FlexRay-Serieneinführung bei Audi Bereit für FlexRay

Durch den stetigen Funktionszuwachs in neuen Fahrzeugmodellen steigt auch der Kommunikationsbedarf von vernetzten Steuergeräten unter- einander signifikant. In Form von neuen Funktionen bei Fahrerassistenzsystemen war dieser Trend in den letzten Modellen auch für Kunden stark sichtbar. Doch diese Entwicklung ist noch lange nicht zu Ende und wird sich auch stärker auf Fahrwerksysteme ausdehnen.

FlexRay-Serieneinführung bei Audi

Durch den stetigen Funktionszuwachs in neuen Fahrzeugmodellen steigt auch der Kommunikationsbedarf von vernetzten Steuergeräten unter-
einander signifikant. In Form von neuen Funktionen bei Fahrerassistenzsystemen war dieser Trend in den letzten Modellen auch für Kunden stark sichtbar. Doch diese Entwicklung ist noch lange nicht zu Ende und wird sich auch stärker auf Fahrwerksysteme ausdehnen.

Mit den heute im Fahrzeug befindlichen Architekturen, welche auf Bussystemen wie etwa CAN, LIN und MOST basieren, wird in einzelnen Bussegmenten bereits eine kritische Buslast erreicht (Bild 1). Für neue Funktionen ist nicht mehr ausreichend Spielraum bei der Datenübertragungsrate verfügbar. Der bisherige Lösungsansatz, die verfügbare Übertragungsrate durch zusätzliche CAN-Bussegmente zu erhöhen, wird zunehmend komplexer und ist aufgrund gestiegener Applikationsanforderungen auf Dauer nicht mehr zielführend. Damit auch in Zukunft die erforderliche Infrastruktur für weitere komplexe vernetzte Funktionen zur Verfügung steht, wird bei Audi das bestehende, skalierbare Fahrzeugarchitekturkonzept um das Bussystem FlexRay erweitert. Die Serieneinführung ist in Form einer Top-Down-Strategie im neuen Audi A8 geplant.

Neben der genannten Notwendigkeit und den Vorteilen des Bussystems FlexRay sieht Audi die Einführung auch mit diversen Risiken verbunden. Im Rahmen eines FlexRay-Kolloquiums Ende März 2006 bei Audi in Ingolstadt wurden die bisherigen Erfahrungen gemeinsam mit Zulieferfirmen, Halbleiterherstellern, Dienstleistungsfirmen und Tool-Herstellern diskutiert. Dabei hatten die teilnehmenden Firmen die Möglichkeit, ihre Produkte in einer Ausstellung zu präsentieren und Fragen nach dem aktuellen Reifegrad zu diskutieren. In Workshops und einer anschließenden Podiumsdiskussion wurden aber auch die Voraussetzungen für einen erfolgreichen Serieneinsatz offen dargelegt. Bei allen Teilnehmern kam besonders positiv die Beteiligung von BMW am Ingolstädter FlexRay-Kolloquium an, da dieses Unternehmen bei der Einführung von FlexRay bereits das größte Erfahrungspotential gesammelt hat. Ziel des Kolloquiums war es, den Beteiligten einen offenen Erfahrungsaustausch zu ermöglichen und ihnen ein Diskussionsforum für aktuelle Problemstellungen zu den Themen Steuergeräteintegration, Fahrzeugintegration und Tool-Kette sowie Entwicklungsprozess zu bieten.

Zentrales Gateway spielt wesentliche Rolle bei der Skalierbarkeit

Die Grundlage der aktuellen Fahrzeugarchitektur bei Audi bildet der zentrale Gateway-Ansatz. Der Informationsaustausch zwischen den einzelnen Bussegmenten (CAN, MOST) erfolgt zentral über das Gateway, welches auch beim Wakeup-/Sleep-Konzept für das Fahrzeug eine wesentliche Rolle übernimmt. Die Skalierbarkeit über alle Fahrzeugmodelle wird über die Art und Anzahl der einzelnen am Gateway angeschlossenen Bussegmente gewährleistet. Die Ankopplung von kommunikationsin-tensiven und zeitgesteuerten Funktionen erfolgt über das Bussystem FlexRay. Dieser skalierbare Ansatz führt zu einer relativ einfachen und überschaubaren Systemkomplexität im Fahrzeug. Die Integration von FlexRay ins Fahrzeug wird durch die Verwendung von standardisierten Protokollen für Diagnose, Datentransport, Bedienung und Anzeige erleichtert.

FlexRay bietet im Vergleich zum ereignisgesteuerten CAN (500 Kbit/s) neben deutlich mehr Bandbreite
(10 Mbit/s) auch den zusätzlichen Vorteil einer zeitgesteuerten Übertragung von Daten. Diese deterministische Übertragungssicherheit von FlexRay ist langfristig auch die Grundlage für die Integration zukunftsweisender X-by-wire-Systeme. FlexRay wird jedoch in der ersten Generation bei Audi eingesetzt, um die steigenden Anforderungen hinsichtlich der zu übertragenden Datenmenge, unter Berücksichtigung von Reserven für zukünf-
tige Erweiterungen, zur Verfügung stellen zu können.

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  • Standard-Hardware
    Bei der Entwicklung von Standard-Hardware werden bei Audi die bereits in CAN- und LIN-Systemen etablierten Prozesse auf FlexRay portiert. Die Standard-Hardware umfasst dabei alle Bauteile, die in einer FlexRay-Schnittstelle für die Kommunikation zwischen Steuergeräten notwendig sind. Die Beschaltung in den Steuergeräten wird bei Audi in der Fahrzeugvernetzung zusammen mit der EMV-Abteilung entwickelt und erprobt. Erst nach umfangreichen Prüfungen auf Bauteil-, Steuergeräte- und Systemebene wird die Standard-Hardware anschließend in Testfahrzeugen verifiziert.