某新能源客车现场测试报告.pdf
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1、 广州致远电子股份有限公司 测试报告测试报告 某某新能源新能源客车客车现场测试报告现场测试报告 CANScope-Pro 总线分析仪总线分析仪 UM01010101 V1.00 Date: 2013/12/16 类别 内容 关键词 干扰、节点抗干扰性 摘要 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. i 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 修订历史修订历史 版本 日期 原因 V1.00 2013/1216 创建文档 广州致广州致广州致广州
2、致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 1 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 目录 1. 概述 . 1 1.1 背景描述 . 1 1.2 测试对象 . 1 1.3 测试步骤 . 2 2. 测试过程 . 3 2.1 通信波特率故障排查 . 3 2.2 总线工作状态测试 . 3 2.3 总线负载率测试 . 7 2.4 干扰分析 . 7 2.5 系统总线延迟测量 . 9 2.6 系统总线带宽测量 . 10 2.7 采样点测试 . 10 2.8 位宽度容忍测试
3、. 10 2.9 系统错误干扰测试 . 11 2.10 系统总线压力测试 . 12 2.11 整车通讯分析测试 . 12 3. 故障节点分析 . 14 4. 结论与建议 . 16 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 1 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 1. 概述概述 1.1 背景描述背景描述 某公司某型新能源客车在运营过程中,发生某个 CAN 节点故障导致整车的通讯中断, 更换故障节点板后,恢复正常。但在返厂检查时,又可以正常
4、工作。故广州致远电子股份有 限公司 CAN-bus 工程师赴厦门同安工业集中区某公司进行现场故障排查。并且对整车的 CAN-bus 进行系统的测试分析。 1.2 测试对象测试对象 测试对象为图 1.1 所示的被测车辆的 CAN-Bus 通信系统与节点。 测试工具为广州致远电子股份有限公司的CAN总线分析仪主机CANScope-PRO和模拟 干扰扩展板 CANStressZ。 图 1.1 被测车辆 图 1.2 测试现场 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock
5、 Co., Ltd. 2 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 1.3 测试步骤测试步骤 (1).整车 CAN 系统分析测试: 通信波特率故障排查; 总线工作状态测试; 总线负载率测试; 干扰分析; 系统总线延迟测量; 系统总线带宽测量; 采样点测试; 位宽度容忍测试; 系统错误干扰测试; 系统总线压力测试; 整车通讯分析测试。 (2).故障节点原因分析。 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 3 某公司某公司现场测试报告现场测试报告
6、 2. 测试过程测试过程 2.1 通信波特率故障排查通信波特率故障排查 接上总线后,打开 CANscope 报文测试,通过【侦测波特率侦测波特率】可以自动匹配出网络平均 波特率为 250K,与设定的波特率一致。 图 2.1 波特率测试 通过【眼图时间测量眼图时间测量】 ,测量结果位时间为 4us,没有明显的偏差,故波特率故波特率精确度精确度方方 面没有问题面没有问题。 图 2.2 眼图位宽测量 2.2 总线工作状态测试总线工作状态测试 在启动车辆后,通过【报文报文帧统计帧统计功能】功能】 ,此次测试样本为 52708 个帧,无错误帧,正 确率为 100%。如图 2.3 所示。说明车辆说明车辆
7、CAN 总线总线未接通电机时工作稳定未接通电机时工作稳定。 图 2.3 未接通电机总线工作状态测试 CAN 总线波形也比较平稳,如图 2.4 所示。 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 4 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 图 2.4 未接通电机 当接通电机后,拨前进挡,通过【报文报文帧统计帧统计功能】功能】 ,此次测试样本为 15163 个帧,错 误帧为 1940 帧,正确率为 87.21%。如图 2.5 所示。说明车辆说明车
8、辆 CAN 总线接通电机后就会出总线接通电机后就会出 现较多错误,可能会导致数据传输延迟现较多错误,可能会导致数据传输延迟。 图 2.5 接通电机后总线工作状态 图 2.6 接通电机后的总线波形 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 5 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 当不接通电机,只打开助力,通过【报文报文帧统计帧统计功能】功能】 ,此次测试样本为 14184 个帧, 错误帧为 130 帧,正确率为 99.08%。如图 2.7
9、 所示。说明车辆说明车辆 CAN 总线在打开助力后也会总线在打开助力后也会 出现错误,但错误率不高,基本不影响正常通信出现错误,但错误率不高,基本不影响正常通信。 图 2.7 打开助力后总线工作状态 图 2.8 打开助力后的总线波形 当接通电机、拨前进挡,并且踩油门,通过【报文报文帧统计帧统计功能】功能】 ,此次测试样本为 31987 个帧,错误帧为 10684 帧,正确率仅为 66.6%。如图 2.9 所示。说明车辆说明车辆 CAN 总线总线在使用在使用 电机,踩油门时,错误率极高,数据传输滞后非常明显电机,踩油门时,错误率极高,数据传输滞后非常明显。 图 2.9 通电踩油门时总线工作状态
10、广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 6 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 图 2.10 踩油门后的总线波形 当车辆处于发电状态,通过【报文报文帧统计帧统计功能】功能】 ,此次测试样本为 28228 个帧,错误帧 为 475 帧,正确率为 98.32%。如图 2.11 所示。说明车辆说明车辆 CAN 总线在总线在发电状态下,错误较发电状态下,错误较 少,不会影响通讯少,不会影响通讯。 图 2.11 发电状态下总线状态 图 2.12
11、 发电状态下总线波形 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 7 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 2.3 总线总线负载率负载率测试测试 用 CANscope 的总线利用率测试工具测试, 【流量分析流量分析】和【总线利用率】和【总线利用率】测试工具, 测试结果总线总线的负载在接通电机踩下油门,负载从的负载在接通电机踩下油门,负载从 10%猛增到猛增到 52%,如图 2.13 所示。 图 2.13 从未接通电机到接通电机并且踩油门的总
12、线利用率变化 通过放大查看,可看到导致总线利用率突增的原因是由错误帧导致,如图 2.14 所示。 图 2.14 错误帧导致总线负载急剧增加 说明总线数据传输说明总线数据传输,软件软件设计合理,设计合理,没有干扰时总线负载低,通讯顺畅没有干扰时总线负载低,通讯顺畅。但在有干扰但在有干扰 的情况下,节点重发次数增加,导致总线负载率激增的情况下,节点重发次数增加,导致总线负载率激增,会引起总线拥堵,数据传输延迟。,会引起总线拥堵,数据传输延迟。 2.4 干扰干扰分析分析 从上面的统计分析,我们可以看出是踩油门时,干扰最为严重,所以在 CAN 波形中, 将 CAN 共模信号调出, 分析结果发现干扰信号
13、的幅值干扰信号的幅值为为 3.844V, 周期为周期为 167.4us (频率(频率 6KHz 左右)左右) 。如图 2.15 图 2.16 所示。 从此干扰看,不是正弦从此干扰看,不是正弦工频工频的耦合。的耦合。是是类似脉冲的耦合,比如变频器、逆变器的电流类似脉冲的耦合,比如变频器、逆变器的电流 剧烈变化导致的耦合剧烈变化导致的耦合。 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 8 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 图 2.15 接通
14、电机未踩油门的干扰 图 2.16 接通电机并踩油门的干扰 我们可以发现在干扰周期中还有一个间距 19.4us 的双峰干扰脉冲,在没有踩油门时, 只有单峰。如图 2.17 所示。 图 2.17 干扰双峰 广州致广州致广州致广州致远电子远电子股份股份有限公司有限公司 CANScope 测试报告测试报告 2012 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 9 某公司某公司现场测试报告现场测试报告 分析结果分析结果:信号受到的干扰强度很大,高达:信号受到的干扰强度很大,高达 3.8V,根据,根据 ISO11898 规定,规定,CANH-CANL 之间的
15、差分电平大于之间的差分电平大于 0.9V 为显性电平,小于为显性电平,小于 0.5V 为隐性电平,而干扰高达为隐性电平,而干扰高达 0.6V 的幅值叠的幅值叠 加在原信号上,如果时间宽度足够大,完全有可能改变加在原信号上,如果时间宽度足够大,完全有可能改变 CANH-CANL 之间的码流值,造之间的码流值,造成成 误码,直接导致错误帧的产生。当错误帧过多时,误码,直接导致错误帧的产生。当错误帧过多时,CAN 控制器的错误计数器达到控制器的错误计数器达到 255 时,时, CAN 控制器会自动关闭,出现节点掉线及通信故障。控制器会自动关闭,出现节点掉线及通信故障。 从共模波形看,类似变频器逆变耦
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