谈谈车身控制器功能

知识点：控制器

车身控制器，又称BCM，是整车附件控制的核心控制器，通过CAN/LIN总线或硬线，实现对内外部灯光控制、车窗控制、无钥匙进入及启动系统、防盗报警控制、雨刮洗涤控制等，BCM整个系统的架构示意图如图1、图2所示。

▲图1 车身控制系统示意图

▲图2 车 身控制系 统功能示意图(来源CSDN@ChrisKKC)

01.

BCM功能介绍

详细来说说BCM的各项功能：

1.1 内外部灯光控制

内外部灯光控制主要包括远近光灯控制、转向灯、危险报警灯、日间行车灯控制、前后雾灯控制、刹车灯控制、内部顶灯控制、钥匙孔照明灯控制等。

转向灯功能控制功能：

1. 点火开关处于ON档时，转向开关闭合或断开分别对应转向灯闪烁或是关闭，与此同时，仪表盘上的转向指示灯也以相同的频率闪烁或者关闭。

2. 转向开关闭合时，BCM驱相应的转向灯至少激活三次闪烁。

3. 如果转向开关从一侧开关直接拨到另一侧的开关，比如当前左转向开关激活，然后立即激活右转向灯，则左转向灯立即关闭，右转向灯立即激活闪烁。

4. 当转向灯处于工作模式时，某侧转向灯由于开路或短路导致故障时，该侧转向灯以双倍频率闪烁，组合仪表转向指示灯也以双倍频率闪烁。

刹车灯控制功能：

1. 当刹车开关有效，或者是总线上的刹车请求有效时，则需要开启刹车灯和高位制动灯，并且刹车灯和高位制动灯要分开控制。

2. 刹车灯和高位制动灯有两条控制路径，分别为硬件开关控制，和MCU控制，在正常情况下，两者都可以触发，在跛行模式下，刹车灯和高位制动灯应该能够被刹车开关控制。

钥匙孔照明灯控制功能：

1. 当点火信号为OFF时，当主驾或者副驾侧门打开，钥匙孔照明灯点亮。当门关闭后，钥匙孔照明灯10s后熄灭，如果门未关闭，则持续10分钟点亮。

2. 当点火信号为ON或者START时，钥匙孔照明灯立即熄灭。

1.2 雨刮系统

BCM通过监测雨刮开关的状态以及组合开关来控制雨刮电机及喷水泵工作，实现雨刮系统的各种工作模式：前雨刮低速运行、前雨刮高速运行、前雨刮间歇运行、前雨刮关闭、前风窗喷水、后雨刮运行、后风窗喷水等。

上述说的雨刮控制，有的是通过驾驶员手动拨不同档位的开关来实现的，有的是通过光雨量传感器，自动识别雨量，来控制雨刮不同的工作模式的。

对于不同的工作模式，其中雨刮刮一次的周期分别是BCM驱动电机600ms，雨刮归位时间为1400ms，对不间歇档位，区别只是两次雨刮动作之间的间隔时间。

对于雨刮与前喷水的协调工作，当前喷水动作小于一定时间，比如700ms，雨刮不动作，当前喷水时间大于700ms后，雨刮开始工作，并且在喷水停掉之后再刮3次。

1.3 车身防盗报警系统

车身报警模块实现的是车辆在各种非正常状态下的报警功能，报警模块一旦被激活，就启动声光报警并且远程通知至用户手机。

其具体的功能如下：

1. 当三门以及引擎盖都关闭时，当使用遥控器或者是钥匙锁车后，左右转向灯闪烁1s，喇叭鸣叫10ms，并且进入设防警戒状。

2. 在警戒状态时，三门或引擎盖有打开，或者检测到钥匙插入信号，车辆将报警，同时启动抑制继电器输出使能，抑制启动，在报警 3 个周期结束后启动抑制继电器一直有效。

3. 使用遥控器或者驾驶侧钥匙开锁/解锁解除警戒状态，四门门锁打开，左右转向灯闪烁。

4. 当车处于警戒状态时，打开三门或引擎盖，警笛报警鸣叫。

5. 设防状态下，通过遥控开锁实施解防之后，30s 内没有任何门或引擎盖打开或钥匙插入点火锁需要重新进入设防。

1.4 车锁功能

车锁系统通过 BCM 内部继电器完成对门锁的控制，其实现以下功能：

1. 遥控闭锁和开锁，在接收到有效解闭锁信号后，BCM 对门锁电机进行控制，三门锁电机解闭锁动作输出时间为 250ms。车门锁有内部锁电机。

2. 钥匙闭锁和开锁；

3. 当车速超过某预设值（比如40 公里/时），若司机侧锁电机处于解锁状态，三门自动上锁；

4. 当钥匙拔出点火锁，三门锁车辆执行自动开锁；

5. 自动重上锁功能，若在解除设防 30s 内没有三门及引擎盖打开或钥匙插入点火锁，则尝试 RKE 闭锁操作的过程。

6. 碰撞强制开锁，点火开关在 ON档，BCM 收到有效的安全气囊展信号后，BCM 强制打开三门锁；屏蔽车速自动上锁功能、屏蔽中控闭锁功能和 RKE 遥控闭锁功能。

7. 上锁解锁 CAN 网络上的请求发送。

1.5 电动车窗功能

当电源档位为 ON 档时，所有车窗控制按钮指令在 200ms 后都能对相对应的车
窗进行控制升降，并且车窗能够在 4s 内完全打开或者完全关闭。车窗按钮指令保持时间超过 1s 时，车窗自动完全打开或完全关闭。车窗在上升过程中，如果遇到障碍物，应该具有防夹功能，停止上升车窗玻璃。驾驶员拥有控制优先级，能够控制所有车窗，在驾驶员控制车窗时，其他车窗控制指令失效。

02.

各家车身域控制器

随着车身控制器的功能越来越复杂，越来越多的功能被集成到BCM当中，比如充电、高压管理和能量估算等等能源控制功能，BCM也俨然发展成一个大型的域控制器。而且各个主机厂也是这么做的。

▲图3 车身控制系统发展趋势

那下面挑几家主机厂有代表性的车身控制器来讲讲。

2.1 特斯拉

首先肯定是大家都熟悉的特斯拉，早在2018年的Model 3上就搭载了大型的车身域控制器，其功能包括功能管理(包括各个控制器的低压供电控制，包括动力系统的霍尔传感器、无线充电器、USB、安全控制器、充电ECU供电等)、车顶控制、灯光控制、挡风玻璃加热、雨刮控制等等。

下面是2021款Model Y的左右车身控制器简图，以及其ECU接口定义图，从接插件接口，可以看出其功能的一二。

▲图4 2021款Model Y 左右车身控制器

管脚名称	管脚功能	所属系统
X39-10	LIFTGATE传感器供电	LIFTGATE_STRUT
X039-11	LIFTGATE 霍尔传感器输入A
X039-12	LIFTGATE 霍尔传感器输入B
X039-13	LIFTGATE传感器GROUD
X031-32	LIFTGATE_STRUT_OPEN
X031-31	LIFTGATE_STRUT_CLOSE
X030A-27	后驱动电机旋变Switched12V供电	后驱系统
X031-21	后驱动电机旋变Unswitched12V供电
X030A-6	与车顶系统的LIN总线	车顶系统
X030A-26	车顶系统供电VBAT
X030B-6	备用GROUND
X030A-8	车身高度传感器RL GROUND	车身高度传感器RL
X030A-20	车身高度传感器RL信号输入
X030A-21	车身高度传感器RL5V供电
X037-22	车身高度传感器FL供电	车身高度传感器FL
X037-23	车身高度传感器FL信号输入
X037-9	车身高度传感器FL GROUND
X030A-28	充电口ECU的VBAT供电	充电口ECU
X031-10	尾灯信号输出	车身尾灯控制 LH
X031-11	转向信号输出
X031-12	刹车信号输出
X031-5	后座USB 12V供电	USB Ports
X031-22	与感应充电器的LIN总线	感应充电器
X031-3	中控台电源插座12V供电	中控台电源插座
X031-18	中控台电源插座 GROUND
X039-26	后座电源插座12V供电	后座电源插座
X039-14	后座电源插座 GROUND
X030A-9	中控台前箱 LED供电	中控台前箱
X030A-10	中控台后箱灯LED供电	中控台后箱灯
X030A-24	安全控制器供电	安全控制器
X039-24	Dump Switch LED	Dump Switch
X039-24	Dump Switch信号输入
X031-39	Dump Switch GROUND
X030A-1和-2	与安全控制器的CAN连接	安全控制器
X037-5和-6	与前Front BCM的CAN连接	Front BCM
X037-17和-16	与前BCM RL的CAN连接	BCM RL
X037-13和-12	与转向ECU的CAN连接	转向ECU
X031-29和-30	与前Front BCM的CAN连接	Front BCM
X031-42和-43	与前BCM RL的CAN连接	BCM RL
X031-44和-45	与约束控制器的CAN连接	约束控制器
X031-13和-14	与后驱DCU的CAN连接	后驱DCU

▲表1 BCM L的引脚定义

管脚名称	管脚功能	所属系统
X059-20	liftgate shutface switch LED	Liftgate Internal Close Switch
X059-21	liftgate shutface switch
X059-18	liftgate interior Light供电	liftgate interior Light
X050A-19	Trunk Exterior swtich的信号输入	liftgate External Switch & BCU
X051-7	光照和湿度传感器供电	光照和湿度传感
X051-12	与光照和湿度传感器的LIN总线连接
X050A-27	光照和湿度传感器 GROUND
X060-2	后挡风玻璃加热控制器供电	后挡风玻璃加热控制器
X050B-11	PREMIUM_AMP_ECU供电	PREMIUM_AMP_ECU
X057-21	环境温度模拟信号输入	环境温度传感器
X057-20	环境温度传感器GROUND
X051-38	左右牌照灯供电	牌照灯
X051-24	后备箱Liftgate LH供电备份	后备箱Liftgate LH
X050A-30和-31	VH CAN
X050A-13和-14	CH CAN
X051-13和29	PARTY CAN
X050B-4	动力电池控制器12V供电	动力电池控制器
X051-26	后视镜供电引脚	后视镜
X050A-28	后视镜GROUND

▲表2 BCM RH接插件引脚(部分)

2.2 大众

在大众ID系列中，大型的车身控制器也现身了，就是ICAS1，比特斯拉的集成度更高，如下图所示。

▲图5 ID4.X的ICAS1架构简图

ICAS1的?诊断控制器负责最多 8 个不同 CAN 区域通信。此外，它还负责控制和协调大量功能：

- 防盗锁止系统主控制器；    - 组件保护主控制器

- 防盗报警装置；                - Kessy 自适应/ 中央门锁

- 调光；                            - 疲劳识别系统

- 历史数据；                      - 驾驶模式选择

- 续驶里程计算；                - 标准车外照明灯

- 离车方案；                      - 显示协调器

- Time Master Base；       - 驻车协调器

- 低电压电源管理系统；       - 高电压电源管理系统

- 高电压充电管理；           - 接线端控制

- 可订购的功能主控制器（ FoD）

LIN 控制：

- 蓄电池数据管理；    - 车内监控/备用喇叭
- 尾灯；                  - 脱手检测（ HoD）

ICAS1的?性能处理器分4个区，具体功能如下：

1. Adaptive 系统 1 的应用程序服务器 1（8123）：

- 为 ICAS 3 的 3 个显示器的服务器/CAN 准备显示数据；

- 车辆定位（用于远程服务和功能的位置）；

- 控制充电管理服务器。充电程序，充电计时器，充电配置文件- 在线服务的消息存储器。

2. Java 系统 2 的应用程序服务器 1（8124）：

- 车载测试仪。目前在此协调控制单元的升级程序；

- 诊断服务和车辆状态数据服务器。至后端服务器网关；

- 控制车辆充电或温度调节的远程服务。

3. 嵌入式软件集群 1（ C002）：

- 个性化管理；

- 复杂车灯系统、动态车灯辅助系统、矩阵大灯控制；

- 具有备份记录和存储功能的里程计数器。为 ICAS 3 准备。

4. 软件集群内务 1（ C003）：

- 性能处理器的“ 管家”；

- 控制基础设施和 IP 路由。

2.3 广汽埃安

在广汽最新的星灵电子电气架构中，其中车身控制也被划成一个域控制器，

▲图6 广汽的星灵电子电气架构

车身控制域控的主控芯片为NXP S32G39，由8个A核+4个M核构成。可作为整车OTA的主节点，实现跨域同时升级。

▲图7 车身域控性能介绍

相关推荐：

1、GB5226.1-2008 机械电气安全

2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范