CN109164795A - 一种智能汽车故障诊断方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种智能汽车故障诊断方法及系统，方法包括：根据故障触发源的指令，对ECU进行读取故障诊断操作获取故障代码；根据故障代码查询故障产生的条件，对每项故障条件通过诊断服务获取当前条件的状态信息；将获取的状态信息与数据库中阈值对比，记录异常条件及数据，对分析结果进行处理并按照优先级进行分类，其系统包括：故障触发模块，故障诊断模块，ECU及故障处理模块，故障诊断模块顺序包含有：故障触发、故障条件判断及故障处理反馈,其故障处理策略，可以快速定位问题，方便售后维修人员。

Description

一种智能汽车故障诊断方法及系统
技术领域
本发明关于一种智能汽车故障诊断方法及系统。
背景技术
随着汽车电气化、智能化的发展，越来越多的ECU在汽车上应用，用以改善动力性和排放、提升安全性能和操稳性能、以及舒适性和娱乐性。如汽车上越来越多地采用防抱死制动系统、车身稳定性系统、自动变速箱系统、主动悬架系统、安全气囊系统、网关、仪表系统、电动转向系统、电子驻车制动、停车辅助装置等都配置有各自的ECU。越高端的车型，配置的ECU也越多。如2012款奥迪A6L最高配置近60个电控系统。这对于ECU故障的快速定位产生了巨大的挑战，同时，消费者对故障维护的体验也要求越来越高。
传统汽车的车载诊断系统将从车辆的运行状况随时监控汽车产生故障，一旦存在故障，会马上发出警示。当系统出现故障时，控制器会通过CAN总线将故障信息发送给仪表，仪表进行故障信息的显示和警告，同时控制器模块将故障信息存入存储器，通过诊断设备可以将故障码从控制器中读出。根据故障码的提示，维修人员能够确定故障的性质和部位。
传统的诊断设计过程是，整车厂通过诊断调查问卷获得零部件控制器的诊断代码，并通过诊断协议栈，进行和诊断工具的实现；零部件供应商，负责诊断策略及故障码的实现，通过CAN总线上报故障代码；4S店根据诊断工具，对故障车辆进行售后维修。这种方式，无论是快速的定位、自动化测试、用户的体验都难以满足智能汽车的开发需求。
随着计算机技术及信号处理技术的进步，故障诊断向着自动化和智能化的方向发展。基于现有诊断开发体系，设计故障诊断策略，实现面向智能汽车的故障诊断系统。
申请号为CN201710419748-一种电动车整车故障的主动诊断方法，提出了利用上位机对整车故障进行监控，并发出诊断指令给整车控制器。整车控制器读取故障代码，并启动故障的模拟过程，并将诊断出的故障代码上传到上位机；在上位机服务器中查找原因及故障解决方案，并进行文字提示。
上述方案存在以下不足：
1、针对整车控制器开展故障的模拟难以实现，且针对模拟的过程，对每一个条件进行诊断，并对应一个故障码；不仅，对整车控制器本身的硬件成本增加，而且软件实现复杂；另外针对故障模拟的过程，不同零部件、控制器很难做到一致。
2、对故障的监控及故障的显示，不能满足人们对汽车智能化及人性化的要求。
专利申请号为CN201410803290-车辆的故障诊断方法、系统及车辆，提供了一种车辆故障诊断方法，实现了对故障的统一管理。
上述方案存在以下不足：
1、故障诊断基于故障码实现的，只能提供故障的大致范围，维修人员基于故障码难以有效的定位问题点，故障的处理大部分仍需要手工化，而且更多的依赖于维修人员的经验。
2、难以满足人们对汽车智能化及人性化的要求。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种面向智能汽车人性化、自动化的故障诊断处理策略及系统，旨在解决现有方式无法准确定位问题、自动化测试及用户体验差的问题。
为实现上述技术目的，本发明提供一种智能汽车故障诊断方法，其包括的步骤为：故障触发，故障条件判断，及故障处理反馈，其中：所述故障触发：根据故障触发源的指令，对ECU进行读取故障诊断操作，并获取故障代码；所述故障条件判断：根据所述故障代码查询故障产生的条件，对每项故障条件，通过诊断服务获取当前条件的状态信息；所述故障处理反馈：将获取的所述状态信息与数据库中阈值对比，记录异常条件及数据，对分析结果进行处理并按照优先级进行分类。
作为进一步的改进，所述故障处理反馈还包括：根据所述优先级，采用通过语音播报和/或向控制器发送限制指令。
作为进一步的改进，所述限制指令包括：限制最高车速的指令。
作为进一步的改进，所述优先级包括：A级：存在故障，不影响车辆的安全性，可以继续行驶；B级：存在故障，动力系统受限，需要控制车速；和C级：存在严重故障，影响车辆安全性，需要靠边停车，联系4S店进行维修。
作为进一步的改进，所述故障触发源包括：上电触发、行车触发及远程触发。
作为进一步的改进，所述上电触发是指：当故障诊断模块检测车辆上电到设定时间后，触发的诊断命令，自动检测控制器的所述故障代码；所述行车触发是指：车辆在行驶过程，当出现所述ECU的故障，所述ECU会通过CAN通讯发送故障灯状态信号给仪表，用于提醒用户；所述故障诊断模块通过实施检测所述CAN通讯中的故障灯状态信号，并触发对故障ECU的诊断命令；所述远程触发是指：通过手机APP或IPAD，对所述车辆进行主动诊断的行为。
作为进一步的改进，所述设定时间为5秒。
本发明在现有诊断开发体系基础上，开发的故障处理策略，可以快速定位问题，方便售后维修人员；可以实现不同ECU的诊断、检测，可移植性高；设计不同诊断触发源及故障处理机制，有效的满足人们对智能汽车人性化设计的要求。
同时本发明还相应提供一种智能汽车故障诊断系统，其包括：故障触发模块(1)，故障诊断模块(2)，ECU(3)及故障处理模块(4)，其中：所述故障诊断模块(2)顺序包含有：故障触发、故障条件判断及故障处理反馈；所述故障触发接收所述故障触发模块(1)的指令并与所述ECU进行通信；所述故障条件判断接收所述故障触发的信息并与所述ECU进行通信；所述故障处理反馈接收所述故障条件判断的信息并向所述故障处理模块(4)发送信号。
作为进一步的改进，所述故障触发模块(1)包含：上电触发、行车触发及远程触发三种方式。
作为进一步的改进，所述故障处理模块(4)包括：语言播报和车辆限制。
附图说明
图1为故障诊断方法流程图；
图2为故障诊断系统示意图；
图3为LDW行车故障诊断流程图。
附图标记：1.故障触发模块，2.故障诊断模块，3.ECU，4.故障处理模块。
具体实施方式
如图1至3所示，本发明提供一种智能汽车故障诊断方法，其包括的步骤为：故障触发，故障条件判断，及故障处理反馈，其中：所述故障触发：根据故障触发源的指令，对ECU进行读取故障诊断操作，并获取故障代码；所述故障条件判断：根据所述故障代码查询故障产生的条件，对每项故障条件，通过诊断服务获取当前条件的状态信息；所述故障处理反馈：将获取的所述状态信息与数据库中阈值对比，记录异常条件及数据，对分析结果进行处理并按照优先级进行分类。
作为进一步的改进，所述故障处理反馈还包括：根据所述优先级，采用通过语音播报和/或向控制器发送限制指令。
作为进一步的改进，所述限制指令包括：限制最高车速的指令。
作为进一步的改进，所述优先级包括：A级：存在故障，不影响车辆的安全性，可以继续行驶；B级：存在故障，动力系统受限，需要控制车速；和C级：存在严重故障，影响车辆安全性，需要靠边停车，联系4S店进行维修。
作为进一步的改进，所述故障触发源包括：上电触发、行车触发及远程触发。
作为进一步的改进，所述上电触发是指：当故障诊断模块检测车辆上电到设定时间后，触发的诊断命令，自动检测控制器的所述故障代码；所述行车触发是指：车辆在行驶过程，当出现所述ECU的故障，所述ECU会通过CAN通讯发送故障灯状态信号给仪表，用于提醒用户；所述故障诊断模块通过实施检测所述CAN通讯中的故障灯状态信号，并触发对故障ECU的诊断命令；所述远程触发是指：通过手机APP或IPAD，对所述车辆进行主动诊断的行为。
作为进一步的改进，所述设定时间为5秒。
本发明在现有诊断开发体系基础上，开发的故障处理策略，可以快速定位问题，方便售后维修人员；可以实现不同ECU的诊断、检测，可移植性高；设计不同诊断触发源及故障处理机制，有效的满足人们对智能汽车人性化设计的要求。
同时本发明还相应提供一种智能汽车故障诊断系统，其包括：故障触发模块(1)，故障诊断模块(2)，ECU(3)及故障处理模块(4)，其中：所述故障诊断模块(2)顺序包含有：故障触发、故障条件判断及故障处理反馈；所述故障触发接收所述故障触发模块(1)的指令并与所述ECU进行通信；所述故障条件判断接收所述故障触发的信息并与所述ECU进行通信；所述故障处理反馈接收所述故障条件判断的信息并向所述故障处理模块(4)发送信号。
作为进一步的改进，所述故障触发模块(1)包含：上电触发、行车触发及远程触发三种方式。
作为进一步的改进，所述故障处理模块(4)包括：语言播报和车辆限制。
本发明提供了一种面向智能汽车人性化、自动化的故障诊断处理系统，解决现有方式无法准确定位问题、自动化测试及用户体验差的问题。
在本发明的优选实施例中，提供一种智能汽车故障诊断方法和系统。系统包括：故障触发模块1，故障诊断模块2，ECU3及故障处理模块4。
所述故障触发模块1包含上电触发、行车触发及远程触发三种方式。
上电触发：当故障诊断模块检测车辆上电T时间后，触发的诊断命令，自动检测控制器的故障代码，这里T取5s。
行车触发：车辆在行驶过程，当出现ECU故障，该ECU会通过CAN通讯发送故障灯状态信号给仪表，用于提醒用户。故障诊断模块通过实施检测CAN通讯中的故障灯状态信号，并触发对故障ECU的诊断命令。
远程触发：通过手机APP或IPAD，对车辆进行主动诊断的行为。
所述故障诊断模块2包含故障触发、故障条件判断及故障处理反馈。
故障触发根据触发源的指令，对ECU进行读取故障诊断操作，并获取故障代码；查询故障产生的条件，对每项故障条件，通过诊断服务获取当前条件的状态信息；对获取状态信息与数据库中阈值对比，记录异常条件及数据，对分析结果进行处理，按照优先级进行分类。
所述ECU3为独立网关，网关划分为底盘域、动力域、车身域、娱乐域，在不同的域内，划分网段，连接不同的控制器，可以实现故障诊断模块向独立网关发送故障读取指令，独立网关根据标识符对网段内具体的控制器发送读故障指令，也可以向所有控制器节点发送读控制器指令。
所述故障处理模块4，根据优先级来定义不同的故障。
定义如下的三级要求，用于故障危害程度：
A级：存在故障，不影响车辆的安全性，可以继续行驶；
B级：存在故障，动力系统受限，需要控制车速；
C级：存在严重故障，影响车辆安全性，需要靠边停车，联系4S店进行维修；
并根据故障等级，通过语音播报；必要时，向相关控制器发送限制指令，如限制最高车速等。
为了进一步理解上述诊断策略及系统，下面以行车过程中，LDW(前碰撞预警)控制器发送故障指示灯信号给组合仪表，点亮故障灯为例，如图3所示。
S1：故障诊断模块监控总线报文，并触发对LDW控制器的主动诊断行为。
S2：LDW控制器上报故障代码。
S3：故障诊断模块根据故障代码，进行故障条件的查询。
S4：对LDW控制器，通过诊断服务查询各个条件的状态及数据。
S5：对于数据进行处理，并将结果上报。
S6：通过MP5语音播报结果，步播报提醒用户进行维修。
本发明利用现有故障诊断体系，开发故障诊断策略，可以有效定位故障点，同时基于故障条件，利用诊断服务，监控条件状态及数据，实现故障自动化诊断。
应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。

Claims (10)

1.一种智能汽车故障诊断方法，其包括的步骤为：故障触发，故障条件判断，及故障处理反馈，其特征在于：
所述故障触发：根据故障触发源的指令，对ECU进行读取故障诊断操作，并获取故障代码；
所述故障条件判断：根据所述故障代码查询故障产生的条件，对每项故障条件，通过诊断服务获取当前条件的状态信息；
所述故障处理反馈：将获取的所述状态信息与数据库中阈值对比，记录异常条件及数据，对分析结果进行处理并按照优先级进行分类。
2.如权利要求1所述的一种智能汽车故障诊断方法，其特征在于：
所述故障处理反馈还包括：根据所述优先级，采用通过语音播报和/或向控制器发送限制指令。
3.如权利要求2所述的一种智能汽车故障诊断方法，其特征在于：所述限制指令包括：限制最高车速的指令。
4.如权利要求3所述的一种智能汽车故障诊断方法，其特征在于：所述优先级包括：
A级：存在故障，不影响车辆的安全性，可以继续行驶；
B级：存在故障，动力系统受限，需要控制车速；和
C级：存在严重故障，影响车辆安全性，需要靠边停车，联系4S店进行维修。
5.如权利要求2所述的一种智能汽车故障诊断方法，其特征在于：所述故障触发源包括：上电触发、行车触发及远程触发。
6.如权利要求5所述的一种智能汽车故障诊断方法，其特征在于：
所述上电触发是指：当故障诊断模块检测车辆上电到设定时间后，触发的诊断命令，自动检测控制器的所述故障代码；
所述行车触发是指：车辆在行驶过程，当出现所述ECU的故障，所述ECU会通过CAN通讯发送故障灯状态信号给仪表，用于提醒用户；所述故障诊断模块通过实施检测所述CAN通讯中的故障灯状态信号，并触发对故障ECU的诊断命令；
所述远程触发是指：通过手机APP或IPAD，对所述车辆进行主动诊断的行为。
7.如权利要求6所述的一种智能汽车故障诊断方法，其特征在于：所述设定时间为5秒。
8.一种智能汽车故障诊断系统，其包括：故障触发模块(1)，故障诊断模块(2)，ECU(3)及故障处理模块(4)，其特征在于：
所述故障诊断模块(2)顺序包含有：故障触发、故障条件判断及故障处理反馈；
所述故障触发接收所述故障触发模块(1)的指令并与所述ECU进行通信；
所述故障条件判断接收所述故障触发的信息并与所述ECU进行通信；
所述故障处理反馈接收所述故障条件判断的信息并向所述故障处理模块(4)发送信号。
9.如权利要求8所述的一种智能汽车故障诊断系统，其特征在于：所述故障触发模块(1)包含：上电触发、行车触发及远程触发三种方式。
10.如权利要求9所述的一种智能汽车故障诊断系统，其特征在于：所述故障处理模块(4)包括：语言播报和车辆限制。
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