CN113205618A

CN113205618A - 基于uds的纯电动轻卡的故障时间获取系统

Info

Publication number: CN113205618A
Application number: CN202110406019.6A
Authority: CN
Inventors: 危波; 彭凯; 何正伟; 郭启翔; 吴明瞭; 尹思维; 白鹃; 刘治伟; 刘磊; 郑杭
Original assignee: Dongfeng Automobile Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Automobile Co Ltd
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2021-08-03

Abstract

本发明采用的技术方案是：一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，包括车身CAN网络、动力CAN网络、VCU模块和T‑Box模块，车身CAN网络与多个车身控制模块电连接，动力CAN网络与多个动力控制模块电连接，车身CAN网络和动力CAN网络通过VCU模块电连接；T‑Box模块与车身CAN网络电连接。本发明使得维修人员在读取历史故障信息时能准确读出历史故障发生的时间。

Description

基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统

技术领域

本发明属于纯电动轻卡故障诊断技术领域，具体涉及一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统。

背景技术

目前，市场上大部分纯电动轻卡并未实现基于UDS的故障诊断功能，故障诊断主要依赖车辆仪表上的故障码和维修师傅的经验判断，给SOP后大批量投放车辆的售后维修带来较大的压力，开发具备UDS故障诊断功能的控制模块势在必行。

在轻卡领域，基于UDS的诊断开发，故障存储信息中无历史故障发生的具体时间，对于偶发性的故障，追溯存在较大的难度，不利于问题的快速定位和解决。

当前纯电动轻卡核心控制模块例如电机控制器(MCU)、整车控制器(VCU)均无时钟芯片，无法满足保存故障发生具体时间的需求，若要求所有核心控制模块均增加时钟芯片，则会导致控制模块整体的硬件设变，带来的物料和试验成本的增加；因此，需结合车型实际开发情况，合理选择方案，以最低成本达到存储历史故障发生时间，快速进行故障诊断和处理的目的

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，使得维修人员在读取历史故障信息时能准确读出历史故障发生的时间。

本发明采用的技术方案是：一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，包括车身CAN网络、动力CAN网络、VCU模块和T-Box模块，车身CAN网络与多个车身控制模块电连接，动力CAN网络与多个动力控制模块电连接，车身CAN网络和动力CAN网络通过VCU模块电连接；T-Box模块与车身CAN网络电连接；

T-Box模块内置有时钟芯片，用于获取当前时间；T-Box模块通过CAN报文向车身网络通过广播方式发送当前时间信息；

车身CAN网络所连接的车身控制模块，在收到T-BOX模块的广播信息后，将按通信协议进行解析及缓存当前时间信息，并在收到T-BOX模块下一广播信息后，对当前时间信息进行更新存储；

VCU模块兼容网关的功能，用于获取T-BOX模块以广播方式发送的带有当前时间信息的CAN报文，并在动力CAN网络以广播的形式转发该CAN报文；

动力CAN网络上所连接的动力控制模块，在接收到来自VCU模块的广播信息后，将按通信协议进行解析及缓存当前时间信息，并在收到VCU模块下一广播信息后，对当前时间信息进行更新存储；

车身控制模块或者动力控制模块发生故障时，按UDS协议保存历史故障信息信息，并同时保存故障发生时刻的当前时间信息。

上述技术方案中，T-box模块或者车身控制模块或者动力控制模块将读取到的当前时间时间转换为对应的当前时间快照DID信息；当车身控制模块或者动力控制模块发生故障时，发生故障的控制模块存储DTC故障时，并将故障发生时刻的当前时间快照DID信息存储在该控制模块的EEPROM中。

上述技术方案中，T-BOX模块在发生故障时按UDS协议保存历史故障，同时在故障快照DID中以BCD格式保存故障时刻的当前时间信息。

上述技术方案中，车身控制模块或者动力控制模块发生故障时所保存的故障时刻的当前时间信息为故障时刻的缓存时间信息。

上述技术方案中，车身控制模块或者动力控制模块的故障与该发生故障的模块获取广播信息同时发生时，故障快照DID保存的当前时间信息为上一个缓存的当前时间信息。

上述技术方案中，T-BOX模块通过CAN报文以2s周期，采用扩展帧Intel格式，发送当前时间信息；所述当前时间信息包括年、月、日、时、分、秒。

上述技术方案中，VCU广播报文周期为1s，采用扩展帧Intel格式；时间信息缓存3s。

上述技术方案中，车身控制模块的当前时间信息缓存时间为3s；动力控制模块的当前时间信息缓存时间为2s.

上述技术方案中，T-BOX模块发送的带有当前时间信息的CAN报文的信号定义依据SAEJ1939协议，采用intel格式，包括信号名称、协议标准、报文标识符、报文周期、数据格式、字节数、起始字节、偏移量、起始位字节、偏移量、起始位、位长、比例因子、单位。

上述技术方案中，当前时间快照DID信息采用BCD码，包括：序号、快照记录号、数据标识符、快照记录描述、字节数、字节、位、子数据名称、物理值最小值、物理值最大值、数据类型。

本发明的有益效果是：本发明结合整车的架构现状及具体的网络拓扑，明确T-BOX模块必须具备时钟芯片，用于给整车上其他模块提供当前时间，避免了因所有模块均增加时钟芯片导致成本大量增加的问题。T-BOX模块通过CAN网络和VCU模块向所有的控制模块实时发送带有当前时间信息的CAN报文保证了整车网络的当前相对时间的准确性和唯一性。整车上的各个控制模块通过CAN网络获取实时当前时间信息并进行存储，保证控制模块发生故障时，能够及时获取当前时间信息并与故障信息共同存储，使得维修人员再读取历史故障信息能够了解故障发生的具体时刻。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，包括车身CAN网络(图中所指示的CAN1)、动力CAN网络(图中所示的CAN2)、VCU模块和T-Box模块，车身CAN网络与多个车身控制模块(图中所示的控制模块1-3)电连接，动力CAN网络与多个动力控制模块(图中所示的控制模块5-6以及MCU)电连接，车身CAN网络和动力CAN网络通过VCU模块电连接；T-Box模块与车身CAN网络电连接。

本发明选择T-BOX模块作为当前时间获取模块，该模块内置时钟芯片，具备CAN通讯收发功能。其他应用场景中，可以选择其他控制模块作为当前时间获取模块，设置时钟芯片。

T-BOX模块通过CAN报文以2s周期，采用扩展帧Intel格式，向所在子网络(车身CAN)通过广播方式发送当前时间，包括年、月、日、时、分、秒。

T-BOX模块在整车配电中采用常电供电，保证钥匙下电后，该模块仍处于低功耗工作模式。

T-BOX模块作为当前时间的获取者和提供者，位于CAN1网络，T-BOX模块获取当前时间并按规定的通信协议，在CAN1网络发送当前时间报文，当前时间CAN报文的信号定义依据SAEJ1939协议，采用intel格式，详见表1：当前时间刷新周期为3s，各控制模块在获取到当前时间后进行缓存，并在接收到新的时间后自动进行缓存更新。

表1 T-BOX当前时间报文定义

VCU模块兼具网关功能，负责获取T-BOX以广播方式发送的CAN报文(当前时间信息)，并在另一路子网络(动力CAN)以广播的形式发送该时间信息CAN报文。VCU模块在CAN1网络上获取并解析T-BOX发送的当前时间报文后，转发到CAN2网络，供CAN2上控制模块解析使用。VCU广播报文周期为1s，采用扩展帧Intel格式；时间信息缓存3s。

车身CAN网络上的其他CAN节点，即CAN1网络上的其他模块，如控制模块1-3，在收到T-BOX的时间广播信息后，将当前时间信息按通信协议进行解析，并进行缓存，缓存时间为3s，在收到T-BOX下一广播信息后，对当前时间信息进行更新存储，并在故障诊断保存故障时间时使用。

动力CAN网络上的其他CAN节点，即CAN2网络上的模块如控制模块5、控制模块6和电机控制器，在收到VCU模块的时间广播信息后，将当前时间信息按通信协议进行解析，并进行缓存，缓存时间为2s，在收到VCU下一广播信息后，对当前时间信息进行更新存储，并在故障诊断保存故障时间时使用。

T-BOX模块在发生故障时，按UDS协议保存历史故障，同时在当前时间快照DID中以BCD格式保存故障时刻的年、月、日、时、分、秒信息。

T-BOX模块之外的其他模块在发生故障时，按UDS协议保存历史故障，同时在当前时间快照DID中以BCD格式保存故障时刻的年、月、日、时、分、秒信息，该时间为故障时刻的缓存时间信息。

当其他模块历史故障发生时间与故障模块获取时间广播信息为同一时刻时，当前时间快照DID时间保存为上一个缓存的时间。

T-box模块或者车身控制模块或者动力控制模块将读取到的当前时间时间转换为对应的当前时间快照DID信息；当车身控制模块或者动力控制模块发生故障时，发生故障的控制模块存储DTC故障时，并将故障发生时刻的当前时间快照DID信息存储在该控制模块的EEPROM中。

CAN2网络上的电机控制器模块，在发生故障时，将故障码存储在相应内存区，同时保存故障发生时的快照信息，包含控制器的电压、电流及故障发生的时间等，该存储不允许自动覆盖和清除，在给出清除指令后，可响应清除。

所有控制模块的快照信息中都必须包含如表2所示的DID信息，当前时间的快照信息采用BCD码，详见表2。

表2当前时间快照信息定义

以MCU在2020年10月12日15：30：30发生过流故障为例，此时，MCU在网络上读取VCU转发的ID：0x18FEE6FB的CAN报文；该报文传输的数据为:1E 1E 0F 0C 0A 23FF FF；MCU将该读取的时间转换为对应的当前时间快照DID信息如表3所示；当故障发生时，存储过流故障DTC时，将该DID:D001存储在控制器的EEPROM中，达到保存故障发生时间的目的。

表3 MCU过流故障故障时间保存快照DID

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：包括车身CAN网络、动力CAN网络、VCU模块和T-Box模块，车身CAN网络与多个车身控制模块电连接，动力CAN网络与多个动力控制模块电连接，车身CAN网络和动力CAN网络通过VCU模块电连接；T-Box模块与车身CAN网络电连接；

2.根据权利要求1所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：T-BOX模块在发生故障时按UDS协议保存历史故障，同时在当前时间快照DID中保存故障时刻的当前时间信息。

3.根据权利要求3所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：车身控制模块或者动力控制模块发生故障时所保存的故障时刻的当前时间信息为故障时刻的缓存时间信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：车身控制模块或者动力控制模块的故障与该发生故障的模块获取广播信息同时发生时，故障快照DID保存的当前时间信息为上一个缓存的当前时间信息。

5.根据权利要求4所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于T-BOX模块或者车身控制模块或者动力控制模块将读取到的当前时间时间以BCD格式转换为对应的当前时间快照DID信息并进行缓存；当车身控制模块或者动力控制模块发生故障时，发生故障的控制模块存储DTC故障码，并将故障发生时刻的当前时间快照DID信息存储在该控制模块的EEPROM中。

6.根据权利要求1所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：T-BOX模块通过CAN报文以2s周期，采用扩展帧Intel格式，发送当前时间信息；所述当前时间信息包括年、月、日、时、分、秒。

7.根据权利要求6所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：VCU广播报文周期为1s，采用扩展帧Intel格式；时间信息缓存3s。

8.根据权利要求7所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：车身控制模块的当前时间信息缓存时间为3s；动力控制模块的当前时间信息缓存时间为2s。

9.根据权利要求2所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：T-BOX模块发送的带有当前时间信息的CAN报文的信号定义依据SAEJ1939协议，采用intel格式，包括信号名称、协议标准、报文标识符、报文周期、数据格式、字节数、起始字节、偏移量、起始位字节、偏移量、起始位、位长、比例因子、单位。

10.根据权利要求2所述的一种基于UDS的纯电动轻卡的故障时间获取系统，其特征在于：当前时间快照DID信息采用BCD码，包括：序号、快照记录号、数据标识符、快照记录描述、字节数、字节、位、子数据名称、物理值最小值、物理值最大值、数据类型。