奧迪新Q7數據總線技術解析

劉立展

奧迪新Q7使用的數據總線。

┃圖1

從圖1可以看出，新款奧迪Q7使用了五種數據總線，CAN總線、FLexRay總線、MOST光學總線、LIN總線、LVDS總線。下面解析以下三種新的總線。

一、FLexRay總線

FLexRay總線是一種新的數據總線，FLexRay指的是Flex = 靈活，Ray = 鰩魚，使用 FLexRay的目的是提高車聯網的數據傳輸率，實現實時功能和確保故障安全性。FLexRay總線采用電子雙線式總線系統，數據傳輸速率最高10Mbit/s，FLexRay的兩條導線命名為總線正線和總線負線，兩條導線的電壓在最低1.5V和最高3.5V之間變化。

FLexRay工作時存在3種信號狀態:①空閑狀態。兩條總線導線的電壓為2.5V；②數據 0狀態。總線正線的電壓較低，而總線負線的電壓較高；③數據1狀態。總線正線的電壓較高，而總線負線的電壓較低。數據總線診斷接口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上敷設有6條支線，如圖2即支線1 - 5及支線8。最新規格的J533上留有支線6和7的針腳，但尚未實際敷設。

FLexRay總線6條支線上的控制單元有:

支線1:發動機控制單元，ABS控制單元。

支線2:自動變速器控制單元，轉向助力控制單元。

支線3:底盤控制單元，駕駛員輔助系統前部攝像頭控制單元，轉向柱電子裝置控制單元。

支線4:安全氣囊控制單元。

支線5:車距控制系統控制單元2，車距控制系統控制單元1。

支線8:后橋轉向系控制單元。

在每條支線的末端，相應控制單元內都安裝有2個電阻，如圖3，每個阻值47Ω，即總共94Ω。所謂的“中間控制單元”每個包含2個電阻，每個阻值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，用萬用表在各個控制單元上測得。如果某條支線上發生對正極或對地短路，則整條支線都會失靈，但其他FLexRay 支線會繼續工作。如果某條FLexRay導線斷路，則所有位于斷點后方的控制單元的通信都會斷開。如果“中間控制單元”斷電，則其將無法繼續通信，不過位于其后方的控制單元仍可繼續參與通信，前提是信號能從“中間控制單元”的電路板上通過。

【例】用朗仁科技H6汽車智能診斷平臺查看J217自動變速器控制單元的數據通信狀態，方法如下:

選擇大眾→變速器→數據流→默認數據流→數據總線1的通信狀態。從圖4數據流可以看出，發動機、制動、空調、ACC（值)處于未激活狀態，也就是說跟變速器控制單元沒有數據在傳輸。如果有數據在傳輸，（值）將會變成激活狀態。假如支線2變速器控制單元通信導線斷路或短路，則數據流（值）將一直處于未激活狀態。

二、MOST光學總線

MOST光學總線，此種數據總線系統的名稱取自“Media Oriented S y s t e m s T r a n s p o r t（M O S T）Corporation / 媒體導向系統傳輸集團”。該集團由各大汽車制造商及其供應商和軟件企業共同締造，目的是實現一種統一的能夠快速傳輸數據的總線。

┃圖2

┃圖3

┃圖4

┃圖5

這種技術用在奧迪各款車型中的信息娛樂系統上。MOST150的數據傳輸速率約為150Mbit/s，在奧迪Q7 MOST環中，如圖5，連接了5個控制單元:信息電子系統控制單元1、電視調諧器、數字式音響套件、DVD轉換盒、組合儀表。

奧迪Q7上的信息電子系統控制單元1 J794除了充當MOST總線的系統管理器外，還有連接數據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MOST總線的一貫處理方法，各控制單元間用一條斷環診斷電氣導線互相連接。該導線僅用于在出現故障時診斷斷環情況，在MOST150上出現光學故障時，必須使用一種經過改動的工具——光學替換控制單元VAS 6778診斷。

三、LVDS總線

LVDS總線，如圖5，這種數據總線傳輸電壓較低，與高速CAN總線系統相似，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、環境攝像頭控制單元J928、信息電子系統控制單元1 J794和組合儀表控制單元J285之間的圖像傳輸。

LVDS導線與FLexRay導線類似有包皮，與FLexRay不同的是，LVDS導線的包皮不是用于防止機械磨損和防潮，而是用于屏蔽電磁干擾源，出現損壞時，每次都應整條更換。LVDS總線采用電子雙線式，無法通過一條導線傳輸數據，數據傳輸速率為200Mbit/s。如果需要查看LVDS總線通信狀態，則用朗仁科技H6汽車智能診斷平臺進入相應的控制單元數據流查看。