[发明专利]一种基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断系统和诊断方法

权利要求书

1.一种基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断系统，其特征在于：包括：

1)故障诊断接口，通过诊断接口将车载CANopen网络与信息采集模块相连；

2)信息采集模块，用于各个电子控制单元ECU与主控制模块CANopen网络通讯；

3)存储模块，用于存储程序、CANopen通讯协议、车型信息以及故障信息；

4)液晶显示模块，用于显示故障指示灯，详细的故障信息及车辆实时数据的监测显示；

5)语音报警模块，用于故障信息的声音提示及警报；

6)触摸屏及键盘模块，用于显示界面的切换，实现人机交互；

7)主控制模块，是整个系统的核心，采用TI公司的ARM926EJ-S内核的TMS320DM355为主控芯片，该模块通过运行存储模块中的程序和CANopen协议，可接收信息采集模块的CANopen报文，实现对整车CANopen网络的管理以及对CANopen报文的解析，获取到故障信息及车辆实时数据，将故障信息放入存储模块，将显示内容送液晶显示模块同时将故障报警信息送语音报警模块进行声音提示，以及接收触摸屏及键盘模块的人机交互信息；

8)电源模块，用于为整个系统供电；

本系统通过故障诊断接口与车载CANopen网络系统相连接。存储模块、液晶显示模块、语音报警模块、触摸屏及键盘模块、信息采集模块分别与主控模块交互连接。

2.根据权利要求1所述的基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断系统，其特征在于：根据不同的故障级别，在液晶显示模块中，故障显示界面中不同颜色指示灯分别闪烁。最严重的一类，只要发生一次就触发红色指示灯闪烁；次严重的一类故障，只有在连续的两次行驶过程中发生才使黄色指示灯闪烁；瞬时轻微故障，绿色指示灯闪烁。

3.根据权利要求1所述的基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断系统，其特征在于：系统检测到严重故障时，通过CANopen网络控制发动机管理系统和自动变速箱控制模块，限制发动机转速，将车速限制在10km/H。

4.一种基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断方法，其特征在于包括：以CANopen高层协议作为混合动力汽车总线协议，根据制定的针对混合动力汽车的CANopen故障诊断通信规范，对混合动力汽车进行车载故障诊断；具体采用如下步骤：

1)在整个汽车网络中，车载故障诊断系统作为CANopen主站，车载电子控制单元ECU都为从节点；故障诊断系统中CANopen设备的故障信息存储在对象字典中，每一个标准的故障码都对应一个对象字典项；当故障发生时，车载诊断系统利用应急报文，该应急报文中包含当前发生故障的故障信息所存放的对象字典的索引和子索引，去触发一个SDO(服务数据对象)，来读取此故障所对应对象字典项的故障诊断信息；

2)故障诊断系统通过解析SDO报文，获取故障诊断信息；故障信息包括故障码、故障级别、冻结帧三部分，故障码中包含汽车电控系统代号、故障所在子系统代号、故障代码；系统会根据故障的级别报警，同时将获取的故障信息存入数据存储管理单元中；

3)数据存储管理单元存储有：汽车当前正在发生的或最近发生的还未被排除的故障的信息，过去发生的故障所产生的还未被清除的故障信息，故障所属汽车的子控制系统和该故障诊断系统的所有故障码以及这些故障码的中英文描述；通过当前故障表、故障码总表、子系统表之间的相互检索，获得故障码的具体描述以及发生故障的电控系统，然后将故障信息显示；

4)故障信息显示单元不仅具有故障信息显示，还可以进行车辆实时数据监测显示，实时数据的监控是通过CANopen的通讯对象PDO来实现，通过对PDO报文的解析，将汽车内部传感器和执行器的工作电压和状态实时显示。

5.根据权利要求4所述的一种基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断方法，其特征在于：所述步骤4)中故障信息的显示包括故障指示灯，当前故障码信息，历史故障码信息。

6.根据权利要求4或5所述的一种基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断方法，其特征在于：所述步骤4)中在车辆实时数据监测显示界面中，对发动机转速、电动机温度、电池电压车辆信息可以实现实时数据的监测，对电机电流波形，氧传感器波形采用图形化的现实方法。