CN114326659A - 一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法，其中，汽车电子控制单元故障诊断的方法包括:获取汽车电子控制单元的检测信号，将所述检测信号填入预设的数据表格中；通过故障关联信息对所述数据表格进行拆分，获取数据片段集，所述故障关联信息包括故障名称和故障等级，所述数据片段集中的数据片段与预设的故障反馈策略相对应；通过所述数据片段对当前的检测信号进行对比，确定所述检测信号出现异常的故障关联信息；结合对应的故障诊断***执行该故障诊断的方法，缩短了汽车电子控制单元故障诊断软件的开发周期，同时提高汽车电子控制单元的软件开发质量。

Description

一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法

技术领域

本发明属于汽车电子控制单元的技术领域，尤其涉及一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法。

背景技术

随着汽车工业的不断发展，汽车电子控制单元时刻都在更新换代，从而使得汽车电子控制单元故障也因车而异，在汽车电子控制单元开发过程中诊断功能是最为基础的部分之一，车辆上通常有着上百个汽车电子控制单元的控制端，如何用一种统一且高效的方式读取故障信息，定位故障点是首先要解决的问题。

现有技术中，汽车电子控制单元的故障诊断模型是通过手工搭建的，但汽车电子控制单元的故障诊断模型接口信号较多，一方面造成工程师工作量大，另一方面在搭建过程中非常容易出错，同时工作效率比较低，导致最终软件开发的缺陷颇多。

发明内容

本发明提供一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法,以缩短汽车电子控制单元的故障诊断软件开发周期，提高软件开发质量。

为实现上述目的，本发明的一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法的具体技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种汽车电子控制单元故障诊断方法，包括以下步骤：

获取汽车电子控制单元的检测信号，将所述检测信号填入预设的数据表格中；

通过故障关联信息对所述数据表格进行拆分，获取数据片段集，所述故障关联信息包括故障名称和故障等级，所述数据片段集中的数据片段与预设的故障反馈策略相对应；

通过所述数据片段对当前的检测信号进行对比，确定所述检测信号出现异常的故障关联信息。

可选的，当所述数据片段集的数据片段与预设的故障反馈策略相对应时，获取故障关联信息的故障等级，并将所述故障等级与所述故障反馈策略进行映射；

根据所述故障关联信息获取预设的故障码，所述故障码与所述检测信号相对应，将所述故障码与所述故障等级进行映射。

可选的，通过所述故障码定位所述检测信号，获取对应的故障等级,并响应所述故障等级对应的故障反馈策略。

可选的，当无法通过故障码定位故障时，通过故障反馈策略的控制表现，判断所述控制表现与所述检测信号的关系，获取对应的汽车电子控制单元检测信号。

可选的，所述故障名称包括分类标志，根据预设的分类标准，将所述分类标志与所述检测信号相对应，所述分类标志包括子类标志，根据所述子类标志对同一类型的所述检测信号再次分类。

第二方面，本申请提供一种汽车电子控制单元故障诊断***，包括：

预处理单元，用于统计汽车电子控制单元的检测信号；

故障诊断单元，用于对获取到的检测信号进行分析整理，所述故障诊断单元与所述预处理单元信号连接；

故障定位单元，用于对比所述故障诊断单元分析整理的结果，所述故障诊断单元与所述故障诊断单元信号连接。

可选的，所述故障诊断单元设置有总线传输通道和云端传输通道，所述故障诊断单元分别与所述总线传输通道和所述云端传输通道信号连接，车身控制器通过所述总线传输通道获取检测信号，云端服务器通过所述云端传输通道获取检测信号。

可选的，所述故障定位单元包括模型生成单元，所述模型生成单元包括选择界面和多个模型界面，所述选择界面设置有多个选择按钮，多个所述模型界面和多个所述选择按钮一一对应，所述选择按钮与相应的模型界面信号连接。

可选的，所述模型界面包括数据模型界面和图像模型界面,所述数据模型界面包括所述检测信号各个数据片段信息的显示窗口以及数据处理结果显示窗口。

可选的，所述故障定位单元还包括建模规范检查子单元，所述选择界面还设置有模型规范检查按钮，所述模型规范检查按钮与所述模型生成单元信号连接。

本发明的一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法至少具有以下优点：通过所述数据片段集对当前的故障信号进行对比的方式，可快速确定故障信号出现异常的故障关联信息，从而提高汽车电子控制单元的开发效率。

附图说明

图1是本申请实施例汽车电子控制单元故障诊断方法的流程图；

图2是本申请实施例故障等级与故障反馈策略的映射关系图；

图3是本申请实施例故障等级与故障码的映射关系图；

图4是本申请实施例汽车电子控制单元故障诊断***整体结构示意图；

图5是本申请实施例故障诊断单元通讯连接关系示意图；

图6是本申请实施例自动生成诊断模型工具的软件界面示意图。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，本文所描述的示范性实施例应当仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。对每个示范性实施例中的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其他示范性实施例中类似的特征或方面。

参考附图提供上述描述，以助于对权利要求所限定的本发明的各种实施例的全面理解。其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例做出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

下文的描述和权利要求中所使用的术语和词语不限于书面的含义，而是仅由发明人使用以允许对本发明的清楚和一致的理解。相应地，对本领域技术人员显而易见的是，提供对本发明的各种实施例的下列描述，仅是为了解释的目的，而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本发明。

贯通本申请文件的说明书和权利要求，词语“包括”和“含有”以及词语的变型，例如“包括有”和“包括”意味着“包含但不限于”，而不意在(且不会)排除其他部件、整体或步骤。

结合本发明的特定的方面、实施例或示例所描述的特征、整体或特性将被理解为可应用于本文所描述的任意其他方面、实施例或示例，除非与其不兼容。

应当理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代，除非上下文明确地另有其他规定。在本发明中，表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。例如，“A或B”可以包含A或者B，或可以包含A和B两者。

本发明中所使用的术语集仅是为了描述特定实施例的目的，而并非意在限制本发明。除非另有限定，本文中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本申请所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。还应理解的是，术语(比如常用词典中限定的那些术语)，应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样限定。

在汽车电子控制单元的软件开发过程中，需要多次迭代更新软件，其中软件开发过程中，对汽车电子控制单元进行检测诊断是必不可少的一步，通过检测结果的反馈，适应性的修复软件开发的漏洞，在该过程中，会将汽车电子控制单元的检测数据进行统计建模，目前的建模方式是通过手工搭建的，但是汽车电子控制单元的检测信号较多，一方面造成工程师工作量大，另一方面容易出错，导致工作效率低。

本发明提供一种汽车电子控制单元故障诊断***及方法，解决基于手工建模存在的问题，可应用于汽车电子控制单元的开发中，对汽车电子控制单元的各个节点进行检测后，将检测信号进行统计，将数据拆分整合生成不同的数据模型，针对性的获取开发需求的数据模型，通过模型直观的展示汽车电子控制单元的故障信息和软件开发漏洞，同时，通过汽车电子控制单元的仿真软件的反馈，预设多种故障反馈策略，模拟汽车电子控制单元实际故障时，采取对汽车相应结构的控制策略，以确保汽车电子控制单元的使用安全性和可靠性，有效的提高汽车电子控制单元的开发质量，以及减少了开发过程中出错的几率，如图1所示，其中，汽车电子控制单元诊断得方法包括以下步骤：

S1、获取汽车电子控制单元的检测信号，将所述检测信号填入预设的数据表格中；

S2、通过故障关联信息对所述数据表格进行拆分，获取数据片段集，所述故障关联信息包括故障名称和故障等级，所述数据片段集中的数据片段与预设的故障反馈策略相对应；

S3、通过所述数据片段对当前的检测信号进行对比，确定所述检测信号出现异常的故障关联信息。

具体的，在步骤S1中，示例性地说明，预设数据表格，根据故障检测装置的检测结果，将检测信号的结果填入数据表格中，对于每个检测信号设置不同的名称，在表格中设置每个检测信号的名称填写单元，以及该检测信号的检测结果对应的填写单元，其中，检测结果包括检测序号、故障等级以及各个检测节点的标记。

统计好数据表格后，对数据表格中的数据进行拆分整理，并将拆分后的数据按照预设的条件进行处理，在步骤S2中，示例性地说明，数据表格的拆分工具可以是基于MATLAB软件进行的，将数据表格的内容导入MATLAB中，根据汽车电子控制单元的开发需求在MATLAB中预设好数据表格的拆分依据，根据拆分依据将数据表格拆分成多个数据片段，其中拆分依据可以是根据故障关联信息进行拆分，比如根据检测信号的类型进行拆分、根据检测信号中的故障名称进行拆分以及根据检测信号中的故障等级进行拆分等；根据多个拆分结果，提取不同数据片段的内容，再通过MATLAB设置对应数据片段内容的表现方式，其表现方式可以是将数据处理分析后通过结果反馈的方式，表现方式还可以数据模型展示的方式，从而提高数据的可读性，同时便于对数据内容进行分析整理。

数据表格拆分后形成数据片段集，将数据片段集中的部分数据片段与预设的故障反馈策略相对应，例如，故障等级与故障反馈策略相对应、检测信号的名称与故障反馈策略相对应，具体而言，检测信号中检测到的故障达到故障等级对应的程度时，汽车电子控制单元就会采取对应得控制措施，以减少故障扩展的几率，同时提高汽车的使用安全性，故障反馈策略作为汽车电子控制单元对应的控制措施，包括无处理、提示、限速、限扭、零扭、禁增程、禁ADAS功能、延时下电和紧急下电。

对于故障等级与预设的故障反馈策略的对应关系，如图2所示，示例性地说明，其对应方式具体包括：当故障等级为一级时，汽车电子控制单元采取无处理的控制；当故障等级为二级时，汽车电子控制单元采取***提示的控制，例如，通过汽车的液晶屏文字提示或点亮故障灯；当故障等级为三级时，汽车电子控制单元采取限速/限扭/零扭/禁增程/禁ADAS功能的控制，以及***提示；当故障等级为四级时，汽车电子控制单元采取延时下电的控制，例如，延时一段时间，使车速降到安全车速以内再对汽车电子控制单元进行下电，同时采取***提示；当故障等级为五级时，汽车电子控制单元采取紧急下电的控制，马上断开电池继电器，同时采取***提示；汽车电子控制单元的实际开发过程中，可通过上述故障反馈策略对软件进行适应性的调试，以提高汽车电子控制单元的使用安全性和可靠性。

为了快速定位故障和软件漏洞，根据检测信号数据表格拆分后的数据片段，确定检测信号中故障信号的故障关联信息，在步骤S3中，示例性地说明，通过各个数据片段结果，结合步骤S2的多种表现形式，以不同数据结构的形式体现数据表格的统计内容和分析结果，例如，通过故障等级的数据片段获取故障的严重程度，通过故障分类的数据片段获取相关类型中某一种类的故障出现的频次更高等，便于开发过程中针对性的对关联故障和软件漏洞的优化。

为了进一步提高汽车电子控制单元软件开发效率，在一些实施例中，在故障信号检测过程中自动生成故障码，如图3所示，示例性地说明，预设故障码范围1-1000，故障码与汽车电子控制单元出现的故障一一对应，且故障码的具体数值根据检测信号中的故障信号定义，同时故障码与故障等级相对应，故障码为1-50时，对应的故障等级为五级；故障码为51-150时，对应的故障等级为四级；故障码为151-400时，对应的故障等级为三级；故障码为401-700时，对应的故障等级为二级，并储存对应故障码；故障码为701-1000时，对应的故障等级为一级，并储存对应故障码；通过故障码可以直观的看出，故障码的数值越低时故障等级越高，在后期故障排查的过程中，通过汽车电子控制单元的故障码设定，可以缩短故障排查的范围和时间，便于工作人员快速追溯故障源头。

在一些实施例中，当无法通过故障码定位故障时，例如，无法解析故障码的含义时，可以通过故障反馈策略的控制表现，判断控制表现与检测信号的关系，从而获取对应的汽车电子控制单元的故障信号；根据故障信号对应的故障反馈策略，在无法对故障进行定位时，根据车辆汽车电子控制单元已做出的故障反馈策略，获取该故障信号的故障关联信息，同时，还可以根据该过程反证故障码定位的故障信号是否准确，从而减小出错的几率，提高开发效率。

为了更快的定位故障信息，在一些实施例中，将多个检测信号中的故障信号进行分类设置，预设故障信号的分类标准，使得每个故障信号都有对应的类型，故障信号的类型包括动力域故障、底盘域故障、硬件故障和低压类故障，在故障信号关联的故障名称中设置分类标志，例如，动力域故障类的检测盒信号名称的前缀设置为g_FDEV。

故障分类标志包括子类标志，子类标志用于体现故障信号的属性，例如，故障信号的属性为通信类，同样通信类信号也在故障名称中体现，通信类故障名称的后缀设置为MisMsgErr；通过故障信号的分类设置，在排查故障和代码漏洞时，可快速并有效的缩小排查范围，从而更快的定位故障和漏洞，提高汽车电子控制单元的开发效率。

如图4所示，提供一种汽车电子控制单元故障诊断***，适用上述汽车电子控制单元故障诊断方法，包括：

预处理单元，用于统计汽车电子控制单元的检测信号；

故障诊断单元，用于对获取到的检测信号进行分析整理，所述故障诊断单元与所述预处理单元信号连接；

故障定位单元，用于对比所述故障诊断单元分析整理的结果，所述故障诊断单元与所述故障诊断单元信号连接。

其中预处理单元可以是基于Windows***建立的数据表格，将多个检测信号填入建立的表格中，并对数据表格中的数据进行维护。

故障诊断单元可以基于MATLAB软件建立，将预处理单元的数据导入MATLAB中，在MATLAB中设置数据的拆分依据，对数据进行拆分、统计等处理。

故障定位单元包括模型生成单元，模型生成单元包括选择界面和多个模型界面，多个模型界面与多个数据片段相关联，选择界面和多个模型界面都可是基于MATLAB设计，在选择界面上设置多个选择按钮，选择按钮包括故障等级按钮、故障反馈策略按钮、故障分类统计按钮和故障码按钮，模型按钮包括故障等级模型、故障码模型、故障反馈策略模型和故障分类模型，多个选择按钮与对应的模型界面信号连接，具体的，通过故障诊断单元的处理，将数据片段与故障反馈策略的结果相对应，再将对应结果以模型界面的方式体现出来，模型界面包括多个显示窗口，每个显示窗口对应不同的数据片段信息，以及数据片段的统计结果显示，例如，通过点击故障等级的生成按钮，故障等级和对应的故障反馈策略以模型的方式呈现出来，从而快速的获取当前各个检测信号中故障信号对应的故障等级，以及故障等级对应的故障反馈策略，故障模型的可以是以柱状统计图模型的方式体现。

为了提高模型的规范性和可靠性，在一些实施例中，故障定位单元还设置有建模规范检查子单元，在选择界面设置模型规范检查按钮，模型规范检查按钮与模型生成单元信号连接，在模型生成前可以点击模型规范检查按钮对各个模型进行规范性检查，同时，点击模型规范性检查按钮后，生成模型的检查报告，其中模型规范性检查的标准可以是基于Advisor进行设计的。

如图5所示，为了提高汽车电子控制单元故障诊断***的使用便捷性，在一些实施例中，故障诊断单元设置有总线传输通道和云端传输通道，故障诊断模块分别与总线传输通道和云端传输通道信号连接，其中，车身控制器通过总线传输通道获取检测信号，云端服务器通过云端传输通道获取检测信号，使用时，通过总线传输通道件汽车电子控制单元的检测信号以及检测信号的诊断结果发送至车身控制，车身控制再根据检测信号的诊断结果相应的对汽车关联设施进行控制，另一方面通过云端传输通道将检测信号以及检测信号的诊断结果发送至云端服务器，从而可以通过网络获取车辆汽车电子控制单元的检测信号和检测信号的诊断结果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车电子控制单元故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取汽车电子控制单元的检测信号，将所述检测信号填入预设的数据表格中；

通过故障关联信息对所述数据表格进行拆分，获取数据片段集，所述故障关联信息包括故障名称和故障等级，所述数据片段集中的数据片段与预设的故障反馈策略相对应；

通过所述数据片段对当前的检测信号进行对比，确定所述检测信号出现异常的故障关联信息。

2.根据权利要求1所述的汽车电子控制单元故障诊断方法，其特征在于，当所述数据片段集的数据片段与预设的故障反馈策略相对应时，获取故障关联信息的故障等级，并将所述故障等级与所述故障反馈策略进行映射；

根据所述故障关联信息获取预设的故障码，所述故障码与所述检测信号相对应，将所述故障码与所述故障等级进行映射。

3.根据权利要求2所述的汽车电子控制单元故障诊断方法，其特征在于，通过所述故障码定位所述检测信号，获取对应的故障等级，并响应所述故障等级对应的故障反馈策略。

4.根据权利要求3所述的汽车电子控制单元故障诊断方法，其特征在于，当无法通过故障码定位故障时，通过故障反馈策略的控制表现，判断所述控制表现与所述检测信号的关系，获取对应的汽车电子控制单元检测信号。

5.根据权利要求1所述的汽车电子控制单元故障诊断方法，其特征在于，所述故障名称包括分类标志，根据预设的分类标准，将所述分类标志与所述检测信号相对应，所述分类标志包括子类标志，根据所述子类标志对同一类型的所述检测信号再次分类。

6.一种汽车电子控制单元故障诊断***，其特征在于，包括

预处理单元，用于统计汽车电子控制单元的检测信号；

故障诊断单元，用于对获取到的检测信号进行分析整理，所述故障诊断单元与所述预处理单元信号连接；

故障定位单元，用于对比所述故障诊断单元分析整理的结果，所述故障诊断单元与所述故障诊断单元信号连接。

7.根据权利要求6所述的汽车电子控制单元故障诊断***，其特征在于，所述故障诊断单元设置有总线传输通道和云端传输通道，所述故障诊断单元分别与所述总线传输通道和所述云端传输通道信号连接，车身控制器通过所述总线传输通道获取检测信号，云端服务器通过所述云端传输通道获取检测信号。

8.根据权利要求6所述的汽车电子控制单元故障诊断***，其特征在于，所述故障定位单元包括模型生成单元，所述模型生成单元包括选择界面和多个模型界面，所述选择界面设置有多个选择按钮，多个所述模型界面和多个所述选择按钮一一对应，所述选择按钮与相应的模型界面信号连接。

9.根据权利要求8所述的汽车电子控制单元故障诊断***，其特征在于，所述模型界面包括数据模型界面和图像模型界面,所述数据模型界面包括所述检测信号各个数据片段信息的显示窗口以及数据处理结果显示窗口。

10.根据权利要求8所述的汽车电子控制单元故障诊断***，其特征在于，所述故障定位单元还包括建模规范检查子单元，所述选择界面还设置有模型规范检查按钮，所述模型规范检查按钮与所述模型生成单元信号连接。

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