車載網絡技術在寶馬汽車上的應用(下)

◆文/河南 牛本寬 牛賓強

(接上期)

(2)總線及數據線的通信傳輸路徑

檢修車載網絡的經驗說明，要想認識一個復雜的電控系統，認識其總線及數據線的通信傳輸路徑是非常必要的。CA6HP19Z自動變速器總線及數據線傳輸路徑如圖7所示，圖7中的元件標號和術語功能的含義見表5。

(3)自動變速器的檢查控制信息

在寶馬新5系車型中，車載顯示器又稱為中央信息顯示器(CID)。CID安裝在儀表臺的中央，操作中央扶手座處的控制器(CID操作按鈕)，可以實現對CID的控制及顯示功能。CID屬于K CAN總線上的用戶，網絡通信連接如圖8所示，圖8中的元件標號和術語功能含義見表6。

2.總線網絡技術與懸架動態行駛穩定控制系統

寶馬7系E65/E66頂級豪華760Li車型上安裝了一種網絡控制功能非常先進的懸架控制系統，即動態行駛穩定(ARS)控制系統。

表5 圖7中的元件標號和術語功能含義

ARS控制系統由液壓閥體、方向閥、故障安全閥、穩定桿裝置(兩個)、傳感器元件(橫向加速度傳感器、前橋壓力傳感器、后橋壓力傳感器、選擇器位置傳感器)以及ARS控制模塊組成。下面將對與網絡控制有關的ARS控制模塊作簡要介紹。

由于ARS控制功能直接關系到車輛行駛的安全性，因此ARS控制模塊需及時獲取車速和傳動系統扭矩等信息，屬于PT CAN總線上的用戶。ARS控制模塊的工作電源由電源模塊PM提供，只有接收到從CAS控制模塊傳送來的CAN總線數據信息才能激活ARS控制模塊。

在車輛啟動后，ARS控制模塊首先進行的是車輛信息驗證工作，即對CAS控制模塊發送來的車輛VIN碼和自身設定的VIN碼進行確認。若檢驗合格，則ARS控制模塊開始對所有的輸出信號進行短路和斷路檢查；若發現存在故障，則執行器將關閉，系統進入安全行駛模式。另外，當系統電壓過高或過低時，ARS控制功能也將被關閉。ARS控制模塊的線路連接如圖9所示，圖9中的術語功能含義見表7。

表6 圖8中的元件標號和術語功能含義

(1)輸入信號

ARS控制模塊接收的輸入信號包括橫向加速度信號、PT CAN 總線信號、前橋回路液壓信號、后橋回路液壓信號、選擇器位置識別信號、液壓油油位信號等。

在以上這些傳感器類信號中，橫向加速度信號是最重要的。ARS控制模塊根據橫向加速度信號和由PT CAN發送來的數據信號(如行駛速度信號、轉向輪角度信號、偏轉率信號)確認車輛當前的行駛狀態，并適時地對穩定桿裝置進行調控。

(2)輸出信號

ARS控制模塊通過電控方式對前橋壓力控制閥、后橋壓力控制閥、方向閥、故障安全閥進行控制，同時向傳感器元件輸出5V工作電源。壓力控制閥、方向閥、故障安全閥都屬于電磁閥元件，ARS控制模塊輸出的工作電流為脈沖式，電流大小被持續監控，以確認電磁閥性能的可靠性。

ARS控制模塊通過PT CAN總線向DME控制模塊發送前橋/后橋的泵壓負載請求信號，相應提高發動機的輸出動力，與ARS控制系統的工作負荷相適應。

3.總線網絡技術與轉向柱控制系統

由于采用了整車總線網絡系統，因此5系E60/E61底盤車型配置的轉向柱控制系統由轉向柱開關中心(SZL)和多功能方向盤(MFL)兩大部件組成。轉向柱開關中心安裝在多功能方向盤的下方，兩者的控制模塊都具有獨立的診斷和總線通信功能，通過卷簧完成相互之間的數據傳輸。下面將對與網絡有關的轉向柱開關中心、轉向柱控制系統的信號傳輸路徑和功能作簡要說明。(1)轉向柱開關中心

下面介紹與轉向柱開關中心有關的部件和功能。

①安全氣囊系統的衛星式傳感器

由于方向盤上安裝有安全氣囊，而且E60/E61底盤車型的安全氣囊系統采用Byteflight總線通信技術，因此轉向柱開關中心相當于一個衛星式傳感器。當然，它也屬于底盤通信數據線用戶。

②Byteflight總線通信功能

作為轉向柱上各類操作按鈕/開關的控制中心，轉向柱開關中心控制模塊將相應的電信號通過Byteflight總線發送出去，然后由網關模塊進行通信協議解碼后，發送到其他控制單元或控制模塊中，實現相關的控制功能。

③轉向角傳感器

在轉向柱開關中心內部集成有轉向角傳感器。轉向角傳感器信號由轉向柱開關中心控制模塊通過Byteflight總線發送出去，通過網關模塊進行通訊協議解碼后，再傳送至DSC控制模塊或其他控制模塊，實現相關的控制功能。

表7 圖9中的術語功能含義

(2)轉向柱控制系統的信號傳輸路徑和功能

①左上方組合控制桿

轉向柱左上方的組合控制桿由一個控制桿部件和兩個點動按鈕組成。控制桿部件作為轉向燈/前照燈變光開關，可以向4個方向操作。兩個點動按鈕是BC按鈕和CC按鈕，按動上方的CC按鈕可以激活儀表板右側發動機轉速表中的信息顯示功能；按動下方的BC按鈕，可以激活儀表板左側車速表中的信息顯示功能。

組合控制桿轉向燈/前照燈變光開關的信號傳輸路徑是當駕駛員操作組合控制桿時，會有一個燈光指令信號傳送至燈光控制模塊，其具體傳輸路徑如下：轉向柱開關中心→Byteflight總線→安全和信息網關控制模塊→K CAN總線→燈光控制模塊。

出于安全考慮，轉向柱開關中心與燈光控制模塊之間有一根輔助數據線。當總線通信出現干擾問題時，仍能夠通過該數據線將控制桿的開關位置信號傳送至燈光控制模塊。由于傳送的是模擬電壓信號，所以需要由燈光控制模塊對信號做進一步的運算分析。因此，當以這種輔助方式進行數據傳輸時，存在以下局限性：只有在組合控制桿的開關處于保持位置時，遠光燈和前照燈變光控制功能才能被激活；只有在組合控制桿的開關處于保持位置時，轉向燈控制功能才能被激活，且無持續閃爍及自動復位功能；當有撞車信號或防盜報警裝置進入戒備狀態時，外部燈光閃爍報警功能處于失效狀態。

軸向點動按鈕的信號傳輸路徑是當駕駛員按動BC按鈕或CC按鈕時，會有一個信號傳送至儀表板，信號傳輸路徑如下：轉向柱開關中心→ Byteflight總線→安全和信息網關控制模塊→K CAN總線→儀表板。

②左下方組合控制桿

位于轉向柱左下方的組合控制桿由一個控制桿、一個點動按鈕和一個滾花輪組成。該組合控制桿適用于定速控制功能，因此又稱為定速控制開關。

當駕駛員操縱組合控制桿或點動按鈕時，會向DME控制模塊傳送一個信號，信號傳輸路徑如下：轉向柱開關中心→Byteflight總線→安全和信息網關控制模塊→K CAN總線→DME控制模塊。

當駕駛員操縱滾花輪時，會向自適應控制系統(ACC)的控制模塊傳送一個信號，信號傳輸路徑如下：轉向柱開關中心→Byteflight總線→安全和信息網關控制模塊→K CAN總線→ACC控制模塊。

③右下方組合控制桿

位于轉向柱右下方的組合控制桿由一個控制桿部件、一個點動按鈕和一個滾花輪組成。該組合控制桿用于雨刮、噴水等控制功能，因此又稱為雨刮器開關。

當駕駛員操作該控制桿時，會向車身標準模塊傳送一個信號。當駕駛員操縱點動按鈕或滾動花輪時，對于沒有雨水/駕駛燈傳感器的車輛來說，會向車身標準模塊傳送一個信號；對于有雨水/駕駛燈傳感器的車輛來說，會向雨水/駕駛燈傳感器模塊傳送一個信號。因此，雨刮器開關信號的傳輸路徑如下：轉向柱開關中心→Byteflight總線→安全和信息網關控制模塊→K CAN總線→車身標準模塊或雨水/駕駛燈傳感器模塊。(全文完)