CN115981289A - 一种can特定帧唤醒的故障诊断处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CAN特定帧唤醒的故障诊断处理方法，涉及BMS嵌入式汽车电子技术领域，初始化阶段读取故障状态位查看故障并上报给整车，清除故障状态位和警告状态位，对CAN收发器初始化写入配置参数；运行阶段中读取CAN收发器中的实际配置参数，并诊断其与预期写入的配置参数是否一致，若不一致则警告状态位为1；预休眠阶段中若警告状态位为1，则进行故障诊断处理，重新向CAN收发器写入配置参数，若写入不成功则故障状态位为1；下次进入初始化阶段后读取故障状态位查看故障并上报给整车。本发明能够诊断CAN收发器配置参数的正确性，在诊断出故障的同时执行故障处理策略来尝试修复，确保CAN特定帧唤醒功能的正确性。
Description
技术领域
本发明涉及BMS嵌入式汽车电子技术领域，尤其是一种CAN特定帧唤醒的故障诊断处理方法。
背景技术
BMS作为新能源汽车动力电池管理***，一个非常重要的功能就是CAN总线通信功能，而现有的整车都需要具备远程唤醒功能，即通过CAN报文来唤醒BMS进行工作，为了明确唤醒BMS正常工作的ECU(电子控制单元)，整车会规定特定帧唤醒ID来唤醒BMS，除了这些规定好的ECU发出的特定帧唤醒ID能唤醒BMS，总线上其他的任何ID报文均不能唤醒BMS工作。
现有的唤醒BMS的硬件方案整体框图如图1所示，在BMS休眠状态下，SBC电源模块不会输出5V电给MCU(微控制单元)，这时候整个***仅CAN收发器和SBC电源模块有铅酸(KL30)的常电12V，此时CAN总线上若有特定唤醒帧ID报文，则会先唤醒CAN收发器，CAN收发器被唤醒后会给唤醒脚Wake输出一个高电平，这个唤醒脚Wake的高电平将唤醒SBC电源模块，使其输出5V供电给MCU(微控制单元)让其正常工作，此时BMS***就被唤醒了。配合该硬件方案的软件处理方法：在MCU开始工作时候，通过SPI总线对CAN收发器进行初始化配置，配置CAN收发器的特定帧唤醒ID和使能，这样在BMS休眠后CAN收发器可按配置的特定帧唤醒ID来进行唤醒输出，当CAN收发器接收到总线上特定唤醒帧ID与其配置的ID相同时才能进行唤醒输出。
在整车启动的时候铅酸供电可能会有较大幅度的抖动，或者在常规的整车检修时候会进行断铅酸再搭载铅酸的操作，这也会出现铅酸供电的大幅抖动。如图1所示，由于CAN收发器的常电是铅酸KL30供电，但是MCU的供电是SBC电源模块输出的5V供电，二者并不是同一路供电***，同时因为SBC电源模块内部是有升降压电路，因此铅酸供电的大幅抖动只要不是降至SBC电源模块的唤醒电压4V以下，SBC电源模块均能稳定输出5V供电给MCU，使MCU正常工作，但是当铅酸供电供给CAN收发器时，铅酸供电出现大幅抖动，使得CAN收发器的供电处于不稳定状态，在该状态下会出现以下两种情况：
一、可能会导致CAN收发器芯片非预期的复位，一旦CAN收发器芯片出现非预期的复位就会导致MCU初始化配置的特定帧唤醒ID和使能(配置参数)恢复默认值，从而导致下一次CAN特定帧唤醒功能失效；
二、可能会导致CAN收发器的SPI接收通信的异常，此时可能会出现单bit或多bit的数据错误，从而导致MCU写入到CAN收发器的实际配置参数值与预期配置参数值不一致，这也会导致下一次CAN特定帧唤醒功能失效。
若出现非预期的CAN特定帧唤醒功能失效，则会引发整车一系列相关功能的失效，如因远程无法唤醒BMS也就无法对整车进行热失控巡检功能，无法使用远程唤醒进行预约充电、预约加热等功能。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种CAN特定帧唤醒的故障诊断处理方法，能够诊断CAN收发器的配置参数的正确性，并在诊断出故障上报整车的同时执行相应的故障处理策略来尝试修复，以确保CAN特定帧唤醒功能的正确性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
一种CAN特定帧唤醒的故障诊断处理方法，包括以下步骤：
S1，在初始化阶段中，
S11，首先MCU读取存储非易失性存储器中的故障状态位WriteCanWakeError，若WriteCanWakeError=1，即表示上一次整车运行过程中CAN特定帧唤醒功能发生配置参数错误的故障，则上报该故障给整车，提醒整车进行CAN特定帧唤醒功能的检修；否则表示上一次整车运行过程中CAN特定帧唤醒功能未发生配置参数错误的故障；
S12，然后清除故障状态位和警告状态位，即故障状态位WriteCanWakeError=0，警告状态位WriteCanWakeWarning=0；
S13，随后进行整车的初始化配置，其中，MCU对CAN收发器进行初始化配置，配置参数包括特定帧唤醒ID和使能，即向CAN收发器写入特定帧唤醒ID即WakeID_Write和使能位数值即WakeE_Write；
S2，在运行阶段中，MCU周期性的读取CAN收发器中存储的实际特定帧唤醒ID即WakeID_Read和实际使能位数值即WakeE_Read，并周期性的诊断WakeID_Read和WakeE_Read分别与WakeID_Write和WakeE_Write的一致性；若WakeID_Read与WakeID_Write一致，且WakeE_Read与WakeE_Write一致，则表示诊断结果一致；否则表示诊断结果不一致；
在运行阶段中，若存在一次诊断结果为不一致，则记录警告状态位WriteCanWakeWarning=1，表示CAN特定帧唤醒功能出现配置参数错误的警告，并上报该警告给整车；否则表示CAN特定帧唤醒功能未出现配置参数错误的警告；
S3，在预休眠阶段中，根据运行阶段的诊断结果，若警告状态位WriteCanWakeWarning=1，即CAN特定帧唤醒功能出现配置参数错误的警告，则此时对CAN收发器的配置参数进行故障处理；否则，CAN特定帧唤醒功能未出现配置参数错误的警告，不需要对CAN收发器的配置参数进行故障处理，随后BMS进入休眠阶段；
其中，对CAN收发器的配置参数进行故障处理的具体方式为：
MCU对CAN收发器进行重新配置，先向CAN收发器写入特定帧唤醒ID即WakeID_Write和使能位数值即WakeE_Write，再通过读取CAN收发器中存储的实际特定帧唤醒ID即WakeID_Read和实际使能位数值即WakeE_Read，并诊断WakeID_Read、WakeE_Read分别与WakeID_Write、WakeE_Write的一致性；
若一致，则表示重新配置成功，然后清除故障状态位和警告状态位，即WriteCanWakeError=0，WriteCanWakeWarning=0，随后BMS进入休眠阶段；
若不一致，则表示重新配置失败，对重新配置的失败次数进行计数，记录失败次数WriteCanWakeCount加1；然后MCU对CAN收发器再次进行重新配置，直至重新配置的失败次数WriteCanWakeCount达到设定阈值，即表示CAN特定帧唤醒功能发生配置参数错误的故障，记录故障状态位WriteCanWakeError=1，并将此故障状态位WriteCanWakeError=1存储至非易失性存储器中，随后BMS进入休眠阶段。
本发明的优点在于：
（1）考虑到现有的CAN特定帧唤醒功能***软硬件方案在整车上可能会出现的非预期失效，本发明提供一种方法来诊断CAN收发器的配置参数的正确性，并在诊断出故障上报整车的同时执行相应的故障处理策略来尝试修复，确保CAN特定帧唤醒功能的正确性
（2）本发明只需增加软件的诊断和故障处理方法，无需对现有的唤醒BMS的硬件方案进行调整，即可避免在启动阶段或车辆检修工况下，由于铅酸供电大幅抖动导致可能出现的CAN特定帧唤醒功能失效，从而避免了一系列的整车其他功能的失效，本发明方法安全可靠，大幅度的提高了整车功能稳定性。
（3）由于初始化阶段中，整车对BMS的初始化时间是有要求的，因此本发明不在初始化阶段对CAN收发器的配置参数进行故障诊断处理，否则会导致初始化时间过长，影响整车性能表现。
（4）由于运行阶段中，MCU和CAN收发器之间需要不停的周期性发送和接收CAN报文，因此本发明不在运行阶段中对CAN收发器的配置参数进行故障诊断处理，否则可能会导致CAN收发器的其他异常。
（5）本发明在预休眠阶段中对CAN收发器的配置参数进行故障诊断处理，具体为：MCU对CAN收发器进行重新配置，以尝试解决配置参数错误的警告，若多次重新配置后，仍不能将正确的配置参数写入CAN收发器中，则记录CAN特定帧唤醒功能发生配置参数错误的故障，等待下次BMS进入初始化阶段被唤醒后，上报该故障警告状态位给整车，提醒整车进行该功能的检修。
附图说明
图1为现有的唤醒BMS的硬件方案整体框图。
图2为本发明的一种CAN特定帧唤醒的故障诊断处理方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
由图2所示，一种CAN特定帧唤醒的故障诊断处理方法，整个方法分别在三个阶段进行，包括初始化阶段、运行阶段、预休眠阶段。
S1，初始化阶段(Init)中，
S11，首先MCU读取存储在NVM(非易失性存储器)中的故障状态位WriteCanWakeError，若WriteCanWakeError=1，即表示上一次整车运行过程中CAN特定帧唤醒功能发生配置参数错误的故障，则上报该故障给整车，提醒整车进行CAN特定帧唤醒功能的检修；否则表示上一次整车运行过程中CAN特定帧唤醒功能未发生配置参数错误的故障；
S12，然后清除故障状态位和警告状态位，即故障状态位WriteCanWakeError=0，警告状态位WriteCanWakeWarning=0；
S13，随后进行整车新一轮的初始化配置，其中，MCU通过SPI总线对CAN收发器进行初始化配置，配置参数包括特定帧唤醒ID和使能，即向CAN收发器写入特定帧唤醒ID即WakeID_Write和使能位数值即WakeE_Write。
由于初始化阶段中，整车对BMS的初始化时间是有要求的，因此不能在初始化阶段对CAN收发器的配置参数进行故障诊断处理，否则会导致初始化时间过长，影响整车性能表现。
S2，运行阶段(Run)中，MCU周期性的通过SPI总线读取CAN收发器的寄存器中存储的实际特定帧唤醒ID即WakeID_Read和实际使能位数值即WakeE_Read，并周期性的诊断WakeID_Read、WakeE_Read与预期写入的WakeID_Write、WakeE_Write的一致性，若WakeID_Read与WakeID_Write一致，且WakeE_Read与WakeE_Write一致，则表示诊断结果一致；否则表示诊断结果不一致；
在运行阶段中，若存在一次诊断结果为不一致，则记录警告状态位WriteCanWakeWarning=1，表示CAN特定帧唤醒功能出现配置参数错误的警告，并上报该警告给整车；否则表示CAN特定帧唤醒功能未出现配置参数错误的警告。
由于运行阶段中，MCU和CAN收发器之间需要不停的周期性发送和接收CAN报文，因此不建议在运行阶段中对CAN收发器的配置参数进行故障诊断处理，否则可能会导致CAN收发器的其他异常。
S3，预休眠阶段中(PreSleep)，根据运行阶段的诊断结果，若警告状态位WriteCanWakeWarning=1，即CAN特定帧唤醒功能出现配置参数错误的警告，则此时对CAN收发器的配置参数进行故障处理，尝试解决该警告；否则，CAN特定帧唤醒功能未出现配置参数错误的警告，不需要对CAN收发器的配置参数进行故障处理，随后BMS进入休眠阶段(Sleep)；
其中，对CAN收发器的配置参数进行故障处理的具体方式为：
MCU对CAN收发器进行重新配置，先通过SPI总线向CAN收发器写入特定帧唤醒ID即WakeID_Write和使能位数值即WakeE_Write，再通过SPI总线读取CAN收发器中存储的实际特定帧唤醒ID即WakeID_Read和实际使能位数值即WakeE_Read，并诊断WakeID_Read、WakeE_Read与预期写入的WakeID_Write、WakeE_Write的一致性，
若一致，则表示重新配置成功，然后清除故障状态位和警告状态位，WriteCanWakeError=0，WriteCanWakeWarning=0，随后BMS进入休眠阶段(Sleep)；
若不一致，则表示重新配置失败，对重新配置的失败次数进行计数，记录失败次数WriteCanWakeCount加1，然后MCU对CAN收发器再次进行重新配置，直至重新配置的失败次数WriteCanWakeCount达到设定阈值，即表示CAN特定帧唤醒功能发生配置参数错误的故障，记录故障状态位WriteCanWakeError=1，并将此故障状态位WriteCanWakeError=1存储至NVM(非易失性存储器)中；随后BMS进入休眠阶段(Sleep)。本实施例中，失败次数WriteCanWakeCount的设定阈值为3次。
等待下次BMS进入初始化阶段被唤醒后，读取该故障状态位，上报该故障警告状态位给整车，提醒整车进行该功能的检修。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种CAN特定帧唤醒的故障诊断处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在初始化阶段中，
S11，首先MCU读取存储非易失性存储器中的故障状态位WriteCanWakeError，若WriteCanWakeError=1，即表示上一次整车运行过程中CAN特定帧唤醒功能发生配置参数错误的故障，则上报该故障给整车，提醒整车进行CAN特定帧唤醒功能的检修；否则表示上一次整车运行过程中CAN特定帧唤醒功能未发生配置参数错误的故障；
S12，然后清除故障状态位和警告状态位，即故障状态位WriteCanWakeError=0，警告状态位WriteCanWakeWarning=0；
S13，随后进行整车的初始化配置，其中，MCU对CAN收发器进行初始化配置，配置参数包括特定帧唤醒ID和使能，即向CAN收发器写入特定帧唤醒ID即WakeID_Write和使能位数值即WakeE_Write；
S2，在运行阶段中，MCU周期性的读取CAN收发器中存储的实际特定帧唤醒ID即WakeID_Read和实际使能位数值即WakeE_Read，并周期性的诊断WakeID_Read和WakeE_Read分别与WakeID_Write和WakeE_Write的一致性；若WakeID_Read与WakeID_Write一致，且WakeE_Read与WakeE_Write一致，则表示诊断结果一致；否则表示诊断结果不一致；
在运行阶段中，若存在一次诊断结果为不一致，则记录警告状态位WriteCanWakeWarning=1，表示CAN特定帧唤醒功能出现配置参数错误的警告，并上报该警告给整车；否则表示CAN特定帧唤醒功能未出现配置参数错误的警告；
S3，在预休眠阶段中，根据运行阶段的诊断结果，若警告状态位WriteCanWakeWarning=1，即CAN特定帧唤醒功能出现配置参数错误的警告，则此时对CAN收发器的配置参数进行故障处理；否则，CAN特定帧唤醒功能未出现配置参数错误的警告，不需要对CAN收发器的配置参数进行故障处理，随后BMS进入休眠阶段；
其中，对CAN收发器的配置参数进行故障处理的具体方式为：
MCU对CAN收发器进行重新配置，先向CAN收发器写入特定帧唤醒ID即WakeID_Write和使能位数值即WakeE_Write，再通过读取CAN收发器中存储的实际特定帧唤醒ID即WakeID_Read和实际使能位数值即WakeE_Read，并诊断WakeID_Read、WakeE_Read分别与WakeID_Write、WakeE_Write的一致性；
若一致，则表示重新配置成功，然后清除故障状态位和警告状态位，即WriteCanWakeError=0，WriteCanWakeWarning=0，随后BMS进入休眠阶段；
若不一致，则表示重新配置失败，对重新配置的失败次数进行计数，记录失败次数WriteCanWakeCount加1；然后MCU对CAN收发器再次进行重新配置，直至重新配置的失败次数WriteCanWakeCount达到设定阈值，即表示CAN特定帧唤醒功能发生配置参数错误的故障，记录故障状态位WriteCanWakeError=1，并将此故障状态位WriteCanWakeError=1存储至非易失性存储器中，随后BMS进入休眠阶段。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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