CN110632511B - 发动机在线监控试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机在线监测试验系统及方法，应用程序编程接口模块根据所要进行的试验项目将试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率提供至记录软件；应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库获取所述试验项故障模拟方式；试验流程数据库用于保存所述试验参数、测量变量和所述试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；记录软件根据测量变量对试验结果进行记录，并将试验结果提供至所述试验流程数据库；试验流程数据库根据试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

Description

发动机在线监控试验系统及方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机在线监控试验系统及方法。

背景技术

发动机管理系统(EMS)中包括多种部件和系统，如各种传感器(如压力传感器)、执行器(如喷油器)、闭环控制系统和失火监测系统等，这些部件的电路故障监测以及系统的功能性监测属于排放法规中在线诊断系统(OBD)的基本要求，目前车辆售后维修服务也强烈依赖OBD系统提供的相关故障信息。因此，OBD系统的匹配开发(包括相关部件电路故障诊断和系统功能性故障诊断的匹配开发)是发动机管理系统匹配开发的重要内容。为了保证OBD系统能有效地监测出各个部件的电路故障以及各个系统的功能性故障，在OBD系统的匹配开发过程中就需要大量反复地模拟各个部件发生各种电路故障的情况，以及各个系统发生各种功能性故障的情况。

目前，各种电路故障的模拟借助信号转接盒的飞线形式或者拨键开关式模拟器。信号转接盒的飞线形式是根据需要拔除信号转接盒的对应电路PIN脚，然后通过飞线的方式进行ECU的信号端开路、短接到电源、短接到地线，以模拟发动机管理系统中各部件(传感器、执行器等)的线路开路、对电源短路、对地短路等电路故障。由于各车型和各发动机型号的线束配置不同，线束原理图繁多，这种方法既耗费时间又容易出错。在模拟过程中通过飞线方式模拟各部件电路故障杂乱无序，且极易因为飞线错误损坏电子控制器模块或相关零部件。同时，对于相关传感器信号合理性故障或执行器的功能性故障模拟，则需要借助额外的电阻盒或示波器等设备，操作不便且费时费力。而拨键开关式模拟器仍需要手动选择开关位置，手动拨动模式开关以选择正常模式和故障模式，然后在手动拨动故障模式开关以模拟对电源短路、对地短路和线路开路故障，每一个电路都需要一对拨键开关。为了提高性能和满足法规要求，新型内燃机的传感器和执行器日益增多，EMS系统需要诊断的电路也是越来越多，以带涡轮增压和进排气相位控制功能的缸内直喷发动机为例，需要约100对拨键开关，局限于拨键开关的形状结构和大小，这种拨键式故障模拟器会越来越笨重，尺寸也会越来越大，导致其难于安装在车辆的副驾驶，也不便以坐在驾驶员位置的实验员对PIN脚的选取，由于大量项目需求，这种模拟器也不便频繁在不同车辆上安装和拆卸使用。

两种故障模拟器都存在不足和局限性：信号转接盒的飞线形式杂乱无序，且极易因为飞线操作错误损坏电子控制器模块和相关传感器(执行器)；拨键开关式模拟器结构尺寸大而笨重，不便在车辆上安装使用。同时两种故障模拟方式都需要在故障模拟器上手动操作，且PIN脚频繁插拔局限实际车辆安装使用。

由于EMS系统的复杂性，早期有些系统的功能性故障需要借助外部专业设备进行模拟，如燃油控制修正系数、氧传感器老化故障模拟、喷油器或点火线圈导致的不同失火类型故障模拟等，这些设备相对比较昂贵，而且还需要配合信号转接盒使用，这种方式不适用于大量项目的匹配开发。鉴于此，目前EMS自带系统部分功能性故障模拟器功能，通过修改EMS的匹配量的值来模拟故障，节省外部专业设备和信号转接盒。为了保证系统功能性监测可靠性，在EMS系统开发匹配过程中，需要大量重复的手动修改匹配量值的操作，以再现各类功能性故障。每次修改的匹配量多则几十个，同时在试验完成后还得手动恢复这几十个变量的初始值。同一个试验常常需要反复修改和恢复匹配量多次，手动修改这么多匹配量的值，既费时，又常因修改错误导致试验失败而增加试验次数。

新型内燃机的发动机管理系统(EMS)日益复杂，EMS中包含几千个变量，在OBD系统的匹配开发过程中需要记录变量，用于后续的试验数据分析。受限于开发ECU的成本，目前大量使用的开发ECU的通讯通道十分有限，无法同时记录所有变量，通常做法是根据不同试验内容，手动添加和记录相应的变量，这些变量有时候少则几十个，多则几百个，而需要的试验内容多则上百个。目前较优方式，是提前做好这个试验内容的所有要记录的参数，并保存为模板，便于后续调用，但项目和开发ECU类型的不同(CCP、ETK、XCP)等因素，容易导致需要测量变量的丢失或测量频率的变更，这样仍需要手动修改调整模板。这样重复手动配置大量不同部件或功能试验的大量测试参数，既费时，也常因添加变量错误(如测量变量不全、测量频率不正确等)导致试验失败而增加试验次数。

传统OBD系统匹配开发过程如下：第一步，在试验前，先添加需要记录的变量和设置相应频率，配置好试验变量，并设定好故障类型(电路故障通过飞线方式或拨键开关方式，系统功能性故障通过修改匹配量等方式)，及数据和设备准备等；第二步，记录软件开始记录；第三步，进行道路测试或转毂测试，起动发动机进行需要的试验工况测试；第四步，记录软件保存记录；第五步，分析试验结果是否可用，如果不可用，根据失效原因重新调整(一般有记录变量不正确、故障模拟不正确或试验不正确等)，并重新测试，如果可用，据此进行分析；第六步，得出满足需求的OBD数据。

在试验过程中，除了因为记录参数不正确(缺少变量或测量频率不对)，也常常因为试验的车辆工况不符合测试规范要求等失误(比如不满足持续怠速时间超过30秒以上的次数要求，不满足车速70码以上的累积时间要求)，从而导致试验重复进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机在线监控试验系统及方法，以解决现有的发动机在线监控系统试验过程难度较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机在线监控试验系统，所述发动机在线监测试验系统包括记录软件、试验控制程序模块和电路故障模拟器，所述试验控制程序模块包括应用程序编程接口模块和试验流程数据库，其中：

所述试验流程数据库用于保存所述试验参数、测量变量和所述试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率，并将所述试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率提供至所述记录软件；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为电路故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目的故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数，并提供至所述电路故障模拟器；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为功能性故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块获取对应的发动机匹配量以及需要修改的目标值，并提供至所述记录软件更改所述对应发动机匹配量的值；

所述记录软件根据所述测量变量对试验结果进行记录，并将所述试验结果提供至所述试验控制程序模块；

所述试验控制程序模块根据所述试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

可选的，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述试验流程数据库包括试验内容模块、测量变量模块、故障模拟方式模块、试验步骤模块、试验边界条件模块和提示条件模块，其中：

所述试验内容模块保存所述试验参数，并根据所述试验项目向所述应用程序编程接口模块提供试验参数；

所述测量变量模块保存所述测量变量，并根据所述试验项目向所述应用程序编程接口模块提供测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率；

所述电路故障模拟器包括多个继电器，所述故障模拟方式模块根据所述试验项目提示所述电路故障模拟器控制所述继电器闭合或断开，以模拟所述不同的所述故障类型，或提示所述应用程序编程接口模块更改对应发动机匹配量；

所述试验步骤模块保存所述试验项目的步骤，根据所述试验项目生成所述试验步骤；

所述试验边界条件模块保存所述试验边界条件，根据所述试验项目生成所述试验边界条件；

所述提示条件模块根据试验边界条件生成操作提示。

可选的，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述试验控制程序模块还包括电路故障控制界面，其中：

所述试验流程数据库将所述故障路径名称、主通路编号、故障类型、试验次数发给所述电路故障控制界面；

所述电路故障控制界面根据故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数形成电路故障测试列表。

可选的，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述试验边界条件包括系统监测条件和系统试验条件，所述系统监测条件根据在线监测系统诊断逻辑和试验项目的使能条件设置，所述系统试验条件根据发动机运行环境和车辆工况设置。

可选的，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述电路故障模拟模块包括多个主通路和一个故障通路，当进行所述电路故障模拟方式的试验时，所述电路故障模拟模块根据所述电路故障测试列表控制所述电路故障模拟模块中的继电器闭合或断开，以使所述主通路和/或所述故障通路导通，对故障进行模拟和修复；当进行所述功能性故障模拟方式的试验时，所述应用程序编程接口模块更改所述对应的发动机匹配量，且在试验结束时恢复所述对应的发动机匹配量。

可选的，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述发动机在线监测试验系统还包括电路故障模拟器、发动机电子控制单元和多个车辆线束，其中：

所述电路故障控制界面将所述电路故障测试列表发送给所述电路故障模拟器，并根据所述发动机运行参数控制所述电路故障模拟器；

所述电路故障模拟器包括模拟控制器和电路故障模拟模块，所述电路故障模拟模块包括多个主通路和一个故障通路，所述模拟控制器接收所述电路故障测试列表，并根据所述电路故障测试列表控制所述电路故障模拟模块中的继电器闭合或断开，以使所述主通路和/或所述故障通路导通，对故障进行模拟和修复；

所述发动机电子控制单元连接多个所述主通路的一端，每个所述车辆线束连接一个所述主通路的另一端；

每个所述主通路分别连接所述故障通路的一端，多个测试端连接所述故障通路的另一端；

所述发动机电子控制单元对故障和修复进行检测，并形成所述试验结果，发送给所述记录软件。

可选的，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述发动机在线监测试验系统还包括操作提示模块，所述操作提示模块将所述试验步骤、所述试验边界条件和操作提示条件通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示。

本发明还提供一种发动机在线监测试验方法，包括：

试验控制程序模块中的试验流程数据库用于保存试验参数、测量变量和试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；

试验控制程序模块中的应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率，并将所述试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率提供至记录软件；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为电路故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目的故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数，并提供至电路故障模拟器；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为功能性故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块获取对应的发动机匹配量以及需要修改的目标值，并提供至所述记录软件更改所述对应发动机匹配量的值；

所述记录软件根据所述测量变量对试验结果进行记录，并将所述试验结果提供至所述试验控制程序模块；

所述试验控制程序模块根据所述试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

可选的，在所述的发动机在线监测试验方法中，

步骤1：应用程序编程接口模块根据试验项目调用相应的试验流程数据库；

步骤2：应用程序编程接口模块配置试验参数；

步骤3：试验流程数据库中的故障模拟方式模块选择有无故障状态，如果有故障，则判断电路故障模拟方式或功能性故障模拟方式；

步骤4：记录软件开始记录；

步骤5：电路故障模拟器开始电路故障模拟试验或功能性故障模拟试验，所述操作提示模块将所述试验步骤、所述试验边界条件和系统诊断逻辑通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示；

步骤6：记录软件保存试验结果；

步骤7：试验控制程序模块进行数据分析，得出发动机电子控制单元匹配数据。

可选的，在所述的发动机在线监测试验方法中，试验控制程序模块进行数据分析，得出发动机电子控制单元匹配数据，包括：记录软件将试验结果发送给所述试验控制程序模块，所述试验控制程序模块判断所述试验结果是否符合系统监测条件和系统试验条件，若不符合则通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示。

在本发明提供的发动机在线监测试验系统及方法中，通过应用程序编程接口模块自动更改发动机匹配量，避免同一个试验常常需要反复手动修改和恢复匹配量多次的费时和错误率高的问题。

本发明使用计算机语言将传统分割的、人工操作的、人工分析的在线监测系统试验过程自动化和智能化，保证OBD试验的质量和有效性，缩短OBD系统匹配开发周期。

应用程序编程接口模块开发计算机程序，根据试验流程自动修改匹配量的值，实现软件法自动模拟和修复OBD系统的功能性故障，节省软件法故障模拟的时间；开发计算机程序，自动将所选试验流程数据库中的试验参数添加到记录软件中，并配置相应的测量频率，节省系统试验参数配置时间。

在试验过程中，根据试验步骤、试验边界条件、系统诊断逻辑生成操作提示，在线时时智能识别试验的不符合项，并通过操作提示模块提醒试验工程师的正确操作步骤，保证单次试验的质量，减少试验次数和时间。

附图说明

图1是本发明一实施例发动机在线监测试验系统示意图；

图2是本发明另一实施例发动机在线监测试验系统测试变量示意图；

图3是本发明另一实施例发动机在线监测试验系统更改匹配量流程示意图；

图4是本发明另一实施例发动机在线监测试验系统中的试验流程数据库示意图；

图5是本发明另一实施例发动机在线监测试验系统中试验边界条件生成示意图；

图6是本发明另一实施例发动机在线监测试验方法示意图；

图7是本发明另一实施例发动机在线监测试验方法试验边界条件判断示意图；

图中所示：11-记录软件；12-试验控制程序模块；121-应用程序编程接口模块；122-试验流程数据库；122A-试验内容模块；122B-测量变量模块；122C故障模拟方式模块；122D试验步骤模块；122E试验边界条件模块；122F提示条件模块；123-电路故障控制界面；13-操作提示模块；20-电路故障模拟器；21-模拟控制器；22-电路故障模拟模块；23-显示装置；30-发动机电子控制单元；40-车辆线束。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的发动机在线监测试验系统及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于提供一种发动机在线监测试验系统及方法，以解决现有的发动机在线监测试验过程难度较大的问题。

为实现上述思想，本发明提供了一种发动机在线监测试验系统及方法，所述发动机在线监测试验系统包括记录软件、试验控制程序模块和电路故障模拟器，所述试验控制程序模块包括应用程序编程接口模块和试验流程数据库，其中：所述试验流程数据库用于保存所述试验参数、测量变量和所述试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率，并将所述试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率提供至所述记录软件；所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为电路故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目的故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数，并提供至所述电路故障模拟器；所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为功能性故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块获取对应的发动机匹配量以及需要修改的目标值，并提供至所述记录软件更改所述对应发动机匹配量的值；所述记录软件根据所述测量变量对试验结果进行记录，并将所述试验结果提供至所述试验控制程序模块；所述试验控制程序模块根据所述试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

<实施例一>

本实施例提供一种发动机在线监测试验系统，如图1所示，所述发动机在线监测试验系统包括记录软件11、试验控制程序模块12和电路故障模拟器20，记录软件11和试验控制程序模块12集成在一个PC机上，所述试验控制程序模块12包括应用程序编程接口模块121、试验流程数据库122和电路故障控制界面123，其中：基于计算机语言开发应用程序编程接口模块121，所述应用程序编程接口模块121由所述试验流程数据库122中获取试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率，并将上述数据提供至所述记录软件11；所述应用程序编程接口模块121由所述试验流程数据库122获取所述试验项故障模拟方式，若是电路故障模拟方式则控制电路控制器工作，若是功能性故障模拟方式则更改对应发动机匹配量；具体的，所述应用程序编程接口模块121由所述试验流程数据库122中获取所述试验项目是否为电路故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目的故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数，并提供至所述电路故障模拟器20；所述应用程序编程接口模块121由所述试验流程数据库122中获取所述试验项目是否为功能性故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块121获取对应的发动机匹配量以及需要修改的目标值，并提供至所述记录软件11更改所述对应发动机匹配量的值；所述试验流程数据库122用于保存所述试验参数、测量变量和所述试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；所述记录软件11根据所述测量变量对试验结果进行记录，并将所述试验结果提供至所述试验控制程序模块12；试验控制程序模块12根据所述试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

本实施例实现了实际车辆上通过PC机自动控制不同电路故障类型的模拟和修复过程；开发计算机程序，根据试验项目自动修改匹配量的值，实现软件法自动模拟和修复发动机在线监测试验系统的功能性故障；开发计算机程序，可根据所选测试内容自动配置需要记录的发动机在线监测试验系统的试验参数；根据不同项目的试验内容和标准，通过计算机语言设定在线监测试验边界条件、制定系统诊断逻辑、制作发动机在线监测试验系统试验流程、生成数据库，用于标准化调用；根据在线监测试验边界条件和在线监测系统诊断逻辑，在线时时智能识别发动机在线监测试验系统试验的质量和有效性，并通过语音或图像提示正确的操作。

记录软件用于记录和保存发动机管理系统(EMS)运行参数，并将部分参数输入给试验控制程序模块12，用于判定和触发电路故障模拟过程自动测量，以及评估测试过程是否符合规范要求，如故障标志位(error flag)、修复标志位(cycle flag)、故障指示器状态(MIL灯)和各模块监测参数(parameter)等。试验控制程序模块12包括应用程序编程接口模块121、包括试验边界条件模块和试验步骤模块的试验流程数据库122和电路故障控制界面123等。电路故障控制界面向电路故障模拟器的单片机发送控制命令，控制某个或某些微型继电器的开和关，进而实现不同电路故障的模拟和修复。

如图2～3所示，所述故障模拟方式包括电路故障模拟方式和功能性故障模拟方式，当进行所述电路故障模拟方式的试验时，将要试验的发动机零部件的通路与发动机电路故障模拟器连接；当进行所述功能性故障模拟方式的试验时，所述应用程序编程接口模块更改所述发动机匹配量，且在试验结束时恢复所述发动机匹配量。计算机程序包可自动配置试验内容对应的试验参数和测量变量，及修改匹配量实现功能性故障模拟。基于计算机语言开发计算机程序，自动将所选在线监测试验内容的试验参数添加到记录软件中，并配置相应的测量频率。同时，也可根据试验流程在设定的时刻和条件下自动修改匹配量的值，实现软件法自动模拟和修复发动机在线监测试验系统的功能性故障。

如图4所示，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述试验流程数据库122包括试验内容模块122A、测量变量模块122B、故障模拟方式模块122C、试验步骤模块122D、试验边界条件模块122E和提示条件模块122F，其中：所述试验内容模块122A保存所述试验参数，并根据所述试验项目向所述应用程序编程接口模块121提供试验参数；所述测量变量模块122B保存所述测量变量，并根据所述试验项目向所述应用程序编程接口模块121提供测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率；所述电路故障模拟器20包括多个继电器，所述故障模拟方式模块122C根据所述试验项目提示所述电路故障模拟器20控制所述继电器闭合或断开，以模拟所述不同的所述故障类型，或提示所述应用程序编程接口模块121更改对应发动机匹配量；所述试验步骤模块122D保存所述试验项目的步骤，根据所述试验项目生成所述试验步骤；所述试验边界条件模块122E保存所述试验边界条件，根据所述试验项目生成所述试验边界条件；所述提示条件模块122F根据试验边界条件生成操作提示，例如计算机的语音播报，或HUD抬头显示可做为外设装置，在线时时通过语音或图像方式提示试验工程师接下来的正确操作，例如需要持续怠速时间30秒以上次数3次、车速70码以上累积时间还差50秒。

本实施例中的试验流程数据库实现了将不同试验项目的测量变量及其测量频率、故障模拟的方式(电路故障或功能性故障模拟方式)、试验步骤、试验边界条件、语音或图像提示条件计算机语言化，编写试验步骤、生成试验边界条件和操作提示，生成系统诊断逻辑等功能。

进一步的，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述试验边界条件包括系统监测条件和系统试验条件，所述系统监测条件根据系统诊断逻辑和试验项目的使能条件设置，所述系统试验条件根据发动机运行环境和车辆工况设置。如图4～5所示，试验边界条件模块分别生成系统监测条件(如水温条件不低于60℃，氧传感器老化周期计算次数大于等于12次等)，以及系统试验条件(如怠速持续时间和次数条件，不同车速范围的持续运行时间条件等)。系统监测条件主要根据系统诊断逻辑和试验项目的使能条件来设定，通过生成系统监测条件并根据其进行条件判断，保证该发动机在线监测试验系统的监测项至少完成一次在线验证。而系统试验条件则充分考虑环境和车辆工况等极端工况，设定系统试验边界条件，充分验证在不同工况下的发动机在线监测试验系统监测的可靠性。

如图1所示，在所述的发动机在线监测试验系统中，所述试验控制程序模块12还包括电路故障控制界面123，所述记录软件11将所述试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率发送给所述电路故障控制界面123；所述试验流程数据库122将所述故障路径名称、主通路编号、故障类型、试验次数发给所述电路故障控制界面123；所述电路故障控制界面123根据故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数形成电路故障测试列表。所述发动机在线监测试验系统还包括电路故障模拟器20、发动机电子控制单元30和多个车辆线束40，其中：所述电路故障控制界面123将所述电路故障测试列表发送给所述电路故障模拟器20，并根据所述发动机运行参数控制所述电路故障模拟器20；所述电路故障模拟器20包括模拟控制器21、电路故障模拟模块22和显示装置23，所述电路故障模拟模块22包括多个主通路和一个故障通路，所述模拟控制器21接收所述电路故障测试列表，并根据所述电路故障测试列表控制所述电路故障模拟模块22中的继电器闭合或断开，以使所述主通路和/或所述故障通路导通，对故障进行模拟和修复；所述发动机电子控制单元30连接多个所述主通路的一端，每个所述车辆线束40连接一个所述主通路的另一端；每个所述主通路分别连接所述故障通路的一端，多个测试端连接所述故障通路的另一端；所述发动机电子控制单元30对故障和修复进行检测，并形成所述试验结果，发送给所述记录软件11。当进行所述电路故障模拟方式的试验时，所述电路故障模拟模块根据所述电路故障测试列表控制所述电路故障模拟模块中的继电器闭合或断开，以使所述主通路和/或所述故障通路导通，对故障进行模拟和修复；当进行所述功能性故障模拟方式的试验时，所述应用程序编程接口模块更改所述对应的发动机匹配量，且在试验结束时恢复所述对应的发动机匹配量。

目前道路测试过程一般只有测试工程师一人，只有在车辆完全停下来后才能进行数据分析，常因数据分析时发现不符合条件后再重新测试，有时候更多的是试验测试结束，在后续数据分析中，发现测试不规范，试验数据不可用，导致需重新上车测试。而通过语音播报提醒及抬头图像显示，则能够安全及时提醒测试工程师进行相应正确操作，可减少测试次数和时间。因此所述发动机在线监测试验系统还包括操作提示模块13，所述操作提示模块13将所述试验步骤、所述试验边界条件和系统诊断逻辑通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示。

本实施例将试验边界条件和系统诊断逻辑进行计算机语言化，如图5、7所示，生成试验边界条件，并集成在试验控制程序模块12中。在试验测试过程中，试验控制程序模块12时时获取记录软件的试验参数(如水温、车速等，由发动机电子控制单元30检测得到)，根据试验参数计算出表征本次试验特性的参数(暂称为试验特性参数)，如怠速次数统计、不同车速区间的累积运行时间等。试验参数和试验特性参数传递给试验边界条件模块，判定机制分为系统监测条件判定和系统试验条件判定，分别使用设置的边界条件进行判定，将不符合条件的项输出，通过语音播报或HUD抬头显示提醒试验工程师接下来的操作步骤，既保证驾驶员安全驾驶车辆，又提高试验测试的质量，减少因试验测试不规范而重新试验次数。

本实施例对试验步骤的操作提示进行了示例，例如：驻车踩油门至转速3000转，重复8次，再例如：不同转速负荷区间(1-8个区间)的累积运行时间分别达20秒以上。试验控制程序模块12汇总试验特性参数并统计出驻车踩油门至转速3000转每分的试验次数(如5次)，以及各个转速负荷区间已经运行的累积时间。将已试验次数和目标试验次数、已完成转速负荷区间和未完成的转速负荷区间、当前转速负荷区间通过HUD抬头显示提醒，使得试验工程师不需要转头看计算机，就能获知试验状况，保证安全驾驶车辆，并提高试验测试的质量。同时，亦可通过计算机实现操作提示模块的语音播报功能进行提示，例如：请驻车踩油门至转速3000转每分，试验3次。

综上，上述实施例对发动机在线监测试验系统的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

<实施例二>

本实施例还提供一种发动机在线监测试验方法，所述发动机在线监测试验方法以上一实施例中的发动机在线监测试验系统为实施硬件，包括：应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率，并将上述数据提供至所述记录软件；所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库获取所述试验项故障模拟方式，若是电路故障模拟方式则控制电路控制器工作，若是功能性故障模拟方式则更改对应发动机匹配量；优选的，所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为电路故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目的故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数，并提供至所述电路故障模拟器；所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为功能性故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块获取对应的发动机匹配量以及需要修改的目标值，并提供至所述记录软件更改所述对应发动机匹配量的值；试验流程数据库用于保存所述试验参数、测量变量和所述试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；所述记录软件根据所述测量变量对试验结果进行记录，并将所述试验结果提供至所述试验控制程序模块；所述试验控制程序模块根据所述试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

本实施例的发动机在线监测试验系统基于计算机语言开发，将传统发动机在线监测试验系统的试验过程的人工配置试验参数、人工故障模拟方式和试验数据质量的人工识别等操作进行计算机语言自动化和智能化：结合电路故障模拟器，可实现自动模拟各类型部件的电路故障；开发的计算机程序包可自动修改匹配量进行功能性故障模拟和自动配置试验参数；智能识别机制在试验过程中在线时时识别试验工况是否符合系统监测条件和系统试验条件，将不符合的操作及时通过语音播报或抬头图像显示提示试验工程师进行正确操作，保证单次试验的质量。试验控制程序根据目标和实际试验结果修正试验步骤，而试验流程数据库存储标准的试验步骤和试验边界条件等。

如图6所示，在所述的在线监测试验方法中，还包括：步骤1：选择试验项目，应用程序编程接口模块根据试验项目调用相应的试验流程数据库；步骤2：应用程序编程接口模块配置试验参数；步骤3：试验流程数据库中的故障模拟方式模块选择有无故障状态，如果有故障，则判断电路故障模拟方式或功能性故障模拟方式，若为电路故障模拟方式则启动电路故障模拟器并将零部件连接到车辆线束，若为功能性故障模拟方式，则应用程序编程接口模块修改匹配量，若无故障状态则直接进行下一步；步骤4：记录软件开始记录；步骤5：电路故障模拟器开始电路故障模拟试验或功能性故障模拟试验，所述操作提示模块将所述试验步骤、所述试验边界条件和系统诊断逻辑通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示，若边界条件不符合则进行操作提示并返回到试验开始，重新试验；步骤6：记录软件保存试验结果；步骤7：试验控制程序模块进行数据分析，得出发动机电子控制单元匹配数据。

如图7所示，在所述的在线监测试验方法中，试验控制程序模块进行数据分析，得出发动机电子控制单元匹配数据包括：记录软件将试验结果发送给所述试验控制程序模块，所述试验控制程序模块判断所述试验结果是否符合所述试验边界条件模块中的系统监测条件和系统试验条件，若不符合则通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示。

在本发明提供的发动机在线监测试验系统及方法中，通过应用程序编程接口模块自动更改发动机匹配量，避免同一个试验常常需要反复手动修改和恢复匹配量多次的费时和错误率高的问题。

本发明使用计算机语言将传统分割的、人工操作的、人工分析的发动机在线监测试验系统试验过程自动化和智能化，保证在线监测试验的质量和有效性，缩短发动机在线监测试验系统匹配开发周期。

应用程序编程接口模块开发计算机程序，根据试验流程自动修改匹配量的值，实现软件法自动模拟和修复发动机在线监测试验系统的功能性故障，节省软件法故障模拟的时间；开发计算机程序，自动将所选试验流程数据库中的试验参数添加到记录软件中，并配置相应的测量频率，节省系统试验参数配置时间。

在试验过程中，根据试验步骤、试验边界条件、系统诊断逻辑生成操作提示，在线时时智能识别试验的不符合项，并通过操作提示模块提醒试验工程师的正确操作步骤，保证单次试验的质量，减少试验次数和时间。

相对现有技术，本发明具有以下特征：本发明使用计算机语言将传统分割的、人工操作的、人工分析的发动机在线监测试验系统试验过程自动化和智能化：自动配置试验参数和故障模拟方式，试验过程中在线时时识别试验边界条件，语音或图像提示试验工程师的操作步骤，保证单次试验的质量，减少试验次数，缩短发动机OBD系统匹配开发周期。本发明将不同试验项目的测量变量及其测量频率、故障模拟的方式(电路故障和功能性故障模拟方式)、试验步骤、OBD试验边界条件、语音或图像提示条件计算机语言化。本发明的试验控制程序模块12可以编写试验步骤和边界条件的算法，制作OBD试验提示条件的判定逻辑算法。本发明的试验控制程序模块12，可将所选OBD试验内容的试验参数自动添加到记录软件中，并自动配置相应的测量频率，节省时间。本发明的试验控制程序模块12，可根据试验流程在设定的时刻和条件下自动修改匹配量的值，实现软件法自动模拟和修复发动机OBD试验系统的功能性故障，节省时间。本发明的发动机在线监测试验方法，可根据试验步骤算法、提示条件的判定逻辑算法在线时时智能识别试验的不符合项，并通过语音播报或图像显示提示驾驶员正确操作，保证单次试验的质量，减少试验次数和时间。

上述记录软件的反馈参数(故障标志位(error flag)、修复标志位(cycle flag)、水温和车速等参数仅为本发明的优选实施例而已，不限于这些参数，包括任何用于判定在线监测系统监测的参数或措施。

上述的在线监测智能试验过程仅是本发明的优选实施例而已，不限于在线监测试验，包括任何使用智能试验过程的匹配开发试验(如EMS其它系统匹配试验开发、TCU系统匹配试验开发等)。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机在线监测试验系统，其特征在于，所述发动机在线监测试验系统包括记录软件、试验控制程序模块和电路故障模拟器，所述试验控制程序模块包括应用程序编程接口模块和试验流程数据库，其中：

所述试验流程数据库用于保存所述试验参数、测量变量和所述试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率，并将所述试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率提供至所述记录软件；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为电路故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目的故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数，并提供至所述电路故障模拟器；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为功能性故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块获取对应的发动机匹配量以及需要修改的目标值，并提供至所述记录软件更改所述对应发动机匹配量的值；

所述记录软件根据所述测量变量对试验结果进行记录，并将所述试验结果提供至所述试验控制程序模块；

所述试验控制程序模块根据所述试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

2.如权利要求1所述的发动机在线监测试验系统，其特征在于，所述试验流程数据库包括试验内容模块、测量变量模块、故障模拟方式模块、试验步骤模块、试验边界条件模块和提示条件模块，其中：

所述试验内容模块保存所述试验参数，并根据所述试验项目向所述应用程序编程接口模块提供试验参数；

所述测量变量模块保存所述测量变量，并根据所述试验项目向所述应用程序编程接口模块提供测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率；

所述电路故障模拟器包括多个继电器，所述故障模拟方式模块根据所述试验项目提示所述电路故障模拟器控制所述继电器闭合或断开，以模拟不同的所述故障类型，或提示所述应用程序编程接口模块更改对应发动机匹配量；

所述试验步骤模块保存所述试验项目的步骤，根据所述试验项目生成所述试验步骤；

所述试验边界条件模块保存所述试验边界条件，根据所述试验项目生成所述试验边界条件；

所述提示条件模块根据试验边界条件生成操作提示。

3.如权利要求2所述的发动机在线监测试验系统，其特征在于，所述试验控制程序模块还包括电路故障控制界面，其中：

所述试验流程数据库将所述故障路径名称、主通路编号、故障类型、试验次数发给所述电路故障控制界面；

所述电路故障控制界面根据故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数形成电路故障测试列表。

4.如权利要求3所述的发动机在线监测试验系统，其特征在于，所述试验边界条件包括系统监测条件和系统试验条件，所述系统监测条件根据在线监测系统诊断逻辑和试验项目的使能条件设置，所述系统试验条件根据发动机运行环境和车辆工况设置。

5.如权利要求4所述的发动机在线监测试验系统，其特征在于，所述电路故障模拟模块包括多个主通路和一个故障通路，当进行所述电路故障模拟方式的试验时，所述电路故障模拟模块根据所述电路故障测试列表控制所述电路故障模拟模块中的继电器闭合或断开，以使所述主通路和/或所述故障通路导通，对故障进行模拟和修复；当进行所述功能性故障模拟方式的试验时，所述应用程序编程接口模块更改所述对应的发动机匹配量，且在试验结束时恢复所述对应的发动机匹配量。

6.如权利要求5所述的发动机在线监测试验系统，其特征在于，所述发动机在线监测试验系统还包括电路故障模拟器、发动机电子控制单元和多个车辆线束，其中：

所述电路故障控制界面将所述电路故障测试列表发送给所述电路故障模拟器，并根据所述发动机运行参数控制所述电路故障模拟器；

所述电路故障模拟器包括模拟控制器和电路故障模拟模块，所述电路故障模拟模块包括多个主通路和一个故障通路，所述模拟控制器接收所述电路故障测试列表，并根据所述电路故障测试列表控制所述电路故障模拟模块中的继电器闭合或断开，以使所述主通路和/或所述故障通路导通，对故障进行模拟和修复；

所述发动机电子控制单元连接多个所述主通路的一端，每个所述车辆线束连接一个所述主通路的另一端；

每个所述主通路分别连接所述故障通路的一端，多个测试端连接所述故障通路的另一端；

所述发动机电子控制单元对故障和修复进行检测，并形成所述试验结果，发送给所述记录软件。

7.如权利要求1所述的发动机在线监测试验系统，其特征在于，所述发动机在线监测试验系统还包括操作提示模块，所述操作提示模块将所述试验步骤、所述试验边界条件和操作提示条件通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示。

8.一种发动机在线监测试验方法，其特征在于，包括：

试验控制程序模块中的试验流程数据库用于保存试验参数、测量变量和试验项目的步骤、故障模拟方式、试验边界条件，并根据所述试验项目形成试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑，并根据试验步骤、试验边界条件和系统诊断逻辑进行试验；

试验控制程序模块中的应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率，并将所述试验项目的试验参数、测量变量和每个所述测量变量所对应的测试频率提供至记录软件；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为电路故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目的故障路径名称、主通路编号、故障类型和试验次数，并提供至电路故障模拟器；

所述应用程序编程接口模块由所述试验流程数据库中获取所述试验项目是否为功能性故障模拟，若是则所述应用程序编程接口模块获取对应的发动机匹配量以及需要修改的目标值，并提供至所述记录软件更改所述对应发动机匹配量的值；

所述记录软件根据所述测量变量对试验结果进行记录，并将所述试验结果提供至所述试验控制程序模块；

所述试验控制程序模块根据所述试验结果修正所述试验步骤和所述试验边界条件。

9.如权利要求8所述的发动机在线监测试验方法，其特征在于，

步骤1：应用程序编程接口模块根据试验项目调用相应的试验流程数据库；

步骤2：应用程序编程接口模块配置试验参数；

步骤3：试验流程数据库中的故障模拟方式模块选择有无故障状态，如果有故障，则判断电路故障模拟方式或功能性故障模拟方式；

步骤4：记录软件开始记录；

步骤5：电路故障模拟器开始电路故障模拟试验或功能性故障模拟试验，操作提示模块将所述试验步骤、所述试验边界条件和系统诊断逻辑通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示；

步骤6：记录软件保存试验结果；

步骤7：试验控制程序模块进行数据分析，得出发动机电子控制单元匹配数据。

10.如权利要求9所述的发动机在线监测试验方法，其特征在于，试验控制程序模块进行数据分析，得出发动机电子控制单元匹配数据，包括：记录软件将试验结果发送给所述试验控制程序模块，所述试验控制程序模块判断所述试验结果是否符合系统监测条件和系统试验条件，若不符合则通过语音进行操作提示或通过图像进行操作提示。

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