CN105807755B - 用于车辆网络内通信损失检测的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于检测车辆网络内通信损失的方法和系统。在一个示例中，方法可以包含基于由于与车辆网络内控制模块的通信损失而在当前工况下引发的车辆操作故障的估计的持续时间来确定诊断时间阈值。进一步地，响应于通信损失的持续时间超过所述时间阈值，可以激活通信损失DTC。

Description

用于车辆网络内通信损失检测的方法和系统

技术领域

本发明总体涉及用于检测车辆网络中的通信损失的方法和系统。

背景技术

车辆系统可以装备有多个车辆控制模块，所述车辆控制模块从车辆电子感测设备接收信息并且向致动器传送调节信息。进一步地，车辆系统可以被配置有车辆数据网络，以便于在车辆控制模块之间以及在车辆控制模块和相关传感器和致动器之间进行数据交换和通信。

车辆数据网络的一个示例是控制器局域网(CAN)，其是连接各种车辆控制模块的共享串行总线系统。当模块之间存在通信损失时，信息可能不可用于车辆动作的仲裁和执行。因此，车辆系统可以包含车载诊断(OBD)系统，其用于监测车辆操作以及用于监测车辆网络和诊断网络通信内的故障。一旦检测到控制模块的通信损失维持预定的持续时间阈值(如，5秒)，则OBD系统可以激活与检测到的故障性质相对应的诊断故障代码(DTC)。

然而，本发明人已经认识到这种方法的潜在问题。例如，通过利用预定的持续时间阈值，网络内的通信损失可以在通信损失DTC的激活之前引起车辆操作的故障(由于用于执行车辆操作的信息的损失引起)。结果，车辆可以在通信损失DTC被设置之前就进入故障模式。结果，通信损失不可以被检测到，导致难于诊断车辆故障的实际原因，并且导致问题解决的延迟。如示例，当存在来自燃料泵电子模块(PEM)的通信损失时，在OBD系统激活PEM的通信损失DTC(如，U0109代码)之前，车辆可以由于缺乏扭矩而失速。

发明内容

在一个示例中，上述问题中的一些可以通过用于车辆的方法被至少部分地解决，所述方法包括：基于对车辆操作的损失的估计的持续时间而确定用于设置通信损失诊断故障代码的第一时间阈值，所述车辆操作的损失由于来自第一模块的通信的损失引起，所述第一模块被连接到将车辆内的多个控制模块连接的车辆网络。

作为一个示例，调节一个或多个车辆操作的多个控制模块可以经由用于数据交换和通信的一个或多个车辆网络总线而连接。来自控制模块的通信可以被监测并且一旦检测到来自控制模块的通信损失，则针对由通信损失引起的车辆操作故障的估计的持续时间可以被确定。进一步地，基于估计的故障持续时间，可以确定用于激活通信损失DTC的时间阈值，进而可以在因通信损失而引发车辆故障的发生之前激活通信损失DTC。

用这种方法，用于设置通信损失DTC的智能决策可以通过基于车辆操作故障的估计的持续时间来调整用于设置通信损失DTC的时间阈值而被执行。结果，可以在车辆进入故障模式之前检测到通信故障的损失，进而改进通信诊断的损失并且实现更快的问题解决。

应该理解的是，提供上述发明内容，从而用简化的形式引入了将在具体实施方式中被进一步描述的一系列概念。但并不意味着确立了要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求书唯一地限定。而且，要求保护的主题不局限于解决上文或在本公开任何其他部分内指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是显示了车辆控制系统的体系结构的框图，所述车辆控制系统包含与车辆网络总线通信的一个或多个模块。

图2显示了包含发动机控制模块和包含燃料泵电子控制模块的燃料系统的发动机系统的示意图，ECM和PEM被包含在图1的车辆控制系统内。

图3是图示说明了用于设置通信损失诊断代码的示例方法的高级流程图。

图4A是图示说明了用于确定车辆控制系统内模块的通信损失的第一示例方法的高级流程图。

图4B是图示说明了用于确定车辆控制系统内模块的通信损失的第二示例方法的高级流程图。

图5是图示说明了用于确定阈值时间常数的示例方法的高级流程图。

图6显示了根据本公开的通信损失诊断时间代码的示例设置。

具体实施方式

下文的描述涉及用于车辆网络(例如图1内所示的车辆网络)内通信损失的系统和方法，其包含图2中的发动机系统和燃料系统。车辆网络内的一个或多个控制器可以被配置为进行控制程序，例如图3中的程序，以便根据图4A-4B中的程序响应于检测到来自网络内一个或多个模块的通信损失而设置诊断时间代码。进一步地，用于设置诊断时间代码的诊断时间阈值可以基于图5中的程序被确定。图6显示了根据本公开的通信损失诊断时间代码的示例设置。

转向图1，其示意图示说明了装备有将多个控制模块114连接的车辆网络系统110的马达车辆102的示例实施例。马达车辆102可以是道路汽车以及其他类型的车辆。车辆102包含驱动轮105、挡风玻璃101、侧视镜103以及内燃发动机10。内燃发动机10包含燃烧室(未显示)，其可以经由进气道(未显示)接收进气并且可以经由排气道(未显示)排出燃烧气体。

马达车辆102进一步包含车辆网络系统110，其包含经由网络总线130进行通信的多个控制模块114并且调节各种车辆操作。总线通信可以包含控制器局域网，其允许根据不同类型的微处理器和微控制器进行灵活的网络配置。多个控制模块114可以包含但不限于，主动格栅挡板模块(AGS)132、约束控制模块(RCM)134、发动机控制模块(ECM)136、防抱死制动系统模块(ABS)138、发动机冷却剂泵控制模块(EWPM)139、供暖通风空调控制模块(FCIM)140、转向柱控制模块(SWCM)142、仪表板群控制模块(IPCM)144、巡航控制模块(ICCM)146、车身控制模块(BCM)148、变速器控制模块(TCM)150、电池能量控制模块(BECM)152、混合动力传动系统控制模块(HPCM)154以及燃料泵电子控制模块(PEM)156。网络总线可以利用一个或多个通信协议(例如控制器局域网(CAN)协议或光纤介质导向系统传输环(MOST)协议)来操作。模块可以用点对点配置来通信。可替换地，可以利用主从配置。

在给定的示例中，显示了一种网络通信总线130。但是，必须意识到，网络通信总线还可以与一个或多个额外的通信总线通信，所述额外的通信总线中的每个都包含一个或多个额外的控制模块。

控制模块114中的每个都可以被通信地耦合到包含发动机10的车辆100的各种组件以执行本文所述的控制程序和动作。而且，被连接到网络总线130的控制模块114中的每个都可以包含其自己的电子数字控制器112。控制器112可以是微型计算机，包含微型处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器、不失效存储器以及数据总线。

如描绘的，每个控制模块内包含的每个控制器112可以接收来自多个传感器116的输入，所述输入可以包括用户输入和/或传感器(例如气压、变速器档位、变速器离合器位置、油门踏板输入、制动器输入、变速器选择器位置、车辆速度、发动机转速、通过发动机的质量空气流量、环境温度、进气温度等)、气候控制系统传感器(如冷却剂温度、吸附剂温度、风扇转速、乘客车厢温度、期望的乘客车厢温度、环境湿度等)以及其他传感器中的一个或多个。

进一步地，控制器112可以与各种致动器124通信，致动器124可以包含发动机致动器(例如，燃料喷射器、电子控制的进气节流板、火花塞、变速器离合器等)、气候控制系统致动器(例如，空气处理通风孔和/或分流阀、控制冷却剂流的阀、鼓风机致动器、风扇致动器等)以及其他致动器中的一个或多个。此外，控制器112可以从车辆100的全球定位系统和/或车内通信和娱乐系统接收数据。

进一步地，车辆网络110可以经由无线通信技术通信地耦合到车外网络(未显示)，例如云计算系统，所述无线通信技术可以是Wi-Fi、蓝牙、一种移动电话服务或者无线数据传输协议。

进一步地，车辆网络110可以包含诊断模块，其用于监测网络内每个控制模块114的通信，检测控制模块的通信损失以及设置DTC(如，通信损失DTC)。在一些示例中，额外地或可替换地，每个控制模块可以包含辅助控制模块，其用于监测通信，检测控制模块的通信损失以及设置DTC。用于监测模块的通信、检测模块的通信损失以及设置通信损失DTC的示例控制程序可以被存储在诊断模块的诊断控制器内和/或辅助模块的辅助控制器内，并且其将参照图3-5被进一步详细描述。

因此，在某些发动机工况期间，在网络内的一个或多个控制模块中可能存在通信损失。结果，信息不可用于相关车辆动作的仲裁和执行，这可以导致车辆操作故障。进一步地，所述故障可以发生在激活通信损失DTC之前。因此，为了在车辆操作故障之前激活通信损失DTC，用于设置通信损失DTC的诊断时间阈值(即，通信损失DTC可以被设置之后通信损失的最小持续时间)可以基于因通信损失而引起的故障的估计的持续时间。例如，用于设置通信损失DTC的诊断时间阈值可以小于故障的估计的持续时间。确定诊断时间阈值和设置通信损失DTC的细节将参照图3-6被进一步详细描述。

在一个示例中，图1的系统提供用于车辆系统，其包括：调节多个车辆操作的多个电子控制模块，多个控制模块中的每个都与车辆控制系统的控制器区域网络总线通信；在第一控制模块和多个控制模块的电子控制模块之间传送诊断数据的监测线路；具有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令被存储在非临时存储器内以用于：基于检测到监测线路的错误状态而检测来自第一模块的通信损失；响应于检测到的通信损失，基于因来自第一模块的通信损失而发生的车辆故障的估计的时间来调整第一时间常数；并且其中通信损失基于监测线路的错误状态而确定。

所述系统进一步包含其中调整第一时间常数包含将时间常数减小到小于估计的时间；和其中所述控制器包含额外的指令，其用于响应于计数器超过调整的时间常数而设置通信损失诊断时间代码，并且响应于设置通信损失诊断代码而将车辆操作切换到故障模式；和其中响应于经由监测线路检测到来自第一模块的通信损失而启动计数器。

图2显示了混合动力车辆系统6的示意描述，所述混合动力车辆系统6可以从发动机系统8和/或车载能量存储设备(例如，电池系统(未显示))中获得推进动力。能量转换设备例如发电机(未显示)可以被操作以从车辆移动和/或发动机操作中吸收能量，并且然后将吸收到的能量转换成适于由能量存储装置存储的能量形式。

发动机系统8可以包含具有多个汽缸30的发动机10。发动机10包含发动机进气道23和发动机排气道25。发动机进气道23包含经由进气通道42被流体地耦接到发动机进气歧管44的空气进气节气门62。空气可以经由空气滤清器52进入进气通道42。发动机排气道25包含排气歧管48，其通向将排气传送到大气的排气通道35。发动机排气道25可以包含被安装在紧密耦接位置中的一个或多个排放控制装置70。一个或多个排放控制装置可以包含三元催化剂、稀NOx捕集器、柴油微粒过滤器、氧化催化剂等。将会意识到的是，其他的组件可以被包含在发动机内，例如各种阀门和传感器，如本文将进一步详细描述的。在一些实施例中，其中发动机系统8是增压发动机系统，发动机系统可以进一步包含升压装置，例如涡轮增压器(未显示)。

发动机系统8被耦接到燃料系统18。燃料系统18包含耦接到燃料泵21和燃料蒸汽滤罐22的燃料箱20。在燃料箱重新加注燃料事件期间，燃料可以从外部源通过重新加注燃料门108被泵送到车辆内。燃料箱20可以保持多种燃料混合物，包含具有一系列酒精浓度的燃料，例如各种汽油-乙醇混合物，包含E10、E85、汽油等以及其组合。位于燃料箱20内的燃料液位传感器106可以向控制器12提供燃料液位的指示。如所描绘的，燃料液位传感器106可以包括被连接到可变电阻器的浮子。可替换地，其他类型的燃料液位传感器可以被使用。

燃料泵21被配置为给输送到发动机10的喷射器(例如，示例喷射器66)的燃料加压。虽然仅显示了单个喷射器66，但是额外的喷射器可以被提供给每个汽缸。将会意识到的是，燃料系统18可以是非回流燃料系统、回流燃料系统或各种其他类型的燃料系统。燃料箱20内生成的蒸汽可以经由管道31被传送至燃料蒸汽滤罐22，之后被抽取到发动机进气道23。

燃料蒸汽滤罐22被填充有适当的吸附剂，以便暂时地捕集在燃料箱重新加注燃料操作期间生成的燃料蒸汽(包含汽化的烃类)以及每日的蒸汽。在一个示例中，所用的吸附剂是活性炭。当满足抽取条件时，例如当滤罐被充满时，燃料蒸汽滤罐22内存储的蒸汽可以通过打开滤罐净化阀162被抽取到发动机进气道23。虽然显示了单个滤罐22，但是将会意识到的是，燃料系统18可以包含任何数量的滤罐。在一个示例中，滤罐净化阀162可以是电磁阀，其中阀的打开或关闭经由滤罐净化螺线管的致动进行。

滤罐22包含在存储或捕集来自燃料箱20的燃料蒸汽时用于将气体传送出滤罐22到达大气的通风孔27。通风孔27也可以在经由净化管路28和净化阀162将所存储的燃料蒸汽抽取到发动机进气道23时允许将新鲜空气吸入燃料蒸汽滤罐22内。虽然该示例显示通风孔27与新鲜的未加热空气连通，但是也可以使用不同的配置。通风孔27可以包含滤罐通风阀164以调节滤罐22和大气之间的空气和蒸汽流。在一个示例中，滤罐通风阀164可以是电磁阀，其中该阀的打开或关闭经由滤罐通风螺线管的致动来进行。

一个或多个压力传感器120可以被耦接到燃料系统18以便提供燃料系统压力的估计。一个或多个温度传感器121也可以被耦接到燃料系统18以便提供燃料系统温度的估计。

燃料系统18可以由燃料泵电子控制模块(PEM)156来操作，所述燃料泵电子控制模块(PEM)156包含从燃料系统内包含的多个传感器16接收信息并且向燃料系统18内包含的多个致动器81发送控制信号的控制器12。例如，燃料系统可以用喷射模式来操作，其中控制器12可以激活燃料泵以便向燃料轨提供期望量的燃料以便燃烧。

同样地，发动机系统8可以由发动机控制模块(ECM)136至少部分地控制，所述发动机控制模块(ECM)136包含从多个传感器216(本文描述的各个示例)接收信息并且发送控制信号给多个致动器281的控制器212。如一个示例，传感器16可以包含TIP传感器、湿度传感器、MAP传感器以及MCT传感器。如另一个示例，致动器81可以包含燃料喷射器66和进气节气门62。其他的致动器(例如各种额外的阀和节气门)可以被耦接到发动机系统8内的各种位置。控制器212可以从各种传感器接收输入数据、处理输入数据并且基于与一个或多个程序对应的被编入控制器212内的指令或代码而响应于处理后的输入数据来触发致动器。

进一步地，在一些示例中，PEM 156和ECM 136可以每个都包含辅助诊断模块，其用于监测通信并且检测来自PEM的通信损失。此外或可替换地，来自PEM或ECM的通信监测和诊断可以由链接到车辆网络(例如，图1内的车辆网络110)的诊断模块(未显示)来监测。在一些其他的示例中，ECM可以经由链接PEM和ECM的监测线路(未显示)来监测来自PEM的通信。

在一个示例中，来自PEM的通信损失可以被检测。响应于通信损失，可以确定当前工况下车辆故障的估计持续时间(在该示例中，由于PEM的通信损失而导致扭矩损失进而车辆失速之前的估计持续时间)。进一步地，用于设置通信损失DTC的诊断时间阈值可以基于当前车辆工况下故障的估计持续时间而被确定。一旦计数器(可以响应于检测到通信损失而启动)达到诊断时间阈值，则可以设置通信损失DTC。例如，诊断时间阈值可以小于故障的估计持续时间。用这种方法，可以在车辆操作故障之前设置通信损失DTC。如示例，如果来自PEM的通信损失可以使车辆在每小时70英里的3秒内失速，那么诊断时间阈值可以被设置成小于3秒的值从而在车辆失速之前针对PEM激活通信损失DTC。

转向图3，其显示了用于设置车辆控制系统内通信损失的诊断代码的示例方法300，所述车辆控制系统包含链接到车辆数据网络(如，图1中所示的网络110)的多个模块(如，图1中显示的控制模块114)。图3中的方法可以作为可执行指令存储在每个控制器(如，图1内所示的控制器112)的非临时存储器内并且由控制器来执行，所述控制器与各种传感器、致动器以及图1-2中图示的发动机和车辆组件组合。此外或替换地，图3中的方法可以作为可执行指令而被存储在链接到车辆网络(如图1中的网络110)的诊断模块内所包含的诊断控制器的非临时存储器内。

在302，方法300包含监测来自车辆网络内多个模块的每个模块的数据。在一个示例中，链接到车辆网络的诊断模块可以监测来自网络内多个模块中的每个模块的一个或多个预期信号。预期信号可以被从多个模块中的每个模块以预定的格式传递，所述预定的格式包含帧开始、标识符、远程传输请求位或替代远程请求位、标识符扩展、保留位、数据长度码、数据、循环冗余校验、确认位、帧结尾、帧间空间等。在另一示例中，诊断模块可以监测一个或多个监测线路内的数据，每个监测线路链接具有ECM的模块。在另一示例中，ECM可以监测来自经由一个或多个监测线路链接到ECM的每个模块的监测线路。因此，诊断模块可以是监测来自多个模块中每个模块的数据的集中诊断模块。在一些示例中，每个模块可以包含用于监测数据并且诊断通信损失的二级诊断模块。在一些其他示例中，可以使用混合方法，其中在某些状况期间，可以使用集中诊断模块，而在一些其他状况期间可以使用一个或多个二级诊断模块。在又一示例中，集中诊断模块可以被用于监测来自一组或多组模块的信号，每个组包含数个包括二级诊断模块的单独模块。

接下来，在304，方法300包含确定是否检测到来自多个模块中任一模块的通信损失。用于检测通信损失的示例方法在图4A-4B被进一步详述。在一个示例中，通信损失可以基于一个或多个预期信号的缺失达到大于第一阈值持续时间的第一持续时间来检测。在另一示例中，通信损失可以基于将一个或多个模块链接到ECM的的一个或多个监测线路的错误状态达到大于第二阈值持续时间的第二持续时间来确定。因此，第一和第二持续时间可以大于最小持续时间，其中最小持续时间可以是例如车辆启动模式、各模式间模块循环操作以及高车载网络活动中一个或多个期间的减小或降低的数据活动的持续时间。如果304处的答复为是，那么通信损失被检测到并且因此，方法300继续进行到305。如果304处的答复为否，则通信损失没有被检测到并且相应地，方法300返回。

在305，方法300包含启动计数器(306)以便激活通信损失诊断故障代码(DTC)。进一步地，可以确定用于激活通信损失DTC的诊断时间阈值(307)。诊断时间阈值可以基于在给定车辆工况下由于通信损失而引起的故障的估计的持续时间。图5进一步详细描述了确定诊断时间阈值的细节。

接下来在308，方法300包含确定计数器的值是否大于或等于诊断时间阈值。如果答复为是，则检测到的通信损失可以影响车辆的性能(如，发动机冷却、气候控制、可驾驶性等)，并且相应地方法300继续进行到309。在309，方法300包含激活用于通信损失被检测到的模块的通信损失的诊断时间代码(310)。进一步地，方法300包含重置计数器(311)。例如，一旦检测到来自燃料泵控制模块(PEM)的通信损失，并且一旦确定计数器已经达到诊断时间阈值，则U0109DTC可以被激活以指示与燃料泵控制模块的通信丢失。同样，如果来自混合动力传动系统控制模块的通信损失被检测到并且计数器达到或超过诊断时间阈值，则用于与混合动力传动系统控制模块的通信丢失的U0293DTC可以被激活。因此，DTC可以被本领域已知的通用诊断代码读取器读取。进一步地，在一些示例中，通信损失可以被指示给车辆操作者。在一个示例中，指示器可以是可视的，如车辆仪表板上的发光信号。在另一示例中，指示器可以是可听见的。

接下来，一旦激活通信损失DTC，则方法300可以继续进行到318。在318，方法300可以包含用故障模式操作车辆。

返回到308，如果计数器小于诊断时间阈值，则方法300可以继续进行到312。在312，方法300包含确定与模块的通信是否被重新建立。例如，可以基于检测到来自模块的一个或多个期望信号确定与模块的通信被重新建立。在另一示例中，可以基于监测线路从错误状态返回至功能状态而确定与模块的通信被重新建立。如果312处的答复为是，则与模块的通信被重新建立，并且相应地通信损失DTC可以不被激活。如果312处的答复为否，则来自模块的期望的信号没有被检测到和/或监测线路保持在错误状态。因此，一旦没有检测到来自模块的正常通信，则方法300可以继续进行到316。在316处，计数器可以被增加。一旦增加了计数器，则方法300可以返回至308以确定计数器是否已经达到或超过诊断时间阈值。

用这种方法，响应于检测到通信损失，通信损失DTC可以被激活从而在车辆因来自一个或多个控制模块的通信损失而进入故障模式之前设置DTC。

在一个示例中，图3中的方法提供了一种用于车辆的方法，其包括：基于由于来自第一控制模块的通信损失而引起的故障的估计的持续时间而确定用于设置通信损失诊断故障代码的第一时间阈值，所述第一控制模块被连接到将车辆内多个控制模块连接的车辆网络。该方法进一步包含响应于计数器超过第一时间阈值，设置通信损失诊断故障代码，其中响应于确定来自第一模块的通信损失而启动所述计数器。

该方法进一步包含其中时间阈值小于故障的估计的持续时间，并且其中故障的估计的持续时间基于车辆速度、车辆负荷状况、大气压以及在检测通信损失时与第一模块通信的一个或多个车辆组件的工况中的一个或多个。

该方法进一步包含其中确定通信损失包含不检测来自第一模块的一个或多个期望的信号，并且其中确定通信损失包含确定在第一模块和车辆发动机控制模块(ECM)之间传输数据的监测线路的错误状态；以及其中错误状态基于ECM经由监测线路没有接收到来自第一模块的数据而被确定。

进一步地，该方法包括响应于检测到由于通信损失而引起的故障，而以故障模式操作车辆，并且该方法进一步包含其中在进入故障模式之前，设置通信损失诊断故障代码。

转向图4A，其显示了用于检测来自链接到车辆网络(如，图1所示的网络110)的控制模块的通信损失的示例方法400a。因此，控制模块可以调节包含车辆网络的车辆系统内的一个或多个车辆操作。图4中的方法可以作为可执行指令被存储在控制器(如，图1所示的控制器112)的非临时存储器内并且由控制器结合各种传感器、致动器、图1-2所示的发动机和车辆组件执行。此外或可替换地，图3中的方法可以作为可执行指令被存储在诊断控制器的非临时存储器内，所述诊断控制器被包含在链接到车辆网络(如，图1中的网络110)的诊断模块内。

在402，方法400包含监测来自控制模块的一个或多个期望的信号。例如，被链接到车辆网络的诊断模块可以监测来自与网络连接的每个模块的一个或多个期望的信号。在一些示例中，控制模块内所包含的辅助模块可以监测来自控制模块的一个或多个期望的信号。在一些其他示例中，一个或多个期望的信号可以由诊断模块和辅助模块监测。在又一些示例中，来自网络内一个或多个控制模块的一个或多个期望的信号可以由诊断模块监测，而来自剩余模块(即，不是由诊断模块监测的模块)的一个或多个期望的信号可以由每个剩余模块内所包含的辅助模块来监测。期望的信号可以用预定的格式从多个模块中的每个模块传送，所述预定的格式包含帧开始、标识符、远程传输请求位或替代远程请求位、标识符扩展、保留位、数据长度代码、数据、循环冗余校验、确认位、帧结尾、帧间空间等。接下来在404，方法400包含确定是否检测到期望的信号。例如，通过车辆网络传递的期望的信号可以由监测该信号的模块(例如，诊断模块、辅助模块、ECM等)来检测。如果答复为是，则方法400可以继续进行到406以确定通信损失没有被检测到。如果404处的答复为否，则期望的信号没有被检测到并且方法400可以继续进行到408。在408，方法400包含确定期望的信号缺失的持续时间。在一个示例中，响应于没有检测到期望的信号，可以启动或增加第二计数器。期望的信号缺失的持续时间可以基于计数器值被确定。

一旦确定期望的信号缺失的持续时间，方法400可以继续进行到410。在410，方法400可以确定缺失的持续时间是否大于第二阈值持续时间。如果410处的答复为是，则方法400可以继续进行到412。如果410处的答复为否，则方法400返回到步骤404。在412，一旦确认缺失的持续时间大于第二阈值持续时间，则方法400可以推定来自模块的通信损失。即，一旦确认期望的信号损失已经发生达大于第二阈值的持续时间，则方法400可以确定控制模块已经丢失了与车辆网络的通信。

返回到图4B，其显示了用于检测来自被链接到车辆网络(如，图1中所示的网络110)的控制模块的通信损失的示例方法400b。因此，控制模块可以调节包含车辆网络的车辆系统内的一个或多个车辆操作。图4的方法可以作为可执行指令存储在控制器(如图1所示的控制器112)的非临时存储器内并且由该控制器结合各种传感器、致动器、发动机以及图1-2所示的车辆组件执行。此外或可替换地，图3中的方法可以作为可执行指令存储在诊断控制器的非临时存储器内，所述诊断控制器被包含在与车辆网络(如，图1内的网络110)链接的诊断模块内。

在414，方法400包含监测将控制模块与ECM连接的监测线路。监测线路可以包含用于确定来自控制模块的功能性通信的诊断数据。在一个示例中，监测线路可以由被链接到车辆网络的诊断模块监测。在另一示例中，控制模块内包含的辅助模块可以监测所述监测线路。在又一示例中，ECM可以监测所述监测线路。在一些其他示例中，监测线路可以由诊断模块、辅助模块以及ECM中的两个或多个的组合来监测。在另一些示例中，网络内的一个或多个控制模块可以由诊断模块来监测，而剩余的模块(即，不是由诊断模块监测的模块)可以由剩余模块和/或ECM中每个内包含的辅助模块来监测。

接下来在416，方法400包含确定是否检测到监测线路的错误状态。例如，错误状态可以由监测所述信号的模块(例如诊断模块、辅助模块、ECM等)来检测。进一步地，错误状态可以基于监测线路内一个或多个信号的缺失来确定。在一些示例中，错误状态可以基于监测线路内存在截断信号或改变的信号来确定。如果答复为否，则方法400可以继续进行到417以确定通信损失没有被检测到。如果404处的答复为是，则监测线路正运行在错误状态下，并且相应地，方法400可以继续进行到418。在418，方法400包含确定错误状态的持续时间。在一个示例中，错误状态计数器可以响应于确定监测线路的运行处于错误状态而被启动或增加。错误状态的持续时间可以基于计数器值而被确定。

一旦确定监测线路的错误状态的持续时间，则方法400可以继续进行到420。在420，方法400可以确定错误状态的持续时间是否大于错误状态阈值持续时间。如果420处的答复为是，则方法400可以继续进行到422。如果420处的答复为否，则方法400返回到步骤416。在420，一旦确认错误状态的持续时间大于错误状态阈值持续时间，则方法400可以推定来自模块的通信损失。即，一旦确认监测线路已经保持在错误状态达大于错误状态阈值的持续时间，则方法400可以确定控制模块已经丢失了与车辆网络的通信。

用这种方法，可以监测车辆网络内来自多个模块的通信，并且可以检测来自模块的通信损失。

转向图5，其显示了用于确定诊断时间阈值的方法500。诊断时间阈值可以用于设置通信损失诊断时间代码。例如，响应于检测到来自链接到车辆网络的控制模块的通信损失的持续时间大于诊断时间阈值，可以设置通信损失DTC。换句话说，用于设置通信损失DTC的智能决策可以基于诊断时间阈值。图5中的方法可以作为可执行指令被存储在控制器(如图1所示的控制器112)的非临时存储器内并且由该控制器结合各种传感器、致动器、发动机以及图1-2中所示车辆组件执行。

在502，方法500包含估计和/或测量车辆工况。车辆工况可以包含，例如，发动机转速(Ns)、车辆速度(Vs)、扭矩需求、升压压力、MAP、MAF、发动机温度、燃烧空燃比(AFR)、排气催化剂温度、环境状况(如，BP)等。

接下来，在504，方法500包含基于可校准的查找表确定用于设置当前车辆工况下通信损失DTC的诊断时间阈值。可校准查找表可以基于当前工况生成，并且进一步地基于由于通信损失而引发的车辆操作故障或者操作者可感知的车辆性能劣化的估计的持续时间。即，诊断时间阈值可以基于由于来自模块的通信损失而在当前工况下发生的故障和/或车辆性能劣化的估计的持续时间。故障的估计的持续时间和/或车辆性能劣化的持续时间可以基于车辆速度、车辆负荷状况、大气压以及检测到通信损失时与模块(其通信损失被检测到)通信的一个或多个车辆组件的工况中的一个或多个。在一个示例中，诊断时间阈值可以小于因通信损失引起的故障的持续时间。

在一个示例中，当来自燃料泵电子控制模块(PEM)的通信被丢失时，用于来自PEM的通信损失的诊断时间阈值可以基于在当前车辆工况下由于燃料的缺乏(并且因此缺乏扭矩)而引发车辆失速之前发动机操作的估计的持续时间。例如，在高负荷工况下(如，车辆行驶在高速公路上时，在牵引重负荷期间，等等)故障的估计的持续时间(即，失速之前的持续时间)可以短于轻负荷工况下故障的估计的持续时间。结果，高负荷工况下针对PEM的通信损失DTC的诊断时间阈值可以短于轻负荷工况下针对PEM的通信损失DTC的诊断时间阈值。例如，响应于来自PEM的通信损失，如果故障的估计的持续时间(即，失速的估计的持续时间)在每小时70英里时为3秒，则诊断时间阈值可以小于3秒。结果，PEM的通信损失DTC可以在车辆失速之前被设置，进而允许PEM通信损失被检测。

在另一示例中，用于设置来自发动机冷却剂泵控制模块的通信损失的通信损失DTC的诊断时间阈值可以基于在当前车辆工况下的发动机冷却、气候控制以及可驾驶性方面的劣化的车辆性能的估计的持续时间。

用这种方法，通过基于当前车辆工况下的通信损失引发的故障的估计的持续时间来确定诊断时间阈值，通信损失DTC可以在车辆发生故障之前被设置。通过在车辆操作故障之前设置通信损失DTC，车辆故障的原因(在这种情况下是来自控制模块的通信损失)可以被确定。

图6显示了操作顺序600，其描绘了响应于车辆网络(例如图1的车辆网络110)内来自控制模块的通信损失的检测的通信损失诊断代码的示例性激活。图6以图表602图示了示例踏板位置，以图表604图示了车辆功能状态，以图表606图示了用于设置通信损失诊断故障代码的计数器1，以及以图表608图示了故障模式。图6内事件的顺序可以通过执行根据图3-5中的方法而描述的图1-2中系统内的指令来提供。时间t0-t3处的竖直标记表示该顺序期间感兴趣的时间。在下文论述的所有图表中，X轴表示时间并且时间从每个图表的左侧到每个图表的右侧增加。

从图6的顶部开始的第一个图表表示随时间的通信损失。Y轴表示通信损失。水平0表示不具有检测到的通信损失，而水平1表示检测到的通信损失的存在。

从图6的顶部开始的第二个图表表示随时间的车辆功能状态。Y轴表示车辆功能的故障状态或正常状态。

从图6的顶部开始的第三个图表表示随时间的第一计数器1的值。Y轴表示计数器1的值并且该值在Y轴箭头的方向上增加。水平线605表示用于设置针对控制模块的通信损失诊断故障代码的诊断时间阈值。诊断时间阈值可以基于当前车辆工况和由于来自控制模块的通信损失引起的故障的估计的持续时间。

从图6的顶部开始的第四个图表表示随时间的车辆故障模式的状态。Y轴表示故障模式的状态。

在t0和t1之间的时间，来自车辆网络内控制模块的通信损失可以不被检测到。相应地，车辆可以如预期地操作(即，正常车辆操作而没有通信损失或功能损失)，并且用于设置通信损失DTC的计数器1可以为0。

在t1，来自控制模块的通信损失可以被检测到。在一个示例中，通信损失可以基于不具有来自控制模块的一个或多个期望的信号而被确定。在另一示例中，通信损失可以基于诊断监测线路的错误状态的确定，所述诊断监测线路将控制模块与ECM链接。确定通信损失的细节在图4A-4B中被详述。一旦检测到来自模块的通信损失，则计数器1可以被启动。进一步地，诊断时间阈值605可以基于当前工况下因通信损失引起的车辆操作劣化或车辆操作故障的估计的时间而被调整。例如，如果来自PEM的通信损失被检测到并且车辆正操作在高负荷状况下，则诊断时间阈值可以基于高负荷状况下(由于与PEM通信的丢失而引起缺乏燃料引起的扭矩缺乏)车辆失速的估计的持续时间。如果来自PEM的通信损失在车辆正操作在低负荷状况下时被检测到，则诊断时间阈值可以基于低负荷状况下(由于与PEM的通信丢失而引起缺乏燃料导致的扭矩缺乏)车辆失速的估计的持续时间。因此，诊断时间阈值可以小于因通信损失引起的车辆故障的估计的持续时间，从而在由于来自模块的通信损失引起的车辆故障发生之前设置通信损失DTC。

在t1和t2之间的时间里，来自PEM的通信可能不被恢复，并且因此计数器1可以继续增加。在t2，计数器可以达到用于激活通信损失DTC的诊断时间阈值。一旦计数器1达到诊断时间阈值，则用于通信损失的DTC可以被激活。例如，响应于用于来自PEM的通信损失的计数器达到当前工况下的PEM诊断阈值，用于PEM的通信损失DTC(如，U0109)可以被激活。类似地，响应于用于来自巡航控制模块(ICCM)的通信损失的计数器达到当前工况下的ICCM诊断阈值，用于ICCM的通信损失DTC(如，U0104)可以被激活。

在t3，由于来自模块的通信损失，车辆可以进入故障状态。结果，用于故障的车辆功能的DTC可以被激活并且车辆可以以故障模式操作。例如，由于来自PEM的通信损失，需求扭矩和实际扭矩之间的差可以大于阈值扭矩差。结果，与扭矩损失相关的DTC可以被激活。虽然上述示例图示了响应于检测到车辆功能故障而进入故障模式，但是在一些示例中，车辆可以在激活通信损失DTC之后以故障模式操作。即，车辆可以在t2而不是t3处以故障模式操作。

用这种方法，车辆系统可以被装备有智能的通信损失检测特征，其中基于在当前工况下由于通信损失引起的故障的估计的持续时间来确定用于激活通信损失DTC的阈值，从而在车辆进入操作的故障模式之前设置通信损失DTC。结果，车辆通信损失诊断可以被改善。在一个示例中，用于车辆控制系统内通信损失的方法可以包括：响应于确定来自被耦接到控制系统的控制器局域网的第一模块的通信损失，启动第一计数器；并且响应于第一计数器超过第一诊断时间阈值而设置通信损失诊断时间代码；并且其中，第一诊断时间阈值小于因通信损失发生的故障的估计的持续时间。

该方法包含其中故障的估计的持续时间是在输入车辆速度、期望负荷、大气压、环境温度以及确定通信损失时与第一模块通信的一个或多个车辆组件的工况中的一个或多个时使用的可校准查找表的输出。在一些示例中，该方法包含其中通信损失基于没有检测到第一模块和发动机控制模块之间的监测线路内的一个或多个信号达第二时间阈值而被确定。

进一步地，该方法包括响应于设置通行损失诊断代码，用故障模式操作车辆。又进一步地，该方法包含其中第一模块是泵电子模块(PEM)；并且其中PEM调节位于车辆燃料箱内的燃料泵的操作，并且其中所述故障为期望扭矩输出和当前扭矩输出之间的差大于阈值扭矩输出。

进一步地，该方法包含响应于检测到来自PEM的通信损失而以故障模式操作车辆。

注意，本文所包含的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令被存储在非临时存储器内并且可以由控制系统来执行，控制系统包括控制器与各种传感器、致动器以及其他发动机硬件的组合。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，例如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等等。因此，所说明的各种动作、操作和/或功能可以用所说明的顺序进行，并行进行或在某些情况下被省略。同样地，处理的次序不是为实现本文所述示例实施例的特征和优点所必须要求的，而是被提供以便于说明和描述。所说明动作、操作和/或功能中的一个或多个可以根据所使用的特定策略被重复地进行。进一步地，所述动作、操作和/或功能可以被图形表示成被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时存储器内的代码，其中所述动作通过执行系统内的指令来完成，所述系统包含与电子控制器组合的各种发动机硬件组件。

将会意识到的是，本文公开的配置和程序在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不被认为具有限制意义，因为多种变化是可能的。例如，上述技术可以被用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他的发动机类型。本公开的主题包含本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖并且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求书特别指出被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应该被认为包含一个或多个这种元件的合并，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求书或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。这种权利要求，无论其比原始权利要求的范围更宽、更窄、相同或不同，也都被认为包含在本公开的主题内。

Claims (16)

1.一种用于车辆的方法，其包括：

响应于检测到来自第一模块的通信损失，确定用于设置通信损失诊断故障代码并且启动计数器的第一时间阈值，其中所述第一模块与多个电子控制模块中的一个电子控制模块通信，并且所述第一时间阈值的持续时间小于由于通信损失而引起的车辆操作损失的估计的持续时间；以及

响应于所述计数器超过所述第一时间阈值，设置所述通信损失诊断故障代码；

其中所述通信损失诊断故障代码在进入故障模式之前设置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中车辆操作损失的所述估计的持续时间基于车辆速度、车辆负荷状况、环境温度、车辆浸泡持续时间、车辆运行持续时间、发动机冷却剂温度、车辆当前位置、发动机转速、扭矩需求、高压荷电状态、大气压以及检测到所述通信损失时与所述第一模块通信的一个或多个车辆组件的工况中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述通信损失包含没有检测到来自所述第一模块的一个或多个期望的信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述通信损失包含确定在所述第一模块和所述车辆的发动机控制模块即ECM之间传输数据的监测线路的错误状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述错误状态基于所述ECM未经由所述监测线路接收到来自所述第一模块的数据而被确定。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，响应于检测到因所述通信损失而引起的所述车辆操作损失，以所述故障模式操作所述车辆。

7.一种用于车辆的控制系统内通信损失的方法，该方法包括：

响应于检测到来自与多个电子控制模块中的至少一个电子控制模块通信的第一模块的通信损失；

确定用于设置通信损失诊断故障代码的第一时间阈值；以及

响应于计数器超过所述第一时间阈值，设置所述通信损失诊断故障代码，其中所述通信损失诊断故障代码在进入故障模式之前设置；并且

其中，所述第一时间阈值的持续时间小于因所述通信损失发生的车辆操作故障的估计的持续时间，并且所述车辆操作故障的估计的持续时间是可校准查找表的输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其中当输入车辆速度、期望负荷、大气压、环境温度、车辆浸泡持续时间、车辆运行持续时间、发动机冷却剂温度、车辆当前位置、发动机转速、扭矩需求、高压荷电状态以及确定所述通信损失时与所述第一模块通信的一个或多个车辆组件的工况中的一个或多个时使用所述可校准查找表。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述通信损失基于未检测到在所述第一模块和发动机控制模块之间的监测线路内的一个或多个信号达第二时间阈值而被确定。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括响应于设置所述通信损失诊断故障代码而以所述故障模式操作所述车辆。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一模块是泵电子模块；并且其中所述泵电子模块调节位于所述车辆的燃料箱内的燃料泵的操作。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述车辆操作故障是期望扭矩输出和当前扭矩输出之间的差大于阈值扭矩输出。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括响应于检测到来自泵电子模块的通信损失，以所述故障模式操作所述车辆。

14.一种车辆系统，其包括：

多个电子控制模块，其调节多个车辆操作，所述多个电子控制模块中的每个都与车辆控制系统的控制器局域网总线通信；

监测线路，其在所述多个电子控制模块中的一个电子控制模块和第一模块之间传输诊断数据；

控制器，其具有被存储在非临时存储器内的计算机可读指令，该指令用于：

基于检测到所述监测线路的错误状态而检测来自所述第一模块的通信损失；

响应于检测到所述通信损失，调整第一时间阈值至一持续时间，所述持续时间小于因来自第一模块的所述通信损失而发生的车辆故障的估计的时间，并且启动计数器；以及

响应于所述计数器超过所述第一时间阈值，并且在进入故障模式之前，设置通信损失诊断时间代码。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述估计的时间基于车辆速度、车辆负荷、大气压以及所述第一模块的工况中的一个或多个。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器包含进一步的指令以便响应于计数器超过所述第一时间阈值而设置所述通信损失诊断时间代码，并且响应于设置所述通信损失诊断时间代码而将车辆操作切换到所述故障模式；以及其中所述计数器响应于经由所述监测线路检测到来自所述第一模块的所述通信损失而被启动。

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