[发明专利]一种基于CAN总线数据进行车辆内电磁干扰源的定位方法

权利要求书

1.一种基于CAN总线数据进行车辆内电磁干扰源的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过CAN总线数据采集设备进行数据采集和分析；

S2：丢失的节点电磁兼容性能分析；

S3：示波器测量数据分析；

S4：依据出现错误帧节点的功能或逻辑进行CAN故障分析；

S5：干扰源和干扰路径分析；

所述步骤S1中，通过CAN总线数据采集设备进行数据采集和分析的具体步骤如下：

(1-1)CAN总线数据采集设备采集CAN网络数据，并排除各节点波特率不一致、线束连接不良或匹配电阻不适导致的CAN总线故障；

(1-2)非错误帧过多导致并且没有任何条件会使节点停发数据情况下节点丢失，执行步骤S2，非错误帧过多导致并且满足某一个或多个条件会使节点停发数据情况下节点丢失，执行步骤S4；

(1-3)如果有错误帧或错误帧过多导致节点丢失，执行步骤S3；

所述步骤S2中，丢失的节点电磁兼容性能分析具体步骤如下：

(2-1)如果节点在自身工作状态变化，高压电路的电压变化率大于每伏特1毫秒或电流变化率大于每安培1毫秒时，高压电路对低压电路产生干扰，使得低压电路不能够正常运行，导致该节点丢失，则重点分析其主控板电路是否受到干扰导致；否则，执行本步骤S2；

(2-2)对节点丢失前后车辆工作状态进行分析；

(2-3)车辆工作状态变化前后，高压电路的电压变化率大于每伏特1毫秒或电流变化率大于每安培1毫秒的其他零部件定义为对该节点存在干扰的电子零部件；

(2-4)使用示波器分析所有存在干扰的电子零部件在节点丢失瞬间的电路干扰频率，示波器所测量连续多次波形完全一致的信号，即周期性干扰信号，读取相邻周期性信号之间的间隔时间，对该间隔时间取倒数即为其电路的干扰频率；

(2-5)查看所有可能成为干扰源的电子零部件是否通过连接器与该节点直接连接，或其线束与该节点的线束直接捆扎在一起，对于存在以上描述的零部件作为重点分析对象；

(2-6)使用频谱分析仪和近场探头通过排除法对这些成为干扰源的电子零部件进行排查并确定干扰源；

(2-7)依据排查后的结果并结合频谱分析仪数据确认干扰路径。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线数据进行车辆内电磁干扰源的定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，示波器测量数据分析具体步骤为：

(3-1)分别测量CAN_H对CAN地、CAN_L对CAN地电压信号，以确定CAN_H和CAN_L信号线是否受到干扰，如果测量结果符合标准ISO11898-1-2003道路车辆-控制器局域网络-数据链路层和物理信号，则CAN总线未受干扰，步骤S3结束；否则，继续执行步骤S3；

(3-2)观察CAN_H和CAN_L上出现的周期性干扰信号，通过示波器测量读取相邻周期性信号之间的间隔时间，并对该间隔时间取倒数以确定其干扰频率；

(3-3)根据车辆工作状态分析CAN_H和CAN_L上出现的非周期性干扰信号，确认产生干扰的电子零部件；

(3-4)计算差分信号V_diff＝V_{CAN_H}-V_{CAN_L}；如果显/隐性电平转换时的振铃导致位采样点的超出正常范围，则调整匹配电阻；

(3-5)通过差分信号数据分析，将影响差分信号质量的干扰源确定为对CAN网络数据产生了干扰的干扰源，其他的为潜在的干扰源。

3.根据权利要求2所述的基于CAN总线数据进行车辆内电磁干扰源的定位方法，其特征在于，所述步骤S4中，依据出现错误帧节点的功能或逻辑进行CAN故障分析的具体步骤如下：

(4-1)将该节点从CAN网络中拔出，单独测量分析该节点CAN物理电平信号；

(4-2)采集报文数据并分析该节点CAN发送程序是否异常。

4.根据权利要求2所述的基于CAN总线数据进行车辆内电磁干扰源的定位方法，其特征在于，所述步骤S5中，根据周期性干扰信号确定干扰源频率的具体步骤如下：

(5-1)根据周期性干扰信号确定干扰源频率；

(5-2)依据车辆工作状态确定突发的干扰源；

(5-3)根据步骤(5-1)和步骤(5-2)结果参考各电子零部件电磁兼容测试报告进行分析，确定可能的干扰源；

(5-4)通过测量或计算的差分信号区分潜在干扰源和对CAN数据已产生影响的干扰源；

(5-5)根据产生干扰的电子零部件及线束与CAN总线线束的物理连接方式及物理距离，结合通过频谱分析仪数据分析和确定干扰路径。