CN112630572A

CN112630572A - 车辆负载驱动的故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备

Info

Publication number: CN112630572A
Application number: CN202011553464.7A
Authority: CN
Inventors: 覃艳; 孙潇; 卫文晋; 秦鹏; 温佳静
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2040-12-24
Also published as: CN112630572B

Abstract

本发明公开了一种车辆负载驱动的故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备，该方法包括：当当前车辆电控系统中负载驱动的电路中开关状态为断开时，触发故障检测生成第一检测结果；基于所述检测结果开启所需的测试脉冲；根据所述所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果；其中，所述第二检测结果的精确度大于等于所述第一检测结果的精确度。因此，采用本申请实施例，由于本申请根据第一次检测结果以生成脉冲的方式进行故障诊断确定出最终的实际故障，从而使得在无需额外增加电路设计的情况下，准确定位负载驱动中高边或低边驱动的故障，大大节省故障排查时间，提升了诊断效率。

Description

车辆负载驱动的故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及汽车电子控制领域，特别涉及一种车辆负载驱动的故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

在柴油机电控系统中，负载驱动最常见的是低边驱动(LSD)和高边驱动(HSD)。对于低边驱动，若发生对地短路故障(SCG，Short Circuit to Ground)，则负载可能非预期打开或无法关断。同理，对于高边驱动，若发生对电源短路故障(SCB，Short Circuit toBattery)，则负载将保持开启状态。由于车辆中接地的金属板无处不在，SCG故障比SCB故障更容易发生，因此负载选择哪种类型的驱动要根据其对故障的响应并结合系统要求，例如低边驱动通常用于与动力总成相关的负载，如加热器等；例如高边驱动通常用于车身相关功能，如车灯等。

对于一些与功能安全高度相关或需要特别保护的负载，若负载失效，及时关断负载驱动非常重要，这类负载通常采用高低边驱动，即负载的高边和低边各由一个可控开关控制，如图2所示，只有2个开关同时关闭，即高边和低边驱动状态都为ON时，负载方可处于驱动状态。当检测到高边发生SCB故障或低边发生SCG故障时，可以通过关断另一边驱动来达到关断负载驱动的目的，既保护负载本身，也防止因负载失控给系统安全带来风险。采用高低边驱动方式的负载有油量计量单元、起动机电磁开关等。

在当前对负载驱动进行故障诊断时，即对于高低边驱动的故障进行诊断时，当高边状态为ON时可诊断为SCG故障，OFF时可诊断SCB和OL(Open Load，开路)故障；低边状态为ON时可诊断SCB故障，OFF时可诊断SCG和OL故障。但是，当高低边皆处于OFF状态时，若发生SCB故障，则无论故障源是高边还是低边，都只会报出高边SCB故障；若发生SCG故障，则无论故障源是高边还是低边，都只会报出低边SCG故障。从而使得在现有技术中当高低边皆处于OFF状态时，通常会报出发生了SCB或SCG故障，但无法准确定位发生了SCB或SCG故障是属于高边驱动的故障还是低边驱动的故障，从而延长了故障排查时间，降低了诊断效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种车辆负载驱动的故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本申请实施例提供了一种车辆负载驱动的故障诊断方法，该方法包括：

当当前车辆电控系统中负载驱动的电路中开关状态为断开时，触发故障检测生成第一检测结果；

基于检测结果开启所需的测试脉冲；

根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果；其中，

第二检测结果的精确度大于等于第一检测结果的精确度。

可选的，负载驱动包括高边驱动和低边驱动，第一检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)和/或高边驱动的对电源短路故障(SCB)。

可选的，基于检测结果开启所需的测试脉冲，包括：

当第一检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)时，确定所需开启的测试脉冲为高边驱动产生的测试脉冲；

闭合高边驱动电路中的开关，生成高边测试脉冲；

当闭合的时间大于等于预设时间阈值时，断开高边驱动电路中的开关。

可选的，根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果，包括：

当闭合高边驱动电路中的开关时，触发故障检测生成第二检测结果；

当第二检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)时，确定车辆负载驱动的故障为低边驱动的对地短路故障；以及

当第二检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)和高边驱动的对地短路故障(SCG)时，确定车辆负载驱动的故障为高边驱动的对地短路故障(SCG)。

可选的，基于检测结果开启所需的测试脉冲，包括：

当第一检测结果为高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定所需开启的测试脉冲为低边驱动产生的测试脉冲；

闭合低边驱动电路中的开关，生成低边测试脉冲；

当闭合的时间大于等于预设时间阈值时，断开低边驱动电路中的开关。

当闭合低边驱动电路中的开关时，触发故障检测生成第二检测结果；

当第二检测结果为高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定车辆负载驱动的故障为高边驱动的对电源短路故障(SCB)；以及

当第二检测结果为低边驱动的对电源短路故障(SCB)和高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定车辆负载驱动的故障为低边驱动的对电源短路故障。

可选的，高边驱动为电路中的开关处于负载和电源之间；

低边驱动为电路中的开关处于负载和地线之间。

第二方面，本申请实施例提供了一种车辆负载驱动的故障诊断装置，该装置包括：

第一检测结果生成模块，用于当当前车辆电控系统中负载驱动的电路中开关状态为断开时，触发故障检测生成第一检测结果；

脉冲开启模块，用于基于检测结果开启所需的测试脉冲；

第二检测结果生成模块，用于根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果；其中，

第二检测结果的精确度大于等于第一检测结果的精确度。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请实施例中，车辆负载驱动的故障诊断装置确定当前车辆电控系统中负载驱动的电路中开关状态为断开时，首先触发故障检测生成第一检测结果，然后基于检测结果开启所需的测试脉冲，最后根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果。其中，第二检测结果的精确度大于等于第一检测结果的精确度。因此，采用本申请实施例，由于本申请根据第一次检测结果以生成脉冲的方式进行故障诊断确定出最终的实际故障，从而使得在无需额外增加电路设计的情况下，准确定位负载驱动中高边或低边驱动的故障，大大节省故障排查时间，提升了诊断效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本申请实施例提供的一种传统车辆负载驱动的故障诊断方法的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种车辆负载驱动的高边和低边负载的电路图；

图3是本申请实施例提供的一种车辆负载驱动的故障诊断过程的过程示意框图；

图4是本申请实施例提供的一种车辆负载驱动的故障诊断装置示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请提供的技术方案中，由于本申请根据第一次检测结果以生成脉冲的方式进行故障诊断确定出最终的实际故障，从而使得在无需额外增加电路设计的情况下，准确定位负载驱动中高边或低边驱动的故障，大大节省故障排查时间，提升了诊断效率，下面采用示例性的实施例进行详细说明。

下面将结合附图1-附图3，对本申请实施例提供的车辆负载驱动的故障诊断方法进行详细介绍。

请参见图1，为本申请实施例提供了一种车辆负载驱动的故障诊断方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：

S101，当当前车辆电控系统中负载驱动的电路中开关状态为断开时，触发故障检测生成第一检测结果；

其中，负载驱动最常见的是低边驱动和高边驱动。对于低边驱动，若发生对地短路故障，则负载可能非预期打开或无法关断，同理，对于高边驱动，若发生对电源短路故障，则负载将保持开启状态。

例如图2所示，在本申请的高低边驱动的高边和低边驱动的电路中，只有2个开关同时闭合，即高边和低边驱动状态都为ON时，负载方可处于驱动状态(负载位于两个开关之间)。当检测到高边发生SCB故障或低边发生SCG故障时，可以通过关断另一边驱动来达到关断负载驱动的目的，既保护负载本身，也防止因负载失控给系统安全带来风险。例如采用高低边驱动方式的负载有油量计量单元、起动机电磁开关等。

通常，对于高低边驱动的故障诊断，高边状态为ON(闭合)时可诊断SCG故障，OFF时可诊断SCB和OL(Open Load，开路)故障；低边状态为ON时可诊断SCB故障，OFF时可诊断SCG和OL故障。高低边皆处于OFF(断开)状态时，若发生SCB故障，则无论故障源是高边还是低边，都只会报出高边SCB故障；若发生SCG故障，则无论故障源是高边还是低边，都只会报出低边SCG故障。现有技术通常会报出发生了SCB或SCG故障，但故障无法准确定位，例如表1所示。

表1

驱动类型	ON	OFF
			HSD	SCG	SCB/OL
LSD	SCB	SCG/OL

在一种可能的实现方式中，本申请针对高低边皆处于OFF(断开)状态时故障无法定位的情况做出改进，首先车辆的电控系统中负载驱动(例如高低边驱动)皆处于OFF状态时，说明此刻出现故障，然后ECU触发故障检测获取当前故障信息。

需要说明的是，负载驱动包括高边驱动和低边驱动，第一检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)和/或高边驱动的对电源短路故障(SCB)。

S102，基于检测结果开启所需的测试脉冲；

其中，测试脉冲为关闭高边驱动或关闭低边驱动产生的脉冲信号。

在一种可能的实现方式中，当第一检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)时，首先确定所需开启的测试脉冲为高边驱动产生的测试脉冲，然后闭合高边驱动电路中的开关，生成高边测试脉冲信号，最后当闭合的时间大于等于预设时间阈值时，断开高边驱动电路中的开关。

在另一种可能的实现方式中，当第一检测结果为高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，首先确定所需开启的测试脉冲为低边驱动产生的测试脉冲，然后闭合低边驱动电路中的开关，生成低边测试脉冲，最后当闭合的时间大于等于预设时间阈值时，断开低边驱动电路中的开关。

需要说明的是，当发生高边SCB故障时，发送测试脉冲意味着低边打开，负载处于驱动状态，因此对于测试脉冲应严格限制其脉冲持续时间(若低边为PWM驱动方式，还应限制其状态为ON的持续时间)，避免负载或ECU的损坏。对于低边SCG故障，同理。该技术方案在无需额外增加电路设计的情况下，准确定位高边或低边驱动的故障，大大节省问题排查时间。另外，由于低边SCB故障或高边SCG故障都需要驱动状态为ON方可检测，因此，发送测试脉冲的机制同样适用于故障确认后对故障是否治愈的检测。

S103，根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果；其中，

第二检测结果的精确度大于等于第一检测结果的精确度。

在一种可能的实现方式中，当闭合高边驱动电路中的开关时，首先触发故障检测生成第二检测结果，当第二检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)时，然后确定车辆负载驱动的故障为低边驱动的对地短路故障；以及当第二检测结果为低边驱动的对地短路故障(SCG)和高边驱动的对地短路故障(SCG)时，确定车辆负载驱动的故障为高边驱动的对地短路故障(SCG)。

在另一种可能的实现方式中，当闭合低边驱动电路中的开关时，首先触发故障检测生成第二检测结果，然后当第二检测结果为高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定车辆负载驱动的故障为高边驱动的对电源短路故障(SCB)；以及当第二检测结果为低边驱动的对电源短路故障(SCB)和高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定车辆负载驱动的故障为低边驱动的对电源短路故障。

例如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种车辆负载驱动的故障诊断过程的逻辑框图，高低边驱动的高边和低边皆处于OFF状态且检测到SCB或SCG故障时：

检测到高边SCB故障，则发送一个低边测试脉冲，在测试脉冲发送完成之后，若还是只检测到高边SCB故障，则该故障确实为高边SCB，若同时检测到高边SCB故障和低边SCB故障，则该故障实为低边SCB。

检测到低边SCG故障，则发送一个高边测试脉冲，在测试脉冲发送完成之后，若还是只检测到低边SCG故障，则该故障确实为低边SCG故障，若同时检测到高边SCG故障和低边SCG故障，则该故障实为高边SCG故障。

需要说明的是，车辆中的ECU进行自动化故障诊断时，需要对故障检测的标志的清除、存储与读取；其中，在每次诊断之前需对内存地址中的标志进行清除，已避免上一次诊断对本次诊断造成干扰。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

请参见图4，其示出了本发明一个示例性实施例提供的车辆负载驱动的故障诊断装置的结构示意图。该车辆负载驱动的故障诊断装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为设备的全部或一部分。该装置1包括第一检测结果生成模块10、脉冲开启模块20、第二检测结果生成模块30。

第一检测结果生成模块10，用于当当前车辆电控系统中负载驱动的电路中开关状态为断开时，触发故障检测生成第一检测结果；

脉冲开启模块20，用于基于检测结果开启所需的测试脉冲；

第二检测结果生成模块30，用于根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果；其中，

第二检测结果的精确度大于等于第一检测结果的精确度。

需要说明的是，上述实施例提供的车辆负载驱动的故障诊断装置在车辆负载驱动的故障诊断方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的车辆负载驱动的故障诊断装置与车辆负载驱动的故障诊断方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的车辆负载驱动的故障诊断方法。本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的车辆负载驱动的故障诊断方法。

请参见图5，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图5所示，电子设备1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。

其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口1003可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种借口和线路连接整个电子设备1000内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行电子设备1000的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器1005可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图5所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及车辆负载驱动的故障诊断应用程序。

在图5所示的电子设备1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的车辆负载驱动的故障诊断应用程序，并具体执行以下操作：

基于检测结果开启所需的测试脉冲；

第二检测结果的精确度大于等于第一检测结果的精确度。

在一个实施例中，处理器1001执行基于检测结果开启所需的测试脉冲时，具体执行以下操作：

闭合高边驱动电路中的开关，生成高边测试脉冲；

在一个实施例中，处理器1001在执行根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果时，具体执行以下操作：

在一个实施例中，处理器1001在执行基于检测结果开启所需的测试脉冲时，具体执行以下操作：

闭合低边驱动电路中的开关，生成低边测试脉冲；

在一个实施例中，处理器1001执行根据所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果时，具体执行以下操作：

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

Claims

1.一种车辆负载驱动的故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

基于所述检测结果开启所需的测试脉冲；

根据所述所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果；其中，

所述第二检测结果的精确度大于等于所述第一检测结果的精确度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述负载驱动包括高边驱动和低边驱动，所述第一检测结果为所述低边驱动的对地短路故障(SCG)和/或所述高边驱动的对电源短路故障(SCB)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测结果开启所需的测试脉冲，包括：

当所述第一检测结果为所述低边驱动的对地短路故障(SCG)时，确定所需开启的测试脉冲为所述高边驱动产生的测试脉冲；

闭合所述高边驱动电路中的开关，生成高边测试脉冲；

当所述闭合的时间大于等于预设时间阈值时，断开所述高边驱动电路中的开关。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果，包括：

当闭合所述高边驱动电路中的开关时，触发故障检测生成第二检测结果；

当所述第二检测结果为所述低边驱动的对地短路故障(SCG)时，确定所述车辆负载驱动的故障为所述低边驱动的对地短路故障；以及

当所述第二检测结果为所述低边驱动的对地短路故障(SCG)和所述高边驱动的对地短路故障(SCG)时，确定所述车辆负载驱动的故障为所述高边驱动的对地短路故障(SCG)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测结果开启所需的测试脉冲，包括：

当所述第一检测结果为所述高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定所需开启的测试脉冲为所述低边驱动产生的测试脉冲；

闭合所述低边驱动电路中的开关，生成低边测试脉冲；

当所述闭合的时间大于等于预设时间阈值时，断开所述低边驱动电路中的开关。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果，包括：

当闭合所述低边驱动电路中的开关时，触发故障检测生成第二检测结果；

当所述第二检测结果为所述高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定所述车辆负载驱动的故障为所述高边驱动的对电源短路故障(SCB)；以及

当所述第二检测结果为所述低边驱动的对电源短路故障(SCB)和所述高边驱动的对电源短路故障(SCB)时，确定所述车辆负载驱动的故障为所述低边驱动的对电源短路故障。

7.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，

所述高边驱动为所述电路中的开关处于负载和电源之间；

所述低边驱动为所述电路中的开关处于负载和地线之间。

8.一种车辆负载驱动的故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：

脉冲开启模块，用于基于所述检测结果开启所需的测试脉冲；

第二检测结果生成模块，用于根据所述所需的测试脉冲进行故障诊断后生成第二检测结果；其中，

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～7任意一项的方法步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1～7任意一项的方法步骤。