车载诊断系统测试介绍

1、车载诊断系统测试介绍作者：陆圣青，楚思东，龙刚，等 来源：汽车电器2015年第8期陆圣青，楚思东，龙刚，范学（比亚迪汽车工业有限公司，广东深圳518118）摘要：介绍诊断功能设计策略以及评价要求和故障模拟，其中故障模拟是对车载诊断系统 功能的验证。关键词：车载诊断系统；故障诊断仪；故障模拟中图分类号：U463.6 文献标识码：B 文章编号：1003-8639（2015）08-0060-02收稿日期：2015-03-10；修回日期：2015-07-14作者简介：陆圣青（1979-），男，高级工程师，主要从事汽车整车及零部件检测技术研究 和开发。汽车故障诊断仪是一种汽车离线诊断装置，与OBD系统配

2、套使用，用于读取OBD系统针对 ECU的诊断结果，可提高汽车故障诊断的可靠性。本文主要介绍对汽车故障诊断仪的评价要求， 以及故障模拟试验方法。1 诊断功能评价1.1诊断仪基本功能诊断仪基本功能如下：读取ECU软硬件版本号，读取所选模块故障码，清除所选模块故障 码，读取所选模块数据流，读取历史诊断信息，控制相应模块执行器。1.2诊断功能设计策略维修人员在进行故障诊断时最广泛使用的是读取故障码、读取数据流、主动控制等功能。1）读取故障码故障码就是在一个故障发生时，汽车制造公司采用相应的代码来记录这些故 障。例如故障码B165D:右前正面碰撞传感器未连接。通过读取故障码可以快速确认故障范围。 故障码

3、定义的主要是机械故障、电子/电气故障、软件故障、网络故障等。2）读取数据流数据流就是ECU的输入端和执行端的一些动态参数。输入端信号主要是传感 器信号和开关量信号等，故障码并未定义所有的汽车故障，在发生一些例如传感器工作不良等 没有故障码的故障时，可以利用读取数据流来进行故障诊断。3）主动控制主动控制就是利用诊断仪通过ECU向执行器发出指令，并执行相应动作。驱 动执行元件单独工作，检测执行元件工作是否正常。在进行诊断功能设计时，主要是根据研发人员提出的各ECU诊断功能需求、售后服务反馈 的维修诊断需求以及同类车型诊断功能的对比，来进行诊断功能设计。进行诊断功能设计时， 一般将ECU分为以下3类

4、，见表1。观I役断功酷设+1舞P0徐瞄幼桂奉褂弟L鑫功能1-t.旦功能装咯上注贩吊.ft小|诅生以星.1 *新顼职 上提烷大量的百忤的丁作藩据. U.换.什时由rtt樗宏疝的元片动 作施成由的全圈忒善,炯外正有 大it的飙件故维无录即能巳暗和束2 HE此能期时工洋.JJ?港宣饨简单. 孤屯娜nr 件项叶玉，*: 贫叫.也K（；的蓉&进能盐衬 材电路曲养医中M楸何祢分毗装 部讴监蔺，.十哇由埒句济分或# 片控电:命.0 / Ll控制RCM 和 DMCU事1芯切彩左枣厘靠电踏的故旋3 At.g1.3诊断功能的测试要求对诊断系统测试时，可通过Vehicle spy、CANoe等设备采集总线报文，对诊

5、断仪进行诊断 功能测试，设备连接如图1所示。1）数据流测试要求诊断仪显示的数据流信息应与数据所对应的车辆状态一致，如诊断仪 显示左前门闭锁，车辆左前门实际也是闭锁。针对开关量，如左前门闭锁开关，多次操作，数据流应准确显示左前门锁的实际状态。针对离散输入信息，如油门踏板，数据流应准确显示油门踏板行程，在实际行程内不应出 现超出量程或无效数据。针对连续数据信息，如电动转向管柱，数据流应准确显示电机行程，在实际行程内不应出 现超出量程或无效数据。2）主动控制主动控制就是利用诊断仪通过ECU向执行器发出指令，并执行相应动作。驱 动执行元件单独工作，检测执行元件工作是否正常。进入元器件动作测试，诊断仪能

6、够接管ECU控制权，退出时能返回控制权给车上ECU。诊断仪能够控制各功能，如：能够控制左前门锁的闭锁解锁。个性化设置信息及恢复模式设置信息应能够写入ECU，诊断仪退出后，设置信息应有效。2故障模拟和故障分类故障模拟，即人为制造符合车载诊断系统识别条件的故障，来检验车载诊断系统自诊断功 能的正确性。主要是对车载诊断系统故障策略进行验证，包括故障确认条件、故障恢复条件、 故障等级、报警方式等。故障指与排放有关的部件或系统的失效，将导致排放污染物超过排放限值，或车载诊断系 统(OBD)不能满足规定的基本诊断要求。自诊断系统将故障分为如下5类。A类：故障影响行车及乘员安全，是最严重的故障。需要点亮故障

7、指示灯和蜂鸣器报警， 储存故障码，并按照安全模式执行相应的失效保护策略。B类：故障与行车及乘员安全相关，但并没有A类故障严重。需要点亮故障指示灯和蜂 鸣器报警，储存故障码。C类：故障与驾驶舒适性相关，可能储存和更新故障记录，储存故障码。D类：故障为间歇故障，影响行车安全的模块有故障指示灯和蜂鸣器报警，可能储存和 更新故障记录，储存故障码。E类：故障为偶发故障，影响行车安全的模块有故障指示灯和蜂鸣器报警，可能储存和 更新故障记录，储存故障码。A类、B类、C类故障存储历史故障，故障码不可自动清除，只能通过诊断仪清除。D类、E 类故障，满足清除策略可白行清除，也可用诊断仪清除。2.1典型故障如图2所

8、示，车载ECU 一般分为电源、输入端、输出端、网络等部分。普入JW时可才神楠卫叫RE2 典型的说率电技单元在进行故障模拟时，主要针对ECU的电源、输入端、输出端、网络等部分的常见故障进行 故障模拟。电源故障包括：电源短路、供电电压过低、供电电压过高、搭铁不良等。输入端主要是传感器、开关和摄像头等部件。传感器故障包括传感器短路、断路，传感器 供电电压过低，传感器供电电压过高，传感器信号超出范围等；开关故障主要针对自复位式开 关，表现为开关卡滞等。输出端主要是继电器、电机等部件。继电器故障包括继电器粘连、不吸合或短路等；电机 故障主要是堵转和过载等。网络故障即为总线失效错误，包括有CAN_H线断开

9、、CAN_L线断开、CAN_H和CAN_L线在同 一位置断开、CAN_H线与搭铁线短接、CAN_H线与电源短接、CAN_L线与电源短接、CAN_L线与 搭铁线短接、CAN_H与CAN_L短接、CAN_H与CAN_L同时对搭铁线短接、CAN_H与CAN_L同时对 电源线短接等。2.2故障模拟测试下面对燃油表信号短路/断路故障进行模拟（燃油表处于满油位时）。第1步：模拟燃油表信号短路/断路。燃油表刻度缓慢下降，2 min左右下降为0；仪表板 提示文字报警信息“燃油信号异常”；当燃油刻度降至燃油低报警点后，燃油低报警灯点亮。 见图3。第2步：恢复燃油表信号。燃油表刻度逐渐上升，恢复至初始状态；仪表板不再显示文字 报警信息“燃油信号异常”；当燃油刻度上升至燃油低报警点后，燃油低报警灯熄灭。燃油信号异常故障策略对比。车型A：仪表燃油量逐渐下降为0,点亮燃油低报警灯，显 示“燃油信号异常”报警。车型B：燃油刻度熄灭Ss后显示最后接收到的燃油信息。车型 C：当油箱液位传感器失效时，燃油表停在它的当前位置，同时一个计时器打开。如果传感器过 20s还是失效，燃油表下降到最小位置，不点亮燃油低报警灯。通过对比发现车型A的故障策略特点是有文字报警信息“燃油信号异常”，可以很直观地 发现故障；缺点是油量缓慢下降，燃油低报警灯点亮容易让用户误解。车型C的故障策略