15年汽車工程會(huì)集ve029

２０１５ＣＧ乘用車換檔引 ＣＡＮ網(wǎng)絡(luò)受擾問題研究馬伯祥孟超閆新【摘要】本文針對(duì)乘用車試驗(yàn)車輛在變速箱檔位切換過程中??導(dǎo)致整車通信故障問題進(jìn)行研究?通過整車和臺(tái)架試驗(yàn)?復(fù)現(xiàn)問題、分析并定位問題產(chǎn)生原因?據(jù)此制定電路整改方案?經(jīng)整車驗(yàn)證確定解決方案?除電路干擾?提高乘用車ＣＡＮ網(wǎng)絡(luò)通信可靠性?【關(guān)鍵詞】檔位切換??ＭａＢｏｘｉａｎｇ?ＭｅｎｇＣｈａｏ?ＹａｎＸｉｎ?ＬｉｕＡｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＣＡＮｎｅｔｗｏｒｋｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｉｎｐａｓｓｅｎｇｅｒｖｅｈｉｃｌｅｗｈｅｎｓｈｉｆｔｉｎｇｇｅａｒ.Ｉｎｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｂｅｎｃｈｔｅｓｔ?ｒｅｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ?ａｎａｌｙｚｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｉｔ.Ｍａｋｅｃｉｒｃｕｉｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｐｌａｎｓ?ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｆｉｎａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｖｅｈｉｃｌｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｅｌｉｍｉｎａｔｅｃｉｒｃｕｉｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ?ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｐａｓｓｅｎｇｅｒｖｅｈｉｃｌｅＣＡＮｎｅｔｗｏｒｋｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｈｉｆｔｇｅａｒ?ＣＡＮｎｅｔｗｏｒｋ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ 當(dāng)前由于乘用車輛上電氣功能器件的增加?隨之帶來的電磁環(huán)境也相對(duì)復(fù)雜整車上的電磁干擾不但會(huì)影響器件的功能?同時(shí)也可能對(duì)整車網(wǎng)絡(luò)通信造成干擾網(wǎng)絡(luò)干擾會(huì)導(dǎo)致總線產(chǎn)生錯(cuò)誤幀?影響控制器整車通信?錯(cuò)誤幀過多時(shí)?會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)分析定位總線干擾的產(chǎn)生原因?并提出合理的整改方案

１整車車輛試驗(yàn)中?在試驗(yàn)車上發(fā)現(xiàn)問題:在正常變速桿切換過程中總線上會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤幀影響控制器正該試驗(yàn)車為自動(dòng)檔車型?變速箱有５個(gè)檔位?按順序?yàn)椋校遥危模油ㄟ^總線監(jiān)測工具分析總線數(shù)據(jù)?如圖１所示:在未進(jìn)行變速箱檔位切換時(shí)?總線通信正常?總線平均為３６?沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤幀?當(dāng)進(jìn)行檔位切換時(shí)?總線出現(xiàn)數(shù)幀錯(cuò)誤幀?換檔結(jié)束后總線通信恢復(fù)正常１根據(jù)整車網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求?嚴(yán)禁總線上出現(xiàn)錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤幀的產(chǎn)生原因多種多樣?可能來自單個(gè)控制器內(nèi)部?也可能由

２基于前述問題現(xiàn)象?為復(fù)現(xiàn)故障并定位故障產(chǎn)生時(shí)的檔位變化?在不同車輛工況下分別進(jìn)行各變速器檔位切換?在２０１５ＣＧ 試驗(yàn)１:車輛怠速工況下操作變速桿?Ｐ→Ｒ→Ｎ→Ｄ→Ｓ?Ｓ→Ｄ→Ｎ→Ｒ→Ｐ不同檔位上停２ｓ試驗(yàn)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)Ｐ→Ｄ車輛向前行駛行駛一段距離后?停車并切換變速器檔位Ｄ→Ｐ?

試驗(yàn)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)Ｐ→Ｒ車輛向后行駛一段距離后?停車并切換變速器檔位Ｒ→Ｐ?多次重復(fù)前述試驗(yàn)?觀察總線的瞬間波動(dòng)所示而在其他檔位切換過程中?總線通信正常３

２Ｒ生波動(dòng)?最高電壓達(dá)到３ １)檢查整車供電線路及搭鐵點(diǎn)?無虛接情況?控制器的供電接地線路連接正常在變速箱控制器的供電端連接示波器多次切換變速Ｒ→Ｐ監(jiān)測變速箱控制器供電電壓變化如圖３所示控制器正常供電電壓為１２Ｖ在檔位切換時(shí)電壓產(chǎn)

供電線和動(dòng)力總線上同時(shí)發(fā)生電壓擾動(dòng)在試驗(yàn)臺(tái)架上模擬控制器供電線干擾驗(yàn)證該電壓擾動(dòng)能否造成ＣＡＮ總線電壓干擾試驗(yàn)原理如圖所示在動(dòng)力各控制器的供電端接入電壓干擾設(shè)備任意信號(hào)發(fā)生器和功率驅(qū)動(dòng)器)圖 圖 １)通過電壓干擾設(shè)備在控制器供電端注入干擾波形(７６３７￣２Ｐｕｌｓｅ?為模擬換擋時(shí)的供電端擾動(dòng)?干擾電壓幅值為８~

通過ＣＡＮｏｅ監(jiān)測動(dòng)力總線在控制器供電發(fā)送干擾時(shí)總線出現(xiàn)錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤幀產(chǎn)生時(shí)間與供電干擾同 ２０１５ＣＧ通過分析上述電源干擾試驗(yàn)結(jié)果?初步認(rèn)定:在換檔過程中控制器供電線產(chǎn)生電壓干擾總線電壓擾動(dòng)?從而產(chǎn)生錯(cuò)誤幀查看控制器供電電路?如圖所示在控制器供電線

上檔電磁閥和檔開關(guān)當(dāng)變速器檔位由Ｒ檔切換到檔時(shí)?檔開關(guān)由閉合狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)作為電感元器件根據(jù)法拉第電磁定律檔電磁閥有保留原電流流動(dòng)趨勢(shì)的作用產(chǎn)生如圖所示電流方向的反向電動(dòng)勢(shì)?該反向電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電壓疊加到控制器供電端?產(chǎn)生瞬間電壓波動(dòng)?此波動(dòng)影響網(wǎng)絡(luò)通信?導(dǎo)致錯(cuò)誤幀的產(chǎn)生４

圖 方案１:檔開關(guān)并聯(lián)的濾波電容圖 生反向電動(dòng)勢(shì)?設(shè)計(jì)以下三種電路整改方案:

時(shí)?動(dòng)力ＣＡＮ圖 方案在方案基礎(chǔ)上檔開關(guān)并聯(lián)濾波電容和電ＡＮ總線上未產(chǎn)生錯(cuò)誤幀方案圖方案整供電穩(wěn)定?ＣＡＮ總線上未產(chǎn)生錯(cuò)誤幀電線擾動(dòng)使總線產(chǎn)生錯(cuò)誤幀相比較下?方案３成本較低電路整改方便因此采用整改方案３———檔電磁閥上并

５為滿足車輛網(wǎng)絡(luò)通信可靠性要求?本文針對(duì)車輛試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的變速器擋位切換過程中總線產(chǎn)生錯(cuò)誤幀問題?通過整車試驗(yàn)臺(tái)架試驗(yàn)復(fù)現(xiàn)并驗(yàn)證問題一方面對(duì)出現(xiàn)ＣＡＮ網(wǎng)絡(luò)相關(guān)問題進(jìn)行分析定位另一方面?根據(jù)問題原因提出控制器相關(guān)電路整改方案?并通過試驗(yàn)確定最佳方案依據(jù)研究結(jié)論形成乘用車控制器供電電路設(shè)計(jì)規(guī)范?該規(guī)范已應(yīng)用于多款車型中?提高了ＣＡＮ網(wǎng)絡(luò)通信可靠性參考文獻(xiàn)Ｐａｒｔ１:Ｄａｔａｌｉｎｋｌａｙｅｒａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｓｉｇｎａｌｉｎｇ.展論壇論文集?２０１４年張麗波 越野車整車網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)研究[第五屆中國越野車及改裝大會(huì)暨軍事輪式車輛裝備 [３]７６３７２ＲｏａｄｖｅｈｉｃｌｅｓＥｌｅｃｔｒ