工程中的SOVD——从ECU到车辆
SOVD标准正在改变诊断方式,特别是在互联网上当多个合作方进行交互时,其提供了很大的优势。在开发的早期阶段,需要使用附加的方法来利用这个标准,因为该标准并不是专为ECU诊断而开发的,而且还需格外注意数据的处理,因为这可能会导致并行系统中的大量额外成本。对于它们的平衡可使用诸如Softing SDE的诊断系统——这些系统专为广泛的应用场景而设计,且可通过SOVD API进行轻松扩展。在我们最新发布的文章“诊断系统 加速开发”中,可获取此主题更多信息。
诊断系统 加速开发
如果没有基于控制单元诊断的专家系统,则对使用了50~150个控制器、多个总线系统和分布式功能的当今车辆进行维修几乎是不可能的。而这也同样适用于生产:没有诊断仪就无法发现错误。为了使诊断充分发挥作用,在车辆开发方面就需要付出相当大的努力,且这一趋势还在不断上升。
近年来,ASAM e.V.定义了新的诊断标准以满足新的要求:面向服务的车辆诊断(SOVD)。API是为运行状态系统定义的编程接口,这使得诊断信息可直接应用于在车辆中运行的应用程序。为此,API基本上遵循表现层状态传输(REST)范式,且原则上,它可通过超文本安全传输协议(https)进行操作。SOVD中的“面向服务”是指读出整个信息块,而不是单个信息片段的事实,这是如今常见的,同时这也使设置远程应用程序变得更加容易,因为传输路径的质量已与执行诊断无关。
| 在工程领域的诊断使用
简单来说,诊断工程必须分为两个阶段,即机电一体化系统中的工程和集成。
在机电一体化系统的工程设计中,通信协议首先必须在诊断方面发挥作用。基于此,再在控制单元中创建实际的诊断功能:
• 监视导致错误内存条目的例程;
• 获取测量值;
• 诊断软件的参数化可能性,例如用于变体编码;
• 软件更新的编程可能性。
然后,在ECU测试中,通过模拟环境(如硬件在环等)、测试台与真实环境一起来验证这些功能。
因此,首先需将多个控制单元集成到总线中,并在交互中测试其通信和功能。然后,设置车辆原型,并最终在道路测试期间于真实车辆中释放诊断功能,如图1所示。
(图1 开发中不断变化的诊断要求)
从诊断应用程序的角度来看,这会导致两种完全不同的方案。SOVD服务器通常在组装好的车辆中可用,因此诊断也应通过该服务器进行,以确保制造和服务应用的足够成熟度。
| 对诊断系统的影响
诊断系统因此必须支持两种不同的路径:最初,诊断通过UDS进行,但现在随着成熟度的提高和整个系统的更大集成,诊断需通过SOVD服务器进行,且两个系统都需进行参数化。在当前的诊断工具中,可通过使用数据ODX来应对。ODX描述了不同的诊断功能,而SOVD服务器的情况与此类似——对配备不同的整车进行诊断。此外,这必须通过参数化来访问,并能够在操作过程中进行更改。由于目前许多功能都是在软件中实现的,因此可在售后进行调整(如图2)。
(图2 未来车辆功能将主要在软件中实现,因此必须能够在运行过程中更改参数)
通常,诊断系统具有两条路径:第一条是ODX系统通过UDS通过ECU进行诊断;第二条是以参数化的SOVD服务器为诊断基础的专有方法。当然,这两条路径也可并行使用。如果出现问题,则通过UDS路径直接访问ECU即可轻松查明原因。
| 理想化解决方案
在这种混合系统中,SOVD服务器可通过和MVCI服务器相同的方式来进行参数化:通过上述ODX数据。在实际系统中,它们很少以纯形式使用,而是在运行时格式使用。这样做的好处是,作为安全关键组件,其可更加轻松地保护数据,并能高度压缩和优化运行时的数据。此外,混合系统在两条路径上表现出的一致运行时行为,可使结果具有同等的可比性和可靠性。
因此,目标愿景可能如下所示:
• 在SOVD服务器中使用车辆中的运行状态系统;
• 运行时的系统可处理车辆特定和完整的数据;
• 对于ECU诊断,它可作为PC上的MVCI服务器运行;
• 对于工程中的车辆诊断,它可作为PC上的SOVD服务器运行。
结果将意味着一切:统一所有用例的运行时行为,优化每个用例的数据大小以及车辆中经过验证的诊断系统。
(图 3 MVCI服务器与运行时的环境相结合,根据ISO 13209标准化诊断流程,可应用整个诊断功能)
| 诊断运行时的环境
Softing SDE是一个基于ODX且独立于平台的诊断运行时环境,可应用于工程、制造和售后的众多领域。将MVCI服务器与ODX运行时环境(开放式诊断数据交互)相结合,可实现符合ISO 13209的标准化诊断序列,此外智能诊断API还提供了面向服务的接口,从而为应用程序提供了完整的诊断功能。
例如:读取错误存储器,它将多个UDS服务(读取每个ECU的错误,查询每个错误的环境数据)组合到了SDE上的一个函数调用中。然后,这些功能将独立于连接链路运行,如4G/5G:当连接无误时,则可检索结果,如图3和图4所示。
(图 4 SDE的SOVD作为REST接口)
该程序可实现从ECU工程和测试环境到制造和维修车间的连续诊断链。首先,诊断在ECU本地实施,并使用工程测试仪进行验证。然后,集成的SDE将继续用于具有完全相同数据和配置的测试台。在道路测试中,再使用基于SDE的SOVD,从而发布最终方法。反过来,在制造中,只要带有SOVD服务器的ECU尚未被安装或无法使用,Softing SDE便是您的最佳选择。
通过此诊断链,您不仅可随时实现远程场景,还可通过SDE随时远程操作测试台。且在道路测试中,这可同时使用专有方法和SOVD服务器来实现远程操作——毕竟,远程是SOVD的主要用例。
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