智能化电子门控模块提高系统可靠性

智能化电子门控模块提高系统可靠性

随着现代汽车技术的发展，驾乘人员对汽车安全、舒适的要求越
来越高，新的控制功能随汽车级别提升不断增加，如中央门锁、灯光
控制、玻璃升降、后视镜调节、天窗控制、座椅调节、点火延时控制
等。传统的继电器控制手段和独立控制模式意味着复杂的线束、整车
重量的增加，也给装配和维护带来很多问题。而汽车电子技术的发展
和CAN/LIN总线技术的应用，适应了汽车智能化和人性化的发展趋势，
使汽车的性价比不断提高。
　　目前，国内大多数轿车的主要车身控制模式为中央集中门控和独
立的玻璃升降控制、后视镜X/Y轴控制相结合，主要执行机构为直流
电机，而功率控制的开关往往为继电器。此类系统一般存在以下不足：
一是功率继电器励磁线圈驱动电流较大，接口电路复杂；二是继电器
控制开关频率相对较低，触点容易抖动，影响其寿命，且EMI严重；
三是难以有效实现对电机的过热、过压、短路保护和系统诊断；四是
太多的继电器使控制器体积大、重量增加；五是不同电子模块控制功
能相对独立，线束增多，系统成本增加，功耗增加。
　　相比而言，国际上主流的轿车门控舒适系统都采用了125KHz波
特率的CAN总线或20KHz波特率的LIN总线进行信号控制和系统诊断，
使系统线束简单很多；同时采用智能功率IC替代传统的继电器和保险
丝，大大提高了系统的可靠性和功能拓展。其主要优势体现在：一是
可以灵活配置网络节点，满足不同级别轿车的功能需求；二是可以实
现系统休眠和唤醒功能，大大降低系统功耗；三是智能功率IC具有完
整的过压、欠压、过温和短路保护，以及负载开路和器件故障检测、
电流传感等功能，使控制简单、灵活；四是通过PWM可以实现软调节，
延长负载或执行机构的寿命。
　　如今很多设计公司或汽车零部件供应商对车身的CAN/LIN总
线技术表现出很高的兴趣，可以肯定该技术将在今后5年内成为主要
的门模块控制方案。
　　英飞凌公司基于C164 MCU的CAN总线门控电子模块方案如图一
所示，该方案的应用功能和结构具有广泛的代表性。模块的主要功能
为：中央门锁和安全锁控制、门灯控制；后视镜X/Y轴调节、折叠和
除霜加热；电动玻璃升降和堵转检测；完整的保护和诊断功能：蓄电
池反接保护，过压、欠压、过热、短路保护和相关故障状态反馈，负
载电流及负载开路检测；系统具有休眠和外部唤醒功能。
　　毫无疑问，英飞凌公司CAN总线和汽车专用智能功率IC保证了整
个门模块的控制和诊断的完备性。在此基础上，用户可以根据车厂的
配置需求优化设计出用户化的门控模块，满足市场对产品的高性价比
需求。