电动汽车CAN总线错误帧的分析排查方法、系统、电动汽车与流程

电动汽车can总线错误帧的分析排查方法、系统、电动汽车
技术领域
1.本发明涉及电机绕组连接技术领域，具体是一种电动汽车can总线错误帧的分析排查方法、系统、电动汽车。


背景技术：

2.can是控制器局域网络(controller area network,can)的简称，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。以往的传统车的can总线网络节点较少，总线故障诊断也相对简单，可通过拔控制器插件排查故障。但随着新能源汽车行业发展，汽车电动化、智能化、网联化和共享化，整车can网络中的节点演变得极为复杂，汽车内部的控制器会越来越多，各节点对整车网络中各个控制器干扰因素也会增多，发生错误时can总线上就会产生错误帧。错误帧也是can总线数据帧类型的一种，通常会因为其中某一个节点的错误进而影响整体总线正常运行，导致整体总线的瘫痪。错误帧的产生具有随机性，排查和定位比较困难。车载can网络是线束(cah_h和can_l)和控制器组成的。线束的短路、断路、虚接等也会在can总线上产生错误帧，排查起来相对简单。如果错误帧不是线束短路、断路、虚接等引起的，那就是can总线上某个控制器引起的。如果仍用拔控制器插件排查故障，那么寻找插件位置和拆卸饰板就要花费很长时间，而且也不一定能找到can故障原因。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电动汽车can总线错误帧的分析排查方法、系统、电动汽车，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动汽车can总线错误帧的分析排查方法，所述方法包括：
5.将整车can总线按排查优先级划分为若干个线束，多个线束之间独立排查；
6.当整车can总线出现错误帧或bus off时，检测整车终端电阻是否正常；
7.当整车终端电阻正常时，检测can总线电平是否正常；
8.当整车终端电阻和can总线电平均正常时，按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源。
9.进一步的，所述检测整车终端电阻是否正常包括：
10.获取整车终端电阻值；
11.若整车终端电阻异常，按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定整车终端电阻异常的线束段；
12.吸合终端电阻继电器连接至can总线上，确认can网络通信是否恢复正常，恢复正常则判定该线束段的终端电阻异常。
13.进一步的，检测can总线电平是否正常包括：
14.获取整车can电压电平；
15.若can电平信号异常，按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到
锁定can电平信号异常的线束段；
16.若移除所有线束段后仍然存在错误帧，检测can线束是否短路。
17.进一步的，检测can线束是否短路包括：
18.检测can_h线和can_l线之间是否短路，当can_h线和can_l线之间电阻为0ω时判定can线束短路；
19.检测can_h线和供电电源之间是否短路，当can_h线的电压和供电电压一致时判定can线束短路；
20.检测can_h线和接地端之间是否短路，当can_h线和接地端之间的电阻为0ω时判定can线束短路；
21.检测can_l线和供电电源之间是否短路，当can_l线的电压和供电电压一致时判定can线束短路；
22.检测can_l线和接地端之间是否短路，当can_l线和接地端之间的电阻为0ω时判定can线束短路。
23.进一步的，所述逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源包括：逐个关闭该线束段的节点的收发功能，直至错误帧消失，以锁定发送错误帧的节点。
24.进一步的，将整车can总线按排查优先级划分划分为仪表线束、底板线束以及前舱线束。
25.一种电动汽车can总线错误帧的分析排查系统，包括整车can总线，所述系统还包括：
26.整车can总线分布模块，用于将整车can总线按排查优先级划分为若干个线束，多个线束之间独立排查；
27.错误帧分析模块，与所述整车can总线连接，用于当整车can总线出现错误帧或bus off时，检测整车终端电阻是否正常，当整车终端电阻正常时，检测can总线电平是否正常，当整车终端电阻和can总线电平均正常时，按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源。
28.进一步的，所述整车can总线包括整车can_h线、整车can_l线、终端电阻、仪表线束can_h线、仪表线束can_l线、底板线束can_h线、底板线束can_l线、前舱线束can_h线以及前舱线束can_l线，所述仪表线束can_h线、仪表线束can_l线的一端分别与can_h线和整车can_l线连接，另一端与错误帧分析模块连接，所述底板线束can_h线、底板线束can_l线、前舱线束can_h线和前舱线束can_l线的的一端分别与can_h线和整车can_l线连接，另一端分别通过继电器与错误帧分析模块连接以使多个线束之间独立排查。
29.进一步的，所述系统还包括诊断服务模块，所述诊断服务模块分别与错误帧分析模块和ecu连接，用于在错误帧分析模块逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源时控制ecu逐个关闭该线束段的节点的收发功能，直至错误帧消失，以锁定发送错误帧的节点。
30.一种电动汽车，所述电动汽车包括权利要求7～9任意一项所述的电动汽车can总线错误帧的分析排查系统。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将整车can总线按排查优先级划分为若干个线束，且多个线束之间可独立排查，当整车can总线出现错误帧或bus off时，先检
测整车终端电阻是否正常，再检测can总线电平是否正常，缩小排查范围，再按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源，能够不拆解车辆前提下快速定位错误帧问题点，提高排查效率，缩短维修时长，提高了整车运行的稳定性，从而提高整车的市场竞争力。
附图说明
32.图1为本发明电动汽车can总线错误帧的分析排查系统电路连接图；
33.图2为本发明电动汽车can总线错误帧的分析排查方法流程图；
34.图3为本发明电动汽车can总线错误帧的分析排查流程图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图1所示，本实施例提供一种电动汽车，所述电动汽车包括电动汽车can总线错误帧的分析排查系统和ecu，所述系统包括整车can总线1、整车can总线分布模块、错误帧分析模块2和诊断服务模块，
37.所述整车can总线分布模块用于将整车can总线1按排查优先级划分为若干个线束，多个线束之间独立排查，在本实施例中，将整车can总线1按排查优先级划分划分为仪表线束、底板线束以及前舱线束；
38.所述整车can总线1包括整车can_h线11、整车can_l线12、终端电阻r、仪表线束can_h线13、仪表线束can_l线14、底板线束can_h线15、底板线束can_l线16、前舱线束can_h线17以及前舱线束can_l线18，终端电阻r是为了消除在通信电缆中的信号反射，can总线iso 11898协议规定，can总线必须在网络的两端接有120ω的抑制反射的终端电阻，它对匹配总线阻抗起着非常重要的作用，如果忽略此电阻，会使数字通信的抗干扰性和可靠性大大降低，甚至无法通信。一般仪表线束的仪表控制器属于前端，会匹配一个120ω电阻，前舱线束的电池包控制器属于后端，会匹配一个120ω电阻，这样整车can线终端电阻正常为60ω，所述终端电阻r连接于整车can_h线11和整车can_l线12之间，并通过一继电器19与所述错误帧分析模块2连接，其中，继电器19常闭触点与终端电阻r连接，继电器19常开触点与错误帧分析模块2连接，所述仪表线束can_h线13、仪表线束can_l线14的一端分别与整车can_h线11和整车can_l线12连接，另一端与错误帧分析模块2连接，所述底板线束can_h线15、底板线束can_l线16、前舱线束can_h线17和前舱线束can_l线18的一端分别与整车can_h线11和整车can_l线12连接，另一端分别通过一继电器19与错误帧分析模块2连接，其中，继电器19常闭触点与对应的底板线束can_h线15、底板线束can_l线16、前舱线束can_h线17和前舱线束can_l线18连接，底板线束can_h线15、底板线束can_l线16、前舱线束can_h线17和前舱线束can_l线18对应继电器常开触点分别与错误帧分析模块2连接，可通过继电器19断开对应的线束，以使多个线束之间可独立排查，其中，前舱线束的can_h线和can_l线的继电器默认是吸合常连接状态，如果错误帧分析模块2需要断开前舱线束的can_h线和can_l线，那么
两个继电器是同步执行的，即连接和断开都是同步进行，底板线束的can_h线和can_l线继电器默认是吸合常连接状态，如果错误帧分析模块2需要断开底板线束的can_h线和can_l，那么两个继电器是同步执行的，即连接和断开都是同步进行；
39.所述错误帧分析模块2与所述整车can总线1连接，用于当整车can总线1出现错误帧或bus off时，检测整车终端电阻r是否正常，当整车终端电阻r正常时，检测can总线电平是否正常，当整车终端电阻r和can总线电平均正常时，按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源；
40.所述诊断服务模块分别与错误帧分析模块2和ecu连接，用于在错误帧分析模块2逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源时控制ecu逐个关闭该线束段的节点的收发功能，直至错误帧消失，以锁定发送错误帧的节点。
41.如图2所示，本实施例还提供一种电动汽车can总线错误帧的分析排查方法，所述方法包括以下步骤：
42.s1：将整车can总线按排查优先级划分为若干个线束，多个线束之间独立排查；
43.s2：当整车can总线出现错误帧或bus off时，进入s3步骤；
44.s3：检测整车终端电阻是否正常，若整车终端电阻正常时，进入s5步骤，检测时，获取整车终端电阻值；若整车终端电阻异常，进入步骤s4；
45.s4：按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定整车终端电阻异常的线束段；吸合终端电阻继电器连接至can总线上，确认can网络通信是否恢复正常，恢复正常则判定该线束段的终端电阻异常；
46.s5：检测can总线电平是否正常，当整车终端电阻和can总线电平均正常时，进入s7步骤，检测时，获取整车can电压电平；若can电平信号异常，进入步骤s6；
47.s6：按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定can电平信号异常的线束段；若移除所有线束段后仍然存在错误帧，检测can线束是否短路；
48.s7：按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源。
49.具体的，如图3所示，将整车can总线按排查优先级划分划分为仪表线束、底板线束以及前舱线束，其中，终端电阻r连接于整车can_h线11和整车can_l线12之间，并通过一继电器19与所述错误帧分析模块2连接，其中，继电器19常闭触点与终端电阻r连接，继电器19常开触点与错误帧分析模块2连接，所述仪表线束can_h线13、仪表线束can_l线14的一端分别与整车can_h线11和整车can_l线12连接，另一端与错误帧分析模块2连接，所述底板线束can_h线15、底板线束can_l线16、前舱线束can_h线17和前舱线束can_l线18的一端分别与整车can_h线11和整车can_l线12连接，另一端分别通过一继电器19与错误帧分析模块2连接，其中，继电器19常闭触点与对应的底板线束can_h线15、底板线束can_l线16、前舱线束can_h线17和前舱线束can_l线18连接，底板线束can_h线15、底板线束can_l线16、前舱线束can_h线17和前舱线束can_l线18对应继电器常开触点分别与错误帧分析模块2连接，可通过继电器19断开对应的线束，以使多个线束之间可独立排查，相当于整车的can线被分为三段，便于错误帧分析模块2进行分段检测；
50.用户车辆一上电，错误帧分析模块2即开始工作，检测can总线是否正常，如果正常即反馈正常报告给仪表和平台显示当前can总线正常，当can总线出现错误帧或busoff时，
检测整车终端电阻是否正常，检测时，在整车can网络休眠前提下，错误帧分析模块2通过仪表线束can_h脚和仪表线束can_l脚获取整车can终端电阻，整车终端电阻正常是60ω，如果终端电阻异常，错误帧分析模块2先断开底板线束再测量，终端电阻仍异常继续断开前舱线束再测量，确认是哪段can线终端电阻异常，测量时，逐步移除其中的线束段，如果移除某段线束后，整车终端电阻恢复正常，或原来该有终端电阻的线束没有电阻了，错误帧分析模块2会吸合终端电阻对应的继电器补上120ω电阻连接到can总线上，确认can网络通信是否恢复正常，如果恢复正常则判定该线束段的终端电阻异常，并把检测报告发给仪表和平台；
51.若整车终端电阻正常时，检测can总线电平是否正常，错误帧分析模块2通过仪表线束can_h脚和仪表线束can_l脚获取整车can电压电平，正常电平范围如表1所示：
[0052][0053]
表1：can总线电平
[0054]
can电平信号异常，错误帧分析模块2先断开底板线束再测量，can电平信号仍异常继续断开前舱线束再测量，测量时，逐步移除其中的线束段，直至移除其中某段线束后，电平正常了，确认哪段can线出了问题，如果can电平信号仍异常，检测can线束是否短路，判断方法如下：
[0055]
检测can_h线和can_l线之间是否短路，当can_h线和can_l线之间电阻为0ω时判定can线束短路；
[0056]
检测can_h线和供电电源之间是否短路，当can_h线的电压和供电电压一致时判定can线束短路；
[0057]
检测can_h线和接地端之间是否短路，当can_h线和接地端之间的电阻为0ω时判定can线束短路；
[0058]
检测can_l线和供电电源之间是否短路，当can_l线的电压和供电电压一致时判定can线束短路；
[0059]
检测can_l线和接地端之间是否短路，当can_l线和接地端之间的电阻为0ω时判定can线束短路；
[0060]
若整车终端电阻和can总线电平均正常时，can总线仍然有错误帧，错误帧分析模块2先断开底板线束再检测有没有错误帧，仍有错误帧继续断开前舱线束再检测有没有错误帧，检测时，逐步移除其中的线束段直至移除其中某段线束后，can总线没有错误帧了，确
认是哪段can线出了问题，对某段线束进行检查时，逐个关闭该线束段的节点的收发功能，直至错误帧消失，以锁定发送错误帧的节点，采用诊断28服务逐个关闭ecu的发送与接收进行排查，如果关闭了其中一个节点，错误帧消失，那么就可以判定为该节点发送了错误帧，并把检测报告发给仪表和平台，关于28服务的请求格式及对应实现功能如表2举例，每个控制器都有一个独立的诊断id。
[0061][0062]
表2：28服务的请求格式及对应实现功能
[0063]
本发明将整车can总线按排查优先级划分为若干个线束，且多个线束之间可独立排查，当整车can总线出现错误帧或bus off时，先检测整车终端电阻是否正常，再检测can总线电平是否正常，缩小排查范围，再按排查优先级依次断开线束，并逐步移除其中的线束段直到锁定错误帧的来源，能够不拆解车辆前提下快速定位错误帧问题点，提高排查效率，缩短维修时长，提高了整车运行的稳定性，从而提高整车的市场竞争力。
[0064]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。