汽车电子车身控制器电路内部原理分析

车身控制器通常控制车门、灯光、车钥匙、诊断、雨刷和方向盘加热之类的功能，通常都比较简单。不过车钥匙变得越来越复杂，加入了蓝牙和UWB，通常车身控制器不添加这些复杂的射频无线部分，只有最基础的车钥匙部分添加，UWB和LIN通过网关形式接入车身控制器。最新的车身控制器加入运算量略大的SoC，加入以太网通道，主要是应对OTA。再有就是如特斯拉，按照区域增加集成度，车顶、HVAC和座椅之类的也加入车身控制器，传统车厂将这些都是分散开的。

图片来源：福特

上图是某美系车厂最新的车身控制器电路图，大部分车身控制器电路图都大同小异，中间就是最核心的MCU，以意法半导体的SPC56和SPC58系列最常见。

大众MQB37W系列车身控制器框架。图片来源：大众

大陆汽车和博世都有供应大众车身控制器。

大众MQB37W车身控制器表面接线槽图。图片来源：大众

大众MQB37W传统车钥匙对应电路框架。图片来源：大众

图片来源：大众

大众MQB37W系列车身控制器线路板正面，主MCU是意法半导体的SPC58。

大众MQB37W系列车身控制器线路板背面。图片来源：大众

特斯拉车身控制器框架图。图片来源：特斯拉

特斯拉有三个车身控制器，主控制器位于右边。

特斯拉前主车身控制器正面。图片来源：特斯拉

特斯拉前车身控制器背面。图片来源：特斯拉

图片来源：特斯拉

特斯拉三个车身控制器，拆开后的线路板如上图。其中最为人熟知的是最右边的车身控制器，特斯拉称之为VCFRONT(Front Body Controller)，特斯拉是按区域来分车身控制器，传统车厂是按功能，特斯拉做法的好处是线束比较短比较简单，线束成本降低不少，整车装配速度提高不少，缺点是控制器要好几个。特斯拉另一个特色是不用保险丝。特斯拉的分区域车身控制器算不上先进，与传统车厂的车身控制器差异不大，只不过集成度略高。所有的核心芯片都是意法半导体的SPC56系列MCU，比大众的SPC58系列还要略低一点。

图片来源：特斯拉

车身控制器正面，关键的芯片包括意法半导体的SPC56EC74L8，这是一款32比特MCU，e200z4d内核32-bit Power架构，120 MHz下算力200 MIPs，3 MByte on-chip Flash with ECC，256 KByte on-chipSRAM with ECC，6个CAN接口，10个LIN接口，8个DSPI。特斯拉用的是老产品了，大众用的SPC58是新产品，通过了ASIL-B认证，内核也更先进，为e200z420n3，算力更高，运行频率180MHz，片上闪存也高达4224KB，支持接口也更多，包括18个LIN，8个CAN（包括CAN-FD），还有双通道FlexRay。   LV8907，安森美的无刷电机控制器，是控制空调风扇电机的，3个安森美的20A肖特基二极管，型号MBR2045EMFS，安森美的MOSFET，型号NVMFS5C426N，国内安世半导体（Nexperia）的PMEG045V050EPD双侧开关，英飞凌的BTS5020-2EKA单侧开关，英飞凌的BTS5008-1EKB和NXP的PA9539RPW (2)，low power I/O port。

图片来源：特斯拉

宝马车身控制器BDC03外观，很容易看出，这是伟世通供应的，上一代车身控制器是李尔的EEDS部门供应的。

图片来源：宝马

上图是BDC03拆开后的电路板正面，最大的芯片是瑞萨的MCU，右边是MCU的供电芯片，中等面积的芯片似乎是一个以太网交换器，应该是一个Broadcom订做的芯片，其右下方可能是物理层芯片。与特斯拉Model 3比，宝马的车身控制器也要先进不少，宝马的诊断和OTA应该更强大。  

  编辑：黄飞