国际领先汽车零部件供应商大陆集团强调车身控制单元领域的高集成水平的发展方向。到2015年,车身域控制单元预计将进行大规模开发生产,作为新一代的车身控制单元使用于未来各种汽车平台中。届时,显著的高度功能集成将成为车身域控制单元与以往车身控制单元之间的区别。
大陆集团车身与安全业务单元负责人Andreas Wolf 先生表示:“随着汽车功能的不断增加,未来一代汽车需要性能更好,更灵活的电子构架。相较于以往实现大量功能的非集中解决方案,我们的研发人员致力于将系统成本降低30%。为实现这样的目标,我们设计了当前的电子标准和AUTOSAR架构。”
在域控制单元中,多个以往分离的控制器被集成在一个高度集成的控制单元中,把舒适进入系统、中央控制单元、灯光控制单元,甚至网关综合在一个高度集成的域控制器中。中央域控制器以这样的方式监控车内与车外的照明,雨刮、座椅加热、车外后视镜、进入认证系统以及车内数据通讯。大陆集团目前正在规划车身域控制单元的开发,该单元具备四个微处理器和多重CAN、LIN、FlexRay以及以太网数据接口。
车身控制单元在汽车中发挥幕后作用
1,微处理器是车身控制器的数据处理中心。
2,提供大电流输出,控制玻璃升降器或中央门控系统。
3,控制汽车的外照灯,譬如:灯泡、氙气灯和LED灯。
4,使用继电器控制玻璃升降器或中央门控系统。
5,凭借24针的信号接口(单个接插件),实现开关信号,传感器信号或汽车数据总线与车身控制器的连接。
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车身控制单元:在汽车中发挥幕后作用
技术答疑:车身控制单元管理着现代汽车中大部分电子功能。大陆集团解释了它是如何实现线束的精简优化,并保证了驾乘的舒适性和安全性。
如今汽车电子的功能越来越多,像车灯照明、挡风玻璃刮水器、防盗控制器,他们都是汽车标准功能中不可缺少的部分,此外还配有各种舒适性功能,像遥控钥匙和自动空调控制。将来,越来越多的量产汽车系列中会增加越来越多的创新功能,像发动机自动启停和传感器辅助胎压监控功能。所有这些功能结合在一起,便成为汽车车身电子控制系统。这些功能可以提高驾乘的舒适性和安全性,现今几乎和护罩下发动机一样,对汽车发挥着重要作用。那么这些电子控制有什么共性呢?,他们都是被幕后的车身控制单元指挥。
处理器与执行器:启动车身中心控制单元
大陆集团车身与安全部负责人Andreas Wolf 先生表示:“汽车车身犹如大脑,是汽车生命组织的控制中心,因此作为汽车电子的车身控制单元也是如此。” 和个人电脑和笔记本电脑一样,其处理器和相关工作内存是控制单元的核心,而对于汽车而言,其传感器、执行器及其他控制单元均连接着车身控制单元。譬如:如果驾驶员使用遥控钥匙打开车门,那么车身控制单元会从车内的射频接收器中收到一个加密的信号,接下来处理器中的算法会处理这一信息,然后将其传至执行器中。处理过程中,数字信号会触发机械运动,打开车门。然而,仅仅有这样的能力还不能使控制单元显得那么重要,因为即使没有控制单元的帮助,车门也可以通过传统继电器,作为一个单一,局部受限的功能,使用遥控钥匙来打开。对车身控制单元的重要性最具决定性的论据是,它能够在一个模块中集成多个功能的能力。使用车身控制单元可以提供简单而重要的优势:减少线束的用量。如果还是使用传统的继电器操作处理所有的工作,那么现代汽车中电子功能的多样性会导致更复杂的线束系统和更重的线束,这将无法在乘用车中得到实现。
监控能量流
车身控制单元的进一步优势是,它能集成各种不同的功能。车身控制单元能够管理能量流,确保不会有太多的功能同时消耗大量的能量,使得电子设备超负荷。方法其实很简单,那就是通过设定优先级,最重要的功能在任何时间都能被保证最优的能量供应。这种能力也因另一个原因在电动汽车中发了重要作用。未来,车身控制单元的一个任务是使用智能能量管理,最大化电动汽车行使的距离,延长电池使用时间。
数据总线:汽车电子中的通讯网络
汽车车身控制单元中集成各种功能,目前已经不仅限于车身电子控制本身。当考虑发动机自动起停功能的时候,这就相当明显了。在停车时自动关闭发动机,在驾驶员启动油门时再次启动发动机,在电池传感器的帮助下,相关车身控制单元监控汽车电池的使用时间,决定是否要启用自动起停功能。车身控制单元必须连接到传感器和其他控制单元,例如引擎控制器,决定是否启用自动起停功能。因为该功能的实现需要考虑电池电量、发动机温度,以及车身哪些其他电子功能当前需要能量和优先级别。这些通讯通过连接到车身控制单元的汽车总线得到实现。“总线”这一术语意指促进各个电子器件之间通讯的线缆网络。该总线允许各个控制单元交换信息,以将汽车电子转变成综合协作系统。
以太网:快速灵活的数据传输
Wolf 先生表示:“汽车电子的发展趋势,显而易见,开始迈向中央车身控制单元中集成各种人性化功能。我们的任务是进一步推动这一集成趋势。” 这意味着高档次和豪华级汽车中控制单元始终使用各种大型复杂的功能,并在一定的程度上,实现所有汽车电子相互通讯、交换不断稳定增长的数据。所以,这对通讯总线的要求也会相应提高。当前,汽车中像CAN、FlexRay、LIN及 MOST这样的汽车总线都已经已发挥到了极限。他还说:“未来,我们将充分利用高性能的以太网,提高汽车电子之间的数据交换。凭借知名于计算机网络的通讯,我们将会在网络中每个节点上实现100 Mbit/s数据传输容量,而且还同时利用较轻和更加灵活的线缆。”
高效电子技术
汽车进入低价格领域时,车身电子的发展面临着其他挑战,特别是在新兴工业国家,价廉的汽车产品需求不仅支配着他们的汽车产业,而且其决定因素还有:汽车行业对产品开发周期的速度要求极高和各种小批量汽车生产厂商竞相出现。因此,必须能够轻松地让中央控制单元适应各种汽车和设备类型。为降低成本,大陆集团中央控制单元多年来始终基于模块化平台架构。基于这一理念,大陆集团中央车身控制单元——亦即基本功能控制器——的标准远景是确保不同汽车类型均可实现重要的基本功能,而无需进行任何关键调整的要求。如果客户需要更加强大的硬件,那么可以将他们的基本功能控制器(BFC)连接到本地网络中,或者,客户可以选择支持集成更多-功能,提供更高性能的高级功能控制器(AFC)。
凭借这一广泛的产品技术系列,大陆集团满足现代汽车架构的所有要求。