

那么实际上我们是可以

去不需要使用这种外部的 fuse

因为本身我们就能够

很好的去监控它的电流

那对于 input 跟 output 的 interface

我们有如下的一些需求

那第一 BCM 需要去处理很多的输入信号

譬如说像座椅的安全带

一些雨刷 灯 譬如说门窗

包括像门的尾箱的控制

那么对于一些数字 input 的话

那么主要是

对于这些 数字 input 的话

一般我们会将它上拉到电池

或者是下拉到地

那么也可以去通过一些分立的方案

去实现这些数字 input

可以通过譬如说 MUX 或 MSDI

那 Tell Tale 主要是实现一些显示功能

那包括一些 led 的 button

和一些开关

然后去点亮一些 led 指示灯

那当然如果是说

有一些 exter interface 可能会

短路电池或者短路地

承受一些高的 ESD

那么也需要进行一些额外的保护

去保证整个系统的安全工作

那另外还有一些模拟输入

那它主要是包含一些温度的检测

光的检测一些压力的检测跟电流的检测

那么这些检测可能会通过这个

一些放大器或者滤波器

然后再进入到 MCU 的 ADC

对这些值进行读取

那如果是说使用 MSDI 的话

因为本身 MSDI 集成了 ADC

所以就不需要使用 MCU 内部的 ADC

这样的话其实是可以

使用一个相对来说

比较便宜的 MCU

那其实它本身还包含了一些温度

包括一些 power stage 的一些检测

那本身这些诊断

还需要一些电压参考

一些逻辑跟一些电平转换