摘要：隨著車輛智能化和整合度的提高，如果汽車公交車可能瞬間相撞，將自動恢復(fù)，此時(shí)有幾個模塊暫時(shí)斷開連接，并彈出警告標(biāo)志，使車輛功能正常運(yùn)行。通過對實(shí)車的問題再現(xiàn)，通過Vehicle SPY3入學(xué)分析公交車數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)公交車上的所有模塊幾乎都失去了20毫秒的連接，通過外部設(shè)備相應(yīng)地執(zhí)行連接操作，導(dǎo)致公交車瞬間崩潰。(威廉莎士比亞，Northern Exposure(美國電視劇)，公交車名言)公交車瞬間相撞的情況在有外部設(shè)備的情況下偶爾會發(fā)生，但沒有外部設(shè)備的情況下就不再出現(xiàn)，因此鎖定的根本原因可能是在插入外部設(shè)備時(shí)公交車短路引起的短暫碰撞。(大衛(wèi)亞設(shè)，Northern Exposure(美國電視劇)，公交車名言)為了保證車輛功能的安全，文章也分析了公交車瞬間碰撞對車輛功能的影響，并深入評價(jià)了車輛功能的恢復(fù)和正常使用。

汽車公交車的穩(wěn)定性對汽車功能穩(wěn)定性至關(guān)重要。隨著車輛智能化和整合度的提高，公交車數(shù)據(jù)也變得復(fù)雜，如果大量數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題或丟失，汽車公交車可能會崩潰。如果汽車出現(xiàn)公交車長時(shí)間脫軌問題，一般會導(dǎo)致汽車的部分功能障礙。汽車一般在20 ~ 200毫秒的持續(xù)時(shí)間內(nèi)瞬間掉線，如果出現(xiàn)這種情況，部分車輛模塊的瞬間功能可能異常，出現(xiàn)警告，但實(shí)際功能不受影響?；谏鲜鰡栴}，文章通過汽車總線模擬測試軟件(VehicleSpy3)接受并分析了實(shí)際公交車數(shù)據(jù)，確定了公交車瞬間碰撞的原因，分析了公交車瞬間碰撞對車輛功能的影響，并對車輛功能的恢復(fù)和正常使用進(jìn)行了深入評價(jià)。

1汽車公交車瞬間碰撞分析

項(xiàng)目進(jìn)行過程中出現(xiàn)了“儀表板排放制動牽引力檢查”問題，立即進(jìn)行了問題分析，在失車階段，儀表板繼續(xù)暴露了這個問題，但汽車制動牽引力可以正常使用，汽車沒有其他故障。(大衛(wèi)亞設(shè))。

因此，采用公交車數(shù)據(jù)后，對公交車數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)分析后，公交車上的許多模塊發(fā)生了短換行，如圖1的紅色框所示，換行狀態(tài)短到約20毫秒左右。(大衛(wèi)亞設(shè))。

1.1 CAN總線故障分析

CAN總線是連接到CAN總線的控制單元通常通過兩條數(shù)據(jù)線相互連接的現(xiàn)場總線。兩條電線是雙線，相互交織在一起。稱為CAN-H和CAN-L。雙絞線對稱信號抗干擾能力強(qiáng)，適合環(huán)境比較惡劣的條件。

數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，總線上的數(shù)據(jù)在20毫秒內(nèi)丟失1-2幀數(shù)據(jù)。模塊組幀丟失等問題的大概率是因?yàn)榇嬖谖锢磉B接問題，特別是外部線束或設(shè)備的情況下，會出現(xiàn)接觸不良、短連接、虛擬連接、短等情況。

這里儀表板彈窗建議“請檢查牽引力”。邏輯如下：電子剎車控制模塊是安全部件。對信號變化的認(rèn)識很敏感。監(jiān)視總線斷開時(shí)，多個相關(guān)信號(如Ax/Ay(傳感器X/Y軸加速)等)不在線。牽引制動系統(tǒng)(TCS)被禁用。

CAN總線故障可分為三類。

1)電源故障。電源系統(tǒng)電壓低，控制器無法正常工作。

2)節(jié)點(diǎn)故障。通過數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)的控制單元網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中的各個電子控制單元，電子控制單元本身可能存在故障。

3)鏈路故障。汽車的振動、系統(tǒng)安裝不當(dāng)?shù)纫蛩貢?dǎo)致公交車的物理層出現(xiàn)故障。這意味著傳輸系統(tǒng)的鏈路不順暢，無法正常通信。鏈路故障分為以下三種，如表1所示。

這個問題的原因可能是CAN線路的開路，但這個問題現(xiàn)象只維持在20毫秒左右，很快就會恢復(fù)正常。由于線路的開放，問題必須繼續(xù)發(fā)生，所以可以排除CAN線路的開路造成的問題。

電阻消失后，負(fù)載減少，線路電流增加，電路處于總線保護(hù)狀態(tài)，問題現(xiàn)象也繼續(xù)存在，可以解決電阻不足導(dǎo)致的CAN線路故障。

問題的原因可能是CAN線路短路引起的。為了查明是否是CAN線路短路引起了這個問題，需要再現(xiàn)問題現(xiàn)象。以下是三種再現(xiàn)的工作條件和手法。

工作條件1:在正常狀態(tài)下啟動汽車，再現(xiàn)車輛啟動過程，確保儀表盤發(fā)出警報(bào)。

工作條件2:懷疑是外部設(shè)備造成的，因此使用插頭數(shù)據(jù)錄取工具再現(xiàn)。

事例3:嘗試將高速CAN線路的CAN-H和CAN-L短連接起來。

1.2問題再現(xiàn)分析

分別在上述互助下再現(xiàn)了問題現(xiàn)象，通過再現(xiàn)確認(rèn)了問題的根源。

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1.2.1 工況一描述

不做任何相關(guān)的其他觸發(fā)操作，只是正常啟動汽車后，觀察儀表盤是否彈出請檢修制動牽引力的警示，并觀察是否有其他現(xiàn)象。

1.2.2 工況二描述

由于插拔外接設(shè)備時(shí)問題現(xiàn)象會偶然復(fù)現(xiàn)，故分析認(rèn)為在插拔外接設(shè)備時(shí)，在某種特定工況下會導(dǎo)致總線掉線。因此儀表盤彈出請檢修制動牽引力問題的提示很可能是由于外接設(shè)備導(dǎo)致，外接設(shè)備及連接方式，如圖2所示。

針對該情況，分析插拔外接設(shè)備，以確定導(dǎo)致問題現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，外接設(shè)備的狀態(tài)。通過復(fù)現(xiàn)對比，儀表盤彈窗出現(xiàn)“請檢修牽引力”的提示，從而復(fù)現(xiàn)出問題發(fā)生時(shí)的狀況。

首先數(shù)據(jù)錄取設(shè)備接口與汽車延長端口相連接，復(fù)現(xiàn)的狀態(tài)為外接設(shè)備拔出的過程較慢，端口的針腳之間容易出現(xiàn)誤接觸，從而容易產(chǎn)生問題現(xiàn)象。

1.2.3 工況三描述

嘗試短接高速CAN線的CAN-H和CAN-L，分別對應(yīng)引腳中的6/14腳，如圖3所示。在短接過程中，需要保證只是短暫的短接，避免由于時(shí)間過長影響車輛狀況。短接的方式為：先用金屬絲的一端連在引腳6上，然后用金屬絲的另一端去觸碰引腳14，再瞬間拿開，從而實(shí)現(xiàn)短暫短接的工況。

在短接過程中，我們盡量保證短暫接觸后立即斷開，之后從數(shù)據(jù)中看到，當(dāng)短接時(shí)間為25ms左右時(shí)，儀表盤彈出“請檢修制動牽引力”的提示，與問題出現(xiàn)時(shí)的現(xiàn)象一致。

1.3 復(fù)現(xiàn)結(jié)果

你針對以上3種復(fù)現(xiàn)工況，為了避免不同車輛因素的干擾，只使用一臺試驗(yàn)車進(jìn)行3種工況的復(fù)現(xiàn)操作。通過對上述3種工況進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)現(xiàn)，并統(tǒng)計(jì)復(fù)現(xiàn)的次數(shù)及頻率，經(jīng)過一段時(shí)間得到結(jié)果，如表2所示。

從復(fù)現(xiàn)結(jié)果可以看出，在正常啟動汽車時(shí)，復(fù)現(xiàn)的概率為0，表示在該復(fù)現(xiàn)工況下，問題現(xiàn)象不會出現(xiàn)，可以排除車輛總線自身會掉線的可能性。

當(dāng)插拔外接設(shè)備進(jìn)行復(fù)現(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題現(xiàn)象可以復(fù)現(xiàn)，但是頻次較低，發(fā)生該現(xiàn)象的可能性是在插拔外接設(shè)備時(shí)，不一定會出現(xiàn)問題現(xiàn)象，而在插接過程中，2個接口之間處于某種接插狀態(tài)時(shí)，才會導(dǎo)致問題現(xiàn)象的發(fā)生。通過多次分析及試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在2個接口緩慢拔出的過程中，某些針腳處于連接狀態(tài)，而某些針腳處于斷開狀態(tài)，在這種針腳連接狀態(tài)下，可能會出現(xiàn)問題現(xiàn)象的發(fā)生。

在短接的CAN-H和CAN-L時(shí)，發(fā)現(xiàn)復(fù)現(xiàn)頻次很高，短接的方式如復(fù)現(xiàn)工況中描述，基本只要進(jìn)行短時(shí)間的短接，就會造成問題現(xiàn)象的出現(xiàn)。

通過對以上的復(fù)現(xiàn)工況及復(fù)現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行分析，由于短接高速CAN線時(shí)，都會出現(xiàn)問題現(xiàn)象，而在插拔外接設(shè)備的過程中，會出現(xiàn)由于針腳誤觸而導(dǎo)致問題現(xiàn)象發(fā)生，而問題發(fā)生時(shí)實(shí)際車輛只連接外接設(shè)備，而沒有自己短接的可能性存在，所以基本鎖定總線掉線的原因是由于插拔外接設(shè)備時(shí)，總線偶然出現(xiàn)短接20ms左右造成的。

2 總線崩潰對車輛功能影響分析

為了確認(rèn)和分析總線崩潰是否會導(dǎo)致車輛出現(xiàn)功能問題，文章經(jīng)過長時(shí)間的跟蹤和車輛數(shù)據(jù)對比，進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。

首先對于問題第一次發(fā)生的車輛進(jìn)行7天的跟蹤，發(fā)現(xiàn)缺陷車輛恢復(fù)正常之后，車輛功能在該段時(shí)間內(nèi)未發(fā)生其他異常，且錄取總線數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)未出現(xiàn)少發(fā)幀的現(xiàn)象。

然后對其他3輛車進(jìn)行工況三的復(fù)現(xiàn)方法對比，即通過短接高速CAN線的CAN-H和CAN-L，總線崩潰時(shí)間不同，車輛也會有不同的狀態(tài)。因?yàn)槟K的輪詢周期不同，部分模塊輪詢周期較短，出現(xiàn)總線掉線后立刻會有警示燈彈出。

掉線時(shí)間不同對車輛會有不同的影響，對比的指標(biāo)主要分為以下幾個方面，如表3所示。

因?yàn)槠囃饨釉O(shè)備發(fā)生崩潰的時(shí)間為20ms左右，故設(shè)定短接時(shí)間為10ms、20ms、40ms、80ms，對比數(shù)據(jù)，如表4所示。

從表4中可以看出，在追蹤車輛后期質(zhì)量時(shí)，沒有出現(xiàn)相關(guān)的故障，說明總線短暫崩潰后，汽車的功能會迅速恢復(fù)正常，并且不影響車輛的其他功能。

3 結(jié)論

通過對以上的復(fù)現(xiàn)工況及復(fù)現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總線發(fā)生瞬時(shí)崩潰的原因是在插拔外接設(shè)備的過程中，出現(xiàn)針腳誤觸而導(dǎo)致總線短路。通過對問題發(fā)生后的車輛功能進(jìn)行長時(shí)間的追蹤，車輛功能未發(fā)現(xiàn)故障。綜上所述，當(dāng)總線短暫崩潰后，車輛的功能會迅速恢復(fù)正常，并且不會對車輛的正常功能造成影響。文章在理論上闡述了汽車總線短暫掉線發(fā)生后根本原因的確認(rèn)，并評估此現(xiàn)象對整車功能的影響，可以指導(dǎo)后期車輛出現(xiàn)該問題后的排查及功能評估。后期將進(jìn)一步研究總線掉線時(shí)間長短對于車輛功能安全方面的影響，并研究總線在出現(xiàn)意外情況下保持穩(wěn)定的方法及策略。

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