基于新能源汽車(chē)平臺故障儀的研究與設計

當今世界各國為了解決能源短缺，環(huán)境污染等社會(huì )問(wèn)題，前仆后繼出臺了各個(gè)節能減排的相關(guān)法規和標準，制定了各種鼓勵研發(fā)，推廣新能源汽車(chē)的政策和措施，使得新能源專(zhuān)業(yè)蓬勃發(fā)展。各個(gè)廠(chǎng)家迅速推出自己的新能源汽車(chē)產(chǎn)品，由于新能源汽車(chē)及相關(guān)的結構更新，技術(shù)先進(jìn)，目前大部分維修人員還不了解其結構和工作原理，更不熟悉使用與維修，因為新能源汽車(chē)使用的動(dòng)力電池電壓較高，且動(dòng)力部分和傳統內燃機有很大的區別，故傳統的故障診斷儀無(wú)法使用，急需相應的維修設備同步更新。
1 底層設計
汽車(chē)故障診斷儀是車(chē)輛故障自檢終端、汽車(chē)故障診斷儀（又稱(chēng)）是用于檢測汽車(chē)故障的便攜式智能汽車(chē)故障自檢儀，用戶(hù)可以利用它迅速地讀取汽車(chē)電控系統中的故障，并通過(guò)液晶顯示屏顯示故障信息，迅速查明發(fā)生故障的部位及原因。根據目前科技發(fā)展趨勢，傳統的故障診斷儀因為采用封閉系統具有功能單一，操作相應慢，數據更新升級復雜等缺點(diǎn)，目前的趨勢是使用成熟且開(kāi)發(fā)的系統。因此在設計時(shí)采用AndroidTM4.0，Ice Cream Sandwich 操作系統。該系統作為廣大手機及平板普遍采用的系統，具有開(kāi)放性，安裝各種檢測app 方便，數據更新及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，在此系統的基礎上開(kāi)發(fā)的診斷軟件，配合藍牙can 診斷設備，使平板利用藍牙與車(chē)輛ECU 之間進(jìn)行間接通信，從而完成對車(chē)輛故障的診斷。作為診斷儀的基礎，主控部分采用A9 1.4ghz 處理器，2GB ddr3 RAM&32GB ROM 儲存器可以保證整個(gè)系統運行流暢，且硬件符合目前主流需求，可較長(cháng)時(shí)間使用。顯示器實(shí)用9.7 英寸LED 電容式觸摸屏，1024*768P 分辨率，大屏幕可以顯示更多的數據和資料，電容式觸摸屏響應迅速，在維修人員佩戴薄手套的情況下仍然可以操作。后置攝像頭采用800 萬(wàn)像素自動(dòng)對焦攝像頭，配置一個(gè)led 閃光燈，可以維修部位進(jìn)行拍照，電源采用以下任一電源進(jìn)行供電。內置10000 毫安3.7 伏鋰聚合物電池，*充電情況下可保證設備連續不間斷工作6 小時(shí)。AC/DC 電源：平板診斷設備可使用AC/DC 電源適配器通過(guò)壁式插座進(jìn)行供電，并可為內置電池組充電。車(chē)輛電源：可通過(guò)直接連接點(diǎn)煙器或者車(chē)輛上的其他電源端口獲得供電。連通性：以太網(wǎng)：RJ45 以太網(wǎng)連接，WiFi（802.11 a/b/g/n），通過(guò)連接互聯(lián)網(wǎng)可以更新軟件數據庫安裝軟件等。傳統的診斷儀診斷故障需使用OBD及電纜，而使用藍牙技術(shù)可以將OBD 的接口的電平編碼進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電傳輸，不僅方便了OBD 隨車(chē)診斷系統的信息交換，也將大大擴展OBD 隨車(chē)系統的應用領(lǐng)域。目前市場(chǎng)的車(chē)輛均配有obd 接口，使用藍牙診斷接口設備可通過(guò)車(chē)輛數據連接端獲得12 伏的供電電源。連接到OBD診斷座后便可啟動(dòng)設備。藍牙診斷接口設備支持藍牙和USB 通信，它可以通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)連接將車(chē)輛數據發(fā)送到平板診斷設備，通過(guò)藍牙通信，發(fā)射器的有效工作范圍為200 米。
2 軟件設計
平板診斷設備的所有操作均通過(guò)觸摸屏控制執行。診斷程序主要以菜單選擇操作引導，用戶(hù)通過(guò)一系列問(wèn)題和選項的選擇進(jìn)行程序操作或數據查找。在診斷儀出廠(chǎng)時(shí)通過(guò)預裝一系列的軟件來(lái)方便用戶(hù)使用。列表如表1。

表1
診斷程序主菜單：
診斷程序可以通過(guò)藍牙設備和被測試車(chē)輛的電控系統建立數據的連接，以便進(jìn)行該車(chē)輛的診斷和保養，通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)車(chē)輛的控制系統，動(dòng)力電池，高壓配電系統，電機控制系統，充電系統等，執行相關(guān)的功能測試讀取對應的控制器數據（故障碼，事件代碼，數據流）。
下面以帝豪EV300 數據庫為例，包含了以下幾個(gè)系統，點(diǎn)擊帝豪EV300，按下一頁(yè)進(jìn)入相關(guān)系統。

表2
不同的車(chē)系不同系統主功能菜單略有不同，常用的菜單包括以下選項：
讀主控電腦信息：不同車(chē)系不同系統的主功能菜單略有不同，常用的菜單包括以下選項讀電腦信息：該功能是讀取VCU 版本信息，在有的電控中顯示為“系統識別”或“系統信息”菜單，其意義相同，都是讀取與該VCU有關(guān)的軟、硬件版本、出廠(chǎng)日期和零件號等信息。便于我們在維修過(guò)程中做記錄，也便于以后的數據反饋和數據整理。
讀故障碼：讀取電控VCU 中存儲的故障碼。以表3為例。

表3
清除故障碼：清除ECU 中存儲的當前和歷史故障碼記憶，只有在故障全部排除完了之后才能夠清除，如果有故障沒(méi)有排除，則就不能成功清除故障碼，故障碼就始終保存在ECU 中，診斷儀就一直能讀出這個(gè)故障碼。建議：不要隨便地清除故障碼，在讀取故障碼之后，我們就得先將這些故障內容記錄下來(lái)，便于維修參考，當故障處理完了之后，再重新讀取故障碼就會(huì )*碼了。
讀數據流：就是讀取現在車(chē)輛正在運行的參數，如CC、CP 自鎖開(kāi)關(guān)開(kāi)啟與關(guān)閉、輪速等通過(guò)這些參數，我們就基本可以直接判斷出是哪些方面出現了問(wèn)題，這樣我們在進(jìn)行維修時(shí)就縮小了范圍，比較方便了。
對于很多車(chē)輛在實(shí)際運行過(guò)程中，因為電子元件出現的工作特性偏移、靈敏度的降低等都可以在數據流中進(jìn)行判斷：對于這個(gè)功能，那么就需要我們非常熟悉發(fā)動(dòng)機的參數了，如：意速為800RPM 或者750PRM。冷卻液的工作溫度為80-105 提氏度的時(shí)候，各個(gè)傳感器和執行器的工作電壓，時(shí)間等信息。
以上就是新能源汽車(chē)診斷系統設計的基本方案，該方案在新能源汽車(chē)上具有很高的適應性，只需更新相關(guān)的數據庫就可以對市面上的新能源汽車(chē)品牌提供技術(shù)支持。