用於診斷車輛中的狀態的方法和診斷測試設備與流程
2023-04-23 17:07:21
本發明涉及一種用於診斷車輛中的狀態的方法和一種診斷測試設備。
背景技術：
通信總線——例如車輛中的CAN通信總線通常與多個電子控制單元（所謂的「electronic control units」，ECU）耦合，所述多個電子控制單元執行不同的功能並且構成相應的總線節點。因此，例如ECU被設置用於門控制，藉助所述ECU可以控制並且監視門的關閉或打開。ECU、例如門控制裝置的微控制器例如通過CAN通信總線接收總線消息：應打開門的窗。隨後，微控制器執行所謂的任務（進程），所述任務控制相應的電路以打開窗。
機動車中的經常的故障情況是車載電網電池的放電。儘管車輛位於靜止狀態中（也即尤其點火裝置關斷並且車輛鎖閉），車輛系統中的有缺陷的安裝件、有缺陷的控制單元（ECU）、有錯誤的軟體或者不兼容的硬體版本可以激活各個控制單元。被激活的控制單元然後經常持續地發送消息到車輛通信總線（CAN通信總線）上並且由於高的電流消耗而不期望地對車載電網電池放電。在許多情況下，被錯誤地激活的控制單元能夠「喚起」多個連接在CAN通信總線上的其他控制單元或者取消其「睡眠功能」。在這種情況下的電流消耗經常在幾小時內或者在車輛較長的停車時間的情況下對車載電網電池放電。
目前為止，在車間中可以的是，藉助安培表測量車載電網電池的靜止電流並且通過拉拔保險絲來圈出所述故障位置（對提高的通過電流負責的電路）。但由此辨識的電路不必必然是觸發故障的故障位置。在此可以是通過車輛中的其他位置上的故障功能引起的後果。至今為止不可能的是，藉助診斷測試設備確定用於不期望的控制單元激活的初始故障位置和與此伴隨的電池放電。
技術實現要素：
因此，本發明的任務是，提供用於診斷車輛中的狀態的方法和診斷測試設備，所述診斷測試設備使得對於車間而言故障搜索變得容易。
本發明涉及一種用於診斷車輛中的狀態的方法，所述車輛具有CAN通信總線，所述車輛的電子控制單元連接到所述CAN通信總線上，所述方法以下步驟：提供所述車輛的靜止狀態，在所述靜止狀態中所述電子控制單元中的至少一部分被設置用於在符合規定的運行中（也即非故障情況下）不通過所述CAN通信總線發送CAN消息；將診斷測試設備與所述車輛的至少一個診斷連接端耦合，所述至少一個診斷連接端可與所述CAN通信總線耦合；通過所述診斷測試設備關於在進入到所述靜止狀態中之後發送的CAN消息監視所述CAN通信總線；通過所述診斷測試設備檢測在進入到所述靜止狀態中之後在CAN通信總線上發送的CAN消息並且將所檢測的CAN消息分配給發送所述CAN消息的電子控制單元；通過所述診斷測試設備提供關於在進入到所述靜止狀態中之後在所述CAN通信總線上出現的CAN消息的序列中所檢測的CAN消息的在時間上的出現的信息；並且通過所述診斷測試設備提供用於辨識發送所檢測的CAN消息的電子控制單元的信息。
本發明也涉及一種用於診斷車輛中的狀態的診斷測試設備，其中所述車輛具有CAN通信總線，所述車輛的電子控制單元連接到所述CAN通信總線上，所述診斷測試設備具有：用於與所述車輛的至少一個診斷連接端耦合的連接端，其中所述車輛的診斷連接端能夠與所述CAN通信總線耦合；用於關於在進入所述車輛的靜止狀態中之後所發送的CAN消息來監視所述CAN通信總線的監視裝置，在所述靜止狀態中所述電子控制單元中的至少一部分被設置用於在符合規定的運行中不通過所述CAN通信總線發送CAN消息，其中所述監視裝置被設置用於檢測在進入到所述靜止狀態中之後在所述CAN通信總線上發送的CAN消息並且將所檢測的CAN消息分配給發送所述CAN消息的電子控制單元；和信息裝置，所述信息裝置被設置用於提供關於在進入到所述靜止狀態中之後在所述CAN通信總線上出現的CAN消息的序列中所檢測的CAN消息的在時間上的出現的信息，並且被設置用於提供用於辨識發送所檢測的CAN消息的電子控制單元的信息。
藉助本發明使得對於車間而言車輛診斷中的故障搜索變得容易。本發明能夠實現對所不期望的CAN通信總線激活負責的部件的更快速的且可靠的辨識。替代目前為止通過拉拔相應的保險裝置的方式將電路從車載電網分離，本發明開創了CAN通信總線的藉助診斷測試設備的永久掃描功能以便監視CAN通信總線通訊的可能性。
本發明的優點是，可以省去手動操作，如保險裝置的拉拔。診斷測試設備可以在數個小時上監視CAN通信總線通訊，而車間人員不必在場。在故障情況下，存儲並且然後可以分析處理分析結果。也可以避免符合規定地運行的部件的拆卸。本發明也使得較不強化訓練過的車間人員可能的是，實施車輛上的可靠的故障搜索。此外，本發明能夠實現故障搜索的加速並且因此提高車間工序過程。可以將裝配時間的節省轉交給最終顧客。
優選地提供所檢測的CAN消息是否首次在在CAN通信總線上出現的CAN消息序列中出現的信息。由此能夠將故障的原因限於已經發送所檢測的CAN消息的控制單元所屬的子系統上。
根據另一種實施方式，提供關於在進入到所述靜止狀態中之後在所述CAN通信總線上出現的CAN消息的順序的信息。通過所述順序——CAN消息以所述順序發送——可以識別，所不希望的CAN通信總線通訊已經由確定的控制單元、如駕駛員側的門控制設備觸發。
根據一種實施方式，根據從進入到所述靜止狀態中起在所述CAN通信總線上出現的CAN消息的至少一部分的列表實現關於所檢測的CAN消息的在時間上的出現的信息。
在本發明的一種實施方式中檢測、必要時解密並且在所述診斷測試設備上顯示所檢測的CAN消息的數據內容。由此可以考慮還更精確的故障診斷和/或故障界定。
優選地，在所述診斷測試設備中存儲有分配信息，用於根據辨識信息辨識發送所檢測的CAN消息的電子控制單元，所述辨識信息包含在所檢測的CAN消息中。
尤其為了提供車輛的靜止狀態，切斷所述車輛的點火裝置並且鎖閉所述車輛。
根據一種實施方式，通過所述診斷測試設備顯示並且存儲用於辨識發送所檢測的CAN消息的電子控制單元的信息。
在一種實施方式中，顯示所檢測的CAN消息的尤其以時鐘形式的檢測時刻。然後可以方便地在下一工作日進行分析處理。
根據一種實施方式，診斷測試設備濾除以下電子控制單元的CAN消息，所述電子控制單元被設置用於在車輛的靜止狀態中在符合規定的運行中（也即在非故障情況下）通過CAN通信總線發送至少一個CAN消息。取決於製造商地，通常期望各個控制單元的在時間上限定的接通。該特性可以通過診斷測試設備來濾除，以便辨識控制單元的所不希望的接通，這導致較大的電流消耗。
附圖說明
下面根據附圖詳細描述本發明。在此：
圖1示出具有用於診斷車輛中的狀態的診斷測試設備的機構的一個實施例的示意性視圖；
圖2示出通過一個示例性描述的缺陷引起的、通過根據本發明的診斷測試設備繪出的CAN通信總線通訊的一個實施例；
圖3示出分配表格的一個實施例，所述分配表格存儲在根據本發明的診斷測試設備的一種實施方式中。
具體實施方式
圖1示出具有根據本發明的一個實施例的用於診斷車輛2中的狀態的診斷測試設備10的機構1的一個實施例的示意性視圖。車輛2具有CAN通信總線4，如所述CAN通信總線通常應用在機動車中的那樣，車輛2的電子控制單元（ECU）連接到所述CAN通信總線上。示例性地在此以中央電子設備5、駕駛員側的門控制設備6和在後面的同乘者側的門控制設備7形式示出控制單元5、6、7。實踐中，其他或者另外的電子控制單元也連接到CAN通信總線4（下面簡稱：CAN總線）上。
診斷測試設備10通過一個連接端11與車輛2的至少一個診斷連接端3耦合，所述診斷連接端在其側能夠與CAN總線4耦合。該耦合可以直接或者間接地通過其他部件實現。也可考慮在連接端11和診斷連接端3之間的有線連接的或者無線的耦合。
出於診斷目的，將車輛2置於靜止狀態中。例如，為此關斷車輛2的點火裝置並且鎖閉車輛2。在該靜止狀態中，電子控制單元5、6、7的至少一部分被設置用於在符合規定的運行中不通過CAN總線發送CAN消息。換言之，當不存在故障情況的時候，控制單元5、6、7或者其一部分在車輛的靜止狀態中不發送CAN消息到CAN總線上。
診斷測試設備包含監視裝置12（例如以微處理器形式），所述監視裝置用於關於所發送的CAN消息來監視CAN總線4，所發送的CAN消息尤其在進入車輛2的靜止狀態中之後出現。對此，監視裝置12（例如通過微處理器的相應編程）設置用於檢測在進入到靜止狀態中之後在CAN總線4上發送的CAN消息並且將所檢測的CAN消息分配給發送CAN消息的電子控制單元。
診斷測試設備也包含信息裝置，例如顯示裝置13和/或聲學信息裝置16。如在下面根據示例詳細闡述的那樣，所述信息裝置被設置用於提供關於在進入到所述靜止狀態中之後在所述CAN通信總線4上出現的CAN消息21-2n（見圖2）的序列中的確定的所檢測的CAN消息（例如根據圖2的CAN消息21）的在時間上的出現的信息（例如以根據圖2的列表14形式）。接著也提供用於辨識發送所檢測的CAN消息的電子控制單元的信息，如在下面根據一個示例詳細闡述的那樣。
下面詳細闡述本發明的示例性實施方式。本領域技術人員看得出，該實施例原則上可以應用到車輛中的一個或多個任意的部件的狀態的診斷上。
診斷測試設備10以連接端11連接在車輛2的診斷連接端3上。車輛中的點火裝置應被關斷，車輛2應被鎖閉，車輛處於靜止狀態中。
診斷測試設備10藉助監視裝置12針對診斷連接端3上的相應引腳監視CAN總線4。在良好情況下（也即在符合規定的運行中，當不存在故障的時候），在車輛2的靜止狀態中控制單元5、6、7不發送消息到CAN總線上。因此，不存在可能使電池放電的CAN總線通訊。
然而，如果與CAN總線連接的控制單元接通，則由該控制單元自動地發送一個或者多個CAN消息到CAN總線上。如在圖2中示出的那樣，每個消息21-2n「封裝」在CAN標識符31（辨識信息）中，所述CAN標識符對於控制單元而言用作地址。診斷測試設備10監視CAN總線通訊並且將所發送的消息21-2n分配給「發送方控制單元」。由此能夠定位以下控制單元：所述控制單元已經將第一CAN消息發送到CAN總線上。
如果通過診斷測試設備10通過CAN標識符31的分配識別CAN消息，則相應的控制單元作為觸發消息的部件被存儲在存儲器15中並且顯示在信息裝置13（例如以顯示器形式）上。附加地，可以顯示所識別的CAN總線通訊的精確時鐘。然後，可以方便地在下一工作日進行分析處理。
取決於製造商地，通常期望各個控制單元的在時間上限定的接通。該特性可以通過診斷測試設備10來濾除，以便辨識控制單元的所不期望的接通，這導致較大的電流消耗。
根據圖2，第一列示出相應CAN消息的CAN標識符31（在傳輸的意義上也可以稱為地址）。通過CAN標識符可以進行明確的分配，由哪個系統或者控制單元發送了CAN消息。在圖2的第二列中示出相應CAN消息的所屬的內容32。
如果關斷車輛的點火裝置並且鎖上車輛（具有必須被滿足的製造商特定的不同條件），則在良好情況下在確定的時間之後將控制單元置於所謂的「Sleep-Mode（睡眠模式）」中並且結束CAN總線通訊。
下面詳細描述用於可能的損傷情況的一個示例。由於駕駛員側的門鎖中的水/溼氣，門接觸開關通過短接產生所不希望的信號。接著，駕駛員側的門控制設備6自動被喚醒並且開始在CAN總線4上發送CAN消息21，見圖2。駕駛員側的門控制設備6由診斷測試設備10藉助CAN標識符305來辨識。類似地，CAN消息22可以被分配給中央電子設備5（通過CAN標識符532）並且CAN消息25可以被分配給在後面的同乘者側的門控制設備7（通過CAN標識符348）。
可以通過以下方式進行故障界定，即明確的解密41位於診斷測試設備中（存儲在存儲器15中），所述解密即為哪個控制單元地址（CAN標識符）31屬於哪個控制單元（在圖3中根據分配表格40示例性地示出）。
在顯示器13上顯示的列表14中，可以顯示CAN標識符31和/或解密41（因此控制單元的名稱）。此外，可以選擇所檢測的CAN消息的任意顯示，只要可識別關於分別檢測的CAN消息的（相對的和/或絕對的）在時間上的出現的信息。這樣的信息例如可以被明確地顯示（例如檢測的時鐘）和/或也可以通過以下方式來識別，即相應的CAN消息首先被發送並且相應地首先顯示在列表中，或者相應的CAN消息位於CAN消息的順序的確定位置上，由此可以推斷出確定的（相對的）在時間上的出現。用於辨識發送相應的CAN消息的電子控制單元的信息可以通過診斷測試設備以CAN標識符31形式和/或以解密41形式來顯示。替代地或附加地，所述信息可以以聲學的方式通過揚聲器16輸出。
通過所述順序——CAN消息以所述順序發送，在本示例中可以識別，所不希望的CAN總線通訊已經由駕駛員側的門控制設備6（CAN標識符305）觸發。故障的原因可以限於該子系統。可以很容易地看出，通過「喚醒」駕駛員側的門控制設備6也一起喚醒多個其他的控制單元。這些控制單元現在通過CAN總線4發送所有CAN消息。存在視控制單元的數目而定地相應高的靜止電壓，所述靜止電壓使車輛電池極大受負荷並且放電。
因為在車間中直至目前為止幾乎不存在進行故障界定的可能性，所以故障搜索是非常困難並且耗時的，如一開始所描述的那樣。通過根據本發明的該診斷可能性能夠實現更精確的系統界定，所述系統界定使故障搜索顯著簡化以及自動化。如果可以存儲相應的CAN消息的數據內容32的相應解密41，則甚至可以考慮還更精確的故障診斷和/或故障界定。
因此，本發明能夠實現CAN總線通訊的自動監視，以便確定電子控制單元的所不希望的激活。本發明可以應用在使用CAN總線的所有車輛中，所述CAN總線延伸至診斷連接端。本發明可以用於在無人員耗費的情況下監視車輛的靜止狀態中的CAN總線通訊並且在故障情況下辨識有故障的部件或者有故障的車輛系統。分析處理智能裝置在車輛之外位於診斷測試設備中並且因此可以跨製造商地被應用。