CN108291491B - 由车载诊断系统自动适配建立诊断的条件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能够在OBD系统中适配用于实施硬件诊断的一组条件的自动校准方法，所述方法旨在优化在所实施的诊断数量与所述诊断的准确度之间的折衷，尤其使得遵守关于在部件上所实施的诊断数量与运转循环数量之间的比率的立法。

Description

由车载诊断系统自动适配建立诊断的条件的方法

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的车载诊断系统，在本技术领域中，通常命名为OBD（按照对于“On-Board Diagnostic”的惯用的英文缩写，车载诊断）系统。更确切地，本发明涉及一种旨在优化所实施的车载硬件诊断数量与所述所实施的车载硬件诊断的准确度的比率的方法，期望所述数量和所述诊断准确度两者都尽可能地高。

实际上，车载诊断系统或OBD系统的主要功能是评估车辆硬件的运行，且其具有诊断车辆的机械化部件上存在故障的能力。所述OBD系统因此包括一组硬件和软件设备，从而允许实施针对车辆发动机的硬件诊断。

本发明的主题涉及此类OBD系统的运行的改善，其目的是优化所实施的诊断的准确度和将进行的诊断的次数。

背景技术

以已知的方法，为了尽可能最恰当地进行故障的诊断，OBD系统依次连接在嵌入式计算机周围，以实施监控或观测发动机部件的方法。

在实践中，当车辆发动机出现故障时，专用的计算机检测故障的存在，并且车辆应该被带到专业技术人员处让其进行调查。首先，专业技术人员将电脑（称作“诊断工具”，英文名称为“scan tool”）连接在车辆上预设的专门的接口上，通常称作OBD接口，并且通过软件设备执行具有多种监测或观测策略的方法，每种策略能处理多个部件，以便于实施正确的诊断，旨在指出构成故障原因的部件。此外，在实践中，同样的“诊断工具”允许主管部门监控车辆的防污染系统的效率。

在这种背景下，为了对发动机监控的运行进行分析的关键参数依赖于了解一比率，特别地，该比率对于“Rate-Based Monitoring（基于比率的监控）”使用英文缩写RBM，或者对于“In-Use Performance Ratio（使用中性能比率）”使用IUPR。

该比率对应于给定的车载硬件诊断被实施的次数和所考虑的车辆的运转循环数量之间的比率。

在大多数国家，立法规定，该比率高于预先确定的阈值，使得为了可靠性或为了符合污染最低限度化标准的原因，通过足够频繁的车载硬件诊断的方式确保发动机正常地运行。该比率应该高于的预先确定的阈值能根据所考虑的硬件部件而变化。例如，可能要求该比率高于25%。

然而，此外，为了恰当运行，只能在一些条件下实施车载硬件诊断，这些条件通常与车辆的状态有关，如催化剂的温度（是否足够热）或者发动机的转速（是否包括在此类最小值和此类最大值之间）。由此，根据车辆的使用，一些诊断很少能被实施，例如由于所述车辆只在低速下实施短的行程，则这样使给定诊断的实施包括车辆必须在一定期限内以相对高的速度运转的条件无法被满足。

而且，应注意的是，需要特别注意任何发生在部件上可能导致过度污染风险的故障。

实际上，通常，车载诊断逐渐变得越来越复杂，特别是为了使发动机遵守越来越严格的规章条例的污染排放阈值。

因此，现在完善的规章条例要求应用在机动车辆上，并且还涉及污染排放的阈值以及为了检测控制这些排放的能力中的任何故障并将向用户提出警告所实施的方法和手段。

这些越来越严格的规章条例要求使OBD系统的运行优化变得关键的。

另外需要注意，在为了遵守RBM的最小比率而增加诊断实施的次数的愿望和实施准确的诊断的愿望之间存在冲突。实际上，如果放宽诊断的实施条件，则通常会对其准确度造成损害。例如，一些诊断可能要求车辆的发动机足够热。然而，如果所述车辆只进行很短的路程，则车辆发动机的温度可能总是无法达到用于实施所述诊断所需的高温。如果实施OBD系统的一个不同的校准使得降低实施诊断所需的温度阈值，当然所述诊断会更经常地被实施，但是这将损害所述诊断的准确度，因为所述诊断在发动机更热时会更准确。

为了试图改善所实施的诊断数量与车辆运转循环数量之间的比率，已经提出了不同的方法。例如，文献US 20120072060 A1提出了一种OBD系统的监测方法，其允许识别过低比率的存在并且在需要时作用在发动机上，使得产生诊断实施条件。

由此，在现有技术状态中，一些混合动力车辆的OBD系统迫使热机运行，仅仅用于允许实施所述热机上的车载硬件诊断，而由电池提供电能的运行是可能的且污染更少的。

发明内容

为了弥补此类缺陷，并且因此以被动的方式优化在给定部件上所实施的诊断数量和所述诊断的准确度之间的比率，所以提出了根据本发明的方法。

因此，为了允许车载硬件诊断的实施条件根据车辆的使用而动态调整，为了优化所实施的诊断数量和其准确度，根据本发明的方法提出，以动态的并且自动的方式实施所选择的一组校准（un jeu de calibrations），所述组校准包括多个给定车载硬件诊断的实施条件，产生所述诊断的一定水平的准确度。在根据本发明的方法中，由此以尽可能高的方式调适给定车载硬件诊断的准确度级别，同时遵守由所实施的诊断数量相比于车辆运转循环数量的预先确定的最小比率。

为此，更准确地，本发明涉及一种用于在车辆上建立车载硬件诊断的方法，通过合适的计算机执行以下步骤：

i. 计算比率，所述比率对应于诊断出现次数与车辆的运转循环数量之间的比值，其中所述诊断出现次数对应于所述诊断被实施的次数，所述运转循环数量对应于所述车辆已经启动其发动机并且至少已经实施达到预先确定的使用条件的行程的次数，

ii. 定义车载硬件诊断的可参数化的准确度级别，所述准确度级别对应于所述诊断的一个或多个实施条件，所述条件与所述车辆的状态有关，例如冷却液的温度或者所述车辆的速度，以及所述准确度级别能够具有从最小准确度级别至最大准确度级别分级的多个值，所述准确度级别能够逐级增加，直到最大准确度级别，或者逐级减少，直到最小准确度级别。

iii. 在所述车辆的每个新的运转循环：

-如果所述比率大于预先确定的阈值加上第一裕度，则准确度级别增加一级，除非所述准确度级别等于最大准确度级别。

-如果所述比率小于预先确定的阈值加上第二裕度，则准确度级别减少一级，除非所述准确度级别等于最小准确度级别，其中第二裕度小于第一裕度，

iv. 实施对应于所述准确度级别的实施条件下的车载硬件诊断。

根据本发明的方法由此允许优化在所实施的诊断数量和运转循环数量以及所述诊断的准确度之间的折衷。

作为非限制性的示例，根据实施例，所述车载诊断的实施条件包括，关于制冷液的温度的最小值和最大值的条件，关于待由车辆达到的最小速度的条件，以及车辆速度在一确定的期限期间的稳定性的条件。

根据先进的实施例，通过学习设备（moyen d'apprentissage）自动地修改诊断实施条件，根据所述车辆的驾驶员的驾驶风格和环境修改所述诊断实施条件，例如空气温度或运转条件。

例如，预先确定的比率可能由Euro 6标准所限定。

根据先进的实施例，在步骤iii之前，本方法包括验证出现次数大于诊断出现阈值，并且如果所述出现次数小于所述诊断出现阈值，则等待所述诊断的下一次实施，并且继续直到所述出现次数变得大于或等于所述诊断出现阈值。

例如，所述诊断出现阈值等于20。

本发明还旨在用于机动车辆的车载诊断系统，即OBD系统，其包括计算机，所述计算机包括执行如先前所简述的方法的设备。

附图说明

通过阅读接下来参考附图且仅以示例的方式给出的说明将会更好地理解本发明，其中：

-图1示出了表示根据本发明的方法的原理的逻辑图。

-图2示出了对应于与严格实施条件相关联的诊断的建立的图表。

-图3示出了对应于与严格实施条件相关联的诊断未建立的图表。

-图4示出了对应于与宽松实施条件相关联的诊断的建立的图表。

具体实施方式

主要介绍了本发明应用在机动车辆的车载诊断系统的背景下。但是，其它的应用也是本发明的目的，尤其是在任何陆上交通工具或非陆上交通工具的任何类型的机载诊断系统中实施的任何应用。

参考图1，本发明由此涉及用于在车辆上建立车载硬件诊断的方法。

首先，如先前解释地，在本发明的背景下，通常的问题在于确保所实施的诊断数量与在运转循环数量之间的比率的能力是令人满意的，尤其在于遵守现行立法。

运转循环（cycle de roulage）被限定为一组与车辆有关的条件：车辆的启动和一定数量的条件的实现，例如达到一定速度，在一定期限内保持发动机的启动状态，在一预定时间内持续地保持热的怠速或者达到发动机的一定温度，所有前述这些应该在不过高的海拔和不过冷的环境温度下进行观察。

运转循环的定义是例如由与OBD系统有关的Euro 6标准给出；该定义将被保留用于解释本说明。

在发动机的部件上所实施的用于验证该部件的良好运行的诊断还需要该车辆已经达到一定状态，该状态随诊断的不同而变化，通常要求冷却液的温度是在给定的范围内，或者车辆的速度在给定周期内是大致稳定的并且包括在一定范围的值内。

在很多国家，立法规定比率必须高于一确定的阈值，该比率计算为所实施的诊断数量与运转循环数量的比值，该确定的阈值取决于诊断。

例如，此类比率是例如由Euro 6标准规定并且通常在25%左右；然而，该比率能够根据部件的不同而变化。

在实践中，根据优选的实施例，根据本发明的方法，还需要已经进行最小数量的运转循环（通常为20左右）以开始试图优化所述比率。

然而，特别地，根据驾驶风格或由车辆最常进行的行程类型，实施诊断所需的条件可能或多或少难以达到。例如，车辆进行往返行程，但是这些往返行程对于允许达到所要求的关于冷却液温度或车辆速度的条件而言是过短的。

另外，已知诊断的准确度尤其取决于发动机和车辆所处的条件。例如，一些诊断在发动机的高温下能以更准确的方式实施，而在发动机的低温下诊断仍然能以较低的准确度实施。

由此，为了优化在所实施的诊断数量和其准确度之间的折衷，本发明提出定义多组校准，其对应于不同的准确度级别，从最低准确度级别至最高准确度级别。

由此，具体地，根据本发明，每个车载硬件诊断的准确度级别是可参数化的。该准确度级别实际上对应于所述诊断的一个或多个实施条件，所述条件与车辆的状态有关，例如冷却液的温度或者车辆的速度。

如图1所示的逻辑图，对于车辆的每20个运转循环：

- 如果所述比率大于预先确定的阈值加上第一裕度，则准确度级别增加一级，除非所述准确度级别已经等于最大准确度级别。

- 如果所述比率小于预先确定的阈值加上第二裕度，则准确度级别减少一级，除非所述准确度级别已经等于最小准确度级别，其中第二裕度小于第一裕度。

为了改善所述诊断的准确度，第一裕度由此允许检测自动改变校准的可能性，以便于切换至一组更严格的诊断实施条件。

相反地，第二裕度允许检测放宽诊断实施条件的必要性，以便保持所实施的诊断数量与运转循环数量的令人满意的比率。

在此背景下，当由此构造的准确度级别允许车辆达到诊断实施条件时，实施该诊断，并且具有考虑到与车辆状态（冷却液温度、速度等）相关的条件下的可达到的最佳的准确度。

例如，在根据本发明的方法的实施的背景下，能够决定定义五个准确度级别，从最低到最高，默认的准确度级别是对应于平均准确度级别的第三准确度级别。

作为根据本发明的方法的说明，图2、图3、图4示出了多个图的情况，其中，根据准确度级别，以及因此例如由根据本发明的方法自动配置的一组实施条件，实施或者未实施给定的硬件诊断。

图2、图3、图4由此示出了冷却液温度T和车辆的速度V随时间t的变化。

在图2中，实施了硬件诊断D。实际上，以此方式进行校准，使得一组条件与冷却液的最低温度TempMin1和冷却液的最高温度TempMax1相关联，使得限定诊断区域Z，这对应于在其中理论上可能进行诊断的冷却液的温度区域。诊断的其它实施条件此处是：达到最小速度VS_MIN，以及在足够的时间期间车辆速度V的稳定在高于速度VS_MIN的速度。仅以说明示例的方式给出所考虑的该组硬件诊断实施条件。

然而，观察温度T和车辆速度V的曲线，确实达到这些实施条件。因此实施诊断D，且具有对应于所确定的一组实施条件的准确度级别。

由此，通过前述方法的应用，能尝试通过使所述诊断的实施条件更严格来增加硬件诊断的准确度。

在图3中，硬件诊断的实施条件与图1的相同，对应于同一个诊断准确度级别。但是，车辆的使用不同并且冷却液温度T和车辆速度V的曲线是不同的，使得无法达到所考虑的硬件诊断的当前的实施条件，尤其无法达到所选择的温度范围TempMin1-TempMax1，或者超过对于冷却液所允许的最大温度TempMax1，或者无法达到所要求的最小速度VS_MIN。

由此，无法实施该硬件诊断。

然而，通过应用所述方法，尤其参照图1，如果所实施的诊断数量与运转循环数量的比率不是令人满意的，则放宽对该组诊断实施条件的校准，使得按照所考虑的示例，对于冷却液所要求的温度范围从此对应于扩大的范围，即从TempMin2至TempMax2，如图4所示。

通过放宽诊断实施条件，由此达到有效地实施诊断D，但具有如先前所解释的较低的准确度级别。

由此，通过根据本发明的方法的应用，无法达到对应于高准确度级别的从TempMin1到TempMax1的第一组校准的条件，并且在任何情况下经常不足以得到令人满意的比率，所期望的准确度级别被降低一级，以使得达到对应于减少一级的准确度级别的诊断实施条件。由此，实现相对应的硬件诊断变得可能，但是具有减小的准确度级别。

反之，当达到对应于低准确度级别的诊断实施条件时，根据本发明的方法提出借助第一裕度来测试是否达到对应于更高一级的准确度级别的实施条件，以便在需要时实施具有高准确度级别的硬件诊断。

由此，综上所述，本发明提出了一种自动校准方法，该方法能够在OBD系统中适配用于实施硬件诊断的一组条件，所述方法旨在优化所实施的诊断数量与所述诊断的准确度之间的折衷，尤其为了遵守关于在部件上所实施的诊断量与运转循环数量之间的比率的立法。

另外，应注意到，本发明不限于作为示例描述的实施例，并且可能在本领域技术人员的范围内设想变型。

Claims (6)

1.一种用于在车辆上建立车载硬件诊断的方法，所述方法通过合适的计算机执行以下步骤：

i. 计算比率，所述比率对应于诊断出现次数与车辆的运转循环数量之间的比值，其中所述诊断出现次数对应于所述诊断被实施的次数，所述运转循环数量对应于所述车辆已经启动其发动机并且至少已经实施达到预先确定的使用条件的行程的次数，

ii. 定义车载硬件诊断的可参数化的准确度级别，所述准确度级别对应于所述诊断的一个或多个实施条件，所述条件与所述车辆的状态有关，包括冷却液的温度或者所述车辆的速度，以及所述准确度级别能够具有从最小准确度级别至最大准确度级别分级的多个值，所述准确度级别能够逐级增加，直到最大准确度级别，或者逐级减少，直到最小准确度级别，

iii. 在所述车辆的每个新的运转循环：

-如果所述比率大于预先确定的阈值加上第一裕度，则准确度级别增加一级，除非所述准确度级别等于最大准确度级别，

-如果所述比率小于预先确定的阈值加上第二裕度，则准确度级别减少一级，除非所述准确度级别等于最小准确度级别，其中所述第二裕度小于所述第一裕度，

iv. 实施对应于所述准确度级别的实施条件下的车载硬件诊断。

2.根据权利要求1所述的用于在车辆上建立车载硬件诊断的方法，其中，所述车载硬件诊断的实施条件包括：关于冷却液的温度（T）的最小值（TempMin1,TempMin2）和最大值（TempMax1,TempMax2）的条件，关于待由所述车辆达到的最小速度（VS_MIN）的条件，以及关于所述车辆的速度（V）在一确定的期限期间的稳定性的条件。

3.根据权利要求1所述的用于在车辆上建立车载硬件诊断的方法，其中，通过学习设备自动地修改诊断实施条件，根据所述车辆的驾驶员的驾驶风格和环境修改所述诊断实施条件，包括空气温度或运转条件。

4.根据权利要求1-3中的一项所述的用于在车辆上建立车载硬件诊断的方法，包括，在步骤iii之前，验证所述出现次数大于诊断出现阈值，并且如果所述出现次数小于所述诊断出现阈值，则等待所述诊断的下一次实施，并且继续直到所述出现次数变得大于或等于所述诊断出现阈值。

5.根据权利要求4所述的用于在车辆上建立车载硬件诊断的方法，其中，所述诊断出现阈值等于20。

6.一种用于机动车辆的车载诊断系统，其包括计算机，特征在于，其包括实施根据前述权利要求1-5中的一项所述的方法的设备。

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