用于统一诊断服务和车载诊断系统的故障检测通用模型

用于统一诊断服务和车载诊断系统的故障检测通用模型

汽车电子技术的发展使汽车集成了更多的电子控制单元，这使电子控制单元的控制系统变得越来越复杂。当这些电子控制单元出现故障时，可能造成整个系统无法使用。采用统一诊断服务和车载诊断系统能够帮助驾驶员确定汽车何处发生故障。实现统一诊断服务和车载诊断系统故障检测需要一个安装相关软件的客户端来实现。但是，目前使用的客户端均针对特定的硬件开发，只适用于对相应硬件故障的检测，且成本较高。本研究给出一种适用于统一诊断服务和车载诊断系统故障检测的通用设计模型，且可将该模型移植到对不同硬件故障检测的客户端中。

设计故障检测的通用模型前，需要对模型功能进行定义。模型需要能够实现流量控制、时间控制、故障代码分析、故障信息数据库读取、消息日志记录、直观的人机交互界面、显示故障文本信息、软件更新以及与多种汽车硬件的连接。为保证模型的可扩展性，采用模块化的设计方法，即将模型需要实现的功能设计为相互独立的子模块。因而，对模型进行修改时，只需要更换特定的子模块。所设计通用模型的子模块包括：①图形用户界面模块（GUI模块），该模块连接存储汽车硬件故障信息的数据库，将检测到的不易被驾驶员识别的故障代码转换为易于理解的文本信息；②网络和电控单元（ECU）选择模块，该模块根据驾驶员通过GUI模块输入的信息，选择理想的传输网络和ECU；③硬件接口模块，该模块用来保证模型与不同的汽车硬件连接，实现模型的可移植性；④接收（RX）和发射（TX）模块，该模块为模型的核心模块，对汽车各电子系统中的电压、电流等电信号进行监测，发现异常时TX模块发射相应的故障代码，RX模块进行接收并传输到ECU中进行解析。在SimuLink中对该模型进行测试，模拟多种硬件故障。结果显示，该故障检测模型能够很好地反映硬件故障，并通过良好的GUI界面显示。这种通用模型除了用于汽车售后维修阶段，由于其还具有可扩展性，因此可用于汽车开发、调教和测试阶段。

Jihas Khan et al.SAE 2016-01-0072.

编译：王祥