某型BCM的控制邏輯淺析

【摘" 要】車身控制器BCM是車上重要的電控單元，其主要功能通常包括燈光控制、刮水系統(tǒng)控制、一些組件的模式切換及通信、路由等功能。選取一款安裝于重型牽引車上的BCM作為解析對象，結(jié)合生產(chǎn)實際，探討兩個故障案例。

【關(guān)鍵詞】車身控制器；控制邏輯；燈具故障；BCM

中圖分類號：U463.6" " 文獻標識碼：B" " 文章編號：1003-8639（ 2023 ）11-0098-04

Control Logic Analysis of Some Kind of BCM

GUAN Jian，GAO Enzhuang，YU Yanquan，ZHANG Jingxin

（FAW Jiefang Automobile Co.，Ltd.，Changchun 130011，China）

【Abstract】The body controller（BCM）is an important electronic control unit on the vehicle. Its main functions usually include light control，wiper system control，some components' mode switching，communication，routing and other functions. This paper selects a BCM installed on a heavy-duty tractor as the analysis object，and discusses two fault cases based on production practice.

【Key words】body controller；control logic；lighting fault；BCM

本文按照BCM的功能分區(qū)展開全文，因以控制邏輯分析為主，故不涉及其供電及搭鐵的說明，另外有些燈具并不是由BCM控制，也不作介紹。以預批量生產(chǎn)階段的車輛為對象，選取兩則故障案例加以分析。

1" 控制邏輯解析

1.1" 外部燈光控制

車輛的外部燈具主要包括前組合燈、后組合燈、示廓燈、后工作燈等。其中前組合燈還包括遠近光前照燈、前霧燈、轉(zhuǎn)向燈、晝行燈、前位燈；后組合燈則包括示廓燈、轉(zhuǎn)向燈、制動燈、牌照燈、后位燈、后霧燈及倒車燈。

首先分析轉(zhuǎn)向與制動燈的控制邏輯，其在BCM上的管腳定義見表1和表2。因牽引車后續(xù)要與半掛車組合為汽車列車使用，故BCM上預留出掛車轉(zhuǎn)向及制動燈的供電接口。

轉(zhuǎn)向燈由轉(zhuǎn)向開關(guān)控制，如左轉(zhuǎn)時，左轉(zhuǎn)向開關(guān)信號搭鐵，此時BCM的X55管腳為低電平，同時BCM會向X18/20輸出高電平，即驅(qū)動左轉(zhuǎn)向燈工作。右轉(zhuǎn)向燈控制邏輯與之類似。危險報警開關(guān)同樣能控制轉(zhuǎn)向燈，且該開關(guān)按下后，左右轉(zhuǎn)向燈會同時工作，控制邏輯就是開關(guān)按下時，X67管腳為低電平，則X13/16/18/20同為高電平。

制動踏板被踩下時，制動燈開關(guān)閉合，向BCM輸入制動信號，BCM的X14/19則輸出高電平以驅(qū)動制動燈。牽引車的掛車手閥（圖1）同樣可控制制動燈，即拉下手閥時，BCM接收該開關(guān)信號，主、掛車的制動燈也會工作。實際上，制動信號通常還會經(jīng)CAN總線發(fā)送至其他控制器。

表3中的燈具控制接線部分來自燈光控制開關(guān)（圖2）。該開關(guān)自圖示位置右旋1擋為位置燈擋，右旋2擋為前照燈擋。位置燈或前照燈擋時，旋鈕向外拉1擋為前霧燈擋，再拉1擋為后霧燈擋，即位置燈擋時，前后霧燈可被開啟；前照燈擋時，前后霧燈、位置燈都被開啟。

位置燈擋時，位置燈繼電器輸出端X78的高電平接入BCM，該信號可經(jīng)CAN總線傳遞至儀表，儀表上會提示綠色位置燈圖標[1]。點火開關(guān)為OFF擋，該信號不中斷，儀表會提示位置燈未關(guān)閉的聲光報警。

如表4所示，燈光控制開關(guān)為前照燈擋時，X48搭鐵。由于變光及PASS開關(guān)（圖3）正常情況下有X24搭鐵或X24和2X（圖4）均搭鐵，故前照燈擋時總有近光燈亮或者遠近光燈均亮。PASS擋為自復位開關(guān)，其可越過遠光燈擋直接將遠光燈繼電器線圈驅(qū)動輸出端2X搭鐵，實現(xiàn)繼電器吸合。

在遠光燈擋或PASS擋時，X22的高電平信號接入BCM，同樣可經(jīng)CAN總線傳輸至儀表，并顯示藍色遠光燈圖標[1]。而X24的低電平接入BCM也可實現(xiàn)對應的圖標顯示（如果儀表設置有對應的圖標），X48的低電平使BCM檢測到前照燈擋位信號。

圖5為前后霧燈控制接線示意圖。前后霧燈開啟時都有對應的開關(guān)搭鐵，然后BCM控制對應的繼電器線圈驅(qū)動輸出端拉低，進而繼電器吸合，霧燈工作。但霧燈開啟是有前提的，其順序為先位置燈或前照燈開啟，再前霧燈開啟，最后才是后霧燈開啟。X47的低電平信號經(jīng)CAN總線傳輸至儀表，并顯示黃色后霧燈圖標[1]。

對于自動擋車輛，倒擋時，BCM通過CAN總線接收倒擋信號后，控制倒車燈繼電器吸合，此時X52為低電平，進而倒車燈工作。

晝行燈在車輛上電狀態(tài)時即工作，BCM接收點火開關(guān)信號，并向X61/62輸出高電平；當位置燈工作時，X61/62切換為低電平，晝行燈熄滅。有些燈具的前位燈和晝行燈位于同一燈帶內(nèi)，因前位燈也由位置燈繼電器驅(qū)動，位置燈擋時，晝行燈熄滅而前位燈工作，但亮度會降低一些。

1.2" 室內(nèi)燈控制

室內(nèi)燈具主要有左右踏步燈、閱讀燈、室內(nèi)照明燈、氛圍燈及開關(guān)的背光燈、危險報警開關(guān)的指示燈、臥鋪區(qū)照明燈等。表5為室內(nèi)燈控制管腳定義。

左右踏步燈的開關(guān)是安裝在駕駛室B柱上的門開報警開關(guān)，打開車門，門開報警開關(guān)閉合，即X30/31搭鐵，BCM向X07/01輸出高電平，踏步燈點亮。

門開報警開關(guān)還是室內(nèi)照明燈的開關(guān)，故室內(nèi)照明燈也稱為門開報警燈，當某側(cè)車門打開或未關(guān)嚴時，對應側(cè)的室內(nèi)照明燈會點亮，即X30或X31搭鐵，BCM的X69或X68輸出高電平，室內(nèi)照明燈點亮。不僅門開報警開關(guān)能控制室內(nèi)照明燈，當車門關(guān)閉狀態(tài)且需照明時，此時還可通過室內(nèi)照明燈控制開關(guān)控制照明，其控制接線如圖6所示?？芍獰o論車門開啟與否，該開關(guān)為OFF擋時，即X23搭鐵，左右室內(nèi)照明燈均不工作，即X68/69均為低電平；室內(nèi)燈擋時，即X76搭鐵，無論車門開啟與否，左右室內(nèi)照明燈均工作，即X68/69均為高電平。

氛圍燈由位置燈繼電器的輸出端驅(qū)動，即位置燈擋時，氛圍燈即可點亮。表6為危險報警、背光及背光調(diào)節(jié)控制管腳定義。

危險報警開關(guān)（圖7）上除了背光燈，還有其工作指示燈，指示燈由方波電壓驅(qū)動，閃爍頻率與轉(zhuǎn)向燈工作頻率相同，應為1.5Hz±0.5Hz[2]。按下報警開關(guān)時，X67搭鐵，BCM向X51輸出方波電壓驅(qū)動工作指示燈。背光為紅色，工作指示燈顏色為高亮紅色。

對于背光調(diào)節(jié)開關(guān)（圖8），X53與X41間接有可調(diào)電阻，BCM檢測到電阻的變化，并控制X15的電壓值，進而調(diào)節(jié)背光燈的亮度。

背光燈可能是室內(nèi)數(shù)量最多的燈具，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常為發(fā)光二極管LED，分布于駕駛室內(nèi)各種開關(guān)上，儀表、車載終端屏幕的亮度也可由背光燈調(diào)節(jié)。BCM檢測到點火開關(guān)ON擋信號時會向X15輸出高電平，各個背光燈被驅(qū)動；當BCM檢測到位置燈開啟時，即X78為高電平，X15的輸出電壓會下降（下降約5V），背光亮度降低。燈光控制開關(guān)上的背光燈接線原理如圖9所示，上電時X15為高電平，背光燈L1～L7被點亮，這些背光燈為白色LED；前霧燈擋時，X49搭鐵，此時L9也被點亮，該燈為綠色LED，電流方向為X15—R5—L9—T2—D4—X49；后霧燈擋時，X47搭鐵，L8也被點亮，該燈為黃色LED，電流方向為X15—R6—L8—T1—D3—X47。L9點亮時，L1～L7也點亮；L8點亮時，其余LED也都點亮。

1.3" 刮水系統(tǒng)控制

刮水系統(tǒng)主要包括雨刮電機、洗滌器和控制開關(guān)，BCM與雨刮系統(tǒng)的控制管腳定義見表7，接線原理如圖10所示。刮水開關(guān)間歇Ⅰ擋時，X57搭鐵，BCM控制刮水低速擋開關(guān)X50的電壓按照一定的頻率搭鐵-拉高，故低速刮水繼電器間歇性吸合，雨刮在此擋位工作頻率下動作。同理，刮水間歇Ⅱ擋時，X75搭鐵，原理與Ⅰ擋時相同，但頻率略高。因此間歇擋時，BCM控制的是低速雨刮繼電器線圈驅(qū)動端。X59為雨刮回位信號，間歇擋時確保雨刮能正?；匚籟3]。洗滌開關(guān)信號X70接入BCM的原因是當洗滌器噴水時，BCM即控制低速刮水繼電器，實現(xiàn)邊噴水邊刮水的動作。

1.4" 右轉(zhuǎn)彎報警、駕輔及遙控解閉鎖控制

車輛右轉(zhuǎn)彎提示音報警器的工作模式分為晝間和夜間兩種，晝間時其提示音分貝應為87dB±5dB，夜間為72dB±5dB[4]。當位置燈開啟，BCM的位置燈繼電器輸出端X78為高電平時，X32則對報警器輸出高電平，X21為低電平，報警器進入夜間工作模式。同理，X78為低電平時，X21為高電平，X32為低電平，報警器為晝間工作模式。管腳定義見表8。

LDW和FCW是駕駛輔助系統(tǒng)的一部分，二者的控制器分別為前視攝像頭和預警雷達，BCM上接有二者的功能取消開關(guān)。默認狀態(tài)時開關(guān)為開啟狀態(tài)，表示LDW和FCW功能激活，此時X27/28為高電平，需要人為關(guān)閉時，按下取消開關(guān)，X27/28為低電平，功能關(guān)閉。

遙控閉鎖、解鎖功能是指遙控鑰匙控制車門閉鎖器動作。BCM上的閉鎖、解鎖信號是接車門控制器DCM的輸出信號，而DCM接收的是遙控鑰匙的無線射頻信號。BCM接收這二者信號的原因是控制轉(zhuǎn)向燈動作，即按下遙控鑰匙時，轉(zhuǎn)向燈會閃爍，尤其便于駕駛員夜間尋車。X56/77在默認狀態(tài)時為高電平，按下閉鎖或解鎖時，對應的管腳切換為低電平。

1.5" 通信、路由及點火信號

BCM接收對應的點火開關(guān)信號以此作為某些功能激活的條件。例如雨刮系統(tǒng)需在ON擋時才能工作；前照燈、位置燈、危險報警燈在OFF或ACC擋即可工作；轉(zhuǎn)向燈、前后霧燈則需要ON擋信號。

BCM是車輛CAN總線上的重要節(jié)點，本型控制器接一路舒適CAN和一路底盤CAN，其通信速率均為250kb/s。舒適CAN的兩個終端分別為儀表和BCM，而底盤CAN的兩個終端則分別為整車控制器VCU和BCM，因此X42和X43，X44和X45間會接120Ω的終端電阻。表9為通信、路由及點火信號控制管腳定義。

儀表上的燈具指示燈、LDW/FCW功能關(guān)閉、車門未關(guān)閉等圖標都是BCM經(jīng)舒適CAN發(fā)送至儀表的。當然舒適CAN上還有其他節(jié)點，如胎壓控制器TPMS、LNG液位變送器GTC等，因此胎壓、胎溫、液位數(shù)值也是經(jīng)BCM的路由功能發(fā)送至儀表的。

底盤CAN上常見的節(jié)點有ABS/EBS、ACC雷達、緩速器等，它們與VCU通信時也是經(jīng)過BCM轉(zhuǎn)接。

2" 燈具故障分析

2.1" 儀表不顯示遠光指示圖標

1）故障現(xiàn)象：某車開啟遠光燈時，儀表不顯示遠光指示燈圖標，遠光燈正常工作。

2）原因分析：由于遠光指示信號通過BCM發(fā)送至儀表，即開啟遠光時，BCM的X22管腳應為高電平，可檢查該管腳接線及電壓。

3）排除過程：檢查BCM發(fā)現(xiàn)，X22處無接線，故儀表無法接收遠光指示信號，重新接線后故障排除。

2.2" 儀表顯示掛車轉(zhuǎn)向圖標，轉(zhuǎn)向頻率異常

1）故障現(xiàn)象：某牽引車開啟左轉(zhuǎn)向時，儀表顯示轉(zhuǎn)向指示及掛車轉(zhuǎn)向指示（圖11），且頻率明顯快于正常值。

2）原因分析：首先生產(chǎn)階段，牽引車不接掛車，故儀表不應該顯示掛車轉(zhuǎn)向指示。通常轉(zhuǎn)向負載缺失時會導致轉(zhuǎn)向頻率異常，如左側(cè)轉(zhuǎn)向燈未接或短路時，左轉(zhuǎn)向時其頻率異常，可先讀取BCM故障信息。

3）排除過程：讀取BCM故障信息為掛車左轉(zhuǎn)向燈搭鐵短路故障，即X20搭鐵短路。左轉(zhuǎn)向時，X20為高電平。由于該接線的始末端分別為BCM和掛車線束，檢查儀表板與底盤線束對接處，發(fā)現(xiàn)該對接處X20插針彎折搭鐵，修復后故障排除。

3" 總結(jié)

本文淺談了一款BCM的基本控制邏輯，實際上隨著電控技術(shù)的發(fā)展，越來越多的功能被附加在BCM上，尤其是高級別的自動駕駛車輛，其喇叭、差速鎖等功能也被納入其中。囿于筆者知識水平和篇幅限制，BCM的很多控制邏輯、生產(chǎn)實際中故障案例沒展開分析，需要進一步學習和總結(jié)。

參考文獻：

[1] GB 4094—2016，汽車操縱件、指示器及信號裝置的標志[S].

[2] GB 7258—2017，機動車運行安全技術(shù)條件[S].

[3] GB 15085—2013，汽車風窗玻璃刮水器和洗滌器性能要求和試驗方法[S].

[4] GB/T 38694—2020，車輛右轉(zhuǎn)彎提示音要求及試驗方法[S].

（編輯" 楊凱麟）

作者簡介

關(guān)?。?968—），男，高級工程師，主要從事汽車工藝技術(shù)及質(zhì)量管理工作。