CN117806269A - 一种电动车can总线瞬态错误帧的分析排查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，当点火锁由ACC切换到ON时出现CAN总线瞬态错误帧，检测ON稳定后是否还有错误帧；S2，ON稳定后无错误帧，则检测是否有高压系统在工作；S3，在确保高压系统未工作的情况下，应确认在点火锁ACC档发报文的节点；S4，进行点火锁切换，观察是否有错误帧；S5，逐个连接在ON档工作的节点，判断引入错误帧的节点，分析该节点的问题原因。本发明通过在点火瞬态错误帧出现时快速检测并排除各可能的影响因素，然后有序引入节点并定位问题节点，能够快速高效地分析定位CAN总线瞬态错误帧的源头，降低电动汽车的故障率，提高系统可靠性。

Description

一种电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法

技术领域

本发明涉及汽车网络技术领域，具体是一种电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法。

背景技术

整车CAN总线错误帧问题一直都是CAN通讯的疑难问题，目前已有多个关于稳态错误帧排除方法，目前还尚未见到瞬态错误帧排查方法的技术方案，稳态错误帧基本方法简述如下：

当整车CAN总线出现错误帧时，首先检测CAN总线终端电阻是否正常；在整车钥匙处于下电状态时检测是否仍出现错误帧，以缩小排查范围；观察在CAN总线出现错误帧时整车是否报故障，以缩小排查范围；通过排除法，逐步移除CAN总线上的电控单元，记录数据，观察是否有错误帧，直到锁定错误帧的来源。

现有的电动车错误帧排查方法技术只适用于稳态错误帧，即点火锁拧到ON档以及车辆start档不同CAN网段上稳定存在的错误帧。总线稳态错误帧的问题可以按照现有已经公开的错误帧排查专利方法定位问题原因。

随着新能源汽车行业发展，汽车电动化、智能化、网联化和共享化，整车CAN网络中的节点演变得极为复杂。同时对于电动车而言随着高压的引入，整车的电磁环境也变得异常的恶劣，各个控制器干扰因素也会增多，错误帧在不同场景下出现的频次也越来越多，特别是瞬态的场景。以东风商用车为例，电动车普遍存在点火锁从ACC档切换到ON档的瞬间，动力CAN和车身CAN每秒均产生上百个错误帧，ON档稳定后动力CAN和车身CAN都没有错误帧。对于此类瞬态错误帧的问题，现有的错误帧排查方法则无法有效定位问题原因。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能快速锁定、排查周期短、提升整车稳定性的电动汽车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法。

为达到上述目的，本发明设计的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，当点火锁由ACC切换到ON时出现CAN总线瞬态错误帧，检测ON稳定后是否还有错误帧；

S2，ON稳定后无错误帧，则检测是否有高压系统在工作；

S3，在确保高压系统未工作的情况下，应确认在点火锁ACC档发报文的节点；

S4，进行点火锁切换，观察是否有错误帧；

S5，逐个连接在ON档工作的节点，判断引入错误帧的节点，分析该节点的问题原因。

优选的，步骤S4中，总线只保留ACC档工作节点，进行点火锁切换，观察是否有错误帧。

优选的，步骤S5中，先确认总线正常，再逐个引入ON档工作的节点，判断引入错误帧的节点。

作为优选方案，所述分析排查方法还包括以下步骤：

S6，所有ON档节点连接后仍有错误帧，检测ON档供电与总线是否存在干扰；

S7，测量ON档电压，分析电压异常原因。

优选的，步骤S6中，直接将ACC工作的控制器及ON档工作的控制器CAN连接线飞线，观察点火锁切换时是否有总线错误帧。

进一步优选的，所述检测和观察均采用CAN总线分析仪器完成。

优选的，所述分析排查方法用于电动汽车的CAN通信网络故障定位。

本发明的有益效果是：

相比现有技术，本发明通过在点火瞬态错误帧出现时快速检测并排除各可能的影响因素，然后有序引入节点并定位问题节点，能够快速高效地分析定位CAN总线瞬态错误帧的源头，降低电动汽车的故障率，提高系统可靠性。

1、提供了一整套系统的CAN瞬态错误帧快速定位方案，大幅提高了排查效率，用户不需要进行大量无序的测试才能定位问题，缩短了无法定位错误帧而导致的车辆停运时间，降低了维修成本。

2、通过有序移除节点的方式快速定位错误帧的源头，不需要逐一检查每个节点，大幅减少了定位时间，一般情况下可在1小时内完成定位。

3、检测和移除各种外部干扰因素，避免对判断产生干扰，保证了分析结果的准确性。

4、本方案适用于绝大多数电动汽车CAN瞬态错误帧问题的定位，具有很强的适用性。

5、方案操作简单清晰，可作为CAN通信故障排查的标准流程，便于工程技术人员掌握和使用。

6、应用本发明可以大幅提高电动汽车CAN通信网络的稳定性和可靠性，减少维修次数，降低使用成本。

7、本发明方案增强了电动汽车CAN通信网络抗干扰的能力，提高电动汽车的适应恶劣环境的能力，拓展了电动汽车的使用环境范围。

附图说明

图1是本发明针对CAN总线网络的拓扑图；

图2是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

在本实施例中，采用CANoe总线分析工具和Picoscope示波器进行CAN通信监测和电压波形检测。CAN总线网络拓扑结构如图1所示。

当点火锁从ACC切换到ON时出现CAN总线瞬态错误帧时，首先检测ON稳定后是否还有错误帧。

如果ON稳定后无错误帧，则使用CANoe检测是否有高压系统正在工作。确保高压系统完全断开后不工作。

使用CANoe记录下在ACC档时哪些节点在CAN总线上发送报文。将CAN总线上只保留这些ACC档工作的节点。

然后进行点火锁的切换，同时使用CANoe观察总线上是否有错误帧出现。

如果没有错误帧出现，则逐个连接原来在ON档工作的节点，每连接一个节点进行一次点火锁切换测试，直到某个节点连接后出现了错误帧，则可以判断刚刚连接的这个节点是引入错误帧的问题节点。

对该问题节点进行逐项检查，主要从信号采样位置、波特率设置、报文发送周期等方面进行分析，确定问题原因。

如果连接了所有ON档工作的节点后仍有错误帧出现，则需要进一步检测ON档电源是否存在干扰，以及CAN总线是否受到外部电磁干扰。

使用Picoscope检测ON档供电的电压波形，判断是否存在严重的纹波或瞬态脉冲干扰。

使用万用表测量CAN总线上的电阻，确保CAN高和CAN低之间阻抗在正常范围内。同时检查终端电阻是否正常。

实施例二

在实施例1的基础上，增加了以下步骤：

在保持总线上只有ACC档节点的情况下，进行点火锁切换测试，直到某节点移除后错误帧消失，则可以判定该节点是引入错误帧的问题节点。

确定总线上只保留ACC档工作节点且无错误帧后，再逐个连接ON档节点，每连接一个进行一次点火锁切换测试，直到某节点连接后引入错误帧，则可以判断该节点是问题节点。

通过这种逐个移除和引入节点的方式，可以进一步验证并准确定位引入瞬态错误帧的节点。

实施例三

在本实施例中，采用CANoe总线分析工具及Picoscope示波器，通过相关的软件来查看CAN报文及监测CAN网络上是否出现错误帧，以及错误帧的具体报文，观察CAN波形及电压波形，用万用表测量CAN总线上的CAN高、CAN低之间的电阻。

如图1所示，列举了CAN总线上的相关电控单元。本实施例的电动汽车CAN总线瞬态错误帧的排查方法以图1中CAN总线网络拓扑为依据，包括如下步骤：

A、当整车点火锁从ACC切换到ON档时出现CAN总线错误帧时，首先应继续检测ON档稳定后整车是否还有错误帧。

B、在点火锁切换时检测高压是否工作，以缩小排查范围；

C、当整车ON档无总线错误帧和确保高压系统没有工作的情况下，应确认在点火锁ACC档发报文的控制器；

D、总线上只保留在点火锁发报文的控制器，分别单独连接在ON档工作的控制器，在点火锁切换的情况下观察总线是否出现错误帧

E、当所有ON档控制器单独连接时都出现了错误帧，则需要排查ON档供电是否正常或CAN总线是否引入了干扰。

具体流程如图2所示：

SA、当点火锁切换整车CAN总线出现瞬态错误帧时，应首先继续检查点火锁ON档是否存在错误帧。如果ON档无错误帧则执行SB步骤，如果ON档存在稳定错误帧则可以参考现有已公开发表的错误帧排除法定位原因，在此不赘述。

SB、检查整车是否有高压系统正在工作，如果没有则执行SC步骤：如果确实有高压系统工作，须确保高压系统MSD切断，BMS及多合一控制器线束接口断开，彻底排除高压的影响。

SC、确认在点火锁ACC档发报文的控制器，然后总线上只保留在ACC档发报文的控制器，操作点火锁由ACC档切换到ON档，观察是否有错误帧。如果有错误帧，则通过单独插拔ACC档发报文的相关控制器的排除法从而锁定问题控制器。如果没有错误帧则执行SD步骤。

SD、先保证总线上只保留在ACC档发报文的控制器，再分别单独连接在ON档工作的控制器，操作点火锁由ACC档切换到ON档，观察是否有错误帧。如果只是某个控制器连接后有错误帧，则可以锁定该控制器为问题控制器，可以从软硬件分析该控制器产生错误帧的原因。如果任一控制器连接后都产生错误帧，则执行SE步骤。

SE、用相关工具分析ACC切ON档时，ON档电压从0V升到24V过程是否出现异常电压。如果有异常电压，则从ON档供电原理及相关部件进行检核以锁定真因。

本发明设计的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，当点火锁由ACC档切换到ON档瞬间，整车CAN总线出现瞬态错误帧，首先应继续检测ON档稳定后总线是否还存在错误帧；当ON档稳定后总线不存在错误帧，则检测点火锁切换时是否有高压系统正在工作；当ON档没有错误帧和确保高压系统没有工作的情况下，应确认在点火锁ACC档发报文的控制器，然后总线上只保留在点火锁ACC档发报文的控制器；继续做点火锁切换的动作，通过总线分析工具观察是否有错误帧；如果正常，则分别单独连接在ON档工作的控制器，如果有控制器连接后在点火锁切换的情况下总线出现错误帧，则可以锁定连上的控制器为问题控制器，需单独对控制器进行分析，主要从采样点、波特率、报文周期等方面排查；当所有ON档控制器单独连接时都出现了错误帧，则需要排查ON档供电是否正常或CAN总线是否引入了干扰；直接将ACC工作的控制器及ON档工作的控制器CAN连接线飞线，观察点火锁切换时是否有总线错误帧；如果确认总线没有引入干扰，则用专用工具测量ON档电压是否正常，主要通过专用工具观察ON档是否出现异常电压；如果确认ON档电压问题，则需要从ON档供电原理及相关部件进行检核以锁定真因。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，当点火锁由ACC切换到ON时出现CAN总线瞬态错误帧，检测ON稳定后是否还有错误帧；

S2，ON稳定后无错误帧，则检测是否有高压系统在工作；

S3，在确保高压系统未工作的情况下，应确认在点火锁ACC档发报文的节点；

S4，进行点火锁切换，观察是否有错误帧；

S5，逐个连接在ON档工作的节点，判断引入错误帧的节点，分析该节点的问题原因。

2.根据权利要求1所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：步骤S4中，总线只保留ACC档工作节点，进行点火锁切换，观察是否有错误帧。

3.根据权利要求1或2所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：步骤S5中，先确认总线正常，再逐个引入ON档工作的节点，判断引入错误帧的节点。

4.根据权利要求1或2所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：所述分析排查方法还包括以下步骤：

S6，所有ON档工作的节点连接后仍有错误帧，检测ON档供电与总线是否存在干扰；

S7，测量ON档电压，分析电压异常原因。

5.根据权利要求4所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：步骤S6中，直接将ACC工作的控制器及ON档工作的控制器CAN连接线飞线，观察点火锁切换时是否有总线错误帧。

6.根据权利要求5所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：所述检测和观察均采用CAN总线分析仪器完成。

7.根据权利要求3所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：所述分析排查方法还包括以下步骤：

S6，所有ON档节点连接后仍有错误帧，检测ON档供电与总线是否存在干扰；

S7，测量ON档电压，分析电压异常原因。

8.根据权利要求7所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：步骤S6中，直接将ACC工作的控制器及ON档工作的控制器CAN连接线飞线，观察点火锁切换时是否有总线错误帧。

9.根据权利要求8所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：所述检测和观察均采用CAN总线分析仪器完成。

10.根据权利要求5至9中任一所述的电动车CAN总线瞬态错误帧的分析排查方法，其特征在于：所述分析排查方法用于电动汽车的CAN通信网络故障定位。