[發明專利]一種基于CAN總線數據進行車輛內電磁干擾源的定位方法

有效

• 申請號: 201811647321.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109738722B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李明強;宋莉;陳沖;張紹楠
• 申請（專利權）人: 中國重汽集團濟南動力有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H04L12/26;H04L12/40
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 張玉琳

1.一種基于CAN總線數據進行車輛內電磁干擾源的定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過CAN總線數據采集設備進行數據采集和分析；

S2：丟失的節點電磁兼容性能分析；

S3：示波器測量數據分析；

S4：依據出現錯誤幀節點的功能或邏輯進行CAN故障分析；

S5：干擾源和干擾路徑分析；

所述步驟S1中，通過CAN總線數據采集設備進行數據采集和分析的具體步驟如下：

(1-1)CAN總線數據采集設備采集CAN網絡數據，并排除各節點波特率不一致、線束連接不良或匹配電阻不適導致的CAN總線故障；

(1-2)非錯誤幀過多導致并且沒有任何條件會使節點停發數據情況下節點丟失，執行步驟S2，非錯誤幀過多導致并且滿足某一個或多個條件會使節點停發數據情況下節點丟失，執行步驟S4；

(1-3)如果有錯誤幀或錯誤幀過多導致節點丟失，執行步驟S3；

所述步驟S2中，丟失的節點電磁兼容性能分析具體步驟如下：

(2-1)如果節點在自身工作狀態變化，高壓電路的電壓變化率大于每伏特1毫秒或電流變化率大于每安培1毫秒時，高壓電路對低壓電路產生干擾，使得低壓電路不能夠正常運行，導致該節點丟失，則重點分析其主控板電路是否受到干擾導致；否則，執行本步驟S2；

(2-2)對節點丟失前后車輛工作狀態進行分析；

(2-3)車輛工作狀態變化前后，高壓電路的電壓變化率大于每伏特1毫秒或電流變化率大于每安培1毫秒的其他零部件定義為對該節點存在干擾的電子零部件；

(2-4)使用示波器分析所有存在干擾的電子零部件在節點丟失瞬間的電路干擾頻率，示波器所測量連續多次波形完全一致的信號，即周期性干擾信號，讀取相鄰周期性信號之間的間隔時間，對該間隔時間取倒數即為其電路的干擾頻率；

(2-5)查看所有可能成為干擾源的電子零部件是否通過連接器與該節點直接連接，或其線束與該節點的線束直接捆扎在一起，對于存在以上描述的零部件作為重點分析對象；

(2-6)使用頻譜分析儀和近場探頭通過排除法對這些成為干擾源的電子零部件進行排查并確定干擾源；

(2-7)依據排查后的結果并結合頻譜分析儀數據確認干擾路徑。

2.根據權利要求1所述的基于CAN總線數據進行車輛內電磁干擾源的定位方法，其特征在于，所述步驟S3中，示波器測量數據分析具體步驟為：

(3-1)分別測量CAN_H對CAN地、CAN_L對CAN地電壓信號，以確定CAN_H和CAN_L信號線是否受到干擾，如果測量結果符合標準ISO11898-1-2003道路車輛-控制器局域網絡-數據鏈路層和物理信號，則CAN總線未受干擾，步驟S3結束；否則，繼續執行步驟S3；

(3-2)觀察CAN_H和CAN_L上出現的周期性干擾信號，通過示波器測量讀取相鄰周期性信號之間的間隔時間，并對該間隔時間取倒數以確定其干擾頻率；

(3-3)根據車輛工作狀態分析CAN_H和CAN_L上出現的非周期性干擾信號，確認產生干擾的電子零部件；

(3-4)計算差分信號V_diff＝V_{CAN_H}-V_{CAN_L}；如果顯/隱性電平轉換時的振鈴導致位采樣點的超出正常范圍，則調整匹配電阻；

(3-5)通過差分信號數據分析，將影響差分信號質量的干擾源確定為對CAN網絡數據產生了干擾的干擾源，其他的為潛在的干擾源。

3.根據權利要求2所述的基于CAN總線數據進行車輛內電磁干擾源的定位方法，其特征在于，所述步驟S4中，依據出現錯誤幀節點的功能或邏輯進行CAN故障分析的具體步驟如下：

(4-1)將該節點從CAN網絡中拔出，單獨測量分析該節點CAN物理電平信號；

(4-2)采集報文數據并分析該節點CAN發送程序是否異常。

4.根據權利要求2所述的基于CAN總線數據進行車輛內電磁干擾源的定位方法，其特征在于，所述步驟S5中，根據周期性干擾信號確定干擾源頻率的具體步驟如下：

(5-1)根據周期性干擾信號確定干擾源頻率；

(5-2)依據車輛工作狀態確定突發的干擾源；

(5-3)根據步驟(5-1)和步驟(5-2)結果參考各電子零部件電磁兼容測試報告進行分析，確定可能的干擾源；

(5-4)通過測量或計算的差分信號區分潛在干擾源和對CAN數據已產生影響的干擾源；

(5-5)根據產生干擾的電子零部件及線束與CAN總線線束的物理連接方式及物理距離，結合通過頻譜分析儀數據分析和確定干擾路徑。