CN102393733A - 故障诊断方法、故障诊断仪及其系统、新能源汽车 - Google Patents

故障诊断方法、故障诊断仪及其系统、新能源汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种故障诊断方法、故障诊断仪及其系统、新能源汽车。其中,该故障诊断仪包括:接收装置,用于通过通信接口接收电池和驱动电机的采集数据;处理装置,用于根据采集数据计算得到诊断数据;获取装置,用于根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结果。通过本发明,不仅能实现现有OBD-II诊断仪的所有功能,还能够实现读取并诊断新能源汽车中电池、驱动电机的特有部件是否正常工作,使得故障诊断仪的功能更完善。

Description

故障诊断方法、故障诊断仪及其系统、新能源汽车
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车领域,具体而言,涉及一种故障诊断方法、故障诊断仪及其系统、 新能源汽车。
背景技术
[0002] 随着现代汽车工业的发展,汽车电子化程度日益提高,电子控制单元 ECU (Electrical controlunit)被广泛采用,中文的意思就是电子控制单元,从用途上讲则是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(CPU)、 存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
[0003] ECU的广泛应用使电子控制系统(燃油喷射系统、汽车制动防抱死系统、安全气囊等)不断增多,这些系统,使得汽车的维修变得异常困难。为了便于维修,在汽车电子控制系统的ECU中,一般都提供故障自诊断功能,也就是平常所说的在板诊断(On-board diagnostic)功能。自诊断功能的原理是:汽车正常运行时,电子控制单元E⑶输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围,当某一信号的电压值超出了这一范围,并且这一现象在一段时间内不消失,E⑶便判断为这一部分信号电路有故障。E⑶把这一故障以代码的形式存入内部随机存储器,同时点亮仪表板上的故障指示灯,提醒驾驶员。
[0004] 维修中利用自诊断系统的方法可分两种:人工读码和采用仪器的方法(采用汽车故障诊断仪)。人工读码一般采用跳线的方法,即通过把电路插座(常为诊断座)相应插孔短接,从相应的指示装置(故障指示灯、LED灯、万用表指针)读出故障码。这种方法无须专门的检测设备,因而可以节省投资。但是因为车型种类繁多,有亚、欧、美几十种车系上百种车型;电子系统繁多,较先进的车上往往有防撞气囊系统(SRS)、自动防抱系统(ABS)、巡航定速系统(CC)、自动空调系统(A/C)等,因此用这种方法会遇到很多困难。
[0005] 与人工的方法相比,采用电脑故障诊断仪使得电喷车的修理相当先进和轻松。汽车故障诊断仪(又称解码器)是为适应汽车电子控制系统的检测和调试而广泛采用的设备,维修人员只要把诊断仪的插头插在汽车的诊断座上,接下去要做的就是根据诊断仪的提示按按键,就可以了解汽车的“病因”。如今大凡有实力的进口车维修厂家都配有电脑故障诊断仪。
[0006] 现有的电脑故障诊断仪、手持式诊断仪具有以下主要功能:测试故障码。操作按键,检测仪就会提示故障码及其含义,维修人员无须跳线,也不必费力查阅故障码的含义; 清除故障码:操作按键就可实现消码;幻读发动机动态数据流:通过仪器可读出发动机转速、发动机冷却液温度、节气门开度等的随时的动态变化;英汉词典:如今许多进口车的资料是以英文提供的,这对维修人员的英文水平提出了要求。电脑诊断仪里的英汉词典可以查阅到大多数的汽车专业词汇。这样,即使英文水平不高的维修人员也能看懂简单的英文; 元件测试:该功能使得维修人员利用仪器来操纵电控系统的执行元件。如控制喷油嘴的油、 控制怠速电磁阀的动作等。该项功能依赖车型的微电脑,即只有微电脑支持这种功能,诊断仪才能这样操作。示波功能:如今的电控汽车大量使用传感器,其信号以波形(动)的形式, 象氧传感器电压信号就是在0. 1V-1V左右波动;还有一些执行信号,象喷油脉冲,点火脉冲也是波形(脉冲)形式。可以利用示波功能来检测传感器信号输出是否正常。
[0007] 上述现有技术涉及到的汽车故障是指“汽车部分或完全丧失工作能力的现象”。汽车诊断是指“在不解体(或仅拆卸个别小件)的条件下,确定汽车技术状况,查明故障的部位及原因的检查。
[0008] 汽车故障诊断是诊断汽车电子控制系统的传感器、执行器状态以及ECU的工作是否正常。通过判断ECU的输入、输出电压是否在规定的范围内变化时,可以判断电子控制系统工作是否正常。当电子控制系统中的某一电路出现超出规定的信号时,该电路及相关的传感器反映的故障信息以故障代码的形式存储到ECU内部的存储器中,维修人员可利用该诊断仪来读取故障码,使其显示出来。
[0009] 上述现有技术涉及到的汽故障诊断分析仪是指仪汽车故障诊断仪是维修中非常重要的工具,车辆故障自检终端是用于检测汽车故障的便携式智能汽车手持式故障自检仪,用户可以利用它迅速地读取汽车电控系统中的故障,并通过液晶显示屏显示故障信息, 迅速查明发生故障的部位及原因。
[0010] 汽车故障诊断仪一般具有如下几项或全部的功能:①读取故障码。②清除故障码。 ③读取发动机动态数据流。④示波功能。⑤元件动作测试。⑥匹配、设定和编码等功能。 ⑦英汉辞典、计算器及其他辅助功能。故障诊断仪大都随机带有使用手册,按照说明极易操作。一般来说有以下几步:在车上找到诊断座;选用相应的诊断接口 ;根据车型,进入相应诊断系统;读取故障码;查看数据流;诊断维修之后清除故障码。
[0011] 同时在汽车故障分析完成后会针对检查出的故障进行声光和显示屏报警。
[0012] 图1是根据相关现有技术的汽车诊断仪的结构示意图。如图1所示,目前常用的汽车诊断方法为通过MCU为核心处理单元,通过OBD-II接口与整车CAN总线相连接,读取总线实时数据以及之前故障码来分析车辆状态及故障。通过外围复位模块、电源模块、系统时钟来保证诊断仪正常运行,LCD显示故障信息并有故障指示灯,通过键盘输入来确定当前用户的操作。内置FLASH存储器用来存储故障信息,串口模块可将存储的故障信息发送到 PC机供用户分析。
[0013] 但由于新能源汽车的出现,现有的汽车故障分析只是针对带有OBD-II的车辆进行诊断,而无法针对新能源汽车的特有部件以及没有OBD-II接头的汽车进行诊断;同时, 现有的OBD-II诊断仪只读出已检测的故障类型和故障码,没有指出故障的原因以及解决方法。
[0014] 目前针对相关技术的汽车故障诊断仪无法为新能源汽车的新部件以及没有 OBD-II接口的汽车进行诊断,并指出故障原因和解决办法的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
[0015] 针对相关技术的汽车故障诊断仪无法为新能源汽车的新部件以及没有OBD-II接口的汽车进行诊断,并指出故障原因和解决办法的问题,目前尚未提出有效的问题而提出本发明,为此,本发明的主要目的在于提供一种故障诊断方法、故障诊断仪及其系统、新能源汽车,以解决上述问题。
[0016] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种故障诊断仪,该故障诊断仪包括:接收装置,用于通过通信接口接收电池和驱动电机的采集数据;处理装置,用于根据采集数据计算得到诊断数据;获取装置,用于根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结果。
[0017] 进一步地,诊断数据包括:电池输出功率、电池剩余电量以及驱动电机的目标输出功率和实际输出功率,其中,处理装置包括:第一计算装置,根据如下公式来获取驱动电机的实际输出功率ΔΑ:ΔΑ =电机转矩X电机转速X使用效率/9594,采集数据包括电机转速,其中,通过转速在电机特性曲线图中查询并获得转矩;第二计算装置,根据采集数据中的油门数据和制动踏板的AD值来获取驱动电机的实际输出功率ΔΒ ;第三计算装置,根据如下公式来获获取电池输出功率AC:AC=总线电压X电池输出电流,采集数据包括总线电压和电池输出电流;第四计算装置,根据SOC估计算法来获取电池剩余电量。
[0018] 进一步地,获取装置用于根据获取得到的驱动电机的实际输出功率ΔΑ、驱动电机的实际输出功率ΔΒ以及电池输出功率AC来确定电池和驱动电机的状态结果;其中,在 ΛΑ= ΔΒ= AC的情况下,电池和驱动电机工作正常;在ΔΒ>ΔΑ=Δ0的情况下,电机工作异常;在ΔΒ < ΔΑ = AC的情况下,电池输出功率低于第一安全标准;在ΔΒ = ΔΑ < AC的情况下,电池输出功率低于第二安全标准,第二安全标准高于第一安全标准。
[0019] 进一步地,故障诊断仪还包括:嵌入式用户界面,用于接收诊断功能,并显示输出电池和驱动电机的状态信息。
[0020] 为了实现上述目的,根据本发明的另一方面,提供了一种故障诊断方法,该故障诊断方法包括:故障检诊断仪的通信接口接收电池和驱动电机的采集数据;故障诊断仪根据采集数据计算得到诊断数据;故障诊断仪根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结
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[0021] 进一步地,诊断数据包括:电池输出功率、电池剩余电量以及驱动电机的目标输出功率和实际输出功率,且故障诊断仪根据采集数据计算得到诊断数据包括:根据如下公式来获取驱动电机的实际输出功率ΔΑ:ΔΑ=电机转矩X电机转速X使用效率/9594,采集数据包括电机转速,其中,通过转速在电机特性曲线图中查询并获得转矩;根据采集数据中的油门数据和制动踏板的AD值来获取驱动电机的实际输出功率ΔΒ ;根据如下公式来获获取电池输出功率AC : AC=总线电压X电池输出电流,采集数据包括总线电压和电池输出电流;根据SOC估计算法来获取电池剩余电量。
[0022] 进一步地,故障诊断仪根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结果包括:根据获取得到的驱动电机的实际输出功率ΔΑ、驱动电机的实际输出功率ΔΒ以及电池输出功率Δ C来确定电池和驱动电机的状态结果;其中,在ΔΑ = ΔΒ = AC的情况下,电池和驱动电机工作正常;在ΔΒ > ΔΑ = AC的情况下,电机工作异常;在ΔΒ<ΔΑ=Δ(:的情况下,电池输出功率低于第一安全标准;在ΔΒ = ΔΑ < AC的情况下,电池输出功率低于第二安全标准,第二安全标准高于第一安全标准。
[0023] 为了实现上述目的,根据本发明的又一方面,提供了一种故障诊断系统,该故障诊断系统包括:包括权利要求1-4中任意一项的故障检测仪,还包括:电子控制单元E⑶,位于汽车中,用于读取并保存电池系统以及驱动电机的数据;电压传感器,用于采集电池系统中的电池电压;电流传感器,用于采集电池系统中的电池输出电流;霍尔传感器,用于采集驱动电机的电机转速。
[0024] 进一步地,系统还包括:汽车传感器,故障诊断仪通过CAN总线或LIN总线接收汽车传感器采集到的故障代码和发动机状态信息。
[0025] 为了实现上述目的,根据本发明的又一方面,提供了一种新能源汽车,该新能源汽车包括上述任意一种故障诊断系统。
[0026] 通过本发明,采用接收装置,用于通过通信接口接收电池和驱动电机的采集数据; 处理装置,用于根据采集数据计算得到诊断数据;获取装置,用于根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结果,解决了相关现有技术的汽车故障诊断仪无法为新能源汽车的新部件以及没有OBD-II接口的汽车进行诊断,并指出故障原因和解决办法的问题,进而实现读取并诊断新能源汽车中电池、驱动电机是否正常工作,使得故障诊断仪的功能更完善的效
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附图说明
[0027] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0028] 图1是根据本发明实施例的故障诊断系统的结构示意图;
[0029] 图2是根据本发明实施例的故障诊断仪的结构示意图;
[0030] 图3是根据本发明实施例的故障诊断系统的结构示意图;
[0031] 图4是根据本发明实施例的故障诊断方法的流程图;
[0032] 图5是根据本发明实施例的故障诊断方法的详细流程图;
[0033] 图6是根据图4所示实施例的获取电池剩余电量的方法流程图;
[0034] 图7是根据本发明实施例的总线传送故障代码以及发动机的状态信息流程。
具体实施方式
[0035] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0036] 图2是根据本发明实施例的故障诊断仪的结构示意图;如图2所示,该故障诊断仪包括:接收装置,用于通过通信接口接收电池和驱动电机的采集数据;处理装置,用于根据采集数据计算得到诊断数据;获取装置,用于根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结果。
[0037] 本申请上述实施例提供的故障检测仪,通过将接收到的新能源汽车的电池和驱动电机的数据进行诊断分析,来解决相关现有技术的汽车故障诊断仪无法为新能源汽车的新部件以及通讯协议进行诊断并指出故障原因和解决办法的问题,进而实现读取并诊断新能源汽车中电池、驱动电机是否正常工作,使得故障诊断仪的功能更完善。同时,该汽车故障诊断仪可以通过通信接口来为一些没有OBD-II接口的汽车进行诊断的问题,并指出故障原因和解决办法。
[0038] 本申请上述实施例中的诊断数据可以包括:电池输出功率、电池剩余电量以及驱动电机的目标输出功率和实际输出功率,其中,处理装置可以包括以下任意一个或多个部
7件:第一计算装置,根据如下公式来获取驱动电机的实际输出功率ΔΑ:ΔΑ=电机转矩X 电机转速X使用效率/9594,采集数据包括电机转速,其中,通过转速在电机特性曲线图中查询并获得转矩;第二计算装置,根据采集数据中的油门数据和制动踏板的AD值来获取驱动电机的实际输出功率ΔΒ;第三计算装置,根据如下公式来获获取电池输出功率AC: AC =总线电压X电池输出电流,采集数据包括总线电压和电池输出电流;第四计算装置,根据SOC估计算法来获取电池剩余电量。上述实施例中的转矩是由转速查电机特性曲线图得出的,电机特性曲线图是电机的出厂特性,可离散成二维表格;使用效率也是出厂特性,设置为常数。
[0039] 在上述实施例中的处理装置得到所有的数据之后,可以通过获取装置来实现根据获取得到的驱动电机的实际输出功率ΔΑ、驱动电机的实际输出功率ΔΒ以及电池输出功率AC来确定电池和驱动电机的状态结果;其中,在ΔΑ = ΔΒ = AC的情况下,电池和驱动电机工作正常;在ΔΒ > ΔΑ = AC的情况下,电机工作异常;在ΔΒ < ΔΑ = AC的情况下,电池输出功率低于第一安全标准;在ΔΒ = ΔΑ< AC的情况下,电池输出功率低于第二安全标准,第二安全标准高于第一安全标准。
[0040] 优选地,故障诊断仪还包括:嵌入式用户界面,用于接收诊断功能,并显示输出电池和驱动电机的状态信息。
[0041] 本申请实现的上述新型汽车诊断仪可用于手持式、PC机诊断仪。内部集成的动力电池剩余电量SOC估算方法,可以有效的估计电池的剩余电量情况。同时在可以读取 OBD-II诊断系统总线上的数据的同时,可以通过加装车载传感器的方式测出总线电压和总线电流等参数并发送到总线上,所以不仅可以读取发动机的数据还可以读取新能源汽车动力电池和驱动电机的相关参数,然后通过诊断仪内部的诊断软件检测出当前车辆运行情况。
[0042] 优选地,上述各个实施例都可以实现将分析得到的故障结果以及故障码保存到诊断仪本机的SD卡中。
[0043] 另外,本申请提供的用于新能源汽车的故障诊断仪还可以实现如下功能:通过单片机的同步/异步收发器可以与PC机进行串行通信从而完成数据交换,下载程序,以及诊断仪升级等功能;通过液晶显示器来显示汽车运行的状态数据及故障信息;通过键盘电路来执行不同的诊断功能;通过一种具有串行接口的大容量FLASH存储器来保存大量的故障代码及其测量数据。
[0044] 而且,现有的硬件可以根据客户需要来增加对应的诊断功能。另外硬件设备可以增加车辆信息查询,视频播放,电子地图导航,GPS定位等功能。
[0045] 由上可知,本申请提供了故障诊断仪比较现有的只带OBD-II的诊断仪,它不仅可以包括所有带OBD-II接口诊断仪的所有功能,可以读取OBD-II接口的所有故障码,还可以实现对没有OBD-II接口的情况下,可以通过对新能源汽车的重要零部件的基础数据进行计算来诊断分析故障的方法。
[0046] 图3是根据本发明实施例的故障诊断系统的结构示意图。如图3所示,该故障诊断系统在包括上述图2中任意一种故障检测仪的基础上,还可以包括:电子控制单元E⑶, 位于汽车中,用于读取并保存电池系统以及驱动电机的数据;电压传感器,用于采集电池系统中的电池电压;电流传感器,用于采集电池系统中的电池输出电流;霍尔传感器,用于采集驱动电机的电机转速。
[0047] 优选地,上述实施例中的系统还可以包括:汽车传感器,故障诊断仪通过CAN总线或LIN总线接收汽车传感器采集到的故障代码和发动机状态信息。
[0048] 图4是根据本发明实施例的故障诊断方法的流程图;图5是根据本发明实施例的故障诊断方法的详细流程图;图6是根据图4所示实施例的获取电池剩余电量的方法流程图;图7是根据本发明实施例的总线传送故障代码以及发动机的状态信息流程。
[0049] 如图4所示该方法包括如下步骤:
[0050] 步骤S102,故障检诊断仪的通信接口接收电池和驱动电机的采集数据。
[0051] 步骤S104,故障诊断仪根据采集数据计算得到诊断数据,诊断数据包括:电池输出功率、电池剩余电量以及驱动电机的目标输出功率和实际输出功率。
[0052] 步骤S106,故障诊断仪根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结果。
[0053] 本申请上述实施例提供的故障检测方法,通过将接收到的新能源汽车的电池和驱动电机的数据进行诊断分析,来解决相关现有技术的汽车故障诊断仪无法为新能源汽车的新部件以及通讯协议进行诊断并指出故障原因和解决办法的问题,进而实现读取并诊断新能源汽车中电池、驱动电机是否正常工作,使得故障诊断仪的功能更完善。
[0054] 本申请上述实施例中诊断数据包括:电池输出功率、电池剩余电量以及驱动电机的目标输出功率和实际输出功率,且步骤S104 :故障诊断仪根据采集数据计算得到诊断数据可以包括:根据如下公式来获取驱动电机的实际输出功率ΔΑ:ΔΑ=电机转矩X电机转速X使用效率/9594,采集数据包括电机转速,其中,通过转速在电机特性曲线图中查询并获得转矩;根据采集数据中的油门数据和制动踏板的AD值来获取驱动电机的实际输出功率ΔΒ;根据如下公式来获获取电池输出功率AC:AC=总线电压X电池输出电流,采集数据包括总线电压和电池输出电流;根据SOC估计算法来获取电池剩余电量。
[0055] 优选地,如图5所示,在获取诊断数据之后,步骤S106故障诊断仪根据诊断数据来确定电池和驱动电机的状态结果可以包括:根据获取得到的驱动电机的实际输出功率 ΔΑ、驱动电机的实际输出功率ΔΒ以及电池输出功率Δ C来确定电池和驱动电机的状态结果;其中,在AA=AB=AC的情况下,电池和驱动电机工作正常;在ΔΒ>ΔΑ=Δ(:的情况下,电机工作异常;在ΔΒ< ΔΑ= Δ C的情况下,电池输出功率低于第一安全标准;在 ΔΒ= ΔΑ< AC的情况下,电池输出功率低于第二安全标准,第二安全标准高于第一安全标准。
[0056] 具体的,应用了本申请上述故障检测方法的汽车故障诊断仪内部硬件包括单片机最小系统、CAN总线接口、与PC机通讯接口,软件移植了嵌入式操作系统如Windows CE、 Linux等,上层应用软件采用嵌入式GUI做诊断界面,LCD屏可显示汽车状态、故障保障和故障分析。该新能源汽车的故障诊断方法主要针对新能源汽车的实际运行状态,除了可以读取控制器本身的故障码外,该诊断仪还实现了诊断新能源汽车动力电池和驱动电机的故障方法。主要通过实际的运行状态来判断目标电机输出和实际电机输出功率来推算整个过程哪个环节存在故障,即通过内部算法诊断新能源汽车动力电池和驱动电机是否工作正常。
[0057] 首先,通过CAN总线获取电池管理系统和驱动电机控制器发送到总线上的动力电池和驱动电机的数据,记录新能源汽车特有的信息如动力电池电压,总线电流,剩余电池电量(S0C),驱动电机转速,驱动电机电压,电机电流,并通过计算得出当前输出功率,总线上的动力电池目标功率和电机目标功率和实际输出功率对比,得出当前车辆行驶状态是否正常,如果输出功率持续大于目标功率会导致动力电池过放电损坏,而当输出功率持续小于目标功率会导致汽车动力性能下降,行驶速度缓慢,会使驱动电机长时间处于低速运转损坏电机。
[0058] 然后,通过设置电压和电流的极限值,针对最大最小值进行极限报警,剩余电池电量是新能源汽车最重要的信心,针对剩余电池电量的各个区域进行不同的实时提醒,电池电量不足时要进行紧急报警,提示车内人员及时采取措施。
[0059] 实际输出功率ΔΑ:ΔΑ=电机转矩X电机转速X使用效率/9594,采集数据包括电机转速,其中,通过转速在电机特性曲线图中查询并获得转矩;
[0060] 上述实施例中的电机的实际输出功率P =电机转矩TX电机转速ηΧ使用效率 η /9594,其中,转矩为通过接收到的转速在电机特性曲线图中查询到对应当前转速下的转矩,而且在选择电机的时候,先确定你要的电机的转速,然后在根据上面的公式;P是电机的额定(输出)功率,单位是千瓦(KW) ;η是当前转速,单位是转每分(r/min)。
[0061] 另外,电池输出功率=总线电压X电池输出电流。
[0062] 详细的,由图6可知,获取新能源汽车的电池的剩余电量可按照如下步骤实施:首先根据电池的静态电压(空载电压,即不带任何负载下的电池电压)和静态时间(电池电压上电开始会有虚电压,从虚电压回落到正常电压的时间)判断得到电池的SOCl (这个需要根据试验得到,初始SOC为充满电后估计出的电压为SOC = 100% ),并与上一次运行停止时S0C2对照判断,得到目前电池的剩余电池电量S0C,记为S0C0,然后根据充放电过程中的电流积分得到运行中所消耗或补充的电量Q = / Idt,电池额定容量为Q额,电池容量单位(安*时,Ah)电池瞬时SOC可计算为SOC = S0C0-Q/fQ额(放电电流记为正、充电电流记为正;f为容量校正因子,考虑电池衰减、自放电等因素得到),其中,静置时间和上述静态时间一样,是个常数,需要实际测量,从虚电压回落到正常电压的时间。
[0063] 如图7所示,本申请上述实施例在实现诊断并获取电池和电机的工作状态结果以外,还实现了通过CAN、LIN总线通信模块与车载内各电子控制装置ECU之间的对话,传送故障代码以及发动机的状态信息。
[0064] 需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0065] 本申请还可以提供一种新能源汽车,该新能源汽车可以实施上述任意一种故障检测系统。
[0066] 具体的,在实际应用中,当纯电动汽车电池电量不足时,输出功率会下降,总线电压也偏低,剩余电池电量变小,通过接入本申请的故障诊断仪进行诊断,当检测到当前油门踏板的AD值对应的电机目标输出功率后,可根据当前的电机转速、总线电压、总线电流计算出实际电机输出功率和电池输出功率;在诊断仪内部算法通过对比三个功率后,得出电池和电机输出功率相同但低于电机目标输出功率,于是判定为电池输出故障报警,并记录故障代码。
[0067] 另外,诊断电池剩余电量也是诊断功能的一部分,可以认为是诊断功能的子集。
[0068] 从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:本申请提供的新能源汽车的故障诊断仪,可用于手持、PC机诊断。内部集成的动力电池剩余电量SOC估算方法,即估算新能源汽车动力电池剩余电量(SOC),可以有效的估计电池的剩余电量情况,用于诊断动力电池剩余电量是否正常;不仅可以读取OBD-II总线上的数据,并可以通过加装车载传感器的方式测出总线电压和总线电流等参数并发送到总线上,所以不仅可以读取发动机的数据还可以读取新能源汽车动力电池和驱动电机的相关参数,通过总线电压和电流值来诊断动力电池和驱动电机是否工作正常,然后通过诊断仪内部的诊断软件检测出当前车辆运行情况;故障码可存储到诊断仪本机的SD卡中。
[0069] 另外,还可以读取整车电子控制单元故障代码,同时可以实现:显示车辆运行状态及故障信息;可以将故障信息导入PC机并存入本机;在维修完毕之后,可以清除故障信息。
[0070] 显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0071] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种故障诊断仪,其特征在于,包括:接收装置,用于通过通信接口接收电池和驱动电机的采集数据; 处理装置,用于根据所述采集数据计算得到诊断数据;获取装置,用于根据所述诊断数据来确定所述电池和所述驱动电机的状态结果。
2.根据权利要求1所述的故障诊断仪,其特征在于,所述诊断数据包括:电池输出功率、电池剩余电量以及驱动电机的目标输出功率和实际输出功率,其中,所述处理装置包括:第一计算装置,根据如下公式来获取所述驱动电机的实际输出功率ΔΑ : ΔΑ =电机转矩X电机转速X使用效率/9594,所述采集数据包括所述电机转速,其中,通过所述转速在电机特性曲线图中查询并获得所述转矩;第二计算装置,根据所述采集数据中的油门数据和制动踏板的AD值来获取所述驱动电机的实际输出功率ΔB ;第三计算装置,根据如下公式来获获取所述电池输出功率AC :AC=总线电压X电池输出电流,所述采集数据包括所述总线电压和所述电池输出电流; 第四计算装置,根据所述SOC估计算法来获取所述电池剩余电量。
3.根据权利要求2所述的故障诊断仪,其特征在于,所述获取装置用于根据获取得到的所述驱动电机的实际输出功率ΔΑ、所述驱动电机的实际输出功率ΔΒ以及所述电池输出功率AC来确定所述电池和所述驱动电机的状态结果;其中,在ΔΑ = ΔΒ= AC的情况下,所述电池和所述驱动电机工作正常; 在ΔΒ> ΔΑ= AC的情况下,所述电机工作异常; 在ΔΒ< ΔΑ= AC的情况下,所述电池输出功率低于第一安全标准; 在ΔΒ = ΔΑ< AC的情况下,所述电池输出功率低于第二安全标准,所述第二安全标准高于所述第一安全标准。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的故障诊断仪,其特征在于,所述故障诊断仪还包括:嵌入式用户界面,用于接收诊断功能,并显示输出所述电池和所述驱动电机的状态信肩、ο
5. 一种故障诊断方法,其特征在于,包括:故障检诊断仪的通信接口接收电池和驱动电机的采集数据; 所述故障诊断仪根据所述采集数据计算得到诊断数据;所述故障诊断仪根据所述诊断数据来确定所述电池和所述驱动电机的状态结果。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述诊断数据包括:电池输出功率、电池剩余电量以及驱动电机的目标输出功率和实际输出功率,且所述故障诊断仪根据所述采集数据计算得到诊断数据包括:根据如下公式来获取所述驱动电机的实际输出功率ΔΑ:ΔΑ=电机转矩X电机转速X使用效率/9594,所述采集数据包括所述电机转速,其中,通过所述转速在电机特性曲线图中查询并获得所述转矩;根据所述采集数据中的油门数据和制动踏板的AD值来获取所述驱动电机的实际输出功率Δ B ;根据如下公式来获获取所述电池输出功率AC :AC=总线电压X电池输出电流,所述采集数据包括所述总线电压和所述电池输出电流;根据所述SOC估计算法来获取所述电池剩余电量。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述故障诊断仪根据所述诊断数据来确定所述电池和所述驱动电机的状态结果包括:根据获取得到的所述驱动电机的实际输出功率ΔΑ、所述驱动电机的实际输出功率 ΔΒ以及所述电池输出功率AC来确定所述电池和所述驱动电机的状态结果;其中,在ΔΑ=ΔΒ = AC的情况下,所述电池和所述驱动电机工作正常;在ΔΒ> ΔΑ =AC的情况下,所述电机工作异常;在ΔΒ< ΔΑ= AC的情况下,所述电池输出功率低于第一安全标准;在ΔΒ = ΔΑ< AC的情况下,所述电池输出功率低于第二安全标准,所述第二安全标准高于所述第一安全标准。
8. 一种故障诊断系统,其特征在于,包括权利要求1-4中任意一项所述的故障检测仪, 还包括:电子控制单元ECU,位于汽车中,用于读取并保存电池系统以及驱动电机的数据;电压传感器,用于采集所述电池系统中的电池电压;电流传感器,用于采集所述电池系统中的电池输出电流;霍尔传感器,用于采集所述驱动电机的电机转速。
9.根据权利要求8所述的故障诊断系统,其特征在于,所述系统还包括:汽车传感器, 所述故障诊断仪通过CAN总线或LIN总线接收所述汽车传感器采集到的故障代码和发动机状态信息。
10. 一种新能源汽车,其特征在于,包括权利要求8-9所述的故障检测系统。
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