一种汽车故障诊断冲突的协调机制

王聪 张学超 王忠林 向辉

摘 要：随着汽车上使用的电子控制单元越来越多，电控系统复杂度逐渐提升，车辆远程诊断技术在主机厂被广泛应用，但是在某些场景下远程诊断会与传统的本地诊断之间产生冲突。基于以上问题，文章提出了一种解决冲突的协调机制，简要分析了其功能实现，确保远程诊断与本地诊断之间能够正常协调执行。

关键词：远程诊断;本地诊断;中央网关

中图分类号：U472.9  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）12-189-03

Abstract： As more and more electronic control units have been used in automobiles， the complexity of electronic control system is gradually increasing. Vehicle remote diagnosis technology is widely used in OEMs， but in some scenarios remote diagnosis will conflict with traditional local diagnosis. Based on the above problems， this thesis proposes a coordination mechanism to resolve conflicts， and briefly analyzes its function implementation to ensure that remote diagnosis and local diagnosis can be executed normally.

Keywords： Remote diagnosis; Local diagnosis; Central Gateway

引言

汽车维修是汽车行业发展不可缺少的重要领域之一。随着汽车电子的广泛应用，在提高汽车性能和智能化的同时，其复杂的控制系统使得汽车故障诊断变得越来越困难，传统的维修方式已不能更好的解决地域、时间、效率等方面的问题。与此同时，基于因特网的汽车故障诊断技术蓬勃发展，其网络化程度越来越高，随着这些技术的应用，用户可以实时掌握车辆信息，对于汽车的维修和保养具有重要的意義。

1 本地诊断

服务站维修人员通过使用外部诊断设备与车辆OBD接口相连，和电子控制单元建立通信，读取电子控制单元存储的诊断信息、执行诊断操作，实现传统的本地诊断功能。

2 远程诊断

远程诊断系统是利用安装在车内与车辆总线相连接的信息通信模块，通过执行车辆诊断命令，实时获取车辆电子系统的各种数据，并通过无线通信手段（GSM/GPRS/3G/4G），将数据传送回数据处理中心。在确定故障后数据处理中心通知车主，使车主提前获知车辆故障信息，及时去服务站维修车辆。

3 系统架构方案设计

图1是目前汽车故障诊断系统中通常使用的架构方案，整个系统是由中央网关、信息通信模块和售后诊断仪组成。

3.1 中央网关

中央网关是汽车内部通信局域网的核心，通过中央网关将多种总线相互连接，实现不同总线系统之间的数据交换。

3.2 信息通信模块

车载诊断模块和其他车辆控制器一样接入车内总线网络中，可用来存储并上传从车载网络中采集的车辆状态信息、实时数据，以及整车各控制器的诊断故障代码到数据处理中心。

3.3 售后诊断仪

售后诊断仪是用于检测汽车故障的便携式设备。当电子控制系统中的某一电路出现超过规定的信号时，该电路及相关的故障信息以故障代码的形式存储到控制器内部的存储器中，维修人员可利用诊断仪来读取故障码，迅速查明发生故障的部位及原因，用于指导维修工作。

此架构方案满足了车内网络与外部的物理隔离，但是在执行诊断功能时存在着一些弊端，信息通信模块和售后诊断仪在某一段时间内会出现同时与控制器进行诊断通信的场景，造成了远程诊断与本地诊断之间相互干扰，功能不能正常执行。

1）冲突场景1：如图2所示，售后诊断仪发起本地诊断请求进入控制器扩展诊断会话、通过安全访问。此时信息通信模块发起了诊断请求进入控制器默认会话，造成了控制器退出了扩展诊断会话，使得售后诊断仪后续发起的特殊例程功能执行失败，控制器回复否定响应7F（服务在当前会话下不支持）。

2）冲突场景2：如图3所示，信息通讯模块发起远程诊断读取控制器故障码，控制器通过多帧传输响应故障码信息。此时售后诊断仪发起本地诊断请求，根据传输层协议（ISO 15765-2）的要求控制器继续传输故障码信息，不响应售后诊断仪的请求，造成售后诊断仪通信失败。

因此在不改变原有架构的基础上只有引入冲突协调机制，才能解决上述诊断功能冲突的问题。中央网关在此架构中起到了协调诊断功能冲突的核心作用。

3.4 故障诊断冲突协调机制

（1）协调场景1：如图4所示，信息通信模块未开启远程诊断，售后诊断仪正在执行本地诊断通信。中央网关通过车内总线发送信号告知信息通信模块，售后诊断仪正在执行诊断通信，此时不要开启远程诊断通信。当中央网关查询到售后诊断仪在10秒之内没有执行诊断通信，将会通过车内总线发送信号告知信息通信模块，售后诊断仪诊断通信结束，可以开启远程诊断通信。

（2）协调场景2：如图5所示，信息通信模块在执行远程诊断过程中，售后诊断仪开启本地诊断通信。中央网关通过总线发送信号告知信息通信模块，售后诊断仪正在开启诊断通信，信息通信模块需要在10秒内结束本次远程诊断的操作，并且中央网关在10秒之内不会路由售后诊断仪发送的诊断消息，以确保信息通信模块在结束本次远程诊断之前不会被售后诊断仪的诊断消息干扰。10秒之后中央网关可以正常路由售后诊断仪发送的诊断消息，并按照场景1执行后续的功能。售后诊断仪需具备与控制器通讯连接不上后，多次尝试连接的机制，并且多次尝试连接的持续时间需大于10秒，这样中央网关在恢复路由功能之后售后诊断仪即可与控制器正常通信。

4 结语

本文在分析了汽车故障诊断系统中通常使用的架构方案，针对某些场景下出现的远程诊断与本地诊断之间相互干扰的情况，在不改变原有架构方案的基础上设计与实现了一种故障诊断冲突的协调机制，并简要分析了该机制的功能实现，确保了售后维修人员在对车辆进行本地诊断时不会被远程诊断干扰中断。

参考文献

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