車(chē)載FlexRay總線(xiàn)通信機(jī)制優(yōu)化研究.pdf

1、人們生活水平在不斷提高的同時(shí)，對(duì)汽車(chē)的舒適性、安全性以及可靠性寄予了更高的期望。越來(lái)越多的車(chē)載電子控制單元被配置到車(chē)體上以提高車(chē)輛性能，滿(mǎn)足使用需求。當(dāng)前車(chē)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(shí)線(xiàn)控系統(tǒng)(X-by-Wire)在車(chē)輛上應(yīng)用的呼聲也越來(lái)越高，這些都對(duì)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的帶寬、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性和通信可靠性提出了更加嚴(yán)苛的要求。被稱(chēng)為“下一代車(chē)載網(wǎng)絡(luò)”的FlexRay總線(xiàn)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(shì)較好地迎合了當(dāng)前車(chē)載總線(xiàn)的發(fā)展需求。
　　當(dāng)前FlexRay總線(xiàn)已經(jīng)應(yīng)用在一些較高級(jí)車(chē)型的輔助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，但是尚未在車(chē)輛主干網(wǎng)絡(luò)和線(xiàn)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(xiàn)的通信機(jī)制在應(yīng)用推廣和部分細(xì)節(jié)方面還需要作出進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì):1）FlexRay總線(xiàn)現(xiàn)有的通信機(jī)制對(duì)于發(fā)生傳輸錯(cuò)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(cuò)誤引發(fā)的控制故障，提高容錯(cuò)性;這種處理方式等同于有條

3、件的主動(dòng)丟幀，無(wú)法對(duì)傳輸錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，會(huì)造成信息缺失，不能滿(mǎn)足對(duì)容錯(cuò)性和可靠性要求苛刻的線(xiàn)控系統(tǒng)的通信需求;2）當(dāng)前的FlexRay總線(xiàn)缺少完全適用的網(wǎng)絡(luò)管理方案，按照AUTOSAR規(guī)范針對(duì)FlexRay總線(xiàn)提出的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)框架，節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)或者因故障退出網(wǎng)絡(luò)會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的協(xié)同運(yùn)行。
　　本文主要針對(duì)上述FlexRay總線(xiàn)通信機(jī)制在進(jìn)一步應(yīng)用推廣過(guò)程中的適用性不足之處進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì):1）提出一種基于動(dòng)態(tài)段傳輸?shù)目焖僦?/p>

4、傳機(jī)制(Prompt ReTransmission Mechanism，PRTM)，以改善FlexRay機(jī)制對(duì)于錯(cuò)誤靜態(tài)幀的處理方式，使其在盡可能短的時(shí)間內(nèi)得到重傳;2）結(jié)合FlexRay通信協(xié)議特點(diǎn)，優(yōu)化了基于汽車(chē)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)(Automotive Open System Architecture，AUTOSAR)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制，完善節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)和因故障退出網(wǎng)絡(luò)的處理方案，進(jìn)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(jì)方案的可