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

基于現(xiàn)場總線技術(shù)的車門分布式控制方案的實現(xiàn)涉及多個方面，以下是對該方案實現(xiàn)的詳細闡述：

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

車門控制系統(tǒng)采用總線式拓撲結(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)議和不同的拓撲結(jié)構(gòu)可以提供不同程度的智能。

1. CAN總線方案：每個車門采用一個集中控制的CAN節(jié)點，車身控制模塊（BSI）和四個車門通過一個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、開關(guān)量的輸入檢測集中在一個ECU中實現(xiàn)，成本較低，采用低速CAN總線連接，拓撲結(jié)構(gòu)簡單，通訊簡單實時，協(xié)議的制定比較簡單。且CAN采用多主雙線容錯機制，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也開始暴露出來，如缺乏靈活性，產(chǎn)品升級換代需要大量成本等。

2. LIN總線方案：每個車門采用分布式LIN網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將各個功能做成單獨的節(jié)點，即單獨的后視鏡控制節(jié)點、車窗控制節(jié)點、門鎖控制節(jié)點、開關(guān)輸入控制節(jié)點。該開關(guān)輸入控制節(jié)點可以同時作為LIN的主節(jié)點，每個車門的主節(jié)點同時為CAN-LIN網(wǎng)關(guān)節(jié)點，BSI和四個車門通過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，將部分功能移植到更小、更可靠的節(jié)點，降低了各個ECU的復(fù)雜度，且四個門內(nèi)的各LIN節(jié)點可以通用，互換性和兼容性更好。可以根據(jù)車門功能的配置要求隨時添加或者減掉某個節(jié)點，而不會對整個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生任何影響，從而可以迅速升級換代，而不會帶來更大的成本消耗。

二、分布式控制的具體實現(xiàn)

1. 后視鏡節(jié)點方案：實現(xiàn)對后視鏡上下、前后兩個方向的位置調(diào)整，實現(xiàn)折疊功能和加熱功能。采用智能分布式控制單芯片實現(xiàn)，如飛思卡爾的MM908E625。該芯片在一個封裝內(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個半H橋和一個高端開關(guān)。采用半H橋?qū)崿F(xiàn)對后視鏡電機的驅(qū)動從而實現(xiàn)位置調(diào)整和折疊，利用高端開關(guān)實現(xiàn)后視鏡加熱。

2. 車窗節(jié)點方案：實現(xiàn)車窗升降及防夾功能。采用帶電流反饋的智能功率驅(qū)動芯片，設(shè)計基于電流反饋的小算法，可以實現(xiàn)防夾功能。當(dāng)車窗電機啟動后，經(jīng)過百毫秒級的時間便可以平穩(wěn)運行，在這段啟動時間后對驅(qū)動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，車窗電機運轉(zhuǎn)電流增大，ADC采樣值超過設(shè)置的閾值，這時認為碰到了障礙物，MCU控制驅(qū)動芯片停止對車窗電機的驅(qū)動，從而實現(xiàn)了防夾。

3. 網(wǎng)關(guān)與通信：每個車門LIN網(wǎng)的主節(jié)點完成該車門區(qū)域的開關(guān)狀態(tài)檢測，控制所有在該LIN網(wǎng)絡(luò)上的通信，設(shè)計合理的進度表控制每個信息幀的傳輸，同時有效控制關(guān)鍵信號的最大傳輸延遲。該節(jié)點同時是CAN-LIN網(wǎng)關(guān)節(jié)點，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

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添加或者減掉某個節(jié)點，而不會對整個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生任何影響。

2. 低成本：單芯片傳感器和執(zhí)行器的出現(xiàn)提供了分布式節(jié)點的低成本解決方案。

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

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

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