一种OBD鲁棒性测试评估方法及装置与流程

一种obd鲁棒性测试评估方法及装置
技术领域
[0001]
本发明属于车载自动诊断系统领域，更具体地说，尤其涉及一种obd鲁棒性测试评估方法。同时，本发明还涉及一种obd鲁棒性测试评估装置。


背景技术：

[0002]
车辆obd系统用于故障诊断，通过一定的诊断算法，判定车辆是否存在故障。在实际的车辆使用中，由于零部件生产一致性、车辆运行环境、运行工况、obd标定数据等多个因素影响，obd系统会存在一定的故障误报和漏报，而减少误报和漏报率，提升obd鲁棒性，对节省维修成本和保证车辆健康运行十分重要。对obd鲁棒性进行测试评估通常需要大量样本进行统计分析，而在标定开发时缺少大量样车支持，一般只对几个样本进行测试评估，导致不能很好地覆盖车辆实际的使用状况，因此，我们提出一种obd鲁棒性测试评估方法及装置。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种obd鲁棒性测试评估方法及装置，通过使用信号调制器对车辆传感器、执行器信号增加误差的方式，使用少量样车模拟大样本车辆在实际使用中的情况，对测试数据进行统计分析，并通过优化obd标定数据的方式，对obd鲁棒性进行全面的测试评估和标定优化，提升obd鲁棒性。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005]
一种obd鲁棒性测试评估方法，包括对于连续性监测诊断故障和对于周期性监测诊断故障；
[0006]
所述对于连续性监测诊断故障，统计分析方法如下：
[0007]
s1、从车辆数据提取故障监测使能状态，在故障监测使能开启的条件下，提取故障相关信号、故障诊断特征值、故障报错限值、未决故障状态，其中故障相关信号根据具体故障类型可能存在多个信号，用于辅助分析故障报错原因；
[0008]
s2、对提取的信号进行时间同步、重新采样处理，对于未决故障状态信号，当出现未决故障状态上升沿时，开始计时，出现下降沿时停止计时，以此计算每一次的未决故障状态持续时间，当持续时间超过标定的防抖确认时间即为报出确认故障；
[0009]
s3、分别对以上提取和处理获得的信号进行概率分布计算，并生成概率分布直方图，根据计算的结果可以获得故障的误报率或漏报率，评估obd鲁棒性水平；
[0010]
所述对于周期性监测诊断故障，统计分析方法如下；
[0011]
a1、从车辆数据分别提取故障监测使能状态和故障诊断完成状态，在故障监测使能开启的情况下，提取故障相关信号，在故障诊断完成的情况下，提取故障诊断特征值和故障报错限值；
[0012]
a2、对提取的信号分别进行时间同步、重新采样处理；
[0013]
a3、分别对以上提取和处理获得的信号进行概率分布计算，并生成概率分布直方
图，根据计算的结果可以获得故障的误报率或漏报率，评估obd鲁棒性水平。
[0014]
优选的，信号调制器、数据采集设备、统计分析工具和标定优化工具。
[0015]
优选的，所述信号调制器由硬件板卡和上位机软件组成，使用时通过线束或断线盒串联在车辆ecu与传感器、执行器之间，接入信号调制器的传感器、执行器信号，如模拟量信号、数字量信号、pwm等，可以通过上位机软件配置相应的误差，误差类型可以根据传感器、执行器类型选择配置，包括常数误差、均匀分布误差、高斯分布误差等，传感器输入给ecu的信号以及ecu输出给执行器的信号，经过信号调制器后加入一定的误差，用来模拟传感器、执行器在实际的大样本车辆上，由于生产一致性和精度所带来的偏差分布。
[0016]
优选的，所述数据采集设备与车辆ecu连接，通过can通讯获取ecu数据，用于记录故障相关的信号，如温度、压力、故障监测使能、故障诊断特征值、故障报错限值、故障报错状态。
[0017]
优选的，所述统计分析工具为软件工具，将数据采集设备记录的数据文件导入后，软件自动提取故障相关的信号，对信号进行时间同步、重新采样、统计分析，将分析结果进行图形化和报告化展示。
[0018]
优选的，对于健康状态车辆，测试数据的统计结果为误报率，对于安装故障件的车辆，测试数据的统计结果为漏报率，根据误报率和漏报率评估车辆的obd鲁棒性水平。
[0019]
优选的，所述标定优化工具内置obd诊断逻辑，包含simulink搭建的仿真模型，通过导入测试记录的obd输入信号可以离线仿真故障诊断结果，对于开环诊断逻辑来讲，使用相同的输入信号边界，离线仿真结果与实际车辆ecu的计算结果一致，使用该工具对标定数据进行迭代离线优化，达到降低误报率和漏报率，提升obd鲁棒性的目的。
[0020]
优选的，所述obd诊断逻辑基于obd诊断装置，所述obd诊断装置监测多个系统和部件，包括发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统、egr，所述obd诊断装置是通过各种与排放有关的部件信息，联接到电控单元(ecu)，ecu具备检测和分析与排放相关故障的功能，当出现排放故障时，ecu记录故障信息和相关代码，并通过故障灯发出警告，告知驾驶员，ecu通过标准数据接口，保证对故障信息的访问和处理。
[0021]
本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种obd鲁棒性测试评估方法，与传统的方法相比，本发明在obd标定开发阶段，使用少量样车即可模拟大样本车辆在实际使用中的情况，完成对obd鲁棒性的测试评估和标定数据的优化。减少大批量投放市场后车辆实际使用中的故障误报率和漏报率，降低维修成本，节省人力；本发明提供的一种obd鲁棒性测试评估装置，通过使用信号调制器对车辆传感器、执行器信号增加误差的方式，使用少量样车模拟大样本车辆在实际使用中的情况，对测试数据进行统计分析，并通过优化obd标定数据的方式，对obd鲁棒性进行全面的测试评估和标定优化，提升obd鲁棒性。
附图说明
[0022]
图1为本发明obd鲁棒性测试评估装置的连接框图；
[0023]
图2为本发明obd鲁棒性测试评估装置的信号调制器的系统框图；
[0024]
图3为本发明obd鲁棒性测试评估方法中对于连续性监测诊断故障统计分析方法流程图；
[0025]
图4为本发明obd鲁棒性测试评估方法中对于周期性监测诊断故障统计分析方法
流程图；
[0026]
图5为本发明obd鲁棒性测试评估装置的标定优化工具系统框图。
具体实施方式
[0027]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
本发明提供了如图3和4的一种obd鲁棒性测试评估方法，包括对于连续性监测诊断故障和对于周期性监测诊断故障；
[0029]
所述对于连续性监测诊断故障，统计分析方法如下：
[0030]
s1、从车辆数据提取故障监测使能状态，在故障监测使能开启的条件下，提取故障相关信号、故障诊断特征值、故障报错限值、未决故障状态，其中故障相关信号根据具体故障类型可能存在多个信号，用于辅助分析故障报错原因；
[0031]
s2、对提取的信号进行时间同步、重新采样处理，对于未决故障状态信号，当出现未决故障状态上升沿时，开始计时，出现下降沿时停止计时，以此计算每一次的未决故障状态持续时间，当持续时间超过标定的防抖确认时间即为报出确认故障；
[0032]
s3、分别对以上提取和处理获得的信号进行概率分布计算，并生成概率分布直方图，根据计算的结果可以获得故障的误报率或漏报率，评估obd鲁棒性水平。
[0033]
所述对于周期性监测诊断故障，统计分析方法如下；
[0034]
a1、从车辆数据分别提取故障监测使能状态和故障诊断完成状态，在故障监测使能开启的情况下，提取故障相关信号，在故障诊断完成的情况下，提取故障诊断特征值和故障报错限值；
[0035]
a2、对提取的信号分别进行时间同步、重新采样处理；
[0036]
a3、分别对以上提取和处理获得的信号进行概率分布计算，并生成概率分布直方图，根据计算的结果可以获得故障的误报率或漏报率，评估obd鲁棒性水平。
[0037]
一种obd鲁棒性测试评估装置，包括信号调制器、数据采集设备、统计分析工具和标定优化工具；
[0038]
其中，线盒串联在车辆ecu与传感器、执行器之间；接入信号调制器的传感器、执行器信号，如模拟量信号、数字量信号、pwm等，可以通过上位机软件配置相应的误差，误差类型可以根据传感器、执行器类型选择配置，包括常数误差、均匀分布误差、高斯分布误差等；传感器输入给ecu的信号以及ecu输出给执行器的信号，经过信号调制器后加入一定的误差，用来模拟传感器、执行器在实际的大样本车辆上，由于生产一致性和精度所带来的偏差分布；
[0039]
其中，所述数据采集设备与车辆ecu连接，通过can通讯获取ecu数据，用于记录故障相关的信号，如温度、压力、故障监测使能、故障诊断特征值、故障报错限值、故障报错状态；
[0040]
其中，所述统计分析工具为软件工具，将数据采集设备记录的数据文件导入后，软件自动提取故障相关的信号，对信号进行时间同步、重新采样、统计分析，将分析结果进行
图形化和报告化展示；
[0041]
其中，对于健康状态车辆，测试数据的统计结果为误报率，对于安装故障件的车辆，测试数据的统计结果为漏报率，根据误报率和漏报率评估车辆的obd鲁棒性水平；
[0042]
其中，所述标定优化工具内置obd诊断逻辑，包含simulink搭建的仿真模型，通过导入测试记录的obd输入信号可以离线仿真故障诊断结果，对于开环诊断逻辑来讲，使用相同的输入信号边界，离线仿真结果与实际车辆ecu的计算结果一致；使用该工具对标定数据进行迭代离线优化，达到降低误报率和漏报率，提升obd鲁棒性的目的；
[0043]
其中，所述obd诊断逻辑基于obd诊断装置，所述obd诊断装置监测多个系统和部件，包括发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统、egr，所述obd诊断装置是通过各种与排放有关的部件信息，联接到电控单元(ecu)，ecu具备检测和分析与排放相关故障的功能；当出现排放故障时，ecu记录故障信息和相关代码，并通过故障灯发出警告，告知驾驶员；ecu通过标准数据接口，保证对故障信息的访问和处理。
[0044]
综上所述：本发明提供的一种obd鲁棒性测试评估方法，与传统的方法相比，本发明在obd标定开发阶段，使用少量样车即可模拟大样本车辆在实际使用中的情况，完成对obd鲁棒性的测试评估和标定数据的优化。减少大批量投放市场后车辆实际使用中的故障误报率和漏报率，降低维修成本，节省人力；本发明提供的一种obd鲁棒性测试评估装置，通过使用信号调制器对车辆传感器、执行器信号增加误差的方式，使用少量样车模拟大样本车辆在实际使用中的情况，对测试数据进行统计分析，并通过优化obd标定数据的方式，对obd鲁棒性进行全面的测试评估和标定优化，提升obd鲁棒性。
[0045]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。