唐 键，胡艳峰

（陕西汽车控股集团有限公司，陕西 西安 710200）

CANoe做为专业的总线开发测试工具，不但具有强大的总线设计仿真功能，在总线测试、数据分析领域也具有强大的数据处理功能。CANoe的半残余仿真功能可广泛应用于测试、标定等方面。本文中将应用CANoe中信号发生器的功能作为标定软件，对转角位移传感器进行零位标定，涉及到总线半残余仿真、信号发生器、数据记录与分析等方面的应用。

1 信号发生器功能

CANoe的半残余仿真功能，可以模拟实际节点发送数据到总线上。除此之外，CANoe还有信号发生器的功能，应用信号发生器功能，可以按需求发送想要发送的数据，并且在CANoe工程运行的情况下，信号发生器可以实现暂停、修改数据、然后重新发送。CANoe中有2个模块有信号发生器的功能，一是IG（Interactive Generator）模块，另一个是Signal Generators and Signal Replay（以下简称SGSR）模块。

1.1 IG模块

IG模块可以通过配置实现周期发送报文和按键发送报文。如图1所示，在CANoe中的SimulationSetup中，在CAN网络主干线上点击右键，选择“Insert Interactive Generator Block”，即可插入IG模块，双击该模块，可以对IG模块进行配置，如图2所示。

IG模块定义的报文可周期发送，也可以定义按键发送，在配置界面中，勾选［Key］选项，并定义一个字母按键，当按下按键后定义的报文才会发送。此外，IG模块可以作为GateWay使用，实现2个及多个网段上报文的转发。

图1 插入IG模块

图2 IG模块配置界面

1.2 Signal Generators and Signal Replay模块

Signal Generators可用来定义信号的时序，评价一个ECU的反应，换言之，Signal Generators可以模拟一个工况来测试ECU功能。如图3所示，CANoe菜单栏View标签下点击“Signal Generators and Signal Replay”即可打开SGSR界面。

图3 SGSR界面

Signal Generators标签下，使用按钮［Signal…］和［Variable…］可以添加信号到Signal Generator对话框。在［Active］标签下，通过打“√”可激活信号发生器功能。把相应信号在Panel面板中与控件关联后，Panel控件右上角会出现“ ”符号，这表明Panel中该控件是一个信号发生器，如图4所示。

如图5所示，Panel面板信号发生器的编辑为鼠标左键单击“ ”后，可以选择信号发生器的信号类型、编辑信号发生器以及删除信号发生器。当删除信号发生器时，该控件仅作为显示用。

图4 Panel面板信号发生器

图5 Panel面板信号发生器的编辑

1.3 IG模块和Signal Generators的区别

IG模块，完全规避了CANoe的信号层，IG模块发出的报文通常在IG模块中直接给信号赋值；Signal Generators是在CANoe的信号层中传输信号值。因为CANoe的信号层需要经过滤波，而IG模块产生的数据可以直接使用不需要经过滤波，所以IG模块特别适合应用于快速、临时的测量场合。

2 数据记录功能

CANoe具有数据记录的功能和数据回放功能，多用于故障排查或测试ECU功能。如图6所示，首先在Measurement Setup中激活数据记录的Logging模块，然后在Logging模块后面的文件夹图标上单击右键，选择Logging File Configuration，打开记录数据的配置界面，界面中可设置记录数据的格式和记录的模式。

这里记录数据的格式有：.blf、.asc、.mdf。数据分析时可以应用CANape工具直接打开记录的数据 （CANape中要事先添加相应的.DBC文件）。推荐记录数据格式为.asc，asc格式的数据可以在没有CANape使用时，用记事本打开。

图6 设置数据记录

3 转角传感器介绍

3.1 转角传感器的应用

转角传感器 （SAS）主要用于实现非接触式的角度检测，目前应用领域有自适应前照灯系统AFS、电子稳定系统ESP／ESC、电动助力转向系统EPS以及高级驾驶辅助系统ADAS等。本文中要进行标定的转角传感器如图7所示。该转角传感器在电器接头朝下时逆时针转动转角为正值，顺时针转动转角为负值。

3.2 转角传感器信号列表

标定转角传感器需要关注的信号见表1。

图7 转角传感器

表1 转角传感器信号列表

转角传感器零位标定的基本过程是：首先发送标定第1帧报文SAS_CFG（ID为0x18 EF E4 0B），将传感器处于未标定状态，并激活编程模式，使得传感器可以接收并相应标定设备的标定信号。然后再次发送标定报文SAS_CFG（ID为0x18 EF E4 0B）（根据标定手册，发送的标定报文为同一报文，ID相同，但数据域不完全相同），标定传感器当前位置为转角0rad位置，此时传感器处于已标定状态，同时进入常规模式。

这里要特别注意的是MessageCheckSum信号，当MessageCheckSum计算不正确的时候，标定工作是无法完成的。MessageCheckSum信号spn为3690，查询SAE J1939-71，获得MessageCheckSum计算方法如下：

Checksum=（Byte1+Byte2+Byte3+Byte4+Byte5+Byte6+Byte7+message counter&0x0F+message ID low byte+message ID mid low byte+message ID mid high byte+message ID high byte）。

Checksum=（（Checksum>>4）+Checksum）&0x0F。

3.3 转角传感器的标定

由于在装车过程中，不可避免地会使得SAS的零位偏移，因此在车辆运行前，SAS的零位标定工作是必不可少的一环。

3.3.1 标定工程建立

首先，应用CANoe建立SAS标定的工程配置文件SAS－CAL.cfg，建立SASCAL.dbc文件，之后建立网络架构 （包含SAS和IG两个节点），如图8所示，应用IG模块做为标定工具对SAS进行标定。

图8 SAS标定网络架构

3.3.2 IG模块配置

如图9所示，配置IG模块。将数据库中的标定报文添加到IG模块中，并设置按下键［t］时才发送标定报文。这样当第1次按［t］时，第1帧报文SAS_CFG发出；然后修改标定报文SAS_CFG的数据域，再次按［t］时，标定报文SAS_CFG再次发出。

图9 配置IG模块

3.3.3 标定过程

1）首先连接好硬件，CANoe作为发送节点，SAS作为接收节点。同时设置CANoe记录数据，记录整个标定过程。

2）运行CANoe程序。然后按下键［t］，标定工具发送第1帧标定报文SAS_CFG （ID为0x18 EF E4 0B），使得传感器处于未标定状态，并激活编程模式。由图10 Trace窗口SAS反馈的信号可看出，传感器已处于未标定状态，编程模式已激活。

3）按照标定手册，修改标定报文SAS_CFG的数据域，再次按下键［t］，再次发送标定报文SAS_CFG （ID为0x18 EF E4 0B），将转角传感器标定至零位，同时转角传感器处于已标定状态，进入常规模式。由图11 Trace窗口SAS反馈的信号可看出，传感器已标定至零位，处于已标定状态，并进入常规模式。

4）将SAS电器接头朝下，先逆时针转动，然后顺时针转动，此时SAS发送数据并被CANoe记录。

图10 传感器已处于未标定状态，进入编程模式

图11 传感器已标定至零位，处于已标定状态，进入常规模式

5）停止运行CANoe。

4 数据分析

将CANoe记录的数据，用CANape打开，查看转角信号反馈的值。传感器已标定后，电气接头朝下默认向左转动是正值，向右转动是负值，如图12所示。

图12 转动传感器数值表现

5 结束语

本文介绍了CANoe中的信号发生器模块功能，并应用IG模块实现了转角传感器的零位标定。一般情况，零位标定工作应该由SAS供应商使用专用标定工具来进行，但在试制车或问题排查中，供应商有可能不能快速到位，因此本文给出了一种应急方案。CANoe的功能非常强大，需要我们在工作中逐渐开发。本文就信号发生器的使用抛砖引玉，希望对相关人员能有一定的帮助。