從節點丟失故障碼的誤報淺談故障碼的測試

王邵龍，王睿朝，徐大成

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

隨著CAN總線技術的不斷發展和電子控制單元ECU（Electronic Control Unit）不斷增多，車用CAN總線的負載率不斷提高，通信環境越來越復雜，容易出現節點報文丟失的故障情況。某些ECU不能正常接收所需的總線信號時，ECU會進入故障運行模式，為確保安全性而降低性能、增大排放，甚至是禁止車輛行駛［1］，同時記錄診斷故障碼 （DTC，Diagnostic Trouble Code）。

1 故障現象和原因分析

某車型售后反饋以下故障現象：DWCU（舉窗控制器）上電后，發現誤記了BCM （車身控制器）、GW （網關）、DSCU（座椅控制器）節點丟失故障。

故障排查和原因分析：在排除了熔斷絲盒與蓄電池電壓對控制器的影響后，通過對多種供電模式下的DTC記錄情況分析發現：①對DTC的誤記故障發生在整車切換為OFF檔約3 min后；②不同控制器對節點丟失DTC的監控周期，存在參差不齊的情況。相關分析過程如表1和表2所示。

以表1、表2為基礎，進一步測試發現DWCU控制器誤記節點丟失故障的根本原因：正常情況下，整車切換為OFF檔，總線休眠條件滿足，進入T［wbs］［2］時間等待休眠，此時控制器應用報文停止發送，相應控制器應關閉對報文的診斷監測，而DWCU未及時關閉監測，導致記錄大量節點丟失故障，如圖1所示。

表1 不同供電模式下記錄DTC的情況

表2 不同ECU對節點丟失DTC的監控周期

同時，對控制器記錄節點丟失故障的監測時間 （表2）統計后發現，各控制器對相應報文監控時間／周期參差不齊，從最短4個報文周期到最長260個報文周期不等。

圖1 T［wbs］期間動作情況

2 故障解決與測試用例優化

2.1 故障解決

針對故障現象，對軟件進行升級，對T［wbs］期間的總線監測策略進行了優化，ECU在切換到OFF檔進入T［wbs］期間關閉監測；同時，對報文的監控周期統一變更為10倍報文周期，如DWCU監測BCM節點丟失的條件為：10倍報文周期時長內未收到BCM報文，則DWCU認為BCM節點丟失。進行軟件升級后，故障現象消失。

2.2 測試用例優化

針對節點丟失故障碼出現的誤報問題，對診斷測試用例進行了優化，見表3。

表3 增加的測試用例

其中，報文監測周期測試的具體方式為：通過CAPL編程，將被監測節點所發送的被監測報文周期分別調整為9倍、10倍報文周期發送，同時讀取被測ECU的診斷故障碼產生情況。當以9倍報文周期發送時，不記錄故障碼，當以10倍報文周期發送時，記錄故障碼，即為PASS。

3 淺談相關故障碼測試

節點丟失故障是CAN總線通信中的常見故障，針對此類故障碼的診斷測試應該從兩方面考慮：即不誤記、不漏記。此類故障碼一般有3個相關參數：即被監測報文周期T1、被監測報文丟失周期計數器n（報文丟失T1時長，計數器加1）、報文丟失標志位 （置位時，記錄DTC）。

測試中，需對診斷規范規定的計數器n值進行邊界測試：分別考察n-1、n、n+1條件下DTC的記錄情況，做到n-1時不誤記，n+1時不漏記。由于不同ECU的重要程度不同，對n值可以適當進行調整，也可以設置偏差容忍。如音響、空調控制器等ECU，可適當放寬對n值的容忍度，設置比動力系統ECU更大的n值。例如，對n-3～n+3范圍內，認為記錄DTC是合理的。EMS、TCU等涉及安全駕駛的動力系統ECU，必須嚴格考察其對節點丟失DTC的記錄策略。

對于T［wbs］和T［diag_start］期間的報文監測測試，本文推薦使用HIL或通過CAPL編程進行自動化測試，可以得到更精確的測試結果［3］。同時，應關注實車情況下的測試情況，在點火開關的各種操作中，關注DTC的產生情況。

4 結論

本文通過對節點丟失故障碼誤報情況的分析和解決，對節點丟失故障碼的測試用例優化和側重點提出建議，也對其他診斷測試工作有一定借鑒意義。