浅析FlexRay总线在乘用车中的应用

1、浅析fl exray总线在乘用车中的应用叶鹏长春汽车工业高等专科学校摘要：随着社会的飞速发展，汽车制造工艺也在不断进步，在传统机械式汽车基础上 搭配高性能的电子汽车技术，来实现轻松驾驶，达到安全驾驶的目的，汽车电 子技术的发展，成为了现代汽车的一大重要标志，这就要求汽车的线控系统与 通信系统提出了更高的要求，不但要求其安全性，还要求其实时性，反映要及 时的总线控制系统，而flexray就是其中的典型代表，本文就flexray总线在乘 用车中的应用进行分析研究，并寻找出其在乘用车应用中的一些可行性方案。关键词：flexray 总线； 乘用车； 应用；0引言flex ray技术是一种新型的通信系统

2、，它可以实现汽车机械电子元件与电气系 统之间进行传输数据，具有及吋，可靠，高效等优点。是现在有将来汽车技术发 展屮不可缺少的一大重要组成部分。目前，flex ray总线技术被广泛应用于汽 车的制动系统、转向系统、油门控制系统中，不但使汽车的操控性能大大提高， 还提高了汽车发动机的节能性能与乘坐的舒适性，并且还提高了汽车的安全系 数。可以说这项技术在将来汽车行业中是一大发展趋势，其重要性是不言而喻 的。1 flex ray的发展现状flex ray最早是在国外发展起来的，其成立的有flex ray联盟，不少国外大型 的这方面的专业公司都是这个联盟的成员，比如vw、bmw、bosch、daimle

3、r> freescale、gm、nxp这些知名公司都是其核心成员。奥迪汽车公司在2009年引 用了 flex ray总线系统，在其2010年款奥迪a8屮装备了这种新总线。宝马汽 车公司在更早的2006年就装备了 flex ray总线系统。可以说其在国外发展已经 初具规模，那么它在国内的也有了一定发展趋势。有不少的高校及研究机构开始 解析flex ray协议，并取得了一定的成果。2 flex ray总线技术的特点2.1高效数据传输速度flex ray总线系统的最大传输速率可以达到10mb/s每通道，与前期应用在汽车 车身、底盘与动力系统中的总线相比较其传输速率是有显著提高的。除了传输速 度

4、的提高之外，其容错性能也有了很大的改善，可以支持确定性的数据传输， 在某个部件发生故障后，不影响其它部件的正常工作。2.2采用拓扑结构flex ray总线的安装方式与安装形式是多样化的，灵活性能较高，在汽车内安 装时可以根据实际情况采用不同的拓扑结构，例如线形拓扑结构、星形拓扑结构 和混合形拓扑结构等。2.3安全可靠的冗余数据传输因为flex ray总结具有良好的容错功能，这一功能是通过冗余数据原理来实现 的，它在设计时都是采用的双根导线原理的，采用相互独立的传输通道的兀余 数据总线结构，当一根导线发牛故障不通时，也不影响它的正常工作，这时就 会由另外一个通道实现数据传输。2.4时间触发性fl

5、ex ray总线系统具有时间触发性能，当有事件触发时可以进行部分的数据传 输，它会在某一时间段内，按照时隙进行分配并传输，可以避免数据拥挤过载。 可以实现在规定的时间内传输确定性的数据，并且是实时传输，因此，该总线 系统不会发生延吋状况。3 flex ray总线系统在乘用车中的应用3.1在控制系统中的应用flex ray总线系统在控制系统中的应用目标主要是改善汽车控制系统，降低控 制车辆时对油液压系统的依赖性，例如可以开发新型的线控刹车与线控油门控 制系统等等，因为flex ray系统具有冗余性能的双线设计，可以有效的避免在 车辆进行刹车或踩油门时因出现故障而导致的事故。flex ray的这种

6、容错特点 可以有效的保障汽车在行驶中的安全性，这使得该系统在汽车上有很好的发展 前景。3. 2在通信网络骨架中使用flex ray系统flex ray总线系统的最大传输速度为10mbps,是can总线的10-20倍，如此z 高的传输速度，决定着采用flex ray做为车载通信网络骨架，其各方面的性能 肯定是优于can网络的。而这个网络骨架可以实现车底盘系统、安全系统、车身 系统、多媒体系统和动力总成系统等多个相互独立系统之间的无缝连接。因其超 高的传输速率，它可以实现许多can系统不能实现的功能，对于那些超过can 系统的应用中，使用flex ray系统就可以很好的解决问题。flex ray系

7、统也完 全可以适应在10mbps带宽以下的速度要求，并口可以根据实际需要进行合理的 分配带宽。3.3 flex ray在audi车系中的应用flex ray系统在奥迪车的a8l、a7和a6l车型中都有所应用，在这儿个车型中 它的应用可以实现汽车的跨系统之间的通信与管理功能，flex ray系统做为通 信骨架，连接车内的各个系统，可以实现车辆行驶的动态管理，还可以发动机 管理系统的联网。采用该系统可以组成屮央网关模块，用以实现不同的总线系统 与flex ray系统这间的无缝连接，从而可以提升汽车各方面的操控性能与安全 系数。可以进行端电阻设置，有效的避免导线所产牛的反射信号。在故障处理方面，fl

8、ex ray也具有一定的优势，当flex ray系统发生短路或出 现故障吋，就会使控制单元与总线或者通信支路与总线之间的联系发生中断。如 果网关与其屮一条支路的控制单元断路，网关就可以识别到网络屮的故障，并 使没有故障的区域可以继续工作。而且我们可以通过测量电阻的方法快速的判断 哪个地方岀现了问题。除此之外，由于flex ray系统具有非常强大的功能与优 越性，在未来其在乘用车中的应用会更加广泛。4结语随着汽车电子技术的飞速发展，汽车线控技术也有了更大的发展，在汽车制造 工艺提升的同时，对汽车信息传输的及时性，实时性，安全性等方面提出了新 的挑战和更高更严格的要求。在这种情况下，传统的can网络局域网控制系统也 跟不上汽车工艺的发展需要，因此，需要更好，更快速，更安全的flex ray系 统，flex ray系统因其具有传