唐勁松 李臻



摘 要:針對大眾汽車從PQ35平臺至MQB模塊化再到基于MQB模塊化的電動汽車的供電端子新變化進行了深入的分析,并提出總結。根據大眾汽車電路圖,設計實驗,驗證了J965進入與啟動控制單元、j519車載電網控制單元、J764電子轉向柱鎖等核心部件處理15信號的邏輯過程。闡述了大眾汽車在上述三個技術狀態下15電的產生過程。總結了他們完整的端子供電控制的邏輯過程圖。
關鍵詞:MQB模塊化;端子供電策略;15電的控制;50電的控制
0 引言
所謂供電端子,是指大眾汽車電路圖中各類型供電的總稱。大眾汽車電路圖中對各供電端子進行了編號,常見的端子供電的編號如表。
1 基于PQ35平臺技術下的15電和50電的控制邏輯
PQ35平臺下的15端子供電:在大眾燃油汽車上,點火開關直接控制某些重要電路中的電源,該電源成為15電。但是由于汽車上用電設備的不斷增多,流經點火開關的電流不斷加大,經常會導致點火開關D的損壞。于是為防止這種損壞的發生。在PQ35平臺之后的大眾汽車上,點火開關D不是直接給用電設備供電,它只是產生檔位信號。在PQ35平臺之后上市的車型,點火開關為轉向柱開關控制單元j527提供信號,電流小到可以忽略不計,約為0.01A。如圖1所示。
15正電的形成:插入鑰匙,順時針擰動一檔,此時在點火開關中由KEYON 檔位經圖示紅色15號線向轉向柱控制單元j527提供15信號。當信號到達由轉向柱控制單元j527后,經如圖黑色15號線向j519中央電器控制單元傳輸點火開關D已打到KEYON檔的信號。j519中央電器控制單元向j329繼電器控制線圈供電。J329繼電器吸合工作,向汽車各系統提供電源。此時車內所有15號線的電源供給由工作的繼電器J329提供,15端子供電是車內大部分控制單元的電源。
PQ35平臺下50正電(啟動)的形成。當鑰匙順時針擰到底為KEYSTAR檔,點火開關D中紅色50號線有電,產生啟動信號。信號經過j527轉向柱控制單元的T20/18端子送到j519中央電器控制單元的G1端子。j519中央電器控制單元向啟動繼電器線圈中供電,繼電器吸合工作。向起動機供電。啟動機轉動帶動發動機。
通過以上描述我們可以知道,15端子不僅給發動機控制單元供電,也同時為其他車身控制單元供電。大眾汽車在PQ35平臺各端子控制的邏輯過程如圖3:
2 大眾MQB模塊化技術下的15電和50電控制邏輯的新變化
大眾汽車在PQ35平臺之后又推出了MQB模塊化和基于MQB模塊化的純電動汽車以及未來將上市的基于MEB模塊的純電動車I.D.3和I.D.4。由于新能源汽車已經不再裝備燃油發動機和點火開關D,照理15端子供電也應該一并取消。于是,人們就會有一個疑問:大眾新能源汽車的15電端子為什么還保留著呢?接下來,我們一起來分析一下大眾MQB模塊化中的汽車15端子供電和50電的新變化。如圖4,是MQB模塊下產生15電和50電的電路結構圖。
(1)首先,我們注意到大眾在MQB模塊下的汽車取消了機械點火開關D。原來通過擰動點火開關來獲得15電的方法已經不復存在。那么在MQB模塊下的大眾汽車,要獲得15電和50電只能依靠下列邏輯動作才能完成。這也是在MQB模塊下15電和50電的新改變:
1)必須是合法的鑰匙。在pq35平臺下,點火開關D通過識讀線圈閱讀鑰匙芯片的信息來確定鑰匙是否合法。在MQB模塊下,原來的識讀線圈功能,由安裝于J519車載電網控制單元中的防盜控制天線R47來代替。該過程從手接觸門把手開始。當手接觸到門把手上面的電容傳感器G415時激活J965進入和啟動控制單元。此時j965向j519發出喚醒信號激活J519,同時j965通過天線R134向鑰匙發出指令1信號。鑰匙在接收到J965發出低頻指令1信號之后向R47發出高頻的識別信號。J519將鑰匙的識別id發送給J965。J965將指令2發送給鑰匙。最后鑰匙將解鎖信號以高頻信號發送給天線R47完成鑰匙的合法認證,此時車門解鎖。
2)增加E378一鍵啟動開關,利用E378將駕駛員的意圖轉化成電信號。根據E378的結構,我們可以知道:駕駛員輕按按鍵,產生15電信號和S電信號;駕駛員較重地按下E378產生50電信號。
3)P/N信號,與pq35平臺的情況一樣,P/N信號是產生50電必不可少的信號。只是它的傳遞路徑有所改變。在PQ平臺下,P/N信號由換擋開關E313直接傳遞給J623發動機控制單元。在MQB模塊中,信號是由J743機電控制單元傳遞給J623發動機控制單元的。
4)在MQB模塊中。F制動信號和F47離合器信號,是由制動開關和離合器開關傳遞給j623發動機控制單元的。需要說明的是,F47離合器信號只有在手動擋的車輛中才有。
5)J965、j519、J764處理15請求信號的邏輯過程。該過程我們通過實驗予以驗證。如圖,是J965\J519\J764網絡結構電路圖。在這一過程中,我們首先要確定15信號是否通過J533網絡進行傳遞?
為此,我們試驗斷開J533網絡接口,如圖7斷開J533網關T20/5 \ T20/15。我們可以觀察到。儀表工作是正常的,而且電動門窗和天窗工作正常。產生的故障現象是:儀表的故障燈閃亮。進一步讀取故障代碼和數據流如圖5。
由此可以見15電是接通的。舒適can網絡起到監控的作用,發出了報警。因此,網關j533不傳遞15電信號。J533在電路結構中的作用將在另外的文章里面闡述。
進一步斷開j519的網絡連線T73a/16 \ T73a/17 。如圖6,該故障導致儀表不工作,發動機不能啟動。因此,在15電信號的傳遞路徑中,j519肯定是其中重要的一環。
斷開j764的網絡連線T4/1 \ T4/2 。如圖7,該故障導致儀表不工作,發動機不能啟動。進一步讀取數據流。可以發現J764的網絡故障導致沒有15信號的發生。
6)根據以上實驗,我們可以總結出以下信息:①15信號是在J965進入和啟動控制單元中產生的。是通過兩根連接在J965和J519之間的導線傳遞的,而不是通過CAN線傳遞。②控制單元之間的邏輯過程是:J965接收到E378的電信號,通過舒適CAN將E378的信號傳遞給j519。J519給J764發出電子轉向柱鎖解鎖的信號。J764解鎖。J764解鎖后將已解鎖的信息傳遞給j519和J965。J965產生15電信號,并通過兩根導線傳遞給j519。如圖8所示。
7)J519通過兩條支路輸出15電,分別是15a和15b。另外,通過舒適CAN對相關的控制單元進行監控。這和pq35平臺J519控制J329繼電器的一條之路的15電輸出有巨大的改變。
8)50電的產生是在15電產生的基礎之上的,J965通過單獨導線將50信號發送給j623。J623在接收到50信號后,結合機電控制單元發出的P/N擋信號和制動信號。控制J906和J907繼電器產生50電。MQB模塊完整的15電和50電的產生過程如下圖9所示。
3 基于MQB模塊開發的純電動汽車的15電控制邏輯過程的新變化
大眾汽車基于MQB模塊開發出了純電動汽車,代表車型有e-golf和e-up。由于這類電動汽車已經沒有了燃油發動機。因此“50電”的名稱被取消了。但類似50電功能的端子供電依然存在,所不同的是:它不再啟動發動機,而是接通電動汽車的高壓電源。因此在大眾純電動汽車上15電依然存在。
3.1 基于MQB模塊化技術的電動汽車15端子的激活過程
由于大眾純電動汽車也是基于MQB模塊開發的。因此供電端子的控制邏輯也基本是相同的。在這里總結一下大眾電動汽車15端子的激活過程:
4 結語
本文基于大眾PQ35平臺技術、MQB模塊化技術和電動汽車技術對汽車供電端子的控制邏輯進行分析研究, 首先根據PQ35平臺的車輛提出了完整的各主要端子供電的控制邏輯圖;然后根據MQB模塊化技術對15電和50電控制的新變化進行分析,并通過實驗結果總結出了 J965、j519、J764處理15請求信號的邏輯過程;最后根據純電動汽車的控制拓撲圖總結出了電動汽車15端子的激活過程。以上工作有利于在分析汽車相關故障時理清思路。也對高職院校相關課程有一定的參考價值。
參考文獻:
[1]《大眾汽車自學手冊SSP675》.
[2]Elsa-win.