電動(dòng)客車(chē)CAN收發(fā)器亞損壞故障排查與檢修
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在電動(dòng)客車(chē)的運營(yíng)中，工程師最怕現場(chǎng)出現“時(shí)好時(shí)壞”的情況，如果CAN節點(diǎn)徹底不通訊，則很有可能是收發(fā)器損壞，那進(jìn)行更換即可；如果車(chē)輛運行時(shí)出現故障，而將故障節點(diǎn)拆下來(lái)測試時(shí)，卻又可以正常工作，這就非常頭疼。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/329332.htm電動(dòng)客車(chē)與傳統客車(chē)不同，其是使用電池、電容來(lái)存儲能量，然后通過(guò)逆變成交流，帶動(dòng)電動(dòng)機驅動(dòng)車(chē)輛。當客車(chē)加速或者減速時(shí)，逆變產(chǎn)生巨大電流變化，而形成強磁場(chǎng)干擾，通過(guò)動(dòng)力線(xiàn)纜耦合到附近CAN總線(xiàn)，會(huì )使CAN收發(fā)器的損壞率有所上升。而有些時(shí)候，CAN收發(fā)器是工作在亞損壞狀態(tài)，就是我們所說(shuō)的“時(shí)好時(shí)壞”現象。按照通用的測試標準是很難發(fā)現并標定故障，無(wú)法及時(shí)在車(chē)輛檢修時(shí)排除故障節點(diǎn)。前不久某電動(dòng)客車(chē)廠(chǎng)就遇到了一個(gè)亞損壞的案例，廣州致遠電子股份有限公司派出工程師，協(xié)助客戶(hù)使用CANScope-Pro專(zhuān)業(yè)版CAN總線(xiàn)分析儀成功定位亞損壞CAN收發(fā)器的原因，并制定車(chē)輛檢修標定準則，及時(shí)排除亞損壞的CAN收發(fā)器。為電動(dòng)客車(chē)穩定運行保駕護航。
眼圖是邏輯脈沖的重疊，用于測量信號質(zhì)量。通俗點(diǎn)，就是把所有的“0”和“1”疊加到一起，觀(guān)測，信號畸變程度的一種統計方法。
例如CAN-bus的ISO11898-1規定顯性邏輯的差分輸入電壓要大于0.9V。如圖所示，如果要讓CAN總線(xiàn)正常通信，眼圖中灰色區域的電平最小值不能小于0.9V。圖中使用CANScope的硬件眼圖功能測量到的眼高為1.75V，是符合通訊要求的。
對電動(dòng)客車(chē)上正常的CAN節點(diǎn)做眼圖，可見(jiàn)沒(méi)有明顯畸變。
對故障CAN節點(diǎn)做眼圖，可見(jiàn)故障節點(diǎn)雖然目前可以通訊，但是波形已經(jīng)發(fā)生畸變。超過(guò)顯性閥值0.9V的寬度已達4.3us，即表示此時(shí)故障節點(diǎn)發(fā)出的顯性電平（邏輯0）的寬度為4.3us，與標準的4us已經(jīng)偏差0.3us。
可見(jiàn)在溫度變化的情況下，這個(gè)位寬度會(huì )增大，最后導致總線(xiàn)波特率異常，所有節點(diǎn)都會(huì )被其干擾，由于程序中做了自恢復功能，所以這個(gè)故障節點(diǎn)無(wú)法退出總線(xiàn)，一直在干擾總線(xiàn)，最終導致整車(chē)癱瘓。
針對客戶(hù)整改目標，致遠電子CANScope-Pro分析報告中提出了3個(gè)徹底解決措施：
- 1.客戶(hù)后續研發(fā)產(chǎn)品的CAN總線(xiàn)接口均采用CTM1051隔離收發(fā)器模塊,實(shí)現電源和信號隔離限幅，防止強干擾信號形成直流耦合回路，導致收發(fā)器損壞；
- 2.目前的車(chē)輛全部更換CAN收發(fā)器為更新型的TJA1051T，其耐壓58V，靜電等級為8KV（無(wú)需加TVS管），而老收發(fā)器PCA82c250耐壓僅為36V，靜電等級僅為2KV；
- 3.程序中對于一直錯誤要進(jìn)行極限處理，不可一直可恢復，如快速自動(dòng)恢復20次后，延長(cháng)恢復時(shí)間到秒級，保證其他節點(diǎn)可以發(fā)出數據。如果連續錯誤30秒，將停止自恢復，避免把整車(chē)其他節點(diǎn)拖死；
- 4.車(chē)輛的日常維護檢修中，使用CANScope進(jìn)行眼圖分析，排查已經(jīng)進(jìn)入亞損壞的收發(fā)器，避免車(chē)輛運行過(guò)程中的故障。
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