CN103425122B - 新能源汽车控制器的故障管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车整车控制器的故障管理方法，包括在整车控制器上电初始化阶段进行故障管理初始化、在整车控制器运行阶段周期性的实时进行故障探测及故障信息更新和在整车控制器下电阶段进行故障信息存储三个步骤。本发明在控制器运行过程中能够高灵敏度地对诊断结果进行及时更新探测和管理，并且进行故障信息缓存保存和故障永久存储，提供当前故障实时可查询，历史故障可追溯，给开发人员或维护人员提供了一个高效的故障排查手段。

Description

新能源汽车控制器的故障管理方法

技术领域

本发明涉及汽车控制器领域，更具体的说涉及一种新能源汽车控制器的故障管理方法。

背景技术

随着混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车的快速发展，汽车动力系统和控制系统越来越复杂。整个电控系统需要协调多种控制器共同工作，如整车控制器、电机控制器、动力电池管理系统、ISG（汽车起动发电一体机）电机控制器以及发动机EMS（发动机管理系统）等。而其中整车控制器作为新能源混合动力汽车的核心控制单元,负责实现整车控制策略实现、协调控制各个动力系统的工作。整车控制器系统的可靠性和安全性直接关系到车辆整体的安全性能。

由于无法避免的缺陷和风险，以及长期使用可能造成控制器性能衰减，为了有效地减少整车功能失效几率，需要在整车控制器中制定安全诊断的检测方案和故障管理及处理措施。故障管理用于存储整车发生的故障信息，以反应整车运行过程中的系统状态，通过故障管理以便高效地实现故障排查和清除。

专利号为200910214157.3的发明公开了“一种基于SAEJ1939的车身控制器诊断系统”，该系统针对诊断设备与控制器之间的通信网络协议和报文来实现对车身控制器的故障进行排查，但未阐述控制器内部对故障信息的自动管理的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种新能源汽车整车控制器的故障管理方法，用于对诊断出的故障结果进行管理，其能够在控制器运行过程中高灵敏度地对故障结果进行及时的探测和管理，进行故障信息缓存保存和故障永久存储。

本发明所述新能源汽车整车控制器的故障管理方法，包括以下步骤：

第一步、在整车控制器上电初始化阶段进行故障管理初始化；整车控制器包括易失性内存空间和非易失性内存空间，非易失性内存空间内创建有故障信息存储段，在易失性内存空间内定义缓存故障更新列表，将故障信息存储段的历史故障信息复制到所述缓存故障更新列表中；

第二步、在整车控制器运行阶段周期性的实时进行故障探测及故障信息更新；在整车控制器中定义用于自动发现故障的故障探测函数模块，当故障探测函数模块检测到故障时，将故障信息报告给故障管理单元，通过故障管理单元判断，将最新的故障信息存储在缓存故障更新列表中；

第三步、在整车控制器下电阶段进行故障信息存储，将存储在缓存故障更新列表中的故障信息，存储到非易失性内存空间中的故障信息存储段中。

在第二步中，所述故障管理单元判断的具体步骤如下：

判断当前发生的故障是否已经在缓存故障更新列表中；

如果当前发生的故障在缓存故障更新列表中，则先将该故障所处于缓存故障更新列表中的位置序号反馈给故障管理单元进行显示，再判断当前发生故障的系统故障等级是否比存储在缓存故障更新列表的历史故障的系统故障等级高，如果当前发生的故障的系统故障等级更高，则用当前发生的故障的信息覆盖历史故障的信息，对故障信息进行更新，如果当前发生的故障的系统故障等级不比历史故障的系统故障等级高，则不对缓存故障更新列表中的历史故障信息进行更新；

如果当前发生的故障不在缓存故障更新列表中，则判断缓存故障更新列表中是否有空位置，如果缓存故障更新列表中具有空位置，则将该故障的信息放置在第一个空位置，如果缓存故障更新列表中不具有空位，则判断当前发生的故障的系统故障等级是否比存储在缓存故障更新列表中的其它故障的系统故障等级高，如果当前发生的故障的等级比存储在缓存故障更新列表中的其它故障的系统故障等级高，则从前至后进行逐一比较，找出第一个系统故障等级低于当前发生故障的系统故障等级的历史故障，并用当前发生的故障的信息覆盖该故障信息；如果当前发生的故障的系统故障等级比存储在缓存故障更新列表的其它故障的系统故障等级都要低，则采用先入先出的方法，将缓存故障更新列表中的第一个故障信息清除，将第二个故障信息移动复制到第一个位置，然后循环将后面的故障信息往前移动一位，将最后一个位置上的故障信息清除，将当前发生的故障的信息放置在列表的最后位置。

将最新的故障信息存储在缓存故障更新列表中之后还包括用于自动优化缓存故障更新列表的步骤，该步骤包括循环计数判断函数模块，判断在循环条件达到的周期内缓存故障更新列表中的历史故障是否再次发生，假如探测到缓存故障更新列表中的历史故障再次发生，则该故障的故障存活时间不变；假如探测到缓存故障更新列表中的历史故障没有再次发生，则该历史故障存活时间减一，当该历史故障存活时间为零时，将缓存故障更新列表中的该历史故障清除。

本发明所述新能源汽车整车控制器的故障管理方法，对诊断的故障结果进行处理，其有别于具体标准的诊断协议实现或者是诊断的故障定位与算法。该故障管理方法能够在控制器运行过程中高灵敏度地对诊断结果进行及时更新探测和管理，并且进行故障信息缓存保存和故障永久存储，提供当前故障实时可查询，历史故障可追溯，给开发人员或维护人员提供了一个高效的故障排查手段。

附图说明

图1为本发明的故障管理步骤组成的流程图；

图2为本发明中故障管理初始化的流程图；

图3为本发明中故障探测及更新的流程图

图4为本发明中自动优化缓存故障更新列表空间的流程图；

图5为本发明中故障信息存储的流程图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细阐述。

参见图1至图5所示，该新能源汽车整车控制器的故障管理方法，具体包括以下步骤：

第一步、在整车控制器上电初始化阶段进行故障管理初始化。整车控制器包括易失性内存空间和非易失性内存空间，在非易失性内存空间内创建有故障信息存储段，在易失性内存空间内定义缓存故障更新列表，用于故障信息的缓存存储，其数据结构如下：

数据结构

{故障代码code；

故障类别class；

故障等级rank；

故障存活时间上限T；

}

对缓存故障更新列表进行初始化，校验非易失性内存空间是否存在异常，如果不存在则将故障信息存储段的历史故障信息复制到所述缓存故障更新列表中，让系统得到历史故障的数据信息。

第二步、在整车控制器运行阶段周期性地实时进行故障探测及故障信息更新。在整车控制器中定义用于自动发现故障的故障探测函数模块，故障探测函数模块拥有主要三个参数，flag为应用层故障标志位，code为此故障标志位相应的故障代码，rank为系统故障等级。参数flag作为应用程序定义的全局变量，其初始值为0，当系统发生相应的故障之后，此应用层故障标志位会被设置为1。参数code（故障代码DTC）是和参数flag一一对应的故障代码，按照特定规范进行编制（预定义），用于故障的存储和显示。参数rank（系统故障等级）用于表示故障发生时候的系统故障等级，用于说明故障危害程度。

判断参数flag的应用层故障标志位是否有上升沿变化，如果没有则退出探测，如果有上升沿变化，参数flag数值从0变化为1，并且持续相应的时间长度(冗余措施，防止故障误报)，说明故障探测函数模块检测到故障，则立即将故障信息即参数code（此应用层故障标志位唯一对应的故障代码DTC）和参数rank（系统故障等级）报告给故障管理单元。

故障管理单元收到参数code和rank之后，首先对参数code进行判断，判断当前发生的故障是否已经在缓存故障更新列表中（即判断当前故障是否是历史已有的故障），如果当前发生的故障在缓存故障更新列表中（即历史已有的故障），则先将该故障所处于缓存故障更新列表中的位置序号反馈给故障管理单元进行显示，再判断参数rank，判断当前发生故障的系统故障等级是否比存储在缓存故障更新列表的历史故障的系统故障等级高，如果当前发生的故障的系统故障等级更高，则用当前发生的故障的信息覆盖历史故障的信息，对历史故障信息进行更新，即更新系统故障等级，并将该故障的剩余存活时间更新为初始值。如果当前发生的故障的系统故障等级不比历史故障的系统故障等级高则退出，不对缓存故障更新列表中的历史故障信息进行更新。

如果当前发生的故障不在缓存故障更新列表中，即为新故障，则判断缓存故障更新列表中是否有空位置，如果缓存故障更新列表中具有空位置，则将该故障的信息（即当前发生的故障代码参数code和故障等级参数rank以及故障的存活时间上限T）放置在第一个空位置，进行故障信息更新。如果缓存故障更新列表中不具有空位（即缓存故障更新列表全满），则判断当前发生的故障的系统故障等级class是否有比存储在缓存故障更新列表中的其它故障的系统故障等级class高，如果当前发生的故障的等级有比存储在缓存故障更新列表中的历史故障的系统故障等级class高，则从前至后进行逐一比较，找出第一个系统故障等级低于当前发生故障的系统故障等级的历史故障，并用当前发生的故障的信息覆盖该故障信息（即将当前发生的故障的代码参数code和故障等级参数rank以及故障的存活时间上限T放入在该该历史故障所在位置中），进行故障信息更新。如果当前发生的故障的系统故障等级比存储在缓存故障更新列表的其它故障的系统故障等级都要低，则采用先入先出的方法，将缓存故障更新列表中的第一个故障信息清除，将第二个故障信息移动复制到第一个位置，然后循环将后面的故障信息往前移动一位，将最后一个位置上的故障信息清除，将当前发生的故障的信息（即将当前发生的故障的代码参数code和故障等级参数rank以及故障的存活时间上限T）放置在列表的最后位置。

在经过故障管理单元判断，将最新的、较重要的故障信息存储在缓存故障更新列表后，设有用于自动优化缓存故障更新列表的步骤，该步骤包括循环计数判断函数模块，在满足设定的循环计数的条件（如电机温度正常范围，电池正常电量范围等）下，循环计数加一，再判断在循环条件达到的周期内缓存故障更新列表中的历史故障是否再次发生，假如探测到在循环条件达到的周期内缓存故障更新列表中的历史故障再次发生，则该故障的故障存活时间不变，假如探测到在循环条件达到的周期内缓存故障更新列表中的历史故障没有再次发生，则该历史故障存活时间减一，当该历史故障存活时间为零时，将缓存故障更新列表中的相应历史故障清除，以实现缓存故障更新列表的自动优化。

第三步、在整车控制器下电阶段进行故障信息存储。将存储在缓存故障更新列表中的故障信息，存储到非易失性内存空间中的故障信息存储段中，提供给系统下一次上电之后再判断。其中故障信息包括运行过程中发现的新故障、历史故障、对应的系统故障等级和故障剩余的存活时间。此外，还需将易失性内存空间中的循环计数值存储非易失性内存空间中，下一次上电之后再将循环计数值从非易失性内存空间调入易失性内存空间中，对循环次数进行计数。

Claims (3)

1.一种新能源汽车整车控制器的故障管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、在整车控制器上电初始化阶段进行故障管理初始化；整车控制器包括易失性内存空间和非易失性内存空间，非易失性内存空间内创建有故障信息存储段，在易失性内存空间内定义缓存故障更新列表，将故障信息存储段的历史故障信息复制到所述缓存故障更新列表中；

第二步、在整车控制器运行阶段周期性地实时进行故障探测及故障信息更新；在整车控制器中定义用于自动发现故障的故障探测函数模块，当故障探测函数模块检测到故障时，将故障信息报告给故障管理单元，通过故障管理单元判断，将最新的故障信息存储在缓存故障更新列表中；

第三步、在整车控制器下电阶段进行故障信息存储，将存储在缓存故障更新列表中的故障信息，存储到非易失性内存空间中的故障信息存储段中。

2.根据权利要求1所述新能源汽车整车控制器的故障管理方法，其特征在于：在第二步中，所述故障管理单元判断的步骤如下：

判断当前发生的故障是否已经在缓存故障更新列表中；

如果当前发生的故障在缓存故障更新列表中，则先将该故障所处于缓存故障更新列表中的位置序号反馈给故障管理单元进行显示，再判断当前发生故障的系统故障等级是否比存储在缓存故障更新列表的历史故障的系统故障等级高，如果当前发生的故障的系统故障等级更高，则用当前发生的故障的信息覆盖历史故障的信息，对故障信息进行更新；如果当前发生的故障的系统故障等级不比历史故障的系统故障等级高，则不对缓存故障更新列表中的历史故障信息进行更新；

如果当前发生的故障不在缓存故障更新列表中，则判断缓存故障更新列表中是否有空位置，如果缓存故障更新列表中具有空位置，则将该故障的信息放置在第一个空位置，如果缓存故障更新列表中不具有空位，则判断当前发生的故障的系统故障等级是否比存储在缓存故障更新列表中的其它故障的系统故障等级高，如果当前发生的故障的等级比存储在缓存故障更新列表中的其它故障的系统故障等级高，则从前至后进行逐一比较，找出第一个系统故障等级低于当前发生故障的系统故障等级的历史故障，并用当前发生的故障的信息覆盖该故障信息；如果当前发生的故障的系统故障等级比存储在缓存故障更新列表的其它故障的系统故障等级都要低，则采用先入先出的方法，将缓存故障更新列表中的第一个故障信息清除，将第二个故障信息移动复制到第一个位置，然后循环将后面的故障信息往前移动一位，将最后一个位置上的故障信息清除，将当前发生的故障的信息放置在列表的最后位置。

3.根据权利要求1或2所述新能源汽车整车控制器的故障管理方法，其特征在于：将最新的故障信息存储在缓存故障更新列表中之后，还包括用于自动优化缓存故障更新列表的步骤，该步骤包括循环计数判断函数模块，判断在循环条件达到的周期内缓存故障更新列表中的历史故障是否再次发生，假如探测到缓存故障更新列表中的历史故障再次发生，则该故障的故障存活时间不变；假如探测到缓存故障更新列表中的历史故障没有再次发生，则该历史故障存活时间减一，当该历史故障存活时间为零时，将缓存故障更新列表中的该历史故障清除。