奥迪A轿车总线系统检修.ppt

奥迪A6轿车总线系统检修,下一页,返回,4.1 CAN,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。,4.1 CAN,总线,4.1 CAN,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,4.1 CAN,总线,4.1 CAN,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,4.1 CAN,总线,特征,传输率 500,kbit/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,4.1 CAN,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),4.1 CAN,总线,特征,传输率 100,kbit/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,4.1 CAN,总线,上一页,返回,4.2 LIN,总线,4.2.1,概述,1.LIN,总线的含义,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。,4.2 LIN,总线,CAN-Antrieb,LIN,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。,4.2 LIN,总线,最大传输速率为,19.2 khit/s,。,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。,只需要一根数据传输线。,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,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。,保证信号传输的延迟时间。,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。,通常一个,LIN,网络上节点数目小于,12,个，共有,64,个标志符。,单线，基本色,:,紫色,+,标识色。,4.2 LIN,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。,4.2 LIN,总线,4.2 LIN,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,:,监控数据传递和数据传递的速率，发送信息标题,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。,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。,通过,LIN,主控制单元进行,LIN,系统自诊断,上一页,下一页,返回,4.2.2 LIN,总线组成和工作原理,1.LIN,主控制单元,4.2 LIN,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。,4.2 LIN,总线,LIN,从控制单元的特点如下,:,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,可以通过一个“叫醒”信号时，唤醒主系统。,检查对所接收数据的检查总量。,对所发送数据的检查总量进行计算。,同主系统的同步字节保持一致。,只能按照主系统的要求同其他子系统进行数据交换。,4.2 LIN,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。,4.2 LIN,总线,4.2 LIN,总线,奥迪,A6,轿车空调系统的,LIN,系统框图,4.2 LIN,总线,4.2 LIN,总线,4.2 LIN,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,4.2 LIN,总线,4.2 LIN,总线,上一页,下一页,返回,4.2 LIN,总线,上一页,下一页,返回,4.2 LIN,总线,5.,信息格式,(1),信息标题的格式,上一页,下一页,返回,4.2 LIN,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,4.2 LIN,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。,4.2 LIN,总线,4.2 LIN,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,车顶,:,湿度传感器、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。,上一页,返回,4.2 LIN,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,4.3 MOST,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。,4.3 MOST,总线系统,传输速度高,4.3 MOST,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，,保证低成本的条件下，可以达到,24.8 Mbit/s,的数据传输速度。,无论是否有主控计算机都可以工作。,使用,POF(Plastic Optical Fiher),优化信息传送质量。,支持声音和压缩图像的实时处理。,支持数据的同步和异步传输。,发送,/,接收器嵌有虚拟网络管理系统。,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。,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。,光纤网络不会受到电磁辐射干扰与搭铁环的影响。,4.3 MOST,总线系统,上一页,下一页,返回,MOST,数据总线的环形结构,4.3 MOST,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。,4.3 MOST,总线系统,上一页,下一页,返回,4.3 MOST,总线系统,奥迪,A6,轿车,MOST,总线的控制单元结构,4.3 MOST,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。,4.3 MOST,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。,4.3 MOST,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。,4.3 MOST,总线系统,奥迪,A6 MOST,总线系统有三种工作模式,:,睡眠模式、待命模式、工作模式。,4.3 MOST,总线系统,上一页,下一页,返回,4.3 MOST,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,:,总线上的所有控制单元显示为准备进入睡眠模式。,其他总线系统不经过网关向,MOST,提出要求。,诊断不被激活。,4.3 MOST,总线系统,(2),待命模式,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,/,关闭时。,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,4.3 MOST,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,:,MOST,总线处在待命模式。,由其他数据总线得以激活。,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。,4.3 MOST,总线系统,MOST,数据,4.3 MOST,总线系统,MOST,数据总线系统的故障诊断,4.3 MOST,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,:,不能播放音频与视频。,不能用多媒体操作单元进行控制和调整。,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,4.3 MOST,总线系统,上一页,下一页,返回,4.3 MOST,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。,4.3 MOST,总线系统,4.3 MOST,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,:,控制单元的电气系统正常，即控制单元的电气功能正常,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,4.3 MOST,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。,4.3 MOST,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,:,4.3 MOST,总线系统,网络故障。,光纤故障。,成簇连接故障。,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。,混合线元星形故障。,双锥形星形故障。,熔丝对星形故障。,上一页,下一页,返回,4.3 MOST,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。,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,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。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。,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,4.4.2,高级钥匙系统,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,有一个带折叠式机械钥匙齿的部分，用于驾驶员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 Iey,功能。,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,机械钥匙进入车辆的控制过程,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,启动按钮启动车辆控制过程,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,4.4.3,指纹识别系统,指纹识别系统通过指纹来识别乘员，是车辆启动的前提条件，系统用来一次性启动多个个人预先存储的功能。指纹识别通过传感器完成，指纹识别传感器通过识别每个人指纹交叉点和断点的图形来识别是哪个人。,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,(1),基本原理,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,(2),指纹识别系统工作过程,可以通过,MMI,上的,CAR,菜单来进行适配，最多可适配,4,个使用者，每个使用者可适个手指。,MMI,支持使用者的适配，这样就可以得到尽可能好的指纹图像。,用中等力量,(,小于,12 N),将手指连续,3,次放到传感器上后，这个手指的适配就完。,要想识别出某个使用者，必须读取,3,个图像。,为了避免出现不能识别的情况，最好适配两个或两个以上的手指。,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,(3),适配过程,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,上一页,下一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,4.4.4 Bluetooth,1.Bluetooth,简介,Bluetooth(,蓝牙,),技术该可为不同厂家生产的移动装置提供一个标准的无线连接方式。,瑞典的爱立信公司开发了一种标准的短距离无线系统，人们把这种系统的技术称为,Bluetooth(,蓝牙,),技术。,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,3.Bluetooth,的构造,短距离无线电收发器,(,发射器和接收器,),直接安装在所选用的移动装置内或集成在适配器,(PC,卡、,USB,等,),内。蓝牙系统使用,2.45 GHz,的波段来进行无线通信，该波段在全世界范围内都是免费的。由于该频率的波长非常短，因此可将下列装置,:,天线、控制装置和编码器、发送和接收系统等集成到,Bluetooth,模块上。,Bluetooth,模块结构小巧，可以很方便地将其安装在很小的电子装置内。,4.Bluetooth,的性能,Bluetooth,系统内的数据传送采用无线电波的方式，其频率为,2.42.48 GHz,。采取能提高抗干扰性的措施，因此,Bluetooth,技术可减少各种装置所产生的干扰。控制模块将数,据分成短而灵活的数据包，其长度为,625,s,。用一个,16,位大,小的校验和数来检查数据包的完整性，如有干扰，将再次发送,数据包，使用一个稳定的语言编码将语言转换成数字信号。无,线电模块在每个数据包发送后，以随机的方式改变发送和接收,的频率,(,每秒,1 600,次,),，称为跳频。,上一页,返回,4.4,奥迪,A6,轿车网络控制电气系统,1.,奥迪,A6 ABS,不起作用,(1),故障车型,2000,款奥迪,A6 2.8 L,，采用自动变速器，装备有,ABS,和,ASR,系统。,(2),故障现象,该车,ABS,指示灯常亮，且,ASR,指示灯也同时亮起，,ABS,不起作用。据报修客户讲，该车进厂维修前，曾因事故更换过,ABS,泵总成。,(3),故障诊断与排除,用专用检测仪,(,电脑故障阅读仪,)VAG1552,检测时，发现,ABS,有,3,个故障，分别为轮速度传感器,G45,损坏、,CAN,总线,4.5,故障案例,下一页,返回,故障以及,CAN,总线软件监控信号丢失，用专用检测仪无法清除故障。,2.,奥迪,A6,防滑驱动控制系统警告灯亮，行驶加速困难,(1),故障车型,奥迪,A6 2.4 L,。,(2),故障现象,在行驶中突然出现,ASR(,防滑驱动控制系统,),警告灯亮，接着仪表板上所有指示灯全部熄灭，此时车辆行驶加速困难。,(3),故障诊断,检查该车后，发现发动机工作正常，各仪表指示灯指示准确。用金德,K80,故障检测仪分别对发动机、自动变速器、,ABS,4.5,故障案例,上一页,下一页,返回,及仪表,ECU,进行故障分析该检测仪按各部分,ECU,显示的故障内容如下,:,发动机,ECU,。,自动变速器,ECU,。,仪表,ECU,。,ABS ECU,。,小节,1.,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、制动,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。,4.5,故障案例,上一页,下一页,返回,2.,奥迪,A6,轿车舒适系统,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、电瓶能量管理单元、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。,3.LIN,总线是一种低成本的串行通信网络，采用主从控制结构。,4.MOST(Media Oriented Systems Transport,，网络标准，采用光纤环形结构。用于实现汽车中的分布式电子系统控制，多媒体定向系统传输,),是媒体信息传送的。,4.5,故障案例,上一页,返回,图,4-2,奥迪,A6,轿车车身前部车载网络控制单元,返回,图,4-1,奥迪轿车网络拓扑图,返回,图,4-3,奥迪,A6,轿车车身后部车载网络控制单元,返回,图,4-4,驱动系统,CAN,总线组成图,返回,图,4-5,舒适系统,CAN,总线组成图,返回,图,4-6 LIN,总线组成示意图,返回,图,4-7,奥迪,A6,空调系统的,LIN,总线子系统实物图,返回,图,4-8 LIN,主控制器与从控制器、元件之间的连接,返回,图,4-9 LIN,总线的数据传递流程,返回,图,4-10,奥迪,A6,空调系统的,LIN,子系统框图,返回,图,4-11,从控制器向,LIN,总线反馈温度信号,返回,图,4-12,主控制器向,LIN,总线系统发送信息,返回,图,4-13,在,LIN,上的信号电平,返回,图,4-14 LIN,总线信号传递的电压范围要求,返回,图,4-15,信息标题格式,返回,图,4-16,信息内容格式,返回,图,4-17 LIN,总线系统的物理结构,返回,图,4-18,雨刮器控制电路,返回,图,4-19,基于,MOST,总线的信息系统,返回,图,4-20,系统工作模式,返回,图,4-21 MOST,总线控制单元的结构,返回,图,4-22,光导纤维一光导插头结构,返回,图,4-23 MOST,电气插头,返回,图,4-24 MOST,数据总线工作过程,返回,图,4-25 MOST,数据总线的环形结构,返回,图,4-26,利用诊断导线执行的故障诊断,返回,图,4-27,衰减增加时环形结构的故障诊断,返回,图,4-28,光学网络诊断仪,返回,图,4-29,模式,I(,自测试,),返回,图,4-30,诊断模式,返回,图,4-31,光学网络故障诊断流程,返回,图,4-32 MMI,上显示蓄电池的状态,返回,图,4-33,奥迪,A6,轿车高级钥匙系统,返回,图,4-34 Advanced Key,脉冲发生器检测状态,返回,图,4-35,遥控天线控制范围,返回,图,4-36,奥迪,A6,轿车使用机械钥匙进入车辆的控制过程,返回,图,4-37 Advanced Key,门把手,返回,图,4-38,按启动按钮启动车辆控制过程,返回,图,4-39,指纹识别系统的匹配过程,返回,图,4-40,指纹系统适配,返回,图,4-41,奥迪,A6,上的蓝牙网络,返回,