CN101604165B - 一种混合动力汽车车载诊断系统及其诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合动力汽车车载诊断系统，包括OBD控制器，其输入输出端与外围控制器、诊断仪的输入输出端连接。本发明还公开了一种混合动力汽车车载诊断系统的诊断方法。本发明通过将OBD控制器与外围控制器连接，使OBD控制器统一接收外围控制器发出的故障监测信号，统一对故障进行判断确认，对故障信息进行存储，并通过故障指示灯显示故障，诊断仪通过CAN总线获取OBD控制器内存储的故障信息，对故障进行处理。本发明能够对整车的故障进行接收、判断、确认及处理，整合性强，结构简单、使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子控制领域，尤其是一种混合动力汽车车载诊断系统。
背景技术
在当前汽车环保法规日益严格的背景下，根据EOBD(Europe OnBoard Diagnostic)或者OBD II等法规，现代汽车上一般都要求有一个在线诊断系统OBD(On Board Diagnostic)，用来监测车辆的状态。当车辆的排放等指标达不到法规要求时，OBD系统会发出警告信息，如点亮一个MIL(Malfunction Indicator Lamp)报警灯，并且有可能禁止或者限制系统的部分功能。此外，除了法规要求的排放监控功能外，OBD系统还可以在线监控非法规要求的整车各关键系统的故障，以便于4S店售后维修及提高车辆的可靠性和安全等级等。然而目前的混合动力汽车上的OBD系统只能监测到发动机内部的故障，无法对整车的故障进行监测。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种能够对整车的故障进行监测并处理、模块化的混合动力汽车车载诊断系统。
为实现上述目的，本发明提供的一种混合动力汽车车载诊断系统，一种混合动力汽车车载诊断系统，其特征在于：包括OBD控制器，其输入输出端与外围控制器、诊断仪的输入输出端连接，所述的OBD控制器包括OBD故障处理模块，OBD故障处理模块的输入输出端分别与OBD模块、EOBD模块、CAN驱动模块和I/O驱动模块的输入输出端连接，OBD模块和EOBD模块的输入输出端分别与网络传输层模块的输入输出端连接，网络传输层模块的输入输出端与CAN驱动模块的输入输出端连接，CAN驱动模块的输入输出端通过CAN总线与外围控制器的输入输出端连接，I/O驱动模块的输入输出端与外部I/O接口连接。
本发明的另一目的在于提供一种混合动力汽车车载诊断系统的诊断方法，包括下列顺序的步骤：
(1)外围控制器和外部I/O接口将监测到的故障信号输出至OBD控制器中的OBD故障处理模块；
(2)由OBD故障处理模块对故障进行判断是否需要冻结数据帧，若判断结果为否，则返回步骤(1)；
(3)若步骤(2)的判断结果为是，则OBD故障处理模块对故障进行确认，存储故障数据，冻结数据帧，并通过故障指示灯显示故障；
(4)诊断仪通过CAN总线从OBD故障处理模块获取故障信息。
本发明通过将OBD控制器与外围控制器连接，使OBD控制器统一接收外围控制器发出的故障监测信号，统一对故障进行判断确认，对故障信息进行存储，并通过故障指示灯显示故障，诊断仪通过CAN总线获取OBD控制器内存储的故障信息，对故障进行处理。本发明能够对整车的故障进行接收、判断、确认及处理，整合性强，结构简单、使用方便。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
一种混合动力汽车车载诊断系统，包括OBD控制器10，OBD控制器10内嵌在整车控制器VMS(Vehicle Management System)中，OBD控制器10的输入输出端与外围控制器20、诊断仪40、外部I/O接口30的输入输出端连接，所述的外围控制器20包括发电机组控制器GPU(Generator Powering Unit)、电池控制器BMS(Battery ManagementSystem)、电机控制器MCU(Motor Control Unit)等，如图1所示。
结合图1，所述的OBD控制器10包括OBD故障处理模块11，OBD故障处理模块11的输入输出端分别与OBD模块12、EOBD模块13、CAN驱动模块15和I/O驱动模块16的输入输出端连接，OBD模块12和EOBD模块13的输入输出端分别与网络传输层模块14的输入输出端连接，网络传输层模块14的输入输出端与CAN驱动模块15的输入输出端连接，CAN驱动模块15的输入输出端通过CAN总线50与外围控制器20的输入输出端连接，I/O驱动模块16的输入输出端与外部I/O接口30连接。OBD故障处理模块11通过CAN驱动模块15接收通过CAN总线50传递过来的外围控制器20的故障。所述的CAN总线50采用符合ISO11898-1标准的CAN-BUS总线。所述的OBD控制器10与诊断仪40之间的通讯协议符合ISO15765-2网络传输协议、ISO14230-3KWP2000诊断通讯协议以及ISO15031-5EOBD通讯协议。
结合图1，OBD模块12是处理诊断仪40发的ISO14230-3KWP2000诊断通讯协议用，接收命令，进行对应的各种动作，并回应诊断仪40，比如接收$21指令后，回应发动机当前的运行参数等等；EOBD模块13是处理国家法规规定的OBD指令，具体是ISO15031-5协议的指令，比如接收$03指令，回应已经确认的符合ISO15031-5的DTC故障码；网络传输层模块14负责解释ISO15765-2协议，由于普通CAN消息每帧只发送最多8个字节的数据，而诊断仪40传输的数据很多时候都超过8个字节，ISO15765-2协议就是为传送多帧数据而产生的，负责接收并识别、合并多个CAN消息帧的数据，并且在发送时将超过8个字节的数据分成适当数据的CAN消息帧，通过CAN驱动程序发送出来；CAN驱动模块15直接处理CAN硬件电路，进行CAN消息接收与发送；I/O驱动模块16是指直接控制除去CAN硬件外的其他通过OBD控制器10的输入输出PIN的底层代码模块。OBD故障处理模块11通过I/O驱动模块16接收与OBD控制器10硬件上直接相连的传感器及执行器的故障；OBD故障处理模块11还接收OBD控制器10自身运行的内部故障。同时，对于这三类的故障，OBD故障处理模块11根据国家OBD法规及安全等方面的要求进行故障的确认，控制故障指示灯即MIL灯的点亮与熄灭，确定进入何种故障保护模式。
以下结合图1、2对本发明作进一步的说明。
在诊断时，首先外围控制器20和外部I/O接口30将监测到的故障信号输出至OBD控制器10中的OBD故障处理模块11。在这里，假设电机控制器MCU检测到故障，电机控制器MCU立即发送CAN消息至OBD故障处理模块11，由OBD故障处理模块11对故障进行判断，是否需要冻结数据帧，若判断结果为否，则返回电机控制器MCU继续检测故障；若判断结果为是，则OBD故障处理模块11对故障进行确认，存储故障数据，冻结数据帧，OBD控制器10就把当前的整车运行参数，比如车速、发动机转速、冷却水温、电机母线电流等信息存储到RAM中，并在合适的时候存储到掉电后也可以保存的EEPROM存储器中，发出处理指令至电机控制器MCU，并通过故障指示灯显示故障，OBD故障处理模块11发出处理指令，电机控制器MCU就根据实现定义好的策略采取保护措施。这种保护措施只能暂时维持车辆的正常运行，如果要处理故障，必须由诊断仪40通过CAN总线50从OBD故障处理模块11获取故障信息，再人为地对故障进行处理。
综上所述，本发明的核心在于通过将OBD控制器10与外围控制器20连接，使OBD控制器10统一接收外围控制器20发出的故障监测信号，统一对故障进行判断确认，对故障信息进行存储，并通过故障指示灯显示故障，诊断仪40通过CAN总线50获取OBD控制器10内存储的故障信息，对故障进行处理。本发明能够对整车的故障进行接收、判断、确认及处理，整合性强，结构简单、使用方便。
Claims (8)
1.一种混合动力汽车车载诊断系统，其特征在于：包括OBD控制器，其输入输出端与外围控制器、诊断仪的输入输出端连接，所述的OBD控制器包括OBD故障处理模块，OBD故障处理模块的输入输出端分别与OBD模块、EOBD模块、CAN驱动模块和I/O驱动模块的输入输出端连接，OBD模块和EOBD模块的输入输出端分别与网络传输层模块的输入输出端连接，网络传输层模块的输入输出端与CAN驱动模块的输入输出端连接，CAN驱动模块的输入输出端通过CAN总线与外围控制器的输入输出端连接，I/O驱动模块的输入输出端与外部I/O接口连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车车载诊断系统，其特征在于：所述的OBD控制器内嵌在整车控制器VMS中。
3.根据权利要求1所述的混合动力汽车车载诊断系统，其特征在于：所述的外围控制器包括发电机组控制器GPU、电池控制器BMS、电机控制器MCU。
4.根据权利要求1所述的混合动力汽车车载诊断系统，其特征在于：所述的CAN总线采用符合ISO11898-1标准的CAN-BUS总线。
5.一种混合动力汽车车载诊断系统的诊断方法，包括下列顺序的步骤：
(1)外围控制器和外部I/O接口将监测到的故障信号输出至OBD控制器中的OBD故障处理模块；
(2)由OBD故障处理模块对故障进行判断是否需要冻结数据帧，若判断结果为否，则返回步骤(1)；
(3)若步骤(2)的判断结果为是，则OBD故障处理模块对故障进行确认，存储故障数据，冻结数据帧，发出处理指令至检测到故障的外围控制器，并通过故障指示灯显示故障；
(4)诊断仪通过CAN总线从OBD故障处理模块获取故障信息。
6.根据权利要求5所述的混合动力汽车车载诊断系统的诊断方法，其特征在于：所述的OBD控制器包括OBD故障处理模块，OBD故障处理模块的输入输出端分别与OBD模块、EOBD模块、CAN驱动模块和I/O驱动模块的输入输出端连接，OBD模块和EOBD模块的输入输出端分别与网络传输层模块的输入输出端连接，网络传输层模块的输入输出端与CAN驱动模块的输入输出端连接，CAN驱动模块的输入输出端通过CAN总线与外围控制器的输入输出端连接，I/O驱动模块的输入输出端与外部I/O接口连接。
7.根据权利要求5所述的混合动力汽车车载诊断系统的诊断方法，其特征在于：所述的CAN总线采用符合ISO11898-1标准的CAN-BUS总线。
8.根据权利要求5所述的混合动力汽车车载诊断系统的诊断方法，其特征在于：所述的OBD控制器与诊断仪之间的通讯协议符合ISO15765-2网络传输协议、ISO14230-3 KWP2000诊断通讯协议以及ISO15031-5 EOBD通讯协议。
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