韋婧婧

摘 要：為解決目前診斷數據庫數據不一以及反復開發(fā)VCI系統(tǒng)問題，本文圍繞診斷系統(tǒng)一體化平臺的總體方案，設計且開發(fā)標準化的診斷數據庫、VCI系統(tǒng)、離線診斷系統(tǒng)、一體化平臺管理端，構建完善的汽車電控模塊診斷一體化平臺。經表明該平臺以及方案的應用，VCI系統(tǒng)以及離線診斷系統(tǒng)問題得以解決。

關鍵詞：汽車電控模塊診斷;一體化平臺;診斷數據庫;VCI系統(tǒng)

0 引言

目前，車輛普遍使用電控技術設置離線系統(tǒng)，用于檢測車輛下線、實時監(jiān)測車輛運行、負責診斷及刷新電控模塊的故障，但是由于汽車電控模塊中各離線診斷系統(tǒng)獨立運行，一方面導致診斷數據庫需依靠診斷通信協議獲取診斷數據，但卻無法保證數據的一致性;另一方面VCI系統(tǒng)的非標準化設計致使出現不一的VCR系統(tǒng)，增加研發(fā)及維護成本。

1 診斷系統(tǒng)一體化平臺的總體方案設計

（1）診斷系統(tǒng)一體化平臺通用硬件。診斷系統(tǒng)一體化平臺分為兩部分，一是一體化平臺通用硬件，二是一體化平臺應用軟件。首先一體化平臺中的硬件，由筆記本電腦以及通用型診斷接口設備，即VCI診斷工具組合而成。VCI診斷工具具備物理層、數據鏈路層以及網絡層功能，可以與車載網絡實現物理連接，通過數據通信連接筆記本電腦和電子控制模塊，或可重新編程電子控制模塊。VCI診斷工具采用三種通信協議，分別為ISO9141、ISO14230-4（KWP2000）、ISO15765-4（CAN）。除此之外，獨立性以及跨平臺供應為VCI診斷工具所獨有的功能特性，主要體現在一體化平臺應用軟件如需要增添新車型的診斷服務，在不改變診斷接口設備的基礎上，只需要更新診斷數據庫，便可實現診斷服務功能[1]。

（2）診斷系統(tǒng)一體化平臺應用軟件。一體化平臺應用軟件可滿足車輛需要的診斷功能，所包含的系統(tǒng)為一體化平臺管理系統(tǒng)、售后車輛故障診斷刷新系統(tǒng)、車輛綜合性能自動檢測系統(tǒng)。軟件的開發(fā)和編寫可借助 Windows開發(fā)平臺以及Visual Basic編程語言，其中一體化平臺應用軟件采用Microsoft Access數據庫，遠程服務器采用Microsoft SQL Server 數據庫。

2 診斷通信協議及診斷數據庫

（1）診斷通信協議。診斷通信協議結構如下表所示，其主要參照國際標準協議制定OSI（Open System Interconnection，開放式系統(tǒng)互聯）分層結構。診斷通信協議結構共分為七層，其中物理層負責離線診斷系統(tǒng)與電控模塊的通信波特率;數據鏈路層負責診斷通信;網絡層負責發(fā)送數據幀以及制定接收規(guī)章;會話層控制離線診斷系統(tǒng)、電控模塊且制定兩者之間的通信執(zhí)行規(guī)則、診斷會話管理時間參數;應用層針對診斷功能單元及服務做相應制定[2]。

（2）診斷數據庫。診斷數據庫錄入信息含車輛信息、通信參數、診斷服務、參數標識符、電控模塊零部件描述等目錄內容。診斷數據庫數據來源于診斷通信協議，通過診斷工具的輔助，將XML格式文件導入診斷數據庫。此外，數據庫可為離線診斷系統(tǒng)提供車輛總線類型、總線波特率、診斷服務標識符、參數標識符、公式解析因子等所需的診斷信息。

3 VCI系統(tǒng)

VCI系統(tǒng)可實現電控模塊和離線診斷系統(tǒng)之間的通信以及數據輸送功能。通過SAE J2534標準協議開發(fā)VCI系統(tǒng)中的協議轉換功能模塊、主控單片機模塊、USB、藍牙、WIFI、3G通信模塊等內容。與此同時，VCI系統(tǒng)軟件組成為四大層：通信接口層、通信實現層、應用層和系統(tǒng)核心服務層。其中，通信接口層可訪問物理通信接口;通信實現層作用于組包、封裝及拆包報文數據工作;應用層可實現系統(tǒng)參數設置、通信設置、診斷參數設置、基于CAN總線的診斷協議等功能;最后，系統(tǒng)核心服務層可服務于VCI系統(tǒng)底層和硬件管理[3]。

4 離線診斷系統(tǒng)

離線診斷系統(tǒng)分為三大部分，一是電控模塊下線檢測系統(tǒng)、二是車輛智能終端平臺，三是售后診斷及刷新系統(tǒng)。

第一，電控模塊下線檢測系統(tǒng)可改善由于不同開發(fā)供應商所導致的后期開發(fā)管理以及維護難度現象。電控模塊下線檢測系統(tǒng)可檢測電控模塊靜態(tài)檢測、電控模塊

出廠信息刷寫、傳感器在線標定及學習等項目。具體檢測流程為：首先，初始化系統(tǒng)配置信息以及VCI系統(tǒng)，車輛識別碼匹配車型信息，VCI系統(tǒng)以及電控模塊連接診斷數據庫，并在其控制下交換信息獲取檢測結果傳輸至下線檢測數據庫。第二，車輛智能終端平臺包括電控模塊、VCI系統(tǒng)、車載智能終端、移動終端、終端應用、通信網絡、云平臺以及分析系統(tǒng)，具備車輛電控模塊數據的服務，可實現與電控模塊信息交互功能。第三，售后診斷及刷新系統(tǒng)基于PC/智能手機/PAD平臺得以研發(fā)，硬件包括VCI系統(tǒng)、PC/智能手機/PAD。依靠Internet/3G網絡，便可實現自動更新、遠程協助診斷、電控模塊售后刷新做障診斷及刷新報告上傳等遠程功能。此外，系統(tǒng)可實現的功能還含車型選擇、故障碼讀取與清除、數據流讀取、電控模塊配置信息讀取、動作測試、總線監(jiān)聽等功能，適用于多種不同場合故障診斷及刷新需求。

5 診斷一體化平臺管理系統(tǒng)

診斷一體化平臺管理系統(tǒng)組成為服務器、管理端兩部分。其中服務器內不僅包含一體化平臺中各系統(tǒng)提供數據的診斷數據庫，還有線檢測數據、車輛運行數據及售后診斷數據。該系統(tǒng)可實現的功能為：獲取車型質量數據、質量信息（電控模塊出廠信息刷寫、電控模塊靜態(tài)檢測、傳感器在線標定及學習檢測項）、臺量數據、車輛線檢測結果的分析查詢處理等;診斷一體化平臺管理系統(tǒng)與車輛智能終端平臺連接，通過平臺提供的數據實時跟蹤車輛位置、運行狀況;控制售后診斷及刷新系統(tǒng)，進行用戶管理、刷新管理、統(tǒng)計與分析等功能。

6 汽車電控模塊診斷一體化平臺應用

為測試汽車電控模塊診斷一體化平臺，本文針對1.4 L排量的車輛發(fā)動機控制模塊進行實車測試，測試步驟為：第一，開展診斷通訊協議到診斷數據庫的轉換測試;第二，下線車輛綜合性能自動檢測系統(tǒng)的測試，該車型下線檢測整個過程僅用時2分鐘，提高檢測效率;第三，以線下售后服務站為試點，測試售后車輛故障診斷刷新系統(tǒng)中車輛故障診斷功能和電控模塊刷新功能，選擇正確的ECU的刷新文件（Hex文件），在不依靠人工的前提下靜待一段時間完成刷新，減低維修人員的勞動強度，提高了售后服務質量;第四，進入診斷系統(tǒng)一體化平臺管理系統(tǒng)，查詢下線車輛檢測結果和售后車輛診斷刷新記錄信息、遠程訪問生產服務器和售后服務器，測試人員管理模塊、檢測工位管理模塊等功能。經測試后，診斷系統(tǒng)一體化平臺可保持系統(tǒng)數據一致性、無需重復開發(fā)VCI系統(tǒng)，因此可實際應用[4]。

7 結論

綜上所述，本文所設計的汽車電控模塊診斷一體化平臺，包含診斷數據庫、VCI系統(tǒng)以及離線診斷系統(tǒng)等。改善汽車離線診斷系統(tǒng)弊端，使各個系統(tǒng)擁有統(tǒng)一的診斷數據，綜合管理下線檢測數據、車輛運行數據、售后診斷及刷新數據，簡化系統(tǒng)開發(fā)以及維護難度。

參考文獻：

[1]蔣建春.基于診斷協議的車身ECU在線升級系統(tǒng)的設計[J].重慶郵電大學（自然科學版），2011，23（4）：464-468.

[2]胡杰，盛祥政，李洪飛，等.基于智能手機的汽車故障診斷系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].汽車技術，2011（9）：4-10.

[3]顏伏伍，王攀，胡杰，等.基于車載總線的PC式汽車故障診斷系統(tǒng)[J].武漢理工大學學報，2011，33（5）：758-762.

[4]曹偉，蔡偉義，姚嘉凌，等.基于PC機的汽車故障診斷系統(tǒng)研究[J].南京林業(yè)大學學報（自然科學版），2010，34（1）：113-116.