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第三节 iDrive系统结构与工作原理

一、概述

iDrive系统是一个概念性的集成式多功能系统,而不是真实存在的一个独立于其他系统的控制系统。以宝马E65/E66车型为例,通过车身上各种显示器、开关、控制按钮所执行的操作功能,可多达700种。如果采用传统的操作方式,驾驶员将无法应付甚至出现不可挽回的行驶安全错误。为此宝马公司采用一种新的设计理念(包括人体工程学的应用),对这些操作功能进行整合处理,仅操作几个简单的控制开关和按钮,就能够通过仪表板或车载显示器获取相关信息,完成相应的控制功能。

“iDrive”属于宝马汽车公司专有的商标性术语,iDrive中的字母“i”具有特定的功能含义,它包括了interactive(交互)、intelligent(智能)、innovative(创新)、intuitive(直观)、integrated(整合)、informative(信息化)、inspired(灵感)等多方面含义。

按照iDrive系统的操作功能属性进行划分,可分为驾驶操作区和舒适操作区这两个部分,如图2-27所示。

图2-27 iDrive系统的驾驶操作区和舒适操作区

驾驶操作区是针对驾驶员设计的,如方向盘上的和仅供驾驶员使用的控制按钮及开关,所有与驾驶员相关的操作功能部件都布置在可立即接触到的区域。舒适操作区是针对驾驶员和前乘客设计的,相关的操作功能部件都设置在中央区域的操作面板附近。

iDrive系统按照功能的重要性分为了三个操作级别,第一个级别是与自动变速器换挡、雨刮喷水、停车制动器EMF有关的操作功能,这些功能对于安全驾驶来说非常重要,因此相应的控制按钮及开关都采用环绕方向盘的布置方式;第二个级别是经常使用的基本控制功能,如空调、灯光、收音机、后挡风玻璃加热等操作功能,这些功能所对应的控制按钮及开关,依然采用以往常规的布置方式;第三个级别是与辅助性驾驶、舒适及通信相关的操作功能,这些功能基本都通过仪表台中央区的控制面板及车载显示器进行操作。

iDrive系统的先进性体现在了以下几个方面。

(1)有效地减少了控制按钮及开关的数目,为驾驶员提供了一个整洁有序的操作空间。

(2)所有控制功能的操作都得到了简化,并赋予了逻辑性。

(3)将一部分显示功能从仪表板中分离出来,由车载显示器(CD显示器)取而代之,相关控制功能得到了多样化的信息显示效果,完整的信息操作菜单平行地分列在显示器界面中,使用起来方便而快捷。

(4)卓越的人体工程学以及直觉式操作方式的设计理念,确保驾驶员在最短时间内,对有可能发生的意外情况做出正确判断及操作处理。

二、驾驶操作区

(一)驾驶操作区的概况

iDrive系统驾驶操作区(Driving Area)的控制系统及部件包括点火开关(ZAS)和启动/停止按钮、集成有LCD显示器的仪表板、多功能方向盘(MFL)、转向柱开关控制中心(SZL)以及电动机械式停车制动器(EMF)的控制按钮。这些部件的安装位置见图2-28。

图2-28 驾驶操作区的相关部件

1—点火开关和启动/停止按钮;2—仪表板;3—多功能方向盘;4—停车制动器按钮

此外,一些直接关系到行驶安全性的操作部件,如自动变速器换挡杆、定速控制开关、转向灯/大灯变光开关等,都布置在iDrive系统的驾驶操作区。

(二)点火开关和启动/停止按钮

当驾驶员将点火钥匙插入点火开关(CAS座孔)中之后,踩住制动踏板,然后按住启动/停止按钮,车辆便能够顺利启动。前提条件是点火钥匙必须是授权合法的,且换挡杆处于P/N挡位置。

踩下制动踏板,反复按动启动/停止按钮,车辆供电系统的总线端状态就会循环变化。点火开关总线端控制流程如图2-29所示。

图2-29 点火开关总线端控制流程

(三)转向柱开关控制中心的操作部件

1.操作部件的分类

所有设置在方向盘和转向柱上的操作部件的功能指令信号,都由转向柱开关控制中心SZL进行数据处理和传送。这些操作部件按功能所属可分为以下4大类。

(1)方向盘上的各种控制按钮,包括收音机控制按钮、车载电话控制按钮、音量控制按钮、行车喇叭按钮以及未定义的MFL功能按钮。

(2)安装在转向柱上的4个柄状控制杆为转向灯/大灯变光开关(FAS)、自动变速器换挡杆开关、雨刮器开关以及定速控制开关(FGR)。

①转向灯/大灯变光开关。按动或拨动转向灯/大灯变光开关,可以对转向灯、大灯变光和停车灯功能进行控制。灯光控制信号的传输路径有两条:一是信号以数据电码的形式,首先由转向柱开关控制中心SZL通过Byteflight总线传送至SIM控制模块,SIM控制模块再将信号传送至ZGM控制模块,ZGM控制模块最后通过K CAN系统将信号传送至灯光控制模块LM;二是通过备用线将灯光控制信号直接传送至LM灯光控制模块,该信号属于模拟电压信号,独立于总线的数据电码信号。

另外在转向灯/大灯变光开关上,还设置有BC和CC按钮。按动这些按钮,可以调出平均油耗、平均车速、燃油储存量等信息。

②自动变速器换挡杆开关。对于新型的自动变速器电子换挡操作系统,在自动变速器和换挡杆之间取消了机械传动机构,换挡操作指令是以电信号的形式传送至EGS控制模块,再由EGS控制模块对电子液压单元进行控制,实现挡位的切换功能。与传统的机械式挡杆机构相比,这种电子换挡操作系统的先进性体现在以下几方面。

a.操作起来方便轻松。例如当点火钥匙从点火开关中取出之后,停车(P挡)锁止功能将自动激活。

b.由于取消了机械式挡杆机构,节省了大量空间。

c.由于在自动变速器和换挡杆之间消除了机械式挡杆机构,换挡操作时产生的噪声和振动得以消除。

d.电子换挡操作系统可以防止车辆被非法使用,传统的方向盘锁止机构也被取消了。也就是说,只有当EGS控制模块接收到车辆访问系统CAS发出的点火钥匙受权信号之后,自动变速器换挡杆开关的操作指令才能被EGS控制模块接受。

自动变速器换挡杆开关属于霍尔效应式电子元件,为了提高性能稳定性,在开关内部设置有7个霍尔传感器,当其中的一个传感器出现故障问题,其他的传感器能够对该信号进行备份,这样就避免因某个元件损坏而造成换挡失效问题,同时也延长了开关的使用期限。换挡杆开关的换挡功能操作方法见表2-2。

表2-2 换挡杆开关的换挡功能操作方法

换挡杆开关的信号传输路径是,信号首先由转向柱开关控制中心SZL接收,然后通过Byteflight总线传送至SIM控制模块,SIM控制模块再将信号传送至ZGM控制模块,ZGM控制模块最后通过PT CAN系统将信号传送至自动变速器控制模块EGS。出于安全因素考虑,换挡杆开关与EGS控制模块之间,连接有独立于总线数据传输功能的备用信号线。

③雨刮器开关。在雨刮器开关上,设置有一个轴向开关、间歇挡滚花轮和一个LED功能指示灯。按动轴向开关,可以激活雨刮器的雨水传感控制功能,此时LED功能指示灯处于点亮状态,雨刮臂将依据挡风玻璃上的雨量或雪量进行摆动。间歇挡滚花轮的功用是设置雨水传感器的敏感度,总共可以设置为4个级别。

④定速控制开关。E65底盘车型的定速控制功能(FGR),属于发动机控制系统的一项子功能,而且在原有的功能基础上,增加了一项多重速度控制功能。多重速度控制功能的优点是,不必预先将车速控制在设定值,就可以通过定速控制开关的编程功能,将车速直接设定在30km/h、60km/h或100km/h。为此在车速表的表盘内圈中,布置有若干个红色指示灯,指示灯与车速刻度相对应,当车速设定在某个速度值之后,该指示灯便激活点亮。

当踩下制动踏板、换挡杆挂入N挡或DSC功能激活之后,定速控制功能将自动取消。定速控制的操作方法见表2-3。

表2-3 定速控制的操作方法

(3)安装在转向柱左侧的转向柱电动调整按钮,分为半电动或全电动式的调整按钮,具体的工作原理见后述相关内容。

(4)方向盘加热按钮,安装在转向柱的左侧。当方向盘加热功能激活之后,按钮上的指示灯将处于点亮状态,每次持续加热的时间限制在15min。

转向角传感器集成在转向柱开关控制中心SZL内部,以上这些数据信息将由SZL控制模块处理之后,通过Byteflight总线发送至相关的控制模块。经由SZL控制模块传送数据信号的操作部件见图2-30。

图2-30 经由SZL控制模块传送数据信号的操作部件

1—MFL功能按钮;2—转向灯/大灯变光开关(FAS);3—自动变速器换挡杆开关;4—雨刮器开关;5—定速控制开关(FGR);6—方向盘加热按钮;7—转向柱电动调整按钮

2.总线传输路径的分类

转向柱开关控制中心SZL属于Byteflight总线上的用户,即SZL控制模块相当于ISIS系统(智能安全及综合系统)中的一个卫星式传感器控制模块,数据信息首先要由ISIS系统的主控模块(安全信息控制模块SIM)进行接收,然后通过Byteflight总线传送至中央网关控制模块。数据信息在那里按照所属功能类别进行处理,再通过以下总线传送至相关的控制模块。

(1)通过PT CAN总线传送与自动变速器(EGS)和定速控制(FGR)相关的数据信息。定速控制属于发动机控制系统的一项子功能,FGR数据信息被传送至DME控制模块。

(2)通过K CAN系统总线传送与雨刮及外部灯光控制相关的数据信息。相关部件包括雨水/驾驶灯传感器(雨刮间歇、AIC功能)、灯光控制模块(LM)、雨刮器控制模块(WIM)。

(3)通过MOST总线传送与车载通信及娱乐功能有关的数据信息。相关部件包括CD显示器、仪表板、导航电脑、天线放大器/调谐器、放大器(LOGIC7)、音响处理器、CD转换盒以及收音机系统控制器。

转向柱开关控制中心SZL的数据信息传输流程如图2-31所示。

图2-31 转向柱开关控制中心SZL的数据信息传输流程

1—驾驶员安全气囊;2—喇叭按钮;3—方向盘加热装置的温度传感器;4—方向盘的加热装置;5—Steptronic+按钮(右侧);6—Steptronic-按钮(右侧);7—MFL功能按钮(右侧); 8—自动变速器换挡杆开关;9—雨刮器开关;10—Byteflight总线连接器;11—方向盘MFL控制模块;12—卷簧;13—转向柱SZL控制模块;14—转向角传感器;15—方向盘加热按钮;16—转向柱电动调整按钮;17—定速控制开关;18—转向灯/大灯变光开关;19—MFL功能按钮(左侧);20—Steptronic+按钮(左侧);21—Steptronic-按钮(左侧)

(四)多功能方向盘的操作部件

E65/E66车型配置的多功能方向盘,是结构及功能较为复杂的方向盘,该方向盘上的操作按钮见图2-32。

图2-32 多功能方向盘上的操作按钮

1—Steptronic+按钮;2—Steptronic-按钮;3—S/M按钮; 4—上/下搜索按钮;5—可编程功能按钮; 6—电话接收按钮; 7—音量按钮; 8—声音输出按钮

1.Steptronic按钮

Steptronic按钮是霍尔效应式电子元件,出于使用方便考虑,Steptronic按钮被制成两个,分别安装在方向盘轮圈的左、右侧。操作Steptronic按钮,可以实现自动变速器的手动升降挡功能,前提条件是,使用方向盘右侧的MFL功能键盘上的S/M/D按钮,将Steptronic按钮设置为手动升降挡的工作模式。

GA6HP26Z型自动变速器具有6个前进挡,不断地点击Steptronic按钮,可以使变速器在M1~M6挡位之间变换。

Steptronic按钮的信号传输路径是,当按动Steptronic按钮时,信号首先由MFL控制模块通过卷簧传送至SZL控制模块,SZL控制模块再通过Byteflight总线传送至SIM控制模块。SIM控制模块继续将信号通过Byteflight总线传送至ZGM控制模块,最后由ZGM控制模块通过PT CAN总线传送至自动变速器控制模块EGS。出于安全因素考虑,Steptronic按钮连接有一条备用信号线,一旦总线通信功能出现问题,信号可通过备用信号线传送至EGS控制模块。

2.MFL功能按钮

方向盘上的左侧和右侧MFL功能按钮如图2-33所示。

图2-33 方向盘上的左侧和右侧MFL功能按钮

(1)左侧MFL功能按钮。方向盘左侧的MFL功能按钮由上至下的名称分别为声音输入按钮、音量调节按钮、电话接收按钮。按动声音输入按钮,可以激活声音处理系统的声音播放功能;按动音量调节按钮,可以对收音机、电话、TV、导航系统的音量输出进行调节;按动电话接收按钮,可以拨打或接听车载电话。

(2)右侧MFL功能按钮。方向盘右侧的MFL功能按钮由上至下的名称分别为S/M/D按钮、寻台按钮、可编程功能按钮。按动S/M/D按钮,可选择自动变速器的运动、手动和自动程序模式,对于美款车型来说,S/M/D按钮被L/D按钮所代替。按动寻台按钮,可以选择磁带、CD(Compact Disc)、MD(Mini Disc)、TV的节目菜单。可编程功能按钮除了具有功能指派的功能以外,还能够对点火钥匙的操作功能进行记忆。例如当使用不同的点火钥匙时,按动该按钮,可以对自动保持(停车制动系统)、空调内循环的工作模式进行编程,这属于驾驶员个性化设置的功能范畴。

(五)停车制动器按钮

具有自动电控功能的停车制动系统EMF首先运用在E65底盘车型中。当发动机启动后,EMF系统通过液压方式对前、后制动盘进行锁止控制。当点火开关关闭后,EMF系统通过两根拉索对后制动盘进行锁止控制。

停车制动EMF系统的操作方法是,打开点火开关,按动停车制动器按钮,激活或取消停车制动功能。关闭点火开关后,停车制动功能将持续起作用,此时停车制动器按钮上的指示灯处于点亮状态。此后只有打开点火开关,停车制动器才能被释放。

在车辆行驶期间,持续地按住停车制动器按钮,可以对前、后制动盘进行液压制动控制,直至松开按钮为止。这是EMF系统一项独特功能,如果出现某种紧急情况(如制动踏板卡死),驾驶员可以通过停车制动器按钮,对行驶中的车辆进行液压制动控制。

EMF系统的“自动保持”功能可以通过CD显示器的“车辆设置”菜单进行激活或解除。当发动机处于运转期间,如果通过停车制动器按钮解除了停车制动功能,那么“自动保持”功能也将同时被解除。另外,EMF系统的“自动保持”模式还可以用点火钥匙记忆功能启用。

三、舒适操作区

(一)舒适操作区的概况

舒适操作区(Comfort Area)包括与车载娱乐系统有关的部件和CD显示器,如图2-34所示。

图2-34 舒适操作区中的相关部件

1—CD显示器;2—带闪烁报警按钮和中控锁按钮的空调控制面板;3—音响控制面板;4—控制器(CD显示器操作件);5—电话控制面板

(二)CD显示器系统

CD显示器系统经过了数字化工艺的改良,功能强大,相当于一个集中了舒适性操作及通信功能的多媒体控制装置。为了使用种类繁多的各种控制功能,设置了一个单独的控制件,即CD显示器的控制器。控制器具有8个径向的操作方向和1个轴向控制方向,按照规定的步骤按动控制器,可以依次调出各项操作菜单并进行相应的功能设置。

1.CD显示器的总线结构

在总线结构的布局方面,CD显示器是一个比较特殊的部件。首先,它属于MOST总线上的用户,而且是MOST总线系统的主控模块。这就是说CD显示器不仅是MOST总线的功能驱动器,而且总线上各节点的控制模块都由CD显示器进行唤醒或休眠。由于MOST总线具有封闭环路的结构特征,节点上的其他控制模块的位置注册信息,必须由ASK控制模块传送至CD显示器,该控制模块才能实现MOST总线通信功能。

其次,CD显示器通过K CAN系统总线与中央网关控制模块ZGM相连接,也就是说CD显示器同时又是K CAN系统总线上的用户。因此从功能角度来看,CD显示器是MOST总线和K CAN系统总线的网关控制模块。需要说明的是,虽然仪表板也保留一条K CAN系统总线,但它不具有MOST总线和K CAN系统总线的网关功能,这条K CAN系统总线只作为备用数据线使用。

出于安全因素考虑,即使MOST总线损坏,CD显示器也能够显示相关故障警告信息及行驶速度信息。

用于操作CD显示器的控制器属于K CAN系统总线上的用户,控制器的指令信号由中央扶手座的控制模块BZM传送至CD显示器。

2.控制器

控制器安装在驾驶员和前乘客坐椅的中央扶手座上,并且按照人体工程学和最佳舒适度理念进行了优化设计,能够完成旋转、径向移动、轴向按动等多种操作方式,其中径向移动的操作方式对应于CD显示器初始界面的8个主功能菜单,见图2-35。

图2-35 控制器的径向移动操作方式对应的主功能菜单

1—显示屏的初始界面;2—控制器的操作方向

控制器采用一条16针的带式线束与中央扶手座的控制模块BZM相连接,位于中央扶手座的两个前座椅电动调整控制面板,也以同样的方式与BZM控制模块相连接。

3.CD显示器的界面

CD显示器的界面规划为4个显示区,上部长条形的显示区称为顶端状态显示栏,下部长条形的显示区称为底端状态显示栏;中部显示区则分隔成两部分,左边的称为控制显示区,用于选择菜单和显示功能状态,右边的称为辅助显示区,用于某些个性化功能的信息显示,例如从“车辆数据”菜单中调取的控制检查(CC)信息、导航信息、辅助简明信息等。

(1)状态栏显示区信息。打开点火开关,与车辆控制功能有关的最为重要的信息,将持续显示在顶端和底端状态显示栏中,如图2-36所示。

图2-36 顶端和底端状态显示栏中的信息

1—不可读的车辆管理信息;2—电话信号的接收强度;3—电话网络名称、或电话拨号或接收电话的号码;4—电话的功能状态,如电话接听时显示为绿色,无网络时为红色;5—TMC(交通信息频道)或VIC(交通新闻);6—车辆状况(检查控制信息或服务保养的基本状况);7—当旅程指导功能激活时显示的到达地名称;8—车厢内左侧区域的设置温度;9—车厢内左侧区域的通风状况;10—娱乐系统的工作状态(收音机、磁带、MD、CD、TV);11—车厢内右侧区域的通风状况;12—车厢内右侧区域的设置温度;13—日期;14—时间

(2)基本功能菜单。无论在何种情况下,只要打开点火开关,基本功能菜单的显示界面就会出现在CD显示器的屏幕中,如图2-37所示。

图2-37 基本功能菜单

1—空调状况;2—宝马服务援助;3—通信信息;4—车辆数据;5—辅助显示区;6—导航系统;7—帮助信息;8—娱乐系统;9—车辆设置

通常情况下,基本功能菜单保留在当前所选择的功能菜单后面,因此可通过移动控制器直接切换回基本功能菜单。如果按压住控制器,可以关闭基本功能菜单,但此时底端状态栏中的空调状况、娱乐系统、日期以及时间信息,依然保留在显示界面中。当关闭了基本功能菜单,如果按压或水平旋转控制器,可以两次激活基本功能菜单。如果在基本功能菜单的显示界面中,沿着水平方向,向某个功能菜单的方向移动控制器,即可打开该功能菜单的操作界面。另外,还可以通过以下相关的功能方式,激活CD显示器的信息显示功能。

①当一个高优先权的信息显示在CD显示器的屏幕中,如发动机油压过低的控制检查信息被激活。

②按动PDC(Park Distance Control)按钮,CD显示器的信息显示功能即自动激活。

③当接听车载电话时,CD显示器的信息显示功能将自动激活。

(3)“空调状况”菜单的信息显示。在基本功能菜单的界面中,沿水平向“空调状况”的菜单方向移动控制器,即可进入自动空调功能的菜单界面,如图2-38所示。

图2-38 自动空调功能的菜单界面

1—功能设置的侧边选择;2—重新设置空调工作模式,如自动、挡风玻璃、中部、脚部的吹风模式;3—下一页的功能菜单按钮;4—空调设置状态

旋转并按动控制器,可以选择需要设置的功能项目并进行确定。可设置的项目包括空调工作模式、辅助加热或通风状态以及座椅加热等。如果所需设置的功能项未显示在首页界面中,那么可以旋转控制器来选定左下角的功能菜单按钮,然后按动控制器进行确认,即可进入下一页的功能菜单界面。另外在辅助显示区中,会同时显示“on-board computer”信息或相关的帮助信息。

(4)“宝马服务援助”菜单的信息显示。在基本功能菜单的界面中,沿水平向“宝马服务援助”的菜单方向移动控制器,即可进入车辆服务功能的菜单界面,如图2-39所示。

图2-39 车辆服务功能的菜单界面

1—维修保养服务;2—车辆信息;3—紧急情况维修;4—宝马汽车经销商或服务站;5—最近的宝马汽车经销商或服务站;6—服务热线;7—交通信息;8—附加相关信息;9—车辆状态

当车辆需要故障救援时,可以通过车辆服务功能菜单的信息内容,查找到热线电话,并与车主的经销商或最近的服务站进行联系。在“车辆信息”项目中,提供了宝马汽车技术服务的详细资料。在“交通信息”项目中,提供了滚动播放的交通新闻。在“附加相关信息”项目中,提供了更详细的服务信息,如停车站、医院、旅馆等。在未来的日子中,随着互联网技术的普及,车辆服务功能菜单还将提供“在线服务”信息,如通过电子邮件的方式与经销商或服务站进行联系。

需要说明的是,车辆服务功能菜单只有获得适当的授权许可之后,才能完成相关的功能操作。使用者的授权状况可以在“车辆状态”项目中进行查询。另外在辅助显示栏中,还提供了车主使用手册的相关内容。

(5)“通信信息”菜单的信息显示。在基本功能菜单的界面中,沿水平向“通信信息”的菜单方向移动控制器,可进入与车辆通信功能有关的菜单界面,如图2-40所示。

图2-40 车辆通信功能的菜单界面

1—最频繁拨打的8个电话号码;2—最近接听的电话号码;3—按字母A~Z排列的电话本;4—按类别储存的电话本;5—电话本;6—下一页的功能菜单按钮

(6)“车辆数据”菜单的信息显示。在基本功能菜单的界面中,沿水平向“车辆数据”的菜单方向移动控制器,可进入与车辆数据有关的菜单界面,如图2-41所示。

图2-41 车辆数据的菜单界面

1—On-board计算机;2—On-board旅程计算机;3—限速;4—赛车计时;5—辅助显示区按钮;6—下一页的功能菜单按钮

在车辆数据的菜单界面中,包含了On-board计算机、On-board旅程计算机的显示信息以及限速设定和赛车计时等功能。在下一页菜单中,可以看到CBS(Condition Based Service)和检查控制系统(Check Control Systems)的内容信息。

(7)“导航系统”菜单的信息显示。在基本功能菜单的界面中,沿水平向“导航系统”的菜单方向移动控制器,可进入与车辆导航功能有关的菜单界面,如图2-42所示。

图2-42 导航系统的菜单界面

1—景观;2—目的地;3—方向指导;4—服务信息;5—辅助显示区;6—新路线;7—切换至辅助显示栏的按钮

此菜单提供了所有与导航系统有关的控制功能,导航地图显示在控制显示区中,也能够适当地缩放比例并显示在辅助显示区中。

(8)“娱乐系统”菜单的信息显示。在基本功能菜单的界面中,沿水平向“娱乐系统”的菜单方向移动控制器,即可进入与车载娱乐功能有关的菜单界面,如图2-43所示。

图2-43 车载娱乐功能的菜单界面

1—FM波段;2—AM波段;3—磁带或MD(Mini Disc)播放器;4—CD转换器;5—储存的收音机频道列表;6—记忆功能;7—下一页的功能菜单按钮

在车载娱乐功能的下一页菜单中,还将列出与视频有关的车载娱乐项目,如TV项目。

(9)“车辆设置”菜单的信息显示。在基本功能菜单的界面中,沿水平向“车辆设置”的菜单方向移动控制器,可进入与车辆设置功能有关的菜单界面,如图2-44所示。

图2-44 车辆设置的菜单界面

1—时间/日期/闹钟的设置;2—CD显示器的语言设置;3—激活/取消DSC功能;4—激活/取消DTC功能;5—激活/取消停车制动器EMF系统的自动保持功能;6—激活/取消停车距离报警PDC系统的显示界面;7—电子减振控制EDC系统的程序模式选择;8—多功能方向盘MFL的可编程功能;9—激活/取消电话的免提接听功能;10—激活轮胎压力报警功能;11—显示器单元的设置

在车辆设置菜单中,包含许多与驾驶员个性化设置相关的功能项目,如时间/日期的调整、CD显示器和仪表板的语言选择、CD显示器和仪表板的显示单元选择、MFL可编程按钮的功能指派、轮胎压力报警系统的初始化设置等。另外需要说明的是,DTC(Dynamic Traction Control)是指示DSC控制系统的动态牵引力控制功能,因此只有当DSC功能处于激活状态时,DTC功能才能够被选择。当DTC功能取消之后,仪表板中的DTC指示灯将被激活点亮。

(10)“服务模式(Service Mode)”菜单的信息显示。服务模式菜单能够提供CD显示器工作状态及使用者控制系统的相关信息,这是一个为维修技术人员设置的功能菜单,内容包括CD显示器的硬件/软件、MOST网络构架等重要信息,另外在服务模式菜单中,还增加了全面的便捷式诊断功能,相当于无需专用设备即可完成诊断数据扫描功能的检测仪,因此不允许普通的车辆使用者通过简单的操作方式,调出服务模式菜单的操作界面。

服务模式菜单的调取必须依据严格的操作步骤,首先要将CD显示器设置在基本菜单的显示界面,然后按照以下步骤进行操作。

①顺时针旋转控制器3次。

②逆时针旋转控制器3次。

③顺时针旋转控制器1次。

④逆时针旋转控制器1次。

⑤顺时针旋转控制器1次。

⑥按压控制器进行确认。

以上操作步骤正确完成后,即可进入服务模式菜单的显示界面,如图2-45所示。

图2-45 服务模式菜单的显示界面

1—MOST网络配置;2—MOST网络节点的列表(如AM/FM调谐器、ASK控制器、CD转换器、仪表板等);3—设置项目;4—返回按钮

CD显示器作为MOST总线的网关及主控模块,能够识别MOST网络中的节点数,即总线上总共挂接有多少个控制模块。当一个MOST网络组建成之后,CD显示器将依据节点数目列表,等待所有控制模块的应答电码数据。通常情况下,除了导航电脑指派了2个内在的应答电码,其余的控制模块都只有1个应答电码。当CD显示器对发送来的所有应答电码进行正确识别之后,MOST总线就能够正常工作了。另一方面,由于导航电脑指派了2个内在的应答电码,当MOST总线唤醒之后,CD显示器首先要搜寻导航控制系统,而其余的控制系统则处于“等待”的应答状态,这就是说导航控制系统具有通信优先权。当然,在MOST总线的数据通信过程中,数据的传输是有方向性的,这也是MOST总线一种独特的数据通信特点。

因此,MOST网络节点的列表是指MOST网络中的所有控制模块的节点配置信息。通常情况下,当选定某个控制模块后,CD显示器所显示的该节点的数据信息包括零件号、硬件版本、软件版本、编码索引、诊断索引、变量索引、制造日期、制造厂编号、版本目录信息、操作系统版本等。

而设置项目是指与MOST网络设置有关的服务功能,具体内容如下。

①将所有与车辆个性化和点火钥匙记忆功能有关的设定状态进行复位,即恢复到出厂设置状态。

②激活或取消收音机系统的RDS(Radio Data System)功能。

③注册或注销无线免提功能(SBDH)。

(三)加热和空调控制面板

在iDrive系统的舒适操作区中,设置有加热和空调(IHKA)控制面板。按照车辆实际的配置状况,加热和空调控制面板可选装“基本”或“高级”版本的样式,这两种版本在外观方面主要的区别是,基本版本的加热和空调控制面板上没有旋转式风量调节按钮(分左、右侧两个)。高级版本的加热和空调控制面板外观如图2-46所示。

图2-46 高级版本的加热和空调控制面板外观

1—辅助加热/通风指示器;2—旋转式风量调节按钮(左侧);3—闪烁报警灯按钮;4—旋转式风量调节按钮(右侧);5—旋转式温度调节/重置按钮(右侧);6—后挡风玻璃加热器按钮;7—自动(AUTO)工作模式按钮(右侧);8—制冷(AC)按钮;9—中控锁按钮;10—内循环/自动内循环(AUC)按钮;11—自动(AUTO)工作模式按钮(左侧);12—除霜按钮;13—旋转式温度调节/最大制冷(MAX AC)按钮(左侧)

在加热和空调控制面板上,集成了闪烁报警灯按钮和中控锁按钮等元件。闪烁报警灯按钮的工作条件是,如果点火开关打开至R或15号挡位,按动闪烁报警灯按钮,此时转向灯的方向指示功能将优先于闪烁报警功能。中控锁按钮则可以控制中控锁系统的联锁或解除联锁功能,控制的部件包括4个车门、行李厢盖和燃油箱盖。

(四)收音机系统控制器控制面板

ASK的英文全称为“Audio System Controller”,含义是“收音机系统控制器”。收音机系统控制器与其控制面板集成为一个总线部件,安装在加热和空调控制面板的右下方,因此布置在iDrive系统的舒适操作区中。收音机控制器面板外观如图2-47所示。

图2-47 收音机控制器面板

1—旋转/按压式控制按钮;2—退出按钮;3—摇杆式按钮

收音机系统控制器是MOST总线上的用户,控制面板上的旋转/按压式控制按钮,用于打开所有的音响功能,同时还能够对音量进行调节。控制面板上的退出按钮和摇杆式按钮,用于切换不同的音响功能,如磁带、CD、MD等。当选择了磁带播放功能之后,按动摇杆式按钮,可以完成快进和快退功能。

(五)车载电话控制面板

车载电话控制面板(Phone Board)安装在收音机系统控制器面板的左侧,也属于iDrive系统的舒适操作区中的部件。车载电话控制面板的外观如图2-48所示。

图2-48 车载电话控制面板的外观

按一下面板,车载电话控制面板就会弹出。将车载电话控制面板推入座槽中,面板就会自动被锁住。

四、仪表板

根据iDrive系统的设计理念,一种全新的KOMBI型仪表板配置在了E65/E66车型中。与早期的宝马仪表板相比,这种仪表板在设计期间所需要考虑的因素如下。

(1)将仪表板定义为iDrive系统的组成部件,安装在驾驶操作区中。

(2)所有与车辆驾驶有关的信息,都必须保证驾驶员能够通过视觉直接观察到,而且信息显示快速、内容便于理解。

(3)仪表板的信息显示技术突出了人体工程学的设计理念,许多信息都能够以图像方式进行显示。

五、连接服务

(一)功能概述

连接服务(Connected Service)具有特定的功能性概念,它是指具有网络性质的服务系统。连接服务概念是随着汽车网络通信技术的高度集成化而产生的。前面已经了解到,像E65这类新型的宝马轿车,驾驶员能够通过车辆的服务控制器和显示系统(如仪表板、带导航系统的on-board计算机、CD显示器),对相关控制功能和显示信息进行处理。这些服务控制器和显示系统都属于总线上的用户,为了增进网络连接的通信功能,宝马公司研发出了一种新概念的服务系统,称为Connected Service系统。

根据消费者的调查数据显示,未来对宝马汽车售后服务的需求体现在三个方面:一是准确的约定服务,特点是无信息遗失、问题早期发现、服务方式灵活等;二是快速的服务过程,无需长时间的等待;三是根据严格的检查条款,保证高质量的服务效果,同时还能够提供针对每个车主的个性化服务措施。

Connected Service系统完全能够满足以上售后服务的需求,在这个先进的服务系统中,以往书面化的检查条款被一个需求式的网络导向系统所替代,服务效果不仅能够得到最优化,而且服务过程更加快捷,其中也包括了服务顾问对车主信息的处理过程。从技术层面来讲,Connected Service系统的组件及服务功能包括了如下几个方面。

1.CBS

CBS(Condition Based Service)是连接服务系统的一项监控功能,它能够对车辆需要周期性保养的系统及相关部件进行监控,监控的方式有以下三种。

(1)通过传感器对发动机油液、空调滤清器、前/后制动摩擦片进行监控。

(2)依据时间对发动机油、空调滤清器、制动液的使用期限以及法定项目(如尾气排放)的检测时间进行监控。

(3)依据行驶里程对火花塞、制动摩擦片等部件的使用期限进行监控。这些服务项目称为SBA,能够通过仪表板进行显示,更详细的信息可通过CD显示器显示。

2.编码的点火钥匙

每辆宝马汽车出厂时,通常配备了3把已编码的点火钥匙。对于1998年之后生产的车辆,每一把点火钥匙都能够储存行驶里程和SIA数据信息。对于E65车型来说,由于配备的是新式点火钥匙(FBD点火钥匙或带遥控功能的点火钥匙),能够储存更详细的车辆信息,如车辆颜色代码、内饰板颜色代码以及通过CBS监控功能所发送的检查控制(CC)信息。因此从某种意义上来说,点火钥匙就相当于汽车的商业信用卡。

3.点火钥匙读取器

当车辆需要维修保养时,通过点火钥匙读取器(Key Reader)这个通信连接器,可将点火钥匙储存的资料读取出来,然后通过一个新的软件程序自动显示出来。这个软件程序称为DMS(Dealer Management System)系统,所显示的资料包括了车辆的基本数据以及与维修检查条款相关的信息。

4.服务接收模块

SAM是“Service Acceptance Module”的英文缩写。服务接收模块SAM1安装在服务顾问的工作区,它的功用是实现点火钥匙读取器与DMS系统之间的数据通信功能,或者是钥匙读取器与TKP(Due Date Capacity Planning System)系统之间的数据通信功能。

按照软件功能进行划分,SAM1又可扩展为2个功能级别——SAM2和SAM3。与SAM1相比,SAM2增加了遥控传送点火钥匙储存的数据资料以及服务中心数据库的数据资料的通信功能。而与SAM2相比,SAM3则增加了服务经销商与车辆之间的通信功能,这种通信功能可以协助解决诸如复杂电气故障之类的问题。

5.TeleService

TeleService是一种服务器,按照功能进行划分,可分为2个配置级别,即TeleService1和TeleService2,相关的服务功能如下。

(1)TeleService1。利用一个无线电控制单元,可以自动地或以手动方式将车辆信息发送至TeleService服务中心。如果发送的是维修服务电码,则可以携带相关的故障信息。如果发送的是紧急维修电码,则可以与当地的故障援助站取得联系。

(2)TeleService2。经过“TeleAbfrage”和“TeleDiagnose services”服务部门的授权许可,宝马维修站可以通过TeleService2服务器对车辆的电气故障进行遥控诊断。这种遥控诊断方式,可以完成故障码清除、控制模块设码/编程、电控系统快速扫描等多项诊断功能。因此,只要TeleService2的软件系统达到了相当的更新程度,那么车主无需再将车辆开到维修站,即可解决许多棘手的电气故障问题。

6.FASTA系统

FASTA是“Transfer and analysis of vehicle operation and service data”的英文缩写。严格地说,FASTA相当于一个先进的维修服务诊断程序,它不仅能够对车辆数据进行分析处理、提供最佳的故障解决方案,而且在维修车间进行故障诊断时,还可以通过OBD(on-board diagnosis)诊断座与GT1检测仪(DISplus)进行通信联系以及通过一个网络系统将数据传送至FASTA系统的中央数据库中。

FASTA系统最初的运用是从E46底盘车型开始的,当时只是一个初级版本的控制系统,并且有选择性地在欧洲和美国的几个服务站点展开。时至今日,FASTA系统已经普及到了所有宝马E65售后服务市场的站点。

7.连接服务系统的执行阶段

按照时间进行划分,连接服务(ConnectedService)系统有相应的执行阶段,如表2-4所示。

表2-4 连接服务系统的执行阶段

(二)CBS监控功能

1.功能描述

CBS具有两种监控方式:一是对所发生的故障问题进行监测并传送相关的警告信息;二是依据时间和行驶里程数,对常规的保养维护系统及其部件进行监测,当达到设定期限时,发送相关的提示信息。从某种意义上来说,CBS是针对车辆的使用过期部件或损坏部件而设计的监控功能。CBS监控功能的先进性包括了以下几个方面。

(1)当CBS监控功能所定义的监控部件未达到使用或磨损期限之前,车主可以放心地使用车辆。

(2)维修保养的间隔时间得到了延长,因此方便了车主使用车辆。

(3)尽管所监控的部件达到了使用或磨损的期限,但依然允许车主和维修站对所有的保养维修作业进行规划。

(4)对于车主来说,维修服务需求变得更加透明。

(5)对于车主来说,维修服务建议更具有可信度。

(6)增强了宝马汽车在售后服务领域的竞争力。

2.基于传感器监测方式的CBS监控功能

商业化汽车售后服务的发展趋势要求维修保养的时间间隔更长,维修保养量则相应递减。这些与维修保养期限有关的问题以及所针对的监测方式等都是宝马公司需要考虑的因素。因此,对于传感器监测方式的CBS监控功能,宝马公司采取了两种措施:一是使用真实的传感器进行监测,称为物理监测方式;二是通过程序运算进行监测,称为虚拟监测方式。某些部件的使用或磨损期限不是直接测量得出的,而是通过辅助的参数值(如行驶里程数、温度值)计算得出的。

(1)发动机机油的监测。发动机机油是通过机油液位传感器进行监测,该传感器设置在发动机机油底壳部位,能够同时测量机油液位高度和机油温度,测量信号直接传送至DME控制模块。

机油液位传感器由1个电子处理器和2个同心圆柱形的电容器组成,由于机油属于非导电物质,当机油液面发生变化时,电容器所携带的电荷就会发生改变,相应的电感信号由电子处理器进行接收,并且在那里将模拟电压信号处理成数字电码信号,然后由单独的信号线传送至DME控制模块。需要说明的是,这种微电子处理器形式的机油液位传感器,具有自诊断功能,当传感器损坏之后,它能够向DME控制模块发送相关的故障信息。

对于DME控制模块的运算程序,机油使用期限的计算不仅取决于机油液面高度和温度这两个参数值,还包括机油等级、机油滤清器数量、发动机负载、燃油消耗量、行驶里程数以及上次更换日期等参数值。因此当每次打开点火开关之后,通过仪表板或CD显示器可以显示发动机机油的保养期限信息。

需要说明的是,除非在必须的情况下,仪表板和DME控制模块不要同时进行更换,因为这会使原有储存的机油保养数据信息永久性地丢失。

(2)空调滤清器的使用期限监测。空调滤清器有两种型号:一种是附加活性碳元素的高级滤清器;另一种是无活性碳元素的标准滤清器。空调滤清器的使用期限监测功能由IHKA控制模块执行,它采用的是虚拟监测方式,也就是说在自动空调系统中,并没有设置一个用于测量滤清器污染程度的传感器。

空调滤清器的使用期限是依据相关参数值计算得出的,这些参数值包括环境空气温度、雨水传感器信号、加热器使用时间、空调内循环的设置状态、行驶速度、鼓风机转速、行驶里程数以及上次更换的日期等。当打开点火开关之后,空调滤清器的剩余使用期限和可用百分数信息,可以通过仪表板和CD显示器显示出来。

需要说明的是,除非在必须的情况下,仪表板和IHKA控制模块不要同时进行更换,因为这会使原有储存的空调滤清器保养数据信息永久性地丢失。

(3)制动摩擦片的磨损监测。在宝马车辆的左前轮和右后轮的制动摩擦片上,分别设置了一个2级磨损传感器,传感器的构造形式见图2-49。

图2-49 制动摩擦片磨损传感器的构造形式

1—1级磨损线;2—2级磨损线;3—制动盘;4—磨损传感器

制动摩擦片磨损传感器的信号线连接至DSC控制模块,由电路控制原理可知,当传感器达到1级磨损程度时,DSC控制模块所发送的测试电压由2级线路中的电阻进行分压,电压值将相应地升高。当传感器达到2级磨损程度时,由于传感器线路处于完全断路状态,信号电压值将与DSC控制模块所发送的测试电压值完全相同。

除了制动摩擦片磨损传感器的信号参数以外,DSC控制模块对制动摩擦片剩余使用期限的计算,还需要借助其他参数值,这些参数值包括车轮转速、制动液压力、制动盘温度、制动激活时间、制动频率以及行驶里程数等。经过计算之后,剩余使用期限数据将储存在DSC控制模块的EEPROM中。当每次打开点火开关之后,磨损期限信息可通过仪表板显示出来。

需要说明的是,除非在必须的情况下,仪表板和DSC控制模块不要同时进行更换,因为这会使原有储存的制动摩擦片磨损信息永久性地丢失。

3.内在监测方式的CBS监控功能

对于那些没有设置传感器进行损耗监测的CBS维修保养项目,则由仪表板内在的运算及管理程序来完成。这一类的CBS维修保养项目包括制动液、冷却液、火花塞、可视性和功能性检查(车辆检查)以及必须依照相关法规完成的维修保养项目,如常规检查和废气排放分析。内在监测方式的CBS内在设定间隔期限如表2-5所示。

表2-5 内在监测方式的CBS内在设定间隔期限

当CBS维修保养项目的内在间隔期限设定后,仪表板将通过内部的旅程距离计数器进行计算,当达到间隔期限值时,仪表板和CD显示器将显示相关的警告信息或激活指示灯。由此可知,旅程距离计数器执行的是一项特殊任务,它与时间/日期计数器不同,不允许驾驶员进行设置。

需要说明的是,内在间隔期限的计算值同时储存在仪表板和CAS控制模块中,因此除非在必须的情况下,仪表板和CAS控制模块不要同时进行更换,因为这会使原有储存的相关数据信息永久性地丢失。

法定的CBS维修保养项目如常规检查和废气排放分析,它们的内在间隔期限计算方式与表2-5中的项目是不同的,不是依据旅程距离计数器进行计算,而是依据当前时间和日期进行计算。这就是说,假如因蓄电池断电而使仪表板的时间和日期值发生了改变,那么法定的CBS维修保养项目的内在间隔期限就无法正确计算了。出现这种情况,可以通过CD显示器的控制器,重新输入当前正确的时间和日期。

综上所述,将所有的CBS维修保养项目集合起来,它们的间隔期限值见表2-6。

表2-6 CBS维修保养项目的间隔期限值

4.CBS信息的显示方式

CBS信息的显示方式有三种,具体内容如下。

(1)通过仪表板的服务需求显示器(SBA)进行显示。服务需求显示器设置在仪表板车速表的下方,当每次打开点火开关之后,服务需求显示器中就会出现如“Service 21000km 12 Month”的信息。

(2)通过仪表板的检查控制显示器进行显示。例如,当制动磨损超限之后,当打开点火开关,制动警告灯和变量控制指示灯就会激活点亮,点亮的颜色均为红色。制动警告灯的图形是一个带感叹号的制动蹄符号,变量控制指示灯的图形为举升机上的一辆汽车。同时,在发动机转速表上方的显示器中会出现简短的检查控制信息。

(3)通过CD显示器的CBS显示器进行显示。CBS显示器的操作路径是,在CD显示器的基本功能菜单的界面中,沿水平向“车辆数据”的菜单方向移动控制器,进入与车辆数据有关的菜单界面。然后旋转控制器,选中一个带车辆图形的菜单项目(Service),按下控制器,即进入CBS显示器的维修保养期限菜单。按照颜色进行划分,红色显示项目为已过期,黄色显示项目为将要过期,绿色显示项目为没有过期。

5.CBS间隔期限的复位方法

CBS间隔期限的复位是指保养信息归零。

(三)点火钥匙读取器

1.功能概述

随着宝马7系E65车型投放市场,宝马公司开创了一种新的售后服务技术,就是通过一个称为“点火钥匙读取器”的新型通信连接器来读取储存在点火钥匙中的车辆数据信息。对于售后服务工作来说,这就意味着车辆数据的收集过程变得更加快捷而准确,服务顾问与车主的交流更具有优先权,最终体现出高度个性化的服务理念。点火钥匙读取器的外观结构如图2-50所示。

图2-50 点火钥匙读取器的外观结构

服务接收模块SAM的软件系统能够将点火钥匙读取器读取的车辆数据进行解码,然后自动地显示在PC计算的屏幕上。数据的传输与显示过程快捷,把点火钥匙插入读取器中,车辆的底盘号码就能够自动出现在SAM软件的相应空白表格中,而且读取器能够自动选择与维修保养相关的数据信息。

点火钥匙中的车辆数据来源于CAS控制模块,CAS控制模块安装在仪表台内侧,与启动/停止按钮和点火钥匙座孔集成在一起。当点火钥匙插入座孔中之后,CAS控制模块将通过K CAN系统总线收集仪表板的相关资料,然后写入点火钥匙的存储器中,同时将最后的改写日期也记录在内。

当然,点火钥匙的数据储存是有条件的,必须满足三个条件:一是车辆处于静止状态(仪表板未接收到车速信号);二是从最后一次数据储存之后的行驶距离至少为10km;三是从最后一次数据储存之后的行驶速度至少为10km/h。

对于后期取得的备用点火钥匙,可以通过特殊的操作方法将车辆数据写入该点火钥匙中。具体的操作步骤为,将点火钥匙插入CAS座孔中,按动中控锁按钮,令中控锁解除联锁,然后按动启动/停止按钮,打开点火开关,再按动启动/停止按钮,关闭点火开关即可。

根据车型和生产年款进行划分,点火钥匙储存的数据资料见表2-7。

表2-7 点火钥匙储存的数据资料

在不久的将来,点火钥匙的数据存储功能还将进一步扩展,如储存故障码信息。加上检查控制信息,通过点火钥匙来完成的维修保养工作将变得更加便利。

2.点火钥匙读取器的配备条件

对于所有的宝马售后服务经销代理商,为了满足售后服务最优化的要求,必须达到如下的硬件及软件配备条件。

(1)每个服务顾问的PC计算机配置级别应满足300MHz中央处理器、60MB内存、2GB硬盘、大于15in的800×600显示器、CD-ROM、Windows 95/98/NT/2000、网络连接。

(2)ETK软件系统,即宝马零配件目录的电子文档。

(3)能够通过宝马商业经销网络系统自动获取资料。

在此基础上,可以对点火钥匙读取器进行安装。

3.点火钥匙读取器的安装

将钥匙读取器与PC计算机的USB接口对接,然后打开CD-ROM,放入点火钥匙读取器和SAM的软件光盘,按照对话框中的提示信息进行操作,即可自动完成点火钥匙读取器的系统安装工作。

(四)服务接收模块SAM1

服务接收模块SAM1是一种运用在服务顾问工作区的软件系统,它能够兼容17种宝马操作系统语言。对于点火钥匙读取器来说,SAM1能够完成点火钥匙读取器与TPK(Due Date Capacity Planning System)管理系统或者与DMS(Dealer Management System)管理系统之间的数据通信功能。具体的通信功能说明如下。

1.接受从点火钥匙读取器传送过来的车辆数据

首先,在点火钥匙读取器读取点火钥匙储存的车辆数据过程中,将依据SAM1系统的数据可用性创建一个文件。随后SAM1将按照文件属性的设定状态,执行两种数据读取方式,一种是完全接受文件中的数据信息,另一种是自动搜寻指定服务任务的数据信息,如单独的车辆基本数据信息、CBS数据信息等。这些数据信息由SAM1接收之后,通过PC计算机显示出来。与车辆数据有关的SAM1信息如图2-51所示。

图2-51 与车辆数据有关的SAM1信息

1—车辆VIN码;2—点火钥匙型号;3—车身颜色编码;4—内饰板编码;5—行驶里程数;6—TU(办公)检查日期;7—TUV检查日期;8—首次注册日期;9—最后一次修正日期;10—数据读取;11—点火钥匙(变量)号码

2.解读CBS维修保养数据信息

系统解读CBS维修保养数据信息并进行维修保养项目的分类。与CBS数据有关的SAM1信息如图2-52所示。

3.数据资料传送

系统将数据资料传送至DMS管理系统或TPK管理系统。按下“设置”按钮,可以对SAM显示界面进行相应的设置,如图2-53所示。

4.打印

维修保养作业清单可通过打印机打印出来。

图2-52 与CBS数据有关的SAM1信息

1—服务选项;2—车辆维修保养项目名称;3—维修保养状态;4—剩余的维修保养期限(公里数或周数);5—维修保养作业的联合选项区;6—自动生成的服务号码;7—取消所有维修保养作业项目;8—选择所有维修保养作业项目;9—帮助键(SAM系统操作的帮助信息);10—打印键(打印作业清单);11—取消键(中断程序指令);12—接受键(将作业资料传送至DMS系统);13—设置键(传送设置指令);14—输入键盘(读取所有从点火钥匙读取器传送来的数据信息)

图2-53 SAM显示界面的设置项目

1—语音输入;2—国家或地区;3—帮助;4—取消;5—确认;6—公里/英里