李玉寶

摘 要：汽車電子的網(wǎng)絡化模塊化，代表已進入軟件定義汽車時代。而軟件的徹底成熟需要一個漫長的驗證周期。軟件定義汽車的時代，電子模塊導致車輛靜態(tài)電流超標的事件會越來越多。文章闡述在售后市場通過車載智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)及總線監(jiān)控設備，通過總線數(shù)據(jù)通信監(jiān)控及數(shù)據(jù)的處理分析，準確地定位到問題所在，解決車輛因CAN網(wǎng)絡間歇性不休眠，導致整車靜態(tài)電流異常而造成蓄電池虧電，無法啟動的案例。

關鍵詞：蓄電池虧電 排查 間歇性不休眠 喚醒 總線監(jiān)控設備

1 前言

近年來車載總線技術迅速發(fā)展和成熟，主流的車載總線技術（如CAN和LIN）得到廣泛應用，電氣零件之間交互從以往的一對一硬線信號為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐哉嚫髯酉到y(tǒng)間通過總線網(wǎng)絡進行一對多信息交互，帶車載總線接口的控制器所組成的“節(jié)點”數(shù)量越來越多；各節(jié)點間的信息交互數(shù)量呈現(xiàn)幾何級的增加，整車電子架構也越來越復雜和龐大，一個“節(jié)點”的故障將導致多個系統(tǒng)功能降級或者can網(wǎng)絡癱瘓。隨著電子模塊數(shù)量增加，整車靜態(tài)電流隨之增長。與此同時，由于網(wǎng)絡拓撲結構的復雜化導致各節(jié)點被誤喚醒的幾率增加，而網(wǎng)絡誤喚醒的代價輕則靜態(tài)電流超標，增加耗電量，重則直接導致蓄電池虧電并影響車輛正常啟動。因此，虧電問題也成為橫亙在技術人員面前的技術難題和客戶嚴重抱怨的前位問題。

此前傳統(tǒng)車型的蓄電池虧電主要是由于“節(jié)點”模塊的電路硬件設計或者過程質(zhì)量缺陷導致，隨著新車型高速總線網(wǎng)絡電子架構的實施，因“節(jié)點”模塊的網(wǎng)絡或者能源管理軟件BUG事件層出不窮，各“節(jié)點”模塊間的軟件自兼容問題等問題導致的虧電事件越來越多，傳統(tǒng)的虧電問題排查方法，單“節(jié)點”單模塊做靜態(tài)電流測試方法，越來越難以全面判斷虧電的根源，需要更合適的設備來輔助故障分析，尋找根本原因。

本文主要講述通過總線監(jiān)控設備（車載CAN-bus數(shù)據(jù)記錄儀）來輔助查找和解決整車間歇性網(wǎng)絡喚醒導致虧電的案例。

2 故障車輛信息

2.1 故障車輛信息

該車多次出現(xiàn)蓄電池虧電無法啟動故障，出故障的時間沒有規(guī)律，偶發(fā)性很強。服務站技師前后幾次上門進行處理，都沒有找到故障原因。

車型：CN202M

行駛里程：2480km

生產(chǎn)日期：2020-8-31

開票日期：2020-10-29

發(fā)動機號：10-GZ-18KA2720153

3 故障現(xiàn)象描述

故障現(xiàn)象：用戶反映車輛無法啟動，救援人員到達現(xiàn)場測量檢查，門鎖，燈光，空調(diào)，各用電器開關等都處于關閉狀態(tài)，檢查蓄電池電壓為0，蓄電池嚴重虧電，該故障已出現(xiàn)兩三次，服務站為用戶更換過測試良好的新蓄電池后仍然有虧電發(fā)生。

檢修過程： 技師用工廠配置的診斷工具VDS檢測無故障碼，用萬用表測量發(fā)電機的發(fā)電電壓14.38V，測量整車暗電流都在10毫安左右跳動（符合標準設計值），用蓄電池電量儀測量蓄電池電壓低，重新用恒流充電機充滿后，檢測儀提示蓄電池良好。服務站根據(jù)維修經(jīng)驗及之前出過的案例，一一排查過之前出過虧電問題的零件，仍無法有效解決此問題，因維修次數(shù)過多，因此向廠家提出技術救援。

最近一次異常：11月15號下午14點20分停的車，11月16號下午16點30左右還可以啟動車輛，11月17號上午9點取車時發(fā)現(xiàn)無法啟動問題。

4 故障分析

1：該車的CAN網(wǎng)絡主要涉及以下控制模塊：

（1）發(fā)動機控制模塊，英文簡寫ECM （以下使用ECM）；

（2）安全氣囊系統(tǒng)傳感和診斷模塊，英文簡寫SDM （以下使用SDM）；

（3）組合儀表，英文簡寫IC （以下使用IPC）；

（4）車身控制模塊，英文簡寫B(tài)CM （以下使用BCM）；

（5）電子助力轉(zhuǎn)向模塊，英文簡寫EPS （以下使用EPS）；

（6）電子穩(wěn)定系統(tǒng)，英文簡寫ESC （以下使用ESC）；

（7）車載娛樂終端模塊，英文簡寫TICE （以下使用TICE）；

（8）無鑰匙進入模塊，英文簡寫PEPS （以下使用PEPS）

（9）胎壓系統(tǒng)，英文簡寫TPMS （以下使用TPMS）

（10）變速箱控制模塊，英文簡寫TCU （以下使用TCU）

（11）換檔桿控制模塊，英文簡寫SCM（以下使用SCM）

（12）自動空調(diào)模塊，英文簡寫AC（以下使用AC）

（13）網(wǎng)關模塊，英文簡寫GW（以下使用GW）

（14）中央顯示單元，英文簡寫CDU（以下使用CDU）

（15）數(shù)據(jù)鏈路連接器，英文簡寫DLC（以下使用DLC）；

該車的CAN網(wǎng)絡由動力網(wǎng)段（P/CAN）、舒適網(wǎng)段（I/CAN）、底盤網(wǎng)段（C/CAN）、車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)段（T/CAN）四路網(wǎng)段組成，DLC為診斷接口。

團隊首先從故障現(xiàn)象判斷，結合車輛在服務站多次暗電流測試都沒有發(fā)現(xiàn)模塊靜態(tài)電流超標的情況，且該車只間隔停車一天左右的時間就直接虧電到無法啟動，初步分析是由于整車CAN網(wǎng)絡間歇性異常喚醒導致。由于整車有4個網(wǎng)段，總線監(jiān)控設備一般從DLC接口引出線，只有默認的兩個網(wǎng)段動力網(wǎng)段（P/CAN）、車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)段（T/CAN），（6&14和3&11，如圖3），我們需要做排除。

此外，監(jiān)控設備需要蓄電池供電，需要特別注意，像此類監(jiān)控休眠喚醒的車輛，需要接常電，才能達到監(jiān)控目的。并且由于監(jiān)控設備接常電，車輛最好每天至少使用半個小時（啟動狀態(tài)），要是間隔3天以上不用車，需要拔掉DLC插頭監(jiān)控抽頭，否則會導致整車虧電造成監(jiān)控失敗。

首先，我們通過TICE上傳的車機本地事件日志，我們可以看到TICE確實有喚醒記錄，主要涉及119和439是BCM的報文。如下圖

經(jīng)過分析討論，雖然TICE被BCM發(fā)出的報文喚醒，但是這兩個報文并不是BCM模塊的喚醒幀，同樣有可能BCM是被其它模塊喚醒，從而發(fā)出這兩個報文，因此我們優(yōu)先監(jiān)控BCM所在的I/CAN，其構成如圖4：

因為DLC只有兩路CAN通道，我們需要另外接線，從上圖看，我們選擇從I/CAN里的TPMS模塊做轉(zhuǎn)接線到DLC，做故障再現(xiàn)的監(jiān)控測試。轉(zhuǎn)接線束我們選擇雙絞線（雙絞的抗干擾能力一般，比不上屏蔽線，夠用就好），一頭接到DLC的3&11PIN，一頭接儀表線束TPMS插頭。如圖5：

我們按照如下方法，模擬用戶使用的情況，反復做故障現(xiàn)象（圖6）

由于是間歇性故障，我們安排在服務站先測試一周，故障沒有復現(xiàn)，之后再交與用戶用了大概一周多時間，故障復現(xiàn)，此時監(jiān)控到報文如下：（圖7）

從報文分析數(shù)據(jù)流上看，故障原因出自PEPS模塊，TICE（車機）確實因PEPS模塊喚醒導致蓄電池虧電。

5 結語

從整個排查過程來看：我們總結如下方法虧電排查方法

1：故障車的排查，確保車輛已正常關閉所有用電器，無外接設備，排除加裝電器設備影響，常見的加裝如GPS，行車記錄儀，倒車影像等。

2：從故障現(xiàn)象去區(qū)分是否為CAN總線異常不休眠，一般說來，網(wǎng)絡不休眠的靜態(tài)電流都比較大，至少超過1A以上，這種情況蓄電池大都扛不過一個晚上，常出現(xiàn)的情況是前一天正常用車，停車一晚上，車輛就打不著火，搭個電就能正常使用；

3：從結果上看，車機的記錄功能還可以優(yōu)化，比如記錄喚醒的報文改用網(wǎng)絡喚醒幀而不是具體的報文，或是同時記錄喚醒幀和具體報文，這樣更有利于問題查找。

6 結束語

一般說來，總線網(wǎng)絡類間歇性故障是所有做技術同仁最不愿意面對又不得不面對的問題，需要相當?shù)臅r間精力，還要有故障復現(xiàn)的運氣。不少問題甚至持續(xù)半年一年才碰上一次復現(xiàn)。因此合適的工具和正確的檢測方法都是極為重要的。現(xiàn)代汽車維修對于維修經(jīng)驗有很高的要求，但是有合適的檢測輔助設備，無疑可以減少很多彎路。光靠傳統(tǒng)的萬用表，診斷系統(tǒng)去判斷故障，維修高端車輛已經(jīng)有點跟不上售后維修的需要。類似的問題，如果沒有合適的輔助監(jiān)控設備，很難捕捉到故障的根本原因，而頻繁的維修最終失去的是用戶對車輛的信心，影響品牌口碑。

參考文獻：

[1]付國良. 整車靜態(tài)電流設計及驗證［J］. 汽車電器 ， 2015（11）： 17-19.

[2]范振.車身靜電流及 LIN 信息采集分析系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].哈爾濱工業(yè)大學，2011.