陳靜

（江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學校，江蘇 無錫204151）

隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電控單元被應用到汽車上。應用于車身電子技術(shù)的有電動后視鏡控制模塊、電動座椅控制器、電動門窗控制器、空調(diào)控制器、燈光控制器、中控鎖模塊，防盜器等。

一、車身控制模塊.。電控單元在汽車中的應用越來越多，各電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越多，同時這些分離模塊的大量使用，在提高車輛舒適性的同時也帶來了成本增加、故障率上升、布線復雜等問題。于是，需要設(shè)計功能強大的控制模塊，實現(xiàn)這些離散的控制器功能，對眾多用電器進行控制，這就是車身控制模塊，BCM(BODYCONTROLMODEL)。目前BCM是汽車電子研究的熱門，競爭也相當激烈。

車身綜合控制系統(tǒng)要從發(fā)動機綜合控制系統(tǒng)計算機處取得有關(guān)發(fā)動機和車輛的信息，例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機冷卻液溫度和車速等，還要從其他來源取得蓄電池電壓、機油壓力、燃料液位、外界溫度、內(nèi)部溫度等信息。另外還要獲得所有的控制命令開關(guān)量信號。

由于車身綜合控制系統(tǒng)從不同來源取得信息，它需要有一個信息處理系統(tǒng)來處理所有信息。經(jīng)計算后把相應的輸出信號輸出給各個元件。這個信息處理系統(tǒng)就是車身控制模塊。這個模塊中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）用來把許多傳感器送來的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。時鐘脈沖計數(shù)器保證輸入的信息能按正確的順序進行處理，并便于和發(fā)動機綜合控制系統(tǒng)之間以8000b/s以上的速率交換信息。由于BCM要采集多個來源的不同情況的信息，所以需要采用多路傳輸信息采樣系統(tǒng)。BCM是按可編程的只讀存儲器（PROM）編定的程序有規(guī)則地檢查信息輸入和進行處理的。

二、車身綜合控制系統(tǒng)的控制功能

1、Follow-meHome（FMH）這個功能的作用是當發(fā)動機已經(jīng)關(guān)閉，BCM接到點亮大燈信號后，輸出信號使大燈保持點亮比較短的一段時間。當開車人夜間停車后可以利用該功能照亮回家的路程，所以被形象地稱為"伴我回家"。

2、LeadmetotheCar（LMC）這個功能也是用于夜間或者在停車場找自己車的時候由鑰匙上的無線發(fā)射器與BCM通信，使大燈點亮，方便找到自己的車子。

3、EntryControl進入控制這個功能主要是指中控門鎖系統(tǒng)，免鑰匙進入系統(tǒng)，防盜報警系統(tǒng)和行李箱油箱控制開關(guān)。

4、Exteriorlight外部大燈控制可以用來控制轉(zhuǎn)向燈，前后霧燈，另外如果車上有外加傳感器的話也能實現(xiàn)自動控制大燈。

5、Internallight內(nèi)部燈控制

6、其他：諸如后車窗除霧，前后車窗雨刮器，巡航控制，電動車窗，鑰匙發(fā)現(xiàn)，喇叭控制等。

7、與全車CAN/LIN總線的通信和診斷功能

三、插針技術(shù)。印刷線路板（PrintedCircuit Board,簡稱PCB）是信息高速公路的神經(jīng)中樞。無論主動還是被動，這些線路板都要通過無數(shù)的連接器連接到其他的線路板或插頭接口上。一塊用于連接電線，電纜和副板的線路板連接超過20000個引腳的情況也是比較常見的。

當然，很多情況下這些引腳連接是焊接連接的。不過現(xiàn)在的發(fā)展趨勢還是希望引腳直接壓接到線路板上。因為引腳不是焊接上去的，就沒有錫橋引起的短路和虛焊引起的焊接不良。也沒有會降低連接可靠性的助焊劑殘留，也不會發(fā)生燙壞周邊元器件的情況。這個壓接工藝是符合無鉛組裝的，相對來講更容易拆卸和更換故障連接器。真正完美的工序是你壓下一個連接器，它一下子就完成了，甚至你可以同時壓接上800或者900個引腳在PCB上。

引腳壓接技術(shù)是耐用的，可靠的而且對振動和溫度的波動也有一定的抵抗力。是和焊接一樣可靠的。壓接封裝一開始用在電信工業(yè)上，用以連接主線路板和副線路板的，而這些運用預期40年無障礙。線路板不是唯一運用壓接封裝連接器的產(chǎn)品。此技術(shù)現(xiàn)已廣泛用于各種領(lǐng)域，包括汽車業(yè)，軍事和醫(yī)療設(shè)備。許多關(guān)鍵的安全設(shè)備，如用于汽車上的安全氣囊和傳感器，都使用了壓接封裝連接。

壓接裝配連接針可以用各種不同的金屬的制作，包括銅合金，鎳合金，磷青銅和黃銅。幾種金屬的合金也是可以的，包括錫鉛，锍錫，光亮錫和鍍金鎳。

此種連接器可以是塊狀的或者片狀的。塊狀的可以做成各種不同長度和厚度的圓型，正方形，長方形。它們可以是直條形的或者彎成一個直角，并且連接的底端和導入口點在同一個連接器。塊狀體可以是單個的，或者幾個合成一組封裝在一個塑料盒子或者塑料袋。通常，塑料帶式的可以通過消減長度進行設(shè)計，制造出符合顧客要求的連接器。

如塊狀型，片狀行也可以做成直條形或者直角形。它們可以做成一個一個的或者細長條或者寬一點的條狀。片狀連接器的底端可以使平的或者錐形的，或者為了特別的著力效果做成凹口形。

四、插針工藝。最初，簡單的引腳受制于間隙配合。當時面臨的問題是，當一個引腳塞過一個孔時，引腳表面或者PCB板過孔的鍍層會被磨掉，如果引腳或過孔的公差超出了范圍，將會得到一個不好的連接情況"

不過，現(xiàn)在的連接器所使用的引腳已經(jīng)設(shè)計的可以兼容了。每個引腳只會比對應的孔大千分之幾英寸。一旦這個引腳插到孔里，它就壓緊了。彈簧張力確保了引腳和板子之間的電路連接。摩擦力和金屬之間的作用力保持引腳不會被拉出來。

插針引腳給了PCB加工一個較大的鉆孔及鍍孔的工藝窗口。洞的大小不需要再被控制的非常準確。插針引腳的另一個優(yōu)勢是它們在插入時不會明顯地損傷孔。因此，更換損壞的引腳、插入新的引腳都不會對電氣連接情況帶來負面影響。但是，一個PCB板孔一般返工兩次就要報廢。

插針引腳的典型形狀有"針眼"形等很多設(shè)計。美國Tyco公司的"主動引腳"由兩個輕微接觸的彈簧部件組成。橫梁設(shè)計成塑料的，以便插入時有充分的彈性變形。彈簧部件可以不同程度地容納大小稍有不同的孔。"獨木舟引腳"有一個c型截面。當插入到板子時，截面看起來像一個o。因為它的圓形，這樣的設(shè)計與孔有良好的接觸，并且彈力分布均勻。

通過壓接在板子上裝配連接器已經(jīng)非常普遍了。通常，一名操作員加載一個板子和一個或多個連接器到一個夾具，接下來的壓接裝配是半自動的過程。撞擊可以使連接器打到板子上或者板子連接到連接器上。

壓接裝配可以是手動按壓，氣動按壓，液壓按壓或者伺服電機按壓。其中的選擇取決于對應的成本，質(zhì)量，PCB本身能承受的應力和生產(chǎn)數(shù)量。比如說，如果要在一種廉價產(chǎn)品的簡單電路板上安裝一個50美分的接頭，可以用氣動封裝或手動封裝。如果要在電信應用的一塊主板上安裝一個高密度連接器，可能需要一個電腦控制和力反饋的伺服電機壓接完成裝配。完成這樣的一塊主板可能要花費10000美金。在這種情況下，真正在意的是連接器安裝是否正確，質(zhì)量如何。一般的制造商希望監(jiān)控從開始到結(jié)束的整個裝配過程，以便一旦發(fā)生錯誤，可以立即停止，避免損壞PCB板。

插入的力取決于PCB板的材料、表面粗糙度、尺寸、設(shè)計和連接器上的針數(shù)。插入一個直徑為0.64毫米的引腳所需的力一般為7至13磅。插入一個直徑為0.81毫米的引腳所需的力一般為13至29磅。

這是1個引腳，確定插多個引腳的連接器所需要的力是用一個引腳所需要的力乘以總的引腳數(shù)。舉例來說，如果插入一引腳需要20磅的力量，連接器有20個引腳，整個裝配需要400磅的力量。有的時候甚至需要3噸的力來裝配一組連接器。

為了控制這些具有潛在破壞性的力量，設(shè)備制造商創(chuàng)造了許多不同的方法用以監(jiān)測壓接前，壓接中和壓接后的連接器質(zhì)量。

例如，Schmidt已開發(fā)了驗證連接器壓接前質(zhì)量的專門工具。當一個連接器插入到模具中，傳感器確定是否所有引腳都在并且長短合適。如果任何引腳缺失，壓接將不會開始。插入后，模具確認所有引腳都完全透過孔。

有的壓接封裝機器預裝視覺系統(tǒng)。插入一個連接器前，視覺系統(tǒng)確保所有引腳都在，直立的，并且在公差內(nèi)。

在插入時，裝配設(shè)備可以通過另加的一套單元系統(tǒng)，確定插入應力（在PCB板表面產(chǎn)生）是否在一個既定的最低值和最高值之內(nèi)。這一點很重要，因為如果插入應力低于最低值，它可能意味著PCB上的孔過大，和沒有運用足夠的力裝配對應的引腳。這樣的話，會引起電氣連接不良。

插針工藝的關(guān)鍵響應拔出力，即順應針電氣、機械連接性能。要獲得最優(yōu)品質(zhì)的關(guān)鍵因子設(shè)定：插針速度50mm/s可以獲得最高的生產(chǎn)效率，提高設(shè)備利用率，為公司節(jié)約成本；進給深度設(shè)定為0.4mm，此時的拔出力達到最大值。另外，針對印刷線路板的通用要求，順應針進入PCB時還需要考慮插針點附近元器件的應力表現(xiàn)，通過實驗研究和工程改善，應力被控制到最高動態(tài)應力334和最終殘余應力62的非常理想范圍內(nèi)。

[1]王政光，高斌.電子控制技術(shù)在汽車上的應用[J].電子與自動化；1997（5）：3～7.

[2]王旭東主編.汽車電子控制裝置與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社；2007，4：1.