由于CAN總線各節(jié)點質(zhì)量的不一致而引發(fā)的系統(tǒng)癱瘓、錯誤、死機等問題,會嚴(yán)重影響車輛的安全性,主機廠對CAN一致性的關(guān)注度也越來越高,本文將針對CAN一致性測試進行探討。
CAN一致性測試概述——來源
如圖1所示,隨著新能源、智能網(wǎng)聯(lián)等概念發(fā)展,新能源CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點高達50個,車身CAN總線環(huán)境變得復(fù)雜及紊亂,CAN節(jié)點質(zhì)量不穩(wěn)定給主機廠安全性帶來極大威脅。V型開發(fā)流程中,零部件沒有進行物理層測試就直接給主機廠供貨,引發(fā)了大量后期維護、安全等問題。所以,CAN總線必須進行CAN一致性測試。
圖1 新能源汽車CAN網(wǎng)絡(luò)
CAN一致性測試缺失的危害
隱患1:采樣點不一致
網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點采樣點的不一致會導(dǎo)致同樣的采樣頻率出現(xiàn)采樣錯誤,進而使整車網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障問題,影響整車環(huán)境穩(wěn)定。
隱患2:位時間不一致
位時間=1/波特率,當(dāng)某節(jié)點位時間不一致時,會發(fā)生采樣錯誤,錯誤幀長時間占用總線,導(dǎo)致CAN總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
隱患3:信號幅值過低
當(dāng)幅值過低時,CAN節(jié)點會因為干擾導(dǎo)致幅值下降到0.9V以下,從而出現(xiàn)位翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象,導(dǎo)致CAN總線錯誤乃至死機。
隱患4:邊沿過緩
顯性電平通過電阻電容進行放電,但阻抗匹配影響下降沿的快慢程度。下降沿過緩時,將導(dǎo)致位時間異常,引發(fā)總線錯誤。
測試內(nèi)容及當(dāng)前行業(yè)解決方案
1、CAN一致性測試內(nèi)容
CAN一致性測試主要分為物理層、鏈路層、應(yīng)用層三大部分測試內(nèi)容。在整車網(wǎng)絡(luò)調(diào)試中,各節(jié)點遵循CAN一致性測試是保證總線的穩(wěn)定運行的重要前提,當(dāng)前CAN一致性測試已經(jīng)電動汽車行業(yè)的必然趨勢!
· 物理層:通信介質(zhì)的物理特性,如幅值、邊沿時間等,是最重要的部分;
· 鏈路層:規(guī)定在介質(zhì)上傳輸?shù)呐帕泻徒M織,如幀結(jié)構(gòu);
· 應(yīng)用層:在用戶、軟件、網(wǎng)絡(luò)終端之間進行信息交換,客戶自定義內(nèi)容較多。
下圖為CAN一致性測試內(nèi)容(節(jié)選)
2、CAN一致性測試當(dāng)前解決方案
技術(shù)現(xiàn)狀:使用“示波器+CAN卡”測試組合進行CAN一致性測試,通過外接電壓源、電流源等外圍設(shè)備,手動完成測試,主要有接線復(fù)雜、測試效率低下等痛點問題。
市場現(xiàn)狀:主機廠和零部件以主機廠標(biāo)準(zhǔn)為主,行業(yè)的檢測權(quán)威停留在主機廠層面,沒有檢測機構(gòu)和國家標(biāo)準(zhǔn)進行高度規(guī)范。
致遠電子CANDT一致性測試系統(tǒng)
1、CAN一致性測試系統(tǒng)——CAN總線保障體系