程帥朋， 萬明麗， 韓 鵬， 葛俊夏

（鄭州比克新能源汽車有限公司， 河南 鄭州 451450）

1 引言

汽車組合儀表顯示了主要的車輛狀態(tài)，用以及時(shí)提醒駕駛員故障信息等，因此其重要性不言而喻?？偫锍套鳛槠渲幸豁?xiàng)重要參數(shù)，一般是由組合儀表通過車速與時(shí)間積分計(jì)算而出，且不可通過技術(shù)手段改變，在二手車交易、質(zhì)保、維修保養(yǎng)提示等方面起著重要作用。純電動汽車的總里程還與補(bǔ)貼等息息相關(guān)。因此，其總里程信息應(yīng)及時(shí)關(guān)注。

2 分析

2.1 背景

日前，某公司員工通過新能源汽車監(jiān)控平臺發(fā)現(xiàn)，該公司生產(chǎn)的某純電動商用車總里程突然減少，從15386km跳變至2837km，且從2837km重新累計(jì)。將組合儀表換下后進(jìn)行如下分析。

圖1 組合儀表線路板

圖2 拆組合儀表存儲芯片

2.2 分析

將儀表供電并接入ON擋電，此時(shí)儀表開始工作，并上報(bào)總里程，經(jīng)解析報(bào)文發(fā)現(xiàn)，其上報(bào)的總里程確實(shí)為2837km。在實(shí)車環(huán)境中，組合儀表計(jì)算總里程并發(fā)送到CAN（Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò)） 總線上，而后由TBOX采集并發(fā)送到監(jiān)控平臺，監(jiān)控平臺解析后予以顯示。

將儀表的存儲芯片拆下來進(jìn)行分析，如圖1和圖2所示。該存儲芯片的型號是ATMEL 93C86A，通過專用工具讀取芯片的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)如下問題點(diǎn)：除了總里程存儲的地址（0x0000） 及備份地址 （0x0100） 保存了正確的數(shù)據(jù)以外，發(fā)現(xiàn)未使用的地址0x0400、0x0410及0x0500、0x0510也被寫進(jìn)了總里程及小計(jì)里程的數(shù)據(jù)。

2.3 對比分析

將存儲芯片整片擦除，此時(shí)芯片所有地址值為0xFF。然后單獨(dú)寫入總里程，數(shù)值為500km，對應(yīng)16進(jìn)制為00 00 13 88，存儲地址0x0000～0x0003、0x0100～0x0103對應(yīng)的值應(yīng)皆為00 00 13 88，其余地址應(yīng)該為保持為0xFF。

寫入里程重新讀取后發(fā)現(xiàn)，儀表存儲IC在設(shè)定地址0x0000 ～0x0003、0x0100 ～0x0103 儲 存 了 里 程 值 以 外，在0x0400及0x0500兩個(gè)地址也存儲了里程值。存儲芯片數(shù)據(jù)異常如圖3所示。相對于從其他線路板上拆卸下來的同種型號93C86A存儲芯片，重新寫入里程值，拆卸下來正常的存儲芯片不會出現(xiàn)這種情況。故存儲芯片的尋址出現(xiàn)了問題，是芯片故障。

圖3 存儲芯片數(shù)據(jù)異常

2.4 分析結(jié)論

綜合以上信息，此商用車?yán)锍烫兪莾x表的存儲芯片出現(xiàn)問題?？赏ㄟ^更換芯片的方法來解決此問題。需要加強(qiáng)來料檢驗(yàn)，保證芯片的品質(zhì)。

3 其他方法

上述更換芯片的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要將儀表拆卸并返廠更換芯片。下面介紹一種不用更換芯片的方法。該方法利用VCU和儀表共同配合，相互校驗(yàn)，具體流程如下。

1） 組合儀表通過車速和時(shí)間積分計(jì)算、累加總里程并將總里程發(fā)送到CAN總線。

2） 下電時(shí)，VCU通過CAN總線獲取組合儀表發(fā)送的總里程信息T1。

3） VCU判斷總里程T1是否跳變：①如總里程T1比上次記錄的總里程低，說明總里程已經(jīng)跳變，此時(shí)VCU將總里程信息視為無效，VCU不儲存T1，VCU繼續(xù)存儲上次記錄的總里程信息。因?yàn)槊看紊想姡囕v的總里程只會增加或者維持不變，不可能減少。②如總里程T1比上次記錄的總里程高但不超過某一限值，此時(shí)VCU將總里程信息視為有效，VCU存儲總里程T1 （該過程1s內(nèi)完成）。對于純電動汽車來說，車輛必要時(shí)會下電充電，因此，每次上電的行駛里程值不會超過車輛當(dāng)前剩余電量的續(xù)航里程；上述某一限值即VCU通過判斷車輛當(dāng)前剩余電量和最近的行駛狀況估算出來的，是浮動的。

4） 上電時(shí)，VCU把上一次下電時(shí)存儲的總里程信息T1發(fā)送到CAN總線上供儀表進(jìn)行校驗(yàn)。

5） 儀表根據(jù)自身存儲芯片存儲的總里程T2和VCU發(fā)送的總里程T1進(jìn)行對比：①如T1=T2，則校驗(yàn)通過，說明總里程沒有突變，儀表顯示自身儲存的總里程T2，把T2值發(fā)送到CAN總線，并持續(xù)繼續(xù)計(jì)算總里程；②如T1≠T2，則里程校驗(yàn)失敗，說明總里程突變，此時(shí)組合儀表顯示VCU發(fā)送的總里程T1，并把T1存儲在芯片當(dāng)中，從T1開始積累計(jì)算、發(fā)送總里程到CAN總線（該過程1s內(nèi)完成）。圖4是VCU和儀表協(xié)同校驗(yàn)總里程的流程圖。

圖4 協(xié)同校驗(yàn)流程

通過以上方法，可以保證組合儀表的總里程不會跳變。該方法增加了VCU和組合儀表的協(xié)調(diào)校驗(yàn)，VCU只在上電后的一段時(shí)間內(nèi)發(fā)送總里程T1，并不持續(xù)發(fā)送，不增加總線負(fù)載率。上述校驗(yàn)過程，可在上電時(shí)自檢1～2s內(nèi)完成，不影響正常的上電過程。經(jīng)大量實(shí)車驗(yàn)證，該方法可以有效避免總里程跳變。

4 結(jié)論

組合儀表總里程跳變主要是因?yàn)槠浯鎯π酒霈F(xiàn)問題。通過組合儀表和VCU的協(xié)同校驗(yàn)方法，可以有效避免出現(xiàn)總里程跳變。該方法還可以推廣到其他的VCU和組合儀表是通過CAN總線交互信息的車輛。