从节点丢失故障码的误报浅谈故障码的测试

2019-04-17王邵龙王睿朝徐大成

汽车电器 2019年3期

王邵龙，王睿朝，徐大成

（一汽轿车股份有限公司，吉林长春 130000）

随着CAN总线技术的不断发展和电子控制单元ECU（Electronic Control Unit）不断增多，车用CAN总线的负载率不断提高，通信环境越来越复杂，容易出现节点报文丢失的故障情况。某些ECU不能正常接收所需的总线信号时，ECU会进入故障运行模式，为确保安全性而降低性能、增大排放，甚至是禁止车辆行驶［1］，同时记录诊断故障码（DTC，Diagnostic Trouble Code）。

1 故障现象和原因分析

某车型售后反馈以下故障现象：DWCU（举窗控制器）上电后，发现误记了BCM （车身控制器）、GW （网关）、DSCU（座椅控制器）节点丢失故障。

故障排查和原因分析：在排除了熔断丝盒与蓄电池电压对控制器的影响后，通过对多种供电模式下的DTC记录情况分析发现：①对DTC的误记故障发生在整车切换为OFF档约3 min后；②不同控制器对节点丢失DTC的监控周期，存在参差不齐的情况。相关分析过程如表1和表2所示。

以表1、表2为基础，进一步测试发现DWCU控制器误记节点丢失故障的根本原因：正常情况下，整车切换为OFF档，总线休眠条件满足，进入T［wbs］［2］时间等待休眠，此时控制器应用报文停止发送，相应控制器应关闭对报文的诊断监测，而DWCU未及时关闭监测，导致记录大量节点丢失故障，如图1所示。

表1 不同供电模式下记录DTC的情况

表2 不同ECU对节点丢失DTC的监控周期

同时，对控制器记录节点丢失故障的监测时间（表2）统计后发现，各控制器对相应报文监控时间／周期参差不齐，从最短4个报文周期到最长260个报文周期不等。

图1 T［wbs］期间动作情况

2 故障解决与测试用例优化

2.1 故障解决

针对故障现象，对软件进行升级，对T［wbs］期间的总线监测策略进行了优化，ECU在切换到OFF档进入T［wbs］期间关闭监测；同时，对报文的监控周期统一变更为10倍报文周期，如DWCU监测BCM节点丢失的条件为：10倍报文周期时长内未收到BCM报文，则DWCU认为BCM节点丢失。进行软件升级后，故障现象消失。

2.2 测试用例优化

针对节点丢失故障码出现的误报问题，对诊断测试用例进行了优化，见表3。

表3 增加的测试用例

其中，报文监测周期测试的具体方式为：通过CAPL编程，将被监测节点所发送的被监测报文周期分别调整为9倍、10倍报文周期发送，同时读取被测ECU的诊断故障码产生情况。当以9倍报文周期发送时，不记录故障码，当以10倍报文周期发送时，记录故障码，即为PASS。

3 浅谈相关故障码测试

节点丢失故障是CAN总线通信中的常见故障，针对此类故障码的诊断测试应该从两方面考虑：即不误记、不漏记。此类故障码一般有3个相关参数：即被监测报文周期T1、被监测报文丢失周期计数器n（报文丢失T1时长，计数器加1）、报文丢失标志位（置位时，记录DTC）。

测试中，需对诊断规范规定的计数器n值进行边界测试：分别考察n-1、n、n+1条件下DTC的记录情况，做到n-1时不误记，n+1时不漏记。由于不同ECU的重要程度不同，对n值可以适当进行调整，也可以设置偏差容忍。如音响、空调控制器等ECU，可适当放宽对n值的容忍度，设置比动力系统ECU更大的n值。例如，对n-3～n+3范围内，认为记录DTC是合理的。EMS、TCU等涉及安全驾驶的动力系统ECU，必须严格考察其对节点丢失DTC的记录策略。

对于T［wbs］和T［diag_start］期间的报文监测测试，本文推荐使用HIL或通过CAPL编程进行自动化测试，可以得到更精确的测试结果［3］。同时，应关注实车情况下的测试情况，在点火开关的各种操作中，关注DTC的产生情况。