奧迪新Q7數(shù)據(jù)總線技術(shù)解析

劉立展

奧迪新Q7使用的數(shù)據(jù)總線。

┃圖1

從圖1可以看出，新款?yuàn)W迪Q7使用了五種數(shù)據(jù)總線，CAN總線、FLexRay總線、MOST光學(xué)總線、LIN總線、LVDS總線。下面解析以下三種新的總線。

一、FLexRay總線

FLexRay總線是一種新的數(shù)據(jù)總線，F(xiàn)LexRay指的是Flex = 靈活，Ray = 鰩魚，使用 FLexRay的目的是提高車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功能和確保故障安全性。FLexRay總線采用電子雙線式總線系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸速率最高10Mbit/s，F(xiàn)LexRay的兩條導(dǎo)線命名為總線正線和總線負(fù)線，兩條導(dǎo)線的電壓在最低1.5V和最高3.5V之間變化。

FLexRay工作時(shí)存在3種信號(hào)狀態(tài):①空閑狀態(tài)。兩條總線導(dǎo)線的電壓為2.5V；②數(shù)據(jù) 0狀態(tài)?？偩€正線的電壓較低，而總線負(fù)線的電壓較高；③數(shù)據(jù)1狀態(tài)?？偩€正線的電壓較高，而總線負(fù)線的電壓較低。數(shù)據(jù)總線診斷接口J533是FLexRay的控制器，所有FLexRay控制單元都在不同的支線上與J533相連。奧迪Q7上敷設(shè)有6條支線，如圖2即支線1 - 5及支線8。最新規(guī)格的J533上留有支線6和7的針腳，但尚未實(shí)際敷設(shè)。

FLexRay總線6條支線上的控制單元有:

支線1:發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，ABS控制單元。

支線2:自動(dòng)變速器控制單元，轉(zhuǎn)向助力控制單元。

支線3:底盤控制單元，駕駛員輔助系統(tǒng)前部攝像頭控制單元，轉(zhuǎn)向柱電子裝置控制單元。

支線4:安全氣囊控制單元。

支線5:車距控制系統(tǒng)控制單元2，車距控制系統(tǒng)控制單元1。

支線8:后橋轉(zhuǎn)向系控制單元。

在每條支線的末端，相應(yīng)控制單元內(nèi)都安裝有2個(gè)電阻，如圖3，每個(gè)阻值47Ω，即總共94Ω。所謂的“中間控制單元”每個(gè)包含2個(gè)電阻，每個(gè)阻值1.3kΩ，即總共2.6kΩ。這些阻值（94Ω及2.6kΩ）均可在拔下控制單元插頭后，用萬用表在各個(gè)控制單元上測(cè)得。如果某條支線上發(fā)生對(duì)正極或?qū)Φ囟搪罚瑒t整條支線都會(huì)失靈，但其他FLexRay 支線會(huì)繼續(xù)工作。如果某條FLexRay導(dǎo)線斷路，則所有位于斷點(diǎn)后方的控制單元的通信都會(huì)斷開。如果“中間控制單元”斷電，則其將無法繼續(xù)通信，不過位于其后方的控制單元仍可繼續(xù)參與通信，前提是信號(hào)能從“中間控制單元”的電路板上通過。

【例】用朗仁科技H6汽車智能診斷平臺(tái)查看J217自動(dòng)變速器控制單元的數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，方法如下:

選擇大眾→變速器→數(shù)據(jù)流→默認(rèn)數(shù)據(jù)流→數(shù)據(jù)總線1的通信狀態(tài)。從圖4數(shù)據(jù)流可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)、空調(diào)、ACC（值)處于未激活狀態(tài)，也就是說跟變速器控制單元沒有數(shù)據(jù)在傳輸。如果有數(shù)據(jù)在傳輸，（值）將會(huì)變成激活狀態(tài)。假如支線2變速器控制單元通信導(dǎo)線斷路或短路，則數(shù)據(jù)流（值）將一直處于未激活狀態(tài)。

二、MOST光學(xué)總線

MOST光學(xué)總線，此種數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的名稱取自“Media Oriented S y s t e m s T r a n s p o r t（M O S T）Corporation / 媒體導(dǎo)向系統(tǒng)傳輸集團(tuán)”。該集團(tuán)由各大汽車制造商及其供應(yīng)商和軟件企業(yè)共同締造，目的是實(shí)現(xiàn)一種統(tǒng)一的能夠快速傳輸數(shù)據(jù)的總線。

┃圖2

┃圖3

┃圖4

┃圖5

這種技術(shù)用在奧迪各款車型中的信息娛樂系統(tǒng)上。MOST150的數(shù)據(jù)傳輸速率約為150Mbit/s，在奧迪Q7 MOST環(huán)中，如圖5，連接了5個(gè)控制單元:信息電子系統(tǒng)控制單元1、電視調(diào)諧器、數(shù)字式音響套件、DVD轉(zhuǎn)換盒、組合儀表。

奧迪Q7上的信息電子系統(tǒng)控制單元1 J794除了充當(dāng)MOST總線的系統(tǒng)管理器外，還有連接數(shù)據(jù)總線診斷控制單元的功能，J794控制單元沿襲了奧迪車型上對(duì)MOST總線的一貫處理方法，各控制單元間用一條斷環(huán)診斷電氣導(dǎo)線互相連接。該導(dǎo)線僅用于在出現(xiàn)故障時(shí)診斷斷環(huán)情況，在MOST150上出現(xiàn)光學(xué)故障時(shí)，必須使用一種經(jīng)過改動(dòng)的工具——光學(xué)替換控制單元VAS 6778診斷。

三、LVDS總線

LVDS總線，如圖5，這種數(shù)據(jù)總線傳輸電壓較低，與高速CAN總線系統(tǒng)相似，可以分析電壓差，LVDS總線上電壓約為0.3V。奧迪Q7上，LVDS 用于液晶顯示器、環(huán)境攝像頭控制單元J928、信息電子系統(tǒng)控制單元1 J794和組合儀表控制單元J285之間的圖像傳輸。

LVDS導(dǎo)線與FLexRay導(dǎo)線類似有包皮，與FLexRay不同的是，LVDS導(dǎo)線的包皮不是用于防止機(jī)械磨損和防潮，而是用于屏蔽電磁干擾源，出現(xiàn)損壞時(shí)，每次都應(yīng)整條更換。LVDS總線采用電子雙線式，無法通過一條導(dǎo)線傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為200Mbit/s。如果需要查看LVDS總線通信狀態(tài)，則用朗仁科技H6汽車智能診斷平臺(tái)進(jìn)入相應(yīng)的控制單元數(shù)據(jù)流查看。