比亚迪汽车应用的总线通信网络技术

（一）比亚迪e6总线通信网络技术应用

1.比亚迪e6总线通信网络系统概述

1）CAN总线通信网络

在比亚迪e6总线通信网络系统中，布置了1条高速CAN，数据总线具有500 kbit/s的最大数据传输速率，并被设计用于电子稳定控制系统；还布置了4条中速CAN，其中动力网络的数据总线的最大数据传输速率为250 kbit/s，舒适、车载终端和起动等网络的数据总线的最大数据传输速率为125 kbit/s。在比亚迪e6总线通信网络系统中，还设计了1条传输速率为250 kbit/s的专用充电子网络。这6条CAN中共安装了高达12个阻值为120Ω的终端电阻。

2）网关

比亚迪e6汽车使用的网关控制器如图5-9所示，其主要功能如下：

（1）系统带5路CAN总线及BYD网络管理功能；

（2）报文路由：网关具有转发报文的功能，并能对总线报文状态进行诊断；

（3）信号路由：实现信号在不同报文间的映射；

（4）网络管理：网络状态监测与统计，错误处理、休眠唤醒等。

图5-9　比亚迪e6汽车使用的网关控制器

3）CAN短接器

为了便于对CAN总线通信网络系统进行故障诊断，比亚迪e6、秦等汽车在接地板线束上设置了接地板CAN短接器KG08（A）和KG08（B），其安装位置如图5-10所示。

2.比亚迪e6总线通信网络系统的网络拓扑

比亚迪e6汽车，主要由6条CAN总线通信网络系统组成，其网络拓扑如图5-11所示。

1）电子稳定控制系统总线通信网络

电子稳定控制系统总线通信网络的传输速率为500 kbit/s，两个终端电阻分别集成在网关和ABS或ESC中。总电阻可以在DLC3的引脚之间测量，理论值为60Ω。

图5-10　接地板CAN短接器KG08（A）和KG08（B）的安装位置

图5-11　比亚迪e6汽车总线网络拓扑

SAS—汽车安全辅助控制模块；ABS—防抱死制动控制模块（e6A）；ESC—电子稳定性控制模块（e6B）；ACM—音频控制模块；EHPS—电子液压助力转向控制模块；MG2—MG2电机；TCU—变速器控制模块；BCM—车身控制模块；ECL—转向轴锁控制模块；KEYLESS—智能钥匙；DVD+GPS—光盘播放器+卫星导航控制模块；SRS—被动式安全控制模块；DC-DC—高、低压直流转换器；Radar—雷达；TPMS—胎压监测模块。

连接到电子稳定控制系统总线通信网络上的模块有：SAS、ABS、ACM、EHPS和OBD-Ⅱ。

2）动力控制系统总线通信网络

动力控制系统总线通信网络的传输速率为250 kbit/s，两个终端电阻分别集成在BMS和MG2电机控制模块中，总电阻可以在网关或本子网相关CAN短接器（KG08A/KG08B）中测量，理论值为60Ω。

连接到动力控制系统总线通信网络上的模块有：BMS、挡位执行器、空调压缩机、空调控制器、车载充电器、主控制器、DC-DC、TCU、MG2和组合仪表。

3）舒适系统总线通信网络

舒适系统总线通信网络的传输速率为125 kbit/s，两个终端电阻分别集成在网关和前舱配电盒中，总电阻可以在DLC3的引脚之间测量，理论值为60Ω。

连接到舒适系统总线通信网络上的模块有：OBD-Ⅱ、Radar、DVD+GPS、车门多路控制器、组合开关、TV主机（e6A）、SRS、TPMS、前舱配电盒。

4）起动控制系统总线通信网络

起动控制系统总线通信网络的传输速率为125 kbit/s，两个终端电阻分别集成在网关和智能钥匙控制模块中，总电阻可以在网关或本子网络相关CAN短接器（KG08A/KG08B）中测量，理论值为60Ω。

连接到起动控制系统总线通信网络上的模块有：BCM、ECL和KEYLESS。

5）车载终端总线通信网络

车载终端总线通信网络的传输速率为125 kbit/s，该网络配置在e6A型汽车上，两个终端电阻分别集成在网关和车载终端模块中，总电阻可以在网关相关端子测量，理论值为60Ω。

6）充电子网络

充电子网络的传输速率为250 kbit/s，两个终端电阻分别集成在BMS和充电口模块中，总电阻可以在本子网络相关端子测量，理论值为60Ω。

3.比亚迪e6汽车总线通信网络系统部分应用介绍

CAN总线灯光控制系统如图5-12所示，通过CAN总线通信网络控制的主要有转向灯、雾灯、小灯和远近光灯等。

1）转向灯控制

根据转向信号开关的位置向组合开关CPU提供信号，再将不同信号转化为CAN信息发送至CAN，此信息由多路集成控制模块接收，控制闪光继电器使左闪光灯或右闪光灯闪亮。

2）雾灯控制

根据雾灯信号开关的位置向组合开关CPU提供信号，再将不同信号转化为CAN信息发送至CAN，其具体如下：

（1）后雾灯，多路集成控制模块直接控制后雾灯电源工作；

（2）前雾灯，继电器控制模块直接控制前雾灯电源工作。

3）小灯控制

根据小灯信号开关的位置向组合开关CPU提供信号，再将不同信号转化为CAN信息发送至CAN，由继电器控制模块提供小灯继电器搭铁，使与小灯继电器相连的相关位置或指示灯工作。

图5-12　CAN总线灯光控制系统

4）远、近光控制

根据车灯开关和变光信号开关的位置向组合开关CPU提供信号，再将不同信号转化为CAN信息发送至CAN，由继电器控制模块提供远、近光继电器搭铁，使近光、远光灯工作。

（二）比亚迪秦汽车总线通信网络系统

1.比亚迪秦汽车总线通信网络系统概述

1）CAN总线通信网络

比亚迪秦汽车总线通信网络系统，布置了2条高速CAN，数据总线具有500 kbit/s的最大数据传输速率，并被设计用于电子稳定控制系统和发动机控制系统；还布置了3条中速CAN，其中动力网络的数据总线的最大数据传输速率为250 kbit/s，舒适和起动等网络的数据总线的最大数据传输速率为125 kbit/s。在比亚迪秦汽车总线通信网络系统中，还设计了2条传输速率为250 kbit/s的专用充电子网络和空调子网络。这7条CAN网络总共安装了14个阻值为120Ω的终端电阻。

2）网关

比亚迪秦汽车使用的网关控制器如图5-13所示，网关控制器电路图如图5-14所示。

图5-13　比亚迪秦汽车使用的网关控制器

网关控制器有以下主要功能：

（1）系统带5路CAN总线及BYD网络管理功能；

（2）报文路由：网关具有转发报文的功能，并能够对总线报文状态进行诊断；

（3）信号路由：实现信号在不同报文间的映射；

（4）网络管理：网络状态监测与统计，错误处理、休眠唤醒等。

3）CAN转接头

为了便于对CAN总线通信网络系统进行故障诊断，比亚迪秦汽车设置了3处CAN转接头，具体如下。

（1）1#CAN转接头（G06）。

1#CAN转接头（G06）安装在仪表板线束护板左侧（组合仪表后面），其端子分布如图5-15所示，主要连接舒适系统总线通信网络中的相关控制模块如下：

图5-14　比亚迪秦汽车网关控制器电路图

图5-15　1#CAN转接头（G06）端子分布

①（G06）1#连接MICU与左前门窗控开关的CAN-H，（G06）11#连接MICU与左前门窗控开关的CAN-L；

②（G06）2#连接右前门窗控制开关的CAN-H，（G06）12#连接右前门窗控制开关的CAN-L；

③（G06）3#连接AC-ECU与PM2.5测试仪的CAN-H，（G06）13#连接AC-ECU与PM2.5测试仪的CAN-L；

④（G06）4#连接DVD-M4与前排液晶显示屏的CAN-H，（G06）14#连接DVD-M4与前排液晶显示屏的CAN-L；

⑤（G06）5#连接网关的CAN-H，（G06）15#连接网关的CAN-L；

⑥（G06）6#连接组合开关的CAN-H，（G06）16#连接组合开关CAN-L；

⑦（G06）7#连接螺旋线圈与全景ECU的CAN-H，（G06）17#连接螺旋线圈与全景ECU的CAN-L；

⑧（G06）8#连接DLC的CAN-H，（G06）18#连接DLC的CAN-L；

⑨（G06）9#连接雷达与胎压的CAN-H，（G06）19#连接雷达与胎压的CAN-L；

⑩（G06）10#连接ACC开关的CAN-H，（G06）20#连接ACC开关的CAN-L。

（2）2#CAN转接头（G15A）。

2#CAN转接头（G15A）安装在管梁右托架上，其端子分布如图5-16所示。2#CAN转接头（G15A）用于连接ECM发动机控制系统总线通信网络和起动控制系统总线通信网络，它主要的控制模块如下。

图5-16　2#CAN转接头（G15A）端子分布

①ECM总线通信网络，其连接如下：

a.（G15A）14#连接TCU、ECM、DLC与DC-DC/驱动电机控制器的CAN-H，（G15A）4#连接TCU、ECM、DLC与DC-DC/驱动电机控制器的CAN-L；(https://www.xing528.com)

b.（G15A）13#连接挡位控制器的CAN-H，（G15A）3#连接挡位控制器的CAN-L；

c.（G15A）12#连接行李舱DLC的CAN-H，（G15A）2#连接行李舱DLC的CAN-L；

d.（G15A）11#连接网关的CAN-H，（G15A）1#连接网关的CAN-L。

②起动控制系统总线通信网络，其连接如下：

a.（G15A）17#连接MICU的CAN-H，（G15A）18#连接MICU的CAN-L；

b.（G15A）16#连接转向轴锁控制模块的CAN-H，（G15A）19#连接转向轴锁控制模块的CAN-L；

c.（G15A）15#连接KEYLESS与网关的CAN-H，（G15A）20#连接KEYLESS与网关的CAN-L。

（3）3#CAN转接头（G35B）。

3#CAN转接头（G35B）安装在仪表线束护板右侧（组合仪表后面），其端子分布如图5-17所示。3#CAN转接头（G35B）主要连接有电子稳定控制系统总线通信网络和动力控制系统总线通信网络，它主要的控制模块如下。

图5-17　3#CAN转接头G35B）端子分布

①动力控制系统总线通信网络，其连接如下：

a.（G35B）11#连接DLC与网关的CAN-H，（G35B）1#连接DLC与网关的CAN-L；

b.（G35B）12#连接模式开关的CAN-H，（G35B）2#连接模式开关的CAN-L；

c.（G35B）13#连接DVD-M4的CAN-H，（G35B）3#连接DVD-M4的CAN-L；

d.（G35B）14#连接组合仪表与螺旋线圈的CAN-H，（G35B）4#连接组合仪表与螺旋线圈的CAN-L；

e.（G35B）15#连接车载充电器、电池管理器与低压BMS的CAN-H，（G35B）5#连接车载充电器、电池管理器与低压BMS的CAN-L。

②电子稳定控制系统总线通信网络，其连接如下：

a.（G35B）16#连接网关的CAN-H，（G35B）6#连接网关的CAN-L；

b.（G35B）17#连接转角传感器的CAN-H，（G35B）7#连接转角传感器的CAN-L；

c.（G35B）18#连接DLC的CAN-H，（G35B）8#连接DLC的CAN-L；

d.（G35B）19#连接EPB的CAN-H，（G35B）9#连接EPB的CAN-L；

e.（G35B）20#连接ESC与R-EPS的CAN-H；（G35B）10#连接ESC与R-EPS的CAN-L。

2.比亚迪秦汽车总线通信网络系统的网络拓扑

比亚迪秦汽车，主要由7条CAN总线通信网络系统组成，其网络拓扑如图5-18所示。

图5-18　比亚迪秦汽车总线网络拓扑

ECM—发动机控制模块；DC-DC—高、低压直流转换器；TCU—变速器控制控制模块；BCM—车身控制模块；I-KEY—智能钥匙控制器；ECL—转向轴锁控制模块；R—EPS齿条式电子助力转向；BMS—电池管理控制模块；EPB—电子泊车制动控制模块；SAS—汽车安全辅助控制模块；ACM—音频控制模块；ESC—电子稳定性控制模块；PTC—加热器模块；DCU FR—左前门控制模块；DCU LR—右前门控制模块；Medium—多媒体主机；PT ECU—座椅ECU；SECU—转向管柱调节ECU；TPMS—胎压监测模块；DMCU—无线收发模块；SRS—辅助约束保护控制模块；Radar—雷达。

1）ESC电子稳定控制系统总线通信网络

电子稳定控制系统总线通信网络的传输速率为500 kbit/s，两个120Ω终端电阻分别集成在网关和ESC-电子稳定性控制模块中。总电阻可以在OBD-Ⅱ的相关引脚之间测量，理论值为60Ω。

连接到电子稳定控制系统总线通信网络上的模块有：ESC、R-EPS、EPB、SAS、ACM和OBD-Ⅱ。

2）ECM发动机控制系统总线通信网络

ECM发动机控制系统总线通信网络的传输速率为500 kbit/s，两个120Ω终端电阻分别集成在网关和ECM控制模块中。总电阻可以在网关或本子网络相关CAN短接器测量，其理论值为60Ω。

连接到电子稳定控制系统总线通信网络上的模块有：ECM、DC-DC和TCU。

3）动力控制系统总线通信网络

动力控制系统总线通信网络的传输速率为250 kbit/s，两个120Ω终端电阻分别集成在网关和电池管理器中，总电阻可以在网关或本子网络相关CAN短接器测量，理论值为60Ω。

连接到动力控制系统总线通信网络上的模块有：组合仪表、低压电池管理控制（BMS）模块、车载充电器、开关ECU、电池管理器和电池信息采集器。

4）舒适系统总线通信网络

舒适系统总线通信网络的传输速率为125 kbit/s，两个终端电阻分别集成在网关和前舱配电盒中，总电阻可以在网关或本子网络相关CAN短接测量，其理论值为60Ω。

连接到舒适系统总线通信网络上的模块有：多媒体显示屏、组合开关、Radar、DMCU、SRS、空调驱动器、PTC、空调控制器、DCU FR、DCU LR、Medium、PTECU、SECU、前舱配电盒和全景ECU。

5）起动控制系统总线通信网络

起动控制系统总线通信网络的传输速率为125 kbit/s，两个终端电阻分别集成在网关和BCM控制模块中，总电阻可以在网关或本子网络相关CAN短接测量，其理论值为60Ω。

连接到起动控制系统总线通信网络上的模块有：BCM、ECL和I-KEY。

6）充电子网络

充电子网络的传输速率为250 kbit/s，两个终端电阻分别集成在电池管理器和电池信息采集器中，总电阻可以在本子网络相关端子间测量，其理论值为60Ω。

7）空调子网络

空调子网络的传输速率为250 kbit/s，两个终端电阻分别集成在空调驱动器和空调控制器中，总电阻可以在本子网络相关端子间测量，其理论值为60Ω。

3.比亚迪秦汽车总线通信网络系统部分应用介绍

1）CAN总线通信网络在智能钥匙控制系统的应用

（1）比亚迪秦汽车智能钥匙控制系统框图如图5-19所示。

（2）比亚迪秦汽车智能钥匙控制系统工作原理如图5-20所示。

（3）智能钥匙控制系统工作流程。

①智能钥匙开/闭锁工作流程如图5-21所示，其具体如下：

图5-19　比亚迪秦汽车智能钥匙控制系统框图

a.当钥匙靠近车辆时，按下智能钥匙开/闭锁开关，智能钥匙起动车门外探测天线，车外探测天线会发出125 kHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；

b.智能钥匙收到低频探测信号后，发出315MHz的高频信号，信号中含有密码认证信息；

c.高频接收模块接收到智能钥匙发出的信号后进行解调并传递给智能钥匙控制器；

d.智能钥匙控制器进行信息认证成功后，会通过CAN与车身控制模块进行通信，BCM控制门锁电机执行开/闭锁。

②无钥匙开/闭锁工作流程如图5-22所示，其具体如下：

a.按下微动开关，智能钥匙系统控制器驱动车门把手内的车外探测天线发出125 kHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；

b.当钥匙靠近车辆时，智能钥匙收到低频探测信号后，发出315 MHz的高频信号，信号中含有密码认证信息；

图5-20　比亚迪秦汽车智能钥匙控制系统工作原理

图5-21　智能钥匙开/闭锁工作流程

c.高频接收模块接收到智能钥匙发出的信号后进行解调并传递给智能钥匙控制器；

d.智能钥匙控制器进行信息认证成功后，会通过CAN与车身控制模块进行通信，BCM控制门锁电机执行开/闭锁。

③无钥匙起动工作流程，如图5-23所示，其具体如下：

a.按下起动按钮，智能钥匙系统控制器起动车内的2根探测天线发出125 kHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；

b.在车内的智能钥匙接收到低频探测信号后，发出315 MHz的高频信号，信号中含有密码认证信息；

图5-22　无钥匙开/闭锁工作流程

图5-23　无钥匙起动工作流程

c.高频接收模块接收到智能钥匙发出的信号后进行解调并传递给智能钥匙控制器；

d.智能钥匙控制器进行信息认证成功后，会通过CAN总线与转向轴锁控制模块（ECL）进行通信，进行密码信息认证；

e.智能钥匙控制器与轴锁信息认证成功后，会将认证成功的信息通过CAN总线传递给BCM，BCM控制车辆进行上电；

f.认证成功的信息通过网关传至ECM网络的ECM模块和驱动电机控制模块，根据BCM发出的起动开始指令，电机控制器开始与I-KEY和ECM进行防盗密码信息认证，认证成功后防盗解除。电机控制器通过网关发出起动允许指令给BMS，开始进行预充，预充成功后OK灯点亮；若预充失败，则电机控制器起动发动机，OK灯也将点亮。

④无电模式起动工作流程如图5-24所示，其具体如下：

a.当车辆提示检测不到钥匙时，起动按钮会发出125 kHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；

b.将智能钥匙贴近起动按钮，钥匙收到低频信号后，反馈给读卡器一个125 kHz的低频信号，信号中含有密码认证信息；

c.起动按钮将信息传递给智能钥匙系统控制器；

d.智能钥匙控制器进行信息认证成功后，会通过CAN总线与转向轴锁（ECL）通信，进行密码信息认证；

e.智能钥匙控制器与轴锁信息认证成功后，会将认证成功的信息通过CAN总线传递给BCM，BCM控制车辆进行上电；

f.认证成功的信息通过网关传至ECM网络的ECM模块和驱动电机控制模块，根据BCM发出的起动开始指令，电机控制器开始与I-KEY和ECM进行防盗密码信息认证，认证成功后防盗解除。电机控制器通过网关发出起动允许指令给BMS，开始进行预充，预充成功后OK灯点亮；若预充失败，则电机控制器起动发动机，OK灯也将点亮。

图5-24　无电模式起动工作流程