奥迪A6轿车是第一辆在发动机的控制管理中使用西门子VDO公司研制开发的EMS 2软件、硬件系统的轿车。奥迪A6既可以配备柴油发动机,也可以配备汽油发动机。仅汽油发动机就有V6-2.4L和V6-3.2L两种排量的类型,它们均可以利用西门子VDO公司研发的32位软、硬件系统对发动机的燃烧过程进行检验与控制。这种软、硬件的模块式结构也被称为“电子平台结构”,被西门子VDO公司认为是最有发展前途、最适合未来需求的解决方案。
相互独立的程序包
软件是由一个个程序包构成的总体,在物理意义上,每个软件程序包都是一个完全独立的个体。对新型A6所使用的发动机,西门子VDO公司只需编写专用的特殊软件程序,编写那些与发动机硬件有关的软件控制程序。
在软件的最高控制层上,分为系统参数与硬件模块,它们分别对奥迪A6的发动机和整个A6轿车的行驶状态进行控制。最高控制层的下一层是与发动机控制有关的部件控制软件,比如在EMS 2系统中,控制层面共有18个类别,而在这18个类别中,又包含了总共60多个独立的功能软件包,如专门控制点火绕圈的软件包。西门子VDO公司打算将这种EMS 2软件平台的结构用于整车控制的电子系统中。
与硬件设备有关的控制功能(例如燃烧过程的控制)专门集中在一起,构成了一个发动机燃烧控制模块。在该模块中,又有着与发动机硬件有关的、不同燃烧过程控制调节的软件包。这样一来,就可以实现快速编写不同类型硬件设施的发动机燃烧控制软件,并将这些软件包集成到现在的发动机控制程序中。
图1:Hirschmann奥迪A6车载天线的生产线
传感器集成在系统之中
奥迪A6电子控制系统的心脏是Continental Temic 公司生产的电子控制器,它统一管理和协调着软件的各种算法语言,对从汽车发动机离合器工作、整车的动态行驶到驾驶的舒适性进行全程“服务”,以保证奥迪A6的发动机达到耗油量最少。用于发动机转速监控的传感器、用于发动机工作压力和工作温度检测的传感器以及变速器附件控制的传感器等,已经完全集成在整个电子控制系统之中了,这样将大大地减少传感器连接的工作量,也减少了变速器控制器的重量。
50个控制器,2种控制总线
Continental Temic公司也生产总线控制器。5种CAN总线和Most光纤控制总线系统将50多个不同的用于行驶舒适性、安全性、发动机驱动和多媒体功能的电子控制器连接在一起,构成了一个功能齐全、效力强大的电子控制网络。总线控制器主要负责对不同控制器信号流的管理,它们保证这些控制信号正确无误,监控着各个控制器的激活状态,避免蓄电池漏电。
奥迪A6车门电子控制系统经常完成的一些工作还包括:检查车窗开启手柄是否锁死、调节车外电加热后视镜、集中保护自锁和不同灯光的控制。这些“附加”的工作任务在Continental Temic公司生产的奥迪A6车门电子控制系统中已经成为“常设”的监控任务,利用车门电子控制系统中的接口就可以方便、快捷地实现车门开启、后视镜调节以及驾驶员座椅调节控制等。
在奥迪A6后备箱中的电子控制器是由Hella 公司提供的,它除了完成传统的后备箱盖锁死保护的工作以外,其CAN总线系统连接的控制器还掌管着后备箱灯光的控制与故障诊断、分散式电机的控制和汽车防盗报警装置的控制,整个系统由各个独立的子系统组成,可以紧密地集成在一个紧凑的容器内。
另外,Hella 公司还为新奥迪A6提供了电动油门控制器,以取代传统的机械式油门踏板结构,这种电控油门是由许多标准部件构成的,体积非常小。
图2:奥迪A6的多功能控制器是由Continental Temic公司生产的电子控制器
下载天线的新功能
Hirschmann Electronics公司为新奥迪A6轿车提供车载天线系统——这是一种适用于音频、视频信号以及移动式无线通信工具和卫星导航系统的车载天线,除此以外,该系统还能接收无线自锁保护系统和远程遥控加热系统的信号。
整个天线系统完全集成在新奥迪A6的车架内,它由安装在后窗上方的电子模块和敷设在后窗玻璃上、由极细的金属丝构成的天线组成。在车窗处敷设天线所用的粘接材料满足了奥迪A6后窗特殊的工作条件和要求(如热辐射、紫外线照射以及雨水和露水的浸渍)。
图3:Preh公司为奥迪A6的MMI驾驶控制操作部件研制开发的光学编码器
天线系统中的专用滤波器可以保证在接收到不同的信号时有最佳的接收效果。
车载天线的电子模块不是与奥迪A6的车架固定连接成一体的,它安装在车架的专用支架上。这种“即插即用”原则的车载天线可以大大加快奥迪A6在生产线上的装配速度,又极大地方便了车载天线系统的维护保养。
图4:由Hella 公司生产的CAN总线电子控制器取代了多个单独的电子控制器
同心协力
MMI、I-Drive ZBE 和HMI等——这是汽车生产厂家们经常使用的对驾驶操作控制系统的一些缩写词,虽然它们的名称各不相同,但这些各种各样的驾驶控制系统都是为了保证汽车的驾驶控制安全可靠和灵活方便。
新型奥迪A6使用的MMI多媒体驾驶控制系统是由Preh公司生产的。这种从2002年前就开始应用于奥迪A8的MMI驾驶控制方案使得一些复杂的功能易于被驾驶员所掌握和使用。
在重要的调节技术中,Preh公司的工程师们没有采用传统的方法——利用标准的部件,他们研制开发了一种获得了专利技术的光学编码器。
Preh公司研制开发的软件不仅仅要与奥迪公司系统相互兼容,而且也必须与Harman- Becker公司和西门子VDO两家信息技术专家的系统相互兼容,这种光与电的有机结合是通过一个专门设计的特殊部件来实现的。
如果驾驶员按下了中央控制器调节器,他首先听到的是金属之间“碰撞”所发出的声音。整个电-光控制调节系统可以防止飞溅液体的侵入,有很好的防水性能,这在新奥迪A6的MMI系统中是非常重要的一项安全保护措施,因为在新奥迪A6的MMI系统后是专门用于盛放饮料的装置。对这套MMI驾驶控制系统的要求还有很多,例如在日光条件下有很好可见性、非常精密的按键间隙等。
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