一種可編程智能控制器在車輛改裝上的應(yīng)用

李曉蓮，王 梅，胡婭婭

（南京依維柯汽車有限公司產(chǎn)品工程部，江蘇 南京 211806）

一種可編程智能控制器在車輛改裝上的應(yīng)用

李曉蓮，王 梅，胡婭婭

（南京依維柯汽車有限公司產(chǎn)品工程部，江蘇 南京 211806）

介紹一種專為售后改裝市場(chǎng)研發(fā)，可編程的智能型控制單元（Expansion Module），及其在特種車輛改裝上的應(yīng)用。

可編程智能控制；車輛改裝；輔助線束接口；電氣連接

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及人們需求的提高，與之關(guān)聯(lián)密切的全新業(yè)態(tài)——汽車改裝市場(chǎng)也在迅猛發(fā)展，汽車改裝已經(jīng)不僅僅是針對(duì)賽車及特種車輛，更多的普通汽車也正在加入這個(gè)行列。這是一個(gè)前景廣闊的產(chǎn)業(yè)，未來(lái)必將在汽車行業(yè)內(nèi)占據(jù)一定的市場(chǎng)。

隨著改裝車輛加裝電器設(shè)備種類的復(fù)雜化、集成化程度加大，其與整車電器架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)之間的沖突也日益突出，整車廠與改裝企業(yè)一直致力于研究并尋求能夠有效解決這種沖突的途徑。NAVECO最新研發(fā)的可編程多功能智能控制器（以下簡(jiǎn)稱EM模塊）能夠根據(jù)用戶需求，調(diào)整燈光及輔助動(dòng)力輸出PTO參數(shù)及邏輯，專屬性及個(gè)性化更強(qiáng)；該控制器具有獨(dú)立的網(wǎng)關(guān)功能，為改裝設(shè)備提供總線接口的同時(shí)，將改裝設(shè)備與整車網(wǎng)絡(luò)隔離，使信息的傳遞更加安全可靠。

1 EM模塊的主要功能及改裝應(yīng)用

EM模塊作為IVECO新款車型的一種配置，與車身控制單元（BCM）、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU）配合，通過(guò)導(dǎo)線連接，預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)輔助線束接口，使得售后改裝更加安全、方便，極大程度上保證了整車信息傳遞的可靠性與完整性。其應(yīng)用原理如圖1所示。

配備EM模塊的車輛，在副駕駛員側(cè)預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)的輔助線束接口，如圖2所示。通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)的接口，用戶可獲得需要的各種功能及信號(hào)。

1.1 PTO管理功能

EM模塊可控制2路PTO，其中PTO1作為標(biāo)準(zhǔn)配置，通過(guò)固定在儀表板上的PTO開關(guān)（圖3）激活功能，此時(shí)PTO的參數(shù)設(shè)為默認(rèn)值。

通過(guò)輔助線束接口，可獲得PTO2功能。電氣線路連接如圖4所示。

若確有需要，需由專業(yè)人員通過(guò)專用設(shè)備，對(duì)PTO參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，對(duì)EM模塊編程。參數(shù)PTO［x］_SwActCfg（x =1，2 時(shí)PTO激活）定義了在PTO激活時(shí)是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)合控制，如表1所示。

表1 PTO激活時(shí)是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)合控制的參數(shù)設(shè)定

當(dāng)上述的參數(shù)設(shè)定激活時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制將會(huì)持續(xù)一段時(shí)間（幾秒鐘時(shí)間），直到EM模塊檢測(cè)不到激活信號(hào)。

參數(shù)PTO［x］_FbActCfg（x =1，2 時(shí)PTO激活）定義了是否聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)PTO進(jìn)行完全的控制，該功能只有在發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)EM模塊發(fā)出了一個(gè)積極的響應(yīng)后有效，如表2所示。

圖1 EM模塊應(yīng)用原理

圖2 輔助標(biāo)準(zhǔn)接口

圖3 儀表板上PTO開關(guān)

圖4 PTO2電氣連接示意圖

表2 聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)PTO進(jìn)行完全控制的參數(shù)設(shè)定

1.2 遠(yuǎn)程巡航

用戶可根據(jù)圖5的電氣線路連接及相關(guān)要求，可獲得遠(yuǎn)程巡航功能。為安全起見，EM模塊只允許該功能在車輛停止?fàn)顟B(tài)下使用。

圖5 遠(yuǎn)程巡航電氣連接示意圖

在輔助線束接口61071A的pin12和pin13間接入如圖5所示規(guī)格的電阻。不同的電阻值，對(duì)應(yīng)不同的功能，如表3所示。

表3 不同電阻值對(duì)應(yīng)的不同功能

1.3 Run lock功能

Run lock功能激活時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，拔掉點(diǎn)火開關(guān)鑰匙，車輛仍能保持發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，持續(xù)對(duì)外輸出功率或扭矩。該功能的實(shí)現(xiàn)，大大增加了車外作業(yè)的方便性及安全性。車輛必須滿足以下條件：①車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)（車速為0），發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)；②空擋且沒(méi)踩離合；③車輛處于駐車狀態(tài)。

當(dāng)車輛滿足以上條件時(shí)，打開Run lock開關(guān)，拔掉點(diǎn)火開關(guān)鑰匙，此時(shí)可激活Run lock功能。該功能的實(shí)現(xiàn)需通過(guò)輔助線束接口，電氣線路連接如圖6所示。Run lock模式期間，EM模塊檢測(cè)到離合器被踩下、手制動(dòng)被釋放、車速大于0中的任意一種狀況，發(fā)動(dòng)機(jī)將熄火，Run lock功能失效。

圖6 Run lock功能電氣連接示意圖

1.4 安全/報(bào)警功能

當(dāng)車輛遭受攻擊時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)將關(guān)閉或被限制到一定的轉(zhuǎn)速，此時(shí)近光燈將持續(xù)閃爍。在此狀況下，打開報(bào)警開關(guān)，車輛將進(jìn)入安全模式。EM模塊根據(jù)車輛的狀態(tài)（停止或運(yùn)行）可進(jìn)入不同的控制策略。

1.4.1 車輛停止時(shí)

車輛停止時(shí)，①發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，報(bào)警開關(guān)處于OFF狀態(tài)；②2個(gè)近光燈閃爍（閃爍頻率為1 s）。

1.4.2 車輛運(yùn)行時(shí)

車速被限制到30 km/h（默認(rèn)）；當(dāng)車輛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，車輛靜止管理功能將啟動(dòng)；2個(gè)近光燈閃爍（閃爍頻率為1 s）。

如有需要，燈光的閃爍及車速的限制均可進(jìn)行配置。

1）燈光的配置 ①可以選擇只近光燈閃爍或遠(yuǎn)、近光燈同時(shí)閃爍；②閃爍的頻率默認(rèn)為1 s，最快可配置為0.5s；③當(dāng)附加燈光及報(bào)警功能均被配置，且要求燈光都要閃爍時(shí)，系統(tǒng)會(huì)選擇最短的時(shí)間或最快的頻率進(jìn)行參數(shù)配置。

2）限速 報(bào)警功能的限速值被默認(rèn)設(shè)置為30 km/h，該數(shù)值是可調(diào)的（限速值上限不能超出速度值范圍之外）。當(dāng)附加燈光和報(bào)警功能均被配置時(shí)，都需設(shè)定一個(gè)限值，系統(tǒng)會(huì)選擇最小的限值進(jìn)行參數(shù)配置。安全/報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)需通過(guò)輔助線束接口，電氣線路連接如圖7所示。

圖7 安全/報(bào)警功能電氣連接示意圖

1.5 附加燈光功能

EM模塊可向用戶提供多種功能的燈光選擇。

1）附加燈光1：可作為藍(lán)色救護(hù)車燈及警車燈，其最大用電消耗為3 A，最大功率為36 W。EM模塊可對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行設(shè)定或修改：附加燈1的閃爍頻率；近光燈的閃爍頻率；附加燈1開啟時(shí)的速度限值；附加燈1關(guān)閉時(shí)的速度限值。

2）附加燈光2：可用于急救車或警車車燈，其最大的用電消耗為1.5 A，最大的功率為21W。EM模塊可對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行設(shè)定或修改：附加燈2的閃爍頻率；近光燈的閃爍頻率；附加燈2開啟時(shí)的速度限值；附加燈2關(guān)閉時(shí)的速度限值。

3）投影燈：其最大用電消耗為1 A。EM模塊可對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行設(shè)定或修改：投影燈開啟時(shí)的速度限值；投影燈關(guān)閉時(shí)的速度限值。

4）尾燈：包括左/右側(cè)指示燈（21W）、左/右側(cè)制動(dòng)燈（21W）、側(cè)標(biāo)志燈（5W），其最大的電源消耗為7 A。當(dāng)斷開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，尾燈不工作。

附加燈光功能的實(shí)現(xiàn)需通過(guò)輔助線束接口，電氣線路連接如圖8所示。

圖8 附加燈光功能電氣連接示意圖

1.6 獨(dú)立網(wǎng)關(guān)功能

EM模塊兼具網(wǎng)關(guān)的功能，能夠?qū)?dòng)力網(wǎng)和車身網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給改裝設(shè)備，滿足改裝設(shè)備采集信息的需求，以及特種車輛車隊(duì)管理數(shù)據(jù)采集的需求。為改裝設(shè)備提供總線接口的同時(shí)，將改裝設(shè)備與整車網(wǎng)絡(luò)隔離，使信息的傳遞更加安全可靠。

EM模塊所提供的CAN數(shù)據(jù)接口，符合CAN 2.0 A和CAN 2.0B，可以處理11位和29位的ID；支持50 kbps、100 kbps、125 kbps、250 kbps 4種傳輸速率，默認(rèn)速率為250 kbps。 CAN數(shù)據(jù)接口如需使用，CAN-H與CAN-L之間的物理介質(zhì)應(yīng)符合：①導(dǎo)線應(yīng)為非屏蔽雙絞線；②2根導(dǎo)線間應(yīng)具有120±12 Ω的終端電阻；③2根導(dǎo)線應(yīng)用塑料屏蔽（護(hù)套）進(jìn)行防護(hù)；④2根導(dǎo)線的絞距應(yīng)符合：13～58 個(gè)/m；⑤2根導(dǎo)線最大的電阻率，在20℃測(cè)定，應(yīng)為50 mΩ/m；⑥2根導(dǎo)線最大線路延遲時(shí)間為5 ns。

2 結(jié)束語(yǔ)

隨著改裝市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，汽車生產(chǎn)廠商越來(lái)越看重這一龐大的市場(chǎng)，而整車具備的可改裝性也逐漸成為一種競(jìng)爭(zhēng)力。EM模塊的開發(fā)應(yīng)用，為車輛改裝帶來(lái)便利的同時(shí)，也可滿足不同車種的改裝需求，大大提升了依維柯品牌在改裝市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

The Application of A Programmable Intelligent Expansion Module on Vehicle Modification

LI Xiao-lian， WANG Mei， HU Ya-ya
（Product Engineering Department， NAVECO Automobile Co.， Ltd.， Nanjing 211806， China）

This article introduces a programmable intelligent expansion module that is designed for after-sale modification market， as well as its application in special vehicle modification.

programmable intelligent control； vehicle modification； auxiliary harness port； electronic connection

U463.6

A

1003-8639（2017）12-0033-04

2017-08-24

李曉蓮（1978-），女，高級(jí)工程師，從事依維柯汽車電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。

（編輯 凌 波）