使用空中技术的自动故障隔离和诊断系统的制作方法

本公开涉及使用故障代码的无线或空中(over-the-air)传输的车辆平台系统故障检修。

背景技术：

目前使用故障指示灯(mil)来显示某些车辆平台问题，因此驾驶员可以看到mil亮了，并将车辆带到维修服务处对车辆进行故障排除并修复故障。在某些情况下，一些mil灯对驾驶员来说并不直观。特别是，当已知的发动机mil灯(例如检查发动机mil灯)亮了时，可能有许多根本原因，这些原因归因于多种推进系统零部件。因此，需要进行额外的分析和mil灯故障代码解释，以评估此类mil故障的致命性和严重程度，以便车辆驾驶员能够采取适当的措施。车辆中可用的已知电子控制单元(ecu)物理资源主控所有必要的分析并排除机器可读测试程序故障的能力有限，因此车辆中可用的已知ecu物理资源不足以向驾驶员提供必要的信息。

因此，虽然当前使用故障指示灯(mils)的车辆平台警告系统实现其预期目的，但是仍需要一种对驾驶员更加直观和有用的用于识别车辆故障的新的和改进的系统和方法。

技术实现要素：

根据几个方面，一种自动故障隔离和诊断系统包括存储有多个机器可读故障排除程序的基于云的数据系统。车辆故障代码由车辆平台的多个车辆控制设备中的一个生成，该故障代码定义车辆平台的至少一个系统或部件的问题。车辆平台内的数据传送设备接收故障代码并将故障代码转发到基于云的数据系统。在基于云的数据系统中接收并分析故障代码，以初始确定故障代码是否与所存储的机器故障排除程序中的一个相关联，并且是否可以由所存储的机器可读故障排除程序中的一个自动隔离。

在本公开的另一方面，包括比较器，其中，如果机器可读故障排除程序中的一个与故障代码相关，则比较器识别生成故障代码的问题是否定义了严重问题。

在本公开的另一方面，如果故障代码定义了严重问题，则创建定义机器可读故障排除程序中的一个的副本以及故障代码的机器可读程序。通过比较器将该机器可读程序转发到数据传送设备。

在本公开的另一方面，包括网关设备，其中，通过数据传送设备将机器可读程序传送到网关设备，网关设备识别故障代码所源自的多个控制设备中的特定控制设备，并将机器可读程序推送到汽车控制设备中的特定汽车控制设备。

在本公开的另一方面，执行故障排除操作，其中，汽车控制设备中的特定汽车控制设备使用机器可读程序和存储在汽车控制设备中的特定汽车控制设备的存储器中的、与至少一个系统或部件的正确操作条件相对应的数据来执行故障排除操作。

在本公开的另一方面中，由汽车控制设备中的特定汽车控制设备生成故障排除结果信号，该故障排除结果信号被发送到数据传送设备。

在本公开的另一方面，包括基于云的远程故障紧急性评估设备，其中，当接收到故障排除结果信号时，数据传送设备将故障排除结果信号转换成无线信号，该无线信号被转发到基于云的远程故障紧急性评估设备，该基于云的远程故障紧急性评估设备识别故障排除结果信号是否定义了紧急问题。

在本公开的另一方面，如果识别出紧急问题，则故障紧急性评估设备检索保存在存储器中的与紧急问题直接相关的客户通知，并且生成客户通知并将客户通知转发到车辆的显示设备，诸如无线电提示、电子邮件、文本消息、即时消息等。

在本公开的另一方面，数据传送设备将故障代码转换为传送信号，并将该传送信号作为信号故障代码以无线格式转发。

在本公开的另一方面，该多个机器可读故障排除程序模拟在车辆维修服务处可用的故障排除程序，这些故障排除程序需要由维修技术人员手动检查以评估和修复问题，但是这些故障排除程序已经被预先确定为能够自动执行而不需要维修技术人员的参与。

根据几个方面，自动故障隔离和诊断系统包括基于云的数据系统，该数据系统内存储有多个机器可读故障排除程序，这些程序预定为能够自动执行而无需维修技术人员的参与。车辆故障代码由车辆平台的多个车辆控制设备中的一个车辆控制设备生成，该故障代码定义车辆平台的至少一个系统或部件的问题。车辆平台内的数据传送设备接收故障代码并将故障代码转发到基于云的数据系统。在基于云的数据系统中接收和分析故障代码，以初步确定故障代码是否指向所存储的机器可读故障排除程序中的一个并且可以通过所存储的机器可读故障排除程序中的所述一个进行自动校正。机器可读程序定义与故障代码相对应的机器可读故障排除程序中的所述一个的副本以及故障代码。包括网关设备，其中，通过数据传送设备将机器可读程序传送到网关设备，该网关设备识别故障代码所源自的多个控制设备中的特定控制设备，并将机器可读程序推送到汽车控制设备中的特定汽车控制设备。

在本公开的另一方面，包括故障排除操作，其中，汽车控制设备中的特定汽车控制设备使用机器可读程序和存储在汽车控制设备中的特定汽车控制设备的存储器中的、与至少一个系统或部件的正确操作条件相对应的数据来执行故障排除操作。

在本公开的另一方面中，由汽车控制设备中的特定汽车控制设备生成故障排除结果信号，该故障排除结果信号被发送到数据传送设备。

在本公开的另一方面，包括一种基于云的远程故障紧急性评估设备，其中，当接收到故障排除结果信号时，数据传送设备将故障排除结果信号转换成无线信号，该无线信号被转发到基于云的远程故障紧急性评估设备。

在本公开的另一方面，比较器识别生成故障代码的问题是否定义了严重问题。

在本公开的另一方面，如果严重问题进一步定义了紧急问题，则故障紧急性评估设备检索保存在存储器中的与紧急问题直接相关的客户通知，并且生成客户通知并将客户通知转发到车辆内的显示设备。

在本公开的另一方面，故障紧急性评估设备还向车辆维修服务处转发编码消息，该编码消息包括故障代码以及车辆vin信息和故障排除结果信号。

根据几个方面，自动故障隔离和诊断系统包括基于云的数据系统，该数据系统内存储有多个机器可读故障排除程序，这些程序预定为能够自动执行而无需维修技术人员的参与。车辆故障代码由车辆平台的多个车辆控制设备中的一个车辆控制设备生成，该故障代码定义车辆平台的至少一个系统或部件的问题。车辆平台内的数据传送设备接收故障代码并将故障代码转发到基于云的数据系统。在基于云的数据系统中接收和分析故障代码，以初步确定故障代码是否指向所存储的机器可读故障排除程序中的一个并且可以通过所存储的机器可读故障排除程序中的所述一个进行自动校正。比较器生成机器可读程序，该机器可读程序定义机器可读故障排除程序中的所述一个的副本以及故障代码。包括网关设备。通过数据传送设备将机器可读程序传送到网关设备，网关设备识别故障代码所源自的多个控制设备中的特定控制设备，并将机器可读程序推送到汽车控制设备中的特定汽车控制设备。汽车控制设备中的特定汽车控制设备生成故障排除结果信号。

在本公开的另一方面，由汽车控制设备中的特定汽车控制设备使用机器可读程序和存储在汽车控制设备中的特定汽车控制设备的存储器中的、与用于生成故障排除结果信号的至少一个系统或部件的正确操作条件相对应的数据来执行故障排除操作。

在本公开的另一方面，提供了基于云的远程故障紧急性评估设备，其中，当接收到故障排除结果信号时，数据传送设备将故障排除结果信号转换成无线信号，该无线信号被转发到基于云的远程故障紧急性评估设备。故障紧急性评估设备检索保存在存储器中的客户通知，并且生成客户通知并将客户通知转发到车辆内的显示设备。

从本文提供的描述中，可应用的其他领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文中所描述的附图仅用于说明目的，而不旨在以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据示例性方面的自动故障隔离和诊断系统的图示；以及

图2是用于图1的自动故障隔离和诊断系统的示例性故障隔离算法的流程图。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或使用。

参照图1，自动故障隔离和诊断系统12为诸如发动机控制器、变速器控制器、控制模块等的汽车控制设备14提供通信，以将车辆故障代码16转发到诸如远程信息处理模块的数据传送设备18。车辆故障代码16可以是保存在控制设备14的存储器中的多个预定故障代码中的任何一个。故障代码16可以指示诸如风扇或起动器故障之类的部件故障、诸如高冷却剂系统温度指示之类的系统故障、诸如高nox水平之类的排放问题等。

故障代码16生成后被转发到数据传送设备18，数据传送设备18将故障代码16转换成传送信号并将其作为信号故障代码20以无线格式转发到可配置计算机系统资源和高级服务的远程共享池，该远程共享池通常定义为可使用因特网访问的基于云的数据系统22。基于云的数据系统22存储多个机器可读故障排除程序24，这些机器可读故障排除程序模拟在车辆维修服务处可用的故障排除程序，并且需要由维修技术人员手动检查以评估和维修状况，但是这些故障排除程序已经被预先确定为能够在没有技术人员参与的情况下自动执行。在基于云的数据系统22中接收和分析故障代码20，以初步确定故障代码20是否指向所存储的机器可读故障排除程序24中的一个并因此可以通过所存储的机器可读故障排除程序24中的所述一个进行自动校正。在识别出机器可读故障排除程序24中的一个与信号故障代码20相关时，比较器26识别生成信号故障代码20的故障代码16的问题是否定义了严重问题。如果车辆的持续运行受到影响，需要在维修服务处进行维修，则此处将问题定义为“严重”。如果信号故障代码20并且因此故障代码16涉及严重问题，则机器可读故障排除程序24中的所述一个的副本连同故障代码20一起作为机器可读程序28被返回到数据传送设备18。

机器可读程序28由数据传送设备18传送到网关设备30，网关设备30与诸如汽车、货车、运动型多用途车辆、轻型卡车、飞机、船或轮船等的车辆平台的多个控制设备直接通信，并且识别故障代码16所源自的特定控制设备，在该示例中为控制设备14。网关设备30将机器可读程序28推送到汽车控制设备14，然后汽车控制设备14使用存储在控制设备14的存储器34中的与系统的正常或正确操作条件相对应的数据来执行故障排除操作32。故障排除结果信号36由控制设备14生成，该故障排除结果信号36被发送到数据传送设备18。替代方案是故障排除代码作为机器可读程序28直接在网关设备30中运行，用于包括诸如网络诊断或部件诊断之类的车辆子系统诊断应用。

在接收到故障排除结果信号36时，数据传送设备18将其转换成无线信号38，该无线信号38被转发到基于云的远程故障紧急性评估设备40。故障紧急性评估设备40的功能是识别故障排除结果信号36是否定义了紧急问题，例如要求车辆操作者立即停止车辆操作或者紧急地将车辆返回到维修服务处的问题。如果识别出紧急问题，则故障紧急性评估设备40检索保存在存储器中的与紧急问题直接相关的客户通知42，并且以无线电提示、电子邮件、文本消息、即时消息等的形式将客户通知42转发到诸如车辆无线电设备的车辆内的显示设备44，或者例如通过文本消息、电话呼叫、即时消息等将客户通知24远程地转发到客户计算机或蜂窝电话，其中，车辆操作者可以使用视觉指令和可选的听觉指令。根据若干方面，故障紧急性评估设备40还将编码消息45转发到车辆维修服务处46，例如车辆经销商。编码消息提供与故障代码16类似的信息以及车辆识别号(vin)信息和故障排除操作的结果，例如必要时由车辆维修服务处46取回或订购的推荐维修部件。

如果由故障紧急性评估设备40分析的问题被认为是非紧急问题，则故障紧急性评估设备40检索存储在存储器中的与非紧急问题直接相关的第二或不同的客户通知42，并且将客户通知42转发到诸如车辆无线电装置的显示设备44，其中，车辆操作者可以使用视觉指令和可选的听觉指令。在该示例中，客户通知42可为如下通知：应当与维修服务处46预约在下一方便时间或在下一定期保养时检查并校正该非紧急问题。

在图1中标识了多个过程步骤1-10。在步骤1中，由控制设备14生成车辆故障代码16。在步骤2中，车辆故障代码16被转发到数据传送设备18。在步骤3中，故障代码16在数据传送设备18中被转换成信号故障代码20，该信号故障代码20被无线地发送到基于云的数据系统22。在步骤4中，在基于云的数据系统22中通过比较器26分析信号故障代码20，以识别生成信号故障代码20并因此生成故障代码16的问题是否定义了严重问题。如果识别出严重问题，则在步骤5中将机器可读故障排除程序24中的一个的副本连同故障代码20一起作为机器可读程序28返回到数据传送设备18。在步骤6中，机器可读程序28被转发到最初生成故障代码16的控制设备14。在步骤7中，控制设备14执行故障排除操作，并且将故障排除结果信号36转发到数据传送设备18。

在步骤8中，数据传送设备18将故障排除结果信号36转换为无线信号38，该无线信号38被转发到基于云的远程故障紧急性评估设备40，该设备40识别无线信号38是否涉及紧急问题。在步骤9中，如果无线信号38涉及紧急问题，则向车辆平台中的显示设备44发送客户通知42，以可视地且可选可听地向车辆平台的操作者通知该紧急问题。在步骤10中，如果无线信号38涉及紧急问题，则还向车辆维修服务处46发送编码消息45，其提供与紧急问题有关的信息、车辆平台vin以及与需要维修和/或订购的物品有关的信息。

参照图2并再次参照图1，可以如下执行用于自动故障隔离和诊断系统12的示例性故障隔离算法。该算法开始于开始步骤48。在延时步骤50中，读取记录的数据，例如起动电压、电流和发动机每分钟转数(rpm)。执行延时步骤以确定所记录的数据是否是针对持续大于预定时间段(例如x2秒)的预定可校准时间段。可校准时间段可以是默认值，例如x2秒，默认x2＝5。如果延时步骤50的结果为是，则在步骤52中，通过去除数据的第一和最后x3秒来消除记录数据中的瞬态效应，其中x3例如可以是诸如x3＝2秒的默认值。

在随后的限制步骤54中，对起动电压和rpm值施加限制。例如，起动电压限值可以是所有起动电压必须大于或等于x4伏，其中可校准值可以是默认值，例如x4＝11伏。此外，例如，rpm限值可以是所有rpm＝0。

如果限制步骤54的结果为是，这意味着记录数据满足或超过限制步骤54的起动电压和rpm的限值，则在第一结论步骤56中得出起动器未通电的结论，并且生成起动器电力故障代码。起动器电力故障代码将中继请求，以检查起动器启用继电器/导线、电磁阀、起动器电源接地和起动器电机线圈开路中的每一个的开路故障。

在步骤56和生成起动器电力故障代码之后，程序在程序结束58处结束。

如果来自延时步骤50的结果为否，则返回到延时步骤50，在第一结论步骤60中，得出如下结论：问题是电子控制模块(ecm)禁用的起动器、或者数据收集和传送问题。在步骤60中得出结论之后，生成故障代码，并且程序在程序结束58处结束。

返回到限制步骤54，如果来自限制步骤54的结果为否，这意味着记录数据不满足限制步骤54的限值，则在电池检查步骤62中，基于电池充电状态和电池温度从映射表中导出电池开路电压(voc)。然后，使用如下公式来计算电池和起动器的电阻比(r)：r＝voc/vmin–1。

在电池检查步骤62之后，接着执行范围步骤64。范围步骤64确定电池起动器电阻比r是否正常，其被定义为在存储器中保存的预定范围内。

如果来自范围步骤64的结果为是，这意味着电池起动器电阻比r正常，则在请求发动机rpm增加的情况下执行发动机rpm增加步骤66，并且将记录数据的rpm与定义为大于或等于x5的rpm的第二rpm限值进行比较，其中x5例如可以是默认值，例如x5＝160rpm。

如果来自发动机rpm增加步骤66的结果为是，则在第二结论步骤68中得出以下结论：问题是发动机或燃料输送系统故障，并且生成发动机/燃料输送系统故障代码。在第二结论步骤68中得出结论之后，程序在程序结束58处结束。

如果来自范围步骤64的结果为否，这意味着电池起动器电阻比r在定义为正常的范围之外，则在第三结论步骤70中，将对应的故障确定为电量低状态(定义为soc高电阻)；或者基于起动器电机高电阻来确定起动机电机短路。生成电量低故障代码或起动器电机短路故障代码，并且程序在程序结束58结束。

如果来自发动机rpm增加步骤66的结果为否，则在起动电流确定步骤72中确定平均起动电流是否大于或等于起动电流限值，该起动电流限值被定义为大于或等于x6的起动电流，其中x6安培小时或x6可以例如是预定的可校准高扭矩值。

如果来自起动电流确定步骤72的结果为是，则在第四结论步骤74中得出如下结论：问题是发动机由于高摩擦而被卡住，并且生成发动机卡住故障代码。在第四结论步骤74中得出结论之后，程序在程序结束58处结束。

如果来自起动电流确定步骤72的结果为否，则在第五结论步骤76中得出以下结论：问题是小齿轮、离合器或飞轮出现问题或者起动器具有弱磁场。生成适当的故障代码。在第五结论步骤76中得出结论之后，程序在程序结束58处结束。

继续参照图2并再次参照图1，当相关控制设备14生成参考图2描述的任何故障代码时，故障代码如参照图1所描述的那样被处理，并且生成客户通知42，根据需要将客户通知42与编码消息45一起发送到车辆维修服务处46。

基于云的数据库用于存储车辆安全和时间重要的机器可读脚本化诊断故障排除程序。本方法利用基于云的空中更新来针对可在车辆中自动排除的问题发送脚本化诊断故障排除程序。机器可读算法脚本程序在车辆上执行诊断故障排除，并最终识别部件的故障部分。车载软件系统生成包含在预定义故障代码中的故障测试报告，并将测试报告结果发送到后台以确定故障严重性以及结果是否与严重问题相关。在发生时间重要故障的情况下，会向车辆驾驶员和车辆服务中心发送面向客户的警报。

本公开的自动故障隔离和诊断系统提供了若干优点。这些优点包括提供机器可读算法脚本程序，该机器可读算法脚本程序在车辆上执行诊断故障排除，并最终将问题隔离到部件的特定故障部分。车载软件系统生成包括在故障代码中的故障测试报告，并将结果发送到后台以确定故障严重性和致命性。在识别出如本文所定义的严重问题故障时，会向驾驶员和服务中心发送面向客户的警报。

本公开的描述在本质上仅仅是示例性的，并且不背离本公开的要点的变型旨在落入本公开的范围内。这样的变型不应被视为偏离本公开的精神和范围。