任櫟琿

（神龍汽車(chē)有限公司技術(shù)中心整車(chē)部電子電器分部，湖北 武漢 430056）

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當(dāng)前乘用車(chē)電子電器架構(gòu)的主要組成部分，隨著車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，車(chē)輛防止非法入侵 （盜撬）的功能也日趨完善。防盜報(bào)警系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)報(bào)警系統(tǒng)）是東風(fēng)標(biāo)致系列乘用車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置之一，該系統(tǒng)能監(jiān)測(cè)車(chē)輛各開(kāi)啟件的動(dòng)作情況，有效防止車(chē)輛被盜撬。當(dāng)有盜撬行為發(fā)生時(shí)，該系統(tǒng)中的核心部件防盜報(bào)警器會(huì)發(fā)出響亮警笛聲用以示警。該系統(tǒng)需要各部件之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信的方式配合工作，因此當(dāng)配合出現(xiàn)誤差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致報(bào)警器工作異常。東風(fēng)標(biāo)致408（2013年型天窗版）在試生產(chǎn)階段使用新版智能控制盒軟件后，出現(xiàn)了批量的報(bào)警器誤報(bào)警故障。本文以此典型故障為例，介紹防盜報(bào)警系統(tǒng)控制策略和誤啟動(dòng)故障的分析方法，以供相關(guān)分析和設(shè)計(jì)人員參考。

1 工作原理

1.1 警報(bào)級(jí)別

報(bào)警系統(tǒng)有4個(gè)警報(bào)級(jí)別，其警戒范圍隨級(jí)別增加而擴(kuò)大。級(jí)別定義如表1所示。

報(bào)警系統(tǒng)各警報(bào)級(jí)別被應(yīng)用于PSA集團(tuán)的各車(chē)型系列中。目前，東風(fēng)標(biāo)致系列乘用車(chē)的報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用第Ⅱ級(jí)警報(bào)。

1.2 報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

1.2.1 報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成

報(bào)警系統(tǒng)的組成原理圖如圖1所示。

防盜報(bào)警器 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)報(bào)警器）是報(bào)警系統(tǒng)的主要電控單元，根據(jù)車(chē)輛狀態(tài)和各門(mén)鎖及開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，控制整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的工作。

智能控制盒 （BSI）是車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的核心電控單元，高速CAN網(wǎng)和低速CAN網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。報(bào)警系統(tǒng)中，BSI主要負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)警器發(fā)出激活控制信息，并將各門(mén)鎖和蓄電池正極的狀態(tài)信號(hào)提供給報(bào)警器。

多功能開(kāi)關(guān) （COM2000）是裝配在轉(zhuǎn)向盤(pán)下方的開(kāi)關(guān)單元。其在接收到遙控器發(fā)出的高頻信息后，經(jīng)過(guò)處理和轉(zhuǎn)換，將信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過(guò)CAN網(wǎng)發(fā)送給BSI。

1.2.2 報(bào)警系統(tǒng)工作原理

報(bào)警系統(tǒng)有警戒模式和非警戒模式兩種工作模式。沒(méi)有使用車(chē)輛高頻遙控器進(jìn)行遙控鎖閉 （見(jiàn)本文1.3）時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)處于非警戒模式。使用高頻遙控器進(jìn)行遙控鎖閉后，報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)入警戒模式。此后，不論報(bào)警器線路斷開(kāi)與否，只要使用高頻遙控器解鎖或?qū)㈣€匙置于點(diǎn)火鎖的通電檔位，即可將報(bào)警器切換為非警戒模式。

報(bào)警器進(jìn)入警戒模式5±0.1s后，四周保護(hù)狀態(tài)被激活，此狀態(tài)下報(bào)警系統(tǒng)將監(jiān)控車(chē)輛各門(mén)鎖、蓄電池正極等部件。此時(shí)如果 “任一門(mén)鎖狀態(tài)變化”或 “蓄電池正極消失”，報(bào)警系統(tǒng)即判定車(chē)輛被盜撬或非法斷電，則報(bào)警器會(huì)啟動(dòng)報(bào)警。報(bào)警器啟動(dòng)報(bào)警后，其自身帶有的電池將為警笛供電30 s，同時(shí)車(chē)輛的雙側(cè)轉(zhuǎn)向指示燈開(kāi)始閃爍。30 s后，警笛停止工作，報(bào)警器恢復(fù)到警戒模式。新一次報(bào)警啟動(dòng)只能在報(bào)警器恢復(fù)警戒模式5±0.1s后進(jìn)行。

報(bào)警系統(tǒng)關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)位的定義如表2所示。

表2 報(bào)警系統(tǒng)主要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀

1.3 天窗系統(tǒng)的工作原理

天窗分為水平開(kāi)啟和后端傾斜兩種運(yùn)行方式。通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可控制天窗自動(dòng)運(yùn)行至相應(yīng)開(kāi)度的位置或完全關(guān)閉的位置。旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)上共有10個(gè)檔位，對(duì)應(yīng)到天窗的10種不同開(kāi)度位置，其中包括水平開(kāi)啟方式6個(gè)開(kāi)度，后端傾斜方式3個(gè)開(kāi)度和1個(gè)完全關(guān)閉位置，如圖2所示。

天窗還可通過(guò)遙控方式來(lái)關(guān)閉。COM2000將接收到的由車(chē)輛遙控器發(fā)出的高頻遙控信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)幀發(fā)送給BSI，BSI再發(fā)送數(shù)據(jù)幀給天窗電動(dòng)機(jī)要求天窗關(guān)閉，此時(shí)天窗會(huì)連續(xù)運(yùn)行直至完全關(guān)閉。天窗從水平開(kāi)啟的最大位置 （第6檔）連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行直到完全關(guān)閉的總時(shí)間為6～9 s。天窗從后端傾斜的最大位置 （第3檔）連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行直到完全關(guān)閉的總時(shí)間為3～4 s。天窗系統(tǒng)關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)位的定義如表3所示。

2 誤報(bào)警故障分析

2.1 故障現(xiàn)象

將天窗開(kāi)啟至水平最大位置 （水平位置第6檔），使用遙控方式關(guān)閉車(chē)輛天窗，至天窗完全關(guān)閉時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警。將天窗開(kāi)啟，但不置于水平最大位置 （水平位置第1～5檔或后端傾斜位置1～3檔），使用遙控方式關(guān)閉車(chē)輛天窗，至天窗完全關(guān)閉時(shí)，報(bào)警器沒(méi)有報(bào)警。

表3 天窗系統(tǒng)主要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀

2.2 分析過(guò)程

2.2.1 常規(guī)診斷

采用神龍公司專(zhuān)用的車(chē)輛診斷設(shè)備對(duì)故障車(chē)輛進(jìn)行診斷，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何相關(guān)的故障信息。檢查天窗和相關(guān)的線束及其連接情況，未見(jiàn)短路、斷路和接觸不良現(xiàn)象。重新對(duì)天窗進(jìn)行初始化，校準(zhǔn)天窗鎖閉和開(kāi)啟的各檔位對(duì)應(yīng)的停止位置，故障仍然再現(xiàn)。由此可以判斷出現(xiàn)故障現(xiàn)象時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)判斷車(chē)輛被非法入侵并啟動(dòng)報(bào)警。但通過(guò)遙控將天窗鎖閉是正常的功能，因此報(bào)警系統(tǒng)做出了錯(cuò)誤的判斷。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)分析

使用CAN網(wǎng)絡(luò)記錄儀，記錄天窗在以下兩種不同位置被遙控鎖閉時(shí)，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀信息，并加以分析。

位置一，天窗處于水平開(kāi)啟最大位置，即水平第6檔。該位置下，遙控關(guān)閉天窗直至其鎖閉，報(bào)警器啟動(dòng)報(bào)警。將記錄到的數(shù)據(jù)幀信息加以篩選，如表4和圖3所示。

表4 水平第6檔測(cè)試關(guān)鍵數(shù)據(jù)幀記錄篩選信息

結(jié)合表4和圖3，分析如下:17.6313 s，BSI發(fā)送請(qǐng)求要求報(bào)警器激活。17.6543s，報(bào)警器完成激活進(jìn)入警戒模式，并開(kāi)始5s計(jì)時(shí)。5s后，即22.6543±0.1s，報(bào)警器進(jìn)入四周保護(hù)狀態(tài)。18.3218s，BSI要求天窗關(guān)閉。23.3382 s，天窗完成從水平第6檔位置開(kāi)始的自動(dòng)關(guān)閉過(guò)程。23.3382s，報(bào)警器接收到天窗狀態(tài)發(fā)生改變的信號(hào)。此時(shí)刻比報(bào)警器開(kāi)始進(jìn)入四周保護(hù)狀態(tài)的時(shí)刻晚，因此報(bào)警器啟動(dòng)報(bào)警。

位置二，天窗處于水平開(kāi)啟距最大位置最近的位置，即水平第5檔。該位置下，遙控關(guān)閉天窗直至其鎖閉，報(bào)警器沒(méi)有報(bào)警。將記錄到的數(shù)據(jù)幀信息加以篩選，如表5和圖4所示。

結(jié)合表5和圖4，分析如下:78.9087s，報(bào)警器完成激活進(jìn)入警戒模式。5 s后，即83.9087±0.1 s，報(bào)警器進(jìn)入四周保護(hù)狀態(tài)。83.3269s，報(bào)警器接收到天窗狀態(tài)發(fā)生改變的信號(hào)。此時(shí)刻比報(bào)警器開(kāi)始進(jìn)入四周保護(hù)狀態(tài)的時(shí)刻早，因此報(bào)警器沒(méi)有報(bào)警。

表5 水平第5檔測(cè)試關(guān)鍵數(shù)據(jù)幀記錄篩選信息

從以上兩種位置測(cè)試，可知天窗從水平第6檔開(kāi)始運(yùn)行到完全關(guān)閉所需時(shí)間大于5±0.1s，而從水平第5檔到完全關(guān)閉所需時(shí)間小于5±0.1 s。因此一種會(huì)報(bào)警，一種不會(huì)報(bào)警。

2.2.3 對(duì)比分析

由于此故障是在使用了新的BSI軟件 （V17.30）之后突然出現(xiàn)的，因此筆者對(duì)使用上一版本的BSI軟件 （V16.50）的同樣車(chē)型進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試和分析。測(cè)試過(guò)程同樣采用將天窗置于水平開(kāi)啟的最大位置，然后遙控關(guān)閉天窗，并同時(shí)記錄下網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，其關(guān)鍵數(shù)據(jù)幀波形圖如圖5所示。

從圖5可知，在使用V16.50版本的軟件時(shí)，BSI傳遞給報(bào)警器的天窗狀態(tài)信號(hào)始終為完全關(guān)閉狀態(tài)，即BSI沒(méi)有將天窗狀態(tài)改變的信號(hào)傳遞給報(bào)警器。因此在報(bào)警器進(jìn)入四周保護(hù)狀態(tài)后，不論天窗狀態(tài)如何改變，報(bào)警器都不會(huì)啟動(dòng)報(bào)警。

從測(cè)試和分析的結(jié)果，可知原BSI軟件 （V16.50）采用的是Ⅱ級(jí)警報(bào)策略。新的BSI軟件 （V17.30）采用的是Ⅲ級(jí)警報(bào)策略。

2.3 分析結(jié)論

由于新的BSI軟件 （V17.30）采用的警報(bào)級(jí)別（Ⅲ級(jí)）與本系列車(chē)型的定義 （Ⅱ級(jí)）不相匹配，從而導(dǎo)致了報(bào)警器產(chǎn)生誤報(bào)警啟動(dòng)。

3 解決方案

3.1 軟件更改方案

完成對(duì)BSI軟件控制策略的重新分析，PSA集團(tuán)為該車(chē)型提供了更新的BSI軟件 （V19.20）。經(jīng)過(guò)修改后，新軟件將警報(bào)級(jí)別從Ⅲ級(jí)改到Ⅱ級(jí)，報(bào)警系統(tǒng)不再將天窗和各門(mén)的玻璃狀態(tài)納入到警戒范圍。由此故障現(xiàn)象得到消除。

3.2 方案效果驗(yàn)證

筆者對(duì)修改后的BSI軟件 （V19.20）進(jìn)行了實(shí)車(chē)驗(yàn)證。選取3輛已經(jīng)下載最新BSI軟件的東風(fēng)標(biāo)致408，對(duì)每輛車(chē)都進(jìn)行如下測(cè)試:①將天窗置于水平開(kāi)啟位置第1檔；②使用遙控方式關(guān)閉天窗，并待其自動(dòng)運(yùn)行至完全關(guān)閉；③記錄以上兩個(gè)步驟全過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；④將天窗分別置于水平開(kāi)啟位置第2～6檔和后端傾斜第1～3檔，并重復(fù)步驟②和③。

分析9個(gè)不同天窗開(kāi)度測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中關(guān)鍵數(shù)據(jù)幀波形圖，得到的圖形均和圖5得到的結(jié)論一致。即BSI不將天窗狀態(tài)改變的信號(hào)傳遞給報(bào)警器。特別是遙控關(guān)閉處于水平開(kāi)啟第6檔的天窗，記錄得到的數(shù)據(jù)幀波形圖和圖5完全一致。選取的3輛車(chē)在測(cè)試過(guò)程中都沒(méi)有出現(xiàn)故障現(xiàn)象。

根據(jù)測(cè)試可知，BSI傳遞給報(bào)警器的天窗狀態(tài)信號(hào)持續(xù)為關(guān)閉狀態(tài)，且報(bào)警器沒(méi)有報(bào)警。后續(xù)跟蹤了約350臺(tái)批量生產(chǎn)的東風(fēng)標(biāo)致408，均沒(méi)有出現(xiàn)此故障。證實(shí)新軟件解決了報(bào)警器誤報(bào)警的故障。

4 總結(jié)

防盜報(bào)警系統(tǒng)能有效地防止車(chē)輛盜撬，為車(chē)輛和財(cái)產(chǎn)安全提供了良好的保障。但報(bào)警系統(tǒng)的異常工作，特別是誤報(bào)警這樣的故障會(huì)導(dǎo)致客戶強(qiáng)烈的抱怨。合理利用網(wǎng)絡(luò)分析工具，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的分析方法，可以使報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)警的故障原因得到準(zhǔn)確分析。本文拋磚引玉，希望有關(guān)的技術(shù)人員可以將此分析方法運(yùn)用于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各類(lèi)故障診斷和分析中。同時(shí)，由于筆者能力有限，難免有紕漏之處，懇請(qǐng)大家指正。

［1］PSA法國(guó)標(biāo)致雪鐵龍公司.Spécification technique du bo tier alarme spécifiqueàla Chine［Z］.2007.

［2］PSA法國(guó)標(biāo)致雪鐵龍公司.AUS CARS 2.0.24 MESSAGERIE ORGANIQUE［Z］.2004.

［3］PSA法國(guó)標(biāo)致雪鐵龍公司.ST GENERIQUE TOIT OUVRANT DOUBLE PANNEAU VERRE［Z］.2007.

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［5］PSA法國(guó)標(biāo)致雪鐵龍公司.PEUGEOT T73 SCHEMATIQUE ELECTRIQUE［Z］.2010.

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