CN113359675A - 一种车辆传感器故障的诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车故障诊断技术领域，尤其是一种车辆故障一键诊断系统，包括软件系统和读取装置，软件系统包括故障码诊断模块、数据流分析模块、通信模块一和操作平台。读取装置包括连接端口、传输模块和通信模块二；连接端口用于连接车辆的车载诊断系统，传输模块与车载诊断系统进行通信，获取车载诊断系统内的诊断数据；采用读取装置之间读取车况信息，并通过软件系统对数据进行快速准确的分析，并在操作平台展示故障分析结果，具有使用便捷，无需实践经验即可对车况进行快速诊断的优点。
Description
技术领域
本发明属于汽车故障诊断技术领域，具体来说是一种车辆故障一键诊断系统。
背景技术
早在上世纪80年代汽车进入计算机控制时期，美国、日、欧等各大汽车制造企业开始配备OBD(车载自动诊断系统),OBD系统发展经历了OBDⅠ、OBDⅡ和OBDⅢ。美国SAE在20世纪90年代中期制定了统一诊断模式的OBDⅡ，使OBD具有统一的标准，这给汽车的故障诊断和检测维修带来了诸多方便。在OBDⅡ系统，汽车电子控制系统的信号出现异常且超出了正常的变化范围，并且ECU判断为故障，监测器把这一故障以标准代码的形式存入ECU内部的故障存储器中。随着OBD的发展，汽车电控系统结构更加复杂，故障诊断十分困难，汽车故障诊断仪是维修中非常重要的工具，用户可以利用它迅速地读取汽车电控系统中的故障，并通过液晶显示屏显示故障信息，迅速查明发生故障的部位及原因。
万用表是电子测量及维修的基本工具，也是汽车电工不可替代的重要工具。万用表虽然无法读取汽车故障码，但可以对汽车常规电气系统及微机控制系统的各个部分进行检测和测量，对这些系统的电路参数、元件性能、工作状况进行分析和测试，判断和排除汽车微机控制电路故障，例如测轨压的时候，掀开车头，找到传感器，使用万用表：黑表笔接地，红表笔接信号线，看万用表的电压显示是否在0.5v左右。选择合适的附件，还可以将它的测试功能扩大，直接对汽车上的压力、真空、温度等物理量进行测试，这对判断、分析汽车微机控制系统的故障十分有利。
随着我国汽车市场保有量的增大，维修问题越来越突出。而汽车电子技术的日益普及和进步，电控系统结构复杂化，使故障诊断十分困难，使用专用诊断仪也只能提供一个判断故障的方向，很难具体地指示某一故障的部件或部位，维修人员只能利用万用表对传感器进行简单的电阻、电压测量，另外，因传感器种类、参数各异，在对各个传感器进行故障检测时需要不断的调整万用表，过程较繁琐，且对操作者技术水平要求较高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的如何快速准确的定位纯在故障的车辆传感器的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种车辆故障一键诊断系统包括软件系统和读取装置，所述软件系统包括故障码诊断模块、数据流分析模块、通信模块一和操作平台；
所述读取装置包括连接端口、传输模块和通信模块二；所述连接端口用于连接车辆的车载诊断系统，所述传输模块与所述车载诊断系统进行通信，获取所述车载诊断系统内的诊断数据；
所述软件系统和所述读取装置通过所述通信模块一和所述通信模块二进行数据交换。
优选的，所述传输模块通过汽车诊断协议与所述车载诊断系统进行通信，从而读取车辆当前车况下的传感器数据，并将传感器数据传输至所述软件系统，所述软件系统通过所述故障码诊断模块和数据流分析模块对传感器数据进行分析判断，诊断出车辆存在问题的传感器，并通过所述操作平台进行显示，所述操作平台设置有详情页面，操作人员通过点击所述操作平台进入所述详情页面，从而查看车辆存在问题的传感器的详细信息。
优选的，所述汽车诊断协议包括KWP2000、ISO-14229、ISO-15765和SAE-J1939。
优选的，所述传输模块通过SAE-J1939协议采集所述车载诊断系统主动发出的车况数据，并发送至所述故障码诊断模块，所述故障码诊断模块内设置有故障码数据库，所述故障码数据库包括若干个故障信息和所述故障信息对应的故障码，所述故障码诊断模块将车况数据进行解析得到若干个故障码，并将若干个所述故障码与所述故障码数据库进行一一比对，若匹配成功，则认为该故障码所对应的车辆传感器存在故障，并将该故障码与所述故障码数据库中相匹配的故障信息发送至所述操作平台，所述操作平台将所述故障信息加以显示。
优选的，所述故障码诊断模块将存在故障的车辆传感器信息发送给所述数据流分析模块，所述数据流分析模块则跳过该故障车辆传感器的数据流，对未发出故障码的其余车辆传感器的数据流进行分析。
优选的，所述数据流分析模块设置有厂家协议优先级数据库，所述厂家协议优先级数据库包括若干个厂家信息和与若干个所述厂家信息对应的优先汽车诊断协议，所述读取装置先获取所述车载诊断系统中的厂家信息，并将所述厂家信息与所述厂家协议优先级数据库中的数据进行匹配，若匹配成功，则直接按照数据库中对应的汽车诊断协议方式获取所述车载诊断系统中的数据流，若匹配失败，则按照默认设置的汽车诊断协议方式获取所述车载诊断系统中的数据流；当所述数据流获取失败时，则按照顺序切换不同的所述汽车诊断协议对获取失败的所述数据流重新进行抓取，若所有汽车诊断协议均无法获取数据流，则反馈“未获取到相关信息，无法判断”，并将该反馈信息发送至所述操作平台加以显示。
优选的，所述数据流分析模块数据流分析过程如下：
对待检测的传感器标注特定的识别码，所述数据流分析模块将所有传感器的识别码整合形成特定的发送数据，将所述发送数据传输至所述读取装置，所述读取装置将所述发送数据输送给所述车载诊断系统，所述车载诊断系统根据所述发送数据，向所述读取装置反馈诊断结果数据，并传输至所述数据流分析模块，所述数据流分析模块通过解析得到判断值，并根据所述判断值判断该数据流对应的传感器是否正常。
优选的，所述解析过程如下：
将所述数据转化为10进制；
将转化后的数据代入解析公式得到判断值；
将所述判断值与设定值进行对比，当所述判断值处于正常区间，则判断传感器正常，若所述判断值处于空白取值区间，则判断未安装或者线路损坏；若所述判断值处于其余区间，则判断传感器异常。
优选的，所述解析公式包括特殊解析公式和一般解析公式；所述一般解析公式为：
y＝ax+b；
其中，y为判断值，x为转化后的数据，a为变化系数，b为解析常数；
所述数据流分析模块设置有厂家解析数据库，所述厂家解析数据库包括若干个厂家信息和所述厂家信息对应的至少一种特殊解析公式，所述特殊解析公式包括开关型解析公式和数值型解析公式，所述开关型解析公式用于检测目标的当前状态，所述数值型解析公式用于检测目标的实际数值。
优选的，若所述特殊解析公式为开关型解析公式，则确认所述变化系数a为非0常数，所述解析常数b为0；
若所述特殊解析公式为数值型解析公式时，按如下步骤确认所述解析常数：
确认所述厂家解析数据库中不同所述数值型解析公式对应的厂家数量；
确认所述厂家解析数据库中所述厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式，若所述所述厂家信息仅对应多种所述数值型解析公式，则取所述数值型解析公式对应厂家数量最多的公式为相对应的唯一所述数值型解析公式；
将所有不同所述数值型解析公式化简为一般公式，得到不同所述数值型解析公式的变化系数为：(a1，a2，a3……an)；解析常数为：(b1，b2，b3……bn)；
确认所述变化系数a为所述厂家解析数据库中所有厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式化简后的变化系数集的平均值；
确认所述解析常数b为所述厂家解析数据库中所有厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式化简后的解析常数集的平均值。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种车辆故障一键诊断系统，包括软件系统和读取装置，所述软件系统包括故障码诊断模块、数据流分析模块、通信模块一和操作平台。所述读取装置包括连接端口、传输模块和通信模块二；所述连接端口用于连接车辆的车载诊断系统，所述传输模块与所述车载诊断系统进行通信，获取所述车载诊断系统内的诊断数据；采用读取装置之间读取车况信息，并通过软件系统对数据进行快速准确的分析，并在操作平台展示故障分析结果，具有使用便捷，无需实践经验即可对车况进行快速诊断的优点。
附图说明
图1为本发明的连接逻辑示意图。
示意图中的标号说明：
100、软件系统；200、读取装置；210、连接端口；220、传输模块；230、通信模块二；300、故障码诊断模块；400、数据流分析模块；500、通信模块一；600、操作平台。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1，本实施例提供一种技术方案：一种车辆故障一键诊断系统包括软件系统100和读取装置200，所述软件系统100包括故障码诊断模块300、数据流分析模块400、通信模块一500和操作平台600；
所述读取装置200包括连接端口210、传输模块220和通信模块二230；所述连接端口210用于连接车辆的车载诊断系统，所述传输模块220与所述车载诊断系统进行通信，获取所述车载诊断系统内的诊断数据；所述连接端口210通过汽车的OBD接口接入所述车载诊断系统。
所述软件系统100和所述读取装置200通过所述通信模块一500和所述通信模块二230进行数据交换。所述通信模块一500和所述通信模块二230采用蓝牙模块进行无线通信。
在优选方案中，所述传输模块220通过汽车诊断协议与所述车载诊断系统进行通信，从而读取车辆当前车况下的传感器数据，所述传感器数据包括发动机、后处理系统和ABS系统相关的传感器数据，并将传感器数据传输至所述软件系统100，所述软件系统100通过所述故障码诊断模块300和数据流分析模块400对传感器数据进行分析判断，诊断出车辆存在问题的传感器，并通过所述操作平台600进行显示，所述操作平台600设置有详情页面，操作人员通过点击所述操作平台600进入所述详情页面，从而查看车辆存在问题的传感器的详细信息。无需依靠维修人员的专业技能，凭借系统本身对汽车的状况进行快速准确的诊断。
在优选方案中，所述汽车诊断协议包括KWP2000、ISO-14229、ISO-15765和SAE-J1939等常用汽车诊断协议。
在优选方案中，所述传输模块220通过SAE-J1939协议采集所述车载诊断系统主动发出的车况数据，并发送至所述故障码诊断模块300，所述故障码诊断模块300内设置有故障码数据库，所述故障码数据库包括若干个故障信息和所述故障信息对应的故障码，所述故障码诊断模块300将车况数据进行解析得到若干个故障码，并将若干个所述故障码与所述故障码数据库进行一一比对，若匹配成功，则认为该故障码所对应的车辆传感器存在故障，并将该故障码与所述故障码数据库中相匹配的故障信息发送至所述操作平台600，所述操作平台600将所述故障信息加以显示。所述故障码数据库示例如下表所示：
在优选方案中，所述故障码诊断模块300将存在故障的车辆传感器信息发送给所述数据流分析模块400，所述数据流分析模块400则跳过该故障车辆传感器的数据流，对未发出故障码的其余车辆传感器的数据流进行分析。避免重复分析已经报出故障码车辆传感器的数据流，有利于提高分析速率，更快的得到车辆整体的分析结果。
在优选方案中，所述数据流分析模块400设置有厂家协议优先级数据库，所述厂家协议优先级数据库包括若干个厂家信息和与若干个所述厂家信息对应的优先汽车诊断协议，由于待检测的车辆存在多种不同的协议通信方式，需要不断切换合适的汽车诊断协议对车辆的数据流进行获取，导致数据流获取速度较慢，导致分析过程耗时较长；因此，本方案先构建了厂家协议优先级数据库按照厂家对应常用的汽车诊断协议进行获取数据流，避免了频繁切换汽车诊断协议导致的数据流获取速度较慢的问题，所述读取装置200先获取所述车载诊断系统中的厂家信息，并将所述厂家信息与所述厂家协议优先级数据库中的数据进行匹配，若匹配成功，则直接按照数据库中对应的汽车诊断协议方式获取所述车载诊断系统中的数据流，若匹配失败，则按照默认设置的汽车诊断协议方式获取所述车载诊断系统中的数据流；当所述数据流获取失败时，则按照顺序切换不同的所述汽车诊断协议对获取失败的所述数据流重新进行抓取，切换顺序依据不同的所述汽车诊断协议的使用频率进行切换，优先切换使用频率较高的汽车诊断协议进行数据流的获取；若所有汽车诊断协议均无法获取数据流，则反馈“未获取到相关信息，无法判断”，并将该反馈信息发送至所述操作平台600加以显示。
在优选方案中，所述数据流分析模块400数据流分析过程如下：
对待检测的传感器标注特定的识别码，所述数据流分析模块400将所有传感器的识别码整合形成特定的发送数据，将所述发送数据传输至所述读取装置200，所述读取装置200将所述发送数据输送给所述车载诊断系统，所述车载诊断系统根据所述发送数据，向所述读取装置200反馈诊断结果数据，并传输至所述数据流分析模块400，所述数据流分析模块400通过解析得到判断值，并根据所述判断值判断该数据流对应的传感器是否正常。
在优选方案中，所述解析过程如下：
将所述数据转化为10进制；
将转化后的数据代入解析公式得到判断值；
将所述判断值与设定值进行对比，当所述判断值处于正常区间，则判断传感器正常，若所述判断值处于空白取值区间，则判断未安装或者线路损坏；若所述判断值处于其余区间，则判断传感器异常。
具体判断标准如下表所示：
在优选方案中，所述解析公式为y＝ax+b；
其中，y为判断值，x为转化后的数据，a为变化系数，b为解析常数；
所述数据流分析模块(400)设置有厂家解析数据库，所述厂家解析数据库包括若干个厂家信息和所述厂家信息对应的至少一种特殊解析公式，所述特殊解析公式包括开关型解析公式和数值型解析公式，所述开关型解析公式用于检测目标的当前状态，所述数值型解析公式用于检测目标的实际数值。
在优选方案中，若所述特殊解析公式为开关型解析公式，则确认所述变化系数a为非0常数，所述解析常数b为0；
若所述特殊解析公式为数值型解析公式时，按如下步骤确认所述解析常数：
确认所述厂家解析数据库中不同所述数值型解析公式对应的厂家数量；
确认所述厂家解析数据库中所述厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式，若所述所述厂家信息仅对应多种所述数值型解析公式，则取所述数值型解析公式对应厂家数量最多的公式为相对应的唯一所述数值型解析公式；
将所有不同所述数值型解析公式化简为一般公式，得到不同所述数值型解析公式的变化系数为：(a1，a2，a3……an)；解析常数为：(b1，b2，b3……bn)；
确认所述变化系数a为所述厂家解析数据库中所有厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式化简后的变化系数集的平均值；
确认所述解析常数b为所述厂家解析数据库中所有厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式化简后的解析常数集的平均值。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：包括软件系统(100)和读取装置(200)，所述软件系统(100)包括故障码诊断模块(300)、数据流分析模块(400)、通信模块一(500)和操作平台(600)；
所述读取装置(200)包括连接端口(210)、传输模块(220)和通信模块二(230)；所述连接端口(210)用于连接车辆的车载诊断系统，所述传输模块(220)与所述车载诊断系统进行通信，获取所述车载诊断系统内的诊断数据；
所述软件系统(100)和所述读取装置(200)通过所述通信模块一(500)和所述通信模块二(230)进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：所述传输模块(220)通过汽车诊断协议与所述车载诊断系统进行通信，从而读取车辆当前车况下的传感器数据，并将传感器数据传输至所述软件系统(100)，所述软件系统(100)通过所述故障码诊断模块(300)和数据流分析模块(400)对传感器数据进行分析判断，诊断出车辆存在问题的传感器，并通过所述操作平台(600)进行显示，所述操作平台(600)设置有详情页面，操作人员通过点击所述操作平台(600)进入所述详情页面，从而查看车辆存在问题的传感器的详细信息。
3.根据权利要求2所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：所述汽车诊断协议包括KWP2000、ISO-14229、ISO-15765和SAE-J1939。
4.根据权利要求3所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：所述传输模块(220)通过SAE-J1939协议采集所述车载诊断系统主动发出的车况数据，并发送至所述故障码诊断模块(300)，所述故障码诊断模块(300)内设置有故障码数据库，所述故障码数据库包括若干个故障信息和所述故障信息对应的故障码，所述故障码诊断模块(300)将车况数据进行解析得到若干个故障码，并将若干个所述故障码与所述故障码数据库进行一一比对，若匹配成功，则认为该故障码所对应的车辆传感器存在故障，并将该故障码与所述故障码数据库中相匹配的故障信息发送至所述操作平台(600)，所述操作平台(600)将所述故障信息加以显示。
5.根据权利要求4所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：所述故障码诊断模块(300)将存在故障的车辆传感器信息发送给所述数据流分析模块(400)，所述数据流分析模块(400)则跳过该故障车辆传感器的数据流，对未发出故障码的其余车辆传感器的数据流进行分析。
6.根据权利要求1所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：所述数据流分析模块(400)设置有厂家协议优先级数据库，所述厂家协议优先级数据库包括若干个厂家信息和与若干个所述厂家信息对应的优先汽车诊断协议，所述读取装置(200)先获取所述车载诊断系统中的厂家信息，并将所述厂家信息与所述厂家协议优先级数据库中的数据进行匹配，若匹配成功，则直接按照数据库中对应的汽车诊断协议方式获取所述车载诊断系统中的数据流，若匹配失败，则按照默认设置的汽车诊断协议方式获取所述车载诊断系统中的数据流；当所述数据流获取失败时，则按照顺序切换不同的所述汽车诊断协议对获取失败的所述数据流重新进行抓取，若所有汽车诊断协议均无法获取数据流，则反馈“未获取到相关信息，无法判断”，并将该反馈信息发送至所述操作平台(600)加以显示。
7.根据权利要求6所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：所述数据流分析模块(400)数据流分析过程如下：
对待检测的传感器标注特定的识别码，所述数据流分析模块(400)将所有传感器的识别码整合形成特定的发送数据，将所述发送数据传输至所述读取装置(200)，所述读取装置(200)将所述发送数据输送给所述车载诊断系统，所述车载诊断系统根据所述发送数据，向所述读取装置(200)反馈诊断结果数据，并传输至所述数据流分析模块(400)，所述数据流分析模块(400)通过解析得到判断值，并根据所述判断值判断该数据流对应的传感器是否正常。
8.根据权利要求7所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：
所述解析过程如下：
将所述数据转化为10进制；
将转化后的数据代入解析公式得到判断值；
将所述判断值与设定值进行对比，当所述判断值处于正常区间，则判断传感器正常，若所述判断值处于空白取值区间，则判断未安装或者线路损坏；若所述判断值处于其余区间，则判断传感器异常。
9.根据权利要求8所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：所述解析公式包括特殊解析公式和一般解析公式；所述一般解析公式为：
y＝ax+b；
其中，y为判断值，x为转化后的数据，a为变化系数，b为解析常数；
所述数据流分析模块(400)设置有厂家解析数据库，所述厂家解析数据库包括若干个厂家信息和所述厂家信息对应的至少一种特殊解析公式，所述特殊解析公式包括开关型解析公式和数值型解析公式，所述开关型解析公式用于检测目标的当前状态，所述数值型解析公式用于检测目标的实际数值。
10.根据权利要求9所述的一种车辆故障一键诊断系统，其特征在于：
若所述特殊解析公式为开关型解析公式，则确认所述变化系数a为非0常数，所述解析常数b为0；
若所述特殊解析公式为数值型解析公式时，按如下步骤确认所述解析常数：
确认所述厂家解析数据库中不同所述数值型解析公式对应的厂家数量；
确认所述厂家解析数据库中所述厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式，若所述所述厂家信息仅对应多种所述数值型解析公式，则取所述数值型解析公式对应厂家数量最多的公式为相对应的唯一所述数值型解析公式；
将所有不同所述数值型解析公式化简为一般公式，得到不同所述数值型解析公式的变化系数为：(a1，a2，a3……an)；解析常数为：(b1，b2，b3……bn)；
确认所述变化系数a为所述厂家解析数据库中所有厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式化简后的变化系数集的平均值；
确认所述解析常数b为所述厂家解析数据库中所有厂家信息相对应的唯一所述数值型解析公式化简后的解析常数集的平均值。
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