汽车诊断仪平台整合

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1、汽车诊断仪平台整合汽车诊断仪平台整合汽车诊断仪平台整合张毅华张剑锋沈延(上海捷能汽车技术有限公司,上海 201804)【摘要】介绍了汽车诊断仪平台整合的思路,结构以及实现方法.整合后的平台,由系统硬件,系统软件和应用软件 3 个子系统构成.结合实际开发项目,基于 SAEJ2534 诊断通讯接口的要求,重点论述了诊断仪平台整合过程中,3 个子系统基本功能及其实现方式.【Abstract】Thesolution,structureandimplementationofplatformintegrationforvehiclediag-nostictoolisintroduced.Theintegr

2、atedplatformconsistsofsystemhardware,systemsoftwareandap-plicationsoftware.BasedontherequirementsofSAEJ2534,thebasicfunctionandrealizationmethodsofthreesubsystemsaredescribed,andtheintegrationprocessofthediagnostictoolisfocused.【主题词】诊断仪通讯接口平台整合0 引言某整车制造公司在 5 个研发基地开发了 11 种车型,配置 5 种不同的诊断仪,如表 1 所示.研发基地

3、整合前,各研发基地针对所开发的车型开发诊断仪程序,或在原基础上延伸开发,虽然开发技术难度低,投人成本低,开发时间短,短期内见效明显,但是,研发基地整合后,在需要支持多品牌车辆售后服务方面,上述 5 种诊断仪互相不通用,面临重复开发,重复配置的额外技术投入和使用投入的负担,因此需要对诊断仪的开发平台进行整合,以适应车辆电子化,车型平台化,动力电气化发展趋势.在车辆开发过程中,汽车诊断仪平台整合,可实现车辆诊断的同步开发,使诊断的平台化开发贯穿工程,制造,售后的整个生命周期.1 整合设计思路诊断仪平台的整合,主要是根据诊断方面的收稿日期:20100505上海汽车 2010.07表 1 原有 5 种

4、不同种类的诊断仪诊断仪支持车型诊断仪系统开发特点基地 1 车型 11 车型 2 针对自主品牌,新支持 SAEJ2534,支诊断仪开发系统持多路 CAN.车型 3兼容原车型.基于基地 2 车型 4 早期 Windows 和 C2 车型 5 某个国外品牌原系语言系统定制开诊断仪统,被沿用车型 6 发,供应商已经不支持进一步开发基地 3 车型 7 针对某个国外品支持 SAEJ2534,但 3诊断仪车型 8 牌,新开发系统不支持多路 CAN基地 4 针对某个国外品兼容旧有车型,不 4 车型 9诊断仪牌,新开发系统支持 CAN基地 5 车型 lO 针对另一国外品兼容旧有车型,不 5诊断仪车型 l1 牌,

5、采用原系统支持 CAN国际标准和目标市场的诊断要求,建立统一的标准库,开发流程,开发系统.针对车辆控制器诊断程序开发,下线诊断开发,售后诊断开发,建立统一的诊断系统开发平台.诊断仪的诊断系统开发平台由系统硬件平台,系统软件平台,应用软件平台 3 部分组成.(1)系统硬件平台.向后兼容现有的车型诊?29?断通讯协议,向前适应未来 10 年诊断技术的发展趋势.支持多种接口,可实现与计算机的无线连接.(2)系统软件平台.采用面向对象的 C#语言,结构化查询语言 SQL,开放诊断数据交换 ODX模型,应用数据驱动思想,建立软件架构,建立面向灵活应用的软件平台.(3)应用软件平台.针对下线诊断和售后诊断

6、的特殊要求,建立适应出口市场不同国家法规要求,车辆驾驶员不同个性化要求,车型不同功能和配件的车辆配置系统;针对车辆开发,试验,售后中发现的问题,控制器软件改进后,建立控制器软件的程序刷新系统;针对车辆的防盗,在新车下线时防盗零件的匹配,或者在售后车辆零件更新时防盗零件的匹配,建立防盗零件管理系统.2 系统硬件平台系统硬件平台的核心是诊断仪通讯接口,由微处理器,收发器,多路转换器,J1962 接口组成,如图 1 所示.采用 SAEJ2534 标准,应用微处理器控制的多路转换器模块,支持 2 路以上 CAN 总线,满足目前新开发车型以多路 CAN 总线加 LIN 总线的网络开发需求,满足新能源车辆

7、混合动力系统采用独立于车身平台的多路高速 CAN 的要求.系统硬件平台同时兼容 USB 和 802.1lb 接口,实现通讯接口与计算机之间的无线联接.丽 TI 微处理器 rI 收发器u.s.BI圜 I 圆四七否湖 H 圆圆 J图 1 诊断仪通讯接口原理图f196:接口诊断仪通讯接 E1 支持轿车的主流诊断标准,兼容某整车制造公司旗下各品牌的现有车型,支持将来可能增加的不同车型通讯协议,如表 2 所示.包括统一诊断规范(UDS)的诊断服务,CAN诊断协议,排放相关的诊断标准,以及故障诊断,?30?维修技术信息,波形分析三大部分功能.表 2 诊断仪通讯接口支持诊断标准和诊断功能序号支持的诊断标准序

8、号诊断功能1ISO91411 故障码实时显示工作参数 2IS0l15l92监测强制输出零件工作 3IS0142293测试4IS0142304 诊断例程5IS0150315 车辆配置6IS011898.CAN6 程序刷新7IS015765.CAN7 维修信息8J18508 示波器9J15879 远程诊断10J24llCAN10 专家诊断库11KWP8212KWP20o03 系统软件平台系统软件平台的核心是采用开放式交换诊断数据(ODX)支持的数据库系统,如图 2 所示.在控制器(ECU)诊断模块的工程开发阶段,统一诊断协议要求,诊断数据要求,工程开发要求,创建基于 ODX 的诊断数据库.诊断数据

9、库,采用 ODX技术,支持后续的车辆制造下线诊断开发和车辆售后服务诊断开发.建立支持 ODX 开发,测试的诊断工具链,在车辆的整个寿命周期中,使用统一的 ODX 诊断数据源,实现开发过程中工程同步,确保工程,制造,售后各部门车辆在诊断开发方面的一致性,促进工程更改的快速响应.诊断协议 ODX“单一数源“诊断数据流IECU孺孺闻 l图 2ODX 技术车辆寿命周期各阶段的统一数据源上海汽车 2010.07乏一诊断仪系统软件采用 c#语言和 SQL 数据库开发.应用数据驱动的编程思想,实现表 2 所示的诊断功能.如图 3 所示,系统软件平台采用多种国家语言的人机界面.人机界面模块可按需要随时设置成不

10、同国家的语言,支持车辆出口的售后服务需要.数据库模块为基于 ODX 的诊断数据库管理系统.诊断服务模块,包括以 UDS 为主的所有诊断服务.通讯服务模块,包括以 CAN 协议为主的所有诊断通讯协议.人机界面l 车辆 ll 维修 ll 实时 ll 强制 ll 诊断 II 示波 ll 程序 ll 专家诊 lI 远程 Il配置 ll 信息 ll 显示 ll 输出 ll 例程 II 器悔 0 新 Il 断库 ll 诊断 I数据库诊断数据设置参数国家语言诊断服务车辆型号设置参数报文收发图 3 诊断仪功能模块图4 系统应用软件平台通讯服务通讯网络控制器选择协议堆栈系统应用软件平台包括在车辆下线诊断和售后诊

11、断中,用到 3 项一致的子系统:车辆配置系统,程序刷新系统,防盗零件系统.在控制器开发前期,诊断设计时需要充分满足这些要求.车辆配置系统,同时应用于工程工具,下线诊断工具,售后诊断工具,数据包括车辆特征配置文件,控制器配置文件,车辆配置文件,如图 4 所示.新车下线时,下线诊断工具,针对该车辆的 VIN 码(车辆底盘识别号),车辆的功能和零件配置,目标市场,生成唯一的配置键,写入到车辆的控制器中.当车辆按驾驶员的需要改变车辆的个性化配置,或需要更换电子控制系统零件时,在 4S 店使用售后诊断工具读取车辆的原配置键,按新的要求,修改成新的配置键,写入控制器中.当相关的控制器都更新时,默认从诊断工

12、具中读取该车型的下线配置键,按车辆驾驶员的个性化配置要求,修改成新的配置键,写入所更新的控制器.工程工具用于维护配置数据集.当有新增的车型,车型年份变化,新增功能或新增配置时,更上海汽车 2010.07新配置数据集.并用新配置数据集同时更新下线诊断工具和售后诊断工具,保证车辆在下线时,或在售后维修时,车辆功能得到完整正确的配置._-F 垡堡堑三墨 I 望配置数据集 fr 一配置键后诊断工具乜耍霆匾图 4 车辆配置系统模块图程序刷新系统如图 5 所示,用于车辆下线或售后时,刷新控制器的程序.在车辆开发过程中或上市销售后,当发现电子控制系统存在缺陷,需要更新控制器软件时(包括标定程序,应用程序,网

13、络程序),应用诊断仪刷新车辆控制器软件,恢复车辆功能.图 5 程序刷新管理系统模块图在图 5 中,控制器刷新软件库用于更新上述标定程序,应用程序,网络程序.控制器信息维护模块,用于变更控制器信息.加上控制器的格式文件,通过配置管理数据库,提取最新的控制器程序,生成加密软件包,发布给售后诊断工具用.售后诊断工具针对车辆的配置键和控制器零件号,通过配置管理数据库,生成控制器配置报告,从软件加密电包中提取正确的程序,刷新车辆控制器.防盗零件系统用于 PIN 码(身份识别密码)管理,如图 6 所示.新车下线时,下线诊断工具针对该车辆的 VIN 码(车辆底盘识别号),通过防盗模块,自动生成 PIN 码,

14、并与 VIN 码一起保存在系统中.?31?图 6 防盗零件管理系统模块图当车辆需要更换电子控制系统防盗零件时,在4S 店,经过下列过程完成防盗零件的匹配工作.(1)售后诊断工具读取车辆的原配置键,解码出 VIN 码,经防盗模块生成加密的 PIN 码查询工作码,发送给车辆生产厂.(2)车辆生产厂防盗模块,按照 PIN 码查询工作码,查找正确的 PIN 码,并自动生成加密的PIN 码响应码,发送回 4s 店.(3)售后诊断工具的防盗模块,根据 PIN 码响应码对防盗零件进行匹配,激活零件的功能.5 结语通过集成系统硬件,系统软件和应用软件 3大子系统,所设计的诊断仪平台实现了 5 种不同诊断仪的整

15、合,已经实际应用于某整车制造公司的 11 种车型,取得较好的成果.(1)节约后续诊断开发的投资.通过诊断仪平台的整合,连续两年,在诊断开发方面,节约数百万元.(2)高效实现诊断开发的同步工程.统一的ODX 数据库系统,促进控制器诊断模块,下线诊断程序,售后诊断程序的协调开发.(3)快速响应工程更改.统一应用软件系统,当车辆在试验,标定,制造,服务过程中,发现诊断相关问题时,只需更改一处 ODX 数据库,所有诊断工具共享一个数据库的更改,快速实现变更.(4)提高诊断服务效率.统一的系统硬件,系统软件,系统应用软件,方便维护和更新,满足国内市场,出口市场车辆售后诊断服务的需要.参考文献1 张毅华,

16、张剑锋,丁阳,樊晓松.纯电动汽车动力系统故障诊断设计J.第十五届中国电动车辆学术年会论文集.北京:理工大学出版社,2009,(11).2 张剑锋,樊晓松,曹宝健,李卓阳,俞开元,吕成浩.一种试验车辆远程监控系统设计J.工业控制计算机,2009,(08).(上接第 l3 页)4 结语通过福特公司各个阶段供应链整合模式特点的分析表明,任何一个企业都不可能在所有业务上成为世界之最,只有优势互补,共同合作,实现协同效应,才能提高彼此的竞争力,达到群体的共存与发展.在全球化日益发展的今天,我国汽车核心制造商更要在全球范围与供应商及销售商建立最佳的战略合作伙伴关系,与他们形成互惠互利,相互依存的利益共同体,共同面对后 WTO 时?32?代竞争对手的强有力挑战.在一体化管理模式下,将供应链整合纳入企业的全球经营发展战略中施以有效运作,逐步缩小同发达国家企业在内部管理和产品竞争力上的差距,努力提高我国汽车自主品牌在全球市场的占有率.参考文献1 杜国红.全球供应链理论及其在汽车产业的应用D.对外经济贸易大学,2007.2 尹东红.对供应链管理及汽车物流一体化的探讨