汽车车载网络技术详解(第2版)第7章奥迪大众车系车载网络系统

1、目 录,前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 常用车载网络系统的结构与原理 第4章 光学总线系统 第5章 以太网与FlexRay总线 第6章 丰田汽车多路传输系统 第7章 奥迪大众车系车载网络系统 第8章 通用车系车载网络系统 第9章 本田多路集成控制系统 第10章 汽车车载网络系统检修,第7章 奥迪大众车系车载网络系统,第一节 奥迪A6轿车车载网络系统 第二节 迈腾轿车车载网络系统检修,第一节 奥迪A6轿车车载网络系统,二、奥迪A6轿车CAN总线,（1）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、电子稳定程序（ESP）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。,奥迪A6轿车驱动系统CAN总线组成,奥迪A6轿车驱动系统CAN总线拓扑图,（2）驱动系统CAN总线特点, 高速传输，500kbit/s。 分类级别为CAN总线的C类。 双绞线传输：CAN-H高电平线为橙色/黑色，CAN-L低电平线为橙/棕色。 在一根线断路/短路时，所有功能都会停止。,2舒适系统CAN总线,（1）

2、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,舒适系统CAN总线组成,（2）舒适系统CAN总线特点 传输率较低，100kbit/s。 分类级别为CAN总线的B类。 双绞线传输：CAN-H高电平线为橙色/绿色，CAN-L低电平线为橙色/棕色。,三、舒适系统LIN总线,1舒适系统LIN总线的组成 LIN是Local Interconnect Network的缩写，它也被称为“局域网子系统”，即LIN总线是CAN总线网络下的子系统。车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。奥迪A6轿车LIN总线组成,LIN总线组成示意图,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

3、、方向灯、无线电、空调、座椅、座椅控制电动机、转速传感器等。,2舒适系统LIN总线的特点,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。,奥迪A6轿车部分舒适系统CAN总线和LIN总线拓扑图,（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。,3LIN总线控制实例, 驾驶员将雨刮器控制杆放到雨刮器间歇位置。 转向柱电子装置J527读取雨刮器控制杆的实际位置信息。 转向柱电子装置J527经由舒适系统CAN总线向供电1 J519单元发送此信息。 供电1 J519通过LIN总线向雨刮器电动机J400发出指令

4、，运行在间歇位置模式。,四、MOST总线和蓝牙技术,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DVD R162、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。,2奥迪A6轿车MOST总线系统的工作模式,奥迪轿车A6 MOST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6-10，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。 总线上的所有控制单元都处于准备进入睡眠模

5、式，如视音频设备处于“关”的状态。 其他总线系统不经过网关向MOST提出要求。 诊断不被激活。,MOST系统工作模式,（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，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, 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。 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，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, MOST总线处在待命模式。 由其他数据总线得以激活，如显示屏工作等。 用户通过操纵多媒体操纵盘激活MOST总线，如打开收音机等。,3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，,五、诊断总线,2000年以前，奥迪、

6、大众车系使用K诊断总线（简称K线）传输故障信息。K诊断总线用于汽车故障诊断仪与相应控制单元之间的信息交换，负责网关与故障诊断接口之间的通信,K诊断总线负责网关与诊断数据接口之间的通信,诊断总线用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能（废气处理控制器除外）。诊断总线目前可以在VAS5051（3.0以上版本）和VAS5052下工作。诊断总线通过网关转接到相应的CAN总线上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。,网关诊断插头图,诊断总线通过网关连接各控制器,随着诊断总线的使用，大众集团将逐步淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN总线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线，我们称之为虚拟K线,诊断总线（虚拟K线）示意图,采用诊断CAN总线和新型诊断接口之后，除了需要对汽车故障诊断仪（如VAS5051）进行软件升级之外，还需要使用新的诊断连接导线（用于连接新型诊断接口和汽车故障诊断仪）。这种与诊断CAN总线匹配的新的诊断连接导线有两种规格，其代号分别为 VAS5051/5A（长3m）和VAS5052/6A（长5m）。,图为汽车故障诊断仪VAS5051与故障诊断

7、接口的连接示意图，从中既可以看出诊断连接导线的作用（用于连接新型诊断接口和汽车故障诊断仪），又可以看出故障信息的传输过程。,六、奥迪A6轿车网络控制电气系统,1电能管理系统 奥迪A6轿车电能管理控制单元J644位于后备箱内的蓄电池旁。在奥迪A6上使用时，该控制单元的软件有所改动，在MMI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。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,（1）蓄电池的状态,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： 可以根据蓄电池状态直接设定断开值。 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。 如果显示为100%，说明下次关闭发动机时不设定断开值。,（2）蓄电池稳定放电曲线图,当蓄电池充满电时，蓄电池状态显示为100%，在断开值1被接通后，MMI-显示屏上的“蓄电池状态”值就降到90%，最后逐步降至60%。如果在90%时设定了断开值1、2或5，那么组合仪表 J285的中央显示屏上会短时显示“省电模式已激活”,MMI-显示屏上的显示模式,蓄电

8、池的状态值,断开值3被接通后，MMI-显示屏上的“蓄电池状态”值就降到50%，最后逐步降至20%。如果蓄电池状态值降至10%，那么断开值6就被激活，这时在接通点火开关后，组合仪表的中央显示屏会显示“蓄电池亏电”,MMI-显示屏显示“蓄电池亏电”,（3）历史数据的显示,使用诊断仪器可以从电能管理控制单元中读出数据，这些数据对于分析车上供电状态和蓄电池有很大帮助。 1）静电压（空载电压）历史记录。如果蓄电池电压值低于12.5V、12.2V及11.5V这几个界限值，历史数据中会各自记录一个项目。可以读出为每个界限值记录下的最后四个项目。当出现CAN舒适系统休眠、15号接线柱至少已切断两小时了、车上电流消耗 100 mA等情况时，就会测量电压。当出现电压升高、电流升高、控制单元终止休眠模式、控制单元识别出一个新蓄电池等情况时电压测量结束。,2）静电流（空载电流）历史记录,如果静电流超过50mA这个界限值，那么历史数据中就会记录一个项目。可以读出最后十个项目。当出现CAN舒适系统休眠、15号接线柱至少已切断两次了、车上电流消耗50mA等情况时，就会测量电流。出现电流下降、控制单元终止休眠模式等情

9、况时，电流测量结束。,3）故障分析。如果电能管理控制单元确定“车辆无法起动”，那么历史数据中就会记录一个项目。 4）历史记录的存储记录时间。系统可以存储最后15次的断开值，可以存储最后三次蓄电池更换数据，可以记录最后五次行车时的电能剩余和持续的时间，可以记录最后五次驻车时的电能剩余和持续的时间。,2高级钥匙系统,奥迪A6轿车钥匙上有一个带折叠式机械钥匙齿的部分，用于司机车门和行李箱盖的锁芯。脉冲转发器的功能就集成在电子装置内，没有电池也可工作。电子装置由一块集成的电池供电，以完成遥控和advanced Key功能，其车钥匙的外形如图,遥控钥匙与使用和起动授权控制单元之间可通过中央门锁/防盗警报装置天线R47实现双向数据交换，这是新开发的功能。这样就可以将中央门锁的状态传送到钥匙内。如果在超出钥匙遥控信号的作用范围时，按下了某个按钮，那么钥匙上集成的发光二极管会指示出车辆的锁止状态。,Advanced Key脉冲发生器检测状态,高级钥匙（Advanced Key）的识别范围,（2）高级钥匙系统部件,1）无钥匙式使用授权天线读入单元J723。只有装用了选装设备advanced Key时，才会有这个控制单元，该控制单元位于仪表板右侧的杂物箱后，如图6-26所示。该控制单元使用车门外把手传感器信号来控制使用和起动授权天线。,天线读入单元J723的安装位置,2）车门外把手接触传感器G415G418,车门外把手内的电容式传感器识别出把手接触后，会向无钥匙式使用授权天线读入单元发送一个短促信号，天线读入单元分析该信号后，通过使用授权天线向车钥匙发出一个询问。车上锁后约80小时，或无授权钥匙操纵20次后，传感器关闭。,车门外把手接触传感器的安装位置,3）使用和起动授权天线R134R138。车上共有四个发射天线，车辆使用这些天线与车钥匙进行无线通讯，天线的发射频率为24.5kHz。车钥匙分析这四个信号，并根据每个天线的场强来确定车钥匙的位置。天线位于：两个后车门内、中央副仪表板上以及后保险杠内,使用和起动授权天线,4）使用和起动授权按钮E408,出于安全考虑，使用和起动授权控制单元及使用和起动授权开关都要使用这个按钮位置信号,使用和起动授权按钮E408,（3）高

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