用于控制器局域網(wǎng)絡中的斷路線路故障檢測和診斷的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于控制器局域網(wǎng)絡中的斷路線路故障檢測和診斷的方法 和裝置
[0001] 相關申請的交叉引用 陽00引本申請主張2014年5月27日提交的申請?zhí)枮镹O. 62/003,337的美國臨時申請的 權益，其通過參考并入本文中。
技術領域
[0003] 本發(fā)明設及用于控制器局域網(wǎng)絡中的通信的故障隔離。
【背景技術】
[0004] 在本部分中的敘述僅提供與本發(fā)明相關的背景信息。因而，運樣的敘述不是意在 構成承認是現(xiàn)有技術。 陽〇化]車輛系統(tǒng)包括多個子系統(tǒng)，舉例說明包括發(fā)動機、變速器、車座/操縱部、制動器、HVACW及乘員保護?？蒞使用多個控制器來監(jiān)測和控制子系統(tǒng)的操作?？刂破骺蒞構造為 經(jīng)由控制器局域網(wǎng)絡絡（CAN)進行通信，W響應于操作者指令、車輛操作狀態(tài)W及外部條 件協(xié)調(diào)車輛的操作。在其中一個控制器中可能發(fā)生故障，故障經(jīng)由CAN總線影響通信。
[0006] 網(wǎng)絡例如CAN的拓撲是指網(wǎng)絡元件之間的連接布置，并且優(yōu)選地包括具有互連或 分散的電源、接地或通信鏈路的多個節(jié)點。物理拓撲描述的是包括鏈路和節(jié)點的物理元件 的布置或布局，其中節(jié)點包括控制器和其他連接設備，并且鏈路包括適當?shù)碾娎|、線路、印 制線路板（PWB)、印制電路板（PCB)、柔性帶等形式的電源、接地或者通信鏈路。邏輯拓撲描 述的是采用電源、接地或通信鏈路的節(jié)點之間的網(wǎng)絡內(nèi)的數(shù)據(jù)消息流、電源或接地。已知的 CAN系統(tǒng)采用總線拓撲，用于所有控制器之間的通信連接，其可W包括線性拓撲、星型拓撲、 或者星型拓撲和線性拓撲的組合。已知的CAN系統(tǒng)對所有控制器采用電源線和地線的分離 的電源和接地拓撲。已知的控制器通過在不同周期在CAN總線上發(fā)送的消息互相通信。
[0007] 已知的系統(tǒng)在消息接收控制器處檢測故障，其中在控制器的交互作用層處使用信 號監(jiān)督和信號暫停監(jiān)測來完成對消息的故障檢測。故障可W報告為通信丟失，例如通信數(shù) 據(jù)消息的丟失。運種檢測系統(tǒng)一般不能識別導致故障的根源，而且也不能區(qū)分瞬時故障和 間歇故障。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽00引一種控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，包括：具有CAN-H線路和CAN-L線路的CAN總線；一 對CAN總線端子，位于CAN總線的相對端部，每個端子具有對應的已知端子電阻值；多個節(jié) 點，包括控制器，其中所述控制器中的至少一個為監(jiān)測控制器。所述監(jiān)測控制器包括用于檢 測在CAN總線上存在線路斷路故障的檢測控制程序，包括：確定CAN總線電阻；和基于確定 的CAN總線電阻和所述端子電阻值來確定CAN總線上的線路斷路故障。
[0009] 1、一種控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，包括：
[0010] CAN總線，具有CAN-H線路和CAN-L線路；
[0011] 一對CAN總線端子，位于所述CAN總線的相對端部，每個端子具有對應的已知端子 電阻值；
[0012] 多個節(jié)點，包括控制器，其中所述控制器中的至少一個包括監(jiān)測控制器；并且
[0013] 所述監(jiān)測控制器包括用于檢測在所述CAN總線上存在線路斷路故障的檢測控制 程序，包括W下步驟：
[0014] 確定CAN總線電阻；和
[0015] 基于確定的CAN總線電阻和所述端子電阻值來確定所述CAN總線上的線路斷路故 障。
[0016] 2、如方案1所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN),其中確定CAN總線電阻的步驟包括W下 步驟：
[0017] 測量所述CAN-H線路和所述CAN-L線路之間的CAN總線電壓差； 陽01引確定CAN總線電流；W及
[0019] 基于所述CAN總線電壓差和所述CAN總線電流確定所述CAN總線電阻。
[0020] 3、如方案2所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，其中確定CAN總線電流的步驟包括W下 步驟：
[0021] 測量CAN總線電流經(jīng)過的已知電阻上的電壓降；
[0022] 基于所述電壓降和所述已知電阻來確定所述CAN總線電流。
[0023] 4、如方案1所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN),其中基于確定的CAN總線電阻和所述端 子電阻值來確定所述CAN總線上的線路斷路故障的步驟包括W下步驟：
[0024] 比較所述確定的CAN總線電阻與第一電阻值，所述第一電阻值等于所述端子電阻 值的并聯(lián)組合電阻值；
[00巧]比較所述確定的CAN總線電阻與第二電阻值，所述第二電阻值等于所述端子電阻 值中的一個電阻值；W及
[00%] 當所述確定的CAN總線電阻W第一預定量不同于所述第一電阻值并且所述確定 的CAN總線電阻W第二預定量不同于所述第二電阻值時，確定在所述CAN總線上發(fā)生線路 斷路故障。
[0027]5、如方案2所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，其中基于確定的CAN總線電阻和所述端 子電阻值來確定所述CAN總線上的線路斷路故障的步驟包括W下步驟：
[0028] 比較所述確定的CAN總線電阻與第一電阻值，所述第一電阻值等于所述端子電阻 的并聯(lián)組合電阻值；
[0029] 比較所述確定的CAN總線電阻與第二電阻值，所述第二電阻值等于所述端子電阻 值中的一個電阻值；W及
[0030] 當所述確定的CAN總線電阻W第一預定量不同于所述第一電阻值并且所述確定 的CAN總線電阻W第二預定量不同于所述第二電阻值時，確定在所述CAN總線上發(fā)生線路 斷路故障。
[0031]6、如方案1所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，其中每個CAN總線端子包括分裂端子， 該分裂端子包括聯(lián)接在所述CAN-H線路和所述CAN-L線路之間的一對串聯(lián)電阻、和聯(lián)接在 所述電阻之間的節(jié)點和地面之間的電容；
[0032] 其中所述監(jiān)測控制器還包括用于診斷所述CAN總線上的線路斷路故障的故障類 型的診斷控制程序，包括w下步驟： 陽03引 同時測量CAN-H電壓和CAN-L電壓；W及
[0034] 基于所述CAN-H電壓和CAN-L電壓的總和的比較，將所述故障類型確定為CAN-H 線路斷路、CAN-L線路斷路和雙線路斷路中的一種。
[0035] 7、如方案1所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，其中每個CAN總線端子包括分裂端子， 該分裂端子包括聯(lián)接在所述CAN-H線路和所述CAN-L線路之間的一對串聯(lián)電阻、和聯(lián)接在 所述電阻之間的節(jié)點和地面之間的電容；并且
[0036] 其中所述監(jiān)測控制器還包括用于診斷所述CAN總線上的線路斷路故障的故障類 型的診斷控制程序，包括W下步驟：
[0037] 異步地測量CAN-H電壓和CAN-L電壓；W及
[0038] 基于所述CAN-H電壓和CAN-L電壓的單獨比較，將所述故障類型確定為CAN-H線 路斷路、CAN-L線路斷路和雙線路斷路中的一種。
[0039] 8、如方案1所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，其中每個CAN總線端子包括標準端子， 該標準端子包括聯(lián)接在所述CAN-H線路和所述CAN-L線路之間的電阻；并且
[0040] 其中所述監(jiān)測控制器還包括用于診斷所述CAN總線上的線路斷路故障的故障類 型的診斷控制程序，包括W下步驟：
[0041] 測量CAN-H電壓和CAN-L電壓；W及 陽0創(chuàng)基于所述CAN-H電壓和CAN-L電壓的總和的比較，將所述故障類型確定為CAN-H線路斷路、CAN-L線路斷路和雙線路斷路中的一種。
[0043] 9、一種控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，包括多個CAN元件，該CAN元件包括通信總線和多 個控制器，所述控制器局域網(wǎng)絡包括：
[0044] 雙線制通信總線，包括第一端子和第二端子，每個端子包括電連接在所述通信總 線的第一線路和第二線路之間的已知終端電阻；
[0045] 多個控制器，信號地連接到所述通信總線；
[0046] 監(jiān)測控制器，經(jīng)由第一分流電阻器信號地連接到所述通信總線的第一線路，并經(jīng) 由第二分流電阻器信號地連接到所述通信總線的第二線路，所述第一分流電阻器和第二分 流電阻器的電阻相等；
[0047] 所述監(jiān)測控制器監(jiān)測所述第二分流電阻器上的第一電壓（Vs)，監(jiān)測所述通信總線 的第一線路和第二線路之間的第二電壓（v?w)，監(jiān)測所述通信總線的第二線路和電接地之 間的第=電壓（Vh)，W及監(jiān)測所述通信總線的第一線路和地面之間的第四電壓（\)，所述 監(jiān)測控制器基于所述第一電壓和第二電壓W及第二分流電阻器的電阻計算所述通信總線 的電阻；
[0048] 當計算的所述通信總線的電阻等于端子的已知終端電阻時，所述監(jiān)測控制器檢測 在所述雙線制通信總線中存在線路斷路故障；并且
[0049] 所述監(jiān)測控制器基于Vh和多斷所述第一線路中的線路斷路故障、所述第二線路 中的線路斷路故障W及所述第一線路和第二線路兩者中的線路斷路故障中的一種。
[0050] 10、如方案9所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，其中每個端子包括分裂端子，該分裂 端子包括聯(lián)接在所述通信總線的第一線路和所述通信總線的第二線路之間的一對串聯(lián)電 阻、和聯(lián)接在所述串聯(lián)電阻之間的節(jié)點和地面之間的電容。
[0051]11、如方案9所述的控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，其中每個端子包括標準端子，該標準 端子包括聯(lián)接在所述通信總線的第一線路和所述通信總線的第二線路之間的電阻。
[0052]12、一種控制器局域網(wǎng)絡（CAN)，包括： 陽05引 CAN總線，包括CAN-H線路和CAN-L線路；
[0054] 一對CAN總線端子，位于所述CAN總線的相對端部，每個端子具有對應的已知端子 電阻值； 陽化5] 多個節(jié)點，包括控制器，其中所述控制器中的至少一個包括監(jiān)測控制器；并且
[0056] 所述監(jiān)測控制器包括用于檢測在所述CAN總線上存在線路斷路故障的檢測控制 程序，包括W下步驟：
[0057] 確定CAN總線電阻；
[0058] 比較確定的CAN總線電阻與第一電阻值，所述第一電阻值等于所述端子電阻值的 并聯(lián)組合電阻值；
[0059] 比較確定的CAN總線電阻與第二電阻值，所述第二電阻值等于所述端子電阻值中 的一個電阻值；W及
[0060] 當確定的CAN總線電阻W第一預定量不同于所述第一電