汽車電子電路設計剖析

第第頁汽車電子電路設計剖析大概在10年前，我在一家從事（汽車電子）研發(fā)的臺資企業(yè)就職。

我們提供給江西xx汽車的新車江xx車的遙控中控在廠內(nèi)路試時發(fā)現(xiàn)一個問題：

當車輛發(fā)生顛簸時，打開的車窗玻璃會概率性地自動上升閉合。

我們給該新車提供的遙控中控功能，除了車燈和門鎖控制之后，還有閉鎖后控制玻璃自動上升閉合的功能；

接到車廠反應的情況之后，我跟負責該項目的（電子工程師）緊急趕往了車廠。

車廠的技術(shù)負責人跟我們詳細介紹了故障情況，我們也從設計角度跟他們做了深入的剖析。

并跟他們介紹，我們的軟（硬件）設計以及測試是如何嚴重遵照《福特軟硬件設計規(guī)范》，并按照福特標準逐一解讀具體含義，對著原理圖、軟件介紹理論計算以及驗證方法。

著重對“地線偏移”、“水（電阻）”、"拋負載"的要求做了深入的介紹。

在跟他們交流的同時，我也一邊深思導致其故障產(chǎn)生的可能原因：

控制玻璃上升的（控制器）是由北京某廠家提供的。

我們通過PNP三極管輸出高電壓的控制（信號）給車窗控制器，當遙控中控接收到遙控閉鎖信號時，通過PNP三極輸出一段時間的高電壓信號給車窗控制器，如下：

遙控中控的閉窗信號輸出電路

車窗控制器應該是通過NPN三極管來隔離檢測該閉窗信號。

有可能是我們的遙控中控誤輸出的閉窗信號，也有可能是車窗控制器程序有bug，誤控制了玻璃，可是這幾種情況都不可能與顛簸有相關性，如果是這些原因，不發(fā)生顛簸應該會概率性出問題。

當車輛發(fā)生顛簸時，有可能車上的電器用電情況會突然發(fā)生變化，導致某個回路的（電流）突變。而這種突變可能會導致遙控中控的參考地和車窗控制器的參考地發(fā)生了偏移，即產(chǎn)生”groundoffset"現(xiàn)象，或者會產(chǎn)生低頻的拋負載信號，這個信號通過地串到輸入（檢測）電路。

想到這，我打破了沉默，問了車廠的技術(shù)負責人一個問題：“您有車窗控制器的（電路原理）圖嗎，我想看一下他們的輸入檢測部分的電路“。車廠的技術(shù)負責人回答：”沒有，我讓他們發(fā)過來“。

不多久，車窗控制器的廠家，把他們輸入部分的原理圖發(fā)了過來，如下：

車窗控制器的輸入檢測電路

說實話，看到這個電路時，還是有稍許的震驚，NPN的BE之間居然能祼得這么干凈。這樣地線偏移，水電阻，還有干擾導入的漏電流往哪里跑？

我當即跟車廠技術(shù)負責人說，這個是車窗控制器的設計問題。

根據(jù)F（or）d（SD）S，由于兩個電器不是直接搭鐵接地，而是通過不同的線束接地，彼此接地的線束所流過的電流不樣，因此，兩個電器之間的參考地會有電壓差。

福特設計規(guī)范規(guī)定必須考慮+/-2.2V的地線偏移，而Nissan設計規(guī)范規(guī)定必須考慮+/-1.8V的地線偏移(順便說一句，福特標準比其它車廠更嚴苛）。

這樣，在某些情況下，遙控中控不輸出控制信號，車窗控制器的輸入端可能都會有（耦合）的地線偏移電壓。

或者是當發(fā)生拋負載時，變化的（電源）電壓通過PNP三極管的CE極耦合到車窗控制器的輸入端。

由于NPN三極管的BE極之間沒有并接泄放漏電流的電阻，這些情況產(chǎn)生的漏電流流入B，經(jīng)放大之后，在C極產(chǎn)生大電流，使得C極電壓被拉低，車窗控制器誤檢測到閉窗信號。

車廠技術(shù)負責人聽我說完，立即打電話跟車窗控制器的廠家說明了情況。

當天晚上，車窗控制器廠家的（工