CN110968070B - 一种ecu故障智能诊断系统 - Google Patents

Abstract

一种ECU故障智能诊断系统，其包括：数据采集通信装置，其与待检测ECU连接，用于获取待检测ECU的实时工作状态参数；系统控制装置，其与数据采集通信装置连接，用于根据待检测ECU的实时工作状态参数和预设参考工作状态参数生成差异数据，根据差异数据确定待检测ECU是否存在故障。本系统能够实现整个诊断过程的完全智能化，在待检测ECU出现故障时，其能够自动、及时、准确地检测到该故障。同时，本系统还能够利用自身内部庞大的数据库来对待检测ECU的故障进行数据对比分析和故障定位，这样也就使得故障分析方式完全脱离了传统的故障排查方式，本系统相较于现有系统在智能化、低成本以及高效率等方面具有明显优势。

Description

一种ECU故障智能诊断系统

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地说，涉及一种ECU故障智能诊断系统。

背景技术

随着现代汽车产品自动化和智能化的快速发展，车用电子控制单元(ElectricControl Unit，以下简称ECU)的应用也越来越广泛，同时随之而来的汽车故障诊断问题也日益突出，尤其是由众多ECU所组成的整车系统，故障的快速判断和锁定显得尤为重要。传统的故障诊断更多地是依靠人的经验来进行判断，但是随着汽车产业的日益壮大和ECU的大量使用，纯粹或部分依靠人工，或者依靠一般检测设备(如汽车故障诊断仪)来进行故障判断的方式已远远满足不了汽车故障诊断的现状。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种ECU故障智能诊断系统，所述系统包括：

数据采集通信装置，其与待检测ECU连接，用于获取所述待检测ECU的实时工作状态参数；

系统控制装置，其与所述数据采集通信装置连接，用于根据所述待检测ECU的实时工作状态参数和预设参考工作状态参数生成差异数据，根据所述差异数据确定所述待检测ECU是否存在故障。

根据本发明的一个实施例，所述数据采集通信装置与多个待检测ECU连接，所述系统控制装置和故障诊断装置配合地分别确定各个待检测ECU的故障状态。

根据本发明的一个实施例，所述系统控制装置配置为判断所述差异数据是否位于预设差异阈值范围内，其中，如果位于，则判定所述待检测ECU不存在故障，否则判定所述待检测ECU存在故障。

根据本发明的一个实施例，所述数据采集通信装置获取到的实时工作状态参数包括多种不同类型的参数，所述系统控制装置配置为分别计算对应于各类参数的差异数据，并判断对应于各类参数的差异数据是否均处于对应的差异阈值范围内，其中，如果均处于，则判定所述待检测ECU不存在故障，否则判定所述待检测ECU存在故障。

根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：

故障诊断装置，其与所述系统控制装置连接，用于在所述待检测ECU存在故障时根据所述差异数据确定所述待检测ECU的故障参数。

根据本发明的一个实施例，所述故障诊断装置配置为将所述差异数据与预设故障数据库进行匹配，并根据匹配结果确定所述待检测ECU的故障参数。

根据本发明的一个实施例，所述系统控制装置接收所述故障诊断装置所传输来的故障参数并将所述故障参数通过所述数据采集通信装置发送至所述待检测ECU。

根据本发明的一个实施例，所述故障参数包括故障代码和故障类型，其中，如果所述故障类型为软件故障，所述系统控制装置则配置为根据所述故障代码从自身存储单元中查找对应的软件程序并将所述软件程序通过所述数据采集通信装置发送至所述待检测ECU，以实现对所述待检测ECU的软件更新。

根据本发明的一个实施例，如果所述存储单元中未存储所述故障代码所对应的软件程序，所述系统控制装置则会生成相应的代码更新指示信号，以提示用户进行软件代码的更新。

根据本发明的一个实施例，所述数据采集通信装置包括远程数据传输电路和近程数据传输电路，所述远程数据传输电路和近程数据传输电路均与所述系统控制装置连接。

本发明所提供的ECU故障智能诊断系统能够实现整个诊断过程的完全智能化。在待检测ECU出现故障时，本系统能够自动、及时、准确地检测到该故障。同时，本系统还能够利用自身内部庞大的数据库来对待检测ECU的故障进行数据对比分析和故障定位，这样也就使得故障分析方式完全脱离了传统的故障排查方式，本系统相较于现有系统在智能化、低成本以及高效率等方面具有明显优势。

此外，本发明所提供的智能诊断系统可以通过存储各种不同型号的ECU的主要性能参数数据库来实现对各种ECU的故障诊断，这样也就避免了像现有技术中那样一个ECU需要配置一个诊断装置的冗余结构，提高了系统的适用范围。

另外，本发明所提供的智能诊断系统还能够通过对软件故障进行实时更新，这样也就可以使得ECU软件故障的消除更加高效，同时也避免了人工参与所带来的影响。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明一个实施例的ECU故障智能诊断系统的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的数据采集通信装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。

为响应汽车的自动化和智能化发展，汽车ECU的广泛使用已日趋明显，随之而来的则是各种汽车ECU的故障诊断问题也愈加突出，纯粹依靠人工或汽车故障诊断仪之类的检测设备已很难满足这种趋势的发展。尤其是针对外地或国外市场的产品，一旦出现故障问题，只能通过现场技术支持或服务的方式来进行解决，除了给企业带来大量的人工和服务成本之外，这种依靠人工诊断和面对面的故障诊断方式，其效率也是非常的低下，而且适用范围窄，故障定位率低，同时还会进一步影响产品的既有和潜在市场。

针对现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种新的ECU故障智能诊断系统，该系统能够适用于全部或部分ECU的故障诊断，其不再像现有技术那样受传统人工或一般检测设备进行面对面故障诊断的限制，而是可以通过信息技术、人工智能和网络技术的有效结合来形成一个智能化的故障诊断系统。

图1示出了本实施例所提供的ECU故障智能诊断系统的结构示意图。

如图所示，本实施例所提供的ECU故障智能诊断系统102用于与待检测ECU连接，以检测待检测ECU是否存在故障。其中，ECU故障智能诊断系统102优选地可以同时同多个待检测ECU(例如第一待检测ECU 101_1、…、第n检测次ECU 101_n等)。而ECU故障智能诊断系统102所能够连接的待检测ECU的数量在不同实施例中可以根据实际需要配置为不同的合理值，本发明并不对此进行限定。

ECU故障智能诊断系统102包括数据采集通信装置103以及系统控制装置104。其中，数据采集通信装置103与各个待检测ECU连接，其能够获取各个待检测ECU的实时工作状态参数。

本实施例中，数据采集通信装置103所获取到的工作状态参数优选地包括：电压、电流、车速、转速以及温度等。当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，数据采集通信装置103所采集的工作状态参数既可以仅包含以上所列项中的某一项或某几项，也可以包含其他未列出的合理项，本发明不限于此。

数据采集通信装置103与系统控制装置104连接，系统控制装置104在接收到数据采集通信装置103所传输来的待检测ECU的实时工作状态参数来判断待检测ECU是否存在故障。具体地，本实施例中，系统控制装置104会根据待检测ECU的实时工作状态参数和预设参考工作状态参数生成差异数据，随后再根据上述差异数据确定待检测ECU是否存在故障。

由于ECU故障智能诊断系统可能会连接不同的ECU，因此本实施例中，数据采集通信装置103所采集到的数据优选地不仅仅包含待检测ECU的实时工作状态参数，还会采集到各个待检测ECU的功能型号数据。系统控制装置104能够根据上述待检测ECU的功能型号数据来从大数据库中匹配得到该待检测ECU的参考工作状态参数(即预设参考工作状态参数)。

当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，系统控制装置104还可以采用其他合理方式来确定上述因素和参考工作状态参数，本发明不限于此。

本实施例中，对于一ECU，在得到该ECU的差异数据后，系统控制装置104优选地会判断上述差异数据是否位于预设差异阈值范围内。其中，如果上述差异数据位于预设差异阈值范围内，那么则表示该ECU的实时工作状态参数与表征ECU正常的预设参考工作状态参数偏差较小，因此系统控制装置104也就可以判定该ECU不存在故障。而如果上述差异数据并不位于阈值差异阈值范围内，那么则表示该ECU的实时工作状态参数与表征ECU正常的预设参考工作状态参数偏差较大，因此系统控制装置104也就可以判定该ECU存在故障。

由于数据采集通信装置103所采集到的工作状态参数可以包含多种不同类型的参数，因此本实施例中，系统控制装置104优选地会分别计算对应于各类参数的差异数据，并判断对应于各类参数的差异数据是否均处于相应的差异阈值范围内。其中，如果对应于各类参数的差异数据均处于对应的差异阈值范围内，系统控制装置104则会判定待检测ECU不存在故障，否则则会判定待检测ECU存在故障。

如图2所示，本实施例中，为了提高ECU故障智能诊断系统的适用性和应用范围，数据采集通信装置102优选地可以包含远程数据传输电路102a和近程数据传输电路102b。其中，远程数据传输电路102a和近程数据传输电路102b均与所述系统控制装置连接。当需要“面对面”地对ECU的故障状态进行检测时，系统控制装置104可以通过近程数据传输电路102b来获取ECU的实时工作状态参数；而当需要“远程”地对ECU的故障状态时，系统控制装置104则可以通过远程数据传输电路102a来获取ECU的实时工作状态参数。

具体地，远程数据传输电路102a优选地可以是诸如移动通信网络、以太网等相关通信电路，而近程数据传输电路102b优选地可以是诸如红外通信或是RS485等相关通信电路。

当然，在本发明的其他实施例中，数据采集通信装置102还可以仅包含远程数据传输电路102a，在需要“面对面”地对ECU的故障状态进行检测时，数据采集通信装置102可以通过远程数据传输电路102a来获取ECU的实时工作状态参数。

如图1所示，本实施例中，根据实际需要，ECU故障智能诊断系统还可以包括故障诊断装置105。故障诊断装置105与系统控制装置104连接，其能够在待检测ECU存在故障时根据差异数据确定待检测ECU的故障参数。

具体地，故障诊断装置105优选地会将系统控制装置104所传输来的差异数据与预设故障数据库进行匹配，并根据匹配结果确定待检测ECU的故障参数。其中，本实施例中，故障诊断装置105所确定出的待检测ECU的故障参数优选地包括故障代码(例如DTC代码)和故障类型。通过将差异数据与预设故障数据库进行匹配，故障诊断装置105优选地可以确定出待检测ECU的故障类型是软件故障还是硬件故障。

需要指出的是，在本发明的不同实施例中，故障诊断装置105可以根据实际需要采用不同地合理方式来差异数据确定待检测ECU的故障参数。例如，在本发明的一个实施例中，故障诊断装置105既可以采用人工神经网络来确定上述故障参数，也可以采用大数据分析地方式来确定上述故障参数，还可以采用诸如知识图谱来确定上述故障参数。

当然，在本发明的其他实施例中，故障诊断装置105所确定出的故障参数还可以包含除故障代码以及故障类型外的其他合理参数，本发明不限于此。

本实施例中，故障诊断装置105在确定出待检测ECU的故障参数后，会将上述故障参数传输至系统控制装置104，以由系统控制装置104通过数据通信装置103来将上述故障参数发送至待检测ECU，从而方便后续排查工作的进行。

为了提高ECU故障检测以及排查的自动化水平，本实施例中，系统控制装置104在接收到故障诊断装置105所传输来的待检测ECU的故障参数后，会根据故障参数中的故障类型来判断该待检测ECU的故障类型是否为软件故障。其中，如果该待检测ECU的故障类型为软件故障，那么系统控制装置103则会根据故障参数中的待检测ECU的故障代码从自身存储单元103a中查找对应的软件程序，并将该软件程序通过数据采集通信装置103发送至相应的待检测ECU，以实现对该待检测ECU的软件更新。

待检测ECU在根据数据采集通信装置103所发送来的软件程序完成更新后，该ECU故障智能诊断系统会再次检测该待检测ECU是否仍然存在故障。如果此时该待检测ECU已经不存在故障，那么整个ECU故障智能诊断系统也就完成了此次的故障诊断过程。

当系统控制装置103的存储单元103a中并未存储故障代码所对应的软件程序的时候，系统控制装置103也就无法正常读取用于对待检测ECU进行程序更新的软件程序。针对该情况，本实施例中，系统控制装置103此时优选地会生成相应的代码更新指示信号，以提供用户进行软件代码的更新，这样用户也就根据上述代码更新指示信号进行相关软件程序的上传、改进或是编写。

需要指出的是，在本发明的其他实施例中，根据实际情况，存储单元103a既可以作为系统控制装置103的组成部分来实现，也可以作为相对独立的设备来与系统控制装置103连接。

从上述描述中可以看出，本发明所提供的ECU故障智能诊断系统能够实现整个诊断过程的完全智能化。在待检测ECU出现故障时，本系统能够自动、及时、准确地检测到该故障。同时，本系统还能够利用自身内部庞大的数据库来对待检测ECU的故障进行数据对比分析和故障定位，这样也就使得故障分析方式完全脱离了传统的故障排查方式，本系统相较于现有系统在智能化、低成本以及高效率等方面具有明显优势。

此外，本发明所提供的智能诊断系统可以通过存储各种不同型号的ECU的主要性能参数数据库来实现对各种ECU的故障诊断，这样也就避免了像现有技术中那样一个ECU需要配置一个诊断装置的冗余结构，提高了系统的适用范围。

另外，本发明所提供的智能诊断系统还能够通过对软件故障进行实时更新，这样也就可以使得ECU软件故障的消除更加高效，同时也避免了人工参与所带来的影响。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (6)

1.一种ECU故障智能诊断系统，其特征在于，所述系统可以同时对多个待检测ECU进行故障智能诊断，所述系统包括：

数据采集通信装置，其与待检测ECU连接，用于获取所述待检测ECU的实时工作状态参数，所述工作状态参数包括：电压、电流、车速、转速以及温度；

系统控制装置，其与所述数据采集通信装置连接，用于根据所述待检测ECU的实时工作状态参数和预设参考工作状态参数生成差异数据，根据所述差异数据确定所述待检测ECU是否存在故障，由于ECU故障智能诊断系统可能会连接不同的ECU，因此所述数据采集通信装置所采集到的数据不仅仅包含待检测ECU的实时工作状态参数，还会采集到各个待检测ECU的功能型号数据，所述系统控制装置根据上述待检测ECU的功能型号数据来从大数据库中匹配得到该待检测ECU的预设参考工作状态参数，实现通过存储各种不同型号的ECU的主要性能参数数据库来实现对各种ECU的故障诊断；

故障诊断装置，其与所述系统控制装置连接，用于在所述待检测ECU存在故障时根据所述差异数据确定所述待检测ECU的故障参数，所述系统控制装置还接收故障诊断装置所传输来的故障参数并将所述故障参数通过所述数据采集通信装置发送至所述待检测ECU，方便后续排查工作的进行，故障诊断装置既可以采用人工神经网络来确定上述故障参数，也可以采用大数据分析地方式来确定上述故障参数，还可以采用知识图谱来确定上述故障参数；

其中，所述故障参数包括故障代码和故障类型，为了提高ECU故障检测以及排查的自动化水平，所述系统控制装置在接收到所述故障诊断装置所传输来的待检测ECU的故障参数后，会根据故障参数中的故障类型来判断该待检测ECU的故障类型是否为软件故障，如果所述故障类型为软件故障，所述系统控制装置则配置为根据所述故障代码从自身存储单元中查找对应的软件程序并将所述软件程序通过所述数据采集通信装置发送至所述待检测ECU，以实现对所述待检测ECU的软件更新；如果所述存储单元中未存储所述故障代码所对应的软件程序，所述系统控制装置则会生成相应的代码更新指示信号，以提示用户进行软件代码的更新。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集通信装置与多个待检测ECU连接，所述系统控制装置和故障诊断装置配合地分别确定各个待检测ECU的故障状态。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统控制装置配置为判断所述差异数据是否位于预设差异阈值范围内，其中，如果位于，则判定所述待检测ECU不存在故障，否则判定所述待检测ECU存在故障。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据采集通信装置获取到的实时工作状态参数包括多种不同类型的参数，所述系统控制装置配置为分别计算对应于各类参数的差异数据，并判断对应于各类参数的差异数据是否均处于对应的差异阈值范围内，其中，如果均处于，则判定所述待检测ECU不存在故障，否则判定所述待检测ECU存在故障。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障诊断装置配置为将所述差异数据与预设故障数据库进行匹配，并根据匹配结果确定所述待检测ECU的故障参数。

6.如权利要求1～4中任一项所述的系统，其特征在于，所述数据采集通信装置包括远程数据传输电路和近程数据传输电路，所述远程数据传输电路和近程数据传输电路均与所述系统控制装置连接。

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