CAN一致性测试内容及解决方案

ZLG致远电子 2018-05-29 09:14 次阅读

本文导读

新能源汽车行业的迅速发展,CAN总线问题日益突出,总线故障潜在问题极其严重。那么,如何保证CAN总线稳定,为何主机厂愈来愈重视CAN一致性测试?

CAN一致性测试,就是要求整车CAN网络中的节点都满足CAN总线节点规范要求,缩小CAN网络中节点差异,保证CAN网络的环境稳定,有效提高CAN网络的抗干扰能力。

那主机厂为什么愈来愈重视CAN一致性测试呢?

一、整车CAN网络架构

以往的传统车的CAN总线网络节点较少,如仪表、发动机ECU等。但随着新能源汽车行业发展,整车CAN网络中的节点演变得极为复杂,现在新能源汽车内部CAN节点已经高达60个,细分为多个CAN网络系统,如车身部含有空调、车门、导航等节点,安全系统又含有气囊、引爆管等节点。

整车复杂的CAN网络

二、CAN总线不一致的危害

复杂的CAN网络,各个节点质量良莠不齐会对CAN总线网络存在较大的安全隐患,通常会因为其中某一个节点的错误进而影响整体总线正常运行,乃至导致整体总线的瘫痪。

1、总线瘫痪

比如一个CAN网络包含节点A、B、C,节点A差分电压是1.2V,而节点B的差分电压是2.0V,节点C差分电压是1.8V。当整车CAN网络工作在强电磁干扰的环境下,环境的共模干扰串扰到CAN总线中会使节点A的差分电压影响到0.9V以下,导致节点从显性电平翻转成为隐性电平,进而导致了节点A工作故障,频繁发出错误帧。在CAN总线中,错误帧虽然不被接收,但是依然占用总线传输时间,所以导致其他正常节点发送延迟或者无法发送,影响整车CAN总线正常运行环境。

解决方案:主机厂必须要求节点A、B、C的工作电压必须要工作在1.8V,乃至2.0V,这个问题便得以解决。

错误帧占用总线

2、波特率不一致导致CAN网络系统死机

位时间(位宽)和波特率是CAN总线通讯的最基本要素。位时间=1/波特率,比如波特率是500k,那位时间是2us。在相同的CAN总线采样频率下,当某一个节点的位时间发生抖动时,即位时间为1.8us或者2.2us,将导致采样点的逻辑判断出现异常,出现总线错误,导致CAN网络系统死机。

解决方案:在CAN网络准入阶段,如果对接入网络的节点进行规范化,每个节点的位时间必须满足t=2us±3%,那么CAN网络的位时间将高度一致,则可以从CAN总线物理层进行规避该问题。

波特率抖动导致位时间变化

3、显性阈值电平错误判断导致整车网络故障

通常而言,CAN总线判断显隐性的机制如下:在差分电平大于0.9V时,为显性电平;而在小于0.5V时,为隐性电平,其中在05V至0.9V之间为不确定区域。但在实际网络中,CAN总线网络中某一节点在差分电平为0.9V时,依然判断为隐性,则出现位逻辑判断错误,进而导致节点发出错误帧,使总线陷入网络故障状态。

解决方案:如在CAN网络节点准入阶段,对每个节点进行显性阈值测试,利用电压源将差分电压升高至0.9V,,保证所有节点在此差分电压都能判断为显性,并且停止发送报文,将减少该总线故障问题出现,并且减轻CAN总线网络调试的工作量。

因此,为了保证CAN总线稳定,必须进行对整车网络进行CAN一致性测试。那作为CAN总线网络整体设计者,CAN一致性测试内容有哪些,如何通过CAN一致性测试进行保证CAN总线的稳定?

三、CAN一致性测试内容及解决方案

1、CAN一致性测试内容

在国内,大部分的主机厂都有CAN总线网络测试规范,主要内容包括物理层、链路层以及应用层。

  • 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。

物理层在介质的物理特性方面的规定,主要源自于标准ISO 11898,该部分标准高度一致。而链路层和应用层方面,因为主机厂的整车网络设计不同,其应用层测试各不一致。

CAN一致性测试内容(节选)

2、CAN一致性测试方案

CAN一致性测试工具包含CAN卡、示波器、电源等设备,当前国内CAN总线工程师只能采用手动搭建测试平台并进行逐项测试,主要通过CAN卡采集报文数据,以及通过示波器进行测试波形,进而达到测试位时间、幅值、位宽等目的,但是测试方案效率较低,一般完成整体CAN一致性测试项目需要10小时乃至1天时间。

手动测试架构搭建

ZLG致远电子即将发布的CANDT一致性测试系统基于CANScope底层分析能力,集成示波器、电源等必要设备,可覆盖主机厂CAN一致性测试标准,全自动化实现CAN总线一致性测试,为主机厂及零部件企业建立CAN总线测试及保障体系。另外,CANDT还可以根据测试结果进行输出测试报告,作为主机厂准入依据,大大降低主机厂在网络调试环节的工作量,并保证整车CAN网络环境的稳定。

CANDT一致性测试系统架构


原文标题:为什么主机厂愈来愈重视CAN一致性测试?

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2015年11月,沈晖在其朋友圈更新了一条内容:“欢迎加入变革的世界……”他用这种极其低调的方式向行....

发表于 10-10 14:47 666次 阅读
威马新能源汽车谨慎创新,实现了首次大批量用户交付

新形势下发展越来越艰难,新能源汽车又该何去何从?

日前,国家工业和信息化部公示了2017年及以前年度新能源汽车推广应用补助资金初步审核(补充)情况,对....

发表于 10-10 14:42 354次 阅读
新形势下发展越来越艰难,新能源汽车又该何去何从?

动力电池增程将是新能源汽车的下一风口?

世界各国均制定了动力电池发展规划,目前市场上已有不少企业开始在固态锂电池领域“大动干戈”。

的头像 高工锂电 发表于 10-10 11:38 813次 阅读
动力电池增程将是新能源汽车的下一风口?

CAN接120欧姆终端电阻的原因分析

BOSCH CAN基本上没有对物理层进行定义,但基于CAN的ISO标准对物理层进行了定义。

发表于 10-10 10:06 111次 阅读
CAN接120欧姆终端电阻的原因分析

SP00S12可用于各种信号传输系统

CAN与485都是工业通信中常用的现场总线,做好通信总线的隔离防护是产品可靠、稳定的重要前提。如何做....

的头像 ZLG致远电子 发表于 10-10 09:30 568次 阅读
SP00S12可用于各种信号传输系统

全球电气化拉开帷幕,各大汽车厂商又将为我们带来哪些惊喜呢?

10月2日-14日,法国巴黎凡尔赛门国际展览中心将成为世界各地汽车爱好者的天堂。虽然老牌车企福特、日....

发表于 10-09 15:18 555次 阅读
全球电气化拉开帷幕,各大汽车厂商又将为我们带来哪些惊喜呢?

贾跃亭的造车梦一波三折,和恒大闹翻之后有该何去何从呢?

自2014年,很长一段时间内贾跃亭都是互联网造车潮里最显眼的那个存在。他说过这样一句话,“造车是足够....

发表于 10-09 14:53 697次 阅读
贾跃亭的造车梦一波三折,和恒大闹翻之后有该何去何从呢?

北汽新能源步步为营借壳上市,但未来并不乐观

除北汽集团及其一致行动股东之外,北汽蓝谷35家股东还包括产业链上下游合作伙伴及战略投资机构。作为他们....

发表于 10-09 14:46 470次 阅读
北汽新能源步步为营借壳上市,但未来并不乐观

盘点新能源汽车的动力电池售后诟病

目前大部分整车企业与电池企业商洽的售后质保,对于电池维修价格、质保条件、维修周期、售后网点等方面的服....

的头像 高工锂电 发表于 10-08 16:59 791次 阅读
盘点新能源汽车的动力电池售后诟病

福禄克应邀参加全国温度计量发展与应用技术年会

中国计量测试学会温度计量专业委员会在湖南长沙主办了温度计量发展与应用技术学术交流会。会议结合国内外温....

的头像 人间烟火123 发表于 10-08 15:00 453次 阅读
福禄克应邀参加全国温度计量发展与应用技术年会

家底大揭秘,奥迪相比造车新势力在新能源汽车领域有什么优势呢?

近年来,随着新能源市场的不断成熟,消费者消费习惯的不断提升,动力电池的不断规模化,电动汽车逐步走入消....

发表于 10-08 14:49 367次 阅读
家底大揭秘,奥迪相比造车新势力在新能源汽车领域有什么优势呢?

10月上市新车大盘点:4款SUV加2款“零”油耗引人注目

9月共上市51款新车,其中SUV共上市21款,消费者关注度比较高的有哈弗F5、东风风神AX7、北汽绅....

发表于 10-08 14:32 587次 阅读
10月上市新车大盘点:4款SUV加2款“零”油耗引人注目

浅析CAN总线错误分析与解决

此CAN总线上有干扰,导致CAN控制器发生接收错误,CAN总线上的信号经过收发器转化为差分电平信号,....

发表于 10-08 14:31 72次 阅读
浅析CAN总线错误分析与解决

中化国际携手博郡汽车和骏盛电池推动锂电池的开发与推广

据了解,合作三方将重点聚焦三元锂电池,联合推动更高性能三元锂电池产品的开发与推广。

的头像 高工锂电 发表于 10-08 10:54 677次 阅读
中化国际携手博郡汽车和骏盛电池推动锂电池的开发与推广