[发明专利]用于车内通信的综合故障诊断和预测

说明书

技术领域

实施例主要涉及车内通信诊断。

背景技术

控制器区域网络(CAN)是一种用于允许电子控制单元(ECU)和其他设备彼此通信而无需总线中央控制器或主机控制器的车辆多路复用总线标准。车辆系统和子系统具有控制致动器或者从测量设备接收车辆操作数据的多个ECU。

CAN系统是串行传输信息的异步广播串行总线。在通信总线上一次只能传输单条信息。当已经准备好向通信总线上发送信息时，CAN控制器控制总线上的信息传输。由于信息是串行发送，因此通信总线上的各个节点都要为发送而等待一段时间。当信息准备发送到通信总线上时，总线控制器控制总线上的信息传输。如果由多个变送器同时发起多于一条的信息发送，那么就发送最主要的那条信息。这被称为仲裁过程。具有最高优先级的信息将主导仲裁并且以较低优先级发送的信息将感知到这一点并等待。因此，恰当的做法是保持用于发送信息的占空比以使得不会出现积压。

车内通信系统的错误由接收器基于出现超时而进行检测。也就是说，由于信息是基于某种(例如10毫秒的)占空比发送，因此如果接收器在指定时刻未能接收到信息，那么即可做出系统内已经出现错误的假设。错误可能出现在发送节点处或通信总线内；但是，还没有用于利用超时技术识别出常规车内通信系统中出现故障的确切位置的有效方法。

发明内容

实施例的优点是利用节点级诊断和网络级诊断识别车内通信系统中的隔离的故障。系统单独分析CAN系统中每一个ECU内的通信层。在分析了每一个通信层并且检测了潜在故障之后，用于ECU通信层的每一个诊断结果被整体分析以用于进一步隔离故障。另外，在通信总线上执行故障检测以用于识别出通信总线内的潜在故障。对ECU级节点处获得的综合诊断数据和网络级诊断数据执行综合的网络级诊断分析以用于整体隔离车内通信系统中的故障。

实施例设想了一种诊断车内通信系统中故障的方法，车内通信系统包括发送节点，至少一个接收节点以及将发送节点耦合到至少一个接收节点的网络通信总线。发送节点和至少一个接收节点中的每一个都包括用于维护车内通信系统中每一个节点内信息的多个通信层。每一个节点中的多个通信层至少包括应用层、交互层、数据链路层和物理层。信息通过通信总线从发送节点发送到至少一个接收节点。在发送节点内应用故障检测技术以用于检测发送节点内的故障。在至少一个接收节点内应用故障检测技术以用于检测至少一个接收节点内的故障。在网络通信总线内应用故障检测技术以用于检测通信总线内的故障。分析器整体分析来自每一种相应检测技术的结果以用于隔离车内通信系统中的故障。

本发明具体通过以下方案实施：

方案1、一种诊断车内通信系统中故障的方法，车内通信系统包括发送节点、至少一个接收节点以及将发送节点耦合到至少一个接收节点的网络通信总线，发送节点和至少一个接收节点中的每一个都包括用于维护车内通信系统中每一个节点内信息的多个通信层，每一个节点中的多个通信层至少包括应用层、交互层、数据链路层和物理层，所述方法包括以下步骤：

通过通信总线从发送节点向至少一个接收节点发送信息；

在发送节点内应用故障检测技术以用于检测发送节点内的故障；

在至少一个接收节点内应用故障检测技术以用于检测至少一个接收节点内的故障；

在网络通信总线内应用故障检测技术以用于检测通信总线内的故障；以及

分析器整体分析来自每一种相应检测技术的结果以用于隔离车内通信系统中的故障。

方案2、如方案1所述的方法，其中对发送节点应用故障检测技术包括对发送节点内的每一个通信层应用相应的故障检测技术。

方案3、如方案2所述的方法，其中整体分析在发送节点内应用的每一种故障检测技术以用于诊断和隔离发送节点内故障的位置。

方案4、如方案3所述的方法，其中对至少一个接收节点应用故障检测技术包括对至少一个接收节点内的每一个通信层应用相应的故障检测技术。

方案5、如方案4所述的方法，其中整体分析在至少一个接收节点内应用的每一种故障检测技术以用于诊断和隔离接收节点内故障的位置。

方案6、如方案5所述的方法，其中综合诊断技术被整体应用于车内通信系统，所述综合诊断技术对至少一个接收节点的整体分析诊断、发送节点的整体分析诊断和通信总线的故障检测分析执行综合诊断分析。

方案7、如方案6所述的方法，其中每一个节点的分析诊断都被报告给网络级诊断模块，其中所述综合诊断技术由网络级诊断模块执行。