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随着智能汽车的发展，车身控制变得越来越智能。

1 BCM概述

BCM（Body Control Module）车身控制模块可控制车身电器，如车灯、雨刮器、洗涤、门锁、电动窗、天窗、电动后视镜、遥控器等。该系统还具有电源管理、高低电压保护、延迟断电、系统休眠等功能。它是汽车设计中不可缺少的组成部分。

2 BCM设计开发的目的

车身电子控制系统主要用于提高汽车的安全性、舒适性和方便性。还有综合显示系统、驾驶员信息系统、导航系统、计算机网络系统、状态监测和故障诊断系统，用于与车外连接，协调整车各部分的电子控制功能，连接大量计算机、传感器和交通管理服务系统。

未来，电子设备的功能越来越多，BCM需要实现，使BCM功能更强大；电子设备之间的信息共享越来越多，一个信息可以同时用于许多部件，BCM的数据通信功能越来越强大；单一集中BCM难以完成越来越大的功能，使总线和网络BCM成为发展趋势。

3 BCM系统组成

4 BCM的安装位置

5 BCM产品标准

一、模块外观

1.金属件表面应有良好的保护层，表面清洁，无锈蚀，无损坏；

2.塑料零件表面光滑、清洁、无划痕、无飞边、无缩孔、无塌陷、无变形、无裂纹等缺陷；

3. 模块外观和安装尺寸是模块配合功能的特殊要求。

二、功能

1. 电动窗的功能

(1)打开点火开关时，允许电动窗工作。

二、功能

1. 电动窗的功能

(1)打开点火开关时，允许电动窗工作。点火开关关闭后，禁止电动窗手动上升/下降1分钟。

(2)手动上升:按下电动窗开关的上升键时，电动窗玻璃执行上升动作，松开上升键时停止。

(3)手动下降:按下电动窗开关的下降键时，电动窗玻璃执行下降动作，松开下降键时停止。

(4)司机门、副驾驶门、左后门、右后门、电动窗自动下降:按下电动窗玻璃开关下降按钮(按时间)<300ms)，电动窗玻璃自动下降，电动窗玻璃下降到底。

2.电动窗的保护功能

四个电动窗玻璃电梯输出具有过电流保护和连续输出6S保护功能，以防止电机损坏。

3.电动窗遥控关窗功能

按下遥控锁键时间小于3S时，只执行中控锁锁，无自动升窗动作；按下遥控锁键时间大于3S时，执行中控锁锁和自动升窗动作；升窗顺序：先左前升窗，左前升窗，左前升窗，左后升窗，右后升窗；只允许一个玻璃电梯工作。如果在自动升窗期间按下开锁键，自动升窗将停止。

4.控制中控门锁

(1)自动解锁/解锁功能

a. 打开点火开关时，允许电动窗工作。点火开关关闭后，禁止电动窗手动上升/下降1分钟。

b. 手动上升：按下电动窗开关的上升按钮时，电动窗玻璃执行上升动作，松开上升按钮，停止。

c. 手动下降：按下电动窗开关的下降键时，电动窗玻璃执行下降动作，松开下降键，停止。

d. 司机门、副驾驶门、左后门、右后门、电动窗自动下降：按下电动窗玻璃开关下降按钮（按时间）<300ms)，电动窗玻璃自动下降，电动窗玻璃下降到底。

（2）开锁／锁定按钮控制功能

a. 操作驾驶“锁/锁”按钮，如在锁状态下按开锁按钮，四个门锁进入锁状态；开锁时按开锁按钮，四扇门进入锁状态。中控门开闭锁是300ms的输出。

b. 按下闭锁开关按钮后，四扇门进入闭锁状态，禁止后箱打开开关按钮。按下开锁开关按钮后，四扇门进入开锁状态，后箱开关按钮有效。按下遥控器锁定按钮后，四扇门进入锁定状态，禁止后箱打开开关按钮。按下遥控器开锁按钮后，四扇门进入开锁状态，后箱开关按钮有效。

(3)中控锁的保护功能

如果中央门锁在10S内连续开锁/关闭8次以上，则禁止中央门锁15S，以保护中央门锁。中控门锁和电动窗玻璃升降机不得同时移动。当两者发生冲突时，中央门锁优先，电动窗玻璃电梯停止工作；当中央门锁动作结束时，电动窗玻璃电梯继续工作。

5.控制后备箱

(1)解防条件下:按下背箱开关按钮后，背箱自动开锁一次。同时，后箱指示灯亮起，后箱关闭后，指示灯熄灭。背锁解锁是300ms的输出。

(2)在设防条件下:按下遥控器上的背箱按钮后，转向灯闪烁两次，BCM模块处于解防模式。

(3)钥匙插入后，遥控器上的开锁键、闭锁键、背箱按键失效。

6.遥控解防和设防

(1)遥控设防模式

a. 设防失败：当任何车门和后备箱打开并关闭点火开关时，按下遥控器关闭，方向灯闪烁三次，报警喇叭呼叫三次。(报警喇叭周期响50ms，停100ms)

b. 设防成功:关闭所有车门和后备箱，未插入点火钥匙时，按遥控锁，关闭中控锁，转向灯闪烁一次。

如果系统在设防状态下被触发（包括非法开门和后备门），系统在遥控器解锁时退出设防状态，方向灯闪烁，报警喇叭四次。

(2)遥控解防模式

a. 解防成功:点火开关关闭时，按下遥控开锁键，打开中控锁，转向灯闪烁两次。

b. 按下遥控器解锁按钮，打开中央控制锁；如果点火开关、任何车门、后备箱信号未触发，中央控制锁在60秒内自动关闭，系统进入设防状态。

c. BCM设防后，按下遥控器背箱按钮，只闪烁转向灯两次，BCM模块处于解防模式。

d. 按遥控器开锁键，打开中控锁；60S内，后箱开关键有效。

(3)遥控报警模式

a. 按下遥控锁键，系统进入设防状态；如果任何车门和后备门非法打开，控制器将发出30秒的报警，左右转向灯闪烁30秒。

b. 解除报警条件

若报警信号未消失，按遥控开锁键，停止报警，解锁中控锁，进入解防模式。如果报警信号没有消失，当钥匙插入时，停止报警，进入解防模式。

7.照明控制功能

(1)室内灯控制

打开任何车门，车内顶灯和车门状态指示灯都会亮起，车门关闭顶灯，车门状态指示灯熄灭。

(2)点火锁孔照明功能

a. 点火开关IGN“OFF开(正)驾驶室门时，点火锁孔照明灯亮。关闭(正)驾驶室门，点火锁孔照明灯延迟10s后熄灭。

b. 当点火锁孔照明灯延迟10s时，如果点火开关ON打开或进入设防状态，点火锁孔照明灯立即熄灭。

(3)后雾灯控制

a. 点火开关打到ON档，后雾灯只能在小灯开关打开时才能打开，后雾灯可以独立关闭。后雾灯开关按一次，后雾灯点亮，再按一次，后雾灯熄灭。

b. 后雾灯亮时，关闭小灯开关，后雾灯熄灭。点火开关IGN关闭后，雾灯熄灭。

(4)后备箱灯

后备箱打开，后备箱灯亮起，后备箱关闭后灯熄灭。

8）除霜功能

点火钥匙在ON档有效。按下除霜开关后，立即执行除霜动作，15分钟后自动关闭除霜。若在15分钟内再次按下除霜按钮，则取消除霜功能。

9.蜂鸣器报警功能

(1)点火开关关闭后，如果小灯打开，蜂鸣器响(周期1秒占空间的50%)，直到小灯开关关闭后停止报警。当钥匙未插入时，如果小灯打开，蜂鸣器会报警，当钥匙插入时，停止报警。

(2)正驾驶室门打开时，如果钥匙插在点火锁孔上，蜂鸣器会连续报警(周期:1秒占空比:50%)，持续10秒后停止。蜂鸣器在正驾驶室门关上或拔下钥匙时停止报警。

（3）点火打开并关闭驾驶室门时，如果驾驶员未系好安全带，蜂鸣器发出报警声，安全带报警灯闪烁，时间长度为6s（报警声和报警灯闪烁周期为0.6S，占50%的空比)。

(4)打开刹车开关时，如果速度超过10km/h时间超过2s，则蜂鸣器发出报警声(0.3s响，0.3s停止报警声)。直到车速为00k///m(车辆停止)后，停止报警。

10.遥控器

(1)遥控采用无线遥控技术，无方向接收发送，使用方便，遥控距离15米；可实现遥控关窗、遥控防盗的功能。模块断电后，断电前设防/解防状态将自动保存，上电后模块处于设防/解防状态。

(2)遥控解锁解防。

(3)设防时无点火，四扇门关闭，遥控闭锁。

(4)当遥控器有3个按钮时，解锁背门锁。

11.洗涤和雨刮控制功能

(1)前洗涤功能

打开洗涤开关后，如果此时雨刮器处于关闭位置，则延迟125次，BCM控制雨刮器低速运行2次，BCM将LIN信号发送到雨量传感器，通知它目前正在洗涤。雨量传感器在自动档位下发送刮水信号时，避免雨刮开关。雨量传感器在自动档位下发送刮水信号时，避免雨刮开关。

(2)前刮水功能

雨刮器开关有四个档位：关闭、自动、低速和高速。自动档位时，雨量传感器通过LN线与车身控制器连接通信，实现雨量信号的传输。

雨量传感器有三个敏感度等级。每次点火开关打开后，自动雨刮开关首次激活，雨量传感器设置为低灵敏度。然后每次关闭打开自动雨刮器，敏感度就会提高一个等级。在达到最高水平后，回到最低水平。下次打开点火开关后，按最低敏感度工作。

当组合开关（雨刮器或照明）对于ATUO齿轮时，RLS判断雨量和照明强度，发送雨刮器单刮、高速刮、低速刮、停止刮、小灯点亮、大灯点亮、小灯熄灭、大灯熄灭信号到BCM，BCM控制外围设备进行相关动作。

12.喇叭控制

当按下喇叭开关时，BCM不控制喇叭继电器。只有在寻找汽车和防夹时，BCM才能控制喇叭的鸣叫。

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三、技术要求

6 BCM应用电路设计

一、BCM控制原理图

汽车BCM的输入信号有开关信号和模拟信号，开关信号的有效值有高低之分，为保证输入信号的状态稳定有效，需要对输入信号进行正确的电路处理。下面是几种推荐的处理电路：

二、输入信号处理电路图

1.有效值为低电平的开关信号经二极管、上拉电阻、限流电阻、滤波电容处理后接入微处理器MCU，如下图a所示。

2.有效值为高电平的开关信号经分压电路、稳压管、限流电阻、滤波电容处理后接入MCU，如下图b所示。

3.一些模拟信号如AD采样电压信号，检测电阻检测到的电平信号经稳压管稳压、限流电阻、滤波电容处理后接入MCU，如下图c所示。

三、输入口扩展电路图

汽车上的开关信号线数量繁多，这对于MCU来说，IO口的资源显得尤为宝贵，一定情况下必须对IO口进行扩展才能满足实际的需要。下图为模拟开关CD4067的应用电路图，4路控制信号控制A、B、C、D的高低电平来选择IO0～IO15某个通道，IO0～IO15接处理过的输入信号，然后MCU检测共用端COM口的高低电平，根据该通道所接开关的高低电平有效值来判断开关是否按下，从而实现对信号开关的检测。实际中使用2片CD4067来获取更多的IO资源。

四、输出信号驱动电路

汽车BCM的执行机构大致可分为电动机类、灯光类，电动机也可分为正反向电动机、单方向电动机。正反向电动机如：中控锁电动机、玻璃升降电动机、电动后视镜电动机；单方向电动机如：前刮水电动机、后刮水电动机、洗涤电动机。

通常情况下电动机类执行机构采用继电器来控制，正反向电动机采用一双胞胎继电器来实现全桥控制；单方向电动机采用一路继电器来实现半桥控制。可用一康铜丝电阻串到电动机回路中来检测电动机的电流，根据电流的大小来判断电动机的运行状况。继电器驱动采用安森美的NCV1413，如需节省IO口，也可采用英飞凌的TLE7232G，该芯片支持SPI驱动，仅需CS、SI、SO、CLK四个IO口即可，采用带SPI模块的飞思卡尔MC9S08DZ60单片机，更能支持多个SPI驱动器件，从而实现IO输出口的扩展。

下图是NCV1413和双胞胎继电器的应用电路（如果是单路继电器，电动机的正极由继电器控制，电动机的负极接一检测电阻，这个检测电阻焊装在PCB上）。

五、电源处理电路

汽车BCM的电源部分包括12V/DC和5V/DC两种电源。12V电源由汽车上的电源供给，它给PCB继电器、继电器驱动芯片、高低端开关等智能功率器件供电。在电源的输入端加上共模扼流圈以防止汽车电源交流突变带来的干扰，抑制交流杂波进入12V电源。12V电源经过英飞凌的电压转换芯片TLE4264生成5V电源，它给MCU和信号处理电路供电。为使TLE4264在理想的情况下工作，在其12V输入端增加了瞬态电压抑制器和高低频滤波电容，同时为确保5V电源的稳定，在其5V输出端增加了高低频滤波电容。下图是TLE4264的应用电路。

六、智能功率器件的应用

汽车BCM的灯光类执行机构驱动，笔者采用意法半导体的VND5025、VNQ5050、VNQ830、VND920等系列智能高端开关，这些功率器件有着极低的电流消耗，同时具有过载、短路、过热、过电压保护能力，并且具有电流检测能力，可根据电流的大小来判断灯光的运行状况。该系列芯片为汽车专用级，外围应用电路简单，下图是VND5025的应用电路。该系列芯片的应用要注意其PCB上的封装是否适合散热和焊装

七、MCU唤醒电路

为节省汽车上宝贵的电平电量，汽车BCM在汽车静态无输出状况下应进入睡眠状态，此时汽车BCM的电路和MCU进入极低的功耗状态，MCU也处于停止模式。同时当用户要起动汽车时，一些外部开关信息应能唤醒MCU，使得BCM进入正常模式。这些能唤醒MCU的外部开关信息接到与门电路MC14082的通道IN上，MC14082的输出端OUT接到MCU的外部中断IRQ上，一旦有一路唤醒开关信息有效，则IRQ产生中断，从而唤醒MCU。下图是MC14082的应用电路。

八、CAN收发电路

汽车BCM在整车CAN系统网络里本身就是一个CAN节点，它要与汽车上的其它电控单元交换信息，达到资源共享的目的。BCM上需要设计CAN节点收发电路，采用飞利浦的高速CAN转换芯片TJA1040T，该芯片支持的最高速率为1MBaud，至少可连接110个CAN节点，在等待模式下有较低的电流消耗，同时可被总线唤醒，唤醒时RXCAN上会产生一低电平，这个低电平也可唤醒MCU，芯片有较好的电磁兼容性能。

下图为TJA1040T的应用电路图。TXCAN、RXCAN接MCU的CAN控制器，STB1接MCU的IO口，CANH、CANL即为2条CAN线，工作时STB1为高电平，由MCU来控制。