CN105182151B - 用于控制器局域网络中的断路线路故障检测和诊断的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于控制器局域网络中的断路线路故障检测和诊断的方法和装置。一种控制器局域网络(CAN)，包括：具有CAN‑H线路和CAN‑L线路的CAN总线；一对CAN总线端子，位于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，其中所述控制器中的至少一个为监测控制器。所述监测控制器包括用于检测在CAN总线上存在线路断路故障的检测控制程序，包括：确定CAN总线电阻；和基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定CAN总线上的线路断路故障。

Description

用于控制器局域网络中的断路线路故障检测和诊断的方法和 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.62/003,337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：具有CAN-H线路和CAN-L线路的CAN总线；一对CAN总线端子，位于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，其中所述控制器中的至少一个为监测控制器。所述监测控制器包括用于检测在CAN总线上存在线路断路故障的检测控制程序，包括：确定CAN总线电阻；和基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定CAN总线上的线路断路故障。
1、一种控制器局域网络(CAN)，包括：
CAN总线，具有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检测在所述CAN总线上存在线路断路故障的检测控制程序，包括以下步骤：
确定CAN总线电阻；和
基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定所述CAN总线上的线路断路故障。
2、如方案1所述的控制器局域网络(CAN)，其中确定CAN总线电阻的步骤包括以下步骤：
测量所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的CAN总线电压差；
确定CAN总线电流；以及
基于所述CAN总线电压差和所述CAN总线电流确定所述CAN总线电阻。
3、如方案2所述的控制器局域网络(CAN)，其中确定CAN总线电流的步骤包括以下步骤：
测量CAN总线电流经过的已知电阻上的电压降；
基于所述电压降和所述已知电阻来确定所述CAN总线电流。
4、如方案1所述的控制器局域网络(CAN)，其中基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定所述CAN总线上的线路断路故障的步骤包括以下步骤：
比较所述确定的CAN总线电阻与第一电阻值，所述第一电阻值等于所述端子电阻值的并联组合电阻值；
比较所述确定的CAN总线电阻与第二电阻值，所述第二电阻值等于所述端子电阻值中的一个电阻值；以及
当所述确定的CAN总线电阻以第一预定量不同于所述第一电阻值并且所述确定的CAN总线电阻以第二预定量不同于所述第二电阻值时，确定在所述CAN总线上发生线路断路故障。
5、如方案2所述的控制器局域网络(CAN)，其中基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定所述CAN总线上的线路断路故障的步骤包括以下步骤：
比较所述确定的CAN总线电阻与第一电阻值，所述第一电阻值等于所述端子电阻的并联组合电阻值；
比较所述确定的CAN总线电阻与第二电阻值，所述第二电阻值等于所述端子电阻值中的一个电阻值；以及
当所述确定的CAN总线电阻以第一预定量不同于所述第一电阻值并且所述确定的CAN总线电阻以第二预定量不同于所述第二电阻值时，确定在所述CAN总线上发生线路断路故障。
6、如方案1所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
同时测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
7、如方案1所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
异步地测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的单独比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
8、如方案1所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个CAN总线端子包括标准端子，该标准端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的电阻；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
9、一种控制器局域网络(CAN)，包括多个CAN元件，该CAN元件包括通信总线和多个控制器，所述控制器局域网络包括：
双线制通信总线，包括第一端子和第二端子，每个端子包括电连接在所述通信总线的第一线路和第二线路之间的已知终端电阻；
多个控制器，信号地连接到所述通信总线；
监测控制器，经由第一分流电阻器信号地连接到所述通信总线的第一线路，并经由第二分流电阻器信号地连接到所述通信总线的第二线路，所述第一分流电阻器和第二分流电阻器的电阻相等；
所述监测控制器监测所述第二分流电阻器上的第一电压(VS)，监测所述通信总线的第一线路和第二线路之间的第二电压(VCAN)，监测所述通信总线的第二线路和电接地之间的第三电压(VH)，以及监测所述通信总线的第一线路和地面之间的第四电压(VL)，所述监测控制器基于所述第一电压和第二电压以及第二分流电阻器的电阻计算所述通信总线的电阻；
当计算的所述通信总线的电阻等于端子的已知终端电阻时，所述监测控制器检测在所述双线制通信总线中存在线路断路故障；并且
所述监测控制器基于VH和VL诊断所述第一线路中的线路断路故障、所述第二线路中的线路断路故障以及所述第一线路和第二线路两者中的线路断路故障中的一种。
10、如方案9所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述通信总线的第一线路和所述通信总线的第二线路之间的一对串联电阻、和联接在所述串联电阻之间的节点和地面之间的电容。
11、如方案9所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个端子包括标准端子，该标准端子包括联接在所述通信总线的第一线路和所述通信总线的第二线路之间的电阻。
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；
多个节点，包括控制器，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检测在所述CAN总线上存在线路断路故障的检测控制程序，包括以下步骤：
确定CAN总线电阻；
比较确定的CAN总线电阻与第一电阻值，所述第一电阻值等于所述端子电阻值的并联组合电阻值；
比较确定的CAN总线电阻与第二电阻值，所述第二电阻值等于所述端子电阻值中的一个电阻值；以及
当确定的CAN总线电阻以第一预定量不同于所述第一电阻值并且确定的CAN总线电阻以第二预定量不同于所述第二电阻值时，确定在所述CAN总线上发生线路断路故障。
13、如方案12所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
同时测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
14、如方案12所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
异步地测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的单独比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
15、如方案12所述的控制器局域网络(CAN)，其中每个CAN总线端子包括标准端子，该标准端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的电阻；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
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、以及包括线缆CAN-H和CAN-L的双线制CAN总线，所述线缆电连接在处于分裂终端配置的端子之间；
图3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，包括多个节点例如多个控制器、监测控制器、以及包括线缆CAN-H和CAN-L的双线制CAN总线，所述线缆电连接在处于标准终端配置的端子之间；
图4示出了根据本发明的用于监测双线制CAN的示例性线路断路故障检测程序，该双线制CAN包括具有电连接在处于分裂终端配置和标准终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L的两条双线制CAN总线；
图5示出了根据本发明的第一线路断路故障类型的诊断程序，用于诊断当在双线制CAN中检测到线路断路故障时的故障类型，该双线制CAN包括两条双线制CAN总线，双线制CAN总线包括电连接在处于分裂终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L，其中同时监测并记录CAN总线电压电平VH和VL的数据；
图6示出了根据本发明的第二线路断路故障类型的诊断程序，用于诊断当在双线制CAN中检测到线路断路故障时的故障类型，该双线制CAN包括两条双线制CAN总线，双线制CAN总线包括电连接在处于分裂终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L，其中异步地监测并记录CAN总线电压电平VH和VL的数据；
图7示出了根据本发明的在存在两条线路断路故障时的与CAN电路的操作相关联的数据；
图8示出了根据本发明的包括CAN-H线路断路故障的CAN电路；
图9示出了根据本发明的在存在CAN-H线路断路故障时的与CAN电路的操作相关联的数据；
图10示出了根据本发明的包括CAN-L线路断路故障的CAN电路；
图11示出了根据本发明的在存在CAN-L线路断路故障时的与CAN电路的操作相关联的数据。
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-H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60Ω，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120Ω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60Ω。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60Ω或一些其他行业标准值。
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。分裂终端配置通过消除共模误差来提高电磁兼容性。
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1.0Ω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的第一电压或压降(VS)，ADC2 229电配置为监测CAN-H 201线路和电接地之间的第三电压(VH)，ADC3 231电配置为监测通信总线的CAN-H 201线路和CAN-L 203线路之间的第二电压(VCAN)，以及ADC4233电配置为监测CAN-L 203线路和地面之间的第四电压(VL)。在一个实施例中，可以去除ADC3 231的布置。
图3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，双线制CAN总线包括电连接在处于标准终端配置的端子305、307之间的线缆CAN-H 301和CAN-L 303。线缆CAN-H 301和CAN-L303的端部经由相应的电阻RL和RR电连接。因此，在标准终端配置中，每个端子具有等于相应的电阻的总电阻。并且，CAN总线的总电阻(即在CAN-H线路和CAN-L线路之间)大体上等于并联连接的端子的终端电阻。在一个实施例中，每个电阻具有120Ω的大小。因此，每个端子具有等于120Ω的总电阻。并且，CAN总线的总电阻(即在CAN-H线路和CAN-L线路之间)大体上等于60Ω。设想替代配置，其中每个端子的电阻彼此不相等。在任何设想的替代方案中，可以期望CAN总线的总电阻(即在CAN-H线路和CAN-L线路之间)大体上等于60Ω或者一些其他工业标准值。
多个节点例如控制器ECU1 309、ECU2 311、ECU3 313和ECU-M 315信号地连接到CAN。如图所示，ECU-M 315为监测控制器。如图所示，ECU-M 315为监测控制器。每个控制器都可以能够监测和提供与关于ECU-M 315描述的相同或相似的诊断功能。
监测控制器ECU-M 315包括CAN收发装置317，CAN收发装置317包括信号发送器319、偏压控制器321和接收器323，它们分别经由第一和第二分流电阻器(RS1 337、RS2 339)信号地连接到CAN总线的线路CAN-H 301和CAN-L 303。第一和第二分流电阻器(是高精度低阻抗装置，每个优选地具有等于或近似1.0Ω的值，并且优选地具有相同的大小。监测控制器ECU-M 315还包括微控制器(MCU)325，其信号地连接到多个模拟-数字转换器(ADC1 327、ADC2 329、ADC3 331、ADC4 333)和多个可执行控制程序。
如在一个实施例中所示，ADC1 327电配置为监测跨过RS1 337的第一电压或压降(VS)，ADC2 329电配置为监测CAN-H 301线路和电接地之间的第三电压(VH)，ADC3 331电配置为监测通信总线的CAN-H 301线路和CAN-L 303线路之间的第二电压(VCAN)，以及ADC4333电配置为监测CAN-L 303线路和地面之间的第四电压(VL)。在一个实施例中，可以去除ADC4 333的布置。每个ADC优选地具有大于100kHz的采样频率，以便在发生故障期间，以捕捉第一和第二电压的频率监测CAN总线上的各电压。
通信故障是在CAN总线上产生丢失的消息或被破坏消息从而中断在CAN中的控制器之间的通信的故障。通信故障可以是由于CAN-H或CAN-L上的断路链路、或者CAN-H或CAN-L上的到电源或到地短路或者CAN-H和CAN-L之间的短路导致的，并且可以是位置特定的。通信故障可以是其中一个控制器中的故障、CAN总线的其中一个通信链路中的故障、电力网的其中一个电源链路中的故障、或者接地网的其中一个接地链路的故障的结果。
将短期CAN故障定义为短持续时间的任何故障，其导致在CAN总线上引起丢失或破坏消息的临时故障。短持续时间故障持续较短的时间周期，例如小于1秒，并且可以自校正。将间歇性故障定义为在预定时间窗口内至少发生两次的短期CAN故障，其在一个实施例中可以是10秒。将瞬态CAN故障定义为在预定时间窗口内仅发生一次的短期故障。
图4示出了用于监测双线制CAN的示例性线路断路故障检测程序400，双线制CAN包括具有电连接在如图2所示处于分裂终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L的双线制CAN总线、和具有电连接在如图3所示处于标准终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L的双线制CAN总线。程序400根据标记数字的方框被分为一定逻辑“步骤”。然而，本领域技术人员显然可以对具体步骤重新排序、改变、组合、分割或者以替代方式另外实施。因此，将图4的程序理解为本质上是示例性的，并且本领域技术人员可以在替代的硬件和软件实施方式中实现在程序中体现的功能。表1提供为图4的线路断路故障检测程序400的图解，其中标记数字的方框和对应功能如下所述。
表1
在CAN和ECU-M之间的总线连接中，分流电阻器(RS1、RS2)具有小的电阻值(RS≤1.0欧姆)。这两个电阻起到了在通信过程中维持共模总线电压的电路的对称性的作用。当ECU-M在CAN总线上传送消息时，测量两个电压值VS和VCAN。当ECU-M传送信息时，VS的大小大于零，从而允许计算CAN总线上的电流，其中电流确定为I＝VS/RS。本领域技术人员将认识到CAN总线电流(I)可以利用作为监测控制器的一部分嵌入的电流传感器替代地确定。因此，CAN总线的电阻(RCAN)根据以下关系式来确定。
因此，线路断路故障检测程序400如下操作。在开始执行时(401)，ECU-M监测VS和VCAN(402)。系统验证存在大于阈值的一些电流(VS/RS＞0.01A)(404)，并且如果存在(404)(1)，则使用等式[1]计算CAN电阻RCAN(406)。通过首先将RCAN与未发生故障的CAN总线的预期电阻相比较，来将CAN电阻RCAN与和终端电阻相关联的预先限定的误差电阻进行比较。在这种情况下，所述预期电阻大体上等于两个端子的电阻并联连接的组合值。(abs(RCAN-60)是否≤R1err)(408)，并且当CAN电阻RCAN小于所述误差时(408)(1)，程序指示不存在线路断路故障(412)并且该迭代结束(420)。
当CAN电阻RCAN大于所述误差时(408)(0)，比较CAN电阻RCAN与终端电阻(abs(RCAN-120)是否≤R2err)(410)，并且当CAN电阻RCAN在终端电阻附近的范围之外时(410)(0)，程序指示存在错误的阻抗故障(414)并且该迭代结束(420)。当CAN电阻RCAN在终端电阻附近的范围内时(410)(1)，程序指示存在线路断路故障，并且调用线路断路故障类型诊断程序416)，并且该迭代结束(420)。图5和图6描绘了线路断路故障类型诊断程序的实施例。
因此，在每个终端电阻均为120Ω的配置中，如果RCAN在60欧姆左右，那么没有线路断路故障。然而，当RCAN在120欧姆左右时，那么存在线路断路故障，并且可能是CAN-H和CAN-L均为断路，或者仅CAN-H断路，或者仅CAN-L断路。因此，如果|RCAN-60|≤R1err，那么没有线路断路故障；否则如果|RCAN-120|≤R2err时，那么存在线路断路故障，其中R1err和R2err为可校准值。在本实施例中，R1err和R2err均为大约5Ω。本领域技术人员能够例如根据在端子中使用的电阻值来选择其他值，甚至针对R1err和R2err为不同的值。
当通过基于电压的CAN电阻计算或一些其他方法比如基于消息监测的故障诊断而检测到线路断路故障时，需要对线路断路故障类型进行诊断。如本文描述的这样，通过基于电压测量的方法来实现。所考虑的测量电压包括CAN-H和CAN-L的电压，即本文描述的VH和VL。为了线路断路故障类型的诊断，诊断方法根据CAN的终端模型而不同，即分裂终端模型(图2)和标准终端模型(图3)。
图7以图表的方式表示在存在两条线路断路故障时的与CAN电路的操作相关联的数据。在采用分裂终端模型的CAN系统中，在存在两条线路的断路故障时，CAN电路保持对称。因此，VH和VL的电压关于2.5伏特保持对称，即，VH在大约2.5伏特至大约4伏特之间的范围。通常VH电压大约为3.5伏特，但在一个实施例中由于线路断路故障，使得CAN电阻从60欧姆增加到120欧姆，结果导致VH增大。VL电压在大约2.5伏特至大约1伏特之间的范围。通常VL电压大约为1.5伏特，但在一个实施例中由于线路断路故障，使得CAN电阻从60欧姆增加到120欧姆，结果导致较低电压减小。换句话说，VH+VL-5.0具有接近0伏特的大小。
图8表示包括CAN-H线路断路故障的CAN电路，其中对应的数据结果在图9中以图表的方式来表示。在采用分裂终端模型的CAN系统中，当具有CAN-H线路断路故障时，CAN电路不再保持对称。在两条线路断路的情况下，VH在2.5伏特至4伏特之间的范围。然而，VL发生变化并且不再处于2.5伏特至大约1伏特之间的范围内。如参考图8所示，当从CAN-H断路的位置在左侧即与ECU-M 815的同侧的其中一个ECU在总线上发送占有位时，VH从2.5伏特增加到约3.5伏特，并且VL从2.5伏特降低到约1.5伏特。对左侧电容充电至(3.5+1.5)/2＝2.5伏特，但由于CAN-H断路故障而从左侧发送占有位，使得在右侧CAN-H上不具有3.5伏特，因此右侧电容被充电至1.5伏特。当通过同一左侧ECU发送空闲位时，VH为2.5伏特，但由于左侧电容(电压为2.5伏特)被放电以利用通过CAN-L线路和地面的环路向右侧电容(电压为1.5伏特)充电，所以VL不是2.5伏特。结果，由于总线上的空闲位的发送而预期VL约为2.5伏特，但由于电容充电/放电的影响，使得实际上约为(2.5+1.5)/2＝2伏特。因此，(VH+VL-5)不再为0伏特，而替代地具有大约(2.5+2-5)＝(-0.5)伏特的值。在总线空闲时间期间，由于电容充电/放电的影响，使得VH的值降低到接近2伏特，并且结果(VH+VL-5)的最低值可以接近(2+2-5)＝(-1)伏特。
图10表示包括CAN-L线路断路故障的CAN电路，其中对应的数据结果在图11中以图表的方式来表示。在采用分裂终端模型的CAN系统中，当具有CAN-L线路断路故障时，CAN电路不再保持对称。VL在2.5伏特至1伏特之间的范围，VH不再处于2.5伏特至4伏特之间的范围。与CAN-H断路故障情况下的充电/放电的影响相似，当左侧ECU在总线上发送占有位时，对左侧电容充电至2.5伏特，但由于CAN-L断路故障而从右侧发送占有位，使得在右侧CAN-L不具有1.5伏特，因此右侧电容被充电至3.5伏特；并且当通过同一左侧ECU发送空闲位时，VL具有2.5伏特的值，但由于右侧电容(电压为3.5伏特)被放电以利用通过CAN-H线路和地面的环路向左侧电容(电压为2.5伏特)充电，所以VH具有(2.5+3.5)/2＝3伏特的值。因此，(VH+VL-5)不再接近0伏特，而是替代地具有大约(3+2.5-5)＝0.5伏特的峰值。
总之，当通过CAN电阻计算或一些其它方法检测到线路断路故障时，线路断路故障类型诊断通过如下基于VH和VL的电压测量计算(VH+VL-5)来执行，其中r为可校准值，并且默认r＝0.4伏特。当(VH+VL-5)始终约为0时，即|VH+VL-5|＜r，那么是双线路断路故障。当在消息发送或接收期间(VH+VL-5)具有小于或等于(-r)的低峰值时，即在至少30位(对于500Kb/s的总线速度为60微秒)的时间长度中在至少每6位(对于500Kb/s的总线速度为12微秒)中(VH+VL-5)＜＝(-r)，并且与此同时在至少每6位中VH＞3伏特且VL＜2伏特，那么是CAN-H线路断路故障。当在消息发送或接收期间(VH+VL-5)具有大于或等于r的高峰值时，即在至少30位的时间长度中在至少每6位中(VH+VL-5)＞＝r，并且与此同时在至少每6位中VH＞3伏特且VL＜2伏特，那么是CAN-L线路断路故障。
图5示出了当在双线制CAN中检测到线路断路故障时用于诊断故障类型的第一线路断路故障类型诊断程序500，双线制CAN包括两条双线制CAN总线，该双线制CAN总线包括电连接在例如如图2所示处于分裂终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L，其中同时监测并记录CAN总线电压电平VH和VL的数据。程序500根据标记数字的方框被分为一定逻辑“步骤”。然而，本领域技术人员显然可以对具体步骤重新排序、改变、组合、分割或者以替代方式另外实施。因此，将图5的程序理解为本质上是示例性的，并且本领域技术人员可以在替代的硬件和软件实施方式中实现在程序中体现的功能。表2提供为图5的第一线路断路故障类型诊断程序500的图解，其中标记数字的方框和对应功能如下所述。
表2
总之，当通过CAN电阻计算例如参考图4描述的计算或一些其他方法检测到存在线路断路故障时，会触发第一线路断路故障类型诊断程序500，并且其包括计算(VH+VL-5)和将(VH+VL-5)与电阻阈值r比较，其中r为可校准值，并且默认r＝0.4伏特。如果(VH+VL-5)始终约为0，即|VH+VL-5|＜r，那么指示双线路断路故障。然而，如果在消息发送或接收期间(VH+VL-5)具有小于或等于(-r)的低峰值，即在至少30位(对于500Kb/s的总线速度为60微秒)的时间长度中在至少每6位(对于500Kb/s的总线速度为12微秒)中(VH+VL-5)≤(-r)，并且与此同时在至少每6位中VH＞3伏特且VL＜2伏特，那么指示CAN-H线路断路故障。同样，当在消息发送或接收期间(VH+VL-5)具有大于或等于r的高峰值时，即在至少30位的时间长度中在至少每6位中(VH+VL-5)≥r，并且与此同时在至少每6位中VH＞3伏特且VL＜2伏特，那么指示CAN-L线路断路故障。
因此，第一线路断路故障类型诊断程序500如下操作。在开始执行时(501)，ECU-M监测CAN总线上的电压，包括VH和VL(502)。评估CAN总线上的电压以确定在至少30位(对于500Kb/s的总线速度为60微秒)的时间长度中在至少每6位(对于500Kb/s的总线速度为12微秒)中VH是否大于3.0V并且VL是否小于2.0V(504)，并且如果否(504)(0)，则再次获取数据(502)。如果是(504)(1)，则评估项(VH+VL-5)(506)。当在消息发送或接收期间(VH+VL-5)具有小于或等于(-r)的低峰值时，即在至少30位(对于500Kb/s的总线速度为60微秒)的时间长度中在至少每6位(对于500Kb/s的总线速度为12微秒)中(VH+VL-5)≤(-r)(506)(1)，那么指示CAN-H线路断路故障(510)并且该迭代结束(516)。如果否(506)(0)，则评估项(VH+VL-5)以确定在消息发送或接收期间(VH+VL-5)是否具有大于或等于r的高峰值(508)，即在至少30位的时间长度中在至少每6位中(VH+VL-5)≥r，并且与此同时在至少每6位中VH＞3伏特且VL＜2伏特。如果是(508)(1)，那么指示CAN-L线路断路故障(512)并且该迭代结束(516)。如果否(508)(0)，那么数据指示(VH+VL-5)始终约为0，即|VH+VL-5|＜r，并且指示双线路断路故障(514)并且该迭代结束(516)。
图6示出了当在双线制CAN中检测到线路断路故障时用于诊断故障类型的第二线路断路故障类型诊断程序600，双线制CAN包括两条双线制CAN总线，该双线制CAN总线包括电连接在例如如图2所示处于分裂终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L，其中异步地监测并记录CAN总线电压电平VH和VL的数据。程序600根据标记数字的方框被分为一定逻辑“步骤”。然而，本领域技术人员显然可以对这些步骤的具体顺序进行改变、组合、分割或者以替代方式另外实施。因此，将图6的程序理解为本质上是示例性的，并且本领域技术人员可以在替代的硬件和软件实施方式中实现在程序中体现的功能。表3提供为图6的第二线路断路故障类型诊断程序600的图解，其中标记数字的方框和对应功能如下所述。
表3
为了计算(VH+VL-5)，优选地同时测量VH和VL。然而，如果不能可靠地实现同时测量的要求，那么也可以使用单独地获取的VH和VL的值来确定线路断路故障类型。这包括，对于r＝0.4伏特，当在消息发送或接收期间VL始终小于或等于(2.5-r)，即VL≤(2.5-r)，而在至少30位长的时间中在至少每6位中VH＞3V并且VL＜2V，那么指示CAN-H线路断路故障。当在消息发送或接收期间VH始终大于或等于(2.5+r)，即VH＞＝(2.5+r)，而在至少30位长的时间中在至少每6位中VH＞3伏特并且VL＜2伏特，那么指示CAN-L线路断路故障。当VH和VL都不符合上述条件而在至少30位长的时间中在至少每6位中VH＞3伏特并且VL＜2伏特时，那么指示双线路断路故障。
因此，第二线路断路故障类型诊断程序600如下操作。在开始执行时(601)，ECU-M监测CAN总线上的电压，包括VH和VL(602)。评估CAN总线上的电压，以确定在至少30位(对于500Kb/s的总线速度为60微秒)长的时间中在至少每6位(对于500Kb/s的总线速度为12微秒)中在至少每6位时间中VH是否大于3.0V并且VL是否小于2.0V(604)，并且如果否(604)(0)，则再次获取数据(602)。如果是(604)(1)，则评估VL(606)。当在消息发送或接收期间VL始终小于或等于(2.5-r)即VL≤(2.5-r)，而在至少30位长的时间中在至少每5位中VH＞3伏特并且VL＜2伏特(606)(1)，那么指示CAN-H线路断路故障610。否则(606)(0)，评估VH(608)，并且当在消息发送或接收期间VH始终大于或等于(2.5+r)即VH≥(2.5+r)，而在至少30位长的时间中在至少每6位中VH＞3伏特并且VL＜2伏特(608)(1)，那么指示CAN-L线路断路故障(612)。当VH和VL都不符合上述条件而在至少30位长的时间中在至少每6位中VH＞3伏特并且VL＜2伏特时，那么指示双线路断路故障(614)并且该迭代结束(616)。
现在描述用于诊断当在双线制CAN中检测到线路断路故障时的故障类型的线路断路故障类型诊断程序，双线制CAN包括双线制CAN总线，双线制CAN总线包括电连接在例如如图3所示的处于标准终端配置的端子之间的线缆CAN-H和CAN-L。对于双线路断路故障，与分裂终端模型的情况相同，CAN电路保持对称。VH和VL的电压值关于2.5伏特保持对称，即VH在2.5伏特至4伏特之间的范围，并且VL在2.5伏特至1伏特之间的范围。因此，当故障发生时，(VH+VL-5)的值大约为0伏特。
当发生CAN-H断路故障时的线路断路故障类型诊断程序如下操作。由于在CAN总线上没有电容，所以不存在来自电容的充电和放电的影响。但是VH和VL的值仍然可以用来检测线路断路故障类型。由于从CAN总线的另一线路断路侧(即，相对于CAN-H断路故障远离ECU-M的一侧)的ECU发送占有位，所以VH的值与由ECU-M测量的VL的值相同，并且两个值均为约1.5伏特至1伏特。结果，在CAN-H断路的情况下，对于(VH+VL-5)，具有(-2)伏特的低峰值。需要注意的是，如果在总线的另一侧没有ECU，那么CAN-H断路邻近具有与对于双线路断路情况相同的行为的终端电阻。
当发生CAN-L断路故障时的线路断路故障类型诊断程序操作如下。由于从CAN总线的另一线路断路侧(即，相对于CAN-L断路故障远离ECU-M的一侧)的ECU发送占有位，所以VL的值与由ECU-M测量的VH的值相同，并且两个值均为约3.5伏特至4伏特。结果，在CAN-L断路的情况下，对于(VH+VL-5)，具有2伏特的低峰值。需要注意的是，如果在总线的另一侧没有ECU，那么CAN-L断路邻近具有与对于双线路断路情况相同的行为的终端电阻。
总之，具有标准终端的线路断路故障类型诊断包括评估以确定(VH+VL-5)是否始终接近0，即|VH+VL-5|＜r，指示双线路断路故障、邻近其中一个终端电阻的CAN-H断路故障、或者邻近其中一个终端电阻的CAN-L断路故障。在以上说明中，r为可校准值，并且默认r＝0.4伏特。当(VH+VL-5)具有小于或等于(-2)伏特的低峰值时，即不时地出现(VH+VL-5)＜＝(-2)伏特，则是CAN-H线路断路故障。当(VH+VL-5)具有大于或等于2伏特的高峰值时，即不时地出现(VH+VL-5)＞＝2伏特，则是CAN-L线路断路故障。
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 (15)

1.一种控制器局域网络（CAN），包括：
CAN总线，具有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检测在所述CAN总线上存在线路断路故障的检测控制程序，包括以下步骤：
确定CAN总线电阻；和
基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定所述CAN总线上的线路断路故障。
2.如权利要求1所述的控制器局域网络（CAN），其中确定CAN总线电阻的步骤包括以下步骤：
测量所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的CAN总线电压差；
确定CAN总线电流；以及
基于所述CAN总线电压差和所述CAN总线电流确定所述CAN总线电阻。
3.如权利要求2所述的控制器局域网络（CAN），其中确定CAN总线电流的步骤包括以下步骤：
测量CAN总线电流经过的已知电阻上的电压降；
基于所述电压降和所述已知电阻来确定所述CAN总线电流。
4.如权利要求1所述的控制器局域网络（CAN），其中基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定所述CAN总线上的线路断路故障的步骤包括以下步骤：
比较所述确定的CAN总线电阻与第一电阻值，所述第一电阻值等于所述端子电阻值的并联组合电阻值；
比较所述确定的CAN总线电阻与第二电阻值，所述第二电阻值等于所述端子电阻值中的一个电阻值；以及
当所述确定的CAN总线电阻与所述第一电阻值相差大于第一预定量并且所述确定的CAN总线电阻与所述第二电阻值相差不大于第二预定量时，确定在所述CAN总线上发生线路断路故障，其中，所述第一预定量和所述第二预定量可根据所述端子电阻值被选择。
5.如权利要求2所述的控制器局域网络（CAN），其中基于确定的CAN总线电阻和所述端子电阻值来确定所述CAN总线上的线路断路故障的步骤包括以下步骤：
比较所述确定的CAN总线电阻与第一电阻值，所述第一电阻值等于所述端子电阻的并联组合电阻值；
比较所述确定的CAN总线电阻与第二电阻值，所述第二电阻值等于所述端子电阻值中的一个电阻值；以及
当所述确定的CAN总线电阻与所述第一电阻值相差大于第一预定量并且所述确定的CAN总线电阻与所述第二电阻值相差不大于第二预定量时，确定在所述CAN总线上发生线路断路故障，其中，所述第一预定量和所述第二预定量可根据所述端子电阻值被选择。
6.如权利要求1所述的控制器局域网络（CAN），其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
同时测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和与5 V的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
7.如权利要求1所述的控制器局域网络（CAN），其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
异步地测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压分别与2.5 V进行单独比较的两个比较结果，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
8.如权利要求1所述的控制器局域网络（CAN），其中每个CAN总线端子包括标准端子，该标准端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的电阻；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和与5 V的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
9.一种控制器局域网络（CAN），包括多个CAN元件，该CAN元件包括通信总线和多个控制器，所述控制器局域网络包括：
双线制通信总线，包括第一端子和第二端子，每个端子包括电连接在所述通信总线的第一线路和第二线路之间的已知终端电阻；
多个控制器，信号地连接到所述通信总线；
监测控制器，经由第一分流电阻器信号地连接到所述通信总线的第一线路，并经由第二分流电阻器信号地连接到所述通信总线的第二线路，所述第一分流电阻器和第二分流电阻器的电阻相等；
所述监测控制器监测所述第二分流电阻器上的第一电压VS，监测所述通信总线的第一线路和第二线路之间的第二电压VCAN，监测所述通信总线的第二线路和电接地之间的第三电压VH，以及监测所述通信总线的第一线路和地面之间的第四电压VL，所述监测控制器基于所述第一电压和第二电压以及第二分流电阻器的电阻计算所述通信总线的电阻；
当计算的所述通信总线的电阻等于端子的已知终端电阻时，所述监测控制器检测在所述双线制通信总线中存在线路断路故障；并且
所述监测控制器基于VH和VL诊断所述第一线路中的线路断路故障、所述第二线路中的线路断路故障以及所述第一线路和第二线路两者中的线路断路故障中的一种。
10.如权利要求9所述的控制器局域网络（CAN），其中每个端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述通信总线的第一线路和所述通信总线的第二线路之间的一对串联电阻、和联接在所述串联电阻之间的节点和地面之间的电容。
11.如权利要求9所述的控制器局域网络（CAN），其中每个端子包括标准端子，该标准端子包括联接在所述通信总线的第一线路和所述通信总线的第二线路之间的电阻。
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；
多个节点，包括控制器，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检测在所述CAN总线上存在线路断路故障的检测控制程序，包括以下步骤：
确定CAN总线电阻；
比较所确定的CAN总线电阻与第一电阻值，所述第一电阻值等于所述端子电阻值的并联组合电阻值；
比较所确定的CAN总线电阻与第二电阻值，所述第二电阻值等于所述端子电阻值中的一个电阻值；以及
当所述确定的CAN总线电阻与所述第一电阻值相差大于第一预定量并且所述确定的CAN总线电阻与所述第二电阻值相差不大于第二预定量时，确定在所述CAN总线上发生线路断路故障，其中，所述第一预定量和所述第二预定量可根据所述端子电阻值被选择。
13.如权利要求12所述的控制器局域网络（CAN），其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
同时测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和与5 V的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
14.如权利要求12所述的控制器局域网络（CAN），其中每个CAN总线端子包括分裂端子，该分裂端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的一对串联电阻、和联接在所述电阻之间的节点和地面之间的电容；
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
异步地测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压分别与2.5 V进行单独比较的两个比较结果，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
15.如权利要求12所述的控制器局域网络（CAN），其中每个CAN总线端子包括标准端子，该标准端子包括联接在所述CAN-H线路和所述CAN-L线路之间的电阻；并且
其中所述监测控制器还包括用于诊断所述CAN总线上的线路断路故障的故障类型的诊断控制程序，包括以下步骤：
测量CAN-H电压和CAN-L电压；以及
基于所述CAN-H电压和CAN-L电压的总和与5 V的比较，将所述故障类型确定为CAN-H线路断路、CAN-L线路断路和双线路断路中的一种。
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