宝马E65轿车中使用了3个新总线系统,其中两个总线系统是通过光缆连接的,这两个新型光学总线系统分别为MOST总线多媒体传输系统和Byteflight (BMW安全总线系统);第3个总线系统是由两根绝缘的铜质双绞线构成的K-CAN(车身控制器区域网络)总线。K-CAN总线替代了K车身总线,它被划分为两个区域,即K-CAN系统总线和K-CAN外围总线。
1 Byteflight(BMW安全总线系统)的结构
Byteflight是整个E65车辆电源系统的一部分,它通过中央网关模块ZGM与K-CAN,PT-CAN和诊断总线相连,其结构如图1所示。
2 Bytefligh的特点及注意事项
2.1 Bytefligh的插头系统
与MOST总线不同,Byteflight是一个双向传输数据的星形总线,这意味着每个控制单元只有一根光缆线。发射器紧靠接收器之上,这两个部件都集成在控制单元的插座内。因为与MOST总线不同,所以需使用另一个插头系统(图2),因为在Byteflight中二极管直接接触,所以必须在光纤伸出端加一个翻盖,以避免其损坏及脏污,插接时这个翻盖自动打开。
在右侧插头中灰色翻盖被向后推移(插接时自动打开),光缆的端部伸出。
2.2光脉冲的衰减
光缆内光脉冲的发射距离越大功率损失也越大,这种自然形成的功率损失被称为衰减(图3)。衰减量不允许超过某个规定值,否则相应控制单元内的接收模块将无法再处理这个光脉冲。有两种基本形式的衰减:自然衰减和故障衰减。自然衰减是由光脉冲从发射模块至接收模块走过的距离而产生的;故障衰减是因为光脉冲传输区域有缺陷而产生的。
2.2.1故障衰减及其原因
信号质量好坏的一个标准是衰减程度,导致衰减过大的原因可能有以下几方面:光缆弯折半径小于50 mm;光缆对折;光缆被压坏或受压;光缆包装层受损;光缆过度延伸;在敞开的端面上有污物或油脂;在敞开的端面上有刮痕;光缆过热。
弯折半径。塑料光缆的弯折半径不允许小于50 mm,这个尺寸相当于一个饮料罐的直径。塑料光缆的弯折半径小于该尺寸时会影响光缆的功能,也会导致塑料光缆毁坏,在弯折半径过小的位置处光线将从光缆中射出(图4),因此在光纤与包层之间的分界面上会导致光束的入射角较大,光束不再被反射。
对折。装配时绝不允许将光缆对折,因为这样会损坏包层和光纤,光线将在对折位置处出现局部散射,造成传输速度降低,即使短时对折一下也会毁坏光缆(图5)。
压痕。因为压力可以使导光的横断面永久变形(图6),所以还必须避免出现任何压痕,否则会丧失光线传输能力。过紧的导线扎带增加了作用在光缆上的横向力,会在光缆上形成这样的压痕,在温度较高时这种影响将更强烈因为此时导线扎带会箍得更紧,此区域内衰减提高,其功能受到严重干扰。
磨痕。与铜导线不同的是,光缆磨坏时不会造成短路,但会导致光线损失或外部光线射入系统受到干扰或完全失灵(图7)。
光缆过度延伸。光缆受拉后芯线伸长、光线横断面减小,会导致光线通过能力减小,衰减增大(图8)。
光缆端面有污物或刮痕。假如光缆端面有污物或刮痕,虽然其设计结构避免了无意中接触光缆端面,但不适当的处理也会导致故障的发生,光缆端部的污物阻止光束通过,这些污物将光线隔绝由此造成衰减过大(图9)。端部刮痕使射至其上的光束发生散射(图10),这样到达接收器的光量较少。
光缆过热。因为光缆会受热损坏,所以在进行喷漆作业时还要遵守新的工艺要求,使修补漆干燥时的最大允许温度不可超过85℃。
2.2.2涉及光缆操作的注意事项
进行车辆导线束方面的工作时,必须非常细心,因为与铜导线相比,光缆损坏时不会导致故障立即发生,而是在客户以后使用车辆时才表现出来。另外,目前只允许从控制单元至控制单元对MOST光缆进行一次维修,还不允许对Byteflight进行维修。
3故障诊断
对Byteflight诊断的目的就是能可靠地确定损坏的组件,通过相应硬件和软件内预设的检测程序可以识别控制单元内和外围设备内的故障,确定的故障存储在故障代码存储器中,通过诊断工具进行读取。车辆与诊断工具之间的数据传输使用车辆内的诊断总线(D-Bus)。宝马E65车诊断总线上被赋予了新的内容:数据传输速度为115 kB/s;车辆内仅有一根诊断导线(TxD),而取消TxD 1导线;只能通过权限才可进入诊断系统;采用KWP 2000诊断协议;统一了诊断结构和所有控制单元的结构。宝马E65车使用了“BMW fast”(BMW fast access for service and testing,即快速执行售后服务和测试)的新概念。这一概念以国际标准ISO 14230框架规定的诊断协议KWP 2000为基础,诊断通讯完全按CAN总线传输协议进行传输。
Byteflight诊断总线连接在中央网关模块上,,除MOST总线以外的所有总线系统都与ZGM中央网关模块相连。可以通过诊断插座(OBD)将诊断工具连接到车辆上,TxD导线连接在OBD诊断座的端子7上(图11),通过该端子与中央网关模块连接在一起。