CN103544268A

CN103544268A - 一种电控系统中将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的方法及装置

Info

Publication number: CN103544268A
Application number: CN201310486104.3A
Authority: CN
Inventors: 秦涛; 李兰菊; 孔祥花; 艾聪; 解同鹏
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: CN103544268B

Abstract

本发明公开了一种电控系统中将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的方法和装置。本发明的方法包括：系统接收到外部控制器发送来的SPN后，查询第一个标定表格，判断是否与表格中的SPN一致。若一致，则根据第一个标定表格单元格与第二个标定表格单元格的一一对应关系在第二个表格中直接找到该SPN对应的DFC，同一个DFC，只要有一个对应的SPN报故障，则DFC报故障，只有所有对应的SPN无故障，DFC才能显示为无故障。本发明公开了一种电控系统中将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的装置，包括：SPN故障状态更新单元，DFC故障状态获得单元。

Description

一种电控系统中将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的方法及装置

技术领域

本发明涉及电控系统故障管理领域，尤其涉及一种将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的方法及装置。

背景技术

为提高现代汽车的使用性能，车上配备的传感器、执行器越来越多，电控系统在提高汽车性能的同时，也使汽车的故障诊断与排除变得复杂起来。

电控单元ECU（Electronic Control Unit）是电控系统的核心，不断地对电控系统中各零部件的功能进行随时检测，一旦发现故障，立即将此故障以故障检查码DFC(Diagnostic Fault Check)的形式存储在ECU的指定单元中,并将所得DFC在诊断管理系统DSM(Diagnostic System Management)中实时地管理，尽可能按需要进行分类降级处理，也就是根据所得DFC所属的故障严重等级类别对系统的某些运行中的功能进行限制或释放一些替代功能，以避免已发生故障对系统造成更大的破坏。对检测到的故障进行分类降级处理的同时还需要根据法规的要求点亮各种诊断灯，并响应来自车载诊断系统OBD(On-Board Diagnostic)诊断仪或者其他诊断服务工具的请求，为维修人员诊断故障提供依据。

整车上除了ECU外还有一些其他控制器，这些控制器相对于ECU被称为外部控制器，与ECU可以通讯。外部控制器也可以监测故障，一旦监测到故障，就将故障用可疑部件码SPN(Suspect Parameter Number)即发生故障的可疑部件编号的形式发送给ECU，而ECU不能直接处理SPN，须将SPN转换成ECU内部的DFC才能对监测到的故障进行处理。因此，需要预先设置SPN和DFC的对应关系，使用标定工具，可在线设置或者更改SPN和DFC的对应关系。

管理外部控制器监测到的故障的现有方案中也有采用了标定SPN和DFC对应关系的方法的。具体实现为，在ECU中内置了一个固定大小的可供标定的表，如表1所示。表格的首行提供了5个单元格可标定DFC，而对于每一个DFC，有16个单元格可标定与之对应的SPN。也可将这张表看成5个不同的数组，每个数组对应一个DFC，每个数组的长度为16。当ECU在这张表中找到与接收到SPN一致的SPN，就会报出这个SPN所属数组对应的DFC。例如，如表1所示，当ECU接收到的SPN302，则ECU会报出故障检查码DFC_SPN3。

	DFC_SPN1	DFC_SPN2	DFC_SPN3	DFC_SPN4	DFC_SPN5
						1	SPN11	SPN201	SPN301	SPN401	SPN501
2	SPN102	SPN202	SPN302	SPN402	SPN502
						…	…	…	…	…	…
16	SPN116	SPN216	SPN316	SPN416	SPN516

表1

但是这个方案的缺陷就在于表格大小固定，SPN和DFC对应关系的标定很受限。提供标定DFC的单元格数目为5，每个单元格标定一个DFC，而在标定的5个DFC中可能存在着多个DFC属于同一个DFC类别的情况（对DFC按照故障严重等级分类，不同的DFC可属于同一个DFC类别，并且DFC属于哪个DFC类别可以预先设定，也可以通过标定加以更改），这就意味着此标定表格最多能够标定5类DFC，但实际上ECU本身可处理的DFC可以为20类(根据需要，也可以在系统配置时，对DFC的种类个数进行定义，一般来说，通过系统配置加以定义，可处理的DFC可以小于20类，也可以大于20类，但一般为20类或者10类)，最多5类的DFC标定限制了系统对外部控制器监测到的故障的分类降级处理需求；

其次，每个供标定DFC的单元格最多可对应16个SPN，这个限制使得在对应同一个DFC的SPN数目为大于0小于16的需求下，例如10，只能在这个DFC对应的16个可供标定SPN的单元格中选择其中的10个来标定，剩余6个未使用；而在对应同一个DFC的SPN数目为大于16而非16倍数的需求下，例如17，则需要对其中的两个可标定DFC的单元格标定为同一类DFC，而在这两个DFC单元格对应的32个可供标定SPN的单元格选择其中的17个来标定，剩余15个未使用。由此可见，在上述需求下，DFC数组不可避免的会有一些未标定SPN的单元格，造成浪费；

再者，由于DFC个数为5的限制，对应同一个DFC的SPN一般为多个，在这种情况下，无法根据报出的DFC确定具体的SPN，也就是说，无法根据报出的DFC确定外部控制器所监测到的故障；

另外，此方案无法满足SPN数量大于80的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对外部控制器监测到的故障的管理方法和装置，消除了对外部控制器监测到的故障所能进行的分类降级处理的类别限制，也提高了对SPN和DFC对应关系配置的灵活性，以满足不同的故障处理需求。

本发明实施例提供了如下方案：

一种电控系统中对外部控制器监测的故障的管理方法，其中，在第一个标定表格中标定系统需要管理的可疑部件码SPN，在第二个标定表格标定系统需要管理的故障检查码DFC，标定的DFC和SPN具有对应关系，这个对应关系是靠第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格的一对一的对应关系来维系的，该方法包括步骤：

1）系统在第一个标定表格中查询从外部控制器接收到的SPN，根据查询结果更新每一个在第一个标定表格标定的有效SPN的故障状态，上述有效的SPN是指可被系统识别的标识系统需要管理的外部控制器监测到的故障的 SPN；

2）系统在第二个标定表格查询与有故障的SPN对应的DFC，查询得到的DFC为有故障状态；系统在第二个标定表格查询与无故障的SPN对应的DFC，反查该DFC对应的其他SPN的故障状态，若这些其他SPN中至少有一个为有故障状态，则此DFC为有故障状态，否则，此DFC为无故障状态。

优选的，所述的第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格一对一对应关系为两个标定表格中横坐标相同的单元格相对应的关系，所述横坐标为行数为1的表格的列号。

优选的，第一个标定表格用于标定SPN的单元格的数目为系统可管理的SPN的最大数目，这个大小根据系统内存情况以及外部控制器实际管理的SPN种数在系统配置时进行更改。

优选的，将多个SPN标定为对应同一个DFC。

优选的，在第二个标定表格标定的系统需要管理的DFC为外部DFC或者未使用的DFC；所述外部DFC为由外部控制器发送的SPN转换而来，并且因所属类别为ECU可识别而可以被ECU进行分类降级处理的DFC；所述未使用的DFC为系统在划分一部分DFC用于ECU本身故障处理，划分另一部分DFC作为外部DFC之后所剩下的DFC，未使用的DFC用于：在被分配与之对应的SPN后，该未使用DFC被标定类别，系统根据所标定的类别对该DFC进行分类降级处理，和/或，鉴别外部控制器故障。

优选的，所述外部DFC所属类别为ECU本身需要分类降级处理的所有DFC类别。

本发明提供了一种电控系统中将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的装置，其中，在第一个标定表格中标定系统需要管理的可疑部件码SPN，在第二个标定表格标定系统需要管理的故障检查码DFC，标定的DFC和SPN 具有对应关系，这个对应关系是靠第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格的一对一的对应关系来维系的，包括：

SPN故障状态更新单元，用于：在第一个标定表格中查询从外部控制器接收到的SPN，根据查询结果更新每一个在第一个标定表格标定的有效SPN的故障状态，上述有效的SPN是指可被系统识别的标识系统需要管理的外部控制器监测到的故障的SPN；

DFC故障状态获得单元，用于：在第二个标定表格查询与有故障的SPN对应的DFC，查询得到的DFC为有故障状态；在第二个标定表格查询与无故障的SPN对应的DFC，反查该DFC对应的其他SPN的故障状态，若这些其他SPN中至少有一个为有故障状态，则此DFC为有故障状态，否则，此DFC为无故障状态。

优选的，将多个SPN标定为对应同一个DFC。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：将原有的标定表格改造成两个标定表格分别用于标定系统需要管理的SPN和DFC，用两个标定表格单元格的一一对应关系来维系标定的SPN和DFC的对应关系，这样就消除了原有技术中最多能够标定5类DFC的限制，使ECU能够对SPN转换而来的DFC进行与对本身DFC一样的分类降级处理；另外，本发明提供的标定表格消除了原有表格中每个供标定DFC的单元格最多对应16个SPN的限制，能够使对应同一个DFC的SPN的标定更加灵活；再者，SPN对应的DFC数目可根据系统未使用的DFC数目扩展到最大跟SPN数目一致，这样一个SPN对应一个DFC，则可根据报出的DFC直接判断故障所在。

附图说明

图1为本发明中系统根据从外部控制器接收到的SPN得到DFC状态的流程图；

图2为本发明中系统根据从外部控制器接收到的SPN得到DFC状态的装置图。

具体实施方式

本发明提供了两个标定表格用于标定系统在管理外部控制器监测到的故障时所需的SPN与DFN的对应关系，并且给出了基于本发明提出的两个标定表格，系统根据从外部控制器接收到的SPN得到DFC状态的流程。

第一个标定表格用于标定系统需要管理的SPN。第二个标定表格用于标定系统需要管理的DFC，在某个单元格标定的DFC对应于第一个表格中相应单元格的SPN，也就是说DFC与SPN的对应关系是靠第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格的一对一的对应关系来维系的。

为了标定的简便以及标定后对应关系的清楚简明，可以将第一个标定表格设置为如表2的形式，将第二个标定表格设置为如表3的形式。表2和表3行数为1，以下描述将行数为1的表格的列号称为横坐标，总列数称为横坐标大小。表2横坐标大小表示了系统可管理的SPN的最大数目，在这儿设置成了80，这个大小可根据系统内存情况以及外部控制器实际管理的SPN种数在系统配置时进行更改。根据对外部控制器监测到的故障的不同处理需求，系统需要标定的SPN可能不同。在第一个标定表格中标定系统需要管理的SPN，系统会对接收到的但是未在第一个标定表格中标定的SPN进行忽略处理。在表2中，系统需要管理的SPN用SPN*表示（*代表1开始的数字序号），实际标定时为具体的SPN数值，可供标定的SPN可以具有默认值，在表2中这一默认值设为0。需要说明的是，系统需要管理的SPN数目并不一定等于系统可管理的SPN的最大数目。如表2所示，系统可管理的SPN的最大数目为80，出现系统需要管理的SPN数目为79情况，则可将其中一个单元格标定为无效的SPN，如在表2中将横坐标为80的单元格标定了SPN_NotUsed。另外，在第一个标定表格中，标定的SPN的顺序没有限制，如在表2中，将SPN80标定在了编号为79所对应的单元格中。

第二个标定表格用来标定DFC，所标定的DFC是对应第一个标定表格中的SPN的。表3中的DFC与表2中的SPN的对应关系是通过两表的横坐标来维系的，两表中横坐标相同的SPN和DFC是对应的。可以将多个SPN标定为对应同一个DFC，标定为对应同一个DFC的SPN数目无限制，如在表3中，横坐标为1和横坐标为2的单元格都标定为DFC_SPN1，使表2中横坐标为1的SPN2和横坐标为2的SPN2都对应了DFC_SPN1。

预先设置系统可使用的DFC数目，其中一部分DFC为ECU本身故障处理而用，称作内部DFC；另一部分DFC为外部控制器发送的SPN转换而用，称作外部DFC；ECU均能够识别内部DFC和外部DFC所属类别而进行分类降级处理；可能剩余一部分DFC未被使用，这些DFC称作未使用的DFC。未使用的DFC用于：在被分配与之对应的SPN后，该未使用 DFC被标定类别，系统根据所标定的类别对该DFC进行分类降级处理，和/或，鉴别外部控制器故障。例如，设置系统可使用的DFC数目为150（编号为1-150），其中100个（编号为1-100）为内部DFC，20个（编号为101-120）为外部DFC，还剩余30个（编号为121-150）未使用的DFC。所有的DFC属于哪个DFC等级类别是预定的。在系统可处理的DFC等级类别数目设置为20时，也就是说ECU能够识别20类的DFC进行分类降级处理。为了充分满足对外部控制器监测到的故障的处理需求，则应该将外部DFC设置为ECU可识别的这20类（当然也可以将外部DFC设置为此20类中的几类，但是，此时，对外部控制器监测到的故障的处理就未能充分发挥ECU具备的对20类DFC的分类降级处理的能力），在这种情况下，外部DFC的个数至少为20（当多个外部DFC对应同一个类别时，外部DFC大于20个），如在表3中，将外部DFC设置成了20个，每个DFC各属于系统预定的20类中的一类。对于ECU无法对报出故障的未使用的DFC，ECU不会根据其报出相应的故障，但是，该DFC可以在被分配与之对应的SPN后，对该未使用DFC标定类别，系统根据所标定的类别对该DFC进行分类降级处理，和/或，对于未使用的DFC，还可以将其利用起来，用于诊断外部控制器监测的故障。具体来说，第二个标定表格中可以选择未使用的DFC来对应第一个标定表格中的SPN。当系统接收到某个SPN，而这个SPN对应的DFC为某个未使用的DFC时，也就是系统报出的故障为某个未使用的DFC时，系统可以根据这个未使用的DFC所属的类别来判定由外部控制器监测到的故障的类别。

在第二个标定表格中，对应于第一个标定表格中的每一个有效SPN（有效的SPN是指可被系统识别的标识系统需要管理的外部控制器监测到的故障的SPN），从外部DFC和未使用的DFC（未使用的DFC如果存在的话）中选择其中一个来进行标定。如在表3中，通过直接点击可标定DFC 的单元格，获得下拉菜单，从下拉菜单中提供的系统预先配置的外部DFC以及未使用的DFC(未使用的DFC如果存在的话)选择一个进行标定。如在表3中外部DFC的预定义名为DFC_SPN*，未使用的DFC的通用命名为DFC_NotUsed*(上述*均代表1开始的数字序号)。

	1	2	3	4	5	…	79	80
									1	SPN1	SPN2	SPN3	SPN4	SPN5	…	SPN80	SPN_NotUsed

表2

表3

基于本发明提出的两个标定表格，系统根据从外部控制器接收到的SPN得到DFC状态的流程为：系统接收到外部控制器发送来的SPN后，查询第一个标定表格，判断是否与表格中的SPN一致。若一致，则根据第一个标定表格单元格与第二个标定表格单元格的一一对应关系在第二个表格中直接找到该SPN对应的DFC，进而在DSM中进行标准的DFC管理。需要注意的是，同一个DFC，只要有一个对应的SPN报故障，则DFC报故障；只有所有对应的SPN无故障，DFC才能显示为无故障。

上述过程具体实现参见图1。

步骤101，判断外部控制器发送的报文是否超时，若是，则结束本流程，若否，则进入步骤102。

步骤102，系统从未超时的报文中读取SPN。

步骤103，在第一个标定表格中查询接收的SPN。

步骤104，更新各个SPN的故障状态。

根据步骤103的查询结果，若找到与接收到的SPN一致的SPN，则标记此SPN是有故障的；而在第一个标定表格中标定的有效SPN若在未超时的报文中没有出现，则标记此SPN为无故障。每接收一个未超时的报文，需要对每一个在第一个标定表格中标定的有效SPN进行状态更新。

以下后续过程描述中表述的SPN均限定为第一个表格中标定的有效SPN。

步骤105，判断单个SPN故障状态是否为有故障，若是，则进入步骤106，若否，则进入步骤108。

步骤106，在第二个标定表格查询该有故障SPN对应的DFC。

步骤107，判断该DFC是否为内部DFC或者未使用的DFC，也即非默认值，若是，则DFC为有故障状态，若否，则结束本流程。

步骤108，在第二个标定表格查询该无故障SPN对应的DFC。

步骤109，判断该DFC是否为内部DFC或者未使用的DFC，也即非默认值，若是，则进入步骤110，若否，则结束本流程。

步骤110，反查该DFC对应的其他SPN。

步骤111，查询其他SPN的故障状态。

步骤112，对于这些其他SPN，判断是否至少由一个SPN为有故障状态，若是，则DFC为有故障状态，若否，则DFC为无故障状态。

需要说明的是，当某个SPN在第二个标定表格相应单元格中的DFC为默认值时，表示此SPN无对应的DFC。

为了标定的简便以及标定后对应关系的清楚简明，可以将第一个标定表格单元格和第二个标定表格单元格的一一对应关系设置为同表2和表3一样横坐标相同的单元格的一一对应关系，由此来维系系统需要管理的SPN和DFC的对应关系。此时，通过在第二个标定表格中查询与第一个标定表格中的SPN横坐标相同的DFC得到上述SPN对应的DFC。另外，对于此种方案，可以采用与第一个标定表格同维的数组来保存在第一个标定表格中标定的有效SPN的故障状态信息，如表4所示。

SPN1

SPN2

SPN3

SPN4

SPN5

…

SPN80

SPN_NotUsed

1

有故障

无故障

有故障

…

无故障

表4

另外，SPN对应的DFC数目可根据系统未使用的DFC数目扩展到最大跟SPN数目一致，这样一个SPN对应一个DFC，则可根据报出的DFC直接判断故障所在。

参考图2所示，该图为本发明中系统根据从外部控制器接收到的SPN得到DFC状态的装置，该装置包括SPN故障状态更新单元100，DFC故障状态获得单元200。

SPN故障状态更新单元100，用于：在第一个标定表格中查询从外部控制器接收到的SPN，根据查询结果更新每一个在第一个标定表格标定的有效SPN的故障状态，上述有效的SPN是指可被系统识别的标识系统需要管理的外部控制器监测到的故障的SPN。

DFC故障状态获得单元200，用于：在第二个标定表格查询与有故障的SPN对应的DFC，查询得到的DFC为有故障状态；DFC故障状态获得单元200在第二个标定表格查询与无故障的SPN对应的DFC，反查该DFC对应的其他SPN的故障状态，若这些其他SPN中至少有一个为有故障状态，则此DFC为有故障状态，否则，此DFC为无故障状态。

在上述装置中，与上述方法实施例所描述的内容类似，所述的第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格一对一对应关系为两个标定表格中横坐标相同的单元格相对应的关系，所述横坐标为行数为1的表格的列号。

在装置的一优选实施例中，第一个标定表格用于标定SPN的单元格的数目为系统可管理的SPN的最大数目，这个大小根据系统内存情况以及外部控制器实际管理的SPN种数在系统配置时进行更改。

在该装置的另一优选实施例中，可以将多个SPN标定为对应同一个DFC。

在该装置的另一优选实施例中，在第二个标定表格标定的系统需要管理的DFC为外部DFC或者未使用的DFC；所述外部DFC为由外部控制器发送的SPN转换而来，并且因所属类别为ECU可识别而可以被ECU进行分类降级处理的DFC；所述未使用的DFC为系统在划分一部分DFC用于ECU本身故障处理，划分另一部分DFC作为外部DFC之后所剩下的DFC，未使用的DFC在被标定为某一类别后，系统根据所标定的类别进行相应的分类降级处理；和/或，所述未使用的DFC为SPN转换而用，以便系统鉴别外部控制器监测的故障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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

1.一种电控系统中将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的方法，其特征在于，在第一个标定表格中标定系统需要管理的可疑部件码SPN，在第二个标定表格标定系统需要管理的故障检查码DFC，标定的DFC和SPN具有对应关系，这个对应关系是靠第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格的一对一的对应关系来维系的，该方法包括步骤：

1）系统在第一个标定表格中查询从外部控制器接收到的SPN，根据查询结果更新每一个在第一个标定表格标定的有效SPN的故障状态，上述有效的SPN是指可被系统识别的标识系统需要管理的外部控制器监测到的故障的SPN；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格一对一对应关系为两个标定表格中横坐标相同的单元格相对应的关系，所述横坐标为行数为1的表格的列号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一个标定表格用于标定SPN的单元格的数目为系统可管理的SPN的最大数目，这个大小根据系统内存情况以及外部控制器实际管理的SPN种数在系统配置时进行更改。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将多个SPN标定为对应同一个DFC。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二个标定表格标定的系统需要管理的DFC为外部DFC或者未使用的DFC；所述外部DFC为由外部控制器发送的SPN转换而来，并且因所属类别为ECU可识别而可以被ECU进行分类降级处理的DFC；所述未使用的DFC为系统在划分一部分DFC用于ECU本身故障处理，划分另一部分DFC作为外部DFC之后所剩下的DFC，，未使用的DFC用于：在被分配与之对应的SPN后，该未使用DFC被标定类别，系统根据所标定的类别对该DFC进行分类降级处理，和/或，鉴别外部控制器故障。

6.一种电控系统中将外部控制器监测的故障转换为故障检查码的装置，其特征在于，在第一个标定表格中标定系统需要管理的可疑部件码SPN，在第二个标定表格标定系统需要管理的故障检查码DFC，标定的DFC和SPN具有对应关系，这个对应关系是靠第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格的一对一的对应关系来维系的，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的第一个标定表格的单元格和第二个标定表格的单元格一对一对应关系为两个标定表格中横坐标相同的单元格相对应的关系，所述横坐标为行数为1的表格的列号。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一个标定表格用于标定SPN的单元格的数目为系统可管理的SPN的最大数目，这个大小根据系统内存情况以及外部控制器实际管理的SPN种数在系统配置时进行更改。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，将多个SPN标定为对应同一个DFC。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在第二个标定表格标定的系统需要管理的DFC为外部DFC或者未使用的DFC；所述外部DFC为由外部控制器发送的SPN转换而来，并且因所属类别为ECU可识别而可以被ECU进行分类降级处理的DFC；所述未使用的DFC为系统在划分一部分DFC用于ECU本身故障处理，划分另一部分DFC作为外部DFC之后所剩下的DFC，未使用的DFC用于：在被分配与之对应的SPN后，该未使用DFC被标定类别，系统根据所标定的类别对该DFC进行分类降级处理，和/或，鉴别外部控制器故障。