总线系统FlexRay的优点/拓扑结构/诊断与维修

FlexRay是一个新的通信系统，该系统的目标是在电气与机械电子组件之间实现可靠、实时且高效的数据传输，以便在车辆内将今天和将来的创新功能联网。FlexRay的数据传输率为10Mbit/s，明显高于如今在车内使用的高速CAN总线500k的数据总线。

FlexRay的优点是什么？

►高带宽（10Mbit/s，与CAN的0.5Mbit/s相比）

►确定性（=实时）数据传输

►数据通信可靠

►支持系统集成

►汽车工业标准

总线拓扑结构

FlexRay总线系统能够以不同的拓扑结构和形式安装在车辆内。在此可以使用以下拓扑：

►线性总线拓扑结构

►星形总线拓扑结构

►混合总线拓扑结构。

线性拓扑：

类似于CAN总线一样，所有的控制单元采用双绞线，而且是并联关系，没有主次之分。

星形拓扑：

有中心控制单元和卫星控制单元，有主控制单元位于中心，而卫星控制单元都与主控制单元连接。

而在现实的FlexRay中，往往采用的是线性和星形的混合连接形式。在现在车载的FlexRay中最多可以有8个支路，每个支路内部连接的控制单元都是线性关系，而各个支路又与中央网关模块J533相连接。下图为6个支路的FlexRay总线系统。

FlexRay的诊断与维修

►电阻测量法：

与高速CAN总线相同，可以通过测量电阻来判断系统的连接关系，正常情况下每个支路内部有2个终端电阻，每个电阻值大约在90-110欧母之间，如果并联测量的话，其电阻值大约为45-55欧母之间。

例如：如果X处断路，测通过测量3和n之间的线路，就可以判断出断路点。

与高速CAN总线不同，如果测量某一个支路电阻在正常范围内，不能说明其他支路的情况，需要测量所有支路的电阻情况，才可以判断FlexRay的电路连接情况，他们之间需要单独诊断。

►电压测量法;

与高速CAN总线相同，可以使用测量电压法判断FlexRay系统；正常情况下FlexRay-H的电压值在2.6V左右，而FlexRay-L的电压值在2.4V左右。如果得到的是0V或者12V说明系统对地或者对电源短路了。

与高速CAN总线不同，与测量电阻法相似，即使某一个支路的电压值正常，也只能说明该支路；需要测量所有支路的电压值，才能判断出系统是否正常。

►示波器测量法：

局限性：

需要专用的示波器，而且连接复杂，需要技师对于双通道示波器可以非常熟练的操作，同时能准确的分析不同波形的差异。

与高速CAN总线相似，其正常波形也是非常类似的样子，只不过其速度是高速CAN的20倍。

如果出现干扰，其波形的样子如下所示：

与高速CAN总线不同，与电阻法和电压法相同，即使一个支路的波形正常，不代表其他的支路情况，需要测量所有支路的波形才能判断出该系统是否正常。

同步信号诊断：

由于FlexRay有星形连接的部分，所有在FlexRay中有同步信号，也就是当更换了控制单元后，需要与其他控制单元同步；在有些资料中称之为冷启动控制单元，一般是2-3个；例如中央网关控制单元，发动机控制单元，ABS控制单元，这些单元不能同时更换，因为至少需要一个控制单元进行信号同步。

总结说明：

FlexRay诊断与高速CAN总线有相同的地方，也有更复杂的地方，只有熟悉了这些特点，找到每个支路所连接的控制单元，才能更快的诊断出故障。
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