汽车车载网络原理与检修彩图：解析迈腾轿车局域网

2007年7月11日,一汽大众汽车有限公司推出首款B级车迈腾(MAGOTAN)1.8TSI及全系列产品正式隆重上市。这款车具有极高的动力性、舒适性、安全性和操控性。而迈腾的命名,也具有深刻的含义,“迈”寓意自信、果决、动感,“腾”表示腾飞、超越、激情。因此,迈腾延续了在汽车电气设备和电子装置领域中的革新。其中,舒适性作为革新的焦点,在研发过程中尤其受到重视。

(1)功能强大的控制单元网络(CAN总线) 迈腾轿车(图2-27)应用大量的CAN总线网络系统通信,保证控制器之间数据的完整交换。不同的CAN总线系统和LIN总线,使全车控制单元形成了一个整体。迈腾轿车应用的主要总线为动力总线、舒适总线、信息总线、组合仪表总线、串行数据总线、诊断总线、特殊总线(电子驻车制动、动态前照灯)、LIN总线(及多功能转向盘、刮水器电动机、内部监控)等。

图2-27 迈腾轿车

迈腾应用大量的CAN总线,传感器的信息传递都使用CAN总线传递,其中网关J533是非常重要的一个模块,所有的信息传递,都与它相关,如图2-28所示。

网关J533连接了以下系统的总线:动力CAN总线、舒适CAN总线、信息娱乐CAN总线、组合仪表CAN总线、诊断CAN总线、电动机驻车制动器CAN总线、传感器CAN总线、智能前照灯CAN总线。在迈腾车型中还有子总线系统,都连接到CAN总线当中,如LIN总线、电动机驻车制动器CAN总线、传感器CAN总线、转向灯CAN总线、串行总线。

①动力CAN总线。动力CAN总线系统数据传输速度是500kbit/s。传输通过高电平CAN数据线和低电平CAN数据线进行。为了保证数据安全传输,CAN导线相互缠绕连接。动力CAN总线不能单线工作,在其中一根CAN导线发生故障时则无法进行传输数据。动力总线控制单元安装拓扑图如图2-29所示。

图2-28 迈腾轿车总线拓扑图

E221—转向盘操作单元 E415—进入及起动许可开关 G85—转向角传感器 G273—车内临控传感器 G384车辆侧倾传感器 G397晴阿与光线识别传感器 G419—ESP传感器单元 H12—报警喇叭 Jl04—ABS控制单元 J136—座位调节和带记忆功能的转向柱调节的控制单元 J217—自动变速器控制单元 J234—安全气囊控制单元 J255—Climatronic全自动空调控制单元 J285—组合仪表中的控制单元 J345—拖车识别装置控制单元 J364—辅助加热装置的控制单元 J386—驾驶人侧车门控制单元 J387—前排乘员侧车门控制单元 J388—左后车门控制单元 J389—右后车门控制单元 J393—舒适系统中央控制单元 J400—刮水器电动机控制单元 J412—移动电话电子操作装置控制单元 J428—车距调节装置控制单元 J446—驻车辅助控制单元 J492—全轮驱动的控制单元 J500—转向辅助控制单元 J503—收音机和导航系统显示单元控制单元 J519—车载电网控制单元 J521—带记忆功能的前排乘员座椅调节控制单元 J525—数字式音响套件控制单元J527转向柱电子装置控制单元 J533—数据总线诊断接口 J540—电动机驻车制动器控制单元 J583—NOx传感器的控制单元 J587—变速杆传感装置控制单元 J604—空气辅助加热装置的控制单元 J605—汽车行李舱盖控制单元 J623—发动机控制单元 J667—左侧前照灯功率模块 J668—右侧前照灯功率模块 J738—电话操作单元控制单元 J743—直接换档变速器的机械电子单元 J745—转弯灯和前照灯照明距离调节控制单元 J764—ELV控制单元 J788—驱动CAN总线断路继电器 R—收音机 T16—插头连接16芯诊断接口

图2-29 迈腾轿车动力CAN总线拓扑图

J623—发动机控制单元 J533—网关 J492—四轮驱动控制单元 J217—自动变速器控制单元 J104—ABS控制单元 J234—气囊控制单元 J500—助力转向控制单元 J587—变速杆传感器控制单元 J745—前照灯控制单元 G85—转向角度传感器 J527—转向柱控制单元

图2-30为动力CAN网络的布置图。

图2-30 动力CAN网络布置图

②舒适CAN总线网络。数据传输速度是100kbit/s。传输通过高电平CAN数据线和低电平CAN数据线进行。为了保证数据安全传输,CAN导线相互缠绕连接。舒适CAN数据总线可以单线工作,在其中一根CAN导线发生故障时数据传输仍可以继续进行。舒适CAN总线控制单元安装拓扑图如图2-31所示。

图2-32为舒适CAN网络的布置图。

③信息娱乐CAN总线。数据传输速度是100kbit/s。传输通过高电平CAN数据线和低电平CAN数据线进行。为了保证数据安全传输,CAN导线相互缠绕连接。信息娱乐CAN数据总线可以单线工作,在其中一根CAN导线发生故障时数据传输会继续进行。图2-33为信息娱乐总线的拓扑图。

图2-31 舒适CAN总线拓扑图

E221—前乘客侧集控车门锁关闭单元 G397—晴雨与光线识别传感器 J136—驾驶人座椅记忆控制单元 J255—空调控制单元 J345—拖车控制单元 J386~J389—车门控制单元 J393—舒适系统控制单元 J400—刮水器电动机控制单元 J446—停车辅助控制单元 J519—车载电源控制单元 J521—前排乘员座椅记忆控制单元 J527—转向柱控制单元 J533—网关 J604—驻车加热控制单元 J605—行李舱盖控制单元

图2-32 舒适CAN总线布置图

图2-33 信息娱乐CAN总线拓扑图

J364—驻车加热控制单元 J412—电话准备系统控制单元 J503/R—收音机(导航控制单元) J525—数字音响控制单元 J533—网关 J738—电话控制单元

图2-34为信息娱乐网络系统的布置图。

图2-34 信息娱乐CAN总线布置图

LIN数据总线系统通过数据传输率为1～20kbit/s的单线连接传输数据。传输率被存储在主控制单元的软件中。一个主控制单元和最多16个副控制单元之间进行数据交换。主控制单元也在CAN数据总线上进行通信,如图2-35所示。

④电动机驻车制动器CAN数据总线。电动机驻车制动器CAN数据总线的数据传输速度为500kbit/s。传输通过高电平CAN数据线和低电平CAN数据线进行。电动机驻车制动器数据总线系统不可单线工作,在其中一根CAN导线发生故障时数据传输无法进行,如图2-36所示。

图2-35 迈腾LIN总线

G273—车内监控传感器 G384—车辆侧倾传感器 G397—晴雨与光线识别传感器 H12—报警喇叭 J393—舒适系统中央控制单元 J400—刮水器电动机控制单元 J519—车载电网控制单元 J533—数据总线诊断接口

(www.xing528.com)

图2-36 电动机驻车制动器CAN总线

J104—ABS控制单元 J533—数据总线诊断接口 J540—电动机驻车制动器控制单元

⑤智能前照灯CAN总线(Advanced-Frontlighting-System高级前灯照明系统)。智能前照灯CAN数据总线的数据传输速度为500kbit/s。传送通过高电平CAN数据线和低电平CAN数据线进行。转向灯CAN数据总线不可单线工作,在其中一根CAN导线发生故障时则无法进行数据传输,如图2-37所示。

⑥传感器CAN数据总线。传感器CAN数据总线的数据传输类似于转向灯CAN数据总线的数据传输,并且在发动机控制单元和NO_x传感器控制单元之间传输数据,如图2-38所示。

⑦串行数据总线。串行数据总线通过一个9.8kbit/s的单线连接在ELV控制单元和舒适系统中央控制单元之间传输数据。与使用LIN数据总线系统相比,使用串行数据总线系统提高了防盗保护性能,如图2-39所示。

⑧组合仪表总线。组合仪表和诊断CAN数据总线数据传输速度是500kbit/s。传输通过高电平CAN数据线和低电平CAN数据线进行。为了保证数据安全传输,CAN导线相互缠绕连接。组合仪表和诊断CAN数据总线系统不可单线工作,在其中一根CAN导线发生故障时数据传输无法进行,如图2-40所示。

图2-37 智能前照灯CAN总线

J533—数据总线诊断接口 J667—左侧前照灯功率模块 J668—右侧前照灯功率模块 J745—转向灯和前照灯照明距离调节控制单元

图2-38 传感器CAN数据总线

J533—数据总线诊断接口 J583—NO_x传感器的控制单元 J623—发动机控制单元

(2)车载CAN网络防盗 为了保证客户的财产安全,迈腾轿车有基于原车防盗系统,有许多模块共同参与安全防盗。因此只有通过诊断测试仪进行的在线查询可以将数据安全、快速、可靠地传输到汽车中,防盗锁止系统组件通过传真机或通过临时接通该部件进行的PIN查询是不存在的。盗锁止系统上所有的参与组件必须在线调试。汽车钥匙在出厂时便为某一特定汽车预先编码,并且只可以为该汽车进行调试。

1)CAN网络防盗组件

①舒适系统中央控制单元J393。舒适系统中央控制单元集成了防盗锁止系统功能。控制单元必须在更换之后进行在线调试。

②电子转向柱锁止控制单元(ELV)J764。转向柱的锁止和开锁功能的释放是通过舒适系统中央控制单元中的“防盗锁止系统”功能实现的。只可将控制单元与舒适系统中央控制单元一起进行更换、调节。

③进入及起动许可开关(E415)。在进入和起动许可开关中有用于读取汽车钥匙中发射机应答器的读取线圈。进入和起动许可开关在更换后不必调整。

图2-39 串行数据总线

J393—舒适系统中央控制单元 J533—数据总线诊断接口 J764—ELV控制单元

图2-40 组合仪表数据总线

J285—仪表控制单元 J533—网关 T16—诊断接口

④发动机控制单元J623。控制单元是“防盗锁止系统”功能的一个部分。为了使发动机持续运行,必须通过驱动CAN数据总线释放舒适系统中央控制单元。控制单元必须在更换之后在线调试,如图2-41所示。

2)控制单元的更换。大众迈腾为了提高防盗安全能力,在对重要模块进行更换时间,只可以通过与FAZIT数据库相连的在线连接来更换参与防盗锁止系统功能的控制单元,如图2-42所示。

图2-41 CAN防盗

E415—进入及起动许可开关 J393—舒适系统中央控制单元 J527—转向柱电子装置控制单元 J623—发动机控制单元J764—电子转向柱锁止装置控制单元

图2-42 CAN防盗数据传输

J393—舒适系统中央控制单元 J533—数据总线诊断接口 J623—发动机控制单元 J764—电子转向柱锁止装置控制单元

①更换舒适系统中央控制单元J393。通过在线连接索要数据;通过VAS测试仪接收数据;将数据下载到控制单元;磨合控制单元;磨合汽车钥匙。

②更换发动机控制单元J623。通过在线连接索要数据;通过VAS测试仪接收数据;将数据下载到控制单元;在控制单元和FAZIT之间进行数据交换;磨合汽车钥匙。

③更换电子转向柱锁止装置控制单元(ELV)、J527和舒适系统中央控制单元J393。通过在线连接索要数据;通过VAS测试仪接收数据;将数据下载到控制单元;在控制单元和FAZIT之间进行数据交换;磨合汽车钥匙。