拆解特斯拉、大众和宝马车身控制器
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。
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。
大陆汽车和博世都有供应大众车身控制器。
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。
特斯拉有三个车身控制器,主控制器位于右边。
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。
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-chip SRAM 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。
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。
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。
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