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为什么主机厂愈来愈重视CAN一致性测试?

发布时间:2022-01-14 来源:ZLG致远仪器 责任编辑:wenwei

【导读】由于CAN总线各节点质量的不一致而引发的系统瘫痪、错误、死机等问题,会严重影响车辆的安全性,主机厂对CAN一致性的关注度也越来越高,本文将针对CAN一致性测试进行探讨。


CAN一致性测试概述——来源


如图1所示,随着新能源、智能网联等概念发展,新能源CAN网络节点高达50个,车身CAN总线环境变得复杂及紊乱,CAN节点质量不稳定给主机厂安全性带来极大威胁。V型开发流程中,零部件没有进行物理层测试就直接给主机厂供货,引发了大量后期维护、安全等问题。所以,CAN总线必须进行CAN一致性测试。

 

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图1 新能源汽车CAN网络


CAN一致性测试缺失的危害


隐患1:采样点不一致


网络中节点采样点的不一致会导致同样的采样频率出现采样错误,进而使整车网络出现故障问题,影响整车环境稳定。


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隐患2:位时间不一致


位时间=1/波特率,当某节点位时间不一致时,会发生采样错误,错误帧长时间占用总线,导致CAN总线网络瘫痪。

 

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隐患3:信号幅值过低


当幅值过低时,CAN节点会因为干扰导致幅值下降到0.9V以下,从而出现位翻转现象,导致CAN总线错误乃至死机。

 

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隐患4:边沿过缓


显性电平通过电阻电容进行放电,但阻抗匹配影响下降沿的快慢程度。下降沿过缓时,将导致位时间异常,引发总线错误。


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测试内容及当前行业解决方案


1、CAN一致性测试内容


CAN一致性测试主要分为物理层、链路层、应用层三大部分测试内容。在整车网络调试中,各节点遵循CAN一致性测试是保证总线的稳定运行的重要前提,当前CAN一致性测试已经电动汽车行业的必然趋势!


●    物理层:通信介质的物理特性,如幅值、边沿时间等,是最重要的部分;

●    链路层:规定在介质上传输的排列和组织,如帧结构;

●    应用层:在用户、软件、网络终端之间进行信息交换,客户自定义内容较多。

 

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下图为CAN一致性测试内容(节选)

 

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2、CAN一致性测试当前解决方案


技术现状:使用“示波器+CAN卡”测试组合进行CAN一致性测试,通过外接电压源、电流源等外围设备,手动完成测试,主要有接线复杂、测试效率低下等痛点问题。


市场现状:主机厂和零部件以主机厂标准为主,行业的检测权威停留在主机厂层面,没有检测机构和国家标准进行高度规范。

     

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致远电子CANDT一致性测试系统


1、CAN一致性测试系统——CAN总线保障体系


CANDT一致性测试系统可自动化完成CAN节点物理层、链路层及应用层一致性测试,是当前CAN总线测试领域唯一能够进行完善的物理层自动化测试并导出报表的仪器设备,其旨在推动汽车电子、军工、轨道交通等多领域CAN总线稳定发展,构建CAN总线安全保障体系,保证CAN网络互联互通。


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2、CAN一致性自动化测试——标准来源


以CANH与CANL内阻为例,下文是引用《11898-2》6.5.1内容。

 

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虽然国内主要以主机厂标准为主,各不一致,但是物理层测试内容早已被ISO11898详细规定,国内主机厂标准溯源主要是来自于ISO11898。


3、CAN一致性自动化测试——判断依据


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表1 ISO11898-2内阻标准


最终的判断是根据测试结果与测试标准进行对比,进而判断内阻测试是否通过。


4、详细测试报告导出


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测试完成后,用户可导出自动化测试报告,对于不通过的测试项目一目了然。根据测试报告,还可以跟踪测试条目的标准出处、测试步骤以及判断依据等。主机厂可以依据此报告评估CAN节点质量,作为主机厂准入依据。


5、CAN总线保障检测及故障定位


CAN一致性测试系统中集成了具备物理层深入分析能力的CANScope分析仪,对于没有通过的测试项等错误问题,用户可CANScope对测试不通过的待测DUT进行物理层测试,精准定位分析故障原因:


●    记录错误帧出现;

●    报文定位到波形;

●    准确定位错误位置。

 

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6、保障整车CAN网络安全


新能源汽车CAN节点在通过一致性测试后,质量高度一致,避免了CAN节点良莠不齐带来的安全隐患问题,从而保证了整车CAN网络的安全统一。


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总结


CANDT是基于CANScope强大的CAN总线底层测试分析基础,配备必要的电压源、PLC等核心外围设备,可自动化完成汽车零部件CAN节点物理层、链路层及应用层测试的CAN一致性测试设备。


物理层测试的目的是验证节点及测试系统在电路设计、物理电平特性等方面的性能,就是保证节点能够正确连入总线的基础,其测试内容包括电阻电容特性、节点差分电阻、故障容错测试、CAN线上的物理电平特性等等。


数据链路层的测试目的是保证每个节点的通讯参数能够保持一致性,所组成的网络能够正常有效的工作,内容包括位定时测试、采样点测试、SJW测试等等。



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