FlexRay?在汽車網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用解決方案

FlexRay發(fā)揮作用：線控剎車

高級(jí)底盤控制是FlexRay推動(dòng)新技術(shù)在新汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用的最好例子?，F(xiàn)在，大量車輛都采用防抱死剎車系統(tǒng)(ABS)作為標(biāo)準(zhǔn)，但是車輛穩(wěn)定性控制仍然是一個(gè)復(fù)雜、費(fèi)用高昂的難題。隨著FlexRay控制的線控剎車技術(shù)的出現(xiàn)，車輛穩(wěn)定性控制的主要組件將向更輕、更快、更簡(jiǎn)單、更高效的方向發(fā)展，從而在高級(jí)車輛穩(wěn)定性控制中得到更廣泛的應(yīng)用。

線控剎車技術(shù)(也稱為電子機(jī)械剎車-EMB)可以消除制動(dòng)液和液壓管路的困擾。單獨(dú)的高性能電機(jī)在每個(gè)車輪上產(chǎn)生制動(dòng)力，制動(dòng)由中心ECU控制，并由電剎車踏板模塊發(fā)出的信號(hào)執(zhí)行。FlexRay提供通信協(xié)議，支持整個(gè)系統(tǒng)的高速信息傳送。EMB卻不能提供傳統(tǒng)的液壓剎車系統(tǒng)提供的備用機(jī)械或液壓系統(tǒng)。FlexRay的容錯(cuò)操作對(duì)于確保線控剎車系統(tǒng)的絕對(duì)可靠性非常重要。

FlexRay支持的線控系統(tǒng)包括用作ECU部件的車輛控制節(jié)點(diǎn)、每個(gè)車輪提供的單獨(dú)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)剎車踏板節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)包含大量傳感器、電機(jī)制動(dòng)器、電控模塊(ECM)和減速器裝置，剎車車輪節(jié)點(diǎn)屬于該系統(tǒng)。從根本上說(shuō)，當(dāng)剎車時(shí)，電子信息便從踏板節(jié)點(diǎn)發(fā)送到ECU，ECU再將信息轉(zhuǎn)載到車輪節(jié)點(diǎn)ECM。ECM的主要功能是接收剎車踏板信號(hào)，處理并提供適當(dāng)?shù)碾妷合蛄?，以便電機(jī)執(zhí)行器能夠完成必要的扭矩響應(yīng)。

電機(jī)執(zhí)行器將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，通過(guò)減速器裝置傳輸?shù)絼x車片上，然后剎車片將剎車壓力應(yīng)用到剎車碟。FlexRay的高帶寬功能可以快速傳輸大量極為詳盡的信息，從而使機(jī)械反應(yīng)變得非常迅速、準(zhǔn)確。由于每個(gè)車輪節(jié)點(diǎn)都是FlexRay網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立系統(tǒng)，每個(gè)車輪可以在不同時(shí)間間隔提供不同的剎車壓力，從而在不同剎車情況下提供即時(shí)的穩(wěn)定性控制。使用綜合感應(yīng)技術(shù)將其它信息(如重量分配、乘客定位、胎壓偏差、路面狀況等)裝載到線控剎車上，同時(shí)線控駕駛系統(tǒng)將提供空前的車輛穩(wěn)定控制級(jí)別。

除了具有基于FlexRay的線控剎車的安全優(yōu)勢(shì)外，還有大量值得考慮的其它操作因素。EMB是噪音低，符合環(huán)境規(guī)定(無(wú)制動(dòng)液)，并且體積小，只需簡(jiǎn)單組裝。它能夠與未來(lái)的交通管理系統(tǒng)無(wú)縫聯(lián)網(wǎng)，并且還能與其它功能(如電動(dòng)剎車)輕松集成。

物超所值

考慮到這些實(shí)際情況，F(xiàn)lexRay技術(shù)在生產(chǎn)中具有相當(dāng)大的吸引力。FlexRay最初的安裝價(jià)格比較貴(需要雙絞線布線)，但是它所支持的技術(shù)卻能幫助生產(chǎn)商節(jié)約花費(fèi)在生產(chǎn)線上的時(shí)間和金錢。在線控系統(tǒng)中，制動(dòng)器、控制器和連線的安裝比主汽缸、次汽缸和大量關(guān)聯(lián)管道更簡(jiǎn)單、方便、可靠。對(duì)于生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，他們的安裝費(fèi)用有所下降，而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，他們的維護(hù)成本將有所下降。此外，F(xiàn)lexRay還為大量不同應(yīng)用提供一個(gè)控制協(xié)議，從而減少車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性。這樣，更多組件可以重復(fù)使用，穩(wěn)定性也有所提高，從而減少以后所需的設(shè)備開支和時(shí)間。

目前大多數(shù)汽車生產(chǎn)商都支持FlexRay協(xié)議。寶馬、戴姆勒克萊斯勒、通用和大眾都是FlexRay聯(lián)盟的核心合作伙伴。大多數(shù)高級(jí)會(huì)員都是汽車生產(chǎn)商。聯(lián)盟最重要的目標(biāo)是使FlexRay成為汽車業(yè)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

聯(lián)盟的目標(biāo)正在快速實(shí)現(xiàn)。飛思卡爾半導(dǎo)體和皇家飛利浦電子有限公司(Royal Philips Electronics)最近達(dá)成協(xié)議，共同分享他們的FlexRay技術(shù)，以加快支持FlexRay的半導(dǎo)體產(chǎn)品的面市。雙方現(xiàn)在都授權(quán)對(duì)方共享自己的FlexRay協(xié)議引擎設(shè)計(jì)，并且聯(lián)合開發(fā)可執(zhí)行的協(xié)議模型。飛思卡爾將在獨(dú)立設(shè)備中推出FlexRay協(xié)議引擎，這些獨(dú)立設(shè)備包括：16位微控制器、數(shù)字信號(hào)控制器系列、內(nèi)含PowerPC®核心的處理器。飛利浦有望在基于ARM®的整個(gè)汽車微控制器系統(tǒng)中集成FlexRay協(xié)議引擎。根據(jù)FlexRay聯(lián)盟的網(wǎng)站信息，寶馬和戴姆勒克萊斯勒有望在未來(lái)幾年內(nèi)，將 FlexRay引入他們的汽車系列中。

可以說(shuō)，生產(chǎn)商始終在尋找更多方法，讓汽車變得更安全、方便、舒適和可靠，利潤(rùn)更豐厚。FlexRay為新產(chǎn)品的開發(fā)人員提供了機(jī)會(huì)，讓下一代汽車具備上述所有屬性，并能迅速完成組裝。