CN104442831B - 一种基于can信息的电动汽车故障智能诊断方法 - Google Patents

一种基于can信息的电动汽车故障智能诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，包括：获取系统记录的待诊断故障的发生时刻；调取待诊断故障的发生时刻前后一定时间段内的CAN信息源数据；确定待诊断故障的真实发生时刻T所属时间段t0～t1；对t0～t1时间段内以及t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据进行核查；找到待诊断故障的真实发生原因，通过CAN总线反馈到显示屏。本发明通过对CAN信息源数据进行分析，能够自动找出故障的真实发生原因，便于维护人员维修，节省了维修时间。

Description

一种基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，具体是一种基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法。
背景技术
电动汽车的出现对解决当今世界能源危机问题和环保有很大的帮助，而且低碳环保的概念正逐渐成为主流思想，所以在可以预见的未来，电动汽车必将成为大势。电动汽车的通讯载体基本都是CAN网络，其整车的详细信息也都是通过CAN信息相互转达。目前，对电动汽车的故障只能做到智能监控，尚无法实现智能诊断。当电动汽车发生故障时，需要维修人员逐一排查，才能找到故障发生的真实原因，耗时耗力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，能够根据CAN信息源数据自动诊断出故障发生的真实原因。
本发明的技术方案为：
一种基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，包括以下步骤：
(1)从系统故障列表中选择待诊断故障，获取系统记录的待诊断故障的发生时刻t；
(2)调取待诊断故障的发生时刻t前后一定时间段内的CAN信息源数据，根据待诊断故障的跳变点特征对调取的CAN信息源数据进行审查，确定待诊断故障的跳变点发生时刻T所属时间段t0～t1；
(3)根据待诊断故障的可能发生原因排序列表，对各种可能发生原因所涉及的在t0～t1时间段内以及t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据进行逐一核查，直至找到待诊断故障的真实发生原因；
(4)将待诊断故障的真实发生原因通过CAN总线反馈到显示屏。
所述的基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，步骤(2)中，所述确定待诊断故障的跳变点发生时刻所属时间段t0～t1，具体包括以下顺序的步骤：
(21)调取t+m*10-5～t+m*10+5时间段内的CAN信息源数据，其中，t表示系统记录的待诊断故障的发生时刻，单位为秒，m为整数，初始值取0；
(22)根据待诊断故障的跳变点特征，对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行审查，判断待诊断故障是否已发生，若是，则执行步骤(23)，若否，则跳转至步骤(24)；
(23)将待诊断故障的发生状态标记为1，将m的当前值递减1，跳转至步骤(21)；
(24)判断待诊断故障的发生状态是否标记为1，若是，则执行步骤(25)，若否，则跳转至步骤(26)；
(25)将当前时间段作为待诊断故障的跳变点发生时刻所属时间段t0～t1；
(26)将m的当前值递增1，跳转至步骤(21)。
所述的基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，步骤(3)中，所述根据待诊断故障的可能发生原因排序列表，对各种可能发生原因所涉及的在t0～t1时间段内以及t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据进行逐一核查，具体包括以下顺序的步骤：
(31)将待诊断故障的首要可能发生原因作为当前核查原因；
(32)调取当前核查原因所涉及的在t0～t1时间段内的CAN信息源数据，并对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行分析；
(33)判断是否存在故障数据帧，若是，则将当前核查原因作为待诊断故障的真实发生原因，若否，则执行步骤(34)；
(34)调取当前核查原因所涉及的在t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据，并对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行分析；
(35)判断是否存在故障数据帧，若是，则将当前核查原因作为待诊断故障的真实发生原因，若否，则执行步骤(36)；
(36)将待诊断故障的下一可能发生原因作为当前核查原因，重复上述步骤(32)～(35)。
由上述技术方案可知，本发明通过对CAN信息源数据进行分析，首先可以找到故障的真实发生时刻所属的时间段，从而能够确定分析故障发生原因的有效时间段，进一步通过对有效时间段内的CAN信息源数据进行分析，能够自动找出故障的真实发生原因，提供给维护人员，便于维护人员维修，节省了维修时间。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的故障发生时间诊断分析流程图；
图3是本发明的故障发生原因诊断分析流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
本发明的前提是：系统设计工程师在程序设计中预留供故障诊断的接口标识，并需要考虑CAN信息源数据的大量存储；在系统运行时，整车的CAN信息源数据被存储起来，当发生故障时，将故障ID序号、故障发生时间、故障发生次数、故障发生设备序号等存入故障列表中。
如图1～图3所示，一种基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，包括以下步骤：
S1、在故障列表中选择需要分析的故障，启动智能诊断分析，获取系统记录的待诊断故障的发生时刻t。
S2、调取待诊断故障的发生时刻t前后一定时间段内的CAN信息源数据，根据待诊断故障的跳变点特征对调取的CAN信息源数据进行审查，确定待诊断故障的跳变点发生时刻T所属时间段t0～t1,具体通过以下顺序的步骤实现：
S21、调取t+m*10-5～t+m*10+5时间段内的CAN信息源数据，其中，t表示系统记录的待诊断故障的发生时刻，单位为秒，m为整数，初始值取0；
S22、根据待诊断故障的跳变点特征，对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行审查，判断待诊断故障是否已发生，若是，则执行步骤S23，若否，则跳转至步骤S24；
S23、将待诊断故障的发生状态标记为1，将m的当前值递减1，跳转至步骤S21；
S24、判断待诊断故障的发生状态是否标记为1，若是，则执行步骤S25，若否，则跳转至步骤S26；
S25、将当前时间段作为待诊断故障的跳变点发生时刻所属时间段t0～t1；
S26、将m的当前值递增1，跳转至步骤S21。
S3、根据待诊断故障的可能发生原因排序列表，对各种可能发生原因所涉及的在t0～t1时间段内以及t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据进行逐一核查，直至找到待诊断故障的真实发生原因，具体通过以下顺序的步骤实现：
S31、将待诊断故障的首要可能发生原因作为当前核查原因；
S32、调取当前核查原因所涉及的在t0～t1时间段内的CAN信息源数据，并对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行分析；
S33、判断是否存在故障数据帧，若是，则将当前核查原因作为待诊断故障的真实发生原因，若否，则执行步骤S34；
S34、调取当前核查原因所涉及的在t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据，并对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行分析；
S35、判断是否存在故障数据帧，若是，则将当前核查原因作为待诊断故障的真实发生原因，若否，则执行步骤S36；
S36、将待诊断故障的下一可能发生原因作为当前核查原因，重复上述步骤S32～S35。
S4、将待诊断故障的真实发生原因通过CAN总线反馈到显示屏。
本发明的核心思想是：人工选择需要分析的故障，启动智能诊断分析时，当前选中故障的ID号、发生时刻t以及发生次数等会传递给诊断函数主体，诊断函数主体根据故障ID号调用相应的诊断算法(一对一的算法调用)，该诊断算法会调取当前选中故障的发生时刻t(系统记录的时间)前后一定时间段内的CAN总线原始数据，并对调取数据的故障状态位的特征变化进行扫描，直到发现故障从无到有的跳变点发生时刻T所属时间段t0～t1，从而可以确定分析故障发生原因的有效时间段。
对该故障的可能发生原因进行列表分析，找出最可能原因的优先顺序，对t0～t1时间段内以及t0时刻前一定时间段内的CAN数据进行分析，查询可能原因的特征变化，直至所怀疑的原因在CAN数据中得到核实，将该种原因作为结果反馈到显示屏，提供给维护人员。
为便于理解，以过流故障为例进行说明如下：
过流故障存在三大可能发生原因，按照优先级次序，分别是(1)电流传感器本身采集问题；(2)超负荷工作；(3)堵转。
首先分析是否是电流传感器本身采集问题造成的过流故障，需要调取的CAN信息源数据包括采集电流I、采集电压U、采集转速N和采集扭矩T，分析所选取的数据段的U*I与T*N/9550，如果故障发生前后，两者计算结果均是效率因子的倍数，则说明电流传感器采集没有问题，排除该种原因，反之，则将电流传感器本身采集问题反馈给维护人员。
当排除电流传感器本身采集问题时，则继续分析是否是超负荷工作造成的过流故障，根据整车的总耗电E及总里程S，计算平均每公里电耗P，如果P正常，则可排除该种原因，如果P过大，则表示一直在超负荷工作，将该种原因反馈给维护人员。
当排除电流传感器本身采集问题和超负荷工作时，则继续分析是否是堵转造成的过流故障，查看采集扭矩T、采集转速N、采集电压U和采集电流I，当U*I远大于T*N/9550时，表示电机的输出功率很大，但是电机的转速很低，说明存在堵转，将该种原因反馈给维护人员，如果两者计算结果均是效率因子的倍数，则可排除该种原因。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，包括步骤：(1)从系统故障列表中选择待诊断故障，获取系统记录的待诊断故障的发生时刻t；其特征在于，还包括以下步骤：
(2)调取待诊断故障的发生时刻t前后一定时间段内的CAN信息源数据，根据待诊断故障的跳变点特征对调取的CAN信息源数据进行审查，确定待诊断故障的跳变点发生时刻T所属时间段t0～t1；
(3)根据待诊断故障的可能发生原因排序列表，对各种可能发生原因所涉及的在t0～t1时间段内以及t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据进行逐一核查，直至找到待诊断故障的真实发生原因；
(4)将待诊断故障的真实发生原因通过CAN总线反馈到显示屏。
2.根据权利要求1所述的基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，其特征在于，步骤(2)中，所述确定待诊断故障的跳变点发生时刻所属时间段t0～t1，具体包括以下顺序的步骤：
(21)调取t+m*10-5～t+m*10+5时间段内的CAN信息源数据，其中，t表示系统记录的待诊断故障的发生时刻，单位为秒，m为整数，初始值取0；
(22)根据待诊断故障的跳变点特征，对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行审查，判断待诊断故障是否已发生，若是，则执行步骤(23)，若否，则跳转至步骤(24)；
(23)将待诊断故障的发生状态标记为1，将m的当前值递减1，跳转至步骤(21)；
(24)判断待诊断故障的发生状态是否标记为1，若是，则执行步骤(25)，若否，则跳转至步骤(26)；
(25)将当前时间段作为待诊断故障的跳变点发生时刻所属时间段t0～t1；
(26)将m的当前值递增1，跳转至步骤(21)。
3.根据权利要求1所述的基于CAN信息的电动汽车故障智能诊断方法，其特征在于，步骤(3)中，所述根据待诊断故障的可能发生原因排序列表，对各种可能发生原因所涉及的在t0～t1时间段内以及t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据进行逐一核查，具体包括以下顺序的步骤：
(31)将待诊断故障的首要可能发生原因作为当前核查原因；
(32)调取当前核查原因所涉及的在t0～t1时间段内的CAN信息源数据，并对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行分析；
(33)判断是否存在故障数据帧，若是，则将当前核查原因作为待诊断故障的真实发生原因，若否，则执行步骤(34)；
(34)调取当前核查原因所涉及的在t0时刻前一定时间段内的CAN信息源数据，并对调取的该时间段内的CAN信息源数据进行分析；
(35)判断是否存在故障数据帧，若是，则将当前核查原因作为待诊断故障的真实发生原因，若否，则执行步骤(36)；
(36)将待诊断故障的下一可能发生原因作为当前核查原因，重复上述步骤(32)～(35)。
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