汽车总线测试的“解忧杂货店”

文章来源：车用总线技术发布时间：2020-03-17

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本文结合不同“咨询者”共同关注的汽车总线测试热门话题进一步梳理与解析，开了个汽车总线测试“解忧杂货店”以此为之前或现在、乃至未来可能再次遇到的问题进行“解忧”。

相信很多读者都看过东野圭吾的书《解忧杂货店》或者同名电影，里面有不同的咨询者通过写信投入解忧杂货店的信箱，后面都会得到相应的解答，中间采用了超越时空的解答方式也让不少读者津津乐道。

最近我们虹科开展为期40天的在线直播课程平台，汽车相关课程三大方向：1）汽车总线CAN/LIN总线基础、一致性测试、UDS诊断开发以及测试数据实操和解疑；2）汽车维修诊断系列；3）BMS电池组仿真测试和自动化测试软件实操。第二期更有车载以太网，标定，TSN等等。丰富的课程吸引了来自汽车行业不同测试和应用领域的工程师关注，大家在直播间和微信群展开热烈的讨论与交流。

咨询者甲问：“如果准确测量汽车 ECU CAN节点的Busoff恢复时间？特别是整车厂对这方面的要求很高。”

解忧：

1.知识准备：在CAN协议中，当一个CAN的ECU节点通信出现故障时，特别是在发送报文连续出现错误时，ECU节点的发送错误计数器就会累加，当发送错误计数器大于255时，ECU节点就会进入总线关闭，即Busoff状态。但如果ECU节点只是偶发错误，那么ECU本身可以通过自恢复的方式来处理。所以整车厂对ECU节点的CAN自恢复时间要求比较严格。

2.工具准备：

>>CANSpider总线干扰仪，产生干扰使ECU的报文发送错误；

>>Pico Scope示波器，测量ECU干扰后发送报文的时间间隔；

>>PCAN USB，用于总线报文监测与记录。

3.测试方法：

ECU周期发送某个报文帧时，CANSpider 产生干扰，对报文帧起始做无限数量干扰，序列为 10 个隐性位。干扰会让ECU产生错误并进入 BUSOFF，然后ECU有一个 bus off自恢复的过程，通过Pico Scope示波器去监测，ECU从Busoff状态到下一次发送报文的时间间隔就是Busoff恢复时间。Busoff 自恢复的控制策略通常分为快恢复和慢恢复两种类型，在实际测试中也是要求测试的。

4.测试连接示意图：

5.测试过程：

1）ECU上电之后自动周期发送CAN报文，CANSpider配置为自动应答CAN ，同时使能CANH与CANL之间的120欧内置电阻，并在电阻电容网络中可变电阻设置为120欧，并联形成CAN网络匹配阻抗60欧。

2）在CANSpider干扰设置中，干扰源选择帧起始（SOF）; 干扰类型选择无限数量干扰，序列为 10 个隐性位。然后启动数字干扰。

3）经过Pico Scope的监测，可以准确发现Busoff的自恢复时间点，以及可以观察到3次快恢复进程，以及1次慢恢复进程。

快恢复：

慢恢复：

6.测试结果

测试结果该ECU符合整车厂的Busoff自恢复时间要求。

咨询者乙问： “LIN总线一致性测试的内容中，LIN2.2协议与SAE J2602的测试内容主要区别是什么呢？

解忧：

SAE-J2602协议是由美国汽车工程师学会发布，是基于LIN2.0的基础开发的，在物理层的一致性测试内容无太大区别，主要是SAE-J2602增加如下内容：

SAE J2602 有针对10417bit / s传输速率的测试（用于减少辐射）
最大总线长度和ECU数量的制约因素、安全连接以及提升EMC性能
固定分配帧标识符，通过OEM或者一级供应商的组件/系统级测试验证
从站响应的第一个数据字节具有用于发送从站的已定义结构通信错误的状态和指示
附加的参数可提高有效总线负载。

咨询者丙问： “工业级PXI总线与新能源汽车的BMS测试有什么样的过命交情？ ”

解忧：

众所周知，随着新能源车，特别是电动车的兴起，人们不仅对电动车的环保优点所吸引，同时也对电动车的电池的安全性和里程焦虑提出更高要求。作为电动汽车的核心动力电池以及电池管理系统（BMS）技术无疑是各大车厂工作的重中之重，如何更高效和安全地提升BMS的测试效果也是面临的一大挑战。那么为什么说工业级PXI总线与新能源车BMS测试有“过命的交情”呢?

简要了解一下工业级PXI总线，PXI是一种全新的开放性、模块化仪器总线规范，将Compact PCI规范定义的PCI总线技术发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范，从而形成了新的虚拟仪器体系结构，是一种主流的虚拟仪器测试平台，对于BMS测试可以提供了软件层面的仿真平台和电池包仿真。如下举例为Pickering基于PXI开发的model 41-752 PXI Battery Simulator Module电池包仿真模块。

同时PXI机械特性采用Compact PCI规范引入的Eurocard坚固封装形式，使PXI系统更适于在工业环境和新能源电池包仿真使用，而且也更易于进行系统集成，PXI机箱提供了用来安装多通道PXI模块和给模块强制空气冷却的机械结构，各种安全规定无疑为测试人员的生命提供强力保障。这难道不是“过命的交情”吗？