于蘭 李志平 辛明華 周能輝

（天津清源電動(dòng)車輛有限責(zé)任公司）

目前，世界范圍內(nèi)都在推動(dòng)電動(dòng)汽車技術(shù)的研究與使用，但在電動(dòng)汽車的使用過程中，由于其控制系統(tǒng)部分比傳統(tǒng)汽車復(fù)雜，故障診斷需要綜合電池、電機(jī)及整車的參數(shù)來進(jìn)行綜合判斷，目前還依賴于有經(jīng)驗(yàn)的工程師到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行診斷與維修，因此汽車故障診斷技術(shù)應(yīng)用而生。文章詳細(xì)闡述了一種集本地和遠(yuǎn)程診斷于一體的手持式故障診斷儀，該診斷儀參考了ISO和SAE的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。

1 故障診斷儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

1.1 結(jié)構(gòu)

圖1示出電動(dòng)汽車用手持式故障診斷儀的系統(tǒng)架構(gòu)圖。由圖1可以看出，該診斷儀的系統(tǒng)架構(gòu)及工作方式為：手持式故障診斷儀通過CAN總線讀取電動(dòng)汽車ECU單元中的故障碼，現(xiàn)場(chǎng)維修人員可以選擇是否將該故障碼通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器。如果選擇不發(fā)送，現(xiàn)場(chǎng)人員則根據(jù)故障碼對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的故障進(jìn)行診斷排查，故障排除后清除ECU單元中的故障碼，如果選擇遠(yuǎn)程故障診斷，現(xiàn)場(chǎng)維修人員需等待遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器返回給現(xiàn)場(chǎng)維修人員的維修意見，從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員的工作。

1.2 功能

1.2.1 本地和遠(yuǎn)程診斷功能

該診斷儀讀取電動(dòng)汽車ECU單元中的故障碼，現(xiàn)場(chǎng)維修人員通過故障診斷儀的顯示屏幕讀取故障碼，通過該故障碼確定故障的部位或故障級(jí)別，對(duì)故障進(jìn)行檢查排除。同時(shí)將該故障碼及故障處理方式通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程發(fā)送給遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器，用于指導(dǎo)其它遠(yuǎn)程故障診斷，同時(shí)清除ECU單元中的故障碼。如果現(xiàn)場(chǎng)維修人員讀取的故障碼不能進(jìn)行故障排除，可將該故障碼上傳至遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器，遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器將診斷數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)于該故障碼的診斷信息反饋給現(xiàn)場(chǎng)人員，現(xiàn)場(chǎng)人員通過該信息進(jìn)行故障診斷。

1.2.2 本地和遠(yuǎn)程標(biāo)定功能

本地和遠(yuǎn)程標(biāo)定功能類似于本地和遠(yuǎn)程故障診斷功能，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)維修人員對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，可以通過手持式故障診斷儀的標(biāo)定功能對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，如果對(duì)一些標(biāo)定參數(shù)不能確定，可以請(qǐng)求遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程標(biāo)定協(xié)助。

2 硬件系統(tǒng)架構(gòu)

圖2示出該故障診斷儀硬件系統(tǒng)架構(gòu)圖。由圖2可以看出，該診斷儀的硬件電路設(shè)計(jì)，主要包括CPU控制與外圍電路設(shè)計(jì)、CAN網(wǎng)絡(luò)接口電路設(shè)計(jì)、可靠性保障電路設(shè)計(jì)及電源電路設(shè)計(jì)等。

手持式故障診斷儀通過電源電路給整車設(shè)備供電，并通過CAN網(wǎng)絡(luò)接口讀取ECU單元的故障碼，該故障碼可以通過USB接口進(jìn)行存儲(chǔ)，也可以通過無線通信模塊發(fā)送給故障診斷服務(wù)器。

3 軟件系統(tǒng)架構(gòu)

基于無線通信的電動(dòng)汽車用手持式故障診斷儀的軟件系統(tǒng)架構(gòu)，包括手持式故障診斷儀與遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器軟件架構(gòu)兩部分。

圖3示出手持式故障診斷儀軟件架構(gòu)圖。由圖3可以看出，該診斷儀軟件架構(gòu)包括：讀取和清除故障碼、診斷數(shù)據(jù)庫和軟件升級(jí)等。其中軟件和診斷數(shù)據(jù)庫升級(jí)以及請(qǐng)求遠(yuǎn)程標(biāo)定功能均需在無線通信功能使用的情況下才可以使用，否則該手持式故障診斷儀僅僅是由現(xiàn)場(chǎng)使用人員操作的一款診斷設(shè)備。

遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器的軟件系統(tǒng)為了配合手持式故障診斷儀的使用，主要包括：遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程標(biāo)定、手持式故障診斷儀診斷數(shù)據(jù)庫升級(jí)、軟件升級(jí)以及自身的數(shù)據(jù)庫升級(jí)與更新。

軟件系統(tǒng)的總流程，如圖4所示。通過圖4可以看出，該軟件有診斷、升級(jí)及標(biāo)定模式3種。這3種模式是互斥的關(guān)系，現(xiàn)場(chǎng)人員需根據(jù)具體情況對(duì)功能進(jìn)行選擇。

4 結(jié)論

文章基于無線通信的電動(dòng)汽車用手持式故障診斷儀的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高效率的診斷和排除故障。該設(shè)計(jì)在提高工作效率的同時(shí)，大大縮短了維修人員的培訓(xùn)周期，由于其設(shè)計(jì)的先進(jìn)性及功能的多樣性，有利于節(jié)省電動(dòng)汽車保養(yǎng)及維修方面的人力、物力及時(shí)間。