多合一壓縮機(jī)控制器CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范)
前言文檔名稱(chēng)新能源汽車(chē)多合一壓縮機(jī)控制器CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范版本V1.2適用對(duì)象車(chē)載熱泵壓縮機(jī)控制器 CAN2.0BISO11898-2 高速CAN500kbps有些為2MbpsVCU ? 壓縮機(jī)控制器整車(chē)網(wǎng)絡(luò)交互測(cè)試階段單板DV、整機(jī)DV、整車(chē)集成測(cè)試測(cè)試類(lèi)型物理層、鏈路層、應(yīng)用層、總線負(fù)載、故障容錯(cuò)、地偏移、UDS診斷、休眠喚醒1 引用標(biāo)準(zhǔn)ISO 11898-1CAN 數(shù)據(jù)鏈路層ISO 11898-2CAN 物理層高速CANISO 14229道路車(chē)輛UDS診斷服務(wù)ISO 15031OBD診斷通訊ISO 16750-2 / GB/T 28046.2車(chē)載電氣負(fù)荷GB/T 18384電動(dòng)汽車(chē)安全要求主機(jī)廠CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范、DBC數(shù)據(jù)庫(kù)、節(jié)點(diǎn)需求規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范2 術(shù)語(yǔ)定義CAN_H / CAN_LCAN差分信號(hào)線隱性電平總線空閑CAN_H≈2.5VCAN_L≈2.5V差分電壓Vdiff≈0V顯性電平總線傳輸位CAN_H≈3.5VCAN_L≈1.5V差分電壓Vdiff≈2V總線負(fù)載率有效數(shù)據(jù)位時(shí)間/總線總時(shí)間百分比位時(shí)序波特率500kbps位時(shí)間2μsDBCCAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)定義報(bào)文ID、周期、信號(hào)、縮放、偏移地偏移壓縮機(jī)控制器本地參考地與整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)參考地之間存在直流電位差會(huì)給CAN差分信號(hào)疊加共模電壓是高壓車(chē)載功率設(shè)備CAN通訊失效關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)?！綜AN差分物理波形示意圖】隱性狀態(tài)CANH2.5VCANL2.5VVdiff≈0V 顯性狀態(tài)CANH3.5VCANL1.5VVdiff≈2.0V CANH: ────┐ ┌──────────── │ │ └────────┘ CANL: ────┐ ┌──────────── │ │ └────────┘3 測(cè)試前置條件 測(cè)試環(huán)境3.1 硬件設(shè)備清單設(shè)備型號(hào)/要求用途CANoe/CANalyzer≥11.0報(bào)文仿真、負(fù)載生成、故障注入、日志記錄、時(shí)序分析示波器高壓差分探頭≥100MHz帶寬CAN物理波形、幅值、邊沿、噪聲測(cè)量CAN總線故障注入儀CAN-Line Fault Injector短路、斷線、脈沖干擾故障模擬程控12V直流隔離電源9~16V可調(diào)隔離輸出給DUT供電實(shí)現(xiàn)地電位隔離用于地偏移測(cè)試共模電壓源可輸出±10V直流可疊加交流噪聲地偏移電位注入高低溫試驗(yàn)箱-40℃~85℃高低溫環(huán)境CAN通訊驗(yàn)證PC、DBC文件、主機(jī)廠CAN矩陣/報(bào)文解析、信號(hào)校驗(yàn)3.2 前置準(zhǔn)備被測(cè)件壓縮機(jī)控制器單板/整機(jī)燒錄正式版本軟件硬件接線CAN_H、CAN_L接入CANoe控制器12V隔離供電高壓側(cè)不帶電除非整機(jī)集成測(cè)試加載DBC配置節(jié)點(diǎn)參數(shù)、波特率500kbps安全確認(rèn)功率輸出禁止使能防止測(cè)試過(guò)程壓縮機(jī)誤啟動(dòng)4 總體測(cè)試流程圖文本框圖可導(dǎo)入Visio/億圖繪圖開(kāi)始 ↓ 測(cè)試環(huán)境搭建 → 接線檢查 → 絕緣檢查 → 上電前電阻測(cè)量 ↓ 低壓上電(12V)等待控制器初始化 ↓ ├─1.物理層測(cè)試 → 波形、電平、終端電阻 ├─2.鏈路層基礎(chǔ)通訊測(cè)試 → 報(bào)文收發(fā)、丟包、錯(cuò)誤幀 ├─3.總線負(fù)載壓力測(cè)試 → 30%/60%/80%負(fù)載 ├─4.應(yīng)用層信號(hào)校驗(yàn)測(cè)試 → 轉(zhuǎn)速、電壓、溫度信號(hào) ├─5.總線故障注入容錯(cuò)測(cè)試 → 短路、斷線、單線故障 ├─6.12V電壓拉偏測(cè)試 → 9V~16V ├─7.高低溫環(huán)境CAN通訊測(cè)試 ├─8.UDS診斷測(cè)試 ├─9.網(wǎng)絡(luò)休眠喚醒測(cè)試 └─10.CAN總線地偏移測(cè)試直流動(dòng)態(tài)交流地偏移 ↓ 所有項(xiàng)目完成 → 整理測(cè)試數(shù)據(jù)、波形、日志 → 輸出測(cè)試報(bào)告 ↓ 結(jié)束5 分項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試流程、量化標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、判定規(guī)范5.1 CAN物理層測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證CAN收發(fā)器硬件輸出波形、電平、邊沿確認(rèn)硬件電路、PCB、終端電阻滿(mǎn)足ISO11898-2。測(cè)試流程斷電使用萬(wàn)用表測(cè)量CAN_H與CAN_L之間終端電阻控制器12V上電總線空閑示波器差分探頭采集CANH、CANL隱性電平CANoe發(fā)送報(bào)文抓取顯性波形測(cè)量差分電壓、上升沿、下降沿連續(xù)采集100幀報(bào)文波形觀察振鈴、過(guò)沖噪聲。量化標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)測(cè)參考參數(shù)ISO11898標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)合格范圍典型實(shí)測(cè)值隱性差分電壓Vdiff-0.5V ~ 0.05V-0.5~0.05V0.02V顯性差分電壓Vdiff1.5V ~ 3.0V1.5~3.0V2.0V上升沿時(shí)間30ns ~ 300ns30~300ns120ns下降沿時(shí)間30ns ~ 300ns30~300ns110ns終端電阻120Ω±10%108Ω ~132Ω118Ω顯性電平過(guò)沖≤±0.5V≤±0.5V0.32V判定規(guī)范電平、邊沿時(shí)序滿(mǎn)足ISO11898-2波形無(wú)嚴(yán)重振鈴、畸變無(wú)大于0.5V的尖峰終端電阻落在108~132Ω區(qū)間?！静ㄐ问疽鈭DCAN顯性邊沿】Vdiff(差分) ↑ 2V ────┐ │上升沿120ns └───────5.2 CAN鏈路層基礎(chǔ)通訊測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證控制器上電節(jié)點(diǎn)上線、周期性報(bào)文收發(fā)、CRC校驗(yàn)、位填充無(wú)丟包、錯(cuò)誤幀。測(cè)試流程控制器斷電CANoe在線監(jiān)聽(tīng)總線12V上電觀察節(jié)點(diǎn)上線握手CANoe仿真VCU周期下發(fā)指令報(bào)文連續(xù)運(yùn)行30min記錄報(bào)文計(jì)數(shù)、錯(cuò)誤幀、丟包數(shù)量驗(yàn)證ID過(guò)濾發(fā)送非法ID報(bào)文確認(rèn)控制器不響應(yīng)。量化標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目規(guī)范指標(biāo)實(shí)測(cè)參考值上電上線時(shí)間≤200ms110ms狀態(tài)報(bào)文周期100ms周期波動(dòng)≤±2ms指令報(bào)文周期50ms周期波動(dòng)≤±1ms丟幀率00錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)00判定規(guī)范上電200ms內(nèi)正常上線連續(xù)30min通訊丟幀率0無(wú)CRC錯(cuò)誤幀非法ID報(bào)文不接收、不響應(yīng)。5.3 CAN總線負(fù)載率壓力測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證整車(chē)不同總線負(fù)載下壓縮機(jī)節(jié)點(diǎn)報(bào)文收發(fā)穩(wěn)定無(wú)報(bào)文延遲、丟包、節(jié)點(diǎn)離線。測(cè)試流程CANoe仿真總線報(bào)文分別設(shè)置總線平均負(fù)載30%、60%、80%每個(gè)負(fù)載等級(jí)持續(xù)運(yùn)行30min監(jiān)控報(bào)文周期抖動(dòng)、報(bào)文延遲、錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)。量化標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載等級(jí)規(guī)范要求30%低負(fù)載報(bào)文抖動(dòng)正常無(wú)錯(cuò)幀60%額定長(zhǎng)期負(fù)載長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行報(bào)文延遲5ms80%短時(shí)峰值負(fù)載允許短時(shí)存在無(wú)錯(cuò)幀、無(wú)節(jié)點(diǎn)離線報(bào)文延遲10ms判定規(guī)范長(zhǎng)期工作總線負(fù)載建議≤60%80%峰值負(fù)載下無(wú)錯(cuò)幀、節(jié)點(diǎn)不掉線報(bào)文最大延遲滿(mǎn)足主機(jī)廠時(shí)序指標(biāo)。5.4 CAN應(yīng)用層信號(hào)校驗(yàn)測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證CAN報(bào)文中信號(hào)解析精度、比例偏移VCU下發(fā)指令與壓縮機(jī)反饋信號(hào)一致性。測(cè)試流程CANoeVCU仿真端下發(fā)多組目標(biāo)指令轉(zhuǎn)速、母線電壓指令讀取壓縮機(jī)控制器反饋CAN信號(hào)在量程下限、中點(diǎn)、上限分別測(cè)試記錄信號(hào)誤差。量化數(shù)據(jù)表信號(hào)名稱(chēng)下發(fā)指令值理論反饋值實(shí)測(cè)反饋值允許誤差實(shí)測(cè)誤差判定壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速4000 rpm4000 rpm4005 rpm≤±1%FS0.125%Pass母線高壓反饋350 V350 V349.2 V≤±1%FS0.23%Pass繞組溫度60 ℃60 ℃59.7 ℃≤±1%FS-0.50%Pass控制器狀態(tài)位運(yùn)行(1)1100Pass判定規(guī)范所有模擬量信號(hào)全量程誤差≤±1%FS狀態(tài)位、故障標(biāo)志位無(wú)跳變毛刺超量程輸入時(shí)信號(hào)置無(wú)效標(biāo)記。5.5 CAN總線故障容錯(cuò)測(cè)試故障注入測(cè)試目的驗(yàn)證總線線路故障時(shí)控制器保護(hù)邏輯故障移除后通訊恢復(fù)不產(chǎn)生誤動(dòng)作。測(cè)試流程??前置控制器功率輸出禁止使能避免誤啟動(dòng)正常通訊穩(wěn)定后使用故障注入儀依次注入故障每種故障持續(xù)30s記錄故障碼、控制器行為移除故障觀察通訊恢復(fù)情況。故障項(xiàng)目與規(guī)范故障類(lèi)型規(guī)范行為要求CAN_H對(duì)地短路上報(bào)CAN單線故障DTC壓縮機(jī)禁止啟動(dòng)故障移除后自動(dòng)恢復(fù)通訊CAN_L對(duì)地短路上報(bào)CAN單線故障DTC壓縮機(jī)禁止啟動(dòng)故障移除后自動(dòng)恢復(fù)通訊CAN_H對(duì)12V短路上報(bào)CAN總線故障DTC壓縮機(jī)禁止啟動(dòng)CAN_H與CAN_L短接總線關(guān)閉上報(bào)CAN總線故障DTC故障移除后恢復(fù)CAN_H斷線單線工作上報(bào)故障禁止壓縮機(jī)啟動(dòng)CAN_L斷線單線工作上報(bào)故障禁止壓縮機(jī)啟動(dòng)判定規(guī)范故障期間壓縮機(jī)無(wú)誤啟動(dòng)、無(wú)非法指令執(zhí)行故障碼上報(bào)準(zhǔn)確故障移除后總線恢復(fù)通訊自動(dòng)恢復(fù)。5.6 12V低壓拉偏CAN通訊測(cè)試測(cè)試目的模擬車(chē)載蓄電池電壓波動(dòng)驗(yàn)證欠壓、過(guò)壓工況CAN穩(wěn)定性。測(cè)試流程程控電源依次設(shè)置12V輸入9V、13.5V、16V每個(gè)電壓穩(wěn)態(tài)運(yùn)行30min監(jiān)控CAN報(bào)文執(zhí)行電壓驟降/驟升測(cè)試16V→9V跌落保持100ms恢復(fù)。量化標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓范圍9V ~ 16V 判定全電壓區(qū)間CAN通訊正常無(wú)丟幀、無(wú)節(jié)點(diǎn)離線電壓跌落恢復(fù)后通訊自動(dòng)恢復(fù)。5.7 高低溫環(huán)境CAN通訊測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證高低溫環(huán)境下CAN收發(fā)器、晶振時(shí)序穩(wěn)定性。測(cè)試流程控制器放入溫箱接線引出CAN和12V低溫-40℃保溫2h持續(xù)收發(fā)CAN報(bào)文高溫85℃保溫2h持續(xù)收發(fā)CAN報(bào)文。量化標(biāo)準(zhǔn)-40℃2h報(bào)文無(wú)丟包、無(wú)錯(cuò)幀周期抖動(dòng)≤±3ms85℃2h報(bào)文無(wú)丟包、無(wú)錯(cuò)幀周期抖動(dòng)≤±3ms判定規(guī)范高低溫穩(wěn)態(tài)通訊正常無(wú)掉線報(bào)文抖動(dòng)在允許范圍。5.8 CAN UDS診斷通訊測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證UDS診斷服務(wù)故障讀寫(xiě)、標(biāo)定、版本讀取符合ISO14229。測(cè)試流程CANoe啟用診斷模塊建立診斷會(huì)話(huà)依次執(zhí)行會(huì)話(huà)切換、讀取DTC、清除DTC、讀取軟硬件版本、安全訪問(wèn)、參數(shù)讀寫(xiě)記錄響應(yīng)時(shí)間、否定碼NRC。量化指標(biāo)項(xiàng)目規(guī)范指標(biāo)診斷響應(yīng)時(shí)間≤50ms清除DTC服務(wù)正常清除清除后DTC狀態(tài)為未存儲(chǔ)安全訪問(wèn)密鑰校驗(yàn)正確允許進(jìn)入編程會(huì)話(huà)錯(cuò)誤密鑰返回對(duì)應(yīng)NRC判定規(guī)范UDS服務(wù)響應(yīng)符合ISO14229NRC否定碼正確響應(yīng)時(shí)間滿(mǎn)足主機(jī)廠要求。5.9 CAN網(wǎng)絡(luò)休眠/喚醒測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證整車(chē)網(wǎng)絡(luò)管理休眠喚醒邏輯低功耗、無(wú)誤喚醒。測(cè)試流程發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理休眠指令等待網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入休眠萬(wàn)用表測(cè)量休眠靜態(tài)電流發(fā)送CAN喚醒報(bào)文測(cè)試喚醒響應(yīng)時(shí)間循環(huán)休眠-喚醒 50次。量化標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)規(guī)范指標(biāo)實(shí)測(cè)參考休眠靜態(tài)電流≤2.5mA2.1mA喚醒響應(yīng)時(shí)間≤100ms75ms判定規(guī)范休眠后總線維持隱性電平電流達(dá)標(biāo)有效喚醒報(bào)文觸發(fā)后控制器正常喚醒上線無(wú)隨機(jī)誤喚醒。5.10 CAN總線地偏移測(cè)試直流動(dòng)態(tài)交流地偏移測(cè)試目的模擬整車(chē)運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)控制器單板地與整車(chē)網(wǎng)絡(luò)地之間存在電位差地偏移驗(yàn)證CAN收發(fā)器在共模地偏移下通訊穩(wěn)定性不出現(xiàn)錯(cuò)幀、丟包、節(jié)點(diǎn)離線。原理控制器本地GND相對(duì)整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)GND存在ΔV地偏移CANH、CANL同時(shí)疊加同一個(gè)共模偏移電壓差分電壓Vdiff保持不變但共模電平抬升/下降考驗(yàn)收發(fā)器共模耐受能力。 ISO11898-2規(guī)定高速CAN收發(fā)器共模輸入電壓范圍-2V ~ 7V。【地偏移原理示意圖】整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)地GND_Veh (0V參考) 壓縮機(jī)控制器本地地GND_DUT ΔV (地偏移電壓) CANH 2.5V ΔV (隱性) CANL 2.5V ΔV (隱性) 顯性時(shí) CANH3.5VΔVCANL1.5VΔV 差分 Vdiff 始終2V不變共模電平隨ΔV偏移測(cè)試前置條件采用隔離電源給DUT壓縮機(jī)控制器12V供電實(shí)現(xiàn)DUT地與CANoe仿真器地電氣隔離使用程控共模電壓源串聯(lián)在DUT地與整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)地之間用來(lái)注入地偏移ΔV功率回路禁止使能防止壓縮機(jī)誤啟動(dòng)CANoe持續(xù)周期收發(fā)報(bào)文監(jiān)控錯(cuò)誤幀、丟包計(jì)數(shù)。測(cè)試流程接線搭建CANoe仿真VCU節(jié)點(diǎn)CAN總線接入DUTDUT使用隔離12V電源供電地偏移源串聯(lián)在DUT地與CANoe參考地之間示波器差分探頭采集CANH、CANL初始狀態(tài)ΔV0V無(wú)地偏移確認(rèn)CAN通訊正常作為基準(zhǔn)正向地偏移掃描DUT地相對(duì)整車(chē)地逐步抬升1V → 3V → 5V → 7V每一檔穩(wěn)定保持30min負(fù)向地偏移掃描DUT地相對(duì)整車(chē)地降低-1V → -2V每一檔穩(wěn)定保持30min極限邊界點(diǎn)測(cè)試7V、-2V持續(xù)運(yùn)行60min動(dòng)態(tài)交流地偏移擴(kuò)展測(cè)試直流偏置3V基礎(chǔ)上疊加1kHz、峰峰值2V交流噪聲持續(xù)30min模擬SiC功率開(kāi)關(guān)帶來(lái)交變地噪聲每一檔記錄報(bào)文丟包數(shù)量、錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)、CANH/CANL共模電平移除地偏移電壓恢復(fù)ΔV0V確認(rèn)通訊恢復(fù)正常記錄異?，F(xiàn)象如錯(cuò)幀、掉線。波形示意圖正向5V地偏移隱性電平參考地0V CANH: ───────────7.5V CANL: ───────────7.5V 共模電平7.5V差分0V隱性量化規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)地偏移ΔV(DUT地相對(duì)于整車(chē)地)共模電平允許狀態(tài)測(cè)試時(shí)長(zhǎng)判定標(biāo)準(zhǔn)0V2.5V基準(zhǔn)正常30min無(wú)錯(cuò)幀1V3.5V正常30min無(wú)錯(cuò)幀3V5.5V正常30min無(wú)錯(cuò)幀5V7.5V工程長(zhǎng)期邊界30min無(wú)錯(cuò)幀7V9.5V超ISO11898共模上限10min允許通訊報(bào)錯(cuò)、掉線上報(bào)DTC移除故障可恢復(fù)-1V1.5V正常30min無(wú)錯(cuò)幀-2V0.5V下限邊界60min無(wú)錯(cuò)幀DC3V疊加1kHz/2Vpp交流噪聲5.5V±1V動(dòng)態(tài)噪聲驗(yàn)證30min無(wú)錯(cuò)幀無(wú)丟包判定規(guī)范地偏移范圍-2V ~ 5V區(qū)間內(nèi)連續(xù)運(yùn)行丟幀率0錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)0報(bào)文周期抖動(dòng)符合指標(biāo)地偏移達(dá)到7V超出ISO11898共模上限允許通訊異常、節(jié)點(diǎn)掉線控制器必須上報(bào)CAN通訊故障DTC故障移除后通訊自動(dòng)恢復(fù)地偏移過(guò)程中控制器禁止誤觸發(fā)壓縮機(jī)啟動(dòng)、禁止輸出錯(cuò)誤指令共模電壓不超出收發(fā)器芯片datasheet最大額定值不造成硬件永久損壞動(dòng)態(tài)交流地偏移疊加工況通訊穩(wěn)定無(wú)錯(cuò)幀。6 測(cè)試輸出交付物CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試報(bào)告含測(cè)試結(jié)論、問(wèn)題清單示波器波形截圖CAN物理波形、邊沿波形、地偏移共模波形CANoe測(cè)試日志blf文件、總線負(fù)載曲線原始數(shù)據(jù)記錄表報(bào)文周期、信號(hào)誤差表、地偏移測(cè)試記錄表故障注入測(cè)試記錄、DTC故障碼清單問(wèn)題整改清單通訊異常、時(shí)序抖動(dòng)、故障處理缺陷7 安全規(guī)范故障注入、地偏移測(cè)試前必須關(guān)閉功率輸出使能防止壓縮機(jī)誤啟動(dòng)整機(jī)高壓測(cè)試每次測(cè)試前高壓充分放電測(cè)試過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)文出現(xiàn)異常立即停止測(cè)試斷開(kāi)供電靜電防護(hù)佩戴防靜電手環(huán)地偏移測(cè)試時(shí)注意隔離防護(hù)避免不同參考地之間短路。8 附錄附錄ACAN DBC報(bào)文與信號(hào)清單 附錄BCAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試原始數(shù)據(jù)記錄表 附錄C主機(jī)廠CAN網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)閾值清單 新能源汽車(chē)多合一壓縮機(jī)控制器CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范
前言文檔名稱(chēng)新能源汽車(chē)多合一壓縮機(jī)控制器CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范版本V1.2適用對(duì)象車(chē)載熱泵壓縮機(jī)控制器 CAN2.0BISO11898-2 高速CAN500kbps有些為2MbpsVCU ? 壓縮機(jī)控制器整車(chē)網(wǎng)絡(luò)交互測(cè)試階段單板DV、整機(jī)DV、整車(chē)集成測(cè)試測(cè)試類(lèi)型物理層、鏈路層、應(yīng)用層、總線負(fù)載、故障容錯(cuò)、地偏移、UDS診斷、休眠喚醒1 引用標(biāo)準(zhǔn)ISO 11898-1CAN 數(shù)據(jù)鏈路層ISO 11898-2CAN 物理層高速CANISO 14229道路車(chē)輛UDS診斷服務(wù)ISO 15031OBD診斷通訊ISO 16750-2 / GB/T 28046.2車(chē)載電氣負(fù)荷GB/T 18384電動(dòng)汽車(chē)安全要求主機(jī)廠CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范、DBC數(shù)據(jù)庫(kù)、節(jié)點(diǎn)需求規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范2 術(shù)語(yǔ)定義CAN_H / CAN_LCAN差分信號(hào)線隱性電平總線空閑CAN_H≈2.5VCAN_L≈2.5V差分電壓Vdiff≈0V顯性電平總線傳輸位CAN_H≈3.5VCAN_L≈1.5V差分電壓Vdiff≈2V總線負(fù)載率有效數(shù)據(jù)位時(shí)間/總線總時(shí)間百分比位時(shí)序波特率500kbps位時(shí)間2μsDBCCAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)定義報(bào)文ID、周期、信號(hào)、縮放、偏移地偏移壓縮機(jī)控制器本地參考地與整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)參考地之間存在直流電位差會(huì)給CAN差分信號(hào)疊加共模電壓是高壓車(chē)載功率設(shè)備CAN通訊失效關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)?！綜AN差分物理波形示意圖】隱性狀態(tài)CANH2.5VCANL2.5VVdiff≈0V 顯性狀態(tài)CANH3.5VCANL1.5VVdiff≈2.0V CANH: ────┐ ┌──────────── │ │ └────────┘ CANL: ────┐ ┌──────────── │ │ └────────┘3 測(cè)試前置條件 測(cè)試環(huán)境3.1 硬件設(shè)備清單設(shè)備型號(hào)/要求用途CANoe/CANalyzer≥11.0報(bào)文仿真、負(fù)載生成、故障注入、日志記錄、時(shí)序分析示波器高壓差分探頭≥100MHz帶寬CAN物理波形、幅值、邊沿、噪聲測(cè)量CAN總線故障注入儀CAN-Line Fault Injector短路、斷線、脈沖干擾故障模擬程控12V直流隔離電源9~16V可調(diào)隔離輸出給DUT供電實(shí)現(xiàn)地電位隔離用于地偏移測(cè)試共模電壓源可輸出±10V直流可疊加交流噪聲地偏移電位注入高低溫試驗(yàn)箱-40℃~85℃高低溫環(huán)境CAN通訊驗(yàn)證PC、DBC文件、主機(jī)廠CAN矩陣/報(bào)文解析、信號(hào)校驗(yàn)3.2 前置準(zhǔn)備被測(cè)件壓縮機(jī)控制器單板/整機(jī)燒錄正式版本軟件硬件接線CAN_H、CAN_L接入CANoe控制器12V隔離供電高壓側(cè)不帶電除非整機(jī)集成測(cè)試加載DBC配置節(jié)點(diǎn)參數(shù)、波特率500kbps安全確認(rèn)功率輸出禁止使能防止測(cè)試過(guò)程壓縮機(jī)誤啟動(dòng)4 總體測(cè)試流程圖文本框圖可導(dǎo)入Visio/億圖繪圖開(kāi)始 ↓ 測(cè)試環(huán)境搭建 → 接線檢查 → 絕緣檢查 → 上電前電阻測(cè)量 ↓ 低壓上電(12V)等待控制器初始化 ↓ ├─1.物理層測(cè)試 → 波形、電平、終端電阻 ├─2.鏈路層基礎(chǔ)通訊測(cè)試 → 報(bào)文收發(fā)、丟包、錯(cuò)誤幀 ├─3.總線負(fù)載壓力測(cè)試 → 30%/60%/80%負(fù)載 ├─4.應(yīng)用層信號(hào)校驗(yàn)測(cè)試 → 轉(zhuǎn)速、電壓、溫度信號(hào) ├─5.總線故障注入容錯(cuò)測(cè)試 → 短路、斷線、單線故障 ├─6.12V電壓拉偏測(cè)試 → 9V~16V ├─7.高低溫環(huán)境CAN通訊測(cè)試 ├─8.UDS診斷測(cè)試 ├─9.網(wǎng)絡(luò)休眠喚醒測(cè)試 └─10.CAN總線地偏移測(cè)試直流動(dòng)態(tài)交流地偏移 ↓ 所有項(xiàng)目完成 → 整理測(cè)試數(shù)據(jù)、波形、日志 → 輸出測(cè)試報(bào)告 ↓ 結(jié)束5 分項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試流程、量化標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、判定規(guī)范5.1 CAN物理層測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證CAN收發(fā)器硬件輸出波形、電平、邊沿確認(rèn)硬件電路、PCB、終端電阻滿(mǎn)足ISO11898-2。測(cè)試流程斷電使用萬(wàn)用表測(cè)量CAN_H與CAN_L之間終端電阻控制器12V上電總線空閑示波器差分探頭采集CANH、CANL隱性電平CANoe發(fā)送報(bào)文抓取顯性波形測(cè)量差分電壓、上升沿、下降沿連續(xù)采集100幀報(bào)文波形觀察振鈴、過(guò)沖噪聲。量化標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)測(cè)參考參數(shù)ISO11898標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)合格范圍典型實(shí)測(cè)值隱性差分電壓Vdiff-0.5V ~ 0.05V-0.5~0.05V0.02V顯性差分電壓Vdiff1.5V ~ 3.0V1.5~3.0V2.0V上升沿時(shí)間30ns ~ 300ns30~300ns120ns下降沿時(shí)間30ns ~ 300ns30~300ns110ns終端電阻120Ω±10%108Ω ~132Ω118Ω顯性電平過(guò)沖≤±0.5V≤±0.5V0.32V判定規(guī)范電平、邊沿時(shí)序滿(mǎn)足ISO11898-2波形無(wú)嚴(yán)重振鈴、畸變無(wú)大于0.5V的尖峰終端電阻落在108~132Ω區(qū)間?！静ㄐ问疽鈭DCAN顯性邊沿】Vdiff(差分) ↑ 2V ────┐ │上升沿120ns └───────5.2 CAN鏈路層基礎(chǔ)通訊測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證控制器上電節(jié)點(diǎn)上線、周期性報(bào)文收發(fā)、CRC校驗(yàn)、位填充無(wú)丟包、錯(cuò)誤幀。測(cè)試流程控制器斷電CANoe在線監(jiān)聽(tīng)總線12V上電觀察節(jié)點(diǎn)上線握手CANoe仿真VCU周期下發(fā)指令報(bào)文連續(xù)運(yùn)行30min記錄報(bào)文計(jì)數(shù)、錯(cuò)誤幀、丟包數(shù)量驗(yàn)證ID過(guò)濾發(fā)送非法ID報(bào)文確認(rèn)控制器不響應(yīng)。量化標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目規(guī)范指標(biāo)實(shí)測(cè)參考值上電上線時(shí)間≤200ms110ms狀態(tài)報(bào)文周期100ms周期波動(dòng)≤±2ms指令報(bào)文周期50ms周期波動(dòng)≤±1ms丟幀率00錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)00判定規(guī)范上電200ms內(nèi)正常上線連續(xù)30min通訊丟幀率0無(wú)CRC錯(cuò)誤幀非法ID報(bào)文不接收、不響應(yīng)。5.3 CAN總線負(fù)載率壓力測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證整車(chē)不同總線負(fù)載下壓縮機(jī)節(jié)點(diǎn)報(bào)文收發(fā)穩(wěn)定無(wú)報(bào)文延遲、丟包、節(jié)點(diǎn)離線。測(cè)試流程CANoe仿真總線報(bào)文分別設(shè)置總線平均負(fù)載30%、60%、80%每個(gè)負(fù)載等級(jí)持續(xù)運(yùn)行30min監(jiān)控報(bào)文周期抖動(dòng)、報(bào)文延遲、錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)。量化標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載等級(jí)規(guī)范要求30%低負(fù)載報(bào)文抖動(dòng)正常無(wú)錯(cuò)幀60%額定長(zhǎng)期負(fù)載長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行報(bào)文延遲5ms80%短時(shí)峰值負(fù)載允許短時(shí)存在無(wú)錯(cuò)幀、無(wú)節(jié)點(diǎn)離線報(bào)文延遲10ms判定規(guī)范長(zhǎng)期工作總線負(fù)載建議≤60%80%峰值負(fù)載下無(wú)錯(cuò)幀、節(jié)點(diǎn)不掉線報(bào)文最大延遲滿(mǎn)足主機(jī)廠時(shí)序指標(biāo)。5.4 CAN應(yīng)用層信號(hào)校驗(yàn)測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證CAN報(bào)文中信號(hào)解析精度、比例偏移VCU下發(fā)指令與壓縮機(jī)反饋信號(hào)一致性。測(cè)試流程CANoeVCU仿真端下發(fā)多組目標(biāo)指令轉(zhuǎn)速、母線電壓指令讀取壓縮機(jī)控制器反饋CAN信號(hào)在量程下限、中點(diǎn)、上限分別測(cè)試記錄信號(hào)誤差。量化數(shù)據(jù)表信號(hào)名稱(chēng)下發(fā)指令值理論反饋值實(shí)測(cè)反饋值允許誤差實(shí)測(cè)誤差判定壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速4000 rpm4000 rpm4005 rpm≤±1%FS0.125%Pass母線高壓反饋350 V350 V349.2 V≤±1%FS0.23%Pass繞組溫度60 ℃60 ℃59.7 ℃≤±1%FS-0.50%Pass控制器狀態(tài)位運(yùn)行(1)1100Pass判定規(guī)范所有模擬量信號(hào)全量程誤差≤±1%FS狀態(tài)位、故障標(biāo)志位無(wú)跳變毛刺超量程輸入時(shí)信號(hào)置無(wú)效標(biāo)記。5.5 CAN總線故障容錯(cuò)測(cè)試故障注入測(cè)試目的驗(yàn)證總線線路故障時(shí)控制器保護(hù)邏輯故障移除后通訊恢復(fù)不產(chǎn)生誤動(dòng)作。測(cè)試流程??前置控制器功率輸出禁止使能避免誤啟動(dòng)正常通訊穩(wěn)定后使用故障注入儀依次注入故障每種故障持續(xù)30s記錄故障碼、控制器行為移除故障觀察通訊恢復(fù)情況。故障項(xiàng)目與規(guī)范故障類(lèi)型規(guī)范行為要求CAN_H對(duì)地短路上報(bào)CAN單線故障DTC壓縮機(jī)禁止啟動(dòng)故障移除后自動(dòng)恢復(fù)通訊CAN_L對(duì)地短路上報(bào)CAN單線故障DTC壓縮機(jī)禁止啟動(dòng)故障移除后自動(dòng)恢復(fù)通訊CAN_H對(duì)12V短路上報(bào)CAN總線故障DTC壓縮機(jī)禁止啟動(dòng)CAN_H與CAN_L短接總線關(guān)閉上報(bào)CAN總線故障DTC故障移除后恢復(fù)CAN_H斷線單線工作上報(bào)故障禁止壓縮機(jī)啟動(dòng)CAN_L斷線單線工作上報(bào)故障禁止壓縮機(jī)啟動(dòng)判定規(guī)范故障期間壓縮機(jī)無(wú)誤啟動(dòng)、無(wú)非法指令執(zhí)行故障碼上報(bào)準(zhǔn)確故障移除后總線恢復(fù)通訊自動(dòng)恢復(fù)。5.6 12V低壓拉偏CAN通訊測(cè)試測(cè)試目的模擬車(chē)載蓄電池電壓波動(dòng)驗(yàn)證欠壓、過(guò)壓工況CAN穩(wěn)定性。測(cè)試流程程控電源依次設(shè)置12V輸入9V、13.5V、16V每個(gè)電壓穩(wěn)態(tài)運(yùn)行30min監(jiān)控CAN報(bào)文執(zhí)行電壓驟降/驟升測(cè)試16V→9V跌落保持100ms恢復(fù)。量化標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓范圍9V ~ 16V 判定全電壓區(qū)間CAN通訊正常無(wú)丟幀、無(wú)節(jié)點(diǎn)離線電壓跌落恢復(fù)后通訊自動(dòng)恢復(fù)。5.7 高低溫環(huán)境CAN通訊測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證高低溫環(huán)境下CAN收發(fā)器、晶振時(shí)序穩(wěn)定性。測(cè)試流程控制器放入溫箱接線引出CAN和12V低溫-40℃保溫2h持續(xù)收發(fā)CAN報(bào)文高溫85℃保溫2h持續(xù)收發(fā)CAN報(bào)文。量化標(biāo)準(zhǔn)-40℃2h報(bào)文無(wú)丟包、無(wú)錯(cuò)幀周期抖動(dòng)≤±3ms85℃2h報(bào)文無(wú)丟包、無(wú)錯(cuò)幀周期抖動(dòng)≤±3ms判定規(guī)范高低溫穩(wěn)態(tài)通訊正常無(wú)掉線報(bào)文抖動(dòng)在允許范圍。5.8 CAN UDS診斷通訊測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證UDS診斷服務(wù)故障讀寫(xiě)、標(biāo)定、版本讀取符合ISO14229。測(cè)試流程CANoe啟用診斷模塊建立診斷會(huì)話(huà)依次執(zhí)行會(huì)話(huà)切換、讀取DTC、清除DTC、讀取軟硬件版本、安全訪問(wèn)、參數(shù)讀寫(xiě)記錄響應(yīng)時(shí)間、否定碼NRC。量化指標(biāo)項(xiàng)目規(guī)范指標(biāo)診斷響應(yīng)時(shí)間≤50ms清除DTC服務(wù)正常清除清除后DTC狀態(tài)為未存儲(chǔ)安全訪問(wèn)密鑰校驗(yàn)正確允許進(jìn)入編程會(huì)話(huà)錯(cuò)誤密鑰返回對(duì)應(yīng)NRC判定規(guī)范UDS服務(wù)響應(yīng)符合ISO14229NRC否定碼正確響應(yīng)時(shí)間滿(mǎn)足主機(jī)廠要求。5.9 CAN網(wǎng)絡(luò)休眠/喚醒測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證整車(chē)網(wǎng)絡(luò)管理休眠喚醒邏輯低功耗、無(wú)誤喚醒。測(cè)試流程發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理休眠指令等待網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入休眠萬(wàn)用表測(cè)量休眠靜態(tài)電流發(fā)送CAN喚醒報(bào)文測(cè)試喚醒響應(yīng)時(shí)間循環(huán)休眠-喚醒 50次。量化標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)規(guī)范指標(biāo)實(shí)測(cè)參考休眠靜態(tài)電流≤2.5mA2.1mA喚醒響應(yīng)時(shí)間≤100ms75ms判定規(guī)范休眠后總線維持隱性電平電流達(dá)標(biāo)有效喚醒報(bào)文觸發(fā)后控制器正常喚醒上線無(wú)隨機(jī)誤喚醒。5.10 CAN總線地偏移測(cè)試直流動(dòng)態(tài)交流地偏移測(cè)試目的模擬整車(chē)運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)控制器單板地與整車(chē)網(wǎng)絡(luò)地之間存在電位差地偏移驗(yàn)證CAN收發(fā)器在共模地偏移下通訊穩(wěn)定性不出現(xiàn)錯(cuò)幀、丟包、節(jié)點(diǎn)離線。原理控制器本地GND相對(duì)整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)GND存在ΔV地偏移CANH、CANL同時(shí)疊加同一個(gè)共模偏移電壓差分電壓Vdiff保持不變但共模電平抬升/下降考驗(yàn)收發(fā)器共模耐受能力。 ISO11898-2規(guī)定高速CAN收發(fā)器共模輸入電壓范圍-2V ~ 7V。【地偏移原理示意圖】整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)地GND_Veh (0V參考) 壓縮機(jī)控制器本地地GND_DUT ΔV (地偏移電壓) CANH 2.5V ΔV (隱性) CANL 2.5V ΔV (隱性) 顯性時(shí) CANH3.5VΔVCANL1.5VΔV 差分 Vdiff 始終2V不變共模電平隨ΔV偏移測(cè)試前置條件采用隔離電源給DUT壓縮機(jī)控制器12V供電實(shí)現(xiàn)DUT地與CANoe仿真器地電氣隔離使用程控共模電壓源串聯(lián)在DUT地與整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)地之間用來(lái)注入地偏移ΔV功率回路禁止使能防止壓縮機(jī)誤啟動(dòng)CANoe持續(xù)周期收發(fā)報(bào)文監(jiān)控錯(cuò)誤幀、丟包計(jì)數(shù)。測(cè)試流程接線搭建CANoe仿真VCU節(jié)點(diǎn)CAN總線接入DUTDUT使用隔離12V電源供電地偏移源串聯(lián)在DUT地與CANoe參考地之間示波器差分探頭采集CANH、CANL初始狀態(tài)ΔV0V無(wú)地偏移確認(rèn)CAN通訊正常作為基準(zhǔn)正向地偏移掃描DUT地相對(duì)整車(chē)地逐步抬升1V → 3V → 5V → 7V每一檔穩(wěn)定保持30min負(fù)向地偏移掃描DUT地相對(duì)整車(chē)地降低-1V → -2V每一檔穩(wěn)定保持30min極限邊界點(diǎn)測(cè)試7V、-2V持續(xù)運(yùn)行60min動(dòng)態(tài)交流地偏移擴(kuò)展測(cè)試直流偏置3V基礎(chǔ)上疊加1kHz、峰峰值2V交流噪聲持續(xù)30min模擬SiC功率開(kāi)關(guān)帶來(lái)交變地噪聲每一檔記錄報(bào)文丟包數(shù)量、錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)、CANH/CANL共模電平移除地偏移電壓恢復(fù)ΔV0V確認(rèn)通訊恢復(fù)正常記錄異?，F(xiàn)象如錯(cuò)幀、掉線。波形示意圖正向5V地偏移隱性電平參考地0V CANH: ───────────7.5V CANL: ───────────7.5V 共模電平7.5V差分0V隱性量化規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)地偏移ΔV(DUT地相對(duì)于整車(chē)地)共模電平允許狀態(tài)測(cè)試時(shí)長(zhǎng)判定標(biāo)準(zhǔn)0V2.5V基準(zhǔn)正常30min無(wú)錯(cuò)幀1V3.5V正常30min無(wú)錯(cuò)幀3V5.5V正常30min無(wú)錯(cuò)幀5V7.5V工程長(zhǎng)期邊界30min無(wú)錯(cuò)幀7V9.5V超ISO11898共模上限10min允許通訊報(bào)錯(cuò)、掉線上報(bào)DTC移除故障可恢復(fù)-1V1.5V正常30min無(wú)錯(cuò)幀-2V0.5V下限邊界60min無(wú)錯(cuò)幀DC3V疊加1kHz/2Vpp交流噪聲5.5V±1V動(dòng)態(tài)噪聲驗(yàn)證30min無(wú)錯(cuò)幀無(wú)丟包判定規(guī)范地偏移范圍-2V ~ 5V區(qū)間內(nèi)連續(xù)運(yùn)行丟幀率0錯(cuò)誤幀計(jì)數(shù)0報(bào)文周期抖動(dòng)符合指標(biāo)地偏移達(dá)到7V超出ISO11898共模上限允許通訊異常、節(jié)點(diǎn)掉線控制器必須上報(bào)CAN通訊故障DTC故障移除后通訊自動(dòng)恢復(fù)地偏移過(guò)程中控制器禁止誤觸發(fā)壓縮機(jī)啟動(dòng)、禁止輸出錯(cuò)誤指令共模電壓不超出收發(fā)器芯片datasheet最大額定值不造成硬件永久損壞動(dòng)態(tài)交流地偏移疊加工況通訊穩(wěn)定無(wú)錯(cuò)幀。6 測(cè)試輸出交付物CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試報(bào)告含測(cè)試結(jié)論、問(wèn)題清單示波器波形截圖CAN物理波形、邊沿波形、地偏移共模波形CANoe測(cè)試日志blf文件、總線負(fù)載曲線原始數(shù)據(jù)記錄表報(bào)文周期、信號(hào)誤差表、地偏移測(cè)試記錄表故障注入測(cè)試記錄、DTC故障碼清單問(wèn)題整改清單通訊異常、時(shí)序抖動(dòng)、故障處理缺陷7 安全規(guī)范故障注入、地偏移測(cè)試前必須關(guān)閉功率輸出使能防止壓縮機(jī)誤啟動(dòng)整機(jī)高壓測(cè)試每次測(cè)試前高壓充分放電測(cè)試過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)文出現(xiàn)異常立即停止測(cè)試斷開(kāi)供電靜電防護(hù)佩戴防靜電手環(huán)地偏移測(cè)試時(shí)注意隔離防護(hù)避免不同參考地之間短路。8 附錄附錄ACAN DBC報(bào)文與信號(hào)清單 附錄BCAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試原始數(shù)據(jù)記錄表 附錄C主機(jī)廠CAN網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)閾值清單