路虎汽車主動降噪系統(下)

◆文/北京 曹軍

(接上期)

四、2022款新攬勝主動降噪系統

1.2022款新攬勝音響系統簡介

2022款新攬勝上采用的Pivi Pro是一款全新的信息娛樂系統，可提供極具競爭力的客戶體驗。Pivi最初在2020款衛士Defender上首發，現已在各車型中推廣。2022款新攬勝上，Pivi Pro系統采用了全新前屏幕(IDMA)、全新后座娛樂(RSE)系統、無線Apple CarPlay/Android Auto、尾門休閑套件。Pivi PRO部件如圖5所示。

圖5 新攬勝PIVI PRO音響系統部件

(1)交互式顯示模塊A(IDMA)。交互式顯示模塊A如圖6所示，采用全新的13.1英寸、1 920x1 080分辨率單屏顯示屏IDMA，是所有車輛的標準配置。新屏幕具有觸控反饋功能(可選擇關閉或打開)，可為按下按鈕提供確鑿的確認。IDMA通過汽車像素鏈路2(APIX2)連接到IGM/ICCM。APIX2連接提供數據的輸入和輸出。IDMA通過APIX2和高速信息娛樂系統總線HS CAN HMI與音頻/信息娛樂系統的其他部件通信。通過IGM/ICCM完成此通信，可實現控制音頻和其他信息娛樂系統功能。

圖6 交互式顯示模塊A

(2)前信息娛樂控制模塊(IGM/ICCM)。前信息娛樂控制模塊位于儀表盤中央，如圖7所示。IGM/ICCM有不同版本，具體取決于市場和車輛規格。IGM/ICCM采用一個高速Qualcomm 820A多核處理器。IGM/ICCM具有以下集成功能：收音機調諧器系統，Bluetooth?移動電話和音頻流；應用程序；語音識別；WiFi連接；導航信息；USB2.0輸入端口。

圖7 前信息娛樂控制模塊(IGM/ICCM)

當車輛系統激活時，將通過CAN總線信息喚醒IGM/ICCM和IDMA。由車身控制模塊/網關模塊BCM/GWM控制電源管理。音響系統信號流程如圖8所示，IGM/ICCM通過APIX2連接到IDMA。APIX2為通過兩根絞線電纜進行的高速數據傳輸。前部便攜式媒體接口面板通過USB數據鏈路連接至IGM/ICCM。USB接口為連接的設備提供5V充電輸出，還為IGM/ICCM提供設備數據連接。靜態電流繼電器通過RJB中的熔絲為便攜式媒體接口面板供電。視頻數據通過APIX2連接，從IGM/ICCM傳輸至儀表IPC。IGM/ICCM通過數據連接提供視頻輸出，以在IPC中顯示用戶界面信息。

圖8 音響系統信號流程

(3)后排娛樂系統(RSE)。兩個交互式顯示屏LIDM/RIDM安裝在駕駛員和前排乘客座椅的背面。通過APIX2連接將來自后排娛樂系統控制模塊(IGMB/ICCMB)的視頻輸出傳輸至LIDM和RIDM。該屏幕是一個11.4英寸薄膜晶體管(TFT)顯示器，可自動調光，分辨率為1920x1080，高寬比為16:9。此外還有一個13.1英寸屏幕選項。IGMB/ICCMB位于左前座椅下方。IGMB/ICCMB是LIDM和RIDM的主控制模塊。IGMB/ICCMB連接到以RIDM/LIDM、IGM/ICCM和后部便攜式媒體接口面板。

IGMB/ICCMB和IGM/ICCM通過HS BroadR-Reach? 以太網連接，用于音頻和視頻輸出。ICCMB處理音頻數據，并將音頻信號傳輸至功放AAM。來自AAM的音頻通過車輛揚聲器或耳機輸出，對于后者，音頻通過A2B連接傳輸至耳機發射器。然后，來自耳機發射器的音頻通過Bluetooth? 傳輸至耳機。通過APIX2 連接將來自IGMB / ICCMB的視頻輸出傳輸至LIDM和RIDM。視頻源來自連接至后部便攜式媒體接口面板的設備。

2.主動降噪系統部件

2022款新攬勝主動降噪系統部件如圖9所示，主動降噪系統控制圖如圖10所示。主動降噪系統部件包括：

圖9 主動降噪系統部件

圖10 主動降噪系統控制圖

? 四個內部環境噪音麥克風(左前、左后、右前和右后)；

? 四個外部加速度傳感器；

? 四個外部麥克風；

? 四個頭枕音頻模塊(僅限第一排和第二排)；

? 車輛音頻系統揚聲器；

? 前后音頻感應輸入模塊(ASIM)。

(1)內部麥克風。內部麥克風如圖11所示，它位于車輛頂篷中，并連接在A2B總線上。在此A2B總線上還連接有音頻感應輸入模塊ASIM。

圖11 內部麥克風

(2)外部麥克風。外部麥克風如圖12所示。每個輪拱上都有一個外部惡劣環境麥克風。它們連接到前或后音頻感應輸入模塊ASIM，后者進而通過A2B網絡連接至功放AAM。

圖12 外部麥克風

(3)外部加速度傳感器。外部加速度傳感器如圖13所示。每個輪拱上都有一個外部惡劣環境加速度傳感器。它們連接到前或后音頻感應輸入模塊ASIM，后者進而通過A2B網絡連接至功放AAM。

圖13 外部加速度傳感器

(4)頭枕音頻模塊。頭枕音頻模塊如圖14所示。每個頭枕音頻模塊均包含兩個揚聲器和兩個麥克風。頭枕音頻模塊通過A2B總線連接至功放AAM。

圖14 頭枕音頻模塊

(5)音頻感應輸入模塊(ASIM)。ASIM如圖15所示。兩個ASIM(前和后)通過A2B總線連接在一起。后ASIM通過A2B總線連接至功放AAM。前ASIM連接至內部麥克風，然后通過A2B總線連接至后ASIM。

圖15 音頻感應輸入模塊(ASIM)

3.主動降噪系統的操作

當車輛以30km/h(18mile/h)至160km/h(100mile/h)之間的速度行駛時，主動降噪功能將會工作。主動降噪功能可將道路噪音降低高達1 000Hz。之前的主動降噪系統只能將道路噪音降低最多200Hz。

主動降噪包括以下子功能：(1)動力總成系統音質；(2)發動機降噪；(3)主動道路噪音消除。

動力總成系統音質和發動機降噪功能的基本操作原理在衛士和星脈車型中已經介紹過，這里不再贅述了。

4.A2B通信鏈路

主動降噪依賴于兩個汽車音頻總線(A2B) 通信網絡。每個網絡都使用主/從布局，均使用功放AAM作為主節點。A2B提供雙向通信。總線可以提供幻象Phantom 直流電源。A2B 是使用雙絞線的菊花鏈配置。如果A2B 菊花鏈的一個連接受損，將不會使整個網絡發生故障，只有位于故障下游的節點會受到影響，而內嵌的診斷功能可以隔離故障源并標記DTC。新攬勝AAM A2B鏈路可以簡化為如圖16所示。

A2B DTC信息可使用AAM訪問。可能需要執行AAM按需自檢(ODST)以觸發故障，然后與幫助文本信息搭配使用，以定位故障。確定故障的位置后，需要執行物理檢查以了解故障的性質，例如：電源故障、接地故障、總線通信故障。

五、主動降噪系統故障診斷診斷

1.查詢和確認系統規格及在線部件

因為系統可能存在多種配置，在處理相關作業之前，必須了解車輛的規格，以幫助診斷故障。參見圖6，按住觸摸屏右前角時鐘上方的區域至少10s，這將顯示一個隱藏菜單。在所顯示的菜單中，選擇“System Screen”。這將顯示下一級菜單。在所顯示的菜單中選擇“ADC information”信息。 這將顯示參數數據列表。向下滾動瀏覽參數列表，直至找到參數“num_exp_expected_808d”。 顯示的參數數據列表屏幕如圖17所示。注意：該參數不是實時值，如果電路狀態有變化，必須關閉系統并重新啟動才能記錄到更新后的響應。在用JLR診斷工具讀取A2B總線故障碼時，先執行診斷工具中的按需自檢功能(ODST) 是調查與 A2B 網絡相關的 DTC 的最佳方法。結合圖17中的參數數據列表屏幕和圖10以及圖16中的A2B總線鏈路圖或者車輛電路圖，查詢和確認系統規格以及在線部件。

圖16 新攬勝AAM A2B鏈路簡化圖

圖17 參數數據列表屏幕

2.用PICO示波器測量A2B 網絡

將PicoScope 示波器連接到計算機并打開程序，然后進行以下設置：(1)時間刻度：5微秒/格；(2)通道A：選擇A2B定制探針；(3)通道B：選擇A2B定制探針。

在車輛上找到AAM，使用合適的背探式探針，將通道A 連接到A2B 總線1的總線+，將通道B 連接到A2B 總線1 的總線-。測得的A2B 總線波形如圖18所示。

圖18 A2B總線波形

3.2022款星脈主動降噪系統故障案例

(1)故障癥狀。客戶反映車輛正常行駛時偶爾能聽到底盤下部有“咚咚咚”的聲音，異響是偶發性的，持續時間短，有時出現咚的一聲，有時出現三四聲，車輛行駛速度在20～50km/h容易出現異響，異響出現沒有特定規律。

(2)故障診斷。與客戶試車，故障無法復現，根據客戶描述，對車下懸架部件、傳動軸和后部差速器的相關螺栓進行檢查，未發現有松動，對后差速器油量進行檢查時，油液面正常，檢查四個輪胎胎面均無異常磨損、無偏磨、無臺階現象。用診斷工具檢查電控系統，在動力、傳動、底盤、電氣等各個系統，都沒有與此相關的故障碼DTC。用底盤耳聽診，因聲音從出現到消失時間太快，也不能判斷聲音來源。聲音有時半天響一次，有時幾天也不響，于是更換了發動機支座、調換了傳動軸，讓客戶測試，異響依舊存在。

經過多次長時間測試，發現這個聲音像是在車內。聲音出現沒有規律、速度、路面、溫度對應不上。初步懷疑是主動降噪系統出現了問題。倒換了2個音頻傳感器輸入模塊，結果無效。因不能長時間等待聲音出現，于是決定和正常車倒換4個加速度傳感器，即圖4中的部件9、11、12、14，仍無效。連接示波器PICO，觀測各加速度傳感器信號和揚聲器輸出信號，試車5個小時，聲音也沒有出現。車輛在車間靜止，用示波器監控相關傳感器信號，本打算用手拉扯主動降噪相關部件的連接線束進行測試，但這時發現左前加速度傳感器的兩個信號還沒有用手拉動線束時自己變化，如圖19所示是抓到的當時還沒有用手拉動線束的信號變化波形。晃動左前加速度傳感器附近線束，發現黃色和黃色信號又都在大幅度變化。檢查左前加速度傳感器連接線束，發現此處線束變粗，剝開線束外皮發現，此傳感器的線束維修過，加速度傳感器的 6根線全部斷開并重接，如圖20所示。逐一剝開線束的維修點，發現其中的一根灰黃色的線，輕輕拉動掉就出來了，說明內部沒有壓實，造成接觸不良，如圖21所示。查電路圖得知，這是傳感器的供電/接地線。傳感器線路如圖22所示。重新修復線束后，試車故障排除。

圖19 加速度傳感器故障波形

圖20 維修過的線束

圖21 灰黃色電源線接觸不良

圖22 加速度傳感器線路圖

通過上面故障的檢修過程，我們對主動降噪系統有了更深入的理解。圖23是修復后試車測得的波形。藍色是左前揚聲器控制信號波形，紅色是左前加速度傳感器直流電壓檔X+波形，綠色是左前加速度傳感器交流電壓檔X+波形，黃色是左前加速度傳感器交流電壓檔Y+波形。由圖可知，當車輛行駛時，加速度傳感器信號會發生變化，且綠色和黃色線是使用交流檔設置，信號更直觀，容易觀察。圖中紅色線是直流設置，信號不如交流設置變化明顯。藍色的揚聲器波形，在車輛靜止或者速度低于30km/h時，雖然加速度傳感器信號有輸出，但揚聲器信號輸出無變化(即無輸出，藍色信號左端)，說明主動降噪系統此時不工作。當車速高于30km/h時(藍色信號右端)，揚聲器控制信號輸出開始有變化，說明主動降噪系統開始工作了。從實測的情況看，一旦系統開始工作了，當車速降到處于20～30km/h之間時，揚聲器仍有輸出，說明系統仍在工作。在更低的速度(約20km/h)揚聲器控制信號才停止輸出。這一測試也能說明，在圖19中，雖然左前傳感器信號有信號輸出，但揚聲器沒有因為沒有控制信號輸出，所以也不會聽到聲音。加速度傳感器及其線路發生故障時，在本案例中并沒有相關的DTC產生，對這部件進行測試時，還是需要示波器。

圖23 主動降噪系統正常控制波形

如果我們想測試一下主動降噪系統加速度傳感器和線路的工作情況，也可以通過輕輕敲擊各加速度傳感器外殼，同時觀察信號輸出情況，來判斷傳感器及線路的工作情況。如圖24所示，在車輛靜止時，敲擊左前加速度傳感器，可以加速度傳感器信號有輸出，且示波器交流檔設置比直流信號更容易觀察。因為車輛靜止，揚聲器控制信號無輸出。(全文完)

圖24 加速度傳感器及其線路信號測試波形