G5轿车的车身电器控制系统主要由车身控制单元BCM、后车身控制单元TDM、驾驶侧车门控制单元DDM、右前门控制单元PDM、左后门控制单元LRDM及右后门控制单元RRDM组成。BCM车身控制单元为主控制单元,其余控制单元为辅助控制单元。G5轿车采用了CAN总线系统,其总线系统网络拓扑图如(图8)所示。
1.主要元件
(1)BCM(图9)
BCM的功能包括喷油器加热管理、后风挡玻璃除霜、外部灯管理、雾灯管理、转向灯管理、室内灯管理(前后控制单元不同)、开关背光控制、起动信号检测、未拔钥匙报警、带雨量传感器的雨刮和洗涤管理、后视镜调节、发动机舱盖接触开关信号监控、行李舱盖开启信号监控、喇叭控制、后风挡窗帘电机控制、电动玻璃升降控制、中控门锁控制、油箱盖开启控制、车身防盗管理、门开启警示灯控制、CAN通信功能以及自诊断等。
(2)TDM(图10)
TDM的主要功能包括油箱盖开启控制、行李舱箱盖开启控制、行李舱照明灯控制、油箱盖开关照明、油箱盖开关信号输入、行李舱盖开关照明、行李舱盖开关信号输入、后顶灯控制、后顶灯开关信号输入、门槛灯控制及CAN总线通信及LIN总线通信。
(3)DDM(图11)
DDM主要功能包括驾驶侧车门开启警示灯控制、驾驶侧车门玻璃升降电机控制、驾驶侧车门门锁电机控制、驾驶侧车门后视镜调节电机控制、驾驶侧车门后视镜除霜加热线控制、驾驶侧车门玻璃升降开关照明控制、驾驶侧车门玻璃升降开关信号输入、驾驶侧车门中控开关照明控制、驾驶侧车门中控开关信号输入、后视镜调节开关信号输入及CAN总线通信。
(4)PDM(图12)
PDM主要功能包括右前门开启警示灯控制、右前门玻璃升降电机控制、右前门门锁电机控制、右前门后视镜调节电机控制、右前门后视镜除霜加热线控制、右前门玻璃升降开关照明控制、右前门玻璃升降开关信号输入及CAN总线通信。
(5)LRDM(图13)
LRDM的主要功能包括左后门门开启警示灯控制、左后门玻璃升降电机控制、左后门门锁电机控制、左后门玻璃升降开关照明控制、左后门玻璃升降开关信号输入及LIN 总线通信。
(6)RRDM(图14)
RRDM的主要功能包括右后门门开启警示灯控制、右后门玻璃升降电机控制、右后门门锁电机控制、右后门玻璃升降开关照明控制、右后门玻璃升降开关信号输入及LIN 总线通信。
2.部分系统的控制原理
(1)后风挡玻璃除霜系统
后风挡玻璃加热线可在冬季或湿度较大的天气里除掉玻璃上的霜花或雾气,以帮助驾驶员保持清晰的后方视野。该系统是用几根小电阻铜线贴在后窗玻璃上,利用通电时铜线产生的热量来除霜。
当系统进行前除霜时,后视镜也进行除霜,其除霜时间最长约为20 min。当空调控制器在OFF模式下时,也能启动后除霜功能。按下后除霜按钮后,后视镜和后风挡玻璃开始除霜,且相关的后除霜符号被点亮,同时空调控制器内部的定时器开始(20±1)min的计时。当蓄电池电压降低于11.5 V并维持最小(5±0.5)s的时间内时,空调控制器将重新设置除霜信号,使后视镜和后风挡玻璃停止除霜。但除霜计时器仍继续计时,相关的除霜符号仍然被点亮。当蓄电池电压上升1 V(即到达12.5 V时)并维持最小(15±0.15)s时,空调控制器重新设置加热信号,重新启动加热。
如果下列条件中的任意一个被满足,系统将停止后除霜功能:①当打开后除霜功能后,又按下后除霜按钮;②20 min的计时时间到;③当点火开关置于OFF位置。
除霜系统控制原理图如(图15)所示。
(2)雨刮系统
雨刮系统由雨刮器电机、雨刮器连杆机构、2个刮臂及刮片、2个洗涤器喷嘴、2个前照灯洗涤喷嘴、洗涤壶和洗涤泵、前照灯洗涤泵、刮水洗涤拨杆开关、雨量传感器及洗涤喷嘴电加热器组成。雨刮系统的功能包括低速刮水、高速刮水、根据雨量自动控制刮水、雨刮自动回位、洗涤喷水、前照灯洗涤喷水及喷嘴加热。前BCM根据雨量的大小,可以自动控制刮水的速度。雨量大时,速度加快;雨量小时,速度减慢。另外,驾驶员可以通过MODE开关调节对雨量大小的敏感度。
①雨量传感器功能
雨水和光强度传感器装在前风挡玻璃上车内后视镜的前面,根据光折射的原理来判断前风挡玻璃的湿度情况,该传感器内集成有环形的发光二极管,这个发光二极管在乘员舱内透过前风挡玻璃发射出红外线光。如果玻璃处于干燥状态,那么红外线光由玻璃的表面来反射,于是集成在该传感器中央的光电二极管就滤过了较多的光;如果玻璃浸湿了,那么玻璃表面的光学特性就发生了变化,玻璃表面因水滴的作用会发生散射,于是反射的光量就减少了,那么光电二极管滤过的光也就减少了(散光原理)。传感器向 BCM 提供当时条件下最优的雨刮器操作信息,从而保持挡风玻璃在任何时间明亮清晰。雨量传感器为光学元件,工作波长在红外波段下。
②前洗涤
当组合开关置于洗涤档时,BCM命令前洗涤电机进行前风挡玻璃洗涤。
③前照灯洗涤( IGN-ON)
当前照灯打开且组合开关置于洗涤挡时,系统可以进行前照灯洗涤,前照灯洗涤的时间是1 300 ms±65 ms。
④喷嘴加热
如果环境温度低于2 ℃ ,且点火开关置于ON位置时,BCM开始加热喷嘴,最大加热时间为20 min;如果温度上升到4 ℃,系统则停止加热。在功能被激活期间,如果蓄电池电压低于11.5 V并持续至少5 s,则系统停止加热;如果蓄电池电压上升到12.5 V,并持续至少15 s,则系统又会恢复加热。如果没有外部温度信号,则BCM不会对喷嘴进行加热。另外,在发动机起动时,喷嘴加热功能被临时关闭。
雨刮系统的控制原理如(图16)所示。