Cd0487 bmw ошибка flexray

Шина данных Flex Ray (BMW)

Современные автомобили состоят из множества блоков управления, объединенных в сети. Сегодня диагносты с целом уже научились грамотно работать с шиной CAN и умеют быстро и эффективно выявлять и устранять её неполадки. Однако внедрение автопроизводителями новых технологий вызывает некоторые вопросы, которые мы хотим осветить в этой статье. Она посвящена протоколу передачи данных — FlexRay, который активно внедряется на свежих кузовах автомобилей BMW и некоторых других марок. Протокол разработан консорциумом автопроизводителей и производителей компонентов, в который входят BMW, Mercedes Benz, VAG, GM, Bosch, NXP и другие. Впервые полностью идея такой шины была воплощена на F01 7й серии в 2008 году.

Усовершенствованные системы управления и безопасности, объединяющие много датчиков, исполнительных механизмов и электронных блоков управления, начинают требовать синхронизацию и производительность, которая превышает возможности существующего стандарта CAN. Стандарт FlexRay превратился в коммуникационную шину, стандартную в современном автомобиле. Несмотря на то, что FlexRay разработан для будущих задач, он пока не замещает два других доминирующих автомобильных стандарта — CAN и LIN. Автомобили следующего поколения будут использовать технологию FlexRay для высокопроизводительных приложений, CAN для основных коммуникаций трансмиссии и LIN для недорогой электроники кузова, чтобы оптимизировать затраты и уменьшить проблемы с переходной экономикой.

Сравнительная таблица протоколов CAN, LIN, FlexRay:

Для автомобилей BMW FlexRay — это новая система шин и систем связи. FlexRay обеспечивает надежный и очень мощный обмен данными в реальном времени между электрическими и мехатронными компонентами. Основное преимущество FlexRay — высокоскоростная передача большого объёма данных практически без задержки в режиме реального времени в различные системы. Максимальная скорость передачи данных 10 Мбит / с на канал. Он значительно быстрее, чем шины данных, используемые на сегодняшний день в автомобилях в кузовных шинах, а также в приводе и в шасси. FlexRay поддерживает не только более высокую пропускную способность, но и детерминированный обмен данными; его конфигурация устойчива к ошибкам. Это означает, что даже после выхода из строя отдельных компонентов обеспечивается надежная непрерывная работа остальных систем связи. Модуль центрального шлюза (ZGM) устанавливает связь между различными шинными системами и FlexRay.

Топология шины FlexRay (на примере 5 серии кузова G30):

Блок Управления Двигателем 2 (DME2)

Блок Управления Двигателем 1 (DME или DDE)

Система Активной Стабилизации передняя (EARSV)

Блок Управления Двигателем (DME)

Блок Управления Кузовной Электроникой (BDC)

Платформа Вертикальной Динамики (VDP)

Регулируемый Блокиратор Дифференциала (GHAS)

Электрический ARS, задний (EARSH)

Блок Угла Проскальзывания Задней Оси (HSR)

Блок Подушек Безопасности (ACSM)

Система Опционального Оборудования(SAS)

Блок Динамической Стабильности (DSC)

Электроусилитель Руля (EPS)

Управление Динамической Стабильностью и Виртуальная Интеграционная Платформа (DSC и VIP) с интегрированной системой торможения

Топология шины FlexRay (на примере 5 серии кузова F0x):

Панель управления на руле

Электромеханический усилитель руля

Блок Управления Двигателем 2

Модуль Динамического Управления

Модуль Управления Двигателем(Бензин/Дизель)

Амортизатор передний правый

Блок Вертикальной Динамики

Модуль Центрального Шлюза

Амортизатор задний правый

Блок Угла Проскальзывания Задней Оси

Модуль Контроля Полосности

Амортизатор передний левый

Топология шины FlexRay в минимальной комплектации:

Блок Динамической Стабильности

Блок Управления Двигателем Бензин/Дизель

Электромеханический Усилитель Руля

Блок Передней Электроники

В зависимости от комплектации автомобиля модуль центрального шлюза (ZGM) оснащен 2-звездочными соединителями, каждый из которых имеет 4 драйевра шины. Драйверы шины передают данные блоков управления через контроллер связи в модуль центрального шлюза (ZGM). В зависимости от типа подключения блоки управления FlexRay соединяются с драйверами шины двумя различными способами. Терминальные резисторы используются на обоих концах линий данных на FlexRay для предотвращения отражений. Стандартное сопротивление от 80 до 110 Ом. Если к драйверу шины подключен только один блок управления, каждое из соединений с драйвером шины и блоком управления оснащено согласующим резистором. Если соединение на блоке управления не является физическим конечным узлом: два компонента должны быть подключены на концах соответствующих трактов через согласующие резисторы.

Сигнал шины

Детерминированный обмен данными обеспечивает передачу каждого сообщения в контролируемом по времени отрезке «реального времени». Реальное время означает, что передача происходит в указанное блоком время.

Пропускная способность

Шина FlexRay обеспечивает максимальную скорость передачи данных до 10 Мбит / с на канал. Это значение в 20 раз превышает скорость передачи данных по протоколу PT-CAN2 (CAN двигателя) или D-CAN (диагностический CAN). Вот почему передача сигналов не может быть измерена с использованием IMIB.

Характеристики активности и сна

Блоки управления на FlexRay могут быть разбужены сигналом шины. Но, несмотря на это, активация большинства блоков управления происходит на FlexRay через дополнительную линию пробуждения от системы доступа в автомобиль (CAS). Линия пробуждения имеет ту же функцию, что и линия пробуждения (клемма 15 WUP), используемая до настоящего времени в PT-CAN. Путь сигнала соответствует пути сигнала PT-CAN.

Синхронизация

Для реализации синхронного выполнения отдельных функций в сетевых блоках управления необходима общая временная база. Поскольку все блоки управления работают с собственным тактовым генератором, синхронизация времени должна осуществляться через шину. При запуске модуля центрального шлюза блоки управления (ZGM, DSC, ICM и DME / DDE) работают как узлы синхронизации. Для безошибочной синхронизации шинной системы FlexRay требуется связь от ZGM как минимум до 2 блоков управления. Например, если Сбой DSC, блоки управления ICM и DME / DDE используются в качестве узлов синхронизации. Если FlexRay неисправен, необходимо сперва проверить линии шины блоков управления ZGM, ICM, DSC и DME / DDE.

Анализ неисправностей

При неисправностях в шине (например, короткое замыкание на АКБ или короткое замыкание на землю) или проблем внутри ЭБУ на линии FlexRay: отдельные блоки управления или целые тракты связи по шине могут быть исключены. Исключением является линия с 4-мя блоками управления, которым разрешено выполнять функцию пробуждения на FlexRay (ZGM, DME / DDE, DSC, ICM). Запуск двигателя невозможен, если происходит прерывание связи между этими блоками управления.

Основные неисправности шины связаны с проблемами коммуникации, которые могут быть вызваны коррозией контактов или замыканием цепи. Они могут выражаться во множественных кодах ошибок в нескольких блоках сразу и отсутствием выполнения какого-то функционала, например, руль стал «тяжелым» и отключилась функция усилителя. При этом можно найти отсутствие коммуникации с этим блоком на сканере. С помощью осциллографа найдите витую пару, которая подходит к управляющему блоку(например, на электроусилителе это будет мотор сверху рейки) и подключите два канала к коммуникационной линии. Появится сигнал передачи данных в шине примерно вот такой:

1. Пример идеального сигнала

2. Пример неисправного сигнала:

Обратите внимание, что сигнал отличается от оригинального, он станнной формы, на одной линии FlexRay коммуникация происходит в диапазоне от 2,5 до 3,0 вольт, а на второй линии от 2,5 до 2,0 вольт. Эта неисправность вызвана отсутствием земли на коннекторе питания мотора усилителя руля. После восстановления проводки, сигнал возвращается на свой нормальный уровень и неиcправность исчезает.

Причина неисправности — прогнивший кабель заземления мотора, который крепится на болте к передней правой раме кузова:

Однако в другом сервисе был «приговорен» к замене сам мотор, а заодно и рейка в сборе. Они были заменены на новую (за счет клиента), но проблема не ушла, потому как диагност не удосужился проверить правильность подачи напряжения на мотор, а также сигнал Flexray на этом компоненте.

Электропроводка

Разводка шинной системы FlexRay выполнена в виде двухпроводного витого кабеля (с частичной оболочкой). Некоторые из оконечных резисторов расположены в модуле центрального шлюза и в других модулях.

Измерение сопротивления на FlexRay

Различные варианты терминальных элементов могут стать причиной неправильных интерпретаций результатов измерений. Измерение сопротивления линий FlexRay не в состоянии обеспечить 100% достоверную информацию по функционированию системы. В статическом состоянии значение сопротивления может находиться в пределах допуска, даже если есть повреждения, такие как пережатая проводка или коррозия разъема. Есть возможность довольно легко отремонтировать FlexRay. Главное, подобрать правильный кабель, но лучше использовать оригинальный комплект для ремонта шин данных.

Во время монтажа шины должны соблюдаться различные правила. Проводка FlexRay представляет собой витой кабель. Количество витков должно быть сохранено и после ремонта. Зачищенные при ремонте от обмотки участки провода должны быть закрыты термоусадочными трубками. Попадание воды может повлиять на волновое сопротивление (сопротивление распространению электромагнитных волн в проводнике) и, следовательно, на производительность шины.

Автомобили, на которых присутствует шина Flex Ray

Написать комментарий

Ваш комментарий: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Введите код, указанный на картинке:

Источник

Пробег: 162 000 км

FlexRay (Флекс Рэй) – это высокоскоростная шина передачи данных для автомобилей. Применяется на особо ответственных участках обмена данными, например в системах steer-by-wire или brake-by-wire. Такие системы предполагают отсутствие прямой механической связи между органом управления и исполнительным устройством.  Поэтому очень важно применять высоконадежный канал связи.

Скорость на шине FlexRay может достигать 10 Мбитс, что позволяет применять ее не только на участках требующих высокой надежности передачи данных, но и высокой скорости. Например FlexRay может использоваться как основная шина в мультидоменной сетевой архитектуре, о которой Вы можете прочитать в нашей статье об автомобилях Volvo.

На уровне оборудования и электрических сигналов шина FlexRay реализована аналогично шине CAN – это токовая петля с передачей сигнала по неэкранированной витой паре.

Так же как и на шине CAN для кодирования битов используется рецессивное и доминантное состояние шины.

Для более высокой надежности каждый контроллер подключенный к сети FlexRay может использовать два физических канала передачи данных. Но в основном используется один.

Принцип передачи данных на шине FlexRay

Ключевая особенность шины FlexRay – это использование принципа TDMA.
TDMA или Time Division Multiple Access – это способ мультиплексирования передачи данных от разных источников с разделением доступа к каналу передачи во времени.
Либо дословный перевод – Множественный доступ с разделением каналов во времени.

Принцип TDMA определяет что  все узлы включенные в канал могут передавать данных исключительно в отведенный конкретно для них интервал времени. В другое время эти узлы не могут отправить сообщение. Механизм TDMA позволяет исключить появление коллизий в канале, а так же защитить шину от неразрешенных сообщений. Поэтому на шине FlexRay не получится использовать такие программы как CAN Bomber, поскольку все фреймы за пределами разрешенных будут игнорироваться.

Коммуникационный цикл на шине FlexRay состоит из нескольких сегментов, а сегменты делятся на временные слоты.

Сегменты бывают:

1. Static segment. Статический сегмент – гарантирует работу в реальном времени и исключение коллизий. В этом сегменте работает принцип TDMA. Каждый узел обязан передать сообщение в свой временной слот.
2. Dynamic segment. Динамический сегмент – используется для передачи данных с привязкой к какому-либо событию. В этом временном сегменте FlexRay концептуально похож на шину CAN –  передать может любой узел, но так же в рамках установленного на шине расписания временных слотов.  (FTDMA – гибкий множественный доступ с временным разделением каналов )
3. Symbol Window – служит для передачи служебных сообщений FlexRay, например для пробуждения шины.

Сегменты могут комбинироваться в одном коммуникационном цикле следующим образом:

Dynamic segment и Symbol Window не являются обязательными в коммуникационном цикле. Основной сегмент  – Static segment, поскольку именно его работа регулируется принципом TDMA.

Статический сегмент

Static segment разделен на временны слоты. Согласно принципу TDMA в каждый конкретный временной слот статического сегмента (Static Segment) к шине обращается только определенный узел, все остальные молчат.

Динамический сегмент

Динамический сегмент – это необязательный сегмент, если он есть, то всегда следует после статического сегмента. В динамическом сегменте также действует принцип разделение во времени, но он более гибкий чем в статическом сегменте.

В каждый временной слот динамического сегмента узел может передать или не передать сообщение, в зависимости от того произошло или не произошло событие, приводящее к отправке сообщения.

Структура кадра FlexRay

Каждый кадр (фрейм, сообщение) на шине Flex Ray состоит из заголовка, полезной нагрузки (Payload, поля данных) и хвоста (Trailer).
В одном кадре может быть передано до 254 байт данных, что существенно больше чем на шинах CAN и CAN-FD.

Структура заголовка FlexRay

• Заголовок сообщения состоит из 40 бит и содержит следующие элементы:
• Биты индикаторы – служат для определения типа сообщения
• Идентификатор сообщения ID – 11 бит
• DLC – поле указывающее длину полезной нагрузки в 16-битных словах (Одно 16 битное слово – это два байта).
• CRC – контрольная сумма. Рассчитывается исходя из значений ID, DLC, StartUp Frame Indicator, Sync Frame Indicator и значения генератора полинома FlexRay.
• Cycle counter – счетчик коммуникационных циклов. Считает сообщения от 0 до 63.

Полезная нагрузка PayLoad

Длина полезной нагрузки может достигать 254 байт и определяется в заголовке пакета.
Для Static Segment длина полезной нагрузки всегда постоянна и определяется на этапе проектирования сети.
Первые 12 байт полезной нагрузки передаваемые в статическом сегменте могут быть использованы для передачи вектора управления сетью FllexRay. Для этого в заголовке фрейма должен быть установлен бит Payload Preable Indicator.

Для Dynamic Segment длина полезной нагрузки может менять быть разной. Если при передачи сообщения в динамическом сегменте установлен бит Payload Preamble Indicator, то это означает, что первые два байта полезной нагрузки используются как вектор управления сетью или дополнительный идентификатор сообщения.

В особых случаях отправитель может отправить полезную нагрузку сообщения исключительно с нулями. Такой случай существует, если контроллеру FlexRay необходимо отправить статическое сообщение в соответствии с графиком связи, но буфер, соответствующий сообщению, заблокирован хостом. Это может произойти, например, если хост сам обращается к этому буферу в данный момент. Поскольку контроллер FlexRay не может получить доступ к данным в буфере, он автоматически передает статическое сообщение в виде нулевого кадра. В этом случае индикатор нулевого кадра принимает нулевое значение в заголовке сообщения.

Для защиты полезной нагрузки используется метод CRC (CRC: Cyclic Redundancy Check). CRC вычисляется на основе заголовка, полезной нагрузки и полинома генератора, определенного в спецификации FlexRay. Эта последовательность CRC добавляется к заголовку и полезной нагрузке как трейлер (Хвост).

Синхронизация на шине FlexRay

На шине FlexRay необходимо гарантировать, что – с точки зрения всех узлов FlexRay – все циклы связи всегда начинаются в одной и той же точке и имеют одинаковую длину. Также необходимо гарантировать, что все статические слоты узлов FlexRay всегда начинаются в одной и той же точке цикла. Поэтому очень важна четкая синхронизация всех узлов сети.

Синхронизация узлов в сети FlexRay основана на том факте, что моменты времени отправки и получения всех статических сообщений известны каждому узлу FlexRay с самого начала. Это гарантирует, что все узлы кластера FlexRay могут корректировать как смещение, так и скорость. Всего через несколько циклов все узлы FlexRay начинают каждый цикл связи в один и тот же момент времени и с одинаковой скоростью.

В кластере FlexRay от 2 до 15 узлов FlexRay действуют как узлы синхронизации (узел синхронизации), которые передают сообщение синхронизации (SYNC Frames) в определенном статическом слоте каждого цикла. Это не дополнительные сообщения, астатические сообщения, в которых установлен индикатор кадра синхронизации – Sync Frame Indicator.

Узлы на шине сравнивают фактическое время прихода сообщений синхронизации и время заданное в расписании и исходя из разницы корректируют ход локальных часов узла.

Недостатки шины FlexRay

FlexRay имеет ряд серьезных недостатков что ограничивает применение этой технологии.

1. Высокая стоимость узла. Требуется контроллеры способные работать с высокой временной точностью и специальные трансиверы.
2. Низкий уровень сигналов ограничивающий предельную длину шины.
3. Консорциум разработчиков шины FlexRay распался и дальнейшее развитие технологии не определено.

Многие пластиковые элементы сломаны

Краска во многих местах начала отваливаться

Хром помутнел

Пробег не соответствует заявленному

Руль затерт

Сиденье порвано

Педаль сильно стерта

На торпеде следы от клея

Ошибки BMW 5 F10:

Компьютерная диагностика БМВ Ф10 выявила много неисправностей включая старые:

Ошибки 800F2E, 800F92, 800F40, 800FC8

Ошибки D0142C, 1D2404, CD0487, 118001

Ошибки 804399, 8041A8, D90D29, 804397

Ошибки 03010C, D90D29, 03010D, D90D32

Ошибки 03010E, 804876, 03010F, 804877

Ошибки 804880, 804951, 804954

Ошибки 29EB00, D3553E, 29EA00, B7F8BD

Ошибки 801C10, 213901, 801C11, 804415

Ошибки 138104, 130714, 11B015, 118002

Ошибки 118002, 8020E8, 213601, 80209A

Ошибки CD9402, 28D700, 2C3200, 27FA00

Ошибки 279000, 2C6C00, 279100, 288B00

Ошибки 258F00, 8040B7, 245700, 8040B9

Ошибки 8040BD, 80428E, 804293

Ошибки 8011A0, 80322E, 213901, 803234

Ошибки 80323A, 804874, 803240, 482394

Ошибки 8040BD, 803234, D90D29, E2170C

Ошибки 803240, B7F882, D4142C, E4440B

Ошибки D014A1, B7F655