[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断系统和诊断方法，以CANopen高层协议作为混合动力汽车总线协议，制定针对混合动力汽车的CANopen故障诊断通信规范，并将其应用于本诊断系统中，属于混合动力汽车车载故障诊断领域。

背景技术

随着现代汽车工业的发展，汽车电子化程度日益提高，汽车电子控制系统(燃油喷射系统、制动防爆死系统、安全气囊等)不断增多，另外混合动力汽车在传统汽车的基础上增加了蓄电池、电机等设备，技术科技含量比较高，结构更加复杂。这些复杂的系统，使得汽车的维修变得很困难。为了便于维修与监测，在汽车控制系统的控制器中，一般都设计有自诊断功能即车载诊断功能。指的是利用车上的诊断设备进行的实时诊断，诊断信息以故障代码的形式实时的存储存储在存储器中，以及通过点亮故障指示灯通知驾驶员出现故障。如果驾驶员想详细知道哪个部分发生故障以及发生故障的原因，必须到维修站由维修人员用故障诊断仪读出故障码，然后对照相应车型维修手册或诊断手册上的故障码表得到该故障码的具体解释，以及检测故障的步骤和排除故障的方法。为了适应上述需要，有必要开发一种基于混合动力汽车的车载故障诊断系统，既能够进行整车的监测，又能够使传统的车载故障诊断系统与故障诊断仪的功能相结合。当故障发生时，车载诊断系统实时的存储和显示故障报警信息。驾驶员根据故障级别决定处理方法。对于轻微的故障，驾驶员可以根据故障信息提示自行解决，做到故障的及时排除，防止事故的发生。对于严重故障，需要维修人员通过本故障诊断系统获得更详细的故障信息，以及时的确定故障发生部位，减少了维修的复杂程度。

近年来，CAN网络已经被广泛地应用在汽车上，将CAN作为标准的车内通信协议也已经确定下来。但是与开放系统互连模型(OSI)一致，CAN规范只定义了模型的最下面两层：物理层和数据链路层。CANopen作为高层协议，支持各种CAN厂商设备的互用性、互换性，能够实现在CAN网路中提供标准的、统一的系统通讯模式，并且提供设备功能的描述方式，执行网络管理等功能。本发明以CANopen协议为混合动力汽车总线协议，制定针对混合动力汽车的CANopen故障诊断通信规范，一方面探索CANopen在故障诊断系统中的应用，填补国内空白。另一方面利用CANopen协议的模块化特点，增强系统的灵活性、适应性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有混合动力汽车诊断技术之不足，提出了一种基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断系统的实现方法。该系统使传统车载故障诊断系统与故障诊断仪相结合，将故障诊断仪完善的数据通信功能、友好的界面显示与在板故障诊断的实时性相结合，完成故障信息如故障诊断码、故障描述等的实时采集与显示，以及故障信息的有效管理。该系统不仅有故障诊断的功能，还有车辆实时信息显示的功能。

本发明采取如下技术方案来实现上述目的：

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：包括如下模块：

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。