CN113067723A - 汽车总线故障分析方法、诊断设备及总线故障分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车总线故障分析方法、诊断设备以及汽车总线故障分析系统，该方法首先通过汽车数据连接接口获取汽车的通信状态，再根据汽车的通信状态，判断是否需要对汽车的总线进行故障分析，若需要对汽车的总线进行故障分析，则确定总线的总线类型，最后根据总线类型，确定针对该总线的故障分析方案，因此，该方法能够根据汽车的通信状态自动判断是否需要对汽车的总线进行故障分析，且当需要对总线进行故障分析时，根据总线的总线类型，确定对应的故障分析方案，针对不同的总线类型，确定不同的故障分析方案，针对性强，自动完成故障分析，提高分析效率，且该分析方法减少用户的介入，操作简单，使用方便，进而提升用户体验。

Description

汽车总线故障分析方法、诊断设备及总线故障分析系统

技术领域

本发明涉及汽车总线领域，特别是涉及一种汽车总线故障分析方法、诊断设备及总线故障分析系统。

背景技术

总线通信在现代汽车电控系统中扮演着非常重要的角色，因此，需要对汽车总线故障进行及时分析和诊断，进而及时对发生故障的汽车总线进行处理，保证通信顺畅，防止发生事故。而传统上的汽车总线故障分析方法采用万用表或者示波器采集总线数据，人工进行分析，定位故障原因和故障位置等，人工介入较多，总线故障分析效率较低，且操作不方便。

发明内容

本发明实施例至少在一定程度上解决上述技术问题之一，为此本发明提供一种汽车总线故障分析方法汽车总线故障分析方法及汽车总线故障分析系统，其能够提高汽车总线故障分析的效率。

第一方面，本发明实施例提供一种汽车总线故障分析方法，所述方法包括：

通过汽车的数据连接接口获取所述汽车的总线的通信状态；

根据所述总线的所述通信状态，判断是否需要对所述总线进行故障分析；

若为是，确定所述总线的总线类型，所述总线类型包括诊断总线和在线总线中的一种，所述诊断总线是指直接与所述数据连接接口连接的总线，所述在线总线是指所述汽车中除所述诊断总线外的其它总线；

根据所述总线类型，确定针对所述总线的故障分析方案。

在一些实施例中，所述通过汽车的数据连接接口获取所述汽车的通信状态，包括：

对与所述总线连接的汽车控制单元进行通讯扫描，通过所述数据连接接口获取通讯扫描时所述总线的第一通信数据；

根据所述第一通信数据获取所述汽车的所述通信状态。

在一些实施例中，所述汽车的所述通信状态包括部分ECU无应答、反馈通信故障码、总线关闭以及无法通信中的一种。

在一些实施例中，所述根据所述汽车的所述通信状态，判断是否需要对所述汽车的总线进行故障分析，包括：

若所述总线的所述通信状态为总线关闭或者无法通信，则需要对所述总线进行故障分析；

若所述总线的所述通信状态为部分ECU无应答或反馈通信故障码，则根据所述第一通信数据，确定发生异常的所述汽车控制单元的个数，当发生异常的所述汽车控制单元的个数大于或等于预设阈值时，则需要对所述总线进行故障分析。

在一些实施例中，所述确定所述总线的总线类型，包括：

获取所述总线的特征信息，根据所述特征信息确定所述总线的所述总线类型。

在一些实施例中，所述总线的特征信息包括连接方式、总线属性、总线编号中的至少一个。

在一些实施例中，若所述总线的所述总线类型为所述诊断总线，所述根据所述总线类型，确定针对所述总线的故障分析方案，包括：

通过所述汽车的数据连接接口获取所述总线的通信电压；

获取所述总线的总线协议，根据所述总线类型和所述总线协议，获取所述总线的标准通信信息；

根据所述通信电压和所述标准通信信息确定所述总线的故障类型。

在一些实施例中，若所述总线的所述总线类型为所述在线总线或所述诊断总线，所述根据所述总线类型，确定针对所述总线的故障分析方案，包括：

通过所述汽车的数据连接接口获取所述总线的通信信号波形；

根据所述通信信号波形获取所述通信信号波形的波形特征；

获取所述总线的总线协议，根据所述总线类型和所述总线协议，获取所述总线的标准通信信息；

根据所述波形特征和所述标准通信信息确定所述总线的故障类型。

在一些实施例中，所述总线的故障类型包括对电源短路、对地短路、互相短路、总线开路、电源异常以及接地异常中的至少一个。

在一些实施例中，在确定所述总线的故障类型之后，所述方法还包括：

根据所述总线和所述汽车控制单元，建立拓扑图；

在所述拓扑图中，对所述总线的总线类型和所述汽车控制单元的通讯状态进行标记；

若所述汽车控制单元无法通讯，标记所述汽车单元无法通讯的持续时长；

显示各所述总线的故障分析状态。

第二方面，本发明实施例提供一种诊断设备，应用于汽车的总线，其特征在于，所述总线用于连接各个汽车控制单元，所述诊断设备包括：控制器以及通信接口；

所述通信接口用于通信连接所述汽车；

所述控制器包括至少一个处理器以及存储器，所述存储器和所述接口设备均与所述至少一个处理器通信连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的方法。

第三方面，本发明实施例提供一种汽车总线故障分析系统，应用于汽车的总线，所述总线用于连接各个汽车控制单元，所述汽车总线故障分析系统包括:

如上所述的诊断设备，所述诊断设备通信连接所述汽车控制单元。

在一些实施例中，所述汽车总线故障分析系统还包括：示波器；

所述示波器与所述诊断设备通信连接，用于采集所述总线上的通信信号波形，并将所述通信信号波形的数据传送至所述诊断设备。

本发明与现有技术相比至少具有以下有益效果：本发明中的汽车总线故障分析方法包括首先通过汽车数据连接接口获取汽车的通信状态，再根据汽车的通信状态，判断是否需要对汽车的总线进行故障分析，若需要对汽车的总线进行故障分析，则确定总线的总线类型，最后根据总线类型，确定针对该总线的故障分析方案，因此，该汽车总线故障分析方法能够根据汽车的通信状态自动判断是否需要对汽车的总线进行故障分析，且当需要对总线进行故障分析时，根据总线的总线类型，确定对应的故障分析方案，针对不同的总线类型，确定不同的故障分析方案，针对性强，自动完成故障分析，提高分析效率，且该分析方法减少用户的介入，操作简单，使用方便，进而提升用户体验。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的一种汽车总线故障分析系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的其中一种汽车总线故障分析方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种总线拓扑结构示意图；

图4是图2中步骤S24的其中一种流程示意图；

图5是本发明实施例提供的其中一种针对诊断总线的总线故障分析系统的应用场景示意图；

图6是图2中步骤S24的其中一种流程示意图；；

图7是本发明实施例提供的其中一种针对诊断总线的总线故障分析系统的应用场景示意图；

图8是本发明实施例提供的其中一种针对在线总线的总线故障分析系统的应用场景示意图；

图9是本发明实施例提供的其中一种汽车总线故障分析方法的流程示意图；

图10是本发明实施例提供的一种总线分析拓扑结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

对本发明进行详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。

(1)ECU：汽车控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，又称“行车电脑”、“车载电脑”等，是一种汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM或RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。

(2)DLC：指的是数据连接接头(Data Link Connector)。

(3)PTCAN：指的是汽车动力总成高速CAN总线。

(4)FLEXRAY：指的是一种汽车总线通信协议，FlexRay是一种用于汽车的高速、可确定性的，具备故障容错能力的总线技术，它将事件触发和时间触发两种方式相结合，具有高效的网络利用率和系统灵活性特点，可以作为新一代汽车内部网络的主干网络。

(5)VCI：汽车通信接口，本文指与汽车通信的接口设备；

(6)LIN：指的是一种汽车局域网协议，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助的总线网络。在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用LIN总线可大大节省成本。LIN技术规范中除定义了基本协议和物理层外还定义了开发工具和应用软件接口。LIN通讯是基于SCI(UART)数据格式，采用单主控制器/多从设备的模式。仅使用一根12V信号总线和一个无固定时间基准的节点同步时钟线。

(7)PWM：指的是一种总线通信协议。

(8)K/L：指的是一种汽车总线通信协议。

(9)Scope：指的是示波器。

首先介绍能够实现本申请实施例所描述的汽车总线故障分析方法的一些汽车总线故障分析系统。

需要说明的是，在本发明的实施例中，诊断设备可以是移动终端，还可以是个人计算机(Personal Computer，PC)，该移动终端可以是智能手机、平板电脑、个人数字助理等具有各种操作系统的硬件设备。其中，本发明实施例的汽车总线的故障定位方法是基于诊断设备自身的一个或多个处理器实现的。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种汽车总线故障分析系统的结构示意图，该汽车总线故障分析系统应用于汽车的总线，汽车的总线用于连接各个汽车控制单元，如图1所示，该汽车总线故障分析系统110通信连接一汽车120，其中，该汽车诊断系统110包括诊断设备111和通信接口112，所述诊断设备111通过所述通信接口112通信连接所述汽车120，具体地，所述诊断设备可通过通信接口与汽车中的汽车控制单元进行通信连接，诊断设备可获取总线上的通信数据，例如通信电压等，并且，诊断设备可通过总线上的通信数据对汽车的总线进行故障分析。

在一些实施例中，该汽车总线故障分析系统还包括示波器113，所述示波器113也通过所述通信接口112通信连接所述汽车120，具体地，可通过通信接口112与汽车控制单元进行通信连接，示波器113可获取总线上的通信信号波形，并将通信信号波形的数据传送至诊断设备111，由诊断设备111根据该通信信号波形进行故障分析。

在本发明实施例中，所述诊断设备111包括主控CPU、显示屏、触摸屏、存储器、各种通信接口、与汽车通信的通信装置(支持各种总线通信协议)。示波器113支持电压、电流、电阻、频率等测量，支持触发功能，能够存储波形数据。诊断设备111的应用软件包括汽车诊断软件、示波器测量软件、汽车维修资料或者维修向导。在汽车诊断软件的运行过程中，可以调用示波器113测量功能，从示波器113应用中提取数据，配合维修向导进行下一步维修分析。

在本发明实施例中，所述通信接口112包括DLC接口，在故障分析过程中，汽车120通过DLC接口(标准的OBD接口，16PIN)，与诊断设备111连接，所述DLC接口支持SAE J1962/ISO 15031-3标准。在诊断设备111中，为示波器探针接触提供接口。对于内部总线没有连接到DLC接口的情况，示波器探针需要连接到诊断设备111推荐的连接点上。

在本发明实施例中，所述示波器113包括示波器探针，所述示波器探针用于测量汽车总线上的通信信号波形。

汽车总线在现代汽车电控系统中扮演着非常重要的角色，当其发生故障时，会影响汽车的各个单元的通讯功能，因此，需要及时对总线的故障进行分析，进而排除相应的故障。针对目前的故障分析方案存在的分析效率低的技术问题，本发明实施例提供一种汽车总线故障分析方法，以提高汽车总线故障分析效率。

具体的，请参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种汽车总线故障分析方法的流程示意图，如图2所示，该汽车总线故障分析方法包括：

步骤S21：通过汽车的数据连接接口获取所述汽车的总线的通信状态；

在对汽车的总线进行故障分析之前，需要首先确定汽车的总线的通信状态，有的通信状态需要启动对汽车总线进行故障分析的方案，有的通信状态则无需启动对汽车总线进行故障分析的方案，且不同的通信状态，针对的故障分析方案可不同。具体地，首先对与总线连接的汽车控制单元进行通讯扫描，通过数据连接接口获取通讯扫描时所述总线的第一通信数据，根据第一通信数据获取汽车的通信状态。

该第一通信数据可以为总线上的通信电压，根据具体的通信电压确定对应的通信状态。通信状态包括部分ECU无应答、反馈通信故障码、总线关闭以及无法通信。

若通讯扫描后，没有收到任何ECU的应答信息，则判定为部分ECU无应答；

若通讯扫描后，可以收到部分ECU的应答信息，但是应答信息错误，且收到通信故障码，则判定为反馈通信故障码；

若通讯扫描后，只可以收到小部分ECU的应答信息，大部分的ECU均发生故障或应答错误，则判定为总线关闭；

若通讯扫描后，所有的ECU均发生故障或应答错误，则判定为无法通信。

在总线拓扑结构图中，各个ECU单元用方框表示，如图3所示，各个ECU单元通过总线互相连接，且通过总线与汽车的车载自动诊断系统(On Board Diagnostics，简称OBD)通信连接，不同通讯状态的ECU可通过不同颜色的方框进行表示，例如，未扫描ECU用蓝色方框表示，例如：ECU1-ECU4单元。反馈通信故障码的ECU用橙色方框表示，例如：ECU8、ECU10、ECU14以及ECU16单元。无应答ECU用灰色方框表示，例如：ECU5、ECU6、ECU7以及ECU9单元。通讯正常的ECU用绿色方框表示，例如：ECU11-ECU13、ECU15、ECU17以及GateWay单元。不同类别的总线也可用不同颜色的线条表示，例如，PT-CAN用橙色线条表示，PT-CAN2用黄色线条表示，K-CAN用灰色线条表示，Chassis CAN用紫色线条表示，D-CAN用蓝色线条表示，K-CAN2用绿色线条表示。因此，通过图3的总线拓扑结构图就可以直接观察到各个ECU单元的通讯状态，进而获取连接各个ECU单元的总线的通信状态。

步骤S22：根据所述总线的所述通信状态，判断是否需要对所述总线进行故障分析；

不同通信状态的总线，需要采用不同的方案进行分析，有些通信状态的总线，不需对其进行故障分析，有些通信状态的总线，需要对其进行故障分析，且不同的总线，还需要不同的故障分析方法进行分析，即不同的总线，针对的故障分析方法不同。具体地，若所述总线的所述通信状态为总线关闭或者无法通信，则需要对所述总线进行故障分析；若所述总线的所述通信状态为部分ECU无应答或反馈通信故障码，则根据所述第一通信数据，确定发生异常的所述汽车控制单元的个数，当发生异常的所述汽车控制单元的个数大于或等于预设阈值时，则需要对所述总线进行故障分析。该预设阈值可根据需要而设置，在本发明实施例中，该预设阈值可以为二，即当发生异常的汽车控制单元的个数大于或等于二时，则需要对汽车的总线进行故障分析，当发生异常的汽车控制单元的个数为一时，即只有单个ECU发生了异常，则不需要对汽车的总线进行故障分析，而是优先检修该单个ECU，包括检测ECU的通信电路、供电线路、软件、配置或者硬件更换等。

在一些实施例中，还可根据用户输入的指令，确定是否需要对汽车的总线进行故障分析。若用户输入检测请求指令，则需要对汽车的总线进行故障分析，其中，检测请求指令可以通过多种人机交互软件或界面输入，检测请求指令的具体形式也可根据需要而设置。

步骤S23：若为是，确定所述总线的总线类型，所述总线类型包括诊断总线和在线总线中的一种，所述诊断总线是指直接与所述数据连接接口连接的总线，所述在线总线是指所述汽车中除所述诊断总线外的其它总线；

在确定总线的总线类型时，可以根据总线的特征信息确定总线的总线类型，具体地，获取所述总线的特征信息，根据所述特征信息确定所述总线的所述总线类型，所述总线的特征信息包括连接方式、总线属性、总线编号中的至少一个。连接方式是指总线与数据连接接口连接的连接方式，若总线与数据连接接口直接连接，则该总线确定为诊断总线，若总线与数据连接接口不直接连接，诊断设备对在线总线上的ECU的访问需要通过网关中转，则确定该总线为在线总线。总线属性是指总线本身具有的特殊性能或特征，通过对总线属性的分析，确定总线的类型。而总线编号是指汽车中的总线均具有自己的编号，不同的总线类型，可以使用不同的总线编号，因此，通过总线编号即可确认总线的总线类型。

步骤S24：根据所述总线类型，确定针对所述总线的故障分析方案。

不同的总线类型，针对该总线的故障分析方案不同，诊断总线可从DLC接口进行信号检测与分析，在线总线的检测要复杂一些，一般需要在总线上找到适当的测量点，借助测量工具进行分析。不同的故障分析方案分析的通信数据也不同，例如，若该总线的总线类型为诊断总线，则可对总线上的通信电压或通信信号波形进行分析，确定总线的故障类型，若该总线的总线类型为在线总线，则可对总线的通信信号波形进行分析，确定总线的故障类型。

综上，该汽车总线故障分析方法能够根据总线的通信状态自动判断是否需要对总线进行故障分析，且当需要对总线进行故障分析时，根据总线的总线类型，确定对应的故障分析方案，针对不同的总线类型，确定不同的故障分析方案，针对性强，自动完成故障分析，提高分析效率，且该分析方法减少用户的介入，操作简单，使用方便，进而提升用户体验。

不同的总线类型，针对总线的故障分析方案不同。在一些实施例中，若总线的总线类型为诊断总线，如图4所示，步骤S24包括：

步骤S241：通过所述汽车的数据连接接口获取所述总线的通信电压；

步骤S242：获取所述总线的总线协议，根据所述总线类型和所述总线协议，获取所述总线的标准通信信息；

步骤S243：根据所述通信电压和所述标准通信信息确定所述总线的故障类型。

诊断设备可通过连接接口与汽车的数据连接接口通信连接，采集一段时间内的总线上的通信电压数据，然后再获取该总线的总线协议，不同的总线协议，对应的总线的标准通信信息不同，总线的标准通信信息是指总线无故障情况下，正常通信时的通信电压、通信数据、通信连接方式、通信规律、通信预期工作数据以及通信工作状态等信息。总线协议包括PWM协议、K/L协议、CAN协议、LIN协议以及FLEXRAY协议等，其使用标准和应用车系如表1所示：

表1常用诊断总线协议

因此，根据总线的总线类型和总线协议，获取总线的标准通信信息，将总线的通信电压数据和标准通信信息进行比较，推导出总线的故障类型，还可以推导出总线目前的工作状态。

在一些实施例中，总线的故障类型包括对电源短路、对地短路、互相短路、总线开路、电源异常以及接地异常中的至少一个。根据总线上的通信电压数据以及标准通信信息，确定总线的具体故障类型。

如图5所示，诊断设备的通信接口与汽车的DLC可通过无线(蓝牙或WiFi)或者有线电缆进行通信连接，DLC采用ISO 15031/SAE J1962标准。诊断设备还可以通过与汽车通信的接口设备(VCI)通信连接汽车，诊断设备与VCI通过无线(蓝牙或WiFi)或者有线电缆连接。

诊断设备通过汽车的DLC获取一段时间内总线上的通信电压数据，同时获取该总线的总线协议，根据该总线协议获取该总线对应的总线标准通信信息，分析实时获取的通信电压数据是否符合总线标准通信信息，例如是否符合通信预期，或者是否符合标准通信电压数据，或者是否符合电压数据的变化规律等，进而确定总线的工作状态，以及判别总线的故障类型。

若汽车工作系统处于静态下，总线处于不同的工作状态下，总线上的通信电压数据不同，可以将该通信电压数据与标准通信信息进行比较，确定总线目前的工作状态或者故障类型。以CAN总线为例，高速CAN总线各状态下静态电信号特点如表2所示：

表2高速CAN总线各状态下静态电信号特点

若系统在工作中，总线上有数据在传输，电压信号会波动变化，但总线在短路过后，总线上的通信电压不会随通信信号变化，但在总线开路状态下，靠近信号侧的总线通信电压会随信号变化，因此，可通过判断总线上的通信电压是否符合标准通信信息中的通信变化规律来确定总线的具体故障类型。

在一些实施例中，部分总线设计在无通信时处于休眠模式，总线上没有电压信号，这时候在总线上检测到的通信电压和对地短路状态下检测到的通信信号一致，这两种状态无法区分。因此，在检测总线上的通信信号时，通常需要唤醒总线，在总线进行信号传输的同时采集总线上的通信电压数据，保证采集到的总线通信电压数据代表真实通信下的总线状态。

在一些实施例中，若总线的总线类型为在线总线或诊断总线，如图6所示，步骤S24包括：

步骤S244：通过所述汽车的数据连接接口获取所述总线的通信信号波形；

步骤S245：根据所述通信信号波形获取所述通信信号波形的波形特征；

步骤S246：获取所述总线的总线协议，根据所述总线类型和所述总线协议，获取所述总线的标准通信信息；

步骤S247：根据所述波形特征和所述标准通信信息确定所述总线的故障类型。

诊断设备通过示波器与汽车的数据连接接口通信连接，示波器对总线上的通信信号波形进行测量，并将该通信信号波形传送至诊断设备，以供诊断设备进行相应的分析。诊断设备可根据通信信号波形获取通信信号波形的波形特征，例如，该通信信号波形幅值的最大值、最小值以及平均值等，该通信信号波形的形状图形或波形变化趋势等特征。同样地，不同的总线协议，对应的总线的标准通信信息不同，因此，再获取总线的总线协议，根据总线类型和总线协议，获取总线的标准通信信息，标准通信信息中包含有正常情况下，总线上通信信号波形的标准数据，例如标准最大值、标准最小值以及标准平均值等，最后，将实时获取的波形特征和标准通信信息进行比较，进而确定总线的故障类型。

标准通信信息可存储于数据库中，根据总线类型和总线协议调取数据库中对应的标准通信信息。在一些实施例中，数据库中还可以存储有各个故障情况下，总线上的通信电压数据，或者各个故障对应的总线上的通信信号波形，将实时获取的通信信号波形与数据库中存储的各个故障对应的通信信号波形进行比对，进而确定总线的故障类型。

若总线为诊断总线，采用示波器获取总线上的通信信号波形的示意图如图7所示，用三叉线的一端连接汽车DLC，三叉线的另一端分别连接VCI和Scope示波器，三叉线处于互通状态，通信信号会分流到VCI和Scope。Scope对总线上的通信信号波形进行测量，通信信号波形通过WiFi传输给诊断设备，诊断设备进行通信信号波形分析，获取通信信号波形的波形特征，将波形特征与标准通信信息进行比较，进而输出当前总线状态，即确定总线的故障类型。在示波器测量时候，诊断设备同时通过VCI对汽车进行通信，示波器可以抓捕动态的通信数据。示波器支持多路数据的同时采集，对于部分高速总线，比如CAN，可以对多条通信线上的波形进行对比分析。在一些实施例中，可以将示波器和VCI集成到一个设备，图7中的方案用该集成设备完成，该集成设备在诊断设备与汽车通信时候，可同时采集总线上的通信电压，做并行处理。

若总线为在线总线，采用示波器获取总线上的通信信号波形的示意图如图8所示，诊断设备通过VCI向被诊断的汽车总线上发送数据(与被诊断的汽车总线上的ECU进行通信),示波器连接到被测试总线上的测量点上，采集总线上的通信波形，根据波形分析总线工作状态。测量点的查找，一方面需要考虑连接的方便性，另一方面需要考虑故障排查的便利性，通常可以根据维修资料的建议，或者部位图/电路图的指导，选择适合的位置。

对在线总线进行分析时，首先获取该在线总线的特点，如通信协议、传输速率、线路特点、连接特性、测量位置等，诊断设备在与该总线上的ECU通信的同时，示波器在测量位置处获取总线上的通信信号波形，并把采集到的通信信号波形传送至诊断设备，诊断设备将该通信信号波形与标准通信信息进行比较，确定该在线总线当前的通信状态，或者具体的故障类型，例如：无故障、对电源短路、对地短路、总线互相短路或者总线开路等。

综上，该汽车总线故障分析方法能够根据总线的通信状态自动判断是否需要对总线进行故障分析，且当需要对总线进行故障分析时，根据总线的总线类型，确定对应的故障分析方案，针对不同的总线类型，确定不同的故障分析方案，针对性强，自动完成故障分析，提高分析效率，且该分析方法减少用户的介入，操作简单，使用方便，进而提升用户体验。

在一些实施例中，在确定总线的故障类型之后，还可以通过拓扑图表示总线目前的故障类型，同时对于无法通讯的汽车控制单元，标记其无法通讯的持续时长。具体地，如图9所示，该方法还包括：

步骤S25：根据所述总线和所述汽车控制单元，建立拓扑图；

步骤S26：在所述拓扑图中，对所述总线的总线类型和所述汽车控制单元的通讯状态进行标记；

步骤S27：若所述汽车控制单元无法通讯，标记所述汽车单元无法通讯的持续时长；

步骤S28：显示各所述总线的故障分析状态。

在拓扑图中，不同的总线类型的总线可用不同的颜色进行表示，还可用不同颜色的方框表示不同通讯状态的汽车控制单元，如图10所示，在该总线分析拓扑图中，对能够通信状态的ECU和不能通信状态的ECU填充不同的颜色，标注不同的状态，对不能通信的ECU，同时标注信号无响应的时间，具体地，正常通信状态的ECU用绿色方框表示，例如：BCMii、ABS、PAM以及TCM单元。有故障的ECU用橙色方框表示，例如：PCM单元。无应答的ECU用灰色方框表示，例如：AHCM、DDM、ACM、IPC、GPSM、HVAC、FCIM、TCU以及RCM单元等。同时，对于无应答的ECU，还标记出无应答的持续时长，例如：AHCM单元无应答的持续时长为05:188，DDM单元无应答的持续时长为8:188，ACM单元无应答的持续时长为2:000，因此，用户可直接观察到ECU无法通讯的持续时长，比较直观，更加清楚、方便。

在拓扑图的上部，显示诊断设备诊断出的各个总线的检测状态以及对应的故障类型，例如：检测状态可显示为：当前状态：MS-CAN对电源短路，前一次状态：I-CAN对地短路，前一次状态：HS-CAN通行正常。

在诊断设备完成通信扫描后，可以观察到部分总线发生故障，部分总线通信OK，部分总线通信恢复正常。在分析出总线故障类型后，一般采用节点法对故障点进行定位。在总线中找一个ECU节点断开总线，测量断开节点两侧的总线信号，判断故障发生在断开节点分割后的哪一侧，逐步缩小分析范围，最终定位故障点。在断开部分节点后，继续进行通信检查，从拓扑图上观察通信状态的变化，总线通信是否恢复，逐渐缩小分析范围，即可定位故障发生的具体位置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种汽车总线故障分析方法，其特征在于，所述方法包括：

通过汽车的数据连接接口获取所述汽车的总线的通信状态；

根据所述总线的所述通信状态，判断是否需要对所述总线进行故障分析；

若为是，确定所述总线的总线类型，所述总线类型包括诊断总线和在线总线中的一种，所述诊断总线是指直接与所述数据连接接口连接的总线，所述在线总线是指所述汽车中除所述诊断总线外的其它总线；

根据所述总线类型，确定针对所述总线的故障分析方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过汽车的数据连接接口获取所述汽车的通信状态，包括：

对与所述总线连接的汽车控制单元进行通讯扫描，通过所述数据连接接口获取通讯扫描时所述总线的第一通信数据；

根据所述第一通信数据获取所述汽车的所述通信状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述汽车的所述通信状态包括部分ECU无应答、反馈通信故障码、总线关闭以及无法通信中的一种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述汽车的所述通信状态，判断是否需要对所述汽车的总线进行故障分析，包括：

若所述总线的所述通信状态为总线关闭或者无法通信，则需要对所述总线进行故障分析；

若所述总线的所述通信状态为部分ECU无应答或反馈通信故障码，则根据所述第一通信数据，确定发生异常的所述汽车控制单元的个数，当发生异常的所述汽车控制单元的个数大于或等于预设阈值时，则需要对所述总线进行故障分析。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述总线的总线类型，包括：

获取所述总线的特征信息，根据所述特征信息确定所述总线的所述总线类型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述总线的特征信息包括连接方式、总线属性、总线编号中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述总线的所述总线类型为所述诊断总线，所述根据所述总线类型，确定针对所述总线的故障分析方案，包括：

通过所述汽车的数据连接接口获取所述总线的通信电压；

获取所述总线的总线协议，根据所述总线类型和所述总线协议，获取所述总线的标准通信信息；

根据所述通信电压和所述标准通信信息确定所述总线的故障类型。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述总线的所述总线类型为所述在线总线或所述诊断总线，所述根据所述总线类型，确定针对所述总线的故障分析方案，包括：

通过所述汽车的数据连接接口获取所述总线的通信信号波形；

根据所述通信信号波形获取所述通信信号波形的波形特征；

获取所述总线的总线协议，根据所述总线类型和所述总线协议，获取所述总线的标准通信信息；

根据所述波形特征和所述标准通信信息确定所述总线的故障类型。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述总线的故障类型包括对电源短路、对地短路、互相短路、总线开路、电源异常以及接地异常中的至少一个。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述总线的故障类型之后，所述方法还包括：

根据所述总线和所述汽车控制单元，建立拓扑图；

在所述拓扑图中，对所述总线的总线类型和所述汽车控制单元的通讯状态进行标记；

若所述汽车控制单元无法通讯，标记所述汽车单元无法通讯的持续时长；

显示各所述总线的故障分析状态。

11.一种诊断设备，应用于汽车的总线，其特征在于，所述总线用于连接各个汽车控制单元，所述诊断设备包括：控制器以及通信接口；

所述通信接口用于通信连接所述汽车；

所述控制器包括至少一个处理器以及存储器，所述存储器和所述接口设备均与所述至少一个处理器通信连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

12.一种汽车总线故障分析系统，应用于汽车的总线，所述总线用于连接各个汽车控制单元，其特征在于，所述汽车总线故障分析系统包括:

如权利要求11所述的诊断设备，所述诊断设备通信连接所述汽车控制单元。

13.根据权利要求12所述的汽车总线故障分析系统，其特征在于，所述汽车总线故障分析系统还包括：示波器；

所述示波器与所述诊断设备通信连接，用于采集所述总线上的通信信号波形，并将所述通信信号波形的数据传送至所述诊断设备。

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