東風標致408防盜報警器誤報警故障分析

任櫟琿

（神龍汽車有限公司技術中心整車部電子電器分部，湖北 武漢 430056）

車載網絡已經成為當前乘用車電子電器架構的主要組成部分，隨著車載網絡的發展，車輛防止非法入侵 （盜撬）的功能也日趨完善。防盜報警系統（以下簡稱報警系統）是東風標致系列乘用車的標準配置之一，該系統能監測車輛各開啟件的動作情況，有效防止車輛被盜撬。當有盜撬行為發生時，該系統中的核心部件防盜報警器會發出響亮警笛聲用以示警。該系統需要各部件之間通過網絡通信的方式配合工作，因此當配合出現誤差時，會導致報警器工作異常。東風標致408（2013年型天窗版）在試生產階段使用新版智能控制盒軟件后，出現了批量的報警器誤報警故障。本文以此典型故障為例，介紹防盜報警系統控制策略和誤啟動故障的分析方法，以供相關分析和設計人員參考。

1 工作原理

1.1 警報級別

報警系統有4個警報級別，其警戒范圍隨級別增加而擴大。級別定義如表1所示。

報警系統各警報級別被應用于PSA集團的各車型系列中。目前，東風標致系列乘用車的報警系統應用第Ⅱ級警報。

1.2 報警系統構成及工作原理

1.2.1 報警系統的構成

報警系統的組成原理圖如圖1所示。

防盜報警器 （以下簡稱報警器）是報警系統的主要電控單元，根據車輛狀態和各門鎖及開關的狀態，控制整個報警系統的工作。

智能控制盒 （BSI）是車載網絡的核心電控單元，高速CAN網和低速CAN網的網關。報警系統中，BSI主要負責對報警器發出激活控制信息，并將各門鎖和蓄電池正極的狀態信號提供給報警器。

多功能開關 （COM2000）是裝配在轉向盤下方的開關單元。其在接收到遙控器發出的高頻信息后，經過處理和轉換，將信息以數據幀的形式通過CAN網發送給BSI。

1.2.2 報警系統工作原理

報警系統有警戒模式和非警戒模式兩種工作模式。沒有使用車輛高頻遙控器進行遙控鎖閉 （見本文1.3）時，報警系統處于非警戒模式。使用高頻遙控器進行遙控鎖閉后，報警系統進入警戒模式。此后，不論報警器線路斷開與否，只要使用高頻遙控器解鎖或將鑰匙置于點火鎖的通電檔位，即可將報警器切換為非警戒模式。

報警器進入警戒模式5±0.1s后，四周保護狀態被激活，此狀態下報警系統將監控車輛各門鎖、蓄電池正極等部件。此時如果 “任一門鎖狀態變化”或 “蓄電池正極消失”，報警系統即判定車輛被盜撬或非法斷電，則報警器會啟動報警。報警器啟動報警后，其自身帶有的電池將為警笛供電30 s，同時車輛的雙側轉向指示燈開始閃爍。30 s后，警笛停止工作，報警器恢復到警戒模式。新一次報警啟動只能在報警器恢復警戒模式5±0.1s后進行。

報警系統關鍵的網絡數據幀和數據位的定義如表2所示。

表2 報警系統主要網絡數據幀

1.3 天窗系統的工作原理

天窗分為水平開啟和后端傾斜兩種運行方式。通過旋轉開關可控制天窗自動運行至相應開度的位置或完全關閉的位置。旋轉開關上共有10個檔位，對應到天窗的10種不同開度位置，其中包括水平開啟方式6個開度，后端傾斜方式3個開度和1個完全關閉位置，如圖2所示。

天窗還可通過遙控方式來關閉。COM2000將接收到的由車輛遙控器發出的高頻遙控信號轉化為數據幀發送給BSI，BSI再發送數據幀給天窗電動機要求天窗關閉，此時天窗會連續運行直至完全關閉。天窗從水平開啟的最大位置 （第6檔）連續自動運行直到完全關閉的總時間為6～9 s。天窗從后端傾斜的最大位置 （第3檔）連續自動運行直到完全關閉的總時間為3～4 s。天窗系統關鍵的網絡數據幀和數據位的定義如表3所示。

2 誤報警故障分析

2.1 故障現象

將天窗開啟至水平最大位置 （水平位置第6檔），使用遙控方式關閉車輛天窗，至天窗完全關閉時，報警器開始報警。將天窗開啟，但不置于水平最大位置 （水平位置第1～5檔或后端傾斜位置1～3檔），使用遙控方式關閉車輛天窗，至天窗完全關閉時，報警器沒有報警。

表3 天窗系統主要網絡數據幀

2.2 分析過程

2.2.1 常規診斷

采用神龍公司專用的車輛診斷設備對故障車輛進行診斷，沒有發現任何相關的故障信息。檢查天窗和相關的線束及其連接情況，未見短路、斷路和接觸不良現象。重新對天窗進行初始化，校準天窗鎖閉和開啟的各檔位對應的停止位置，故障仍然再現。由此可以判斷出現故障現象時，報警系統判斷車輛被非法入侵并啟動報警。但通過遙控將天窗鎖閉是正常的功能，因此報警系統做出了錯誤的判斷。

2.2.2 網絡分析

使用CAN網絡記錄儀，記錄天窗在以下兩種不同位置被遙控鎖閉時，車載網絡上傳輸的數據幀信息，并加以分析。

位置一，天窗處于水平開啟最大位置，即水平第6檔。該位置下，遙控關閉天窗直至其鎖閉，報警器啟動報警。將記錄到的數據幀信息加以篩選，如表4和圖3所示。

表4 水平第6檔測試關鍵數據幀記錄篩選信息

結合表4和圖3，分析如下:17.6313 s，BSI發送請求要求報警器激活。17.6543s，報警器完成激活進入警戒模式，并開始5s計時。5s后，即22.6543±0.1s，報警器進入四周保護狀態。18.3218s，BSI要求天窗關閉。23.3382 s，天窗完成從水平第6檔位置開始的自動關閉過程。23.3382s，報警器接收到天窗狀態發生改變的信號。此時刻比報警器開始進入四周保護狀態的時刻晚，因此報警器啟動報警。

位置二，天窗處于水平開啟距最大位置最近的位置，即水平第5檔。該位置下，遙控關閉天窗直至其鎖閉，報警器沒有報警。將記錄到的數據幀信息加以篩選，如表5和圖4所示。

結合表5和圖4，分析如下:78.9087s，報警器完成激活進入警戒模式。5 s后，即83.9087±0.1 s，報警器進入四周保護狀態。83.3269s，報警器接收到天窗狀態發生改變的信號。此時刻比報警器開始進入四周保護狀態的時刻早，因此報警器沒有報警。

表5 水平第5檔測試關鍵數據幀記錄篩選信息

從以上兩種位置測試，可知天窗從水平第6檔開始運行到完全關閉所需時間大于5±0.1s，而從水平第5檔到完全關閉所需時間小于5±0.1 s。因此一種會報警，一種不會報警。

2.2.3 對比分析

由于此故障是在使用了新的BSI軟件 （V17.30）之后突然出現的，因此筆者對使用上一版本的BSI軟件 （V16.50）的同樣車型進行了對比測試和分析。測試過程同樣采用將天窗置于水平開啟的最大位置，然后遙控關閉天窗，并同時記錄下網絡數據，其關鍵數據幀波形圖如圖5所示。

從圖5可知，在使用V16.50版本的軟件時，BSI傳遞給報警器的天窗狀態信號始終為完全關閉狀態，即BSI沒有將天窗狀態改變的信號傳遞給報警器。因此在報警器進入四周保護狀態后，不論天窗狀態如何改變，報警器都不會啟動報警。

從測試和分析的結果，可知原BSI軟件 （V16.50）采用的是Ⅱ級警報策略。新的BSI軟件 （V17.30）采用的是Ⅲ級警報策略。

2.3 分析結論

由于新的BSI軟件 （V17.30）采用的警報級別（Ⅲ級）與本系列車型的定義 （Ⅱ級）不相匹配，從而導致了報警器產生誤報警啟動。

3 解決方案

3.1 軟件更改方案

完成對BSI軟件控制策略的重新分析，PSA集團為該車型提供了更新的BSI軟件 （V19.20）。經過修改后，新軟件將警報級別從Ⅲ級改到Ⅱ級，報警系統不再將天窗和各門的玻璃狀態納入到警戒范圍。由此故障現象得到消除。

3.2 方案效果驗證

筆者對修改后的BSI軟件 （V19.20）進行了實車驗證。選取3輛已經下載最新BSI軟件的東風標致408，對每輛車都進行如下測試:①將天窗置于水平開啟位置第1檔；②使用遙控方式關閉天窗，并待其自動運行至完全關閉；③記錄以上兩個步驟全過程的網絡數據；④將天窗分別置于水平開啟位置第2～6檔和后端傾斜第1～3檔，并重復步驟②和③。

分析9個不同天窗開度測試的網絡數據中關鍵數據幀波形圖，得到的圖形均和圖5得到的結論一致。即BSI不將天窗狀態改變的信號傳遞給報警器。特別是遙控關閉處于水平開啟第6檔的天窗，記錄得到的數據幀波形圖和圖5完全一致。選取的3輛車在測試過程中都沒有出現故障現象。

根據測試可知，BSI傳遞給報警器的天窗狀態信號持續為關閉狀態，且報警器沒有報警。后續跟蹤了約350臺批量生產的東風標致408，均沒有出現此故障。證實新軟件解決了報警器誤報警的故障。

4 總結

防盜報警系統能有效地防止車輛盜撬，為車輛和財產安全提供了良好的保障。但報警系統的異常工作，特別是誤報警這樣的故障會導致客戶強烈的抱怨。合理利用網絡分析工具，通過網絡數據幀的分析方法，可以使報警系統誤報警的故障原因得到準確分析。本文拋磚引玉，希望有關的技術人員可以將此分析方法運用于車載網絡系統的各類故障診斷和分析中。同時，由于筆者能力有限，難免有紕漏之處，懇請大家指正。

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