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。
[0054] 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。
[0055] 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（rO)、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。
[0056] 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-H 201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Ru和下电阻器R12标记，而将图中右边的端子 用上电阻器R ri和下电阻器R R2标记。上电阻器R ^:和R R1在总线的相对端部各连接到CAN-H 总线线路，而下电阻器Ru和R R2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 Ω，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 Ω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 Ω。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 Ω或一些其他行业标准值。
[0057] 多个节点（例如控制器E⑶1 209、E⑶2 211、E⑶3 213和E⑶-M 215)信号地连 接到CAN。如图所示，E⑶-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-M 215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。
[0058] 监测控制器E⑶-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（R sI 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E⑶-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（ADCl 227、ADC2 229、ADC3 23UADC4 233)及多个可执行控制程序。
[0059] 通过连接控制器E⑶I 209、E⑶2 211、E⑶3 213,将电阻导入到CAN中。也可以利 用端子205、207将电阻导入到CAN中。还可以通过节点间信号线路或连接端子的信号线路 将电阻导入到CAN中。当总线的所有组成元件根据特定要求运行从而总线按照预期发挥作 用时，CAN的总线总电阻R t可以如下确定：
[0061] 其中，Rt为总电阻，
[0062] Rwi为CAN线路的电阻，
[0063] Rmi为控制器i的内部电阻，以及
[0064] RTi为每个端子的电阻。
[0065] 如在一个实施例中所示，ADCl 227电配置为监测跨过RsI 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（VttN)，以及 ADC4233电配置为监测CAN-L 203线路和地面之间的第四电压（VJ。在一个实施例中，可 以去除ADC3231的布置。每个ADC优选地具有大于IOOkHz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。
[0066] 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上的断开链路、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。拓扑 图可以展开，包括如本文所述的通信拓扑。
[0067] 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。
[0068] 图3示出了用于检测和隔离CAN中的通信故障的示例性CAN监测程序300。表1 提供为图3的程序300的图解，其中标记数字的方框和对应功能如下所述。
[0072] 通过CAN监测程序300执行两个主要功能。第一，确定线路短路故障是否存在。并 且当确定线路短路故障存在时，诊断该短路的定位。优选地，线路短路故障检测通过机载监 测控制器的简单的电压测量和电阻推导来完成，从而减轻对附加硬件或者任意类型的复杂 信号分析的任何要求。并且，短路定位优选地通过附加的基础电路分析技术而完成，该技术 参考预定数据表利用简单的电压测量。
[0073] CAN监测程序300以非限制性示例方式给出。在要求保护的主题的范围内，本领域 技术人员将认识到并能够实施替代程序以达到类似的结果和成果。该CAN监测程序300的 执行是定期触发的（301)，其中初始动作是读取和捕捉车辆温度（302)。捕捉车辆温度的目 的是，基于温度相对于标称值的偏离，通过将电阻标准化，来分析地适应温度对于CAN的各 线路中的电阻的影响。可以根据下列关系式对电阻进行温度标准化或调节：
[0074] R(T) = R(25)*(l+a (T-25)) [2]
[0075] 其中