第四章-奥迪A6轿车总线系统检修

四奥迪A6轿车总线系统检修4.1CAN总线4.2LIN总线4.3MOST总线系统4.4奥迪A6轿车网络控制电气系统4.5故障案例下一页返回4.1CAN总线奥迪A6轿车采用多种新型的网络数据总线传输系统。LIN,MOST,Bluetooth等新型总线传输系统。4.1CAN总线4.1CAN总线4.1.1驱动系统CAN总线1.驱动系统CAN总线组成驱动系统CAN总线连接发动机控制单元、变速器控制单元、制动ESP控制单元、安全气囊控制单元等4.1CAN总线4.1CAN总线发动机大灯照程调节安全气囊网关ESP转向柱电器电子驻车制动变速箱4.1CAN总线特征传输率500kbit/s级别CAN/C双绞线高线–橙/黑色低线–橙/棕色不能单线运行在一根线断路/短路所有功能关断上一页下一页返回4.1CAN总线4.1.2舒适系统CAN总线1.舒适系统CAN总线组成舒适系统CAN总线连接空调控制单元、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等中央模块舒适系统(ILM后)停车辅助(APS)轮胎气压监控车载控制单元1(ILM-司机侧)座椅记忆网关车载控制单元2(ILM–副司机侧)电子后座椅挂车多功能方向盘电瓶能量管理者门控制单元电子转向柱锁(ELV)门控制单元转向柱开关模块(SMLS)4.1CAN总线特征传输率100kbit/s级别CAN/B双绞线高线–橙/绿色低线–橙/棕色点火开关关断后的要求-拔下插头时产生故障记忆-注意静电流!具有单线运行能力4.1CAN总线上一页返回4.2LIN总线4.2.1概述1.LIN总线的含义LIN是LocalInterconnectNetwork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。4.2LIN总线CAN-AntriebLIN新鲜空气鼓风机轮胎气压监控ILM-司机侧轮胎气压监控天线空调脚坑辅助加热转向柱开关模块多功能方向盘LIN-空调LIN-轮胎压力控制(high-Variante)雨刮控制安全气囊座椅占用识别(USA)ILM-后LIN-安全气囊LIN-防盗报警装置CAN-Komfort下一页返回2.LIN总线传输特征LIN是低成本的串行通信网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN总线为汽车网络提供辅助性的功能。4.2LIN总线①最大传输速率为19.2khit/s。②低成本基于通用UART接口，几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬件。③只需要一根数据传输线。④单主控制器/多从控制器设备模式无须仲裁机制，通过单主/多从的原则保证系统安全⑤从节点不需振荡器就能实现同步，节省了多从控制器部件的硬件成本。⑥保证信号传输的延迟时间。⑦不需要改变LIN节点上的硬件和软件就可以在网络上增加节点。⑧通常一个LIN网络上节点数目小于12个，共有64个标志符。⑨单线，基本色:紫色+标识色。4.2LIN总线上一页下一页返回LIN总线系统采用单线制，一个主控制单元最多与16个从控制单元进行数据交换。4.2LIN总线4.2LIN总线该控制单元连接在CAN数据总线上，它执行LIN的主功能。其主要作用:①监控数据传递和数据传递的速率，发送信息标题②该控制单元的软件内已经设定了一个周期，这个周期用于决定何时将哪些信息发送到LIN数据总线上多少次。③该控制单元在LIN数据总线与CAN总线之间起“翻译”。它是LIN总线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单元。④通过LIN主控制单元进行LIN系统自诊断上一页下一页返回4.2.2LIN总线组成和工作原理1.LIN主控制单元4.2LIN总线上一页下一页返回2.LIN总线从控制器在LIN数据总线系统内，单个控制单元、传感器及执行元件都可以看作LIN总线主控制的从控制单元。4.2LIN总线LIN从控制单元的特点如下:①接收、传递或忽略与从主控制系统接收到的信息标题相关的数据②可以通过一个“叫醒”信号时，唤醒主系统。③检查对所接收数据的检查总量。④对所发送数据的检查总量进行计算。⑤同主系统的同步字节保持一致。⑥只能按照主系统的要求同其他子系统进行数据交换。4.2LIN总线上一页下一页返回3.数据传递过程一个LIN总线的子系统总是由主系统发送相应的信息标题要求时，它才向LIN总线发送数据。所发送的数据可供每个LIN数据总线控制单元接收。4.2LIN总线4.2LIN总线奥迪A6轿车空调系统的LIN系统框图4.2LIN总线4.2LIN总线4.2LIN总线上一页下一页返回4.信号(1)信号电平隐性电平:如果无信息发送到LIN数据总线上或者发送到LIN数据总线上的是一个隐性信号，那么数据总线导线上的电压就是蓄电池电压。显性电平:为了将显性信号传到L1N数据总线上，发送控制单元内的收发器将数据总线导线接地4.2LIN总线4.2LIN总线上一页下一页返回4.2LIN总线上一页下一页返回4.2LIN总线5.信息格式(1)信息标题的格式上一页下一页返回4.2LIN总线(2)信息内容的格式在信息内容中，确认领域中确定的数据领域个数会被传输。上一页下一页返回4.2LIN总线6.LIN总线系统的物理结构4个信号收发两用机的任何一个都可以接通所属的晶体管，由此将LIN总线与负极连接。在这种情况下，会由一个发送器传输一个主导位，如果晶体管都不导通，在LIN总线电路上为高电压。4.2LIN总线4.2LIN总线7.奥迪A6轿车舒适系统LIN总线(1)奥迪A6的LIN总线上的控制单元①车顶:湿度传感器、光敏传感器、信号灯控制、汽车顶篷等。②车门:车窗玻璃、中控锁、车窗玻璃开关、门窗提手等。③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。上一页返回4.2LIN总线(2)LIN总线控制实例雨刮器操纵信号控制流程下一页返回4.3MOST总线系统MOST是媒体信息的传送的网络标准，采用塑料光缆协议。4.3MOST总线系统传输速度高4.3MOST总线系统光波光波的波长更短，不会产生电磁干扰，同时对电磁干扰也不敏感。数字方式传送数据导线少且重量轻的优点，①保证低成本的条件下，可以达到24.8Mbit/s的数据传输速度。②无论是否有主控计算机都可以工作。③使用POF(PlasticOpticalFiher)优化信息传送质量。④支持声音和压缩图像的实时处理。⑤支持数据的同步和异步传输。⑥发送/接收器嵌有虚拟网络管理系统。⑦支持多种网络连接方式，提供MOST设备标准，方便、简洁地应用系统界面。⑧通过采用MOST，不仅可以减轻连接各部件的线束的质量、降低噪声，而且可以减轻系统开发技术人员的负担，最终在用户处实现各种设备的集中控制。⑨光纤网络不会受到电磁辐射干扰与搭铁环的影响。4.3MOST总线系统上一页下一页返回MOST数据总线的环形结构4.3MOST总线系统各控制单元之间通过一个环形数据总线连接，该总线只向一个方向传输数据，这意味着一个控制单元总是拥有2根光纤，一根用于发射机，另一根用于接收机。4.3MOST总线系统上一页下一页返回4.3MOST总线系统奥迪A6轿车MOST总线的控制单元结构4.3MOST总线系统(1)光导纤维一光导插头光纤使用专门的光学插头与控制单元连接。插头上的一个信号方向箭头表明(至接收机的)输入端，插头外壳形成与控制单元的连接。光信号通过由光导纤维导线和光导插头进入控制单元或传往下一个总线用户。(2)电气插头该插头用于供电、环断裂自诊断以及输入/输出信号。4.3MOST总线系统(3)控制单元电源模块由电气插头送入的电再由内部供电装置分送到各个部件，这样就可单独关闭控制单元内某一部件，从而降低了静态电流。4.3MOST总线系统(4)收发单元一光导发射器(FOT)该装置由一个光电二极管和一个发光二极管构成，到达的光信号由光电二极管转换成电压信号后传至MOST收发机。(5)MOST收发器MOST收发器由发射机和接收机两个部件组成。上一页下一页返回(6)控制单元(ECU)控制单元(ECU)的内部有一个微处理器，用于操纵控制单元的所有基本功能。(7)专用部件这些部件用于控制某些专用功能，如CD播放机和收音机调谐器。4.3MOST总线系统奥迪A6MOST总线系统有三种工作模式:睡眠模式、待命模式、工作模式。4.3MOST总线系统上一页下一页返回4.3MOST总线系统(1)睡眠模式MOST总线内没有数据交换，所有装置处于待命状态,只能由系统管理器发出的光启动脉冲来激活，静态电流被降至最小值。睡眠模式的前提条件如下:①总线上的所有控制单元显示为准备进入睡眠模式。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。4.3MOST总线系统(2)待命模式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/关闭时。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。上一页下一页返回4.3MOST总线系统(3)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:①MOST总线处在待命模式。②由其他数据总线得以激活。③实现激活可以通过使用者的功能选择，通过多媒体E380的操纵单元。4.3MOST总线系统MOST数据4.3MOST总线系统MOST数据总线系统的故障诊断4.3MOST总线系统光纤故障控制单元故障环形结构中断环形结构中断的后果有:①不能播放音频与视频。②不能用多媒体操作单元进行控制和调整。③诊断管理器的故障存储器中存储故障信息(光导数据总线中断)。上一页下一页返回4.3MOST总线系统上一页下一页返回4.3MOST总线系统(1)环形结构中断的故障诊断由于环形结构中断，就不能在MOST数据总线中进行数据传送，所以要借助于诊断导线来执行环形结构的故障诊断。可以通过中央接线连接装置，将诊断导线连接至MOST数据总线中的每一个控制单元。4.3MOST总线系统4.3MOST总线系统（1）向每个控制单元发送脉冲（2）控制单元检查自身电气功能，接受上级光信号（3）控制单元在规定时间内作出应答（4）诊断管理器识别控制单元是否已应答环形结构故障诊断启动后，MOST数据总线的控制单元传送出两条信息:①控制单元的电气系统正常，即控制单元的电气功能正常②控制单元的光导系统正常，它的光敏二极管接收到环形结构中前一个控制单元的光信号。上一页下一页返回4.3MOST总线系统(2)衰减增加时环形结构的故障诊断环形结构的故障诊断只能检测数据传送的中断，诊断管理器的最终控制诊断功能也包括用于检测衰减增加的光功率下降的环形结构故障诊断。功率下降时的环形故障诊断的过程与上血描述的基本相同。4.3MOST总线系统控制单元用衰减为3dB的方式，即光功率减少一半，打开它们在FOT中的发光二极管。光学问题信号2.无源光学星形网络的故障与检测(1)故障种类无源光学星形网络的故障种类主要有以下7种:4.3MOST总线系统①网络故障。②光纤故障。③成簇连接故障。④光学星形故障。光学星形潜在的故障在于星形线元，而星形线元的问题主要又取决于星形结构。⑤混合线元星形故障。⑥双锥形星形故障。⑦熔丝对星形故障。上一页下一页返回4.3MOST总线系统(2)故障检测光学网络故障检测不能用一般市场供应的光功率计及光时域反射计等针对电信或实验室使用的仪器，因为这种仪器是按照电信工程各种光纤接头标准制定的，尤其是各种接头标准是围绕电信工业拟定的。诊断和维修汽车无源光学网络媒体的故障，也不能用传统的“手摸”或“耳听”等经验维修方法，而需要用光学网络检测设备帮助查找故障部位。用于汽车上的网络故障诊断仪应具备以下特点:容易使用，尺寸应小和携带方便，能直接指明故障源，通用性好，能检测各种型号的无源星形网络汽车的故障，并且价格低。4.4奥迪A6轿车网络控制电气系统4.4.1电能管理系统电能管理控制单元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