車載FlexRay總線通信機制優(yōu)化研究.pdf

1、人們生活水平在不斷提高的同時，對汽車的舒適性、安全性以及可靠性寄予了更高的期望。越來越多的車載電子控制單元被配置到車體上以提高車輛性能，滿足使用需求。當(dāng)前車輛數(shù)據(jù)通信總量較大，其中的安全關(guān)鍵數(shù)據(jù)幀所占比例不斷增加;同時線控系統(tǒng)(X-by-Wire)在車輛上應(yīng)用的呼聲也越來越高，這些都對車載網(wǎng)絡(luò)的帶寬、數(shù)據(jù)傳輸實時性和通信可靠性提出了更加嚴苛的要求。被稱為“下一代車載網(wǎng)絡(luò)”的FlexRay總線以其高帶寬、消息傳輸?shù)拇_定性、靈活性和高可靠性

2、等優(yōu)勢較好地迎合了當(dāng)前車載總線的發(fā)展需求。
　　當(dāng)前FlexRay總線已經(jīng)應(yīng)用在一些較高級車型的輔助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，但是尚未在車輛主干網(wǎng)絡(luò)和線控系統(tǒng)中得到量產(chǎn)化應(yīng)用。究其原因，除了通信協(xié)議較為復(fù)雜以外，F(xiàn)lexRay總線的通信機制在應(yīng)用推廣和部分細節(jié)方面還需要作出進一步的優(yōu)化設(shè)計:1）FlexRay總線現(xiàn)有的通信機制對于發(fā)生傳輸錯誤的數(shù)據(jù)幀采用拒絕接收的處理方式，從而避免數(shù)據(jù)幀傳輸錯誤引發(fā)的控制故障，提高容錯性;這種處理方式等同于有條

3、件的主動丟幀，無法對傳輸錯誤的數(shù)據(jù)幀進行及時修復(fù)，會造成信息缺失，不能滿足對容錯性和可靠性要求苛刻的線控系統(tǒng)的通信需求;2）當(dāng)前的FlexRay總線缺少完全適用的網(wǎng)絡(luò)管理方案，按照AUTOSAR規(guī)范針對FlexRay總線提出的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)框架，節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)或者因故障退出網(wǎng)絡(luò)會影響其他節(jié)點的協(xié)同運行。
　　本文主要針對上述FlexRay總線通信機制在進一步應(yīng)用推廣過程中的適用性不足之處進行優(yōu)化設(shè)計:1）提出一種基于動態(tài)段傳輸?shù)目焖僦?/p>

4、傳機制(Prompt ReTransmission Mechanism，PRTM)，以改善FlexRay機制對于錯誤靜態(tài)幀的處理方式，使其在盡可能短的時間內(nèi)得到重傳;2）結(jié)合FlexRay通信協(xié)議特點，優(yōu)化了基于汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)(Automotive Open System Architecture，AUTOSAR)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理機制，完善節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)和因故障退出網(wǎng)絡(luò)的處理方案，進一步提高網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的可靠性。上述兩方面優(yōu)化設(shè)計方案的可