ECU標定中的CCP協議詳解

圖 1：CCP 總線連接

在汽車工程領域，ECU（Electronic Control Unit，電子控制單元）標定是一個至關重要的環節。它涉及到對發動機、整車控制算法及外圍器件的軟件數據進行優化，以確保汽車性能達到最佳狀態，滿足客戶需求及國家標準。而CCP（CAN Calibration Protocol，CAN標定協議）作為一種專為CAN網絡應用設計的標定協議，在此過程中扮演著舉足輕重的角色。

一、CCP協議概述

CCP協議是由自動化和測量系統標準化協會（ASAM）定義的，主要用于從ECU對CAN進行校準和數據采集。它是一種面向地址的協議，采用“主-從”概念進行測量、標定、仿真、輪詢、刷新和數據采集。CCP協議專為各種總線系統設計，能夠將采集的數據從“從節點”連續移動，并將校準數據移動到從節點，專門用于將標定系統連接到ECU，調整內部參數，并獲取ECU內部變量的當前值。

二、CCP協議的工作原理

在CCP協議中，主設備（如標定工具）通過向從設備（即ECU）發送命令來啟動通信。這些命令是通用的，不是特定于節點的，因此每個節點/模塊必須有一個單獨的站點地址。在發送任何命令之前，需要建立主從設備之間的邏輯連接，直到主設備發送斷開命令，或者如果主設備決定連接到另一個從設備，則當前連接將暫停。一旦建立連接，主設備就會控制主設備和從設備之間的整個通信。

CCP協議支持多種功能，包括在CAN總線上處理多個節點、將數據讀/寫到ECU內部存儲器、從ECU采集同步循環數據、同時數據采集和標定等。它既能處理小型8位微控制器，又能處理高性能ECU。

三、CCP協議中的報文類型

圖 2：CRO和DTO報文

在CCP協議中，主要使用兩種類型的CAN報文：命令接收對象（CRO）和數據傳輸對象（DTO）。

圖 3：CRO報文的結構

1. 命令接收對象（CRO）：這是從主設備發送到從設備的報文，包含控制命令。CRO報文的第一個字節是命令碼（CMD），描述報文的目的；第二個字節是命令計數器（CTR），用于跟蹤記錄通信。其余字節用來存放數據參數。

2. 數據傳輸對象（DTO）：這是從從設備發送到主設備的報文，用于對收到CRO報文進行確認，同時用于數據采集。DTO報文的第一個字節是包標識符（PID），根據PID的值不同，DTO報文可以是命令返回報文、事件報文或數據采集報文。

   圖 4：DTO報文的結構

圖 5：ODT列表的結構

在ECU標定過程中，標定工程師需要使用標定工具通過CCP協議與ECU進行通信。他們可以通過發送CRO報文來請求ECU執行特定的標定操作，如讀取或寫入ECU內部存儲器的數據。ECU在收到CRO報文后，會執行相應的操作，并通過DTO報文將結果返回給標定工具。

CCP協議還支持同步數據采集功能，允許標定工程師在ECU運行時實時采集關鍵參數的數據。這些數據可以用于分析ECU的性能表現，并進一步優化標定參數。

圖 6：DAQ列表的結構

五、CCP協議的優勢與局限性

優勢：

1. 標準化：CCP協議由ASAM定義，得到了廣泛支持和應用，有助于實現不同廠商之間的互操作性。

2. 靈活性：CCP協議支持多種功能和報文類型，能夠滿足不同標定需求。

3. 實時性：CCP協議支持同步數據采集和實時通信，有助于實現精確的標定和數據分析。

局限性：

1. 依賴于CAN總線：CCP協議專為CAN網絡應用而設計，可能不適用于其他類型的總線系統。

2. 資源占用：雖然CCP協議在資源占用方面相對較輕，但在處理大量數據時仍可能對ECU的性能產生一定影響。

圖 7：命令

綜上所述，CCP協議在ECU標定過程中發揮著至關重要的作用。它提供了一種標準化、靈活且實時的通信方式，使得標定工程師能夠高效地與ECU進行交互，實現精確的標定和數據分析。然而，隨著汽車技術的不斷發展，對ECU標定的要求也在不斷提高。因此，未來可能需要進一步研究和開發更加先進、高效的標定協議以滿足新的需求。