專利名稱：一種用于混合動力汽車的避免并發(fā)性故障的控制系統(tǒng)故障診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由多個控制單元組成的混合動力汽車控制系統(tǒng)的避免并發(fā) 性故障的診斷方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對控制系統(tǒng)的要求越來越高，例如信號識別精度和控 制邏輯復(fù)雜程度的提高，已經(jīng)很少有一個單一的控制器能完成一套高科技系統(tǒng)的控制工 作，更多的是由多個電控單元組成的控制系統(tǒng)來共同完成該項工作。對于混合動力汽車而言，其包含了電機、電池、發(fā)動機、變速箱等多個關(guān)鍵零件，每 個零件都有其獨立的控制單元。由于各電控單元相互之間的物理連接關(guān)系非常緊密，其部 分關(guān)重特性也往往形成相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系，所以必然存在由一種故障導(dǎo)致多個控制單元連鎖 報出故障的可能性，這種故障被稱之為并發(fā)性故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種用于混合動力汽車的避免并發(fā)性故障的控制系統(tǒng)故障診斷方法， 以提高控制系統(tǒng)故障診斷的精準(zhǔn)程度。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明提供了一種可靠、準(zhǔn)確的電控單元系統(tǒng)診斷方法，所述控制系統(tǒng)是由多個電控 單元組成的混合動力汽車控制系統(tǒng)。通過從系統(tǒng)的角度進(jìn)行分析，對各電控單元的故障診 斷進(jìn)行系統(tǒng)級的調(diào)節(jié)和布置，由各控制器分別進(jìn)行初步的自診斷，最后通過主控制器對整 個系統(tǒng)的故障進(jìn)行合理的判定。所述方法耐以實現(xiàn)的診斷框架結(jié)構(gòu)如下
所述診斷框架結(jié)構(gòu)是以混合動力汽車的控制系統(tǒng)的一電控單元作為主控制器，主控制 器處于診斷結(jié)構(gòu)最頂層，負(fù)責(zé)收集自身和控制系統(tǒng)的其他電控單元的故障信息，并對故障 信息進(jìn)行分析判定，形成精準(zhǔn)的判定結(jié)果通過診斷接口對外輸出；以控制系統(tǒng)的其他各電 控單元處于診斷結(jié)構(gòu)第2層，負(fù)責(zé)對自身的各關(guān)鍵特性做出診斷，并向主控制器輸出診斷 結(jié)果；以具備自診斷功能的芯片等設(shè)備處于診斷結(jié)構(gòu)第3層，也就是最底層，負(fù)責(zé)將自診斷 結(jié)果及時通報給各自所在的電控單元；所述主電控單元與其他電控單元形成總線關(guān)系，對 外界預(yù)留診斷接口。所述診斷方法的具體步驟如下
當(dāng)汽車發(fā)生故障時，故障模塊通過自身的診斷時序和診斷條件控制，依次向主控制模 塊發(fā)送故障信息，主控制模塊根據(jù)故障信息到達(dá)的先后順序，以最先報出故障的電控單元 為準(zhǔn)，記錄該電控單元所發(fā)出的故障代碼，并通過診斷接口對外輸出；
采用發(fā)明方法可以實現(xiàn)對由多個電控單元組成的混合動力汽車電控系統(tǒng)的精確故障 診斷功能，通過前期的合理規(guī)劃和對關(guān)聯(lián)特性的合理識別，使得由非自身故障引發(fā)的故障誤報率降低到一個可以接受的范圍內(nèi)，提高了控制系統(tǒng)故障診斷的精準(zhǔn)程度。按照該方法 設(shè)計的控制系統(tǒng)診斷策略，可以保證其診斷正確率達(dá)到95%以上。


圖1 控制系統(tǒng)電器連接關(guān)系示意圖。圖2 控制系統(tǒng)層次關(guān)系和各層次功能示意圖。圖3 舉例控制系統(tǒng)連接示意圖。圖4 主控制器故障時序處理MATLAB模型。
具體實施例方式以下具體說明本發(fā)明方法的具體實現(xiàn)。1)設(shè)計自下而上的系統(tǒng)診斷框架結(jié)構(gòu)
為減少控制系統(tǒng)的對外接口，控制系統(tǒng)應(yīng)該首先確認(rèn)一個電控單元為主控制器。主控 制器處于診斷結(jié)構(gòu)最頂層，負(fù)責(zé)收集自身和其他電控單元的故障信息，并對其進(jìn)行分析判 定，形成精準(zhǔn)的判定結(jié)果通過診斷接口對外輸出。其他各電控單元處于診斷結(jié)構(gòu)第2層，負(fù) 責(zé)對自身的各關(guān)鍵特性做出診斷，并向主控制器輸出診斷結(jié)果。具備自診斷功能的芯片等 設(shè)備處于診斷結(jié)構(gòu)第3層，也就是最底層，負(fù)責(zé)將自診斷結(jié)果及時通報給各自所在的電控 單元。主電控單元與其他電控單元形成總線關(guān)系，對外界預(yù)留診斷接口，電器連接關(guān)系如圖 1所示，各電控單元的層次關(guān)系和各層次的責(zé)任如圖2所示。2)根據(jù)各電控單元設(shè)計各自診斷范疇
由于各電控單元對自身的關(guān)重特性關(guān)注點不同，根據(jù)各自的功能需求，為各電控單元 量身定做各自的診斷范疇，使其能夠完整的診斷出自身可診斷的故障類型。3)統(tǒng)計各電控單元自診斷細(xì)節(jié)信息
本環(huán)節(jié)為決定整個系統(tǒng)診斷策略成功與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)盡可能地搜集各電控單元所 使用的診斷方法、診斷參數(shù)和故障判定觸發(fā)條件，以便進(jìn)行后續(xù)的系統(tǒng)級規(guī)劃設(shè)計。4)分析細(xì)節(jié)信息并盡可能規(guī)避并發(fā)性診斷情況發(fā)生
根據(jù)上一環(huán)節(jié)中調(diào)查得到的三方面信息，首先區(qū)分出由于其他電控單元的關(guān)聯(lián)特性所 可能引發(fā)的非自身故障類型，分析其診斷參數(shù)和故障判定觸發(fā)條件，合理地做出調(diào)整，使其 形成具備可靠先后邏輯關(guān)系的診斷時序。梳理診斷時序時應(yīng)更多地考慮受控單元的主導(dǎo)方 是誰，取消重復(fù)診斷對系統(tǒng)的可靠性會構(gòu)成什么樣的影響等相關(guān)信息。在這個基礎(chǔ)上，再次 清理各電控單元向主控制器報出的故障類型，并形成具備唯一對應(yīng)關(guān)系的故障代碼清單。5)完善主控制器診斷分析策略
主控制器的診斷分析策略要合理規(guī)劃出故障等級，針對不同的故障等級系統(tǒng)將采取不 同的響應(yīng)方式對系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于在前一環(huán)節(jié)已經(jīng)對控制器報出故障的時序進(jìn) 行了合理的調(diào)節(jié)，所以在多個控制器先后報出故障時，以最先報出故障的電控單元為準(zhǔn)，記 錄該電控單元所發(fā)出的故障代碼，并通過診斷接口對外輸出。下面以一套簡單的控制系統(tǒng)為例對本方法的實施進(jìn)行詳細(xì)說明。電噴控制單元ECU、車身控制單元BCM和變速箱控制單元TCU形成了一套控制系 統(tǒng)。E⑶和BCM之間的電路通過BCM控制繼電器導(dǎo)通，E⑶和TCU之間共享一組轉(zhuǎn)速信息，轉(zhuǎn)速具體數(shù)值由ECU控制。三者關(guān)系參考圖3?，F(xiàn)在開始為該系統(tǒng)按照本發(fā)明的提供的方 法進(jìn)行診斷系統(tǒng)設(shè)計。 首先，因為E⑶和BCM、TCU之間都存在物理連接關(guān)系，所以我們選定了 E⑶作為整 個控制系統(tǒng)的主控制器。由ECU來完成診斷分析和數(shù)據(jù)存儲功能。
權(quán)利要求
一種用于混合動力汽車的避免并發(fā)性故障的控制系統(tǒng)故障診斷方法，所述方法耐以實現(xiàn)的診斷框架結(jié)構(gòu)如下所述診斷框架結(jié)構(gòu)是以混合動力汽車的控制系統(tǒng)的一電控單元作為主控制器，主控制器處于診斷結(jié)構(gòu)最頂層，負(fù)責(zé)收集自身和控制系統(tǒng)的其他電控單元的故障信息，并對故障信息進(jìn)行分析判定，形成精準(zhǔn)的判定結(jié)果通過診斷接口對外輸出；以控制系統(tǒng)的其他各電控單元處于診斷結(jié)構(gòu)第2層，負(fù)責(zé)對自身的各關(guān)鍵特性做出診斷，并向主控制器輸出診斷結(jié)果；以具備自診斷功能的芯片等設(shè)備處于診斷結(jié)構(gòu)第3層，也就是最底層，負(fù)責(zé)將自診斷結(jié)果及時通報給各自所在的電控單元；所述主電控單元與其他電控單元形成總線關(guān)系，對外界預(yù)留診斷接口；所述診斷方法的具體步驟如下當(dāng)汽車發(fā)生故障時，故障模塊通過自身的診斷時序和診斷條件控制，依次向主控制模塊發(fā)送故障信息，主控制模塊根據(jù)故障信息到達(dá)的先后順序，以最先報出故障的電控單元為準(zhǔn)，記錄該電控單元所發(fā)出的故障代碼，并通過診斷接口對外輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力汽車的避免并發(fā)性故障的控制系統(tǒng)故障診斷 方法，其特征在于所述診斷時序和診斷條件是根據(jù)各電控單元所使用的診斷方法、診斷參 數(shù)和故障判定觸發(fā)條件這三方面信息，首先區(qū)分出由于其他電控單元的關(guān)聯(lián)特性所可能引 發(fā)的非自身故障類型，分析其診斷參數(shù)和故障判定觸發(fā)條件，合理地做出調(diào)整，使其形成具 備可靠先后邏輯關(guān)系的診斷時序。
全文摘要
一種用于混合動力汽車的避免并發(fā)性故障的控制系統(tǒng)故障診斷方法，所述方法采用是由多個電控單元組成的混合動力汽車控制系統(tǒng)，診斷方法的具體過程是當(dāng)汽車發(fā)生故障時，故障模塊通過自身的診斷時序和診斷條件控制，依次向主控制模塊發(fā)送故障信息，主控制模塊根據(jù)故障信息到達(dá)的先后順序，以最先報出故障的電控單元為準(zhǔn)，記錄該電控單元所發(fā)出的故障代碼，并通過診斷接口對外輸出。本方法可實現(xiàn)對由多個電控單元組成的混合動力汽車電控系統(tǒng)的精確故障診斷功能，使得由非自身故障引發(fā)的故障誤報率降低到一個可以接受的范圍內(nèi)，提高控制系統(tǒng)故障診斷的精準(zhǔn)程度。
文檔編號B60W50/02GK101941439SQ20101029051
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者刁楷, 周安健, 張猛, 洪偉 申請人:重慶長安汽車股份有限公司;重慶長安新能源汽車有限公司