电动汽车故障自诊断系统和诊断方法与流程

文档序号:15256623发布日期:2018-08-24 20:43阅读:4551来源:国知局

本发明属于电动汽车故障诊断技术领域,具体涉及一种电动汽车故障自诊断系统和诊断方法。



背景技术:

近年来,电动汽车以其“零污染”、“低噪音”’等优势发展迅速。电动汽车在各类控制器(bms、vcu、mcu等)的协调下,以载电池包为动力,用电机驱动车轮行驶。因此,各个控制器稳定、正确的工作是电动车运行的前提。

目前,电动汽车故障诊断和维修过程中主要采用专业的汽车诊断仪连接汽车obd诊断接口读取故障码的方式或维修人员凭经验进行维修的方式。

专利(zl201511007382.1)公开了一种集成式车用诊断仪及其诊断方法,将诊断服务器集成到pc机中,pc机通过诊断适配器与汽车的ecu的obd诊断接口相连接,工作人员通过pc机下发诊断指令到ecu,并实时显示诊断结果。该方法需要额外配置pc机、适配器等设备,且汽车必须预留相应的obd诊断接口,增加了诊断成本。

专利(zl201210059767.2)公开了一种汽车诊断系统及后视镜,将汽车诊断装置集成到后视镜内,包括汽车诊断显示装置和汽车诊断采集装置两部分。显示装置与采集装置通过线束或蓝牙设备进行连接,实现了汽车故障在后视镜上实时显示。该方在结构上缩小了汽车诊断装置,驾驶员可随时了解当前汽车运行状况,但需要专门的采集模块、诊断和显示模块,设计复杂、且无法实现智能远程诊断。

因此,提高电动汽车诊断系统的通用性、降低诊断成本,有效实现汽车各个控制器运行状况的诊断,已成为业界的主要任务之一。一种适用于汽车生产线故障排查、驾驶员日常保养维护、维修人员故障维修的电动汽车故障自诊断系统及诊断方法显得尤为重要。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术中专用汽车诊断仪需要额外配置pc机、适配器等设备操作繁琐且诊断成本高,以及专门的采集诊断显示模块设计复杂且无法实现智能远程诊断的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种不需要专门的诊断仪器和诊断模块、可快速随时诊断汽车故障并支持历史故障查询与删除等操作的电动汽车故障自诊断系统。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:

电动汽车故障自诊断系统,包括电池系统节点、电驱系统节点、整车控制器节点、远程监控仪节点和仪表,所述电池系统节点、电驱系统节点、整车控制器节点、远程监控仪节点和仪表通过can总线组成诊断can网络并进行故障信息的传输;

所述电池系统节点包括电池管理系统(bms)和电池包;当电池包发生故障或电池管理系统自身故障时,电池管理系统将故障信息相关联的故障码通过can总线发给仪表进行显示,同时保存故障码到电池管理系统的存储器中;

所述电驱系统节点包括电机管理系统(mcu)和驱动电机;电机管理系统对电机本体、逆变器、电机控制器的运行状况进行监测,电机控制器将监测到的故障以故障码的方式通过can总线发送给仪表;

所述整车控制器节点主要用于监控车辆各系统运行状态、控制执行器执行相应的指令、对突发事件进行处理三个方面;整车控制器(vcu)监测传感器、执行器、can节点的故障,对故障做出相应的响应,存储故障码并通过can总线发送给仪表;

所述远程监控仪节点可实现车辆运行提醒,远程监控仪接收诊断can广播的车辆故障码,并通过无线通信上传到信息管理平台,信息管理平台进行故障告警和远程诊断;

所述仪表是整个诊断系统的人机交互界面,仪表接收并显示车辆故障代码,同时工作人员可通过仪表下发查看或删除历史故障代码请求。

作为优选的技术方案,还包括空调压缩机节点,所述空调压缩机节点连接至所述诊断can网络。

本发明还提供了利用以上所述电动汽车故障自诊断系统进行诊断的方法,可以实现汽车故障自发性、快速的本地或远程诊断,其主要包括如下步骤:

步骤一、电池系统节点、电驱系统节点、整车控制器节点、远程监控仪节点和仪表通过can总线组成诊断can网络,诊断can网络的各节点对车辆进行在线诊断或离线诊断并将故障码编码,且各节点存储器内的故障码具有唯一性;

步骤二、仪表通过can总线接收故障码并显示,为维修人员提供诊断依据;远程监控仪接收诊断can上的故障码,并通过无线通信上传到信息管理平台,实现车辆远程监控和诊断。

作为优选的技术方案,步骤一中,所述故障码由故障等级、节点代码、故障编号组成。

由于采用了上述技术方案,本发明具有以下有益效果:

(1)无需专门的诊断设备,充分利用电动汽车电控单元资源实现车辆自诊断,可实时和远程诊断车辆故障,降低车辆维修成本。

(2)通过仪表显示故障码,非专业人员亦可操作,设计成本低、操作简单、通用性强。

(3)可随时对车辆故障进行排查,适合汽车生产商生产阶段、驾驶员日常维护保养、维修人员故障维修阶段。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:

图1是本发明实施例的自诊断系统结构框图;

图2是本发明实施例的诊断方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,进一步阐述本发明。在下面的详细描述中,只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑,本领域的普通技术人员可以认识到,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。

参考图1,电动汽车故障自诊断系统,包括仪表100、电池系统节点200、电驱系统节点300、整车控制器节点400、空调压缩机节点(ac、ptc)500、远程监控仪节点600,所述电池系统节点200、电驱系统节点300、整车控制器节点400、空调压缩机节点500、远程监控仪节点600和仪表100通过can总线组成诊断can网络,并进行故障信息的传输;

所述仪表100是整个诊断系统的人机交互界面,它除了具有能够反映车辆各系统工作状况的基本功能外,还能接收并显示车辆故障代码,工作人员可通过仪表下发查看或删除历史故障代码请求,同时仪表100能够对自身运行情况进行诊断,并将诊断结果以故障码的方式显示并存储到内存;

所述电池系统节点200包括电池管理系统(bms)和电池包;电池包是电动汽车动力源,由若干个单体电池并联或串联按照一定规则组装而成;电池管理系统(bms)实时监控电池组及单体电池的温度、电阻、电流、温度等信息,bms同时具有自检功能,能对自身运行状态进行诊断;当电池发生故障或bms自身故障时,bms将故障信息相关联的故障码通过can总线发给仪表100进行显示,同时保存故障码到bms的主控芯片的内存中;

所述电驱系统节点300包括电机管理系统(mcu)和驱动电机;驱动电机为车辆提供动能,当车辆制动时将车辆动能转化为电能,给电池包充电;电机管理系统(mcu)对电机本体、逆变器、电机控制器的运行状况进行监测,电机控制器将监测到的故障以故障码的方式通过can总线发送给仪表100,仪表100根据故障码的类型做出相应的响应;

所述整车控制器节点400主要用于监控车辆各系统运行状态、控制执行器执行相应的指令、对突发事件进行处理三个方面;整车控制器(vcu)监测传感器、执行器、can节点的故障(如钥匙开关、加速踏板等整车信息),对故障做出相应的响应,存储故障码并通过can总线发送给仪表;

所述远程监控仪节点600可实现车辆运行提醒,远程监控仪接收诊断can广播的车辆故障码,并通过无线通信(如gprs)上传到信息管理平台700,信息管理平台进行故障告警和远程诊断。

参考图2,车辆自诊断的方法,具体如下:

步骤一、仪表100上电后开始读取各节点ecu的版本号和节点编号;

步骤二、仪表通过诊断can广播的故障报文,判断当前各ecu节点是否有故障;假设整个故障等位分为3级,“0”表示无故障;“1”表示1级轻微故障;“2”表示2级影响车辆性能故障;“3”表示3级立即停车请求救援故障;同时假设电池系统节点编号为1,此节点发生了温度异常故障,该故障的等级3级,电池包温度异常故障编码为001,则电池包异常故障的故障代码为31001;

步骤三、电池系统节点发送31001故障码到诊断can,同时将该故障码保存到bms的主控芯片内存中;仪表100通过诊断can接收到该故障码,并实时显示到相应区域;

步骤四、当工作人员通过仪表下发查看车辆历史故障时,诊断can上的各节点ecu(包括bms、mcu、vcu、远程监控、仪表)开始发送各自内存中的故障码到诊断can,仪表接收到车辆历史故障码,并依此显示;

步骤五、当故障解除时,工作人员通过仪表下发清除车辆历史故障的命令到诊断can,诊断can上的各节点ecu(包括bms、mcu、vcu、远程监控仪、仪表)开始自动清除各自内存中的故障码。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

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