CN106375145A - 一种局域网络通讯状态检测、故障处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种局域网络通讯状态检测、故障处理方法及装置，应用于电动汽车，其中方法包括：接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号；在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量检测电控器件在预定时间周期内的通讯状态；当根据通讯状态确定电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级；根据通讯故障等级和电控器件的重要性级别，确定通讯故障的处理策略。本发明在不改变现有设计方案及硬件选型的基础上，充分通过策略优化将电控器件CAN通讯故障的危害程度降低，在一定程度上提高了系统的可靠性，同时提高了乘车人员的驾乘感受。

Description

一种局域网络通讯状态检测、故障处理方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种局域网络通讯状态检测、故障处理方法及装置。

背景技术

面对日趋严峻的能源与环境问题，传统燃油汽车对石油资源需求的增加以及带来的环境污染已日益引起人们的关注，与此同时节能与新能源汽车正成为各国研究的热点。作为我国战略性新兴产业之一的节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视，发展新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域实现转型升级、技术突破的重要方向，是汽车领域今后发展的趋势。

与传统燃油车不同，纯电动汽车存在大量的高压零部件，如动力电池、驱动电机、电机控制器、空调系统(压缩机与热敏电阻)、功率变换器等，因此面临着比传统燃油车更为严峻的电磁干扰问题。电磁干扰能够干扰传感器、通讯等系统的正常工作，进而引发安全隐患。目前解决纯电动汽车电磁干扰问题主要从三方面着手，一是设计源头优化，二是硬件防御，三是软件防护；设计源头优化指的是在系统设计的初始阶段就采用各种措施，如通过优化设计方案等，来避免或减少未来产品的电磁干扰问题；硬件防御一般指的是通过提高零部件等级与抗干扰能力降低电磁干扰问题对系统整体的影响；软件防御则是在现有电磁环境下，通过合理设计软件策略来降低电磁干扰对车辆的影响。一般而言，首先需要通过设计优化来避免或减少后期产品的电磁干扰问题，在此基础上提高硬件水平，软件防御大多是作为最后的手段来弥补电磁干扰对系统的影响。但是由于纯电动汽车行驶工况的复杂性以及纯电动汽车自身的特性导致当前阶段车辆电磁干扰问题未被完全解决。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种局域网络通讯状态检测、故障处理方法及装置，以解决现有技术中纯电动汽车行驶工况的复杂性以及纯电动汽车自身的特性导致的车辆存在的电磁干扰影响通讯的问题。

本发明实施例提供一种局域网络通讯状态检测、故障处理方法，应用于电动汽车，所述方法包括：

接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号；

在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量检测所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯状态；

当根据所述通讯状态确定所述电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级；

根据所述通讯故障等级和所述电控器件的重要性级别，确定所述通讯故障的处理策略。

其中，所述根据所计数数量检测所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯状态的步骤包括：

根据所计数数量确定所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯丢帧率K；

根据所述通讯丢帧率K，确定所述电控器件的通讯状态。

其中，所述根据所计数数量确定所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯丢帧率K的步骤包括：

计算所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量与所计数数量的差值，获得第一差值；

计算所述第一差值与所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量的比值，获取所述通讯丢帧率K。

其中，所述根据所述通讯丢帧率K，确定所述电控器件的通讯状态的步骤包括：

当所述通讯丢帧率K大于预设丢帧率时，则确定所述电控器件存在通讯故障。

其中，所述预设丢帧率包括数值由低到高依次排列的第一丢帧率K1、第二丢帧率K2和第三丢帧率K3；

所述确定通讯故障等级的步骤包括：

当所述通讯丢帧率K大于第一丢帧率K1且小于等于第二丢帧率K2时，确定所述电控器件的通讯故障等级为第一等级；

当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第二丢帧率K2且小于等于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第二等级；

当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第三等级；

其中，所述第一等级、所述第二等级、所述第三等级的通讯故障严重程度依次升高。

其中，所述通讯故障等级包括严重程度由低到高依次排列的第一等级、第二等级和第三等级，所述电控器件的重要性级别包括由低到高依次排列为第一级别、第二级别和第三级别；

所述根据所述通讯故障等级和所述电控器件的重要性级别，确定所述通讯故障的处理策略的步骤包括：

当所述电控器件的重要性为第一级别时，则确定对所述电控器件的通讯故障进行忽略处理；

当所述电控器件的重要性为第二级别、且所述电控器件的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电控器件进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理；

当所述电控器件的重要性为第三级别时，则根据所述电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略；

其中，第一级别的电控器件包括仪表和功率变换器：第二级别的电控器件包括车轮防抱死系统和车身电子稳定系统；第三级别的电控器件包括整车控制器和电池管理系统。

其中，所述当所述电控器件的重要性为第三级别时，则根据所述电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略的步骤包括：

当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述整车控制器进行限制扭矩输出、并点亮电机系统故障灯的处理；

当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述整车控制器进行进入零扭矩模式，延时关闭脉冲宽度调制输出，点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理；

当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述电池管理系统进行限制功率输出处理、并点亮电机系统故障灯的处理；

当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电池管理系统进行停止能量回收、点亮禁止能量回收指示灯以及点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理。

本发明实施例还提供一种局域网络通讯状态检测、故障处理装置，应用于电动汽车，所述装置包括：

接收模块，用于接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号；

检测模块，用于在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量检测所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯状态；

第一确定模块，用于当根据所述通讯状态确定所述电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级；

第二确定模块，用于根据所述通讯故障等级和所述电控器件的重要性级别，确定所述通讯故障的处理策略。

其中，所述检测模块包括：

第一确定子模块，用于根据所计数数量确定所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯丢帧率K；

第二确定子模块，用于根据所述通讯丢帧率K，确定所述电控器件的通讯状态。

其中，所述第一确定子模块包括：

第一获取单元，用于计算所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量与所计数数量的差值，获得第一差值；

第二获取单元，用于计算所述第一差值与所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量的比值，获取所述通讯丢帧率K。

其中，所述第二确定子模块进一步用于：

当所述通讯丢帧率K大于预设丢帧率时，则确定所述电控器件存在通讯故障。

其中，所述预设丢帧率包括数值由低到高依次排列的第一丢帧率K1、第二丢帧率K2和第三丢帧率K3；所述第一确定模块包括：

第一子模块，用于当所述通讯丢帧率K大于第一丢帧率K1且小于等于第二丢帧率K2时，确定所述电控器件的通讯故障等级为第一等级；

第二子模块，用于当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第二丢帧率K2且小于等于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第二等级；

第三子模块，用于当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第三等级；

其中，所述第一等级、所述第二等级、所述第三等级的通讯故障严重程度依次升高。

其中，所述通讯故障等级包括严重程度由低到高依次排列的第一等级、第二等级和第三等级，所述电控器件的重要性级别包括由低到高依次排列为第一级别、第二级别和第三级别；所述第二确定模块包括：

第一处理子模块，用于当所述电控器件的重要性为第一级别时，则确定对所述电控器件的通讯故障进行忽略处理；

第二处理子模块，用于当所述电控器件的重要性为第二级别、且所述电控器件的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电控器件进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理；

第三处理子模块，用于当所述电控器件的重要性为第三级别时，则根据所述电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略；

其中，第一级别的电控器件包括仪表和功率变换器：第二级别的电控器件包括车轮防抱死系统和车身电子稳定系统；第三级别的电控器件包括整车控制器和电池管理系统。

其中，所述第三处理子模块包括：

第一单元，用于当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述整车控制器进行限制扭矩输出、并点亮电机系统故障灯的处理；

第二单元，用于当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述整车控制器进行进入零扭矩模式，延时关闭脉冲宽度调制输出，点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理；

第三单元，用于当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述电池管理系统进行限制功率输出处理、并点亮电机系统故障灯的处理；

第四单元，用于当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电池管理系统进行停止能量回收、点亮禁止能量回收指示灯以及点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理。

本发明实施例技术方案的有益效果至少包括：

本发明技术方案，通过获取电控器件发送的CAN通讯状态信号，在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，并根据所计数量检测电控器件的通讯状态，确定电控器件通讯故障等级，根据通讯故障等级以及电控器件的重要性级别进行相应的处理，可以在在不改变现有设计方案及硬件选型的基础上，充分通过策略优化将电控器件CAN通讯故障的危害程度降低，在一定程度上提高了系统的可靠性，同时提高了乘车人员的驾乘感受，解决了现有技术中由于纯电动汽车行驶工况的复杂性以及纯电动汽车自身的特性导致的车辆存在的电磁干扰影响通讯的问题。

附图说明

图1表示本发明实施例一提供的局域网络通讯状态检测、故障处理方法示意图；

图2表示本发明实施例二提供的局域网络通讯状态检测、故障处理方法示意图；

图3表示本发明实施例电机控制器示意图；

图4表示本发明实施例电机控制器与电控器件连接示意图；

图5表示本发明实施例三提供的局域网络通讯状态检测、故障处理装置示意图一；

图6表示本发明实施例三提供的局域网络通讯状态检测、故障处理装置示意图二；

图7表示本发明实施例三提供的局域网络通讯状态检测、故障处理装置示意图三；

图8表示本发明实施例三提供的局域网络通讯状态检测、故障处理装置示意图四。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供的局域网络通讯状态检测、故障处理方法，应用于电动汽车，该方法包括：

步骤101、接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号。

本发明实施例具体应用于电动汽车的电机控制器，其中电机控制器与多个电控器件连接，针对每一电控器件而言，电机控制器需要接收电控器件发送的CAN(ControllerArea Network，控制器局域网络)通讯状态信号。本发明实施例中以接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号进行阐述。

步骤102、在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量检测电控器件在预定时间周期内的通讯状态。

车辆中不同的电控器件会根据其所实现的功能按照不同的周期发送CAN通讯状态信号，针对一电控器件，电机控制器在相应的预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，并根据所计数数量对电控器件在预定时间周期内的通讯状态进行检测。

具体的检测方式为：获取预定时间周期所包含的N个固定周期，其中每一固定周期对应一CAN通讯状态信号，即当前预定时间周期对应N个CAN通讯状态信号，在预定时间周期内所接收的CAN通讯状态信号的数量M小于等于N。计算N与M之差的值，所得到的值除以N得到一百分比数值，比较当前获得的百分比数值与预设百分比数值的大小，根据比较结果确定电控器件的通讯状态，当获得的百分比数值大于预设百分比数值时，确定电控器件通讯障碍，当获得的百分比数值小于或者等于预设百分比数值时，确定电控器件通讯正常。

步骤103、当根据通讯状态确定电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级。

在根据所计数数量检测电控器件在预定时间周期内的通讯状态之后，当根据通讯状态确定电控器件存在通讯故障时，需要确定当前通讯故障的等级。其中，确定通讯故障等级时，需要根据获得的百分比数值的大小来确定。

在电控器件存在通讯故障时，获得的百分比数值大于预设百分比数值，此时需要根据每一通讯故障等级对应的百分比数值范围和当前获得的百分比数值进行进一步分析来确定当前百分比数值对应的通讯故障的等级，其中百分比数值越高，则表示通讯故障的等级越高。

步骤104、根据通讯故障等级和电控器件的重要性级别，确定通讯故障的处理策略。

在确定通讯故障等级之后，需要确定当前电控器件的重要性级别，其中电控器件按照重要性分为不同的级别，不同级别的电控器件在不同的通讯故障等级下具有不同的通讯故障处理策略。

针对重要性级别低的电控器件的通讯故障，可以采用忽略处理的方式，针对重要性级别高的电控器件，需要根据通讯故障等级来确定相应的通讯故障处理策略。

本发明实施例一，通过获取电控器件发送的CAN通讯状态信号，在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，并根据所计数量检测电控器件的通讯状态，确定电控器件通讯故障等级，根据通讯故障等级以及电控器件的重要性级别进行相应的处理，可以在在不改变现有设计方案及硬件选型的基础上，充分通过策略优化将电控器件CAN通讯故障的危害程度降低，在一定程度上提高了系统的可靠性，同时提高了乘车人员的驾乘感受，解决了现有技术中由于纯电动汽车行驶工况的复杂性以及纯电动汽车自身的特性导致的车辆存在的电磁干扰影响通讯的问题。

实施例二

如图2所示，本发明实施例二提供的局域网络通讯状态检测、故障处理方法，应用于电动汽车，该方法包括：

步骤201、接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号。

本发明实施例的具体应用于电动汽车的电机控制器。如图3所示，电机控制器300的软件可分为三层，分别为应用层310、中间层320与底层330。应用层310为具体的控制算法提供实现依据，如弱磁控制、电流环控制等，其目的是生成具体的控制器代码；中间层320为应用层的功能实现提供支持，如操作系统一般在这一层；底层330为中间层320提供具体的实现，是硬件与软件沟通的桥梁，如提供通信驱动，实现模数转换功能等，并向中间层320提供控制和算法所需要的接口。

电机控制器300与多个电控器件连接，可以接收电控器件发送的CAN通讯状态信号，根据电控器件发送的CAN通讯状态信号判断电控器件的通讯状态。具体的，电机控制器300的中间层320接收一电控器件发送的CAN通讯状态信号，并按照固定周期P向应用层310发送生命信号。

步骤202、在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量确定电控器件在预定时间周期内的通讯丢帧率K。

电机控制器的中间层接收到电控器件发送的CAN通讯状态信号之后，会向电机控制器的应用层发送生命信号，应用层每接收到一次生命信号便自动加1；令该电控器件发送CAN通讯状态信号的固定周期为P，则应用层每N×P时间判断一次生命信号的增量(其中N×P为一个预定时间周期)，定义在一个预定时间周期内实际获得的生命信号的增量为Fn，在此基础上得到本次预定时间周期内的通讯丢帧率K。

其中，一个预定时间周期包括N个固定周期P，在不存在丢帧的情况下，在每一固定周期P内中间层会接收一电控器件发送的一个CAN通讯状态信号，并向应用层发送一个生命信号，因此在不存在丢帧的情况下，一预定时间周期的中间层对应的标准CAN通讯状态信号的数量为N个，应用层累积的生命信号的标准数量为N个。

具体的计算预定时间周期内的通讯丢帧率K的方式可以为：

计算预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量与所计数数量的差值，获得第一差值；

计算第一差值与预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量的比值，获取通讯丢帧率K。

预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量即为预定时间周期内对应的生命信号的标准增量，在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号的计数数量即为在预定时间周期内实际获得的生命信号的增量。

计算预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量与所计数数量的差值即为计算预定时间周期内对应的生命信号的标准增量与预定时间周期内实际获得的生命信号的增量的差值。

计算第一差值与预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量的比值即为计算第一差值与预定时间周期内对应的生命信号的标准增量的比值。具体的计算公式为：

$K=\frac{N-Fn}{N}*100\%$

在获取预定时间周期内的通讯丢帧率K之后，需要执行步骤203。

需要说明的是，车辆中不同电控器件会根据其所实现的功能按照不同的固定周期发送CAN通讯状态信号，在本发明中，中间层利用固定周期P进行计数，并输出CAN通讯生命信号，在应用层中根据该电控器件CAN通讯状态信号发送周期P进行丢帧率的计算，这样做为的是保证中间层软件的可移植性，使其便于平台化推广。相对于中间层来说，应用层软件更加易于修改，并且在车辆开发过程中，时常会根据CAN总线负载率来调整电控器件的CAN通讯状态信号发送周期，因此对于应用层软件来说可将电控器件的CAN通讯状态信号发送周期P设定为标定量，之后根据需求的变化对其进行调整，这样做不仅方便软件开发，同时能够保证中间层软件的一致性。

步骤203、根据通讯丢帧率K，确定电控器件的通讯状态。

当通讯丢帧率K大于预设丢帧率时，则确定电控器件存在通讯故障。

具体的，将计算得到的通讯丢帧率K与预设丢帧率进行比较，当通讯丢帧率K大于预设丢帧率时，则确定电控器件存在通讯故障，当通讯丢帧率K小于或者等于预设丢帧率时，则确定电控器件不存在通讯故障。

其中需要说明的是，电控器件按照重要性分类具有不同的级别，级别的重要性越低则发生通讯故障时对整车的安全性影响越低，级别的重要性越高则发生通讯故障时对整车的安全性影响越高。

在确定电控器件存在通讯故障时，则执行步骤204，判断通讯故障的等级。

步骤204、当根据通讯状态确定电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级。

在确定通讯故障等级时，需要根据通讯丢帧率K与预设丢帧率的关系来确定，预设丢帧率包括数值由低到高依次排列的第一丢帧率K1、第二丢帧率K2和第三丢帧率K3；

当通讯丢帧率K大于第一丢帧率K1且小于等于第二丢帧率K2时，确定电控器件的通讯故障等级为第一等级；

当电控器件的通讯丢帧率K大于第二丢帧率K2且小于等于第三丢帧率K3时，确定电控器件的通讯故障为第二等级；

当电控器件的通讯丢帧率K大于第三丢帧率K3时，确定电控器件的通讯故障为第三等级；

其中，第一等级、第二等级、第三等级的通讯故障严重程度依次升高。

具体的，将通讯丢帧率K首先与第三丢帧率K3进行比较，当通讯丢帧率K大于第三丢帧率K3时，则确定电控器件存在通讯故障，且通讯故障为第三等级。当通讯丢帧率K等于第三丢帧率K3时，则确定电控器件存在通讯故障，且通讯故障为第二等级。当通讯丢帧率K小于第三丢帧率K3时，需要继续将通讯丢帧率K与第二丢帧率K2进行比较，当通讯丢帧率K小于第三丢帧率K3且大于第二丢帧率K2时，则确定电控器件存在通讯故障，且通讯故障为第二等级。当通讯丢帧率K等于第二丢帧率K2时，则确定电控器件存在通讯故障，且通讯故障为第一等级。当通讯丢帧率K小于第二丢帧率K2时，需要继续将通讯丢帧率K与第一丢帧率K1进行比较，当通讯丢帧率K小于第二丢帧率K2且大于第一丢帧率K1时，则确定电控器件存在通讯故障，且通讯故障为第一等级。当通讯丢帧率K小于或者等于第一丢帧率K1时，可以确定电控器件不存在通讯故障。

需要说明的是，可以将通讯丢帧率K首先与第三丢帧率K3进行比较，也可以将通讯丢帧率K首先与第一丢帧率K1进行比较，在通讯丢帧率K大于第一丢帧率K1时，再将通讯丢帧率K与第二丢帧率K2、第三丢帧率K3进行比较，用以确定电控器件的通讯故障等级。

当电控器件的通讯故障为第一等级时，则认为此时CAN网络通讯处于轻度丢失状态同时认为对行车安全无影响；当电控器件的通讯故障为第二等级时，则认为此时CAN网络通讯处于中度丢失状态对行车安全有轻微影响；当电控器件的通讯故障为第三等级时，则认为此时CAN网络通讯处于重度丢失状态同时认为对行车安全有较大影响。当通讯丢帧率K发生变化时，相应的通讯故障等级会发生跳转，在跳转过程中引入了滞环，以防止相邻状态间的频繁切换。

步骤205、根据通讯故障等级和电控器件的重要性级别，确定通讯故障的处理策略。

通讯故障等级包括严重程度由低到高依次排列的第一等级、第二等级和第三等级，电控器件的重要性级别包括由低到高依次排列为第一级别、第二级别和第三级别；其中根据通讯故障等级和电控器件的重要性级别，确定通讯故障的处理策略的具体方式为：

当电控器件的重要性为第一级别时，则确定对电控器件的通讯故障进行忽略处理；

当电控器件的重要性为第二级别、且电控器件的通讯故障等级为第三等级时，确定对电控器件进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理；

当电控器件的重要性为第三级别时，则根据电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略；

其中，第一级别的电控器件包括仪表和功率变换器：第二级别的电控器件包括车轮防抱死系统和车身电子稳定系统；第三级别的电控器件包括整车控制器和电池管理系统。

如图4所示，电机控制器300分别与仪表301、功率变换器302、车轮防抱死系统303、车身电子稳定系统304、整车控制器305和电池管理系统306连接。仪表301、功率变换器302与电机控制器300发生CAN通讯故障时对整车安全影响较小，即使接收不到仪表301、功率变换器302的CAN通讯状态信号也不会影响电机控制器300的正常工作与行车安全，因此将这两个电控器件的CAN通讯故障危害等级定为低等。

行车过程中，若接收不到车轮防抱死系统303、车身电子稳定系统304的CAN通讯状态信号，会影响电机控制器300的制动能量回收功能，进而对驾驶员的驾乘感受造成影响，因此将这两个电控器件的CAN通讯故障危害等级定为中等。

最后若电机控制器300收不到整车控制器305、电池管理系统306的CAN通讯状态信号，会使电机控制器300无法接收到整车控制器的控制命令、扭矩命令，以及电池的最大放电功率值等信息，影响电机的扭矩输出和功率输出，同时危害行车安全，因此将这两个电控器件的CAN通讯故障危害等级定为高等。

当电控器件为仪表301，通讯故障等级为第一等级、第二等级或者第三等级中的任意一个时，即使电机控制器300完全接收不到仪表301发出的CAN通讯状态信号也不会直接影响行车安全，因此不需要对通讯故障进行处理。

当电控器件为功率变换器302，通讯故障等级为第一等级、第二等级或者第三等级中的任意一个时，由于电机控制器300本身会对12V蓄电池电压进行监测，同时有一套自身的故障处理机制，即使电机控制器300完全接收不到功率变换器302发出的CAN通讯状态信号也不会直接影响行车安全，因此不对其进行处理。

当电控器件为车轮防抱死系统303，通讯故障等级为第三等级时，由于车轮防抱死系统303的CAN通讯状态信号丢失会影响制动能量回收功能的实现，因此需要对其进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理。

当电控器件为车身电子稳定系统304，通讯故障等级为第三等级时，由于车身电子稳定系统304的CAN通讯状态信号丢失会影响制动能量回收功能的实现，因此需要对其进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理。

其中，当电控器件的重要性为第三级别时，则根据电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略时，具体为：

当电控器件为整车控制器且整车控制器的通讯故障等级为第二等级时，确定对整车控制器进行限制扭矩输出、并点亮电机系统故障灯的处理；

当电控器件为整车控制器且整车控制器的通讯故障等级为第三等级时，确定对整车控制器进行进入零扭矩模式，延时关闭脉冲宽度调制输出，点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理；

当电控器件为电池管理系统且电池管理系统的通讯故障等级为第二等级时，确定对电池管理系统进行限制功率输出处理、并点亮电机系统故障灯的处理；

当电控器件为电池管理系统且电池管理系统的通讯故障等级为第三等级时，确定对电池管理系统进行停止能量回收、点亮禁止能量回收指示灯以及点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理。

针对整车控制器305而言，当CAN通讯状态信号丢失为轻度时无行车安全隐患，因此不进行处理；当通讯状态信号丢失达到中度时，电机控制器300对电机扭矩进行主动限制，保证行车安全；当通讯状态信号丢失达到严重级别，电机控制器300不能够有效接收到来自整车控制器的指令(如扭矩命令、故障状态等)，因此需要采用进一步的限制手段来保障行车安全。

针对电池管理系统306而言，当CAN通讯状态信号丢失为轻度时无行车安全隐患，因此不进行处理；当通讯状态信号丢失达到中度时，电机控制器300主动限制电机的输出功率，保证行车安全；当通讯状态信号丢失达到严重级别，电机控制器300不能够有效接收到来自电池管理系统306的信息(如电池最大可放电功率、电池最大允许充电功率等)，因此采用进一步的限制手段来保障行车安全。

本发明实施例，根据计算得到的丢帧率将通讯故障等级分为轻度、中度以及严重三个等级，为后续制定电控器件CAN通讯丢失故障策略提供了量化依据；另外本发明对与电机控制器进行CAN通讯的电控器件按照通讯丢失后的行车危害程度进行了区分，同样为制定通讯丢失故障具体策略提供了参考。

本发明所给出的故障处理策略以CAN通讯状态信号丢失程度及各部件通讯丢失后的安全危害程度为主要依据，在所制定的策略中，当通讯丢失危害程度较低时，充分考虑驾驶员的行车感受，尽量减少对车辆的限制，当危害程度达到一定程度后，通过主动限制(限制扭矩、限制功率输出、关闭脉冲宽度调制输出)、点亮报警灯、鸣报警音等方式降低安全隐患、提醒车上人员，为行车安全提供了有力保障。

本发明实施例二，通过获取电控器件发送的CAN通讯状态信号，在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，并根据所计数量检测电控器件的通讯状态，确定电控器件通讯故障等级，根据通讯故障等级以及电控器件的重要性级别进行相应的处理，可以在在不改变现有设计方案及硬件选型的基础上，充分通过策略优化将电控器件CAN通讯故障的危害程度降低，在一定程度上提高了系统的可靠性，同时提高了乘车人员的驾乘感受，解决了现有技术中由于纯电动汽车行驶工况的复杂性以及纯电动汽车自身的特性导致的车辆存在的电磁干扰影响通讯的问题。

实施例三

本发明实施例三提供的局域网络通讯状态检测、故障处理装置，应用于电动汽车，如图5所示，该装置包括：

接收模块10，用于接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号；

检测模块20，用于在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量检测电控器件在预定时间周期内的通讯状态；

第一确定模块30，用于当根据通讯状态确定电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级；

第二确定模块40，用于根据通讯故障等级和电控器件的重要性级别，确定通讯故障的处理策略。

其中，如图6所示，检测模块20包括：

第一确定子模块21，用于根据所计数数量确定电控器件在预定时间周期内的通讯丢帧率K；

第二确定子模块22，用于根据通讯丢帧率K，确定电控器件的通讯状态。

其中，第一确定子模块21包括：

第一获取单元211，用于计算预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量与所计数数量的差值，获得第一差值；

第二获取单元212，用于计算第一差值与预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量的比值，获取通讯丢帧率K。

其中，第二确定子模块22进一步用于：

当通讯丢帧率K大于预设丢帧率时，则确定电控器件存在通讯故障。

其中，预设丢帧率包括数值由低到高依次排列的第一丢帧率K1、第二丢帧率K2和第三丢帧率K3；如图7所示，第一确定模块30包括：

第一子模块31，用于当通讯丢帧率K大于第一丢帧率K1且小于等于第二丢帧率K2时，确定电控器件的通讯故障等级为第一等级；

第二子模块32，用于当电控器件的通讯丢帧率K大于第二丢帧率K2且小于等于第三丢帧率K3时，确定电控器件的通讯故障为第二等级；

第三子模块33，用于当电控器件的通讯丢帧率K大于第三丢帧率K3时，确定电控器件的通讯故障为第三等级；

其中，第一等级、第二等级、第三等级的通讯故障严重程度依次升高。

其中，通讯故障等级包括严重程度由低到高依次排列的第一等级、第二等级和第三等级，电控器件的重要性级别包括由低到高依次排列为第一级别、第二级别和第三级别；如图8所示，第二确定模块40包括：

第一处理子模块41，用于当电控器件的重要性为第一级别时，则确定对电控器件的通讯故障进行忽略处理；

第二处理子模块42，用于当电控器件的重要性为第二级别、且电控器件的通讯故障等级为第三等级时，确定对电控器件进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理；

第三处理子模块43，用于当电控器件的重要性为第三级别时，则根据电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略；

其中，第一级别的电控器件包括仪表和功率变换器：第二级别的电控器件包括车轮防抱死系统和车身电子稳定系统；第三级别的电控器件包括整车控制器和电池管理系统。

其中，第三处理子模块43包括：

第一单元431，用于当电控器件为整车控制器且整车控制器的通讯故障等级为第二等级时，确定对整车控制器进行限制扭矩输出、并点亮电机系统故障灯的处理；

第二单元432，用于当电控器件为整车控制器且整车控制器的通讯故障等级为第三等级时，确定对整车控制器进行进入零扭矩模式，延时关闭脉冲宽度调制输出，点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理；

第三单元433，用于当电控器件为电池管理系统且电池管理系统的通讯故障等级为第二等级时，确定对电池管理系统进行限制功率输出处理、并点亮电机系统故障灯的处理；

第四单元434，用于当电控器件为电池管理系统且电池管理系统的通讯故障等级为第三等级时，确定对电池管理系统进行停止能量回收、点亮禁止能量回收指示灯以及点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理。

本发明实施例三，通过获取电控器件发送的CAN通讯状态信号，在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，并根据所计数量检测电控器件的通讯状态，确定电控器件通讯故障等级，根据通讯故障等级以及电控器件的重要性级别进行相应的处理，可以在在不改变现有设计方案及硬件选型的基础上，充分通过策略优化将电控器件CAN通讯故障的危害程度降低，在一定程度上提高了系统的可靠性，同时提高了乘车人员的驾乘感受，解决了现有技术中由于纯电动汽车行驶工况的复杂性以及纯电动汽车自身的特性导致的车辆存在的电磁干扰影响通讯的问题。

需要说明的是，本发明实施例提供的局域网络通讯状态检测、故障处理装置是应用上述方法的装置，则上述方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种局域网络通讯状态检测、故障处理方法，应用于电动汽车，其特征在于，所述方法包括：

接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号；

在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量检测所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯状态；

当根据所述通讯状态确定所述电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级；

根据所述通讯故障等级和所述电控器件的重要性级别，确定所述通讯故障的处理策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所计数数量检测所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯状态的步骤包括：

根据所计数数量确定所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯丢帧率K；

根据所述通讯丢帧率K，确定所述电控器件的通讯状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所计数数量确定所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯丢帧率K的步骤包括：

计算所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量与所计数数量的差值，获得第一差值；

计算所述第一差值与所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量的比值，获取所述通讯丢帧率K。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述通讯丢帧率K，确定所述电控器件的通讯状态的步骤包括：

当所述通讯丢帧率K大于预设丢帧率时，则确定所述电控器件存在通讯故障。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设丢帧率包括数值由低到高依次排列的第一丢帧率K1、第二丢帧率K2和第三丢帧率K3；

所述确定通讯故障等级的步骤包括：

当所述通讯丢帧率K大于第一丢帧率K1且小于等于第二丢帧率K2时，确定所述电控器件的通讯故障等级为第一等级；

当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第二丢帧率K2且小于等于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第二等级；

当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第三等级；

其中，所述第一等级、所述第二等级、所述第三等级的通讯故障严重程度依次升高。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通讯故障等级包括严重程度由低到高依次排列的第一等级、第二等级和第三等级，所述电控器件的重要性级别包括由低到高依次排列为第一级别、第二级别和第三级别；

所述根据所述通讯故障等级和所述电控器件的重要性级别，确定所述通讯故障的处理策略的步骤包括：

当所述电控器件的重要性为第一级别时，则确定对所述电控器件的通讯故障进行忽略处理；

当所述电控器件的重要性为第二级别、且所述电控器件的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电控器件进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理；

当所述电控器件的重要性为第三级别时，则根据所述电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略；

其中，第一级别的电控器件包括仪表和功率变换器：第二级别的电控器件包括车轮防抱死系统和车身电子稳定系统；第三级别的电控器件包括整车控制器和电池管理系统。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述当所述电控器件的重要性为第三级别时，则根据所述电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略的步骤包括：

当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述整车控制器进行限制扭矩输出、并点亮电机系统故障灯的处理；

当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述整车控制器进行进入零扭矩模式，延时关闭脉冲宽度调制输出，点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理；

当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述电池管理系统进行限制功率输出处理、并点亮电机系统故障灯的处理；

当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电池管理系统进行停止能量回收、点亮禁止能量回收指示灯以及点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理。

8.一种局域网络通讯状态检测、故障处理装置，应用于电动汽车，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收其中一电控器件发送的CAN通讯状态信号；

检测模块，用于在预定时间周期内对所接收的CAN通讯状态信号进行计数，根据所计数数量检测所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯状态；

第一确定模块，用于当根据所述通讯状态确定所述电控器件存在通讯故障时，确定通讯故障等级；

第二确定模块，用于根据所述通讯故障等级和所述电控器件的重要性级别，确定所述通讯故障的处理策略。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：

第一确定子模块，用于根据所计数数量确定所述电控器件在所述预定时间周期内的通讯丢帧率K；

第二确定子模块，用于根据所述通讯丢帧率K，确定所述电控器件的通讯状态。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一确定子模块包括：

第一获取单元，用于计算所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量与所计数数量的差值，获得第一差值；

第二获取单元，用于计算所述第一差值与所述预定时间周期内对应的CAN通讯状态信号的标准数量的比值，获取所述通讯丢帧率K。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定子模块进一步用于：

当所述通讯丢帧率K大于预设丢帧率时，则确定所述电控器件存在通讯故障。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述预设丢帧率包括数值由低到高依次排列的第一丢帧率K1、第二丢帧率K2和第三丢帧率K3；所述第一确定模块包括：

第一子模块，用于当所述通讯丢帧率K大于第一丢帧率K1且小于等于第二丢帧率K2时，确定所述电控器件的通讯故障等级为第一等级；

第二子模块，用于当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第二丢帧率K2且小于等于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第二等级；

第三子模块，用于当所述电控器件的通讯丢帧率K大于第三丢帧率K3时，确定所述电控器件的通讯故障为第三等级；

其中，所述第一等级、所述第二等级、所述第三等级的通讯故障严重程度依次升高。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通讯故障等级包括严重程度由低到高依次排列的第一等级、第二等级和第三等级，所述电控器件的重要性级别包括由低到高依次排列为第一级别、第二级别和第三级别；所述第二确定模块包括：

第一处理子模块，用于当所述电控器件的重要性为第一级别时，则确定对所述电控器件的通讯故障进行忽略处理；

第二处理子模块，用于当所述电控器件的重要性为第二级别、且所述电控器件的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电控器件进行停止能量回收、并点亮禁止能量回收指示灯的处理；

第三处理子模块，用于当所述电控器件的重要性为第三级别时，则根据所述电控器件的类型以及通讯故障等级来确定对通讯故障的处理策略；

其中，第一级别的电控器件包括仪表和功率变换器：第二级别的电控器件包括车轮防抱死系统和车身电子稳定系统；第三级别的电控器件包括整车控制器和电池管理系统。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第三处理子模块包括：

第一单元，用于当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述整车控制器进行限制扭矩输出、并点亮电机系统故障灯的处理；

第二单元，用于当所述电控器件为整车控制器且所述整车控制器的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述整车控制器进行进入零扭矩模式，延时关闭脉冲宽度调制输出，点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理；

第三单元，用于当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第二等级时，确定对所述电池管理系统进行限制功率输出处理、并点亮电机系统故障灯的处理；

第四单元，用于当所述电控器件为电池管理系统且所述电池管理系统的通讯故障等级为第三等级时，确定对所述电池管理系统进行停止能量回收、点亮禁止能量回收指示灯以及点亮整车系统故障灯同时鸣报警音的处理。