【技术实现步骤摘要】
一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法
本专利技术涉及一种CAN总线故障诊断方法,特别是一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD(anNetwork-levelAdaptiveFaultDiagnosismethodforcontrollerareanetwork)。NAFD通过网络节点间的信息通信来诊断节点的间歇故障和永久故障,当节点出现永久故障时使其进入总线关闭状态,从而提高网络的可靠性。
技术介绍
控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)是一种面向汽车的国际标准化串行通信协议,目前已经是汽车网络的标准协议。由于其高性能和可靠性也广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备汽车以及其它工业场合,为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供强有力支持。汽车节点是CAN网络中的电控模块,随着CAN总线网络规模和复杂性的增加,网络遭受干扰的可能性增大。网络节点设备连接器松动或电缆疲劳引起的连接不畅以及环境干扰等会造成节点间歇性故障,而网络节点电控单元硬件如存储器、CPU等会造成节点永久故障,从而恶化网络服务质量和降低网络性能。因此,如何对CAN总线网络中的节点进行有效的故障检测,准确判断节点故障类型,并减少检测时网络的数据量,提高总线诊断速度,成为故障诊断时所要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有CAN总线故障诊断的方法无法准确判断网络中节点的故障类型及诊断时网络中数据量大、诊断速度慢等问题,提出了一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD,将CAN网络中的节点分为测试节点及被测节点,采用节点间依 ...
【技术保护点】
1.一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD,其特征在于:包括模型分析及故障诊断方法:模型分析是对CAN总线网络拓扑模型进行通信过程分析,从而得到网络故障诊断模型,故障诊断方法是利用网络拓扑模型对CAN总线中的节点进行依次诊断,直到诊断完成后,发送广播帧,更新每个节点中缓存区内的所有节点状态,完成一个诊断周期,此时节点出现的故障状态标记为间歇性故障,当下一个诊断周期时,若该节点还处于故障状态,此时标记为永久故障,并使其处于总线关闭状态,从而达到提高网络可靠性的目的。
【技术特征摘要】
1.一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD,其特征在于:包括模型分析及故障诊断方法:模型分析是对CAN总线网络拓扑模型进行通信过程分析,从而得到网络故障诊断模型,故障诊断方法是利用网络拓扑模型对CAN总线中的节点进行依次诊断,直到诊断完成后,发送广播帧,更新每个节点中缓存区内的所有节点状态,完成一个诊断周期,此时节点出现的故障状态标记为间歇性故障,当下一个诊断周期时,若该节点还处于故障状态,此时标记为永久故障,并使其处于总线关闭状态,从而达到提高网络可靠性的目的。2.根据权利要求1所述的一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD,其特征在于:所述的CAN总线网络的拓扑模型,CAN网络中的任意一个ECU节点与CAN总线相连接,并且CAN总线采用多主机方式工作,即网络中节点可以再任意时刻主动地向网络中其他节点发送信息。3.根据权利要求1所述的一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD,其特征在于:所述的故障诊断模型是在故障诊断时,NAFD首先将网络中的节点分为测试节点和被测节点,当网络中的节点为测试节点时,将发送测试帧对被测节点进行测试;当网络中的节点为被测节点时,将接收来自其他测试节点发送的测试帧;为了使描述更为方便,假设CAN总线网络中有n个节点,V是CAN总线网络中所有节点的集合,其中N1是第一个节点,N2是第二个节点,…,Nn是第n个节点,即:V=(N1,N2,......,Nn),并在诊断时对CAN总线网络模型进行以下假设:(1)当节点停止工作时,即认为节点发生故障,并且故障节点不会与其他节点进行通信;(2)网络中可能存在一个或多个故障节点,但网络中所有的故障节点个数要小于等于(n-2)个;(3)诊断过程中的任意节点都可能发生故障,节点的故障状况可以分为间歇故障或永久故障;(4)网络中的节点既可以充当测试节点也可以充当被测节点;(5)对于已经测试过的节点,在同一个诊断周期内不会重复诊断该节点状态的变化,但是,在下一个诊断周期中将会诊断该节点的状态变化;(6)在一个诊断周期中,每个节点仅由另一个节点进行测试。4.根据权利要求3所述的一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD,其特征在于:所述的网络中节点状态包括:正常状态、间歇故障状态及永久故障状态三种节点状态;网络中每个测试帧中前2个字节用来存储测试节点的ID及被测节点的ID,第3个字节中的前两位用来存储发送的帧类型,其中:00代表测试帧;01代表结果帧;10代表第二次发送的结果帧;11表示结束的广播帧,其余位用来存储网络中各节点的状态,其中:00代表节点无故障,处于正常状态;01代表节点处于间歇故障状态;10代表节点处于永久故障状态;11表示保留;NAFD在每个节点中为网络中所有的节点分配一个缓存区,用来存储网络中各个节点的工作状态,且缓存顺序与节点顺序一致。5.根据权利要求4所述的一种网络级自适应CAN总线故障诊断方法NAFD,其特征在于:所述的故障诊...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡黄水,杨兴旺,郑曼,
申请(专利权)人:长春工业大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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