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FlexRay总线

随着新能源汽车列入国家加快培育和发展的七大战略性新兴产业,汽车的智能化、数字网络化、节能化成了汽车发展的大方向。汽车总线是实现数字网络化的基础,CAN总线、LIN总线大家应该都知道不少下面我们就了解一下Flexray总线。


FlexRay是全新的总线系统和通信系统,每个通道的最大数据传输率可达10MBit/s,因此FlexRay是一个非常高速的通信系统。
Flexray是一种用于汽车的高速的、可确定性的,具备故障容错能力的总线技术,它将事件触发和时间触发两种方式相结合,具有高效的网络利用率和系统灵活性特点,可以作为新一代汽车内部网络的主干网络。

Flexray可以应用在无源总线和星形网络拓扑结构中,也可以应用在两者的组合拓扑结构中。这两种拓扑均支持双通道ECU,这种ECU成多个系统级功能,以节约生产成本并降低复杂性。双通道架构提供冗余功能,并使可用带宽翻了一番。每个通道的最大数据传输率达到10Mbps。

FlexRay的数据传输速度明显比此前广泛应用在车身、驱动装置及底盘区域内的数据总线更快(K-CAN、PT-CAN及K-CAN2等)。除了支持更高的带宽之外,FlexRay还支持确定性的数据传输,并且可以进行容错配置。通俗地说,就是即使FlexRay总线上的个别元件失灵,剩余的系统仍可以正常通信。

FlexRay和其他总线系统通过中央网关模块(ZGM) 建立连接(图1)。为了在联网的控制单元中实现各项功能的同步执行,就需要有一个统一的时基。由于所有控制单元内部都采用自己的节拍发生器进行工作,因此必须通过总线进行时间匹配。在启动中央网关模块时, ZGM、DSC、ICM 和DME作为结点,起到同步作用。为了保证FlexRay无故障同步,至少需要 2个控制单元与ZGM 进行通信。例如,如果DSC失灵,便可以将ICM 和DME用作同步结点。如果FlexRay有故障,就需要检查ZGM、ICM、DSC、DME及相关线路。在FlexRay总线的每一条路径上都有2个终端电阻,每个终端电阻的阻值为97Ω,两个终端电阻并联后的阻值为48.5Ω。


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图1 FlexRay和其他总线系统通过中央网关模块(ZGM) 建立连接

当FlexRay总线系统出现故障时,若整个系统瘫痪,可将故障排查的重点放在中央网关模块或FlexRay路径0上存在故障。除路径0以外的任何路径出现故障都不会导致其余系统不工作。而路径0上至少要有2个控制单元与中央网关模块通信才算路径0正常运行。

目前Flexray主要应用于事关安全线控系统和动力系统,在宝马的高端车上有应用。

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