一種整車控制器的故障檢測裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車技術領域，更具體地，涉及一種整車控制器的故障檢測裝置和方法。
【背景技術】
[0002]能源短缺、石油危機和環境污染愈演愈烈，給人們的生活帶來巨大影響，直接關系到國家經濟和社會的可持續發展。世界各國都在積極開發新能源技術。電動汽車作為一種降低石油消耗、低污染、低噪聲的新能源汽車，被認為是解決能源危機和環境惡化的重要途徑。混合動力汽車同時兼顧純電動汽車和傳統內燃機汽車的優勢，在滿足汽車動力性要求和續駛里程要求的前提下，有效地提高了燃油經濟性，降低了排放，被認為是當前節能和減排的有效路徑之一。
[0003]整車控制器(VCU，Vehicle Control Unit)是混合動力/純電動汽車動力系統的總成控制器，負責協調發動機、驅動電機、變速箱、動力電池等各部件的工作，提高汽車的經濟性、動力性、安全性并降低排放污染。
[0004]在VCU故障檢測領域，現有的主要技術方案是:首先通過故障代碼進行篩查，再分析可能的故障原因進行排查。
[0005]但是現有的這種技術方案的主要缺陷在于:對于具體問題的發生原因，或者是故障有現象但未報警的情況，則主要是通過功能檢測臺和硬件在環檢測來進行進一步分析，得到的結果比較粗略，也不利于細化問題原因，往往不能夠為軟件查錯和數據查錯排除掉硬件因素的干擾。另外由于模擬負載運行時交叉因素較多，對排查問題造成了一定困難。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提出一種整車控制器的故障檢測裝置和方法，從而提高故障檢測的準確率和檢測效率。
[0007]一種整車控制器的故障檢測裝置，所述整車控制器包括多個管腳和微處理器，該故障檢測裝置包括:
[0008]通訊模塊，用于在檢測場景下向整車控制器刷寫入診斷模式程序，在工作場景下向整車控制器刷寫入工作模式程序，并用于在檢測過程中提供所述整車控制器與上位機控制器間的數據通訊；
[0009]上位機控制器，用于根據每一管腳到微處理器之間的通道確定并發出檢測指令，接收通訊模塊的檢測結果信號或信號處理采集模塊所采集的檢測結果信號，根據檢測結果信號和對應的檢測指令及對應的管腳，判斷所述整車控制器中的故障類型和位置；
[0010]信號處理采集模塊，用于接收上位機控制器發出的檢測指令，根據該檢測指令生成檢測信號，將該檢測信號發送到整車控制器的對應的輸入端管腳，從整車控制器的對應的采集端管腳采集檢測結果信號，將所述檢測結果信號返回給所述上位機控制器。
[0011]在所述故障檢測裝置的再一種示意性的實施方式中，所述診斷模式程序用于將所述整車控制器中的電路組件按照檢測需求進行分塊處理。
[0012]在所述故障檢測裝置的再一種示意性的實施方式中，所述上位機控制器具體用于:在進行輸入檢測時，通過所述通訊模塊與所述整車控制器進行握手通信，向所述信號處理采集模塊發送檢測指令，通過所述通訊模塊接收所述整車控制器反饋的檢測結果信號；在進行輸出檢測時，通過所述通訊模塊與所述整車控制器進行握手通信，通過所述通訊模塊向整車控制器發送檢測指令，接收所述信號處理采集模塊所采集并反饋的檢測結果信號。
[0013]在所述故障檢測裝置的再一種示意性的實施方式中，對于輸入檢測:
[0014]對于將模擬信號作為檢測信號進行輸入檢測的檢測指令，所述信號處理采集模塊具體用于:采用覆蓋工作電壓范圍的波形輸入作為檢測信號發送給對應的管腳；所述上位機控制器具體用于:通過對所述檢測結果信號的輸出曲線與預設的正常輸出曲線進行對比，判斷所述整車控制器中的故障類型和位置；
[0015]對于將數字信號作為檢測信號進行輸入檢測的檢測指令，所述信號處理采集模塊具體用于:采用對應的模擬輸入信號作為檢測信號發送給對應的管腳；所述上位機控制器具體用于:通過對所述檢測結果信號的跳變與否和跳變時機，判斷所述整車控制器中對應的輸入通路是否正常；
[0016]對于將頻率或脈沖寬度調制信號作為檢測信號進行輸入檢測的檢測指令，所述信號處理采集模塊具體用于:采用由低頻遞增到高頻的輸入信號作為檢測信號發送到對應的管腳；所述上位機控制器具體用于:通過對所述檢測結果信號的所需區間范圍的頻率響應情況，判斷所述整車控制器中的故障類型和位置。
[0017]在所述故障檢測裝置的再一種示意性的實施方式中，對于輸出檢測:
[0018]所述信號處理采集模塊具體用于:對于采集管腳輸出的數字信號，采用模擬方式進行測量采集；對于采集管腳輸出的高邊、低邊電流驅動信號，采用模擬負載進行電壓采集；對于脈沖寬度調制信號通過三極管轉換并從采集管腳輸出的電流信號，采用模擬負載進行米集。
[0019]一種整車控制器的故障檢測方法，所述整車控制器包括多個管腳和微處理器，該方法包括:
[0020]在檢測場景下向整車控制器刷寫入診斷模式程序；
[0021]根據每一管腳到微處理器之間的通道確定并發出檢測指令；
[0022]對于輸入檢測，根據該檢測指令生成檢測信號，將該檢測信號發送到整車控制器的對應的輸入端管腳，接收整車控制器反饋的檢測結果信號；對于輸出檢測，向所述整車控制器發送檢測指令，從整車控制器的對應的采集端管腳采集檢測結果信號；
[0023]根據檢測結果信號和對應的檢測指令及對應的管腳，判斷所述整車控制器中的故障類型和位置；
[0024]在工作場景下向整車控制器刷寫入工作模式程序。
[0025]在所述故障檢測方法的再一種示意性的實施方式中，所述診斷模式程序用于將所述整車控制器中的電路組件按照檢測需求進行分塊處理。
[0026]在所述故障檢測方法的再一種示意性的實施方式中，對于將模擬信號作為檢測信號進行輸入檢測的檢測指令，具體包括:采用覆蓋工作電壓范圍的波形輸入作為檢測信號發送給對應的管腳；通過對所述檢測結果信號的輸出曲線與預設的正常輸出曲線進行對比，判斷所述整車控制器中的故障類型和位置；
[0027]對于將數字信號作為檢測信號進行輸入檢測的檢測指令，具體包括:采用對應的模擬輸入信號作為檢測信號發送給對應的管腳；通過對所述檢測結果信號的跳變與否和跳變時機，判斷所述整車控制器中對應的輸入通路是否正常；
[0028]對于將頻率或脈沖寬度調制信號作為檢測信號進行輸入檢測的檢測指令，具體包括:采用由低頻遞增到高頻的輸入信號作為檢測信號發送到對應的管腳；通過對所述檢測結果信號的所需區間范圍的頻率響應情況，判斷所述整車控制器中的故障類型和位置。
[0029]在所述故障檢測方法的再一種示意性的實施方式中，該方法具體包括:對于采集管腳輸出的數字信號，采用模擬方式進行測量采集；對于采集管腳輸出的高邊、低邊電流驅動信號，采用模擬負載進行電壓采集；對于脈沖寬度調制信號通過三極管轉換并從采集管腳輸出的電流信號，采用模擬負載進行采集。
[0030]在所述故障檢測方法的再一種示意性的實施方式中，該方法具體包括:在進行檢測之前與所述整車控制器進行握手通信；在進行檢測之中與所述整車控制器進行與檢測相關的數據通信。
[0031]從上述技術方案可以看出，現有技術中因為局限于控制器工作程序的自身特性，僅能細化到功能，而不能細致到電路。而本發明的技術方案相對于現有技術，能夠在檢測場景下向VCU刷寫入診斷模式程序，改變了 VCU的工作模式，所述診斷模式程序用于將所述整車控制器中的電路組件按照檢測需求進行分塊處理，從而可以對VCU給出有針對性的檢測信號，實現上位機-下位機的配合，能夠針對不同的信號通路對所述整車控制器中的電路組件進行分別診斷，通過與標準信號的比對，以及內置的診斷邏輯，可以實現信號通路甚至是獨立元件的故障檢測，更加精確地定位了故障原因。而檢測完畢之后將VCU工作模式程序重新注入，即可恢復VCU的工作模式。本發明可以使得硬件問題能夠通過外部檢測進行排除，減少硬件問題對于整體故障排查的干擾，并節省硬件工程師的工作量，從而提高故障檢測的準確率和檢測效率。
【附圖說明】
[0032]以下附圖僅對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。
[0033]圖1為本發明所述整車控制器的故障檢測裝置的一種組成示意圖；
[0034]圖2為本發明所述一種