原標(biāo)題：基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的車門發(fā)布式控制方案的實(shí)現(xiàn)

基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的車門分布式控制方案的實(shí)現(xiàn)涉及多個(gè)方面，以下是對(duì)該方案實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)闡述：

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

車門控制系統(tǒng)采用總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，總線一般采用低速CAN總線或LIN總線。采用不同總線協(xié)議和不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以提供不同程度的智能。

1. CAN總線方案：每個(gè)車門采用一個(gè)集中控制的CAN節(jié)點(diǎn)，車身控制模塊（BSI）和四個(gè)車門通過(guò)一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)連接。這種方案將車窗升降及防夾、后視鏡的位置調(diào)整、門鎖、開(kāi)關(guān)量的輸入檢測(cè)集中在一個(gè)ECU中實(shí)現(xiàn)，成本較低，采用低速CAN總線連接，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通訊簡(jiǎn)單實(shí)時(shí)，協(xié)議的制定比較簡(jiǎn)單。且CAN采用多主雙線容錯(cuò)機(jī)制，故安全性較高，基于CAN總線的診斷也使得故障的查找和維修比較方便。然而，隨著汽車智能化程度的提高，這種集中控制方式的缺點(diǎn)也開(kāi)始暴露出來(lái)，如缺乏靈活性，產(chǎn)品升級(jí)換代需要大量成本等。

2. LIN總線方案：每個(gè)車門采用分布式LIN網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將各個(gè)功能做成單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)，即單獨(dú)的后視鏡控制節(jié)點(diǎn)、車窗控制節(jié)點(diǎn)、門鎖控制節(jié)點(diǎn)、開(kāi)關(guān)輸入控制節(jié)點(diǎn)。該開(kāi)關(guān)輸入控制節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)作為L(zhǎng)IN的主節(jié)點(diǎn)，每個(gè)車門的主節(jié)點(diǎn)同時(shí)為CAN-LIN網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，BSI和四個(gè)車門通過(guò)CAN網(wǎng)連接。這種方案充分發(fā)揮了CAN/LIN總線各自的優(yōu)勢(shì)，將部分功能移植到更小、更可靠的節(jié)點(diǎn)，降低了各個(gè)ECU的復(fù)雜度，且四個(gè)門內(nèi)的各LIN節(jié)點(diǎn)可以通用，互換性和兼容性更好?？梢愿鶕?jù)車門功能的配置要求隨時(shí)添加或者減掉某個(gè)節(jié)點(diǎn)，而不會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生任何影響，從而可以迅速升級(jí)換代，而不會(huì)帶來(lái)更大的成本消耗。

二、分布式控制的具體實(shí)現(xiàn)

1. 后視鏡節(jié)點(diǎn)方案：實(shí)現(xiàn)對(duì)后視鏡上下、前后兩個(gè)方向的位置調(diào)整，實(shí)現(xiàn)折疊功能和加熱功能。采用智能分布式控制單芯片實(shí)現(xiàn)，如飛思卡爾的MM908E625。該芯片在一個(gè)封裝內(nèi)集成了內(nèi)核和模擬控制IC，模擬控制IC包括LIN物理層收發(fā)器、電壓調(diào)整器、4個(gè)半H橋和一個(gè)高端開(kāi)關(guān)。采用半H橋?qū)崿F(xiàn)對(duì)后視鏡電機(jī)的驅(qū)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)位置調(diào)整和折疊，利用高端開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)后視鏡加熱。

2. 車窗節(jié)點(diǎn)方案：實(shí)現(xiàn)車窗升降及防夾功能。采用帶電流反饋的智能功率驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)基于電流反饋的小算法，可以實(shí)現(xiàn)防夾功能。當(dāng)車窗電機(jī)啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)百毫秒級(jí)的時(shí)間便可以平穩(wěn)運(yùn)行，在這段啟動(dòng)時(shí)間后對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片的電流反饋值取樣，經(jīng)車窗ECU上的MCU內(nèi)的ADC采樣與閾值比較，如果碰到障礙物，車窗電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流增大，ADC采樣值超過(guò)設(shè)置的閾值，這時(shí)認(rèn)為碰到了障礙物，MCU控制驅(qū)動(dòng)芯片停止對(duì)車窗電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了防夾。

3. 網(wǎng)關(guān)與通信：每個(gè)車門LIN網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)完成該車門區(qū)域的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)，控制所有在該LIN網(wǎng)絡(luò)上的通信，設(shè)計(jì)合理的進(jìn)度表控制每個(gè)信息幀的傳輸，同時(shí)有效控制關(guān)鍵信號(hào)的最大傳輸延遲。該節(jié)點(diǎn)同時(shí)是CAN-LIN網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，完成CAN網(wǎng)和LIN網(wǎng)間的數(shù)據(jù)緩沖和信息交換。

三、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1. 靈活性：采用分布式控制方案，可以根據(jù)車門功能的配置要求隨時(shí)添加或者減掉某個(gè)節(jié)點(diǎn)，而不會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生任何影響。

2. 低成本：?jiǎn)涡酒瑐鞲衅骱蛨?zhí)行器的出現(xiàn)提供了分布式節(jié)點(diǎn)的低成本解決方案。

3. 高可靠性：CAN總線采用多主雙線容錯(cuò)機(jī)制，安全性較高；LIN總線作為CAN總線的有效補(bǔ)充，提高了系統(tǒng)的整體可靠性。

4. 易升級(jí)：采用CAN-LIN分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以迅速升級(jí)換代，而不會(huì)帶來(lái)更大的成本消耗。

綜上所述，基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的車門分布式控制方案具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可以滿足現(xiàn)代汽車對(duì)智能化、高可靠性、低成本和易升級(jí)的需求。