CN211969176U - 一种基于uds的燃料电池发动机故障远程诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于UDS的燃料电池发动机故障远程诊断系统，包括诊断服务器、云端、中控大屏HU、车载TBOX、整车控制器VCU、燃料电池发动机控制器FCU、传感器组件；传感器组件与燃料电池发动机控制器FCU连接，燃料电池发动机控制器FCU、车载TBOX、中控大屏HU分别通过CAN总线与整车控制器VCU连接，车载TBOX通过云端与诊断服务器通信连接。该系统使得用户能够与诊断服务器之间实时交互，同时使得调试人员能够在远程来调试燃料电池系统，进而使得用户能够及时方便地解决燃料电池发动机的故障，克服了现有技术中用户无法在第一时间获得4S店或供应商根据故障信息提供的有效的诊断信息，从而耽误维修时间的问题，有效提高调试效率及用户体验度，降低维护成本。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池技术领域，具体涉及一种基于UDS的燃料电池发动机故障远程诊断系统。
背景技术
由于传统燃油车尾气排放污染环境以及燃油是不可再生能源；新能源资源丰富，普遍具备可再生特性，零排放对环境无污染，未来新能源汽车将成为主流。目前新能源方面纯电动、混合动力以及燃料电池这三块，纯电动目前受限于电池续航里程且充电时间长等特性，燃料电池车具有加燃料时间短、续航里程长的优点，所以燃料电池是目前汽车发展的主流方向之一。
作为零部件供应商，若燃料电池发动机系统发生很简单的故障，由于主机厂对这套系统缺乏了解，问题也无法用语言沟通清楚，供应商也就无法远程解决根本问题，只有派技术人员到现场解决问题，每一位技术人员认知系统的水平参差不齐，问题解决的时效性不能保证，也给企业增加成本，由此带来一下问题：
(1)对厂家而言，系统出现故障，传统维护成本高；
(2)对用户而言，故障处置不及时，用户体验差；
(3)技术人员认知发动机系统水平参差不齐，问题解决时效性无法保证；
(4)没有使用统一标准诊断协议，整车上各种自定义诊断协议造成研发困难。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种基于UDS的燃料电池发动机故障远程诊断系统，有效解决了传统汽车维护成本高、调试不便、用户体验差的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种基于UDS的燃料电池发动机故障远程诊断系统，包括诊断服务器、云端、中控大屏HU、车载TBOX、整车控制器VCU、燃料电池发动机控制器FCU、传感器组件；
所述传感器组件与燃料电池发动机控制器FCU连接，所述燃料电池发动机控制器FCU、车载TBOX、中控大屏HU通过CAN总线与整车控制器VCU连接，所述车载TBOX通过云端还与诊断服务器通信连接。
作为上述方案的优选，所述中控大屏HU包括触摸显示屏，用于为用户查询当前燃料电池故障，以及发起诊断专家协助请求提供平台。
作为上述方案的优选，所述车载TBOX通过4G或5G网络与诊断服务器通信连接，用于转发整车控制器VCU与诊断服务器之间的报文。
作为上述方案的优选，所述燃料电池发动机控制器FCU与燃料电池发动机系统连接，用于通过CAN报文向整车控制器VCU发送燃料电池故障信息、各故障诊断例程，并在故障诊断例程被触发后执行所述故障诊断例程，以及控制燃料电池发动机系统工作。
作为上述方案的优选，所述传感器组件安装在燃料电池发动机系统上，包括进水压力传感器、空气压力传感器、氢气压力传感器、进水温度传感器、出水温度传感器、环境温度传感器、空压机电机温度传感器、空压机控制器温度传感器、电流电压传感器，各传感器分别通过导线与燃料电池发动机控制器FCU连接。
由于具有上述结构，本实用新型的有益效果在于：
本申请的燃料电池发动机故障远程诊断系统，使用统一标准的诊断协议，且包括有车载TBOX、中控大屏HU，使得用户能够与诊断服务器之间实时交互，同时使得调试人员能够在远程来调试燃料电池系统，进而使得用户能够及时方便地解决燃料电池发动机的故障，克服了现有技术中用户无法在第一时间获得4S店或供应商根据故障信息提供的有效的诊断信息，从而耽误维修时间的问题，有效提高调试效率及用户体验度，降低维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的传感器组件组成示意图；
图3为本实用新型的故障诊断例程示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图3所示，本实施例提供一种基于UDS的燃料电池发动机故障远程诊断系统，包括诊断服务器、云端、中控大屏HU、车载TBOX、整车控制器VCU、燃料电池发动机控制器FCU、传感器组件；
所述传感器组件与燃料电池发动机控制器FCU连接，所述燃料电池发动机控制器FCU、车载TBOX、中控大屏HU通过CAN总线与整车控制器VCU连接，所述车载TBOX通过云端与诊断服务器通信连接。
所述中控大屏HU包括触摸显示屏，用于为用户查询当前燃料电池故障，以及发起诊断专家协助请求提供平台。
所述车载TBOX通过4G或5G网络与诊断服务器通信连接，用于转发整车控制器VCU与诊断服务器之间的报文。
所述燃料电池发动机控制器FCU与燃料电池发动机系统连接，用于通过CAN报文向整车控制器VCU发送燃料电池故障信息、各故障诊断例程，并在故障诊断例程被触发后执行所述故障诊断例程，以及控制燃料电池发动机系统工作。
所述传感器组件安装在燃料电池发动机系统上，包括进水压力传感器、空气压力传感器、氢气压力传感器、进水温度传感器、出水温度传感器、环境温度传感器、空压机电机温度传感器、空压机控制器温度传感器、电流电压传感器，各传感器分别通过导线与燃料电池发动机控制器FCU连接。
上述结构的工作过程原理：
当FCU出现故障时，FCU将燃料电池故障信息发送给VCU，并通过HU将故障信息显示出来，用户可以通过HU的触摸显示屏查询当前燃料电池故障，同时VCU将故障信息转发给TBOX，TBOX通过4G或5G网络发送给云端再转发到诊断服务器，诊断服务器解析故障信息，获取当前系统故障码，并根据诊断服务器应用策略得出最优的解决方案，然后以报文形式通过云端反馈给TBOX，TBOX通过VCU转发给HU，用户可以在HU上查询相应的处置对策用以解决问题。
若使用诊断服务器反馈回来的处置对策还不能解决故障，用户还可在HU上发起诊断专家协助请求，请求发给TBOX，TBOX通过4G或5G网络转发给诊断服务器，诊断服务器会接入诊断专家，诊断专家根据收集的情报做出判断用户根据提示是否可以把问题解决，若判定用户不能解决，则使用报文的形式通知用户需要到4S店维修，并附上最近的4S店的联系方式。
4S店或供应商的调试人员能够在远程来调试燃料电池系统(车辆研发周期内具备远程调试能力，燃料电池系统处于集成到整车状态下，将燃料电池各个部件都安装好，调试人员即可在远程来调试燃料电池系统)，调试人员通过4G或5G网络发送诊断报文给FCU以触发诊断例程，FCU在故障诊断例程被触发后执行所述故障诊断例程：
1、启动燃料电池发动机系统的水系统，开启系统水泵诊断，通过安装在燃料电池电堆进水接口的进水压力传感器获得水入压力，通过安装在进水接口和出水接口的进水温度传感器和出水温度传感器、安装在分水阀上的分水阀温度传感器及安装在水循环管路上的环境温度传感器，判定循环水路运行是否正常；
2、启动燃料电池发动机系统的氢系统，开启氢气尾排、氢瓶口阀、氢气高压进气阀，设定氢气目标压力，通过安装在比例阀后端的氢气压力传感器取得氢气压力，确认氢气压力是否正常；
3、启动氢气回流泵系统，确认回流泵转速是否正常；
4、启动燃料电池发动机系统的空气系统，开启空压机诊断，通过安装在燃料电池电堆空气入口处的空气压力传感器确认空入压力是否正常，通过安装在空压机电机上的空压机电机温度传感器、和空压机控制器上的空压机控制器温度传感器确认空压机的功耗、效率等运行参数是否正常；
5、闭合负载继电器，启动手动功率加载系统，通过安装在燃料电池电堆上的电压电流传感器确认输出功率最终达到10KW，并以10KW功率持续正常运行半小时。
在本实施例中，进水压力传感器、空气压力传感器和氢气压力传感器均可采用型号DG2101-A-(-0.1～0.2)/A，进水温度传感器、出水温度传感器、分水阀温度传感器、环境温度传感器、空压机电机温度传感器、空压机控制器温度传感器均可采用型号NTC10K-3950，电流电压传感器采用型号CBS-W-AKS-36-01。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于UDS的燃料电池发动机故障远程诊断系统，其特征在于：包括诊断服务器、云端、中控大屏HU、车载TBOX、整车控制器VCU、燃料电池发动机控制器FCU、传感器组件；
所述传感器组件与燃料电池发动机控制器FCU连接，所述燃料电池发动机控制器FCU、车载TBOX、中控大屏HU通过CAN总线与整车控制器VCU连接，所述车载TBOX通过云端与诊断服务器通信连接。
2.根据权利要求1所述的燃料电池发动机故障远程诊断系统，其特征在于：所述中控大屏HU包括触摸显示屏，用于为用户查询当前燃料电池故障、发起诊断专家协助请求提供平台。
3.根据权利要求1所述的燃料电池发动机故障远程诊断系统，其特征在于：所述车载TBOX通过4G或5G网络与诊断服务器通信连接，用于转发整车控制器VCU与诊断服务器之间的报文。
4.根据权利要求1所述的燃料电池发动机故障远程诊断系统，其特征在于：所述燃料电池发动机控制器FCU与燃料电池发动机系统连接，用于通过CAN报文向整车控制器VCU发送燃料电池故障信息、各故障诊断例程，并在故障诊断例程被触发后执行所述故障诊断例程，以及控制燃料电池发动机系统工作。
5.根据权利要求1所述的燃料电池发动机故障远程诊断系统，其特征在于：所述传感器组件安装在燃料电池发动机系统上，包括进水压力传感器、空气压力传感器、氢气压力传感器、进水温度传感器、出水温度传感器、环境温度传感器、空压机电机温度传感器、空压机控制器温度传感器、电流电压传感器，各传感器分别通过导线与燃料电池发动机控制器FCU连接。
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