[发明专利]用于诊断短路的总线系统和方法

说明书

本发明涉及一种具有至少两个控制设备（2、3）的总线系统（1），所述至少两个控制设备分别具有总线驱动器（4），其中所述总线驱动器（4）通过至少两条总线线路（6、7）彼此连接，在所述总线线路处分别布置有至少一个耦合电容器（C1、C2），其中终端网络（8）连接到所述总线线路（6、7），所述终端网络由至少两个电阻（R1、R2）和一个电容器（C3）组成，其中两个电阻（R1、R2）分别与所述总线线路（6、7）之一连接并且在中间抽头（9）处彼此连接，其中所述终端网络（8）的电容器（C3）处在所述中间抽头（9）与地连接端之间，其中所述总线系统（1）具有参考电压源（10），其中所述参考电压源（10）通过元件与所述中间抽头（9）连接，其中所述参考电压源（10）的电压具有在所述总线系统（1）的工作电压（U_BAT）与地之间的值，其中至少一个控制设备（2、3）被构造为使得在所述中间抽头（9）处的电压水平被检测，并且所述控制设备（2、3）根据所检测的电压水平来检测是否存在总线线路（6、7）相对工作电压（U_BAT）或地的短路；以及本发明涉及一种用于诊断这种总线系统的短路的方法。

技术领域

本发明涉及一种总线系统、尤其是以太网总线系统，以及一种用于诊断在这种总线系统中的短路的方法。

背景技术

在出于功能原因在信号路径中具有用于直流电压解耦合的电容器的总线系统中，总线驱动器不能识别出信号线路相对地或供电电压的短路。单个总线线路（持久地或偶尔地）相对于地或供电电压的短路导致传输系统的不对称并且使其不可靠。

这种具有耦合电容器的总线系统例如是以太网总线系统，所述以太网总线系统也越来越多地应用在机动车中。

除了总线驱动器，总线接口、例如IEEE 100Base-T1以太网还具有共模扼流圈（Gleichtaktdrossel）、在信号路径中的耦合电容器以及共模终端装置，该共模终端装置由两个电阻和一个电容器组成。通过在两个总线线路之间的差分交变电压来进行数据传输，其中对于总线驱动器来说仅仅能看到相对地的差而不能看到相对地的绝对电平。

发明内容

本发明所基于的技术问题在于：提供一种在信号路径中具有耦合电容器的总线系统，其中检测相对地或供电电压的持久或偶然的短路，而不干扰数据传输的对称。另一问题是提供一种相对应的方法。

对该技术问题的解决方案通过下面描述的总线系统以及用于诊断在所述总线系统中的总线线路的短路的下面描述的方法得出。本发明的其它有利的设计方案从相应的具体实施方式中得出。

该总线系统具有至少两个控制设备，所述至少两个控制设备分别具有总线驱动器，其中这些总线驱动器通过两条总线线路彼此连接。在总线线路处分别布置有至少一个耦合电容器，其中终端网络被连接到总线线路，所述终端网络由至少两个电阻和一个电容器组成。在此，各一个电阻与各一条总线线路连接，并且两个电阻在终端网络的中间抽头处彼此连接。终端网络的电容器处在中间抽头与地连接端之间。该总线系统还具有参考电压源，其中该参考电压源通过元件与中间抽头连接。该元件应该保证可以改变在中间抽头处的电压。参考电压源的电压具有在工作电压（出现的最大短路电压）与地（0V）之间的值。在此，该总线系统的至少一个控制设备被构造为使得在中间抽头处的电压水平被检测，并且该控制设备根据所检测的电压水平来检测是否存在总线线路相对工作电压或地的短路。然后，作为反应，该控制设备可以发起故障通知或者其它适合的报警措施或应对措施。在此充分利用了：由于总线线路相对工作电压或地的短路，在中间抽头处的电压水平也被拉向该电位。该变化然后可以通过该控制设备检测到，其中所述元件阻止了在中间抽头处的电位由于参考电压源而保持恒定，而是可以漂移。在此，所述控制设备也可以构造为开关。

在一个实施方式中，所述元件被构造为高欧姆电阻，使得在相对地短路的情况下，经过该元件的电流很小。优选地，该电阻大于1MΩ。该电阻可以被实现为欧姆电阻或者通过晶体管电路来实现。