CN216659812U - 一种车身域控制器及汽车 - Google Patents

Abstract

本方案涉及一种车身域控制器及汽车，其中车身域控制器包括：控制器本体；控制器本体内集成有集成电路板，集成电路板上包括：车身控制模块，以及与车身控制模块分别连接的无钥匙进入启动模块、空调控制模块和网关控制模块。

Description

一种车身域控制器及汽车

技术领域

本实用新型用于汽车的电子电器领域，具体涉及一种车身域控制器及汽车。

背景技术

随着智能化配置在整车上逐步搭载应用，整车上的电子部件数量不断增加，进而整车交互数据越来越多，按照传统的分布式电子电器架构思路无法满足当前发展的需要，按照博世的电子电器发展趋势，整车电子电器逐步由分布式控制架构向域集中架构阶段演进，更有激进整车厂直接向着区域架构方向发展。

车身域作为整车的核心部件，连接着整车许多传感执行部件，如：内灯、外灯、车窗天窗、门锁、空调、蓄电池传感器、启动、胎压、后视镜、雨刮等，传感器和执行器遍布整车各个部位，连接线束交织错落，如下图1所示，传统车身控制器大多布置在仪表台板下，通过支架固定在转向支撑上面，走仪表线束，为满足整车装配的便利性，在整车线束设计时需要在线束上设置转接接插件，将底盘线束和前舱线束转接成仪表线束，会导致成本浪费。

随着芯片技术的发展，芯片能够提供更高的算力和存储空间支持更多应用的拓展，因此可以实现更多功能集成，因功能配置梯队问题会增加产品状态，因此如何规划产品状态，减少产品状态，从而减少管理成本。

实用新型内容

本实用新型在现有分布式车身控制模块提出一种车身域控制器及汽车，该车身域控制器通过对功能重新分配与整合，实现车身电子控制器的集中化，控制逻辑上移，实现线束的拓扑优化，针对不同车型配置应用通过功能配置字来匹配车型开发，达到平台化效果。

本实用新型所采用的技术方案：

本实用新型提供了一种控制器本体；

所述控制器本体内集成有集成电路板，所述集成电路板上包括：车身控制模块，以及与所述车身控制模块分别连接的无钥匙进入启动模块、空调控制模块和网关控制模块；

所述车身控制模块、无钥匙进入启动模块和网关控制模块各自的线束引脚均被划分为三部分；

所述车身控制模块的第一部分引脚、所述无钥匙进入启动模块的第一部分引脚、所述网关控制模块的第一部分引脚通过前舱线束接口连接至对应的执行器和/或传感器；

所述车身控制模块的第二部分引脚、所述无钥匙进入启动模块的第二部分引脚、所述网关控制模块的第二部分接引脚通过仪表线束接口连接至对应的执行器和/或传感器；

所述车身控制模块的第三部分接口、所述无钥匙进入启动模块的第三部分接口、所述网关控制模块的第三部分接口通过底盘线束接口连接至对应的执行器和/或传感器；

所述空调控制模块的通过仪表线束接口连接至对应的执行器和/或传感器。

优选地，所述车身控制模块至少包括：车内灯光开关信号输入电路、车内灯光控制信号输出电路、车外灯光开关信号输入电路、车外灯光控制信号输出电路、门锁开关信号输入电路、门锁控制信号输出电路、雨刮开关信号输入电路、雨刮控制信号输出电路、行李箱锁开关信号输入电路、行李箱锁控制信号输出电路。

优选地，所述车身控制模块的第一部分引脚至少包括：日间行车灯输出引脚、紧急报警开关信号输入引脚、喇叭开关继电器输入引脚、雨刮间歇调节开关信号输入引脚、环境光传感器信号输入引脚、背景光亮度调节开关信号输入引脚、灯光组合开关信号输入引脚、雨刮组合开关信号输入引脚、IG2继电器信号输出引脚；

所述车身控制模块的第二部分引脚至少包括：近光开关信号输入引脚、远光开关信号输入引脚、自动灯光开关信号输入引脚、前雨刮自动开关信号输入引脚、前雨刮开关信号输入引脚、前洗涤开关信号输入引脚、背景光亮度调节开关信号输入引脚、后洗涤开关信号输入引脚、后雨刮低速开关信号输入引脚、背景亮度调节开关参考地引脚、一键启动开关指示灯信号输出引脚、启停开关背景灯信号输出引脚、雾灯开关信号输入引脚、转向灯开关信号输入引脚、喇叭开关信号输入引脚、超车灯开关信号输入引脚、位置灯开关信号输入引脚、紧急报警开关信号输入引脚、防盗指示灯信号输出引脚、ACC继电器信号输出引脚、IG1继电器信号输出引脚；

所述车身控制模块的第三部分引脚至少包括：位置灯控制输出引脚、日间行车灯控制输出引脚、近光灯控制输出引脚、转向灯控制输出引脚、前雾灯控制输出引脚、制动灯控制输出引脚、顶灯指示灯控制输出引脚、照地灯控制输出引脚、照脚灯控制输出引脚、门灯控制输出引脚、行李箱灯控制输出引脚、背景光灯控制输出引脚、氛围灯控制输出引脚、闭锁指示灯控制输出引脚、后视镜折叠控制输出引脚、中控解闭锁开关输入引脚、后视镜折叠开关输入引脚、门锁开关状态输入引脚、顶灯开关输入引脚。

优选地，所述空调控制模块的引脚至少包括：车内温度传感器信号输入引脚、车外温度传感器信号输入引脚、日照传感器信号输入引脚、蒸发器温度传感器信号输入引脚、空气质量AQS传感器信号输入引脚、4通道半桥马达电机控制信号输出引脚、4通道半桥马达位置反馈信号输入引脚、鼓风机马达驱动控制信号输出引脚、鼓风机反馈信号输入引脚，离子发生器控制信号输出引脚。

优选地，所述网关控制模块的第一部分引脚至少包括：DATACAN引脚；

所述网关控制模块的第二部分引脚至少包括：INFOCAN引脚、DiagCAN引脚、BCAN引脚、ADASCAN引脚、EPSCAN引脚、仪表台总线通信线束连接引脚；

所述网关控制模块的第三部分引脚至少包括：PCAN引脚；

所述无钥匙进入启动模块的第一部分引脚至少包括：制动开关信号输入引脚、离合器开关信号输入引脚；

所述无钥匙进入启动模块的第二部分引脚至少包括：低频天线驱动引脚、门把手开关信号输入引脚、一键启停开关信号输入引脚、P/N档开关信号输入引脚、一键启停开关指示灯控制输出引脚、一键启停开关背光灯控制输出引脚、一键启停开关背景灯控制输出引脚、射频接收模块RFR通信引脚；

所述无钥匙进入启动模块的第三部分引脚至少包括：无线充电使能控制引脚、门把手信号地引脚。

本实用新型还提供了一种汽车，包括上述的车身域控制器，所述车身域控制器安装在汽车的A柱下侧围位置处。

本实用新型的有效效果如下：

本实用新型实现将多个分离的控制器经过功能分配重组实现车身域控制器架构，可以减少整车网络节点、减少整车装配工艺、减少控制器中电源芯片和MCU的数量，实现控制器降本。

本实用新型实现车身域功能集中，可进一步将车身控制逻辑集中，实现车身域控制的大脑，便利OTA升级。

本实用新型通过线束分区，可优化整车线束拓扑，减少底盘、仪表和前舱三大线束系统之间的转接对接端子，可进一步减少线束转接盒尺寸，释放安装布置空间，从而降低整车系统成本。

附图说明

图1为现有车型的车身控制器线束连接示意图；

图2为本实用新型的车身域控制器系统的架构图；

图3为本实用新型实施例中的线束分区改进示意图；

图4为本实用新型实施例中的车身域控制器系统在车上的布置位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本方法做详细的说明。

本实施例提供了一种平台化的车身域控制器，通过采用域集中设计架构,构建以车身域控制器为中心大脑，逻辑传感分离的方式，其中车身域控制器包括车身控制功能、无钥匙进入启动功能、空调控制功能、网关控制功能。外围传感器执行器通过硬件、LIN线和CAN总线与本实施例中的车身域控制器进行连接，实现交互通信。

本实施例中，所述的车身域控制器引脚数量≤224、包含8路CAN总线、10路LIN总线系统架构，该车身域控制器包含电源管理系统、启动系统、防盗系统、雨刮系统、车窗天窗系统、后视镜系统、胎压系统、灯光系统、空调系统、车联网系统、车载娱乐系统、进出系统、后除霜系统，相关的子功能均可进行配置，其中部分IO采用固化配置，部分IO通过服务化配置，可自适应适配外部负载，通过服务化软件实现IO平台化设计，车身域控制器采用相同的外壳和接插件，根据传感器和执行器终端位置接插件按照底盘线束接插件、仪表线束接插件、前舱线束接插件分成3类，接插件选型按照该分配方式进行选型确认，车身域控制器布置在A柱下侧围的壁板上，在整车装配过程中通过直插的方式将整车线束接插件连接该车身域控制器的各接口。

所述的车身域控制器为适配高中低配车型及同平台不同功能需求的差异，将车身域控制器本体根据硬件成本附加高低进行贴片删减，其中最高配硬件状态可适用于各种车型状态，同时将整车程序在生产产线进行刷写，刷写完成后根据车型进行配置字的刷写以满足当前车型的配置状态，其中配置参数包括车辆配置参数、功能配置参数、本地配置参数、EEPROM配置参数和制造配置参数。

如图2是本实施例中的车身域控制器的架构图，该车身域控制器采用域集中设计架构,构建以车身域控制器为中心大脑，逻辑传感分离的方式，其中车身域控制器的功能模块包括车身控制功能BCM、无钥匙进入启动功能PEPS、空调控制功能AC、网关控制功能GW。总结来说，本实施例中的该车身域控制器包括控制器本体；所述控制器本体内集成有集成电路板，所述集成电路板上包括：车身控制模块，以及与所述车身控制模块分别连接的无钥匙进入启动模块、空调控制模块和网关控制模块。

所述车身控制模块包含防盗系统、雨刮系统、车窗天窗系统、后视镜系统、胎压系统、灯光系统的输入引脚和控制输出引脚，该车身控制模块的硬件上包含28路高边输出引脚(这28路高边输出引脚主要用于位置灯、日间行车灯、近光灯、转向灯、前雾灯、制动灯、顶灯指示灯、照地灯、照脚灯、门灯、行李箱灯、背景光灯、氛围灯、闭锁指示灯、后视镜折叠等执行器的控制)，15路低边输出引脚(这15路低边输出引脚主要用于雨刮控制、顶灯输出、喇叭控制、遥控升降窗、车窗延时继电器等执行器的控制)、3路模拟输入引脚(这三路3路模拟输入引脚用于前雨刮间歇调节开关、环境光传感器、背景光亮度调节开关的信号输入)、39路开关输入引脚(这39路开关输入引脚主要用于灯光组合开关、雨刮组合开关、中控解闭锁开关、后视镜折叠开关、7门状态开关、顶灯开关、紧急报警开关、喇叭开关的信号输入)、8路功率电源引脚和3路功率地引脚。

本实施例中，所述车身控制模块的第一部分引脚至少包括：日间行车灯输出引脚、紧急报警开关信号输入引脚、喇叭开关继电器输入引脚、雨刮间歇调节开关信号输入引脚、环境光传感器信号输入引脚、背景光亮度调节开关信号输入引脚、灯光组合开关信号输入引脚、雨刮组合开关信号输入引脚、IG2继电器信号输出引脚；所述车身控制模块的第二部分引脚至少包括：近光开关信号输入引脚、远光开关信号输入引脚、自动灯光开关信号输入引脚、前雨刮自动开关信号输入引脚、前雨刮开关信号输入引脚、前洗涤开关信号输入引脚、背景光亮度调节开关信号输入引脚、后洗涤开关信号输入引脚、后雨刮低速开关信号输入引脚、背景亮度调节开关参考地引脚、一键启动开关指示灯信号输出引脚、启停开关背景灯信号输出引脚、雾灯开关信号输入引脚、转向灯开关信号输入引脚、喇叭开关信号输入引脚、超车灯开关信号输入引脚、位置灯开关信号输入引脚、紧急报警开关信号输入引脚、防盗指示灯信号输出引脚、ACC继电器信号输出引脚、IG1继电器信号输出引脚；所述车身控制模块的第三部分引脚至少包括：位置灯控制输出引脚、日间行车灯控制输出引脚、近光灯控制输出引脚、转向灯控制输出引脚、前雾灯控制输出引脚、制动灯控制输出引脚、顶灯指示灯控制输出引脚、照地灯控制输出引脚、照脚灯控制输出引脚、门灯控制输出引脚、行李箱灯控制输出引脚、背景光灯控制输出引脚、氛围灯控制输出引脚、闭锁指示灯控制输出引脚、后视镜折叠控制输出引脚、中控解闭锁开关输入引脚、后视镜折叠开关输入引脚、门锁开关状态输入引脚、顶灯开关输入引脚。

无钥匙进入启动模块PEPS包括一键启动功能和无钥匙进入功能。一键启动功能是指无需将钥匙插入车内的锁孔直接按下车内的一键启动按钮就可以启动车辆；无钥匙进入功能是指检测到触摸车辆车门把手内侧的传感器时，系统自动搜索到在固定范围内的钥匙，即可以实现车辆的解锁。无钥匙进入启动模块PEPS包含电源管理系统、启动系统，无钥匙进入启动模块PEPS的硬件包含低频天线驱动引脚(最大支持6个低频天线驱动，其中一路可复用IMMO驱动)、门把手按钮开关信号采集输入引脚(其中电路上兼容感应门把手输入采集)、感应门把手地引脚、4路外部继电器信号输出引脚、4路外部继电器输出反馈引脚、一键启停开关信号采集引脚、制动开关信号采集引脚、P/N档开关信号采集引脚、离合器开关信号采集引脚、一键启停开关指示灯及背光灯信号输出引脚、一键启停开关地引脚、无线充电使能控制引脚。

本实施例中，所述无钥匙进入启动模块的第一部分引脚至少包括：制动开关信号输入引脚、离合器开关信号输入引脚；所述无钥匙进入启动模块的第二部分引脚至少包括：低频天线驱动引脚、门把手开关信号输入引脚、一键启停开关信号输入引脚、P/N档开关信号输入引脚、一键启停开关指示灯控制输出引脚、一键启停开关背光灯控制输出引脚、一键启停开关背景灯控制输出引脚、射频接收模块RFR通信引脚；所述无钥匙进入启动模块的第三部分引脚至少包括：无线充电使能控制引脚、门把手信号地引脚。

所述的空调控制模块AC包含空调系统，空调控制模块的硬件包含日照传感器、车内温度传感器、车外温度传感器、蒸发器温度传感器、空气质量传感器、4通道半桥马达电机输出控制、马达位置反馈采集、鼓风机输出控制及反馈输入、离子发生器输出控制、传感器5V电源、传感器地、空调面板LIN(AC-LIN)。

本实施例中，所述空调控制模块的引脚至少包括：车内温度传感器信号输入引脚、车外温度传感器信号输入引脚、日照传感器信号输入引脚、蒸发器温度传感器信号输入引脚、空气质量AQS传感器信号输入引脚、4通道半桥马达电机控制信号输出引脚、4通道半桥马达位置反馈信号输入引脚、鼓风机马达驱动控制信号输出引脚、鼓风机反馈信号输入引脚，离子发生器控制信号输出引脚。

所述的网关控制模块GW包含CAN总线信号路由、LIN转CAN信号路由，网关控制模块的硬件上包含8条CAN总线(BCAN、PCAN、InfoCAN、ADASCAN、EPSCAN、DCAN、DATACAN、ReservedCAN)和1路LIN总线(MFS-LIN)。

本实施例中，所述网关控制模块的第一部分引脚至少包括：DATACAN引脚；

所述网关控制模块的第二部分引脚至少包括：INFOCAN引脚、DiagCAN引脚、BCAN引脚、ADASCAN引脚、EPSCAN引脚、仪表台总线通信线束连接引脚；

所述网关控制模块的第三部分引脚至少包括：PCAN引脚；

为保证平台的扩展性，预留4路模拟输入、2模拟开关参考地、4路开关输入、4路高边输出、4路低边输出。

所述的车身域控制器平台引脚数量≤224、其中部分IO采用固化配置，部分IO通过服务化配置，可自适应适配外部负载，通过服务化软件实现IO平台化设计，车身域控制器采用相同的外壳和接插件，各个模块中功能属性根据车型配置梯度进行分类设计，包含大功能可选、部分功能可选、功能标配进行分配，实现芯片贴片可拆解性。

本实施例中，将车身域控制器的整车线束接口和空调控制模块的整车线束接口主要分为前舱线束接口，仪表线束接口，底盘线束接口(包含顶棚和门线)，在传统应用上，跨区域线束需要在线束上进行转接，本实用新型实施例中在设计上将车身控制模块的IO按照传感器和执行器终端位置及功能规划的合理性进行分类，分配原则如下：将对电源线束、车外温度传感器(空调控制模块)、前舱车灯、前舱保险盒控制继电器及其反馈、前舱总线通信单元分配在前舱线束；将灯光组合开关、雨刮组合开关、紧急报警开关、车内温度传感器、日照传感器、环境光传感器、空调HVAC执行电机及其反馈和其余分布在仪表台板的开关(包括中控解闭锁开关、后视镜折叠开关、喇叭开关、前雨刮间歇调节开关)及指示灯、仪表台总线通信线束划分仪表线束；将车门门锁开关及电机驱动、车窗控制、尾灯、顶灯开关及驱动、天窗控制、雨量环境光传感器、背门解锁电机、背门开关、底盘通信单元划分为底盘线束，总体需求见如下表1所示。

	端子需求	2.8PIN	1.5PIN	0.64PIN
					仪表线束	72	0	0	72
前舱线束	52	12	0	40
					底盘线束	100	7	18	75

表1线束引脚需求

通过布线方式调整，可达到如下效果：

采用该本实施例中线束接口分类后，可节省仪表线束到前舱线束转接回路23条，仪表线束与底盘线束转接回路38条，总计61条回路，减少接插件端子用量122颗

如图4为车身域控制器在车辆上的布置位置示意图，当前车身控制器主要通过金属支架布置在转向支撑上面，本实用新型为减少线束转接，将车身域控制器直接布置在A柱下侧围的壁板上，在整车下线装配过程中，完成车身域控制器装配固定后，依次将前舱线束、仪表线束、底盘线束接入车身域控制器中的各对应接口中完成系统装配。

Claims (6)

1.一种车身域控制器，其特征在于，包括：

控制器本体；

所述控制器本体内集成有集成电路板，所述集成电路板上包括：车身控制模块，以及与所述车身控制模块分别连接的无钥匙进入启动模块、空调控制模块和网关控制模块；

所述车身控制模块、无钥匙进入启动模块和网关控制模块各自的线束引脚均被划分为三部分；

所述车身控制模块的第一部分引脚、所述无钥匙进入启动模块的第一部分引脚、所述网关控制模块的第一部分引脚通过前舱线束接口连接至对应的执行器和/或传感器；

所述车身控制模块的第二部分引脚、所述无钥匙进入启动模块的第二部分引脚、所述网关控制模块的第二部分接引脚通过仪表线束接口连接至对应的执行器和/或传感器；

所述车身控制模块的第三部分接口、所述无钥匙进入启动模块的第三部分接口、所述网关控制模块的第三部分接口通过底盘线束接口连接至对应的执行器和/或传感器；

所述空调控制模块的通过仪表线束接口连接至对应的执行器和/或传感器。

2.根据权利要求1所述的车身域控制器，其特征在于，所述车身控制模块至少包括：车内灯光开关信号输入电路、车内灯光控制信号输出电路、车外灯光开关信号输入电路、车外灯光控制信号输出电路、门锁开关信号输入电路、门锁控制信号输出电路、雨刮开关信号输入电路、雨刮控制信号输出电路、行李箱锁开关信号输入电路、行李箱锁控制信号输出电路。

3.根据权利要求1所述的车身域控制器，其特征在于，

所述车身控制模块的第一部分引脚至少包括：日间行车灯输出引脚、紧急报警开关信号输入引脚、喇叭开关继电器输入引脚、雨刮间歇调节开关信号输入引脚、环境光传感器信号输入引脚、背景光亮度调节开关信号输入引脚、灯光组合开关信号输入引脚、雨刮组合开关信号输入引脚、IG2继电器信号输出引脚；

所述车身控制模块的第二部分引脚至少包括：近光开关信号输入引脚、远光开关信号输入引脚、自动灯光开关信号输入引脚、前雨刮自动开关信号输入引脚、前雨刮开关信号输入引脚、前洗涤开关信号输入引脚、背景光亮度调节开关信号输入引脚、后洗涤开关信号输入引脚、后雨刮低速开关信号输入引脚、背景亮度调节开关参考地引脚、一键启动开关指示灯信号输出引脚、启停开关背景灯信号输出引脚、雾灯开关信号输入引脚、转向灯开关信号输入引脚、喇叭开关信号输入引脚、超车灯开关信号输入引脚、位置灯开关信号输入引脚、紧急报警开关信号输入引脚、防盗指示灯信号输出引脚、ACC继电器信号输出引脚、IG1继电器信号输出引脚；

所述车身控制模块的第三部分引脚至少包括：位置灯控制输出引脚、日间行车灯控制输出引脚、近光灯控制输出引脚、转向灯控制输出引脚、前雾灯控制输出引脚、制动灯控制输出引脚、顶灯指示灯控制输出引脚、照地灯控制输出引脚、照脚灯控制输出引脚、门灯控制输出引脚、行李箱灯控制输出引脚、背景光灯控制输出引脚、氛围灯控制输出引脚、闭锁指示灯控制输出引脚、后视镜折叠控制输出引脚、中控解闭锁开关输入引脚、后视镜折叠开关输入引脚、门锁开关状态输入引脚、顶灯开关输入引脚。

4.根据权利要求1所述的车身域控制器，其特征在于，

所述空调控制模块的引脚至少包括：车内温度传感器信号输入引脚、车外温度传感器信号输入引脚、日照传感器信号输入引脚、蒸发器温度传感器信号输入引脚、空气质量AQS传感器信号输入引脚、4通道半桥马达电机控制信号输出引脚、4通道半桥马达位置反馈信号输入引脚、鼓风机马达驱动控制信号输出引脚、鼓风机反馈信号输入引脚，离子发生器控制信号输出引脚。

5.根据权利要求1所述的车身域控制器，其特征在于，

所述网关控制模块的第一部分引脚至少包括：DATACAN引脚；

所述网关控制模块的第二部分引脚至少包括：INFOCAN引脚、DiagCAN引脚、BCAN引脚、ADASCAN引脚、EPSCAN引脚、仪表台总线通信线束连接引脚；

所述网关控制模块的第三部分引脚至少包括：PCAN引脚；

所述无钥匙进入启动模块的第一部分引脚至少包括：制动开关信号输入引脚、离合器开关信号输入引脚；

所述无钥匙进入启动模块的第二部分引脚至少包括：低频天线驱动引脚、门把手开关信号输入引脚、一键启停开关信号输入引脚、P/N档开关信号输入引脚、一键启停开关指示灯控制输出引脚、一键启停开关背光灯控制输出引脚、一键启停开关背景灯控制输出引脚、射频接收模块RFR通信引脚；

所述无钥匙进入启动模块的第三部分引脚至少包括：无线充电使能控制引脚、门把手信号地引脚。

6.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的车身域控制器，所述车身域控制器安装在汽车的A柱下侧围位置处。

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