CN103713629B - 一种电机控制器的故障定位方法、装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机控制器的故障定位方法、装置及***，所述方法包括如下步骤：S1：通过电机控制器连接端口向电机控制器发送诊断指令；S2：通过电机控制器连接端口接收由电机控制器返回的诊断反馈信息；S3：将所述诊断反馈信息与预存信息比对，并根据比对结果确认故障源。实施本发明的有益效果是，可实现快速准确定位电机控制器中的故障源，对批量产品的维护具有重大意义。

Description

一种电机控制器的故障定位方法、装置及***

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，更具体地说，涉及一种电机控制器的故障定位方法、装置及***。

背景技术

目前国内低压电机控制器厂家由于起步较晚，对于控制器的诊断还没有完善的故障诊断装置，当车辆出现故障时，只能车上的零部件做逐一排查，该方法效率低，不适用于对批量产品的维护。

而且随着用户需求的提高，车上的零部件越来越多，对故障的排查工作量也越来越大，特别是对于批量产品需要做故障维护时，就需要投入大量的人力物力，且工作效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电机控制器的故障定位方法，所述方法包括在故障定位装置中执行的如下步骤：

S1：通过电机控制器连接端口向电机控制器发送诊断指令；

S2：通过电机控制器连接端口接收由电机控制器返回的诊断反馈信息；

S3：将所述诊断反馈信息与预存信息比对，并根据比对结果确认故障源；

所述预存信息包括：在所述电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：与所述电机控制器连接的***零部件的模拟输入数据；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括所述电机控制器在接收到所述模拟输入数据时生成的信息；

所述预存信息包括；所述电机控制器的输出通路预设信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：请求所述电机控制器返回存储在该电机控制器上的输出通路预设信息；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括：所述电机控制器执行所述诊断指令所生成的输出通路信息；

所述预存信息包括：所述电机控制器的主控板内的子模块的正常状态信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：请求所述电机控制器返回主控板内子模块的工作状态信息；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括：所述电机控制器的主控板内子模块的工作状态信息；

所述预存信息包括：驱动板和功率板在正常状态时接收到来自所述电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：请求所述电机控制器向驱动板和功率板发送主控预设信息；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括：所述驱动板和功率板在接收到所述主控预设信息后生成的反馈信息。

在上述故障定位方法中，所述步骤S3在接收到所有诊断反馈信息时执行。

在上述故障定位方法中，所述方法还包括：将故障源的相关信息显示在故障显示面板上。

还提供一种电机控制器的故障定位装置，包括：

信息发送单元，用于通过电机控制器连接端口向电机控制器发送诊断指令；

信息接收单元，用于通过电机控制器连接端口接收由电机控制器返回的诊断反馈信息；

故障定位单元，用于将所述诊断反馈信息与预存信息比对，并根据比对结果确认故障源；

所述预存信息包括：在所述电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息、所述电机控制器的输出通路预设信息、所述电机控制器的主控板内的子模块的正常状态信息、驱动板和功率板在正常状态时接收到来自所述电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息；

所述诊断指令包括：与所述电机控制器连接的***零部件的模拟输入数据、请求所述电机控制器返回存储在该电机控制器上的输出通路预设信息、请求所述电机控制器返回主控板内子模块的工作状态信息、请求所述电机控制器向驱动板和功率板发送主控预设信息；

所述诊断反馈信息包括：所述电机控制器在接收到所述模拟输入数据时生成的信息、所述电机控制器执行所述诊断指令所生成的输出通路信息、所述电机控制器的主控板内子模块的工作状态信息、所述驱动板和功率板在接收到所述主控预设信息后生成的反馈信息。

还提供一种电机控制器的故障定位***，包括依次连接的电机控制器、上述所述的故障定位装置以及故障显示面板，所述电机控制器与所述故障定位装置之间采用CAN通讯方式，所述故障定位装置与所述故障显示面板之间采用SCI通讯方式。

实施本发明的一种电机控制器的故障定位方法、装置及***，具有以下有益效果：通过电机控制器与故障定位装置的合理配合，可实现对电机控制器的故障进行快速诊断以及故障源的准确定位，并且本发明设计成本低，工作稳定可靠且效率高，非常适用于批量产品的故障维护。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种电机控制器的故障定位方法的流程图；

图2是本发明一种电机控制器的故障定位装置的结构示意图；

图3是本发明一种电机控制器的故障定位***的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1为本发明一种电机控制器的故障定位方法的流程图，该方法包括以下几个步骤：

S1：通过电机控制器连接端口向电机控制器发送诊断指令；

S2：通过电机控制器连接端口接收由电机控制器返回的诊断反馈信息；

S3：将所述诊断反馈信息与预存信息比对，并根据比对结果确认故障源。

具体地，当通过电机控制器连接端口向电机控制器发送的诊断指令为与电机控制器连接的***零部件的模拟输入数据时，即将模拟产生的电机控制器连接的***零部件输入的信息发送至电机控制器，并要求该电机控制器返回该模拟输入数据，此时通过电机控制器连接端口接收的由电机控制器返回的诊断反馈信息为电机控制器在接收到该模拟输入数据时生成的信息。

当通过电机控制器连接端口向电机控制器发送的诊断指令为请求电机控制器返回存储在该电机控制器上的输出通路预设信息时；相应地通过电机控制器连接端口接收的由电机控制器返回的诊断反馈信息为电机控制器执行所述诊断指令所生成的输出通路信息。

当通过电机控制器连接端口向电机控制器发送的诊断指令为请求电机控制器返回主控板内子模块的工作状态信息时；相应地通过电机控制器连接端口接收的由电机控制器返回的诊断反馈信息为电机控制器的主控板内子模块的工作状态信息。

当通过电机控制器连接端口向电机控制器发送的诊断指令为请求电机控制器向驱动板和功率板发送主控预设信息时；相应地通过电机控制器连接端口接收的由电机控制器返回的诊断反馈信息为驱动板和功率板在接收到主控预设信息后生成的反馈信息。该主控预设信息包括由电机控制器主控板发送的预先定义的用于诊断驱动板和功率板各子模块是否异常的一组信息。

根据上述接收到的由电机控制器返回的所有诊断反馈信息，将这些诊断反馈信息与预存信息再进行一一比对，根据比对结果即可确认故障源。其中预存信息包括：在电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息，将返回的诊断反馈信息与该预存信息进行比对，若一致，则该电机控制器的输入通路是正常的，若不一致，则可以诊断电机控制器的输入通路发生了故障。

预存信息包括电机控制器的输出通路预设信息，将返回的诊断反馈信息即电机控制器的输出通路预设信息与该预存信息进行比对，若一致，则电机控制器的输出通路正常，若不一致，则可以诊断电机控制器的输出通路发生了故障。

预存信息包括电机控制器的主控板内的子模块的正常状态信息，将返回的诊断反馈信息即电机控制器的主控板内各子模块的工作状态信息与该预存信息进行一一比对，通过返回的每一个子模块工作状态信息与相应的预存信息进行比对，根据比对结果即可诊断主控制板内各子模块工作是否异常。若一致，则工作正常，若不一致，则可以诊断具体哪一个子模块发生了故障。

预存信息包括驱动板和功率板在正常状态时接收到来自电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息，该主控预设信息为用于反映驱动板和功率板各子模块是否异常的一组信息，将返回的诊断反馈信息即驱动板和功率板在接收到主控预设信息后生成的反馈信息与该预存信息进行比对，即可根据比对结果诊断驱动板和功率板各子模块是否异常。若一致，则工作正常，若不一致，则可以诊断具体哪个子模块发生了故障。

因此，在上述步骤S3中，是当接收到所有诊断反馈信息后才进行一一比对，进而确认故障源，该方法效率较高，并可实现快速准确定位故障源。

特别地，在步骤S1之前还可以先对故障源进行一个粗略定位：通过读取电机控制器内存储的故障参考信息，即可对故障源进行一个粗略定位，即可粗略定位是电机控制器的主控板，驱动板，或是功率板发生了故障，当后续精确定位故障源时，相当于可以定位是电机控制器主控板、驱动板和功率板内的具体一个或多个子模块发生了故障，若精确定位出的故障源不在粗略定位出的故障源范围内，则需再重新进行一次精确定位，提高准确性，降低误报的几率。例如，当粗略定位出是电机控制器的驱动板发生了故障，而在后续的精确定位中没有诊断出驱动板内的某个子模块发生了故障，则需再对驱动板内的各个子模块进行诊断，即重新发送诊断指令。

上述方法还包括实时将故障源的相关信息显示在故障显示面板上，其中，相关信息指电机控制器中具体哪个子部件发生了故障，例如电机控制器的输入通路发生故障，或者电机控制器的输出通路发生故障，或者电机控制器的主控板内某一个子模块发生了故障，或者电机控制器的驱动板内某一个子模块发生故障，或者电机控制器的功率板内某一个子模块发生故障。

因此通过上述故障定位方法可实现高效快速准确定位电机控制器中的故障源，对批量产品的维护具有重大意义。

图2为本发明一种电机控制器的故障定位装置的结构示意图，该故障定位装置20可以实现外部信号的模拟至电机控制器10，同时检测电机控制器内部的故障源，包括用于通过电机控制器连接端口向电机控制器发送诊断指令的信息发送单元201，用于通过电机控制器连接端口接收由电机控制器返回的诊断反馈信息的信息接收单元202以及用于将所述诊断反馈信息与预存信息比对、并根据比对结果确认故障源的故障定位单元203。

其中，上述预存信息包括：在电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息、电机控制器的输出通路预设信息、电机控制器的主控板内的子模块的正常状态信息、驱动板和功率板在正常状态时接收到来自电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息。

诊断指令包括：与电机控制器连接的***零部件的模拟输入数据、请求电机控制器返回存储在该电机控制器上的输出通路预设信息、请求电机控制器返回主控板内子模块的工作状态信息、请求电机控制器向驱动板和功率板发送主控预设信息。

诊断反馈信息包括：电机控制器在接收到模拟输入数据时生成的信息、电机控制器执行所述诊断指令所生成的输出通路信息、电机控制器的主控板内子模块的工作状态信息、驱动板和功率板在接收到主控预设信息后生成的反馈信息。

将所有返回的诊断反馈信息与相应的预存信息进行一一比对，即可诊断电机控制器的输入通路是否发生故障，或者电机控制器的输出通路是否发生故障，或者电机控制器的主控板内某一个子模块是否发生了故障，或者电机控制器的驱动板内某一个子模块是否发生故障，或者电机控制器的功率板内某一个子模块是否发生故障。

此外，该故障定位装置20还包括用于读取电机控制器内存储的故障参考信息，根据读取的故障参考信息对故障源进行粗略定位的故障粗略定位单元(图未示)以及用于将故障源的相关信息显示在故障显示面板上的故障显示单元(图未示)。其中，故障显示单元实时通过SCI通讯将故障源的相关信息显示在故障显示面板30上，以提供直观的故障源信息给用户。并且通过故障粗略定位单元粗略定位故障源，有效避免了误报现象，提高了故障定位的准确性。

图3为本发明一种电机控制器的故障定位***的结构示意图，该故障定位***包括电机控制器10、故障定位装置20以及故障显示面板30，其中，故障定位装置20与电机控制器10之间采用CAN通讯方式，与故障显示面板30之间采用SCI通讯方式实现。

现详细介绍本发明一种电机控制器的故障定位方法、装置及***的具体工作原理如下：电机控制器的各个子部件主要为主控板、驱动板以及功率板，驱动板和功率板均与主控板硬性连接。如果发生故障，故障定位装置可以先读取电机控制器内部存储的故障参考信息，根据读取的故障参考信息对故障源进行一个粗略定位，即电机控制器中有可能主控板发生了故障，或是驱动板发生了故障，或是功率板发生了故障，这对后续主控板、驱动板或功率板内每个子模块的故障诊断提供了一个参考。

该故障定位装置可实现模拟电机控制外部信号送至电机控制器，即可诊断电机控制器的输入通路和输出通路是否发生故障。故障定位装置模拟产生与电机控制器连接的***零部件输入的信息，包括数字量和模拟量信息，通过把这些模拟输入数据发送至电机控制器，电机控制器则将在接收到该模拟输入数据时生成的信息返回给故障定位装置。

故障定位装置通过电机控制器连接端口向电机控制器发送请求电机控制器返回输出通路预设的信息，故障定位装置再接收电机控制器返回的输出通路预设信息。故障定位装置通过向电机控制器发送请求电机控制器返回主控板内各子模块的工作状态信息，并接收电机控制器返回的主控板内各子工作状态信息。

故障定位装置通过电机控制器连接端口向电机控制器发送请求电机控制器向驱动板和功率板发送主控预设信息，即由主控板发送预设信息至驱动板和功率板，该预设信息为一组用于诊断驱动板和功率板内各子模块工作是否异常的信息，故障定位装置接收驱动板和功率板在接收到主控预设信息后生成的反馈信息，也为对应的用于反映驱动板和功率板内各子模块工作状态的一组信息。

之后，故障定位装置将通过电机控制器连接端口接收的诊断反馈信息与故障定位装置预存信息进行一一比对，而且在上述过程中，均是通过CAN通讯来向电机控制器发送诊断指令以及接收电机控制器返回的诊断反馈信息。其中，诊断反馈信息包括上述电机控制器在接收到所述模拟输入数据时生成的信息、电机控制器中存储的输出通路预设信息、电机控制器的主控板内子模块的工作状态信息、驱动板和功率板在接收到主控预设信息后生成的反馈信息；预存信息包括在电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息、电机控制器执行诊断指令所生成的输出通路信息、电机控制器的主控板内的子模块的正常状态信息以及驱动板和功率板在正常状态时接收到来自电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息。

通过故障定位装置接收的电机控制器在接收到模拟输入数据时生成的信息与在电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息进行比对，若一致，则诊断出电机控制器用于接收***零部件信息的输入通路是正常的，反之异常。通过故障定位装置接收的电机控制器的输出通路预设信息与故障定位装置内部预存的电机控制器的输出通路预设信息进行比对，若一致，则电机控制器的输出通路是正常的，反之异常。通过故障定位装置接收的电机控制器的主控板内各子模块例如电子可擦除(EEPROM)模块、检测环境温度的温度检测模块等的工作状态信息，将其各自工作状态信息与故障定位装置内部预存的电机控制器的主控板内的各子模块的正常状态信息一一进行比对，若一致，则正常，反之异常。

通过故障定位装置接收的驱动板和功率板在接收到主控预设信息后生成的反馈信息与故障定位装置内部预存的驱动板和功率板在正常状态时接收到来自电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息进行比对，若一致，则正常，反之异常，该主控预设信息为一组用于诊断电机控制器驱动板和功率板各子模块是否异常的信息，其中，驱动板内的各个子模块包括控制电机的驱动模块以及电流、电压采样模块等，功率板内的每个子模块包括用于检测功率板温度的温度采样模块以及用于判断驱动信号是否异常的模块等等。因此，通过接收电机控制器的主控板、驱动板以及功率板内的每个子模块的诊断反馈信息，再与故障定位装置内部预存信息进行一一比对，然后根据比对结果准确定位故障源，具有高效率、快速以及能准确定位的特点。

而且将诊断出的故障源的相关信息通过SCI通讯实时显示在故障显示面板上，以提供直观的故障源信息给用户，即有可能上述中电机控制器的输入通路发生故障，或者电机控制器的输出通路发生故障，或者电机控制器中主控板内子模块中的某一个或多个发生故障，或者电机控制器的驱动板内某一个子模块或多个发生故障，或者电机控制器的功率板内某一个子模块或多个发生故障。

因此，通过电机控制器与故障定位装置的合理配合，可实现对电机控制器的故障进行快速诊断以及故障源的精确定位，同时本发明的故障定位方法、装置及***设计成本低，工作稳定可靠且效率高，非常适用于批量产品的故障维护，特别是低压电动车电机控制器的故障定位。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种电机控制器的故障定位方法，其特征在于，所述方法包括在故障定位装置中执行的如下步骤：

S1：通过电机控制器连接端口向电机控制器发送诊断指令；

S2：通过电机控制器连接端口接收由电机控制器返回的诊断反馈信息；

S3：将所述诊断反馈信息与预存信息比对，并根据比对结果确认故障源；

所述预存信息包括：在所述电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：与所述电机控制器连接的***零部件的模拟输入数据；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括所述电机控制器在接收到所述模拟输入数据时生成的信息；

所述预存信息包括；所述电机控制器的输出通路预设信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：请求所述电机控制器返回存储在该电机控制器内的输出通路预设信息；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括：所述电机控制器执行所述诊断指令所生成的输出通路信息；

所述预存信息包括：所述电机控制器的主控板内的子模块的正常状态信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：请求所述电机控制器返回主控板内子模块的工作状态信息；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括：所述电机控制器的主控板内子模块的工作状态信息；

所述预存信息包括：驱动板和功率板在正常状态时接收到来自所述电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息；所述步骤S1中的诊断指令包括：请求所述电机控制器向驱动板和功率板发送主控预设信息；所述步骤S2中的诊断反馈信息包括：所述驱动板和功率板在接收到所述主控预设信息后生成的反馈信息。

2.根据权利要求1所述的故障定位方法，其特征在于，所述步骤S3在接收到所有诊断反馈信息时执行。

3.根据权利要求1所述的故障定位方法，其特征在于，所述方法还包括：将故障源的相关信息显示在故障显示面板上。

4.一种电机控制器的故障定位装置，其特征在于，包括：

信息发送单元，用于通过电机控制器连接端口向电机控制器发送诊断指令；

信息接收单元，用于通过电机控制器连接端口接收由电机控制器返回的诊断反馈信息；

故障定位单元，用于将所述诊断反馈信息与预存信息比对，并根据比对结果确认故障源；

所述预存信息包括：在所述电机控制器的输入通路正常时，由该电机控制器的***零部件的正常输入产生的信息、所述电机控制器的输出通路预设信息、所述电机控制器的主控板内的子模块的正常状态信息、驱动板和功率板在正常状态时接收到来自所述电机控制器的主控板的主控预设信息时返回的状态信息；

所述诊断指令包括：与所述电机控制器连接的***零部件的模拟输入数据、请求所述电机控制器返回存储在该电机控制器上的输出通路预设信息、请求所述电机控制器返回主控板内子模块的工作状态信息、请求所述电机控制器向驱动板和功率板发送主控预设信息；

所述诊断反馈信息包括：所述电机控制器在接收到所述模拟输入数据时生成的信息、所述电机控制器执行所述诊断指令所生成的输出通路信息、所述电机控制器的主控板内子模块的工作状态信息、所述驱动板和功率板在接收到所述主控预设信息后生成的反馈信息。

5.一种电机控制器的故障定位***，其特征在于，包括依次连接的电机控制器、权4所述的故障定位装置以及故障显示面板，所述电机控制器与所述故障定位装置之间采用CAN通讯方式，所述故障定位装置与所述故障显示面板之间采用SCI通讯方式。