第七章-奥迪A6轿车车载网络系统

第一节奥迪A6轿车车载网络系统第二节奥迪A6轿车CAN总线第三节奥迪A6轿车LIN总线第四节奥迪A6轿车MOST总线系统和蓝牙技术第五节奥迪A6轿车车载网络系统的控制和管理学习要求了解奥迪主要的电控单元；熟悉奥迪A6轿车驱动系统CAN总线组成和特点；熟悉奥迪A6轿车舒适系统CAN总线组成和特点；熟悉奥迪A6轿车舒适系统LIN总线的组成；熟悉奥迪A6轿车MOST总线系统的组成；了解奥迪A6轿车MOST总线系统的工作模式；奥迪A6轿车车载网络系统的控制和管理模式。第一节奥迪A6轿车车载网络系统上个世纪90年代中期，奥迪车系开始使用CAN总线系统。最早使用的CAN总线是舒适CAN总线，传输速率为62.5Kbit/s,随后是动力CAN总线，传输速率为500Kbit/s。从2000年的车型起，奥迪车系的车载网络系统不断改进和扩充，现在的奥迪车系在已有的CAN总线基础上又增加了LIN总线、MOST总线和蓝牙总线和诊断总线等。在奥迪车系中多采用多种新型的网络数据总线传输系统，奥迪A6轿车车载网络的主要电控单元和传感器分布见图7-1，图中电控单元和传感器的名称和代号见表7-1，车载网络拓扑见图7-2，有关内容将在后面分别说明。奥迪A6轿车不同生产年份和不同版式的车载网络系统有所不同，应参阅具体的维修手册。图7-1奥迪A6轿车车载网络电控单元和传感器分布表7-1奥迪A6轿车车载网络电控单元和传感器名称和代号编号电控单元名称编号电控单元名称１辅助加热控制单元J36416左后车门控制单元J388２带EDS的ABS控制单元J10417安全气囊控制单元J234３车距调节控制单元J42818车身转动速率传感器G202４左前轮轮胎压力监控发射元件G431（在车轮拱形板内）19副驾驶员车门控制单元J38720副驾驶员带记忆功能的座椅调节控制单元J521５供电控制单元J519６驾驶员车门控制单元J38621右后车门控制单元J389７使用和启动授权控制单元J51822左后轮轮胎压力监控发射元件G433（在车轮拱形板内）８组合仪表内控制单元J285９转向柱电气控制单元J52723驻车加热无线电接收器R6410电话、信息通信控制单元J526、电话发送和接收器R3624带有CD播放机的导航控制单元J401、语音输入控制单元J507、数字音响包控制单元J525、收音机R、TV调谐器R78、数字收音机R14711发动机控制单元J62312全自动空调控制单元J25513有记忆功能的座椅调节／转向柱调节控制单元J13625右后轮轮胎压力监控发射元件G434（在车轮拱形板内）14水平调节控制单元J197、大灯照程调节控制单元J431、轮胎压力监控控制单元J502、供电控制单元2J520、前部信息系统显示和操纵控制单元J523、数据总线诊断接口J533、无钥匙式启动授权天线读入单元J723；26停车辅助系统控制单元J446、挂车识别控制单元J34527舒适系统中央控制单元J39328电动驻车／手制动器控制单元J54029电能管理控制单元J644-车身转动速率传感器G20215CD换碟机R41、CD播放机R92图7-2奥迪A6轿车车载网络拓扑图第二节奥迪A6轿车CAN总线一、奥迪A6轿车驱动系统CAN总线1、奥迪A6轿车驱动系统CAN总线组成奥迪A6轿车驱动系统CAN总线连接发动机控制单元、变速器控制单元、带EDS（电子差速制动）的ABS控制单元、安全气囊控制单元、电子驻车制动控制单元、大灯照程调节系统控制单元等，各单元安装位置如图7-3所示，拓扑图如图7-4所示。点火开关断开后，CAN通信一直有效，通信断路时（如拨下插头或某一控制单元供电断路）会产生故障记忆，在重新连接正常后，必须删除所有控制单元的故障存储后才可以正常运行。图7-3奥迪A6轿车驱动系统CAN总线组成图7-4奥迪A6轿车驱动系统CAN总线拓扑图2、奥迪A6轿车驱动系统CAN总线特点（1）高速传输，500kbit/s。（2）分类级别为CAN总线的C类。（3）双胶线传输：CAN-H高电平线为橙色/黑色，CAN-L低电平线为橙色/棕色。（4）在一根线断路/短路时，所有功能都会停止。二、奥迪A6轿车舒适系统CAN总线1、奥迪A6轿车舒适系统CAN总线组成舒适系统CAN总线系统连接和控制的电控单元比较多，有空调控制单元、停车辅助控制单元、挂车控制单元、蓄电池能量管理单元、车门控制单元、电子转向柱锁控制单元、驻车加热控制单元、轮胎气压监控控制单元以及多功能方向盘、电子后座椅等控制单元，各单元安装位置如图7-5所示，拓扑图见图7-2的下半部分。图7-5奥迪A6轿车舒适系统CAN总线组成第三节奥迪A6轿车LIN总线一、奥迪A6轿车舒适系统LIN总线的组成由于舒适系统的传感器和控制单元比较多，对于数据传递速率比较低的传感器和控制单元可用LIN总线连接。LIN总线采用单线连接，成本低，所占空间小。奥迪A6的LIN总线上的传感器和控制单元按所在位置分布如下：车顶：温度传感器、光敏传感器、信号灯控制、汽车顶篷等。车门：车窗玻璃、中控锁、车窗玻璃开关、门窗提手等。车头：传感器、小电动机、方向盘、方向控制开关、挡风玻璃上的擦拭装置、方向灯、无线电、空调、座椅、座椅控制电动机、转速传感器等。图7-6为奥迪A6轿车部分舒适系统CAN总线和LIN总线的拓扑图。图7-6奥迪A6轿车部分舒适系统CAN总线和LIN总线拓扑图二、奥迪A6轿车舒适系统LIN总线的特点1.一个主控单元连接多个从控单元。奥迪A6轿车的空调系统的控制是由两个LIN总线组成，即全自动空调J255连接的LIN总线和全自动空调后E265连接的LIN总线。自动空调J255作为LIN总线的主控单元，连接6个从控单元，分别是新鲜空气鼓风机J126、前挡风玻璃加热J505、左后加热元件Z42、右后加热元件Z43、司机座椅通风J672、副司机座椅通风J673。全自动空调后E265作为另一个LIN总线的主控单元，连接2个从控单元，分别是座椅通风左后J674和座椅通风右后J675。2.一个主控单元连接多个传感器。轮胎压力监控J502作为LIN总线的主控单元，连接4个轮胎的压力传感器，即左前压力传感器J431、右前压力传感器J432、左后压力传感器J433、右后压力传感器J434和一个后部天线R96。3.各LIN总线之间的数据交换是由主控单元通过舒适系统CAN总线实现。例如全自动空调的两个LIN总线之间的数据交换就是由主控单元通过舒适系统CAN总线实现的。各轮胎的压力数据经轮胎压力监控J502、舒适系统CAN总线上传到数据总线诊断接口J533，供显示和诊断使用。三、LIN总线控制实例如图4-7所示，雨刮器操纵信号控制流程如下：①驾驶员将雨刮器控制杆放到雨刮器间歇位置。②转向柱电子装置J257读取雨刮器控制杆的实际位置信息。③转向柱电子装置J257经由舒适系统CAN总线向供电1J519单元发送此信息。④供电1J519通过LIN总线向雨刮器电动机J400发出指令，运行在间歇位置模式。图4-7雨刮器经CAN总线和LIN总线的控制电路第四节奥迪A6轿车MOST总线系统和蓝牙技术一、奥迪A6轿车MOST总线系统的组成在奥迪A6轿车上信息娱乐系统的数据传递采用MOST总线系统，示意图见第四章图4-23，拓扑图见图7-8。图7-8奥迪A6轿车MOST总线拓扑图奥迪A6轿车MOST总线系统包括：数据总线诊断接口J533、前部信息显示和操纵J523、右后信息显示和操纵J649、后部DVDR162、电话/Telematik（德语：信息通信）J256、电话发送和接收器R37、左后信息显示和操纵J648、DSP（数字信号处理）放大器J525、带CD的导航系统J401、TV调谐器R78、数字式收音机R147、收音机模块R、芯片卡阅读器J676、CD换碟机R41和CD播放机R92等。每一个与MOST总线相连接的单元都设置了收发装置和其他相关专用装置。二、奥迪A6轿车MOST总线系统的工作模式奥迪轿车A6MOST总线系统有三种工作模式：休眠模式、待命模式、工作模式。（1）休眠模式休眠模式也称睡眠模式，MOST总线系统的睡眠模式，见图7-10，这时MOST总线内没有数据交换，所有设置处于待命状态，静态电流被降至最小值。睡眠模式的唤醒只能由系统管理器发出的光启动脉冲来激活。在满足下述3个条件下，MOST总线系统进入睡眠模式。①总线上的所有控制单元都处于准备进入睡眠模式，如视音频设备处于“关”的状态。②其他总线系统不经过网关向MOST提出要求。③诊断不被激活。（2）待命模式待命模式也称备用模式，MOST总线系统的待命模式，见图7-10，这时无法为用户提供任何服务，给人的感觉就好像是系统已经关闭一样。MOST总线系统在后台运行，但所有的输出介质（如显示屏、收音机放大器等）都不工作或不发声，这种模式在启动及系统持续运行时被激活。待命模式的前提条件如下：①由其他数据总线经由网关得以激活，比如驾驶座位旁车门打开或关闭时，点火开关接通等。②可以由总线上的一个控制单元得以激活，比如一个要接听的电话。（3）工作模式工作模式也称通电模式，MOST总线系统的通电工作模式，如图7-9所示，控制单元完全接通，MOST总线上有数据交换，用户可使用所有功能。通电工作模式的前提条件如下：①MOST总线处在待命模式。②由其他数据总线得以激活，如显示屏工作等。③用户通过操纵多媒体操纵盘激活MOST总线，如打开收音机等。图7-9MOST系统工作模式三、奥迪A6轿车蓝牙系统蓝牙技术首先用在奥迪A6轿车上，实现电话发送/接收器R37与电话/信息通信J526的无线联系，如图7-8中所示。第五节奥迪A6轿车车载网络系统的控制和管理一、网关和管理模式网关是整车不同总线间的接口和数据交换中心，也是诊断仪检测车载网络的接口。奥迪A6轿车车载网络系统的网关在数据总线诊断接口J533内，也就是说数据总线诊断接口J533具有网关功能。网络管理工作模式有睡眠和唤醒两种。睡眠模式：在关闭点火开关后，除保持必要的总线通信功能，如防盗电控单元，其他电控单元通过关断通信进行静电流的限制，即为睡眠模式；唤醒模式:如车辆还处于锁车状态，在有需求的前提下启动通信，即为唤醒模式。由于功能分配，相应总线系统上的所有控制单元都参加到网络管理中。所有控制单元必须一起进入睡眠准备状态。正常情况车辆关闭大约15分钟，发出睡眠准备信号，总线将进入睡眠模式（总线静止）。电控单元睡眠模式在车辆关闭2小时后主处理器不再供电。同时，由于功能分配，所有电控单元必须同时唤醒，总线唤醒功能是作为对总线指令或传感器的反应来实现的。二、电能管理系统在奥迪A6上，电能管理控制单元J644位于后备箱内的蓄电池旁。在MMI（Man-Machineinterface人机界面）显示屏上显示的不是蓄电池的充电状态，而是蓄电池的实际工作状态，如图7-11所示，图中德语单词“Batteriezustand”为“电池状态”。此外，还可以使用诊断仪读出历史数据，也就是关于过去供电状态的数据。蓄电池状态表示的是蓄电池的工作能力，这个能力是根据蓄电池充电状态和启动能力估算出来的。显示蓄电池状态的优点如下：①可以根据蓄电池状态直接设定断开值。②组合仪表J285的中央显示屏上总是显示蓄电池的实际状态参数。③如果显示为100%，说明下次关闭发动机时不设定断开值。图7-10显示屏上显示蓄电池的状态本章小结1、奥迪A6轿车驱动系统CAN总线由发动机控制单元、变速器控制单元、带EDS的ABS控制单元、安全气囊控制单元、电子驻车制动控制单元、大灯照程调节系统控制单元等组成。奥迪A6轿车驱动系统CAN总线特点有：高速传输，500kbit/s；分类级别为CAN总线的C类；双胶线传输，在一根线断路/短路时，所有功能都会停止。2、奥迪A6轿车舒适系统连接和控制的电控单元比较多，有空调控制单元、停车辅助控制单元等