用于控制器局域網總線處理的新方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于響應控制器局域網(CAN)總線關斷狀態(tài)重置控制器的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及用于響應包括在內部ECU故障和隨機外部干擾之間進行區(qū)分的CAN控制器總線關斷狀態(tài)重置車輛上的電子控制單元(EOT)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]大多數(shù)現(xiàn)代車輛包括許多電子控制單元(ECU)或者控制器，其控制諸如動力系、氣候控制系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)等等的各種車輛系統(tǒng)的操作。這樣的控制器和ECU需要允許它們執(zhí)行其控制功能的專用且設計的軟件。與具體車輛系統(tǒng)相關聯(lián)的許多或所有ECU通常是分布式控制器局域網(CAN)的一部分，其采用與多個ECU電氣通信的CAN總線，這允許在ECU之間傳輸消息。每個ECU包括被稱為CAN控制器的硬件電路，其控制向CAN總線上傳輸消息和從CAN總線接收消息。CAN控制器提供信號至E⑶上的主應用層，其包括針對具體目的操作ECU的軟件。
[0003]當CAN控制器確定消息具有不合適的頭部格式或者其他不合適的配置時，發(fā)生消息錯誤?？赡苡捎谥T如EMI脈沖的隨機外部干擾或者內部控制器故障而發(fā)生錯誤。如果ECU內的CAN控制器從CAN總線接收消息并且確定該消息具有錯誤，則CAN控制器能夠損壞該消息以使其不可被聯(lián)接到總線的其他ECU使用。如果故障的CAN控制器由于在其沒有錯誤時認為其具有錯誤而不當?shù)負p壞消息，則CAN網絡中的其他ECU在應該能夠使用該消息時卻不能使用該消息。
[0004]CAN網絡中的每個CAN控制器通常以三種狀態(tài)操作，即錯誤主動狀態(tài)、錯誤被動狀態(tài)和總線關斷狀態(tài)。當CAN控制器處于其主動模式或者錯誤主動狀態(tài)且提供消息至CAN總線和從CAN總線接收消息時，可能發(fā)生如上討論類型的錯誤，此時向總線的數(shù)據(jù)傳輸或從總線的數(shù)據(jù)接收失效。CAN控制器可發(fā)送主動錯誤標志到總線上以便如上所述那樣損壞總線上的消息。CAN控制器隨著時間而積累錯誤，并且當接收消息的錯誤數(shù)量(如CAN控制器內的接收錯誤計數(shù)器(REC)所累積的)或者消息傳輸?shù)腻e誤數(shù)量(如CAN控制器內的傳輸錯誤計數(shù)器(TEC)所累積的)達到預定值(例如127)時，CAN控制器進入錯誤被動狀態(tài)，此時其不能夠損壞總線上的消息。在錯誤被動狀態(tài)期間，TEC將繼續(xù)累積傳輸錯誤并且一旦達到第二計數(shù)值(例如255)，則CAN控制器進入總線關斷狀態(tài)并且從CAN總線斷開。因此，通過一旦已經累積了預定數(shù)量的錯誤就將CAN控制器置于錯誤被動狀態(tài)，防止了 CAN控制器損壞對于網絡中的其他ECU還是有效的消息，并且之后當錯誤的傳輸達到另一預定值時，防止了 CAN控制器將會以其他方式被網絡中的其他ECU使用的錯誤消息傳輸?shù)娇偩€上。
[0005]當發(fā)生總線關斷狀態(tài)時CAN控制器通知應用層。使用某種協(xié)議來編程應用層，該協(xié)議允許該應用層在發(fā)生總線關斷狀態(tài)之后重置CAN控制器以使得CAN控制器能夠再次變成主動地在CAN總線上發(fā)送和傳輸消息。因此，CAN控制器保持在總線關斷狀態(tài)直到應用層開始將CAN控制器重置到錯誤主動狀態(tài)。不同的CAN網絡使用不同類型的總線關斷重置策略來確定如何且何時應用層重置CAN控制器。
[0006]在一種已知總線關斷重置策略(稱為自動重置策略)中，應用層在CAN控制器進入總線關斷狀態(tài)之后立即開始重置CAN控制器，并且在預定次數(shù)地接收到預定數(shù)量的隱性位(例如11次128個隱性位)之后CAN控制器返回到錯誤主動狀態(tài)。然而，如果CAN控制器本身故障并且應用層立即重置CAN控制器，則CAN控制器將重復地中斷正常的車輛控制。
[0007]在另一已知總線關斷重置策略(稱為等待后重置策略)中，應用層將在發(fā)生總線關斷狀態(tài)之后等待一定的預定時間段以便給予CAN控制器從故障情況恢復的時間。然而，如所提到的，存在由隨機且周期性的并且不會持續(xù)很長時間的外部擾動(例如電磁輻射)導致的某些CAN控制器錯誤情況。如果總線關斷重置策略是等待并且之后將CAN控制器重置為錯誤主動狀態(tài)，并且錯誤的結果是外部干擾，則CAN控制器將在一定時間段(此時擾動可能還沒有導致問題)內斷線。在這個時間期間，特定的CAN控制器將不能夠將消息放到總線上，從而可能影響車輛操作和性能。因此，針對總線關斷重置策略等待來自處于等待時段的另一 CAN控制器的消息的CAN控制器可設定診斷故障代碼(DTC)，其表明CAN控制器無法發(fā)送消息。
[0008]在另一已知總線關斷重置策略(稱為頻率受限重置策略)中，需要任意兩個相繼重置之間的時間必須大于預定時間間隔。對于這種情況，如果在第一總線關斷狀態(tài)重置后的預定時間間隔之后發(fā)生第二總線關斷狀態(tài)，則應用層立即重置CAN控制器。然而，對于故障控制器，在重置之間過小的時間間隔將導致針對總線關斷狀態(tài)立即重置CAN控制器并且CAN控制器將沒有時間從故障恢復，從而導致總線上的正常通信的連續(xù)擾動，并且過長的時間間隔將導致當被連接到總線時CAN控制器的不必要中斷。分析已經表明在總線關斷狀態(tài)和重置之間不存在適當?shù)臅r間間隔能夠令人滿意地解決上述情況。

【發(fā)明內容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的教導，公開了用于響應總線關斷狀態(tài)確定何時重置控制器的系統(tǒng)和方法，該總線關斷狀態(tài)是由于在控制器局域網(CAN)總線上傳輸或從該CAN總線接收的消息中識別的錯誤而發(fā)生的，其中總線關斷狀態(tài)導致控制器從CAN總線斷開。所述方法包括確定控制器已經進入第一總線關斷狀態(tài)并且響應于確定控制器已經進入第一總線關斷狀態(tài)而立即重置控制器。所述方法還包括響應控制器被重置而設定重置計時器、在控制器已經被重置之后確定控制器是否已經進入隨后的總線關斷狀態(tài)、以及確定從控制器被重置直到隨后的總線關斷狀態(tài)的重置時間是否大于第一預定時間間隔。如果重置時間大于第一預定時間間隔則所述方法響應隨后的總線關斷狀態(tài)立即重置控制器，并且如果重置時間小于第一預定時間間隔則在已經經過第二預定時間間隔之后所述方法響應隨后的總線關斷狀態(tài)重置控制器。
[0010]結合附圖從下述描述和所附權利要求中將顯而易見到本發(fā)明的附加特征。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1是被聯(lián)接到CAN總線的多個E⑶的圖釋；
圖2是示出圖1中所示的ECU中的CAN控制器的狀態(tài)的狀態(tài)圖；
圖3是示出總線關斷重置策略的第一方案的時間線；
圖4是示出總線關斷重置策略的第二方案的時間線； 圖5是示出用于執(zhí)行圖3所示的總線關斷重置策略的過程的流程圖；以及圖6是示出用于執(zhí)行圖4所示的總線關斷重置策略的過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]關于涉及提供CAN控制器總線關斷重置策略的系統(tǒng)和方法的本發(fā)明實施例的下述討論實質上僅是示例性的并且不以任何方式試圖限制本發(fā)明或其應用或使用。例如本發(fā)明具有用于重置與車輛相關聯(lián)的ECU中的CAN控制器的應用。不過，如本領域技術人員將意識到的，本發(fā)明將具有用于其他控制器的應用。
[0013]圖1是包括被聯(lián)接到CAN總線14的多個E⑶12的CAN網絡10的圖釋。CAN網絡10旨在是車輛上任意CAN網絡的總