Approfondimenti | 06 October 2023 | Autore: Approfondimento tecnico a cura di Tekné Consulting

Problemi di comunicazione FlexRay su Mercedes

Il FlexRay, uno dei sistemi di comunicazione fra centraline utilzzati da Mercedes, potrebbe andare in tilt e non permettere più il funzionamento della vettura. Vediamo quali sono le cause e come risolvere il problema.

Le automobili sono diventate uno dei sistemi di trasporto a più alto tasso di contenuti tecnologici oggi presenti nel mondo, di poco dietro i veicoli destinati a viaggiare nello spazio.
Tale tecnologia è costituita dagli apparati elettronici che gestiscono il motore, l’assetto, la connettività a bordo e, soprattutto, la sicurezza, quindi decine di centraline e componenti che interagiscono tra loro e che devono poter scambiare un’ingente mole di dati.

Per questo le vetture di oggi sono cablate con una fittissima e diversificata rete di comunicazione, che deve assicurare velocità di trasmissione e affidabilità, in ogni condizione di funzionamento.

A questo punto, però, è anche facile immaginare che un qualsiasi guasto a una di queste reti può compromettere l’utilizzo del veicolo e anzi rappresentare un possibile pericolo per gli utilizzatori.

Nei più recenti modelli Mercedes, e si parla di Classe E, Classe C, GLA e GLC ad esempio, un problema a una delle reti dati porta la vettura letteralmente a “impazzire”.

I riferiti modelli Mercedes adottano uno schema di comunicazione molto complesso, fatto di ben 12 reti di tipo CAN (Controller Area Network), una rete Ethernet, una FlexRay, una rete in fibra ottica (MOST) e una vasta rete di tipo LIN (Local Interconnect Network).

In particolare, l’avaria si manifesta sulla FlexRay Autotelaio, la quale collega nodi elettronici come l’ABS – ESP, i sistemi ADAS (radar, telecamera), il piantone sterzo e il servosterzo, solo per citarne alcuni.

Come funziona la linea FlexRay

Per comprendere la natura del guasto e poter intervenire correttamente, viene descritta brevemente cos’è una linea FlexRay.
Il FlexRay è un protocollo di comunicazione che sfrutta una tipologia a bus, simile al protocollo CAN ed è stato progettato per supportare applicazioni “x-by-wire” critiche per la sicurezza.

Può essere realizzato con una o due coppie di fili per gestire più informazioni o semplicemente per garantire una ridondanza di sicurezza.

Può collegare due sole centraline o più centraline insieme e le configurazioni di collegamento possono essere diverse:
    • a bus lineare;
    • a stella;
    • punto – punto.

Sullo stesso veicolo possiamo trovare anche configurazioni “miste”, fatte cioè di tutte e tre i tipi.

In una topologia a bus esclusivamente lineare, la lunghezza massima della rete è di 24 metri, con un massimo di 22 nodi e questi valori crescono nella configurazione a stella.

Nello standard del protocollo FlexRay, la velocità massima è di 10 Mb/s ed è una velocità condivisa tra tutti i nodi collegati.

Inoltre, anche in questo caso in maniera similare a una rete CAN, sono presenti due resistenze di terminazione della linea (ossia nelle centraline che aprono e chiudono la rete), con valori che vanno da 80 Ω a 110 Ω.

Tale protocollo è inoltre di tipo “fault tolerant”, ovvero può funzionare anche in presenza di un guasto nel cablaggio della rete di trasmissione (doppino) o in uno o più nodi, ma non nel caso che la rete si interrompa completamente come avviene sui modelli Mercedes.

In presenza di tale problema, come detto la vettura diviene inservibile: il motore non parte e sul quadro strumenti compaiono varie spie con vari messaggi di errore (vedi foto 1).


Cause e risoluzione del guasto

Tutto ciò è originato da un interruzione del FlexRay a livello della centralina ABS – ESP, interruzione data da un connettore della centralina troppo lasco, da presenza di ossido o da un danneggiamento di una delle due coppie di fili che raggiungono l’ABS.

In questa ECU i cablaggi del FlexRay sono in totale quattro, in quanto è uno dei nodi della rete di tipo passante, quindi collegato tramite due fili di ingresso e due fili di uscita.

Ad ogni modo, per verificare la presenza dell’interruzione basterà misurare la resistenza di linea caratteristica, ponendosi direttamente sul connettore ancora collegato; per avere una maggiore precisione nella lettura, occorre disconnettere la batteria principale della vettura.
È indifferente posizionarsi su una o l’altra coppia di cablaggi.

Come è evidente dalla figura 2, se il valore misurato è di circa 50 Ω allora la rete risulta integra, mentre un valore prossimo a 100 Ω indica l’apertura del collegamento e la conseguente avaria.

Se il connettore risulta a posto (senza gioco, privo di ossidazione e senza danneggiamenti), allora vanno controllati i cablaggi di arrivo (lato centralina blocchetto di accensione EZS) e uscita (lato centralina di comando organi della trasmissione).

La rete può variare a seconda del modello, allora per avere l’esatta numerazione dei pin e la corretta successione dei nodi del FlexRay bisognerà sempre consultare lo schema elettrico relativo alla vettura trattata.


Foto 1: Errori su quadro strumenti.

Foto 2: Misurazione resistenza di rete.

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