英飛凌車門模塊的驅(qū)動(dòng)策略綜述

過去十年里，汽車電子有了飛速的發(fā)展。許多曾用電機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能已被轉(zhuǎn)換成電子模塊。最好的例子是車門裝置。由電子控制單元(ECU)控制和驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車窗、電動(dòng)后視鏡和門鎖幾乎成了所有新車的標(biāo)準(zhǔn)配置。

從廣義上看，電子車門系統(tǒng)有兩種不同的架構(gòu)。第一種是集總式系統(tǒng)，通常它有一個(gè)中心模塊控制和驅(qū)動(dòng)所有車門中的每個(gè)負(fù)載。第二種是分布式系統(tǒng)，其車門功能是在多個(gè)ECU中實(shí)現(xiàn)的。

雖然集總式架構(gòu)由于成本較低而仍在某些車型中使用，但正被逐步淘汰，原因是：1)中心模塊方法要求大量的直連布線，從而增加了重量、布線成本和電纜短路的風(fēng)險(xiǎn)；2)單個(gè)模塊功能有限，無法嵌入全部需要的功能，如全面保護(hù)、診斷和通信接口；3)大尺寸的模塊還難以裝配。這些缺點(diǎn)導(dǎo)致了電子車門的系統(tǒng)架構(gòu)迅速向分布式方向發(fā)展。

目前用于連接分布式ECU模塊的標(biāo)準(zhǔn)汽車協(xié)議有兩種，分別是CAN和LIN。可以用不同的方式通過CAN/LIN接口實(shí)現(xiàn)一些主要的車門功能。其中最流行的是“車門區(qū)域模塊”或簡稱為“車門模塊”的方法。在這種方法中，如門鎖、后視鏡、車窗提升器和輔助照明等一些主要的車門功能模塊都由單獨(dú)的ECU控制和驅(qū)動(dòng)。

車門模塊中的負(fù)載特性和功能千差萬別。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)是如何高效地驅(qū)動(dòng)所有負(fù)載并且同時(shí)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求和成本目標(biāo)。

作為全球領(lǐng)先的汽車半導(dǎo)體元器件供應(yīng)商，英飛凌科技提供了全系列的產(chǎn)品，可以針對車門模塊的不同負(fù)載實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū)動(dòng)策略。本文將介紹這些負(fù)載的特性以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)策略。

系統(tǒng)劃分和車門模塊的主要負(fù)載

車門模塊通常由三大主要功能模塊組成：1)微控制器；2)包括電源、CAN/LAN通信以及執(zhí)行外部事件監(jiān)視和信號(hào)探測的電路在內(nèi)的系統(tǒng)基本功能模塊；3)與外部負(fù)載相接的驅(qū)動(dòng)器和功率電路。車門模塊的典型系統(tǒng)劃分如圖1所示。

車門模塊的負(fù)載類型包括直流電機(jī)、燈、LED和加熱線圈。圖1也給出了它們的一些特性。為了高效地驅(qū)動(dòng)這些不同功能和類型的負(fù)載，需要不同的驅(qū)動(dòng)策略。


圖1： 系統(tǒng)劃分和負(fù)載特性。

大型負(fù)載驅(qū)動(dòng)策略：繼電器還是智能器件？