A8的整车网络拓扑
所有ECU在整车的位置如图1所示,整车网络拓扑如图2-1所示。主要采用的还是CAN和LIN总线, 在驾驶员辅助系统和信息娱乐系统中采用了以太网或LVDS,当中也融入域控制的理念,比如舒适系统中央控制单元、供电控制单元等。但是相对特斯拉model 3的网络架构而言,还是有一些差距,如图2-2所示。
下面捋一捋A8网络架构中用到的总线类型,所有总线的速率如图3所示。LVDS总线与CAN总线一样使用差分信号,但是LVDS采用的差分电平较低,大约为0.3V。其主要应用于操作液晶显示屏,在A8上LVDS用于信息电子控制单元、组合仪表控制单元,以及两个MMI触屏之间的图像数据传输。以太网,A8上使用的100M以太网,用于车辆诊断仪和网关之间的通信,和信息电子控制单元和驾驶员辅助系统控制单元之间的通信。在车辆诊断仪和网关之间采用以太网之后,大大降低了软件升级的时间。FlexRay与CAN总线相比,数据传输速率更高,且可靠性更高,主要用于车辆的行驶动态控制和驾驶员辅助系统。其详细特点如下所示:“Data 0” 数据0,正极线低电平,负极线高电平“Data 1” 数据1,正极线高电平,负极线低电平FlexRay与控制单元的实际布置情况如图4所示,MOST是一种光纤数据总线,其是Media Oriented System Transport的缩写,以为面向媒体的系统传输,传输速率为25Mbit,主要用于连接信息电子控制单元,组合仪表内控单元,前挡投影控制单元,DVD换碟机,TV协调器,数字音响包控制单元,如图5所示。A8上引入了诊断防火墙,用于防止车辆在行驶过程中对车辆敏感数据造成影响,在数据诊断接口中存储有白名单,用于哪些服务可以被准许。其中白名单有:诊断登入,读取故障存储器,读取测量值,所有的网关服务等,阻止的服务包括激活执行元件,检查软件管理控制单元的配置等。在诊断方面,A8配置了DoIP,支持CAN和以太网诊断协议。示意图如下。在搭载48V轻混系统的奥迪A8上,分布有12V供电系统和48V供电系统,下面我们来详细看看。首先从12V供电系统开始,详细的供电单元如图7所示。12V蓄电池安装在尾箱右侧的围板内,根据车辆的装备情况,使用不同规格的蓄电池来适应不同车辆的特殊需求,蓄电池的类型有EFB(Enhanced Flooded Battery)和AGB(Absorbent Glass Mat),两种电池的规格如图2所示。在蓄电池的正极装有保险丝支架和蓄电池切断点火器,在约束系统触发的情况下,激活蓄电池切断点火器,切断起动机、预热塞、二次空气泵以及散热风扇的供电。在蓄电池的负极上装有蓄电池监控控制单元,该控制单元与搭铁构成一个整体,主要用于监控蓄电池的电压、内阻。如图9所示。12V供电系统中采用有铝线、铜线。其中蓄电池主线用的是铝线,其用红色PVC层来绝缘,线的横截面积为150mm2(如图10所示),此外还是用了2.5/4.0/6.0mm2的路线,但是铝线的使用量少,大部分还是使用的铜线,从CAN总线网络使用的0.13mm2到大功率用电器使用的75mm2。48V主要用于皮带驱动的启动发电两用电机。启动发电两用的电机在作为发电机时,其功能就是为48V供电网提供电能,作为起动机时,用于启动车辆,变压器是48V和12V供电网之间的连接部件,如图11所示。电能的管理是通过数据总线接口J533实现的,负责12V和48V供电网的电能管理,J533从蓄电池的监控控制单元获取12V蓄电池的状态信息,通过LIN总线与J533进行通信。启动发电两用电机的信息通过子总线发送至发动机控制器单元,然后通过FlexRay总线发送至网关。网关通过CAN总线与变压器和48V蓄电池进行通信,如图12所示。