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汽車電子車身控制器電路內(nèi)部原理分析

2022-11-14
來(lái)源:佐思汽車研究

  車身控制器通??刂栖囬T、燈光、車鑰匙、診斷、雨刷和方向盤加熱之類的功能,通常都比較簡(jiǎn)單。不過(guò)車鑰匙變得越來(lái)越復(fù)雜,加入了藍(lán)牙和UWB,通常車身控制器不添加這些復(fù)雜的射頻無(wú)線部分,只有最基礎(chǔ)的車鑰匙部分添加,UWB和LIN通過(guò)網(wǎng)關(guān)形式接入車身控制器。最新的車身控制器加入運(yùn)算量略大的SoC,加入以太網(wǎng)通道,主要是應(yīng)對(duì)OTA。再有就是如特斯拉,按照區(qū)域增加集成度,車頂、HVAC和座椅之類的也加入車身控制器,傳統(tǒng)車廠將這些都是分散開(kāi)的。

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  圖片來(lái)源:福特

  上圖是某美系車廠最新的車身控制器電路圖,大部分車身控制器電路圖都大同小異,中間就是最核心的MCU,以意法半導(dǎo)體的SPC56和SPC58系列最常見(jiàn)。

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  大眾MQB37W系列車身控制器框架。圖片來(lái)源:大眾

  大陸汽車和博世都有供應(yīng)大眾車身控制器。

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  大眾MQB37W車身控制器表面接線槽圖。圖片來(lái)源:大眾

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  大眾MQB37W傳統(tǒng)車鑰匙對(duì)應(yīng)電路框架。圖片來(lái)源:大眾

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  圖片來(lái)源:大眾

  大眾MQB37W系列車身控制器線路板正面,主MCU是意法半導(dǎo)體的SPC58。

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  大眾MQB37W系列車身控制器線路板背面。圖片來(lái)源:大眾

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  特斯拉車身控制器框架圖。圖片來(lái)源:特斯拉

  特斯拉有三個(gè)車身控制器,主控制器位于右邊。

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  特斯拉前主車身控制器正面。圖片來(lái)源:特斯拉

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  特斯拉前車身控制器背面。圖片來(lái)源:特斯拉

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  圖片來(lái)源:特斯拉

  特斯拉三個(gè)車身控制器,拆開(kāi)后的線路板如上圖。其中最為人熟知的是最右邊的車身控制器,特斯拉稱之為VCFRONT(Front Body Controller),特斯拉是按區(qū)域來(lái)分車身控制器,傳統(tǒng)車廠是按功能,特斯拉做法的好處是線束比較短比較簡(jiǎn)單,線束成本降低不少,整車裝配速度提高不少,缺點(diǎn)是控制器要好幾個(gè)。特斯拉另一個(gè)特色是不用保險(xiǎn)絲。特斯拉的分區(qū)域車身控制器算不上先進(jìn),與傳統(tǒng)車廠的車身控制器差異不大,只不過(guò)集成度略高。所有的核心芯片都是意法半導(dǎo)體的SPC56系列MCU,比大眾的SPC58系列還要略低一點(diǎn)。

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  圖片來(lái)源:特斯拉

  車身控制器正面,關(guān)鍵的芯片包括意法半導(dǎo)體的SPC56EC74L8,這是一款32比特MCU,e200z4d內(nèi)核32-bit Power架構(gòu),120 MHz下算力200 MIPs,3 MByte on-chip Flash with ECC,256 KByte on-chipSRAM with ECC,6個(gè)CAN接口,10個(gè)LIN接口,8個(gè)DSPI。特斯拉用的是老產(chǎn)品了,大眾用的SPC58是新產(chǎn)品,通過(guò)了ASIL-B認(rèn)證,內(nèi)核也更先進(jìn),為e200z420n3,算力更高,運(yùn)行頻率180MHz,片上閃存也高達(dá)4224KB,支持接口也更多,包括18個(gè)LIN,8個(gè)CAN(包括CAN-FD),還有雙通道FlexRay。   LV8907,安森美的無(wú)刷電機(jī)控制器,是控制空調(diào)風(fēng)扇電機(jī)的,3個(gè)安森美的20A肖特基二極管,型號(hào)MBR2045EMFS,安森美的MOSFET,型號(hào)NVMFS5C426N,國(guó)內(nèi)安世半導(dǎo)體(Nexperia)的PMEG045V050EPD雙側(cè)開(kāi)關(guān),英飛凌的BTS5020-2EKA單側(cè)開(kāi)關(guān),英飛凌的BTS5008-1EKB和NXP的PA9539RPW (2),low power I/O port。

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  圖片來(lái)源:特斯拉

  寶馬車身控制器BDC03外觀,很容易看出,這是偉世通供應(yīng)的,上一代車身控制器是李爾的EEDS部門供應(yīng)的。

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 圖片來(lái)源:寶馬

  上圖是BDC03拆開(kāi)后的電路板正面,最大的芯片是瑞薩的MCU,右邊是MCU的供電芯片,中等面積的芯片似乎是一個(gè)以太網(wǎng)交換器,應(yīng)該是一個(gè)Broadcom訂做的芯片,其右下方可能是物理層芯片。與特斯拉Model 3比,寶馬的車身控制器也要先進(jìn)不少,寶馬的診斷和OTA應(yīng)該更強(qiáng)大。



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