CN114167846A - 一种新能源汽车的远程故障诊断系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种新能源汽车的远程故障诊断系统和方法，新能源汽车包括：采集控制器、转发控制器和TBOX控制器，该系统包括：采集控制器、转发控制器、TBOX控制器和后台服务器；其中，采集控制器用于实时采集新能源汽车的车辆状态信息，并将车辆状态信息发送至转发控制器；转发控制器用于将接收到的车辆状态信息转发至TBOX控制器；TBOX控制器用于将接收的车辆状态信息上传至后台服务器；后台服务器用于基于车辆状态信息进行远程故障诊断。通过本发明实施例的技术方案，可以及时有效地对新能源汽车进行远程故障诊断，提高了故障诊断效率，节省了人力物力，提升了用户体验度。

Description

一种新能源汽车的远程故障诊断系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及汽车技术，尤其涉及一种新能源汽车的远程故障诊断系统和方法。

背景技术

新能源汽车具有经济环保等优点，越来越多的用户选择新能源汽车作为交通工具。目前，当汽车发生故障时，往往需要将汽车送到维修地点，或者维修人员到达故障现场，由维修人员通过诊断仪读取故障信息，并基于故障信息进行故障分析定位。可见，这种方式不能及时有效地解决新能源汽车的故障问题，降低了用户体验度。

发明内容

本发明实施例提供了一种新能源汽车的远程故障诊断系统和方法，以实现及时有效地对新能源汽车进行远程故障诊断，提高了故障诊断效率，节省了人力物力，提升了用户体验度。

第一方面，本发明实施例提供了一种新能源汽车的远程故障诊断系统，所述新能源汽车包括：采集控制器、转发控制器和TBOX控制器，所述系统包括：所述采集控制器、所述转发控制器、所述TBOX控制器和后台服务器；

其中，所述采集控制器用于实时采集所述新能源汽车的车辆状态信息，并将所述车辆状态信息发送至所述转发控制器；

所述转发控制器用于将接收到的所述车辆状态信息转发至所述TBOX控制器；

所述TBOX控制器用于将接收的所述车辆状态信息上传至所述后台服务器；

所述后台服务器用于基于所述车辆状态信息进行远程故障诊断。

可选地，所述转发控制器是指所述新能源汽车中的网关控制器、域控制器或者中央计算平台控制器。

可选地，所述转发控制器具体用于：

通过车载以太网，将接收到的所述车辆状态信息发送至所述TBOX控制器。

可选地，所述TBOX控制器具体用于：

通过5G无线网络，将接收的所述车辆状态信息上传至所述后台服务器。

可选地，所述后台服务器具体用于：

检测所述车辆状态信息中是否存在故障码，若存在，则将所述车辆状态信息与故障数据库中的典型故障信息进行信息比对，确定车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施。

可选地，所述后台服务器还用于：

获取所述车辆状态信息中的车辆部件使用信息；

根据所述车辆部件使用信息，对车辆部件进行故障预测，并将预测出的存在故障风险的车辆部件信息发送至车主的移动终端。

可选地，所述车辆状态信息包括：传感器采集信息、执行器状态信息和控制器控制过程中的控制信息。

第二方面，本发明实施例还提供了一种新能源汽车的远程故障诊断方法，包括：

所述新能源汽车中的采集控制器采集所述新能源汽车的车辆状态信息，并将所述车辆状态信息发送至所述新能源汽车中的转发控制器；

所述转发控制器将接收到的所述车辆状态信息转发至所述新能源汽车中的TBOX控制器；

所述TBOX控制器将接收的所述车辆状态信息上传至后台服务器；

所述后台服务器基于所述车辆状态信息进行远程故障诊断。

可选地，所述转发控制器将接收到的所述车辆状态信息转发至所述新能源汽车中的TBOX控制器，包括：

所述转发控制器通过车载以太网，将接收到的所述车辆状态信息发送至所述TBOX控制器。

可选地，所述TBOX控制器将接收的所述车辆状态信息上传至后台服务器，包括：

所述TBOX控制器通过5G无线网络，将接收的所述车辆状态信息上传至后台服务器。

本发明实施例通过利用新能源汽车中现有的采集控制器、转发控制器和TBOX控制器分别对新能源汽车的车辆状态信息进行采集、转发和上传，无需增加额外的车载设备，降低了车辆成本。利用后台服务器基于上传的车辆状态信息进行远程故障诊断，从而可以及时有效地对新能源汽车进行远程故障诊断，无需将汽车送到维修地点，或者维修人员到达故障现场，提高了故障诊断效率，节省了人力物力，进而提升了用户体验度。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种新能源汽车的远程故障诊断系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种新能源汽车的远程故障诊断方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种新能源汽车的远程故障诊断系统的结构示意图。本实施例可适用于对新能源汽车进行远程故障诊断的情况。本实施例中的新能源汽车可以是但不限于纯电动汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池电动汽车。如图1所示，该系统可以包括：采集控制器110、转发控制器120、TBOX(Telematics BOX)控制器130和后台服务器140。

其中，采集控制器110、转发控制器120和TBOX控制器130均是新能源汽车中的现有车载控制器。新能源汽车中的各个控制器可以负责不同传感器信息采集、执行器驱动，并通过控制器间信息交互配合完成整车功能，实现驾驶员意图。采集控制器110可以是指所有参与车辆控制和功能实现的车载控制器。转发控制器120可以是指新能源汽车中的网关控制器、域控制器或者中央计算平台控制器。例如，对于分布式汽车电控系统架构，转发控制器120可以是指网关控制器。对于集中式汽车电控系统架构，转发控制器120可以是域控制器或者中央计算平台控制器。TBOX控制器130可以是指新能源汽车中用于实现电池、电机等状态信息上传及远程控制功能的控制器。

其中，采集控制器110用于实时采集新能源汽车的车辆状态信息，并将车辆状态信息发送至转发控制器120；转发控制器120用于将接收到的车辆状态信息转发至TBOX控制器130；TBOX控制器130用于将接收的车辆状态信息上传至后台服务器140。后台服务器140用于基于车辆状态信息进行远程故障诊断。

示例性地，车辆状态信息可以包括但不限于：传感器采集信息、执行器状态信息和控制器控制过程中的控制信息。其中，传感器采集信息可以包括传感器采集到的传感器信号值和传感器故障信息。执行器状态信息可以包括执行器信号值和执行器故障信息。控制器控制过程中的控制信息可以是指控制器在控制过程中的交互信息以及自身信息，以便基于控制过程中的控制信息可以快速进行故障诊断。具体地，每个采集控制器110可以实时采集每个时刻下的车辆状态信息，并可以通过车载网络将采集的车辆状态信息发送至转发控制器120。例如，采集控制器110可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)网络将采集的车辆状态信息发送至转发控制器120。

示例性地，转发控制器120可以用于接收并汇总每个采集控制器110发送的车辆状态信息，并将汇总后的车辆状态信息发送至TBOX控制器130。例如，转发控制器120可以具体用于：通过车载以太网，将接收到的车辆状态信息发送至TBOX控制器。具体地，转发控制器120可以采用车载以太网的高带宽的特性，将接收到的车辆状态信息进行实时上传，从而通过以太网通信方式，可以保证将足够多的车辆状态信息转发到TBOX控制器130中。

示例性地，TBOX控制器130具体用于：通过5G无线网络，将接收的车辆状态信息上传至后台服务器。具体地，TBOX控制器130采用5G无线网络与后台服务器140进行通信，从而可以保证将足够多的车辆状态信息快速地上传至后台服务器140中进行远程故障诊断，以便提高诊断效率和诊断准确性。

示例性地，后台服务器140具体用于：检测车辆状态信息中是否存在故障码，若存在，则将车辆状态信息与故障数据库中的典型故障信息进行信息比对，确定车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施。

其中，故障数据库中存储有不同故障类型的典型工况、故障原因和故障处理措施。故障数据库中可以分类存储不同故障类型所对应的典型故障信息，以便提高故障诊断效率。故障数据库可以包括一种车型对应的典型故障信息，也可以包括多种车型对应的典型故障信息。当包括多种车型对应的典型故障信息时，后台服务器140可以从上传的车辆状态信息中获取车型信息，并基于该车型信息确定相匹配的故障数据库，以便基于该故障数据库对该车型的车辆进行故障诊断。

具体地，后台服务器140可以基于与TBOX控制器130之间的通信协议，对TBOX控制器130发送的车辆状态信息进行解析，获得解析出的车辆状态信息。后台服务器140可以检测解析出的车辆状态信息中是否存在故障码，若不存在故障码，则表明当前车辆没有发生故障，此时可以将获得的车辆状态信息进行存储。若存在故障码，则表明当前车辆发生了故障，此时可以将车辆状态信息与故障数据库中的典型故障信息进行信息比对，若比对成功，则可以将比对成功的典型故障信息所对应的故障原因和故障处理措施确定为车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施，从而实现了远程故障智能化诊断。若比对失败，则表明当前故障并不是典型故障，则可以将当前接收到的车辆状态信息和存储的当前时刻之前的一段时间内获得的车辆状态信息发送至整车工厂技术人员，以使工厂技术人员基于车辆发生故障时刻和之前一段时间内的车辆状态信息确定故障原因和故障处理措施。在确定出故障原因和故障处理措施之后，可以将这种故障情况的信息存储至故障数据库中，更新故障数据库，以便后续可以基于更新后的故障数据库可以自动诊断出该种故障情况。本实施例可以实时检测接收的车辆状态信息中是否存在故障码，以便对车辆的故障情况进行实时监控，也可以。每隔一段时间，比如十分钟，定期检测接收的车辆状态信息中是否存在故障码，以便保证系统诊断性能。

示例性地，该系统还可以包括：与后台服务器140通信连接的车主的移动终端。相应地，后台服务器140还用于：在确定出车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施之后，将故障原因和故障处理措施发送至车主的移动终端，从而可以及时通知车主故障诊断情况。例如，可以利用消息提醒、语音通话或者短信的方式及时通知车主故障诊断情况，从而提升了用户体验度。

示例性地，后台服务器140还用于：获取车辆状态信息中的车辆部件使用信息；根据车辆部件使用信息，对车辆部件进行故障预测，并将预测出的存在故障风险的车辆部件信息发送至车主的移动终端。

其中，车辆部件使用信息可以包括但不限于：车辆部件工作次数或者车辆部件使用时间。

具体地，新能源汽车中存在一些使用寿命有限的车辆部件，从而需要对这些车辆部件的使用情况进行实时监控。后台服务器140可以从解析出的车辆状态信息中获得车辆部件使用信息，并可以从故障数据库获取车辆部件对应的使用阈值，通过检测车辆部件使用信息是否达到相应的使用阈值，对车辆部件进行故障预测，比如工作次数是否达到次数阈值，或者使用时间是否达到有效期限。若检测到车辆部件使用信息达到相应的使用阈值，则表明存在故障风险，此时可以将存在故障风险的车辆部件信息发送至车主的移动终端，以便及时通知车主，建议车主到维修处检测相关部件状态，保证车辆以及人身安全。

本实施例的技术方案，通过利用新能源汽车中现有的采集控制器、转发控制器和TBOX控制器分别对新能源汽车的车辆状态信息进行采集、转发和上传，无需增加额外的车载设备，降低了车辆成本。利用后台服务器基于上传的车辆状态信息进行远程故障诊断，从而可以及时有效地对新能源汽车进行远程故障诊断，无需将汽车送到维修地点，或者维修人员到达故障现场，提高了故障诊断效率，节省了人力物力，进而提升了用户体验度。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种新能源汽车的远程故障诊断方法流程图，本实施例可适用于对新能源汽车进行远程故障诊断的情况。如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

S210、新能源汽车中的采集控制器采集新能源汽车的车辆状态信息，并将车辆状态信息发送至新能源汽车中的转发控制器。

其中，新能源汽车可以是但不限于纯电动汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池电动汽车。新能源汽车中的各个控制器可以负责不同传感器信息采集、执行器驱动，并通过控制器间信息交互配合完成整车功能，实现驾驶员意图。采集控制器可以是指所有参与车辆控制和功能实现的车载控制器。转发控制器可以是指新能源汽车中的网关控制器、域控制器或者中央计算平台控制器。例如，对于分布式汽车电控系统架构，转发控制器可以是指网关控制器。对于集中式汽车电控系统架构，转发控制器可以是域控制器或者中央计算平台控制器。

其中，车辆状态信息可以包括但不限于：传感器采集信息、执行器状态信息和控制器控制过程中的控制信息。其中，传感器采集信息可以包括传感器采集到的传感器信号值和传感器故障信息。执行器状态信息可以包括执行器信号值和执行器故障信息。控制器控制过程中的控制信息可以是指控制器在控制过程中的交互信息以及自身信息，以便基于控制过程中的控制信息可以快速进行故障诊断。

具体地，新能源汽车中的每个采集控制器可以实时采集每个时刻下的车辆状态信息，并可以通过车载网络将采集的车辆状态信息发送至转发控制器。例如，采集控制器可以通过CAN网络将采集的车辆状态信息发送至转发控制器。

S220、转发控制器将接收到的车辆状态信息转发至新能源汽车中的TBOX控制器。

其中，TBOX控制器可以是指新能源汽车中用于实现电池、电机等状态信息上传及远程控制功能的控制器。

具体地，转发控制器可以用于接收并汇总每个采集控制器发送的车辆状态信息，并可以基于与TBOX控制器之间的通信协议，将汇总后的车辆状态信息按照该通信协议发送至TBOX控制器。例如，S220可以包括：转发控制器通过车载以太网，将接收到的车辆状态信息发送至TBOX控制器。具体地，转发控制器可以将车辆状态信息整合为以太网通信报文发送至TBOX控制器。

转发控制器通过采用车载以太网的高带宽的特性，将接收到的车辆状态信息进行实时上传，从而通过以太网通信方式，可以保证将足够多的车辆状态信息转发到TBOX控制器中。

S230、TBOX控制器将接收的车辆状态信息上传至后台服务器。

具体地，TBOX控制器可以基于与后台服务器之间的通信协议，将接收的车辆状态信息按照该通信协议上传至后台服务器。例如，S230可以包括：TBOX控制器通过5G无线网络，将接收的车辆状态信息上传至后台服务器。TBOX控制器采用5G无线网络与后台服务器进行通信，从而可以保证将足够多的车辆状态信息快速地上传至后台服务器中进行远程故障诊断，以便提高诊断效率和诊断准确性。

需要说明的是，采集控制器、转发控制器和TBOX控制器均是新能源汽车中的现有车载控制器，无需增加额外的车载设备，降低了车辆成本。

S240、后台服务器基于车辆状态信息进行远程故障诊断。

具体地，后台服务器可以基于与TBOX控制器之间的通信协议，对TBOX控制器发送的车辆状态信息进行解析，获得解析出的车辆状态信息。后台服务器可以基于故障数据库和解析出的车辆状态信息，对新能源汽车进行及时有效地远程故障诊断，从而无需将汽车送到维修地点，或者维修人员到达故障现场，提高了故障诊断效率，节省了人力物力，进而提升了用户体验度。

示例性地，S240可以包括：后台服务器检测车辆状态信息中是否存在故障码，若存在，则将车辆状态信息与故障数据库中的典型故障信息进行信息比对，确定车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施。

其中，故障数据库中存储有不同故障类型的典型工况、故障原因和故障处理措施。故障数据库中可以分类存储不同故障类型所对应的典型故障信息，以便提高故障诊断效率。故障数据库可以包括一种车型对应的典型故障信息，也可以包括多种车型对应的典型故障信息。当包括多种车型对应的典型故障信息时，后台服务器可以从上传的车辆状态信息中获取车型信息，并基于该车型信息确定相匹配的故障数据库，以便基于该故障数据库对该车型的车辆进行故障诊断。

具体地，后台服务器可以检测解析出的车辆状态信息中是否存在故障码，若不存在故障码，则表明当前车辆没有发生故障，此时可以将获得的车辆状态信息进行存储。若存在故障码，则表明当前车辆发生了故障，此时可以将车辆状态信息与故障数据库中的典型故障信息进行信息比对，若比对成功，则可以将比对成功的典型故障信息所对应的故障原因和故障处理措施确定为车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施，从而实现了远程故障智能化诊断。若比对失败，则表明当前故障并不是典型故障，则可以将当前接收到的车辆状态信息和存储的当前时刻之前的一段时间内获得的车辆状态信息发送至整车工厂技术人员，以使工厂技术人员基于车辆发生故障时刻和之前一段时间内的车辆状态信息确定故障原因和故障处理措施。在确定出故障原因和故障处理措施之后，可以将这种故障情况的信息存储至故障数据库中，更新故障数据库，以便后续可以基于更新后的故障数据库可以自动诊断出该种故障情况。本实施例可以实时检测接收的车辆状态信息中是否存在故障码，以便对车辆的故障情况进行实时监控，也可以。每隔一段时间，比如十分钟，定期检测接收的车辆状态信息中是否存在故障码，以便保证系统诊断性能。

示例性地，在确定出车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施之后，还可以包括：后台服务器将故障原因和故障处理措施发送至车主的移动终端，从而可以及时通知车主故障诊断情况。例如，可以利用消息提醒、语音通话或者短信的方式及时通知车主故障诊断情况，从而提升了用户体验度。

示例性地，该方法还可以包括：后台服务器获取车辆状态信息中的车辆部件使用信息；根据车辆部件使用信息，对车辆部件进行故障预测，并将预测出的存在故障风险的车辆部件信息发送至车主的移动终端。

其中，车辆部件使用信息可以包括但不限于：车辆部件工作次数或者车辆部件使用时间。

具体地，新能源汽车中存在一些使用寿命有限的车辆部件，从而需要对这些车辆部件的使用情况进行实时监控。后台服务器可以从解析出的车辆状态信息中获得车辆部件使用信息，并可以从故障数据库获取车辆部件对应的使用阈值，通过检测车辆部件使用信息是否达到相应的使用阈值，对车辆部件进行故障预测，比如工作次数是否达到次数阈值，或者使用时间是否达到有效期限。若检测到车辆部件使用信息达到相应的使用阈值，则表明存在故障风险，此时可以将存在故障风险的车辆部件信息发送至车主的移动终端，以便及时通知车主，建议车主到维修处检测相关部件状态，保证车辆以及人身安全。

本实施例的技术方案，通过利用新能源汽车中现有的采集控制器、转发控制器和TBOX控制器分别对新能源汽车的车辆状态信息进行采集、转发和上传，无需增加额外的车载设备，降低了车辆成本。利用后台服务器基于上传的车辆状态信息进行远程故障诊断，从而可以及时有效地对新能源汽车进行远程故障诊断，无需将汽车送到维修地点，或者维修人员到达故障现场，提高了故障诊断效率，节省了人力物力，进而提升了用户体验度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种新能源汽车的远程故障诊断系统，所述新能源汽车包括：采集控制器、转发控制器和TBOX控制器，其特征在于，所述系统包括：所述采集控制器、所述转发控制器、所述TBOX控制器和后台服务器；

其中，所述采集控制器用于实时采集所述新能源汽车的车辆状态信息，并将所述车辆状态信息发送至所述转发控制器；

所述转发控制器用于将接收到的所述车辆状态信息转发至所述TBOX控制器；

所述TBOX控制器用于将接收的所述车辆状态信息上传至所述后台服务器；

所述后台服务器用于基于所述车辆状态信息进行远程故障诊断。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转发控制器是指所述新能源汽车中的网关控制器、域控制器或者中央计算平台控制器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转发控制器具体用于：

通过车载以太网，将接收到的所述车辆状态信息发送至所述TBOX控制器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述TBOX控制器具体用于：

通过5G无线网络，将接收的所述车辆状态信息上传至所述后台服务器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述后台服务器具体用于：

检测所述车辆状态信息中是否存在故障码，若存在，则将所述车辆状态信息与故障数据库中的典型故障信息进行信息比对，确定车辆发生故障时的故障原因和故障处理措施。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述后台服务器还用于：

获取所述车辆状态信息中的车辆部件使用信息；

根据所述车辆部件使用信息，对车辆部件进行故障预测，并将预测出的存在故障风险的车辆部件信息发送至车主的移动终端。

7.根据权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于，所述车辆状态信息包括：传感器采集信息、执行器状态信息和控制器控制过程中的控制信息。

8.一种新能源汽车的远程故障诊断方法，其特征在于，包括：

所述新能源汽车中的采集控制器采集所述新能源汽车的车辆状态信息，并将所述车辆状态信息发送至所述新能源汽车中的转发控制器；

所述转发控制器将接收到的所述车辆状态信息转发至所述新能源汽车中的TBOX控制器；

所述TBOX控制器将接收的所述车辆状态信息上传至后台服务器；

所述后台服务器基于所述车辆状态信息进行远程故障诊断。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述转发控制器将接收到的所述车辆状态信息转发至所述新能源汽车中的TBOX控制器，包括：

所述转发控制器通过车载以太网，将接收到的所述车辆状态信息发送至所述TBOX控制器。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述TBOX控制器将接收的所述车辆状态信息上传至后台服务器，包括：

所述TBOX控制器通过5G无线网络，将接收的所述车辆状态信息上传至后台服务器。

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