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CN105162651B - 用于控制器局域网络中的短路故障隔离的方法和装置 - Google Patents

用于控制器局域网络中的短路故障隔离的方法和装置 Download PDF

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CN105162651B CN201510510400.1A CN201510510400A CN105162651B CN 105162651 B CN105162651 B CN 105162651B CN 201510510400 A CN201510510400 A CN 201510510400A CN 105162651 B CN105162651 B CN 105162651B
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Abstract

本发明提供一种用于控制器局域网络中的短路故障隔离的方法和装置。一种控制器局域网络(CAN)包括CAN总线，该CAN总线具有CAN‑H线路、CAN‑L线路及位于CAN总线的相对端部的一对CAN总线端子。上述CAN还包括多个节点，该节点包括控制器，其中至少一个控制器是监测控制器。该监测控制器包括用于隔离CAN总线上的故障的检测控制程序，该检测控制程序包括测量CAN‑H线路电压、测量CAN‑L线路电压、以及基于该CAN‑H线路电压和该CAN‑L线路电压隔离短路故障。

Description

用于控制器局域网络中的短路故障隔离的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请主张2014年5月27日提交的申请号为NO.62/003,352的美国临时申请的权益，其通过参考并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于控制器局域网络中的通信的故障隔离。
背景技术
在本部分中的叙述仅提供与本发明相关的背景信息。因而，这样的叙述不是意在构成承认是现有技术。
车辆系统包括多个子系统，举例说明包括发动机、变速器、车座/操纵部、制动器、HVAC以及乘员保护。可以使用多个控制器来监测和控制子系统的操作。控制器可以构造为经由控制器局域网络络(CAN)进行通信，以响应于操作者指令、车辆操作状态以及外部条件协调车辆的操作。在其中一个控制器中可能发生故障，故障经由CAN总线影响通信。
网络例如CAN的拓扑是指网络元件之间的连接布置，并且优选地包括具有互连或分散的电源、接地或通信链路的多个节点。物理拓扑描述的是包括链路和节点的物理元件的布置或布局，其中节点包括控制器和其他连接设备，并且链路包括适当的电缆、线路、印制线路板(PWB)、印制电路板(PCB)、柔性带等形式的电源、接地或者通信链路。逻辑拓扑描述的是采用电源、接地或通信链路的节点之间的网络内的数据消息流、电源或接地。已知的CAN系统采用总线拓扑，用于所有控制器之间的通信连接，其可以包括线性拓扑、星型拓扑、或者星型拓扑和线性拓扑的组合。已知的CAN系统对所有控制器采用电源线和地线的分离的电源和接地拓扑。已知的控制器通过在不同周期在CAN总线上发送的消息互相通信。
已知的系统在消息接收控制器处检测故障，其中在控制器的交互作用层处使用信号监督和信号暂停监测来完成对消息的故障检测。故障可以报告为通信丢失，例如通信数据消息的丢失。这种检测系统一般不能识别导致故障的根源，而且也不能区分瞬时故障和间歇故障。
发明内容
一种控制器局域网络(CAN)包括CAN总线，该CAN总线具有CAN-H线路、CAN-L线路及位于CAN总线的相对端部的一对CAN总线端子。上述CAN还包括多个节点，该节点包括控制器，其中至少一个控制器是监测控制器。该监测控制器包括用于隔离CAN总线上的故障的检测控制程序，该检测控制程序包括测量CAN-H线路电压、测量CAN-L线路电压、以及基于该CAN-H线路电压和该CAN-L线路电压隔离短路故障。
1、一种控制器局域网络(CAN)，包括：
CAN总线，包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
多个节点，包括控制器，其中至少一个所述控制器包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的故障类型的检测控制程序，该检测控制程序包括下列步骤：
确定一组CAN总线参数；以及
基于所述CAN总线参数识别故障类型。
2、如方案1所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述一组CAN总线参数包括CAN-H线路电压和CAN-L线路电压，并且所述故障类型包括CAN总线短路故障。
3、如方案1所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述一组CAN总线参数还包括CAN总线电阻，并且所述故障类型还包括CAN总线断路故障。
4、如方案2所述的控制器局域网络(CAN)，其中基于所述CAN总线参数识别故障类型的步骤包括下列步骤：
将所述CAN-H线路电压、所述CAN-L线路电压以及所述CAN-H线路电压和所述CAN-L线路电压之间的压差与限定对应于各故障类型的多个故障特征的预定标准组进行比较；
当所述比较匹配所述故障特征中的一个时，识别故障类型。
5、如方案2所述的控制器局域网络(CAN)，其中确定一组CAN总线参数的步骤包括：
抽取预定数量的所述CAN-H线路电压和所述CAN-L线路电压的测量值；并且
其中基于所述CAN总线参数识别故障类型的步骤包括：
将CAN-H线路电压和CAN-L线路电压的每个测量值提供给预定的故障特征矩阵，该故障特征矩阵包括一组预定测试及包括相应的CAN总线故障特征的所述测试的预定组合；
对于每个测试，计数通过测试的相应数量；
对于每个CAN总线故障特征，相对于相应的预定计数对应性阈值来评估每个测试的测试通过数量；以及
从所述矩阵输出与任意评估对应的故障类型的识别，其中对于每个相关测试获得每个计数对应性阈值。
6、如方案2所述的控制器局域网络(CAN)，其中确定一组CAN总线参数的步骤包括下列步骤：
采样预定数量的数据点，该数据点包括相应的CAN-H线路电压和相应的CAN-L线路电压。
7、如方案6所述的控制器局域网络(CAN)，其中基于所述CAN总线参数识别故障类型的步骤包括下列步骤：
对所述数据点进行一组通过/失败测试；
对于每个测试，产生通过计数；
对于每个故障类型，相对于各自的计数要求评估所述通过计数；以及
当满足与故障类型对应的所有各自的计数要求时，识别该故障类型。
8、如方案6所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
9、如方案7所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
10、一种控制器局域网络(CAN)，包括：
CAN总线，包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
包括控制器的多个节点，其中所述控制器中的至少一个包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的多个故障类型的控制程序，该控制程序包括下列步骤：
采样预定数量的数据点，该数据点包括相应的CAN-H线路电压和相应的CAN-L线路电压；
对所述数据点进行一组通过/失败测试；
对于每个测试，产生通过计数；
对于每个故障类型，相对于各自的计数要求评估所述通过计数；以及
当满足与故障类型对应的所有各自的计数要求时，识别该故障类型。
11、如方案10所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
12、一种控制器局域网络(CAN)，包括：
CAN总线，包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
包括控制器的多个节点，其中所述控制器中的至少一个包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的多个故障类型的控制程序，该控制程序包括下列步骤：
采样预定数量的数据点，该数据点包括预定CAN总线参数；
对所述数据点进行一组通过/失败测试；
对于每个测试，产生通过计数；
对于每个故障类型，相对于各自的计数要求评估所述通过计数；以及
当满足与故障类型对应的所有各自的计数要求时，识别该故障类型。
13、如方案12所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述预定CAN总线参数包括CAN-H线路电压、CAN-L线路电压和CAN总线电阻，并且其中所述故障类型包括CAN总线短路故障和CAN总线断路故障。
14、如方案12所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述预定CAN总线参数包括CAN-H线路电压、CAN-L线路电压，并且其中所述故障类型包括CAN总线短路故障。
15、如方案12所述的控制器局域网络(CAN)，其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
附图说明
现在将参考附图举例描述一个或多个实施例，其中：
图1示出了根据本发明的包括具有CAN总线和多个节点例如控制器的控制器局域网络络(CAN)的车辆；
图2示出了根据本发明的与图1的CAN相似的集成控制器局域网络，包括多个节点(例如控制器)、监测控制器及双线制CAN总线，该双线制CAN总线包括以分裂终端配置电连接在端子之间的线缆CAN-H和CAN-L；
图3示出了根据本发明的用于监测双线制CAN的示例性短路故障检测和隔离程序300，该双线制CAN包括两条双线制CAN总线，其包括图2所示的以分裂终端配置电连接在端子之间的线缆CAN-H和CAN-L；
图4-1示出了根据本发明的无故障存在时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形；
图4-2示出了根据本发明的存在CAN断路故障时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形；
图4-3示出了根据本发明的存在CAN-H和CAN-L之间短路时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形；
图4-4示出了根据本发明的存在CAN-H和接地间短路故障时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形；
图4-5示出了根据本发明的存在CAN-L和接地间短路故障时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形；
图4-6示出了根据本发明的存在CAN-H和电源间短路故障时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形；
图4-7示出了根据本发明的存在CAN-L和电源间短路故障时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形。
具体实施方式
现在参考附图，其中附图仅是为了示出某些示例性实施例，而不是为了限制本发明，图1示出了包括控制器局域网络(CAN)50的车辆8，控制器局域网络(CAN)50包括CAN总线15和多个节点，即，控制器10、20、30和40。术语“节点”是指信号地连接到CAN总线15并且能够通过CAN总线15发送、接收或转发信息的任何有源电子设备。每个控制器10、20、30和40信号地连接到CAN总线15并且电连接到电力网60和接地网70。每个控制器10、20、30和40包括电子控制器或者其他车载设备，其构造为监测或控制车辆8的子系统的操作，并且经由CAN总线15进行通信。在一个实施例中，其中一个控制器例如控制器40构造为监测CAN 50和CAN总线15，并且在本文中可以称为CAN控制器。CAN 50的图示实施例是CAN的非限制性示例，其可以以多种系统配置中的任意一种使用。
CAN总线15包括多个通信链路，包括在控制器10和20之间的第一通信链路51、在控制器20和30之间的第二通信链路53、以及在控制器30和40之间的第三通信链路55。电力网60包括电源62，例如电池，其电连接到第一电源总线64和第二电源总线66，以经由电源链路向控制器10、20、30和40提供电力。如图所示，电源62经由以串联配置布置的电源链路连接到第一电源总线64和第二电源总线66，其中电源链路69将第一电源总线64和第二电源总线66相连。第一电源总线64经由以星型配置布置的电源链路连接到控制器10和20，其中电源链路61将第一电源总线64和控制器10相连，并且电源链路63将第一电源总线64连接到控制器20。第二电源总线66经由以星型配置布置的电源链路连接到控制器30和40，其中电源链路65将第二电源总线66和控制器30相连，并且电源链路67将第二电源总线66连接到控制器40。接地网70包括车辆接地线72，其连接到第一接地总线74和第二接地总线76，以经由接地链路向控制器10、20、30和40提供电接地。如图所示，车辆接地线72经由以串联配置布置的接地链路连接到第一接地总线74和第二接地总线76，其中接地链路79将第一接地总线74和第二接地总线76相连。第一接地总线74经由以星型配置布置的接地链路连接到控制器10和20，其中接地链路71将第一接地总线74和控制器10相连，并且接地链路73将第一接地总线74连接到控制器20。第二接地总线76经由以星型配置布置的接地链路连接到控制器30和40，其中接地链路75将第二接地总线76和控制器30相连，并且接地链路77将第二接地总线76连接到控制器40。可以采用具有相似效果的用于控制器10、20、30和40和CAN总线15的通信、电源和接地的分布的其他拓扑。
控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器以及类似的术语表示以下部件中的一个或多个的任何一种或各种组合：专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序或者例行程序的中央处理单元(优选微处理器)及相关联的内存和存储器(只读存储器、可编程只读存储器、随机存取存储器、硬盘驱动器等)、组合逻辑电路、输入/输出电路和设备、适当的信号调节缓冲电路、以及提供所述功能的其它部件。软件、固件、程序、指令、例行程序、代码、算法以及类似的术语表示包括校准和查找表在内的任何指令集。所述控制模块具有一组控制例行程序，通过执行这组例行程序来提供期望的功能。例行程序由例如中央处理单元执行，例行程序是可操作的以监测来自感测设备和其它联网控制模块的输入，并执行控制和诊断例行程序来控制致动器的操作。在正在进行的发动机工作和车辆运行期间，可以以定期间隔(例如每100微秒、3.125、6.25、12.5、25和100毫秒)执行例行程序。替代地，可以响应于事件的发生来执行例行程序。
控制器10、20、30和40每个经由CAN总线15跨过CAN 50发送和接收消息，对于不同的控制器，消息传输速率以不同的周期发生。CAN消息具有已知的预定格式，其在一个实施例中包括帧开始(SOF)、标识符(11位标识符)、单向远程发送请求(RTR)、主导单向标识符扩展(IDE)、保留位(r0)、4位的数据长度代码(DLC)、长达64位的数据(DATA)、16位的循环冗余校验(CRC)、2位的应答(ACK)、7位的帧结束(EOF)以及3位的帧间间隔(IFS)。CAN消息可能被破坏，其中已知的错误包括填充错误、格式错误、ACK错误、位1错误、位0错误以及CRC错误。使用错误来产生错误警报状态，包括主动错误状态、被动错误状态、以及总线掉线错误状态中的一个。主动错误状态、被动错误状态以及总线掉线错误状态是基于增加数量的已检测总线错误帧即增加的总线错误计数来分配的。已知的CAN总线协议包括提供整个网络数据一致性，这会导致本地错误的全局化。这样允许故障的非静止控制器在CAN总线15上破坏来源于另一个控制器的消息。故障的非静止控制器在本文中是指主动故障控制器。当其中一个控制器被分配总线掉线错误状态时，它在一段时间内被禁止在CAN总线上通信。这包括禁止受影响的控制器接收消息和发送消息，直到重置事件发生，这可以当控制器无效时经过了一段时间之后发生。因此，当主动故障控制器被分配总线掉线错误状态时，它在一段时间内被禁止在CAN总线上通信，并且在它无效的时间周期期间不能在CAN总线上破坏其他消息。
图2示出了与参考图1所示的CAN相似的集成控制器局域网络的一个实施例，包括双线制CAN总线，该CAN总线包括以分裂终端配置电连接在端子205和207之间的线缆CAN-H201和CAN-L 203。每个端子经由相应的一对电阻器及相应的电容元件电连接到地面。每对中的电阻器都是串联，而且这一对在一端联接到CAN-H线路，并且在另一端联接到CAN-L线路。将图中左边的端子用上电阻器RL1和下电阻器RL2标记，而将图中右边的端子用上电阻器RR1和下电阻器RR2标记。上电阻器RL1和RR1在总线的相对端部各连接到CAN-H总线线路，而下电阻器RL2和RR2在总线的相对端部各连接到CAN-L总线线路。将每个端子中的电容器以C表示，其联接在地面与各对电阻器之间的节点之间。因而，在分裂终端配置中，每个端子都具有等于各对上下电阻器的串联组合的总电阻。并且，CAN总线的总电阻(即CAN-H线路和CAN-L线路之间)基本上等于并联的端子的终端电阻。在一个实施例中，所有的端子电阻器都具有相等的电阻值60欧姆，且电容元件都具有相等的电容值4.7nF。因此每个端子具有等于120欧姆的总电阻。并且，CAN总线的总电阻(即CAN-H线路和CAN-L线路之间)基本上等于60欧姆。设想替代配置，其中每个端子的总电阻彼此相等，但上电阻器和下电阻器分别具有不同的电阻值。设想替代配置，其中每个端子的总电阻彼此相等，上电阻器的电阻彼此相等，下电阻器的电阻彼此相等，但是上电阻器和下电阻器的电阻彼此不相等。在任意设想的替代配置中，可以期望CAN总线的总电阻(即CAN-H线路和CAN-L线路之间)基本上等于60欧姆或一些其他行业标准值。分裂终端配置通过消除共模误差来提高电磁兼容性。
多个节点(例如控制器ECU1 209、ECU2 211、ECU3 213和ECU-M 215)信号地连接到CAN。如图所示，ECU-M 215为监测控制器。每个控制器可以都能够监测并提供与关于ECU-M215描述的相同或相似的诊断功能。
监测控制器ECU-M 215包括CAN收发装置217，该收发装置包括信号发送器219、偏置控制器221及接收器223，其分别经由第一和第二分流电阻器(RS1 237，RS2 239)信号地连接到CAN总线的线缆CAN-H 201和CAN-L 203。第一和第二分流电阻器为高精度低阻抗装置，优选地其各具有等于或近似1.0欧姆的电阻值，并且优选地具有相同的电阻值。监测控制器ECU-M 215还包括微控制器(MCU)225，其信号地连接到多个模拟-数字转换器(ADC1 227、ADC2 229、ADC3 231、ADC4 233)及多个可执行控制程序。
如在一个实施例中所示，ADC1 227电配置为监测跨过RS1 237的电压(VS)，ADC2229电配置为监测CAN-H 201线路和电接地之间的电压(VH)，ADC3 231电配置为监测通信总线的CAN-H 201线路和CAN-L 203线路之间的电压(VCAN)，以及ADC4 233电配置为监测CAN-L203线路和地面之间的电压(VL)。ADC1 227和ADC3 231及其相关测量是可选的。
图4-1至图4-7表示与经过CAN总线的信号通信相关联的多数量据图表，其包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形。这样的数据图表对于理解表1所示的各种CAN总线故障和所产生的电压是有用的。图4-1表示无故障存在时的包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形的数据图表。图4-2表示存在CAN断路故障时的包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形的数据图表。图4-3表示存在CAN-H和CAN-L之间短路时的包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形的数据图表。图4-4表示存在CAN-H和接地间短路故障时的包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形的数据图表。图4-5表示存在CAN-L和接地间短路故障时的包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形的数据图表。图4-6表示存在CAN-H和电源间短路故障时的包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形的数据图表。图4-7表示存在CAN-L和电源间短路故障时的包括来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的波形的数据图表。
对应于各种CAN总线故障的CAN-H电压的电压电平VH和CAN-L电压的电压电平VL在表1中表示，该表可以使用来自于实际CAN总线硬件、设计数据或上述资源的组合的经验数据来创建。表1对于分析相对于针对各种短路故障呈现的预定特征的各种绝对和相对电压组合以及由此得出与每个这样的短路故障对应的独特的测试组合是有用的，并且对于短路故障隔离是有用的。
表1
提供电压(VH)和电压(VL)用于一组测试或者单个电压或某些电压组合的比较。关于对单个或组合电压执行的测试或比较，每个测试要么通过要么失败。每个测试指示某一特性，其对于与测试的某些其他特性结合以隔离CAN总线故障是有用的。这样的测试的各种这样的组合提供对应CAN总线故障的特征。这些各种测试和CAN总线故障可以建模为二维阵列或故障特征矩阵，其示例在表2中列出，其表示关于CAN-H和CAN-L电压的各种测试的相互排斥的组合。优选地将这种故障特征矩阵编码，用于在监测控制器中参照或执行，其中将CAN-H电压VH和CAN-L电压VL作为输入并且将CAN故障的确定作为输出。
参考表2描述了示例性测试，其包括来自CAN-L总线线路的范围在1至5伏特之间(1＜VL＜5)的VL的比较、来自CAN-H总线线路的等于或近似电池电压(VH＞Vbat-2V)的VH的比较，、来自CAN-L总线线路的等于或近似接地电压(VL＜0.2V)的VL的比较、来自CAN-H总线线路的落在1至5V之间(1＜VH＜5)的VH的比较、来自CAN-H总线线路的在3V至5V之间同时来自CAN-H总线线路的VH和来自CAN-L总线线路的VL之间的压差大于0.5伏特(3＜VH＜5且|VH-VL|＞0.5)的VH的比较。与各种故障类型相关联的电压及其压差是对于特定系统的示例，并且可以根据特定系统的电气配置的详细情况而变化。处于正常运行和存在每种故障时的来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的特征在于，基于VH和VL区分该故障并建立短路故障特征矩阵。附加的故障(即断路故障)可以随着附加的CAN总线电阻数据添加到该矩阵。对来自CAN-H总线线路的电压电平VH和来自CAN-L总线线路的电压电平VL的分析引导短路故障隔离到特定故障类型。
表2
图3示出了用于监测双线制CAN的示例性短路故障检测和隔离程序300，该双线制CAN包括两条双线制CAN总线，其包括以分裂终端配置电连接在端子之间的线缆CAN-H和CAN-L。该程序300在监测控制器中作为一个或多个控制程序执行。表3提供为图3的短路故障检测和隔离程序300的图解，其中标记数字的方框和对应功能如下所述。
表3
在启动短路故障检测和隔离程序300时(301)，启动采样计数器(302)并且与采样迭代阈值数量(N1)做比较(304)，该数量在一个实施例中具有5的数值。当采样计数器小于阈值N1时(304)(0)，连续地测量、收集或以其它方式推导CAN总线参数(例如来自通信总线的电压数据)(320)，以得到适当的样本大小。优选地，样本大小与总线负荷“L”(％)逆相关，以确保在较低或临界的总线负荷下充分采样。在一个实施例中，样本大小设定为60/L位，其在100％总线负荷下会产生60位样本或数据点的最小值。采样迭代包括连续地监测通信总线的第一线路(CAN-H)与接地之间的电压(VH)、以及监测通信总线的第二线路(CAN-L)与接地之间的电压(VL)。采样数据点也可以包括测量其他CAN总线参数或者从已测参数计算或推导额外的CAN总线参数。例如，从电压测量值可以容易地导出CAN总线电阻。优选地，为了过滤及数据置信度，而计数落入多个测试中的每一个或者故障特征矩阵的窗口中的数据点(322)。如前文提到的那样，单个测试要么通过要么失败。然而，由于采样设想为在CAN总线的通信可操作期间实行，并且用于可靠的诊断和置信度，以通过计数的方式对于每个测试累积测试通过量，并将任意的或统计上显著的阈值或通过计数的计数要求与每个测试相关联。满足这些阈值或计数要求表示对于已通过测试的计数对应性。因此，当构成对应故障特征的全部测试呈现出计数对应性时，指示故障类型(324)。如果具有用于故障类型的计数对应性(324)(1)，则程序生成或指示该故障类型(328)及采样计数器增量(330)。如果没有与任何故障类型的这样的对应性(324)(0)，则程序指示在该采样迭代(326)和采样计数器增量(330)期间，无法隔离故障类型。通过评估采样计数器(304)，而重复这部分程序的连续执行。
当采样计数器大于或等于阈值N1时(304)(1)，评估结果以确定其对于预定数量(N2)的N1次采样迭代是否是相同的(306)。在一个实施例中，N1具有采样迭代值5，而N2具有采样迭代值4。当N1次采样迭代的N2次已经生成相同的故障类型时(306)(1)，生成被隔离的故障类型(308)并且保存隔离结果(312)。当小于N1次采样迭代的N2次相同时(306)(0)，当前无法生成被隔离的故障类型(310)并且保存该结果(312)。
本发明已经描述了某些优选实施例及其变更例。在阅读和理解说明书时，可以想到进一步的变更和替代。因此，旨在本发明不限于作为预期实施本发明的最佳模式公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (13)

1.一种控制器局域网络（CAN），包括：
CAN总线，其包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
多个节点，包括控制器，其中至少一个所述控制器包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的故障类型的检测控制程序，该检测控制程序包括下列步骤：
确定一组CAN总线参数，所述一组CAN总线参数包括CAN-H线路电压和CAN-L线路电压；以及
基于所述CAN总线参数识别故障类型，所述故障类型包括CAN总线短路故障；
其中基于所述CAN总线参数识别故障类型的步骤包括下列步骤：
将所述CAN-H线路电压、所述CAN-L线路电压以及所述CAN-H线路电压和所述CAN-L线路电压之间的压差与限定对应于各故障类型的多个故障特征的预定标准组进行比较；
当所述比较匹配所述故障特征中的一个时，识别故障类型。
2.如权利要求1所述的控制器局域网络（CAN），其中所述一组CAN总线参数还包括CAN总线电阻，并且所述故障类型还包括CAN总线断路故障。
3.如权利要求1所述的控制器局域网络（CAN），其中确定一组CAN总线参数的步骤包括下列步骤：
采样预定数量的数据点，该数据点包括相应的CAN-H线路电压和相应的CAN-L线路电压。
4.如权利要求3所述的控制器局域网络（CAN），其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
5.一种控制器局域网络（CAN），包括：
CAN总线，其包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
多个节点，包括控制器，其中至少一个所述控制器包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的故障类型的检测控制程序，该检测控制程序包括下列步骤：
确定一组CAN总线参数，所述一组CAN总线参数包括CAN-H线路电压和CAN-L线路电压；以及
基于所述CAN总线参数识别故障类型，所述故障类型包括CAN总线短路故障；
其中确定一组CAN总线参数的步骤包括：
抽取预定数量的所述CAN-H线路电压和所述CAN-L线路电压的测量值；并且
其中基于所述CAN总线参数识别故障类型的步骤包括：
将CAN-H线路电压和CAN-L线路电压的每个测量值提供给预定的故障特征矩阵，该故障特征矩阵包括一组预定的测试及包括相应的CAN总线故障特征的所述测试的预定组合；
对于每个测试，计数通过测试的相应数量；
对于每个CAN总线故障特征，相对于相应的预定计数对应性阈值来评估每个测试的测试通过数量；以及
从所述矩阵输出与任意评估对应的故障类型的识别，其中对于每个相关测试获得每个计数对应性阈值。
6.一种控制器局域网络（CAN），包括：
CAN总线，其包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
多个节点，包括控制器，其中至少一个所述控制器包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的故障类型的检测控制程序，该检测控制程序包括下列步骤：
确定一组CAN总线参数，所述一组CAN总线参数包括CAN-H线路电压和CAN-L线路电压；以及
基于所述CAN总线参数识别故障类型，所述故障类型包括CAN总线短路故障；其中确定一组CAN总线参数的步骤包括下列步骤：
采样预定数量的数据点，该数据点包括相应的CAN-H线路电压和相应的CAN-L线路电压，
其中基于所述CAN总线参数识别故障类型的步骤包括下列步骤：
对所述数据点进行一组通过/失败测试；
对于每个测试，产生通过计数；
对于每个故障类型，相对于各自的计数要求评估所述通过计数；以及
当满足与故障类型对应的所有各自的计数要求时，识别该故障类型。
7.如权利要求6所述的控制器局域网络（CAN），其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
8.一种控制器局域网络（CAN），包括：
CAN总线，包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
包括控制器的多个节点，其中所述控制器中的至少一个包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的多个故障类型的控制程序，该控制程序包括下列步骤：
采样预定数量的数据点，该数据点包括相应的CAN-H线路电压和相应的CAN-L线路电压；
对所述数据点进行一组通过/失败测试；
对于每个测试，产生通过计数；
对于每个故障类型，相对于各自的计数要求评估所述通过计数；以及
当满足与故障类型对应的所有各自的计数要求时，识别该故障类型。
9.如权利要求8所述的控制器局域网络（CAN），其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
10.一种控制器局域网络（CAN），包括：
CAN总线，包括CAN-H线路和CAN-L线路；
一对CAN总线端子，位于所述CAN总线的相对端部，每个端子具有对应的已知端子电阻值；
包括控制器的多个节点，其中所述控制器中的至少一个包括监测控制器；并且
所述监测控制器包括用于识别所述CAN总线上的多个故障类型的控制程序，该控制程序包括下列步骤：
采样预定数量的数据点，该数据点包括预定CAN总线参数；
对所述数据点进行一组通过/失败测试；
对于每个测试，产生通过计数；
对于每个故障类型，相对于各自的计数要求评估所述通过计数；以及
当满足与故障类型对应的所有各自的计数要求时，识别该故障类型。
11.如权利要求10所述的控制器局域网络（CAN），其中所述预定CAN总线参数包括CAN-H线路电压、CAN-L线路电压和CAN总线电阻，并且其中所述故障类型包括CAN总线短路故障和CAN总线断路故障。
12.如权利要求10所述的控制器局域网络（CAN），其中所述预定CAN总线参数包括CAN-H线路电压和CAN-L线路电压，并且其中所述故障类型包括CAN总线短路故障。
13.如权利要求10所述的控制器局域网络（CAN），其中所述数据点的预定数量与CAN总线负荷成反比。
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