基于无线通信的电动汽车故障诊断仪设计*

于兰 李志平 辛明华 周能辉

（天津清源电动车辆有限责任公司）

目前，世界范围内都在推动电动汽车技术的研究与使用，但在电动汽车的使用过程中，由于其控制系统部分比传统汽车复杂，故障诊断需要综合电池、电机及整车的参数来进行综合判断，目前还依赖于有经验的工程师到现场进行诊断与维修，因此汽车故障诊断技术应用而生。文章详细阐述了一种集本地和远程诊断于一体的手持式故障诊断仪，该诊断仪参考了ISO和SAE的标准进行设计，可以对某些参数进行标定。

1 故障诊断仪系统结构与功能

1.1 结构

图1示出电动汽车用手持式故障诊断仪的系统架构图。由图1可以看出，该诊断仪的系统架构及工作方式为：手持式故障诊断仪通过CAN总线读取电动汽车ECU单元中的故障码，现场维修人员可以选择是否将该故障码通过无线网络发送给远程故障诊断服务器。如果选择不发送，现场人员则根据故障码对现场的故障进行诊断排查，故障排除后清除ECU单元中的故障码，如果选择远程故障诊断，现场维修人员需等待远程故障诊断服务器返回给现场维修人员的维修意见，从而指导现场人员的工作。

1.2 功能

1.2.1 本地和远程诊断功能

该诊断仪读取电动汽车ECU单元中的故障码，现场维修人员通过故障诊断仪的显示屏幕读取故障码，通过该故障码确定故障的部位或故障级别，对故障进行检查排除。同时将该故障码及故障处理方式通过无线网络远程发送给远程故障诊断服务器，用于指导其它远程故障诊断，同时清除ECU单元中的故障码。如果现场维修人员读取的故障码不能进行故障排除，可将该故障码上传至远程故障诊断服务器，远程故障诊断服务器将诊断数据库中对应于该故障码的诊断信息反馈给现场人员，现场人员通过该信息进行故障诊断。

1.2.2 本地和远程标定功能

本地和远程标定功能类似于本地和远程故障诊断功能，当现场维修人员对一些参数进行标定时，可以通过手持式故障诊断仪的标定功能对电动汽车进行现场标定，如果对一些标定参数不能确定，可以请求远程故障诊断服务器进行远程标定协助。

2 硬件系统架构

图2示出该故障诊断仪硬件系统架构图。由图2可以看出，该诊断仪的硬件电路设计，主要包括CPU控制与外围电路设计、CAN网络接口电路设计、可靠性保障电路设计及电源电路设计等。

手持式故障诊断仪通过电源电路给整车设备供电，并通过CAN网络接口读取ECU单元的故障码，该故障码可以通过USB接口进行存储，也可以通过无线通信模块发送给故障诊断服务器。

3 软件系统架构

基于无线通信的电动汽车用手持式故障诊断仪的软件系统架构，包括手持式故障诊断仪与远程故障诊断服务器软件架构两部分。

图3示出手持式故障诊断仪软件架构图。由图3可以看出，该诊断仪软件架构包括：读取和清除故障码、诊断数据库和软件升级等。其中软件和诊断数据库升级以及请求远程标定功能均需在无线通信功能使用的情况下才可以使用，否则该手持式故障诊断仪仅仅是由现场使用人员操作的一款诊断设备。

远程故障诊断服务器的软件系统为了配合手持式故障诊断仪的使用，主要包括：远程故障诊断、远程标定、手持式故障诊断仪诊断数据库升级、软件升级以及自身的数据库升级与更新。

软件系统的总流程，如图4所示。通过图4可以看出，该软件有诊断、升级及标定模式3种。这3种模式是互斥的关系，现场人员需根据具体情况对功能进行选择。

4 结论

文章基于无线通信的电动汽车用手持式故障诊断仪的设计，实现了高效率的诊断和排除故障。该设计在提高工作效率的同时，大大缩短了维修人员的培训周期，由于其设计的先进性及功能的多样性，有利于节省电动汽车保养及维修方面的人力、物力及时间。