波罗轿车车载局域网原理与检修

大众波罗轿车车载局域网网络系统称为CAN总线系统。该车具有动力系统CAN和舒适系统CAN两个控制器局域网络,并且设置了网关,将这两个CAN连为一体就形成了车载网络系统。车载网络系统控制单元作用尤为重要。它监控车载网络系统的负荷情况,并承担以前一直由单独的继电器和控制单元所执行的功能。此外在车载网络系统控制单元中集成了数据总线诊断接口,它实现了不同的CAN数据总线系统间的数据交换。

2002款波罗(POLO)轿车设有先进的CAN总线。该车具有动力系统CAN和舒适系统CAN,并且设置了网关,将这两个CAN连为一体形成了车载网络系统。通过网关,可从一个CAN读取所接收的信息、翻译信息,并向另一个CAN发送信息。波罗轿车CAN总线的连接形式,如图2-15所示。

图2-15 波罗轿车CAN总线的连接形式

下面以车载网络控制单元J519为例进行介绍。

(1)作用 车载网络系统控制单元在车载网络系统中起重要作用。它承担以前一直由单独的断电器和控制单元所执行的功能,如图2-16所示。

车载网络系统控制单元J519在车载网络系统中起关键作用。它承担以前一直由单独的继电器和控制单元所执行的功能。车载网络系统分散布置如图2-17所示。

图2-16 车载网络控制单元J519

图2-17 车载网络系统分散布置

车载网络控制单元J519的功能有负荷管理、车内灯控制、燃油泵进油控制、车窗清洗和刮水器控制(间歇运行和雨量传感)、外后视镜和后窗加热、后座椅靠背监控、转向信号灯和报警灯控制、扬声器控制、车速控制装置(转换CAN驱动装置数据总线上的信号)、遥控解除后行李舱联锁、设备和开关照明、活动天窗和电动车窗升降机的功能保持,装配自动变速器车辆的辅助功能有变速杆锁定装置磁铁控制、起动锁止、倒车灯控制。

(2)负荷控制 在行驶中大量舒适性装备和电热器(如座椅加热装置、后窗加热装置、外后视镜加热和电子辅助加热装置)会引起发电动机过载,进而导致蓄电池放电。尤其是出现在距离极短的短途行车和冬季行驶时,以及时停时走和装备过多的车辆中,如图2-18所示。

图2-18 车载网络控制单元的负荷控制原理图

J131可加热式驾驶人座椅控制单元 J132可加热式前座乘客座椅控制单元 J255空调电子控制系统控制单元 J301空调器控制单元 J519车载网络系统控制单元 J533数据总线诊断接口 J537发动机控制单元 Z1可加热式后窗 Z4可加热式外后视镜，驾驶人侧 Z5可加热式外后视镜，前座乘客侧 Z6可加热式驾驶人座椅 27可加热式驾驶人靠背 28可加热式前座乘客座椅 Z9可加热式前座乘客靠背

考虑到短时间用电器的电流需求,车载网络系统控制单元的负荷管理系统定期监控蓄电池,网络系统控制单元将采取措施,以保持行驶能力并确保车辆重新起动能力。具体措施如图2-19所示。

(3)车内灯控制 车载网络系统控制单元J519可以确保在车辆停止而车门未关闭状态下,车内灯点亮10min后自动关闭,这样可以避免蓄电池不必要的放电。如果解除车辆联锁或拔出点火钥匙,30s后车内灯自动接通。在车辆锁止或打开点火开关后车内灯即关闭。车内灯在撞车时自动接通。车内灯控制的另一个作用是,在点火开关关闭约30min,自动关闭由手动打开的灯(车内灯、前后阅读灯、行李舱照明灯、杂物箱照明灯和化妆镜),该功能同样有利于保持蓄电池电能。车内灯控制电路如图2-20所示。

图2-19 负荷管理

图2-20 车内灯控制电路图

CANA—CAN驱动装置数据总线 CANK—CAN驱动模式数据总线 D—点火开关 E2—驾驶人侧车门触点开关 E3—前乘客侧车门触点开关 E10—左后车门触点开关 E11—右后车门触点开关 E220—驾驶人侧集控车门锁关闭单元 E221—前乘客侧集控车门锁关闭单元 E222—左后集控车门锁关闭单元 E223—右后集控车门锁关闭单元 J519—车载网络系统控制单元 W—前部车内灯 W6—杂物箱照明灯 W13—前乘客侧阅读灯 W14—带照明的化妆镜(前乘客侧) W18—左行李舱照明灯 W19—驾驶人侧阅读灯 W20—带照明的化妆镜(驾驶人侧) W43—后部车内灯 *—无集控车门锁的车辆 **—有集控车门锁的车辆

(4)燃油泵供给控制 2002款波罗轿车有一个新的燃油泵供给控制单元。它是由燃油泵继电器J17和燃油供给继电器J643并联来代替单个集成防撞燃油关闭装置的燃油泵继电器。这两个继电器位于车载网络系统控制单元J519上的继电器托架上,当打开驾驶人侧车门后,车门触点开关E2(或集控门锁E220的关闭单元)将信号发送到车载网络系统控制单元。接着车载网络系统控制单元控制燃油供给继电器J643,并使燃油泵G6运行大约2s。打开点火开关或起动发动机后,燃油泵G6通过燃油泵继电器J17由发动机控制单元控制。其中在车载网络系统控制单元有一个定时开关,它有两个作用:一是当驾驶人侧车门短暂开启时,避免燃油泵持续运行;二是如果驾驶人侧车门开启超过30min,燃油泵重新受控。燃油泵供给控制原理如图2-21所示。

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图2-21 燃油泵控制电路

E2—驾驶人侧车门触点开关 E220—驾驶人侧集控门锁关闭单元 G6—燃油泵 J537—发动机控制单元 J17—燃油泵继电器 J519—车载网络系统控制单元 J643—燃油供给继电器 *—无集控门锁的车辆

(5)后窗刮水器控制 在前风窗玻璃刮水器置于1档、2档或间歇档的条件下,当在进入倒档后,后窗刮水器将自动刮水一次,控制原理如图2-22所示。

图2-22 后窗刮水器控制电路

E22—间歇运行刮水器开关 F4—倒车灯开关 J519—车载网络系统控制单元 V—刮水器电动机 V12—后窗刮水器电动机

(6)前刮水器控制 如果风窗玻璃刮水器已接通间歇档(取决于车速的间歇运行模式或下雨运行模式),并且同时发动机舱盖打开,信号将从发动机舱盖接触开关E226发送至车载网络系统控制单元。控制单元将阻止刮水器运动,直到发动机舱盖再次关闭,控制原理如图2-23所示。

图2-23 前刮水器控制电路

E22—间歇运行刮水器开关 E226—发动机舱盖接触开关 J519—车载网络系统控制单元 V—刮水器电动机

(7)外后视镜和后窗加热控制 为了保持蓄电池电能,外后视镜和后窗加热装置只有在发动机运行时才能接通,接通约20min后,加热装置将自动关闭,如图2-24所示。

图2-24 外后视镜和后窗加热控制电路

E230—可加热式后窗按钮 E231—外后视镜加热按钮 C—发电机 J519—车载网络系统控制单元 Z1—后窗加热器 Z4—驾驶人侧外后视镜加热器 Z5—前座乘客侧外后视镜加热器

(8)后座椅靠背控制 后排座椅的中间位置带有三点式安全带的车辆具有后座椅靠背监控功能。如果后排座椅中间位置靠背部分安装不正确,在打开点火开关后,仪表板中的一个指示灯亮起约20s,控制原理如图2-25所示。

图2-25 靠背控制电路

CANK—CAN舒适模式数据总线 E316—右后座椅靠背接触开关 J285—操作面板中带显示的控制单元 K193—后座靠背连锁装置指示灯 J519—车载网络系统控制单元

(9)信号灯和警告灯控制 车载网络系统控制单元J519控制转向灯闪烁、闪烁报警、防盗报警装置、集控门锁及挂车转向灯闪烁,控制原理如图2-26所示。

图2-26 信号灯和警告灯控制电路

CANA—CAN驱动装置数据总线 CANK—CAN舒适模式数据总线 E2—转向信号灯开关 E229—警告灯按钮 H1—喇叭 J519—车载网络系统控制单元 M5—左前转向信号灯 M6—左后转向信号灯 M7—右前转向信号灯 M8—右后转向信号灯 M18—左侧转向信号灯 M19—右侧转向信号灯

(10)编码 由车辆的装备范围和国家标准决定了车载网络系统控制单元的编码。编码一般是由生产厂家确定,并在车辆出厂时编制完成,如果在售后服务或维修的装备被更改时,例如,安装可加热式座椅或更换了新的车在网络系统控制单元后,必须重新对控制单元进行编码,否则系统将无法正常工作。