作者 |李偉上海控安安全測評中心安全測評部總監(jiān)

來源 |鑒源實驗室

01車輛研發(fā)基本知識

1.1整車電源狀態(tài)

整車所有電子零配件均工作在一定電源狀態(tài)下，沒有供電的話零部件將無法工作。關(guān)于零部件在何種狀態(tài)下應(yīng)對進入何種工作狀態(tài)，在對應(yīng)車型的技術(shù)文檔網(wǎng)絡(luò)部分中均有詳細要求和描述，每個廠家的文檔名稱可能不一致，但是該技術(shù)文檔肯定存在。

整車的電源狀態(tài)正常情況下有以下幾種：深度休眠、休眠、鎖車未休眠、ACC 、ON、點火、RUN。

深度休眠、休眠、鎖車未休眠，這三個狀態(tài)容易理解，我們主要講解其余幾個狀態(tài)。在機械鑰匙啟動的車輛中，通常我們都會看到鑰匙插口對應(yīng)如下圖所示的狀態(tài)。

圖1 鑰匙插口狀態(tài)

（1）LOCK狀態(tài)：術(shù)語是鎖止檔，此時是機械鑰匙僅插入或?qū)纬鰰r的狀態(tài)。整車電子設(shè)備中故障報警燈、大燈、發(fā)動機防盜系統(tǒng)等非常少量的設(shè)備處于工作，其他設(shè)備均熱關(guān)機準(zhǔn)備進入休眠狀態(tài)。

（2）ACC狀態(tài)：附屬設(shè)備通電檔，此檔位在LOCK基礎(chǔ)之上會增加少部分設(shè)備進入喚醒工作狀態(tài)，整車內(nèi)部油路系統(tǒng)部分油泵開始啟動工作，潤滑機械部件為發(fā)動起啟動進行準(zhǔn)備，所以當(dāng)鑰匙擰到此檔位時我們可以聽到一些機械設(shè)備運轉(zhuǎn)的輕微聲音。另外有收音機、空調(diào)風(fēng)扇等均可以正常工作。

（3）ON狀態(tài)：整車通電檔，顧名思義此狀態(tài)下全車電路接通，同時整車進行自檢，可以在儀表臺上看到自檢設(shè)備燈亮起，自檢完成大部分燈會熄滅。尾氣排放等自檢燈會在發(fā)動機啟動后自動熄滅。

（4）START狀態(tài)：發(fā)動機啟動檔，此狀態(tài)跟其余狀態(tài)均不一樣，其余狀態(tài)均是車輛可以長時間保存的狀態(tài)，SRART狀態(tài)是發(fā)動機啟動點火的一小段時間狀態(tài)，當(dāng)車輛機械鑰匙擰到此狀態(tài)后立即觸發(fā)車輛點火啟動，松開鑰匙后，機械鑰匙會自動彈回ON狀態(tài)檔位。如果通過設(shè)備連接車輛網(wǎng)絡(luò)，追蹤整車電源狀態(tài)信號（SYSPowerMode各個車輛命名可能不一樣）點火前的狀態(tài)信號值為ON；點火后鑰匙同樣是在ON檔，但電源狀態(tài)信號的值會變?yōu)镽UN；而點火的那一瞬間，鑰匙指向START時電源狀態(tài)信號的值會是CRANK（各個車型命名可能不一致）。

需要注意的是，當(dāng)前主流研發(fā)車型鑰匙雖然都配備了機械備用鑰匙，但是車輛點火一般都是無鑰匙啟動。在這些類型的整車電源狀態(tài)中，相比傳統(tǒng)機械鑰匙車型，電源狀態(tài)少了1個，只有3個狀態(tài)，無鑰匙啟動車型將上文的ACC和ON兩個狀態(tài)進行了合并。

在測試中工程師們?yōu)榱朔奖悖?jīng)常會使用一些流傳的術(shù)語，常有幾個電源狀態(tài)相關(guān)術(shù)語如下：

·車輛下電：指的是車輛熄火，未落鎖未休眠；

·車輛上低壓電：一般指的是車輛進入電源ON狀態(tài)；

·車輛上高壓電：一般指新能源車進入電源RUN狀態(tài)，燃油車發(fā)動起啟動；

·車輛上KL15電：之所以有KL15此類的專業(yè)術(shù)語，是因為整個汽車行業(yè)受德國汽車工業(yè)的影響比較深遠，KL是德語Klemme（ECU針腳）的縮寫。KL15電指的就是車輛發(fā)動機啟動后整車發(fā)動機供電，即常說的上高壓電；

·車輛上KL30電：對應(yīng)KL15，KL30電指的是發(fā)動機熄火，由車輛蓄電池供電。

1.2 車輛研發(fā)里程碑節(jié)點

之所以在測試入門就介紹項目的相關(guān)知識，是因為在汽車行業(yè)項目研發(fā)過程中，項目組一旦確定并發(fā)布了里程碑節(jié)點，這些時間節(jié)點通常情況下就不會變更。如要發(fā)生變更車型項目總監(jiān)則需向企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層進行說明并獲得批準(zhǔn)，這種變更的影響一般都比較大。我們所有的活動安排都需要適配項目的里程碑節(jié)點，包括所有的研發(fā)和測試活動。

德國汽車制造業(yè)對國內(nèi)的影響是巨大的，上汽集團以及部分新興造車企業(yè)受德國大眾的影響，研發(fā)體系的項目管理基本都沿用大眾的體系，當(dāng)然廣汽受豐田影響，更多使用了豐田的體系，還有其他類似的體系。本文中我們介紹的是大眾集團車型研發(fā)項目管理里程碑的劃分。

整個車型研發(fā)過程中共有15個項目節(jié)點，A4-A1（架構(gòu)開發(fā)階段節(jié)點），G9-G0（整車開發(fā)階段節(jié)點），還有項目關(guān)閉節(jié)點。G9階段基本都是企業(yè)高層戰(zhàn)略設(shè)計規(guī)劃相關(guān)的工作，另外項目生命周期結(jié)束關(guān)閉節(jié)點，這兩個節(jié)點跟一般工程師都不相關(guān)，下圖中省略。

圖2車型研發(fā)項目節(jié)點

一個全新產(chǎn)品車型的開發(fā)過程總體可以分為架構(gòu)開發(fā)階段和整車產(chǎn)品開發(fā)階段兩個。且架構(gòu)開發(fā)是整車開發(fā)的前導(dǎo)階段，理論上架構(gòu)工作完成后才進入整車開發(fā)階段，實際項目中在架構(gòu)進入實質(zhì)性的開發(fā)階段后，主項目就開始并行啟動。

工程師通常從G8（Program Commencement）階段介入項目，不過此時介入的一般是項目總工，以及部分的VSE(Vehicle Systems Engineer)和DRE（Design Release Engineer），一般零配件的DRE只是接到通知參與前期的工作會議，做前期的準(zhǔn)備工作。

圖3車型開發(fā)總過程

一般工程師在G6（Program Approval項目批準(zhǔn)）開閥成功后，開始滿負荷投入。

測試工程師的測試時間階段通常如下表所示。

表1 測試時間階段

*注：

VDR：Verified Data Release 造型數(shù)模發(fā)布

OTS：Off Tool Sample 全工裝零件造車

G5：Engineering Release 工程發(fā)布

G2：Pilot 試生產(chǎn)

02CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀

為什么在測試入門的第一課講述CAN相關(guān)的知識，在上一篇中我們就CAN網(wǎng)絡(luò)的重要性進行了表述。CAN網(wǎng)絡(luò)將整車所有電子零部件進行了連接，從零部件到子系統(tǒng)，至整車電子，我們測試中每時每刻都在使用CAN網(wǎng)絡(luò)，CAN網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識是汽車測試基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。

在CAN網(wǎng)絡(luò)的使用上，目前乘用車系統(tǒng)主要使用高速CAN，低速CAN主要用在卡車、貨車等工程車輛中。高速CAN由ISO 11898進行規(guī)范，低速CAN由ISO 11519進行規(guī)范。

車輛零部件通常會以三種場景使用CAN網(wǎng)絡(luò)進行通訊。1.零部件基本都會周期性的主動通過CAN網(wǎng)絡(luò)向網(wǎng)關(guān)、其他ECU（設(shè)計需要的ECU）周期發(fā)送特定報文的；2.零部件探測到某種條件，受到觸發(fā)主動通過CAN網(wǎng)絡(luò)向其他ECU發(fā)送觸發(fā)信息（如故障報警等）；3.零部件接收到其他ECU或tester發(fā)送的報文，根據(jù)設(shè)計對報文進行響應(yīng)（網(wǎng)絡(luò)診斷）。

本章節(jié)我們給大家講解我們工具觀察到的CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀如何進行初步分析和識別。如下圖所示，使用了Tester工具向某ECU發(fā)出服務(wù)請求報文，ECU進行了響應(yīng)回答。工具通常顯示的實時報文如下所示。

圖 4

（1）Time：通常時間可以在相對時間和實際時間之間進行切換，相對時間將第一幀報文時間設(shè)置為起始時間，后繼報文跟此報文時間差進行累計顯示，如上圖中所示。實際時間軟件系統(tǒng)會跟當(dāng)前的日期時間進行同步后，將每個報文標(biāo)記當(dāng)前時間。無論哪種方式，我們都可以通過相鄰兩個報文的時間差計算得到報文的間隔時間。

（2）Bus：總線編號，我們在上一篇中講述了車輛CAN總線有多路CAN，如動力CAN、車身CAN等等，每路CAN上ECU均需要通過網(wǎng)關(guān)進行報文的交互，而本網(wǎng)絡(luò)上的廣播報文是不能在其他網(wǎng)絡(luò)上接收到的，因此工具一般會有支持多路CAN功能，在實車測試時，通過不同CAN轉(zhuǎn)接出的OBD口，分別連接需要使用的CAN網(wǎng)絡(luò)，這樣就需要通過編號來標(biāo)記不同的CAN網(wǎng)絡(luò)，就是此處Bus的意義。

（3）Type：Tx意思是由此Tester發(fā)送的報文，Rx的意思是接收到的報文。

（4）ID：是此Tester發(fā)送報文的目標(biāo)ECU的網(wǎng)絡(luò)ID，跟Rx報文的接收ID成對。一個ECU通常有3個地址，分別對應(yīng)物理尋址的接收和發(fā)送地址，如本條最開始的敘述，圖中的0X717為此ECU的報文接收地址，0X71F為此ECU的報文發(fā)送地址。此外ECU還有一個功能尋址地址通常為0X7DF。

（5）DLC：報文數(shù)據(jù)部分的長度，CAN網(wǎng)絡(luò)報文數(shù)據(jù)長度固定為8字節(jié)，如果長度不夠則補全為8字節(jié)，報文超過8字節(jié)時超長幀分為多幀發(fā)送。

（6）Data：數(shù)據(jù)部分。網(wǎng)絡(luò)上的周期性報文在工具軟件加載了項目網(wǎng)絡(luò)DBC（網(wǎng)絡(luò)信號矩陣數(shù)據(jù)庫）之后，工具會自動解析顯示為我們可以直接閱讀的格式。展開報文后如下圖所示。如報文不能展開就表明工具軟件尚未加載對應(yīng)DBC。

圖 5

此外我們在抓取CAN網(wǎng)絡(luò)需要的報文時，網(wǎng)絡(luò)上的報文數(shù)量非常多，很多是我們不需要的報文，此時就需要通過工具的過濾器進行報文過濾。過濾器基本都支持通過報文ID進行過濾，此種過濾方式也是我們最常用的方式，各個工具的設(shè)置方式大同小異，基本都是在過濾器中輸入希望抓取的設(shè)備ID，或者不希望抓取的設(shè)備ID，設(shè)置完成后應(yīng)用即刻生效。

審核編輯黃宇