[发明专利]用于隔离控制器局域网络中的故障的方法和装置

说明书

本发明提供一种用于隔离控制器局域网络中的故障的方法和装置。一种移动系统上的控制器局域网络（CAN）具有包括通信总线和节点的多个CAN元件。一种用于监测CAN的方法包括检测CAN的无效节点，并且基于CAN的无效节点和用于CAN的网络拓扑，采用车外控制器来识别CAN中的候选故障。基于候选故障隔离CAN中的故障。

技术领域

本发明涉及控制器局域网络中的通信以及与其相关联的故障隔离。

背景技术

在本部分中的叙述仅提供与本发明相关的背景信息。因而，这样的叙述不是意在构成承认是现有技术。

车辆系统包括多个子系统，举例说明包括发动机、变速器、车座/操纵部、制动器、HVAC以及乘员保护。可以使用多个控制器来监测和控制子系统的操作。控制器可以构造为经由控制器局域网络（CAN）进行通信，以响应于操作者指令、车辆操作状态以及外部条件协调车辆的操作。在其中一个控制器中可能发生故障，故障经由CAN总线影响通信。

网络例如CAN的拓扑是指网络元件之间的连接布置，并且优选地包括具有互连或分散的电源、接地或者在它们之间的通信链路的多个节点。物理拓扑描述包括链路和节点的物理元件的布置或布局，其中节点包括控制器和其他连接设备，并且链路包括电源线、接地线或通信线。逻辑拓扑描述数据消息或电力在采用链路的节点之间的网络内的流动。已知的CAN系统对所有控制器采用电源线和地线的分离的电源和接地拓扑。已知的控制器通过在不同周期在CAN总线上发送的消息互相通信。

已知的系统在消息接收控制器处检测故障，其中在控制器的交互作用层处使用信号监督和信号暂停监测来完成对消息的故障检测。故障可以报告为通信丢失，例如传送数据消息的丢失。这种检测系统一般不能识别故障的根源，并且不能区分瞬时故障和间歇性故障。一种已知的系统需要单独监测网络的物理拓扑的硬件和尺寸细节，以有效地监测和检测网络中的通信故障。

发明内容

一种在移动系统上的控制器局域网络（CAN）具有多个CAN元件，其包括通信总线和节点。一种用于监测CAN的方法包括检测CAN的无效节点，并且基于CAN的无效节点和CAN的网络拓扑采用车外控制器来识别在CAN中的故障。基于候选故障隔离在CAN中的故障。

本发明还提供如下方案：

1. 一种监测移动系统上的包括多个控制器局域网络（CAN）元件的CAN的方法，所述CAN元件包括通信总线和多个节点，所述方法包括：

检测CAN的无效节点；

基于所述CAN的无效节点和用于所述CAN的网络拓扑，采用车外控制器来识别所述CAN中的候选故障；以及

基于所述候选故障隔离所述CAN中的故障。

2.如方案1所述的方法，其中采用车外控制器来识别所述CAN中的候选故障包括：

将所述CAN的无效节点和与用于所述CAN的网络拓扑相关联的多个故障特征矢量进行比较；

识别与所述CAN的无效节点对应的所述故障特征矢量中的一个；

确定与所识别故障特征矢量相关联的故障症状；以及

基于所述故障症状识别所述CAN中的候选故障。

3.如方案2所述的方法，其中确定与所识别故障特征矢量相关联的故障症状包括采用CAN的网络拓扑的可达性分析，其中监测通信来确定哪个节点是对所述故障症状无效的。

4.如方案2所述的方法，其中与所识别故障特征矢量相关联的故障症状包括在电源与节点之间的断开链路。

5.如方案2所述的方法，其中与所识别故障特征矢量相关联的故障症状包括在电接地与节点之间的断开链路。