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EINFÜHRUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf die Fehlerdiagnose von Fahrzeugsystemen und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung eines CAN-Bus-Fehlers mit doppelter offener Leitung als Reaktion auf CAN-Bus-Signaleigenschaften.
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Das Controller Area Network (CAN-Bus) ist das Nervensystem der Fahrzeugelektronik und der Steuersysteme und ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen Fahrzeugsensoren und Steuergeräten. Der CAN-Bus besteht aus zwei dedizierten Drähten für die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen Fahrzeuggeräten. Diese Leitungen werden normalerweise als CAN high (CAN_H) und CAN low (CAN_L) bezeichnet. Wenn sich der CAN-Bus im Leerlauf befindet oder rezessive Bits überträgt, führen beide Leitungen nominal 2,5 V. Wenn dominante Datenbits übertragen werden, beträgt die nominale CAN_H Spannung 3,5 V mit einem Bereich von 2,75 V bis 4,5 V und die nominale CAN_L Spannung 1,5 V mit einem Bereich von 0,5 V bis 2,25 V. Die nominale Differenzspannung bei der Übertragung von dominanten Bits beträgt 2,0 V mit einem Bereich von 1,5 V bis 3,0 V. Dadurch wird eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Leitungen erzeugt, so dass der CAN-Bus weniger empfindlich auf induktive Spikes, elektrische Felder oder andere Störungen reagiert. Dadurch kann der CAN-Bus in einer elektrisch verrauschten Umgebung, wie z. B. in einem Fahrzeug, widerstandsfähig sein. Die Verwendung von verdrillten Leitungen macht ihn noch robuster. In der Regel werden die Geräte parallel zu den CAN-Bus-Leitungen angeschlossen und die Leitungen mit einem nominalen 12052-Widerstand an jedem Ende abgeschlossen. Dies kann ein einzelner Widerstand oder mehrere Widerstände mit einem Kondensator sein.
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Ein Problem besteht, wenn eine oder mehrere Leitungen unterbrochen sind. Geräte, die vor der Unterbrechung angeschlossen sind, können aufgrund des erhöhten Abschlusswiderstands verzerrte Signale aufweisen. Die Kommunikation zwischen Geräten, die durch eine unterbrochene Leitung getrennt sind, kann unter bestimmten Bedingungen weitergehen, in der Regel mit einer erhöhten Fehlerrate. Wenn zwei Leitungen unterbrochen sind, kann die Kommunikation zwischen Geräten, die durch die Unterbrechung getrennt sind, verloren gehen und zwischen Geräten, die nicht durch die Unterbrechung getrennt sind, aufgrund der Änderung des Abschlusswiderstands verzerrt sein. Die Fehlersuche bei Kommunikationsfehlern mit dem CAN-Bus und den CAN-Bus-Geräten wird dadurch erschwert, dass einige Geräte fehlerfrei, andere mit erhöhter Fehlerrate und wieder andere gar nicht miteinander kommunizieren können. Dementsprechend ist es wünschenswert, die oben genannten Probleme anzugehen und Systeme und Verfahren bereitzustellen, die eine Methode zur Erkennung von Fehlern in einer doppelt offenen Busleitung für ein CAN-Bus-Kommunikationsnetzwerk bieten. Darüber hinaus werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Figuren und dem vorstehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
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BESCHREIBUNG
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Fahrzeug-Fehlerdiagnosesysteme werden zur Bestimmung eines doppelt offenen Busdrahtfehlers in einem CAN-Bus-Kommunikationsnetzwerk bereitgestellt. In einer Ausführungsform umfasst ein CAN-Bus-Diagnosesystem einen Zweidraht-Kommunikationsbus, eine erste elektronische Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie erste Daten über den Zweidraht-Kommunikationsbus überträgt, wobei die ersten Daten eine erste Mehrzahl von dominanten Bits und eine erste Mehrzahl von rezessiven Bits umfassen, eine zweite elektronische Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie zweite Daten über den Zweidraht-Kommunikationsbus überträgt, wobei die zweiten Daten eine zweite Vielzahl von dominanten Bits und eine zweite Vielzahl von rezessiven Bits umfassen, und einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er einen Zweidraht-Unterbrechungsfehler auf dem Zweidraht-Kommunikationsbus in Reaktion auf eine Bit-Intensität und eine Bit-Variation einer dritten Vielzahl von rezessiven Bits, die von der ersten elektronischen Steuereinheit empfangen werden, bestimmt.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der Fehler der offenen Zweidrahtleitung auf dem Zweidraht-Kommunikationsbus ferner als Reaktion auf das Ausbleiben von erwarteten Daten von der zweiten elektronischen Steuereinheit bestimmt.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der offene Zweidrahtfehler als Reaktion auf ein Verhältnis zwischen der Bitintensität und der Bitvariation der dritten Vielzahl rezessiver Bits bestimmt.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor ferner in der Lage, als Reaktion auf die ersten Daten und die zweiten Daten einen Schwellenwert zu erzeugen, und wobei der Zweidraht-Unterbrechungsfehler als Reaktion auf einen aktuellen Netzzustandsindikator erzeugt wird, der als Reaktion auf die Bitintensität und die Bitvariation der dritten Mehrzahl von rezessiven Bits, die größer als der Schwellenwert sind, bestimmt wird.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor ferner in der Lage, als Reaktion auf die erste Mehrzahl von rezessiven Bits und die zweite Mehrzahl von rezessiven Bits einen Schwellenwert zu erzeugen, und wobei der Zweidraht-Unterbrechungsfehler als Reaktion auf einen aktuellen Netzzustandsindikator erzeugt wird, der als Reaktion auf ein Verhältnis der Bitintensität und der Bitvariation der dritten Mehrzahl von rezessiven Bits bestimmt wird, das größer als der Schwellenwert ist.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der offene Zweidrahtfehler als Reaktion auf eine Abweichung eines ersten Verhältnisses zwischen der Bitintensität und der Bitvariation der dritten Mehrzahl von rezessiven Bits von einem Schwellenwertverhältnis erzeugt, das unter einer fehlerfreien Betriebsbedingung bestimmt wurde.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der Zweidraht-Unterbrechungsfehler als Reaktion auf einen gleitenden Mittelwert der rezessiven Bitvariation der zweiten Vielzahl von rezessiven Bits erzeugt, der größer ist als ein gleitender Mittelwert der rezessiven Bitvariation der ersten Vielzahl von rezessiven Bits.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der Zweidraht-Unterbrechungsfehler als Reaktion auf einen gleitenden Mittelwert der Bitintensität der zweiten Mehrzahl von rezessiven Bits erzeugt, der größer ist als ein gleitender Mittelwert der Bitintensität der ersten Mehrzahl von rezessiven Bits.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst das System eine Benutzerschnittstelle zum Empfangen des Zweidraht-Unterbrechungsfehlers und zum Anzeigen einer Warnung für einen Benutzer, die auf den Zweidraht-Unterbrechungsfehler hinweist.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines Zweidraht-Unterbrechungsfehlers auf einem Zweidraht-Kommunikationsbus das Bestimmen eines Schwellenwerts in Reaktion auf erste Daten von einer ersten elektronischen Steuereinheit und zweite Daten, die von einer zweiten elektronischen Steuereinheit über den Zweidraht-Kommunikationsbus empfangen werden, wobei die ersten Daten eine erste Vielzahl von dominanten Bits und eine erste Vielzahl von rezessiven Bits enthalten und die zweiten Daten eine zweite Vielzahl von dominanten Bits und eine zweite Vielzahl von rezessiven Bits enthalten, das Bestimmen eines aktuellen Netzzustandsindikators als Reaktion auf dritte Daten von der ersten elektronischen Steuereinheit, die eine dritte Vielzahl von dominanten Bits und eine dritte Vielzahl von rezessiven Bits aufweisen, und das Erzeugen eines Fehlerberichts über einen offenen Zweidrahtfehler als Reaktion auf den aktuellen Netzzustandsindikator, der den Schwellenwert überschreitet.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der aktuelle Netzzustandsindikator als Reaktion auf eine Bitintensität und eine Bitvariation der dritten Vielzahl von rezessiven Bits bestimmt.
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In Übereinstimmung mit einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist der Zweidraht-Kommunikationsbus ein Controller Area Network in einer Fahrzeuganwendung.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der aktuelle Netzzustandsindikator als Reaktion auf das Ausbleiben eines erwarteten Datenempfangs von der zweiten elektronischen Steuereinheit ermittelt.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der Schwellenwert als Reaktion auf den Empfang von vierten Daten von der zweiten elektronischen Steuereinheit und den dritten Daten aktualisiert.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird die Bestimmung des aktuellen Netzzustandsindikators von einem Diagnoseprozessor durchgeführt, der mit dem Zweidraht-Kommunikationsbus verbunden ist.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist das Verfahren ferner in der Lage, einen unbekannten Fehler zu erzeugen, wenn der aktuelle Netzzustandsindikator unter dem Schwellenwert liegt.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird der aktuelle Netzzustandsindikator als Reaktion auf ein Verhältnis zwischen einer Bitintensität und einer Bitvariation der dritten Vielzahl von rezessiven Bits bestimmt.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird die Fehlermeldung „Doppeldraht offen“ als Reaktion auf einen gleitenden Mittelwert der rezessiven Bitintensität der dritten Vielzahl von rezessiven Bits erzeugt, der größer ist als ein gleitender Mittelwert der rezessiven Bitintensität der zweiten Vielzahl von rezessiven Bits und der ersten Vielzahl von rezessiven Bits.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines Zweidraht-Kommunikationsbusfehlers den Empfang von ersten Daten mit einer ersten Mehrzahl von rezessiven Bits von einer ersten Netzwerkvorrichtung, das Bestimmen einer rezessiven Bitintensität und einer rezessiven Bitvariation als Reaktion auf die erste Mehrzahl von rezessiven Bits, das Berechnen eines Netzwerkzustandsindikators als Reaktion auf ein Verhältnis der rezessiven Bitintensität und der rezessiven Bitvariation, das Erzeugen einer Zweidraht-Offen-Fehlerwarnung als Reaktion darauf, dass der Netzwerkzustandsindikator einen Schwellenwert überschreitet, und das Anzeigen der Zweidraht-Offen-Fehlerwarnung für einen Benutzer.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren den Empfang von zweiten Daten mit einer zweiten Vielzahl von rezessiven Bits, den Empfang von dritten Daten mit einer dritten Vielzahl von rezessiven Bits und die Berechnung des Schwellenwerts in Abhängigkeit von der zweiten Vielzahl von rezessiven Bits und der dritten Vielzahl von rezessiven Bits.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die beispielhaften Ausführungsformen werden im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Figuren gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
- 1 zeigt eine beispielhafte Umgebung für die Verwendung eines Verfahrens und Systems zur Erkennung eines doppelt offenen Busdrahtes in einem CAN-Bus-Kommunikationsnetzwerk in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen;
- 2 zeigt eine Vielzahl von Diagrammen, die beispielhafte CAN-Bus-Signalspannungen und rezessive Bitintensitäten für den normalen CAN-Bus-Betrieb und den doppelt offenen Fehler-CAN-Bus-Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen veranschaulichen;
- 3 zeigt eine Vielzahl von Diagrammen zur Veranschaulichung einer beispielhaften rezessiven Bitanalyse für den normalen CAN-Bus-Betrieb und den doppelt offenen Fehler-CAN-Bus-Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen; und
- 4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Erkennung eines doppelt offenen Busdrahtfehlers in einem CAN-Bus-Kommunikationsnetzwerk gemäß verschiedenen Ausführungsformen illustriert.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die Anwendung und den Gebrauch nicht einschränken. Darüber hinaus besteht nicht die Absicht, durch ausdrückliche oder stillschweigende Theorien gebunden zu sein, die in dem vorangehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt sind. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf jede Hardware, Software, Firmware, elektronische Steuerkomponente, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorvorrichtung, einzeln oder in beliebiger Kombination, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinierte Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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In 1 ist eine beispielhafte Umgebung 100 für die Verwendung eines Verfahrens und Systems zur Erkennung eines doppelt offenen Busdrahtes in einem CAN-Bus-Kommunikationsnetzwerk gemäß verschiedenen Ausführungsformen dargestellt. Die beispielhafte Umgebung 100 umfasst eine CAN-Hochleitung 102, eine CAN-Niederleitung 104, einen ersten Knoten 110, einen zweiten Knoten 120, einen dritten Knoten 130, einen vierten Knoten 140, Abschlusswiderstände 106, einen OBDII-Anschluss 117 und einen Diagnoseprozessor 115. Die beispielhafte Umgebung 100 zeigt außerdem eine doppelte CAN-Leitungsunterbrechung 150 in der hohen CAN-Leitung 102 und der niedrigen CAN-Leitung 104.
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Doppelt offene CAN-Fehler, bei denen sowohl die obere CAN-Leitung 102 als auch die untere CAN-Leitung 104 unterbrochen sind, was z. B. durch einen defekten Steuergerätestecker verursacht werden kann, sind eines der schwierigsten zu diagnostizierenden Probleme, da das Spannungsprofil leicht mit dem eines ruhigeren normalen CAN-Busses verwechselt werden kann. Doppelt offene CAN-Fehler führen dazu, dass die CAN-Bus-Kommunikation unterbrochen wird, und können eine langwierige und intensive Fehlersuche erfordern, um den Fehler zu identifizieren. Neben der Isolierung zweier Teile des CAN-Busses voneinander führen doppelt offene CAN-Fehler zu einer erhöhten Abschlussimpedanz und einem reduzierten Strom, was zu unerwarteten CAN-Bus-Leitungsspannungen führt. Dieses Problem wird in größeren Netzwerken mit mehr Rauschen und erhöhten Knotenimpedanzen verschärft, was die Erkennung eines doppelt offenen CAN-Fehlers erschwert.
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Ein doppelt offener Fehler führt zu einem unvollständigen CAN-Stromkreis, der hohe Spannungspegelschwankungen der CAN-Signalspannungen verursacht. Das Auftreten eines doppelt offenen Fehlers kann durch Untersuchung der CAN-Spannungszeitkonstante oder der Übergangszeit zwischen den dominanten und rezessiven Bits festgestellt werden. Darüber hinaus isoliert ein doppelt offener Fehler einige Knoten von anderen Knoten, wie z. B. den Knoten 110, der in diesem Beispiel von den anderen Knoten 120, 130 und 140 isoliert ist. Diese isolierten Knoten scheinen die Kommunikation auf dem CAN-Bus eingestellt zu haben, was dazu führt, dass der Bus im Gegensatz zu einem normalen Betriebszustand weniger Verkehr aufweist.
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Der Diagnoseprozessor 115 kann eingesetzt werden, um zwischen einem doppelt offenen CAN-Fehler und einem normalen Buszustand zu unterscheiden, indem er die Intensität und Veränderung des rezessiven Bits analysiert. Doppelt offene Fehler können zu deaktivierter Steuergerätekommunikation, hohen Spannungsschwankungen und längeren Übergangszeiten zwischen den dominanten und rezessiven Bits führen. Der Diagnoseprozessor 115 kann die Intensität und Variation der rezessiven Bits des CAN-Busses in Echtzeit überwachen, um Zustandsindikatoren zu erzeugen, die den Zustand des CAN-Busses in Bezug auf einen doppelt offenen Fehler auf der Grundlage von Echtzeit-CAN-Spannungsdaten abschätzen. Der Diagnoseprozessor 115 kann einen Zustandsindikator auf der Grundlage des Indikators für die Intensität des rezessiven Bits und des Indikators für die Variation des rezessiven Bits unter Verwendung von Gewichtungsfaktoren erzeugen. Dieser fusionierte Zustandsindikator kann im Laufe der Zeit gereift und dann mit einem vordefinierten Zustandsschwellenwert verglichen werden. Eine Benutzerwarnung oder ein anderer Systemfehler kann erzeugt werden, wenn der verschmolzene Gesundheitsindikator unter einen vordefinierten Gesundheitsschwellenwert fällt oder eine Abweichung zwischen dem verschmolzenen Gesundheitsindikator und einem früheren verschmolzenen Gesundheitsindikator, der während des normalen CAN-Bus-Betriebs ermittelt wurde, einen Schwellenwert überschreitet. Der Diagnoseprozessor 115 kann ferner so konfiguriert sein, dass er das normale Buszustandsverhalten adaptiv lernt, um später ein abnormales Buszustandsverhalten zu erkennen, das auf einen doppelt offenen CAN-Fehlerzustand hinweist.
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Der Diagnoseprozessor 115 kann in das CAN-Bus-Netzwerk integriert oder in das zentrale Gateway-Modul (CGM) eingebettet sein, im Gegensatz zu einem entfernbaren Diagnosewerkzeug, das mit dem OBDII-Anschluss 117 verbunden ist. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Diagnoseprozessor 115 eine CAN-Fahrzeugzustandsbewertung kontinuierlich oder nach einem vordefinierten Zeitplan durchführen. Zum Beispiel kann die CAN-Fahrzeugzustandsbewertung in regelmäßigen Zeitintervallen durchgeführt werden, wie z. B. alle drei Sekunden oder ähnliches. Der Diagnoseprozessor 115 kann feststellen, ob alle Knoten im CAN-Bus-Netzwerk miteinander kommunizieren. Wenn alle Knoten kommunizieren, kann der Diagnoseprozessor 115 feststellen, dass kein doppelt offener CAN-Fehler vorliegt, und kann dann als Reaktion auf den berechneten gesicherten Gesundheitsindikator einen gesicherten Gesundheitsindikator und einen Schwellenwert für den Gesundheitszustand berechnen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der verschmolzene Gesundheitsindikator der Quotient aus der rezessiven Bitintensität geteilt durch die rezessive Bitvariation sein.
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Wenn der Diagnoseprozessor 115 nicht alle Knoten erkennt, die auf dem CAN-Bus kommunizieren, kann der Diagnoseprozessor 115 feststellen, ob bekannte CAN-Verdrahtungsfehler vorliegen, z. B. ein Masseschluss oder ähnliches. Wenn ein bekannter Fehler festgestellt wird, meldet der Diagnoseprozessor 115 den bekannten Fehler und beendet den Diagnoseprozess für den aktuellen Zyklus. Wird kein bekannter Fehler festgestellt, kann der Diagnoseprozessor 115 einen aktuellen Zustandsindikator der Sicherung berechnen und eine Abweichung des Zustandsindikators der Sicherung vom Zustand des CAN-Busses bestimmen. Überschreitet die Abweichung des Sicherungszustandsindikators einen Schwellenwert, wird ein doppelt offener Fehler gemeldet. Überschreitet die Abweichung des Sicherungszustandsindikators den Schwellenwert nicht, wird ein unbekannter Fehler gemeldet und der Diagnoseprozess für den aktuellen Zyklus beendet.
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Die Diagramme 2a, 2b, 2c und 2d in 2 zeigen beispielhafte CAN-Bus-Signalspannungen und rezessive Bit-Intensitäten für den normalen CAN-Bus-Betrieb und den doppelt offenen Fehler-CAN-Bus-Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Ein doppelt offener CAN-Bus-Fehler kann durch Untersuchung der Variation der rezessiven Bits in den CAN-Bus-Signalen vorhergesagt werden. Das normale CAN-Bus-Signalamplituden-Diagramm 2a zeigt ein CAN-Bus-High-Signal 210, das zwischen einem rezessiven Zustand bei 2,5 Volt und einem dominanten Zustand bei 2,75 bis 4,5 Volt wechselt, und das CAN-Bus-Low-Signal 220, das zwischen einem rezessiven Zustand bei 2,5 Volt und einem dominanten Zustand bei 2,25 bis 0,5 Volt wechselt. Die Schwankung des rezessiven Zustands des normalen CAN-Bus-Signals 2b ist nachweislich relativ gering.
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Die rezessiven Bits des normalen CAN-Bus-Betriebs werden analysiert und in Diagramm 2b dargestellt. Während des normalen Betriebs haben die CAN-Bus-Signale überwiegend rezessive Bit-Spannungen nahe den erwarteten 2,5 +/- 0,2 Volt. In einigen beispielhaften Ausführungsformen können 2,5 +/- 0,2 Volt als rezessiver Grenzwert für einen gesunden CAN-Bus verwendet werden. Während des normalen CAN-Bus-Betriebs gehen die Signalzustände schneller von rezessiv zu dominant über, mit weniger Werten in den schattierten rezessiven Bit-Variationsbändern 235.
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Grafik 2c zeigt einen doppelt offenen CAN-Bus mit einem CAN-Bus-High-Signal 240 und einem CAN-Bus-Low-Signal 250. Zunächst scheint der doppelt offene CAN-Bus normal auszusehen, aber es werden weniger Nachrichten auf dem Bus übertragen. Bei einem doppelt offenen CAN-Bus können einige Knoten durch die Unterbrechung isoliert sein, weshalb Nachrichten von diesen Knoten vom Diagnoseprozess nicht erkannt werden. Wenn jedoch ein normaler Bus mit geringem Datenverkehr vorhanden ist, gibt es weniger Punkte im Band der rezessiven Bitvariation als bei einem doppelt offenen CAN-Bus.
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Grafik 2d veranschaulicht die rezessive Bitvariation und die rezessive Bitintensität bei doppelt geöffnetem CAN-Bus. Die Werte der rezessiven Bits zwischen dem in Grafik 2b dargestellten Normalbetrieb und dem in Grafik 2d dargestellten Zustand des doppelt geöffneten CAN-Busses zeigen einen deutlichen Unterschied. Der doppelt geöffnete CAN-Bus zeigt mehr rezessive Bits und weniger dominante Bits sowie eine größere Variation innerhalb der rezessiven Bits.
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3 zeigt die Diagramme 310, 320, 330, 340, die die Analyse der rezessiven Bits in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen veranschaulichen. Der gleitende Mittelwert der Intensität der rezessiven Bits 310 zeigt die Anzahl der rezessiven Bits des doppelt geöffneten CAN-Busses (obere Kurve), die höher ist als die des normalen CAN-Bus-Betriebs (untere Kurve) und sich deutlich von diesen unterscheidet. Ebenso zeigt das Histogramm der Intensität der rezessiven Bits 320, dass die Intensität der rezessiven Bits im Normalbetrieb niedriger ist als im doppelt geöffneten CAN-Bus-Betrieb.
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Der gleitende Mittelwert der rezessiven Bitoperation 330 zeigt für den doppelt offenen CAN-Bus-Betrieb größere Bitschwankungen als für den normalen CAN-Bus-Betrieb. Ebenso ist das Histogramm der rezessiven Bitvariation 340 für den normalen CAN-Bus-Betrieb niedriger als für den doppelt offenen CAN-Bus-Betrieb.
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4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 400 zur Erkennung eines doppelt offenen Busdrahtfehlers in einem CAN-Bus-Kommunikationsnetzwerk gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. In einigen beispielhaften Ausführungsformen wird das Verfahren zunächst als Reaktion auf einen CAN-Fahrzeugzustandsbewertungszeitplaner 410 eingeleitet. Das Verfahren kann als Reaktion auf eine geplante CAN-Fahrzeugzustandsbeurteilung eingeleitet werden oder als Reaktion auf ein Steuersignal von einem Fahrzeugsystemsteuergerät oder einer elektronischen Steuereinheit (ECU) eingeleitet werden.
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Als nächstes berechnet das Verfahren 415 einen verschmolzenen Gesundheitsindikator. Der verschmolzene Gesundheitsindikator kann in Abhängigkeit von der rezessiven Bitintensität und der rezessiven Bitvariation berechnet werden. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der verschmolzene Gesundheitsindikator der Quotient aus der rezessiven Bitintensität geteilt durch die rezessive Bitvariation sein. Sowohl die rezessive Bitintensität als auch die rezessive Bitvariation werden verwendet, um das Auftreten eines doppelten CAN-Bus-Fehlers abzuschätzen.
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Als nächstes überwacht das Verfahren 420 die Steuergerätekommunikation des CAN-Bus-Netzwerks. Wenn alle erwarteten Steuergeräte miteinander kommunizieren 425, aktualisiert das Verfahren als nächstes den Schwellenwert für den Gesundheitszustand des CAN-Bus-Netzwerks 430 als Reaktion auf den berechneten verschmolzenen Gesundheitsindikator und alle Steuergeräte, die mit dem Netzwerk kommunizieren. In einigen beispielhaften Ausführungsformen wird davon ausgegangen, dass, wenn alle Steuergeräte im Netzwerk kommunizieren, kein Doppelfehler im CAN-Bus-Kommunikationsnetzwerk vorliegt. Nach der Aktualisierung der Zustandsschwelle als Reaktion auf die Anzeige des normalen CAN-Bus-Betriebs kehrt das Verfahren zum Warten 410 für die nächste geplante CAN-Fahrzeugzustandsbewertung zurück. In einigen beispielhaften Ausführungsformen lernt die Methodik auf intelligente Weise ein aktualisiertes normales CAN-BusZustandsverhalten, das zur Erkennung eines doppelt offenen CAN-Bus-Fehlerzustands verwendet wird. Der Schwellenwert für den Gesundheitsindikator kann kontinuierlich berechnet und aktualisiert werden, basierend auf dem gesunden CAN-Bus-Betrieb unter verschiedenen Fahrbedingungen.
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In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Verfahren die Gewichtungsfaktoren im fusionierten Gesundheitsindikator auf der Grundlage des ECU-Kommunikationsstatus, des Indikators für die Intensität rezessiver Bits und des Indikators für rezessive Bitvariationen unter Verwendung von Gewichtungsfaktoren kalibrieren. Zum Beispiel, wenn einige der Steuergeräte auf dem betroffenen Bus kommunizieren, als Reaktion sowohl auf die Anzahl der rezessiven Bits als auch auf einen Anstieg der rezessiven Bitvariation. Wenn keines der Steuergeräte auf dem betroffenen Bus kommuniziert, kann die Anzahl der rezessiven Bits maximiert und die Variation der rezessiven Bits minimiert werden. Darüber hinaus kann der fusionierte Gesundheitsindikator im Laufe der Zeit als Reaktion auf den normalen CAN-Bus-Betrieb ausgereift werden. Der Schwellenwert für den Gesundheitsindikator kann auf der Grundlage verschiedener gesunder Fahrbedingungen gelernt und aktualisiert werden. Dieser ausgereifte fusionierte Gesundheitsindikator kann verwendet werden, um einen Schwellenwert für die Identifizierung des Fehlerzustands zu erzeugen.
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Wenn ein oder mehrere Steuergeräte nicht kommunizieren, prüft das Verfahren als Nächstes 435 auf bekannte Fehler, wie z. B. Kurzschluss gegen Masse, Kurzschluss gegen Strom, einzelne offene Leitung und/oder unsachgemäße Erdung. Wenn ein bekannter Fehler erkannt oder festgestellt wird, wird der bekannte Fehler gemeldet und das Verfahren beendet 465. Wenn kein bekannter Fehler erkannt oder festgestellt wird, schätzt das Verfahren als Nächstes eine Abweichung 445 des Zustandsindikators der Sicherung vom normalen Zustand des CAN-Busses. Überschreitet die Abweichung den Gesundheitsschwellenwert 450, meldet das Verfahren 460 den doppelt offenen CAN-Bus-Fehler. Überschreitet die Abweichung den Schwellenwert 450 nicht, meldet das Verfahren 455 einen unbekannten Fehler. Nachdem entweder der unbekannte Fehler oder der doppelt offene Fehler gemeldet wurde, wird die Methode beendet 465.
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Obwohl in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung mindestens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass es eine Vielzahl von Varianten gibt. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorstehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann einen praktischen Leitfaden für die Umsetzung der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen an die Hand geben. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und der Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne dass der Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren gesetzlichen Äquivalenten dargelegt ist, verlassen wird.
