汽车远程故障诊断系统研究

诊断管理是指通过ＶＩＮ码对车辆进行识别．实现在汽车 远程诊断网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进 行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行 状态进行有效的监管和提供综合服务。包括为人网用户车辆建 立电子病历，构成一个庞大的车辆病历数据库．包括ＶＩＮ码， 它包含了车辆的生产厂家、年代、车型、车身形式及代码、发 动机代码及组装地点，以及维修时间、故障码、冻结帧、数据 流编号、诊断结果、维修历史、维修结果。以此为基础，为用 ４８
２．３远程诊断系统应用介绍
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文本交流
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。。客户端
通过远程诊断系统，可以在最短的时间内为维修站进行车 辆故障分析援助，实现远程故障排除，从而节省时间、财力、
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２．２．４诊断管理
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文件传输
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图片传输
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人力等成本。此外。本系统还可以应用于技术培训、内部会议 ，培训和技术开发支持方面，从而提升管理效率、加快技术开 发进度以及提升售后服务水平，从整体上提升整个公司的效益 和品牌影响力。远程诊断系统功能使用主要包括以下几方面。
目前，汽车维修行业已经发展到了利用专门的诊断设备进 行综合检测诊断的阶段，常用的检测诊断设备也由电喷车解码 器、手持式故障诊断仪慢慢地发展到目前行业中比较流行的离 线Ｐｃ式汽车故障诊断仪。虽然Ｐｃ式汽车故障诊断仪在维修、 数据流显示等方面更加方便维修人员使用，但是维修企业的诊 断资源是有限的，尤其是对轿车的维修；维修工人的技术老 化，经常无法快速、经济地利用各方面的技术力量解决汽车故 障，更无法快速、及时地得到专业工程师的指导。 而汽车远程故障诊断技术恰恰可以成为传统诊断技术的补 充，维修人员可以在线得到帮助，专业工程师可以通过ｗｅｂ 服务器，对４ｓ店的维修车辆进行在线诊断，既减少了出差费 用，又能在较短的时间内解决问题，提高汽车故障诊断效率。
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａ】．ｃｈ
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Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｒｏｕｂｌｅ Ｄｉａ擘：Ｉｌｏｓｉｓ Ｓｖｓｔｅｍ
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【Ａｂｓｔ协ｃｔ】Ａｔ
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【摘要】文章首先对汽车远程故障诊断的可行性进行了全面分析，提出了系统的框架设计构架，并描述了远程诊
断技术的实现方法及远程诊断系统的应用，最后展望了汽车远程故障诊断在汽车诊断领域中的应用前景。
【关键词】汽车；故障诊断；远程诊断 【中田分类号】ｕ４７２ 【文ｌｔ标识码】Ａ
【文章编号】１６７４一０６８８（２０１２）１卜００４６一０４
２．２．２诊断帮助系统的维修指导
在远程诊断服务器端，设置维修资料服务器，负责存储所 需故障背景资料、故障解决方案、相关电路图等数据；远程客 户前端通过互联网远端访问该服务器，从维修资料服务器数据 库中查找相关信息并传输至客户端，再通过本地Ｐｃ汽车故障 诊断软件显示出来，为本地维修人员提供可视化故障诊断及维 修帮助。图３表示的是具体的维修帮助信息细节，它包括故障 电路的说明、故障诊断代码运行与设置的条件和其操作、清除 故障代码的条件等。 在维修完成后，客户端程序将车辆相关信息，例如车辆所 有者、技术人员信息、电控单元信息、故障类型、维修记录信 息、维修指导、实施措施等信息打包传输至汽车客户指定邮 箱，同时通过互联网传输至诊断中心进行处理，并将相关信息
ｐ８ｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔ｝ｌｅ ｆｅａｓｉｈｉｌｉｔｙ ０ｆ ｔ｝ｌｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｒｅｍｏｔｅ ｔｍｕｈｋ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｄｅｅｐｌｙ，ｉｍｐｍｖｅｓ
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万方数据
ＶｃＩ作为故障诊断电脑的桥梁，主要承担协议转换、命令 和反馈信息传输的功能；故障诊断电脑承载了相应故障诊断软 件．它提供了友好的人机交互界面，方便进行汽车故障诊断及 远程诊断。 诊断服务器包括诊断专家系统、维修帮助系统。诊断专家 系统以专家知识数据库为基础进行推理找出故障原因，同时辅 以车辆病历数据库供Ｐｃ诊断客户端维修技师或维修专家参 考；维修帮助系统主要将诊断维修帮助信息（包括专家诊断分 析结果、维修建议、数据库诊断数据文档、维修流程图等）提 供给客户前端。 管理服务器包括用户管理系统、数据库管理系统。可实现 多专家及客户的数据共享（包括文字、图像与视频的形式）， 方便专家对客户进行维修指导和专家之间的技术交流，使诊断 过程专业高效；管理服务器对重要维修信息的提取与分析，准 确掌握车辆故障情况，并且不断更新即时病历信息，将结果反 馈客户端，同时提出专业的汽车维修保养建议。 数据库服务器包括用户信息数据库、专家知识数据库、帮
对停在维修站或行驶在道路上的车辆进行实时数据采集，并能 通过网络传输至远程诊断中心。得到诊断反馈，帮助用户和维 修人员掌握车辆实时运行情况，排除车辆故障及提醒车主预防 故障的发生，同时可为汽车制造企业的设计和质检部门提供相 应的数据参考。 汽车远程故障诊断系统不仅可检测汽车状况、读取故障码
１汽车远程故障诊断技术的提出
２远程故障诊断系统
２．１
远程故障诊断系统的设计与开发
以汽车远程诊断技术为基础建立的汽车远程诊断系统，可
图１
远程诊断系统框架图
【作者简介】乔美昀（１９８卜），女，山西阳采人，上汽通用五菱汽车股份有限公司助理工程师，从事汽车诊断开发工作；廖文清（１９８２一），男，广
西桂林人，上汽通用五菱汽车股份有限公司助理工程师，从事汽车诊断开发工作。 ４６
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４ｓ店编号 田家 省
市 县 乡埴
雹码种干 （硬件信息】
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Ａ省
Ｃ市
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Ｆ县
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４５６Ｔ８９
１５０３
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图２远程客户前端身份认证流程图
万方数据
４７
图３维修帮助信息细节
存储于数据库服务器。
户提供维修诊断信息实时反馈。对所有车辆的运行状态进行有 效的监管和提供综合服务。 车辆故障诊断统计分析模块负责对车辆病历信息进行处 理，借助专家知识数据库及车辆诊断病历数据库，对采集到的 信息进行专业全面的分析，比如将即时数据和以前的病历信息 作纵向比较，统计归纳得出汽车的故障类别、分布等。例如， 汽车的频发故障，以时间和行驶里程数为坐标参照，为汽车产 商提供汽车质量的可靠性参考报告。
２．２．３远程专家协助诊断（如图４所示）
在用户需要请求远程专家人工协助时，诊断服务器中的诊 断管理系统为用户和专家计算机建立对应的映射关系，必要时 通过ＮＡＴ穿透技术，建立客户前端与远程诊断专家客户端的 端到端连接甚至实现多方客户前端与远程的连接，方便多名专 家为用户提供诊断帮助，以最快的速度进行车辆故障分析援 助，实现远程故障排除。
２．２汽车远程诊断系统技术实现方式
２．２１
ＰＣ认证（如图２所示）
为了保证系统的正常运行和安全．除了采用防火墙外，汽
车远程诊断系统有必要对用户进行进一步的认证并区分权限， 根据权限为用户开放相应的功能。 开发过程中由售后工程师收集客户信息，由诊断工程师将 收集的信息录入数据库服务器，并为用户设置访问权限。系统 使用过程中由用户通过Ｐｃ汽车故障诊断软件发送认证请求， 当认证服务器工作处于繁忙状态，认证请求则进入延时处理， 一定时间后再尝试访问；如果超出延时等待次数限制后．认证 请求将直接退出。当服务器处于正常工作状态时，将读取密码 种子并计算，计算结果将与本地计算结果比对，结果一致则认 证成功；否则判断是否超过认证次数限制，如果超过，则断开 连接暂停当前ＩＰ再次连接，否则发送错误报告。
ｔｍｕｂｌｅ；ｒｅｍ用，汽车的结构变得 越来越复杂，自动化程度越来越高，而随着Ｉｎｔｅｍｅｔ全球信息 化的飞速发展，这就为汽车维修行业的共享维修指导、信息交 流等提供了快捷、丰富和自由的途径．也使建立一个基于计算 机网络通信的汽车远程故障诊断系统成为可能。
和相应故障信息，还可将相应数据发送至远程诊断服务中心分 析处理，而不管车辆是否停在特定场所。本系统由前端故障诊 断客户端、远程诊断服务中心及相应网络协同构成。其中，前 端包括ＶｃＩ和故障诊断电脑，故障诊断电脑通过ＶｃＩ与汽车 局域网相连；而远程诊断服务中心则主要由诊断服务器、管理 服务器、数据库服务器、专家客户端计算机和专家人员等组 成，各计算机通过以太网连接；前端故障客户端与远程诊断服 务中心通过互联网进行连接。其总体框架如图１所示。
ｔｈｅ印ｐｌｉｃａｔｉｎｎ
０ｆ ｒｅｍｏｔｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍ．
Ｆｉｎａｌｌｙ ｉｔ ａｌｓｏ＆ｎａｌｙｓｅｓ ｔ｝ｌｅ ｐｍｓｐｅｃｔ ０ｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｒｅｍｏｔｅ ｔｒｏｕｂＩｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｉｎ ｔ｝Ｉｅ ６ｅｌｄ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｉａｇｎｏｓ试
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｖｅｈｉｃｋ；ｄｉａ印０ｓｉｓ
视频传输
（１）远程诊断。使用者把诊断系统连接到互联网，技术人
卜、 旷
员可通过控制中心远程连接和控制该客户端，实现远程诊断及 在线帮助。４ｓ店客户端通过Ｐｃ式诊断系统在本地正确连接设
围４远程专家协助诊断
备采集相应数据；技术人员进行充分的文档数据和语音交流， 在远端给予４ｓ店远程帮助，通过远程系统对４Ｓ店进行远程操 作帮助，以便在最短的时间内为维修站进行车辆故障分析援 助，实现远程故障排除。 （２）维修指导和帮助专家系统。汽车诊断系统将提供包括 ３个方面的功能：故障背景资料、故障解决方案、相关电路
图。通过专家系统进行推理计算，提供相关帮助文档。协助维
修人员修理车辆。通过维修指导和帮助专家系统功能。在服务
器端设置维修资料服务器，用于存储所需故障背景资料、故障
解决方案、相关电路图等数据；客户端通过互联网远端访问该
万方数据
服务器。从维修资料服务器数据库中查找相关信息并传输至客 户端，在本地客户端显示。从而得到更丰富的维修资料和解决 方案及帮助文档，给予本地维修人员帮助，实现更精确的排查 解决故障。 （３）常见故障查询和统计。４ｓ店维修人员通过常见故障 的查询和统计功能，可针对所有节点上传到服务器上的常见故 障进行查询和统计。 （４）诊断报告编辑及管理。可以对诊断的故障按一定格式 编辑，维修人员在车辆维修之前，需选定相应模块并对车辆客 户进行信息登记，客户端根据选择进行记录。在维修完成后， 客户端程序将车辆相关信息，例如车辆所有者、技术人员信 息、电控单元信息、故障类型、维修记录信息等打包传输至汽 车客户指定邮箱，同时通过互联网传输至远端故障信息收集服 务器存储。 （５）软件版本控制和跟踪。对于使用者目前所用的软件版 本进行控制和跟踪，实现软件版本的查看。服务器客户端可以 对所有使用者的软件版本使用情况进行查询，督促使用者使用 最新的版本软件。在４ｓ客户端程序中设置相应模块记录该版 本软件信息；４Ｓ客户端在联网后将软件版本信息发送至远程 服务器端，服务器端记录客户端版本信息，并与最新版本进行 比对。确认是否发送升级要求；４ｓ客户端接受服务器端升级 （上接第４５页） 且满足通用化、环保、人机工程好、性能可靠、易返修、成本 低等要求。 （２）制订通用紧固件清单，需满足上述要求。 （３）制订子系统紧固件清单。相同位置采用相同的零件和 相同的扭矩。这需要针对每一个子系统（例如排气系统，剃车 系统、门铰链系统、电子接地系统、空调系统、转向系统等）、 研究其功能要求，曾经发生过的问题、潜在失效模式及对应措 施。所有这些都需要丰富的经验和大量的实验及验证。
助数据库、车辆病历数据库。用户信息数据库主要存储用户验
证信息、用户权限信息、用户其他信息等；专家系统数据库存 储专家知识和推理机制等；帮助数据库存储故障帮助数据，包 括故障详细描述、故障特征、故障相关电路图、故障清除办 法；车辆诊断病历信息包括ｖＩＮ码、车牌号、维修站点、维 修技师、维修时间、故障码、冻结帧、数据流编号、诊断结 果、维修历史，维修结果等。 诊断专家则涵盖了擅长车辆诊断维修各个方面的几十位专 家与技术人员，他们为整套系统提供技术支持．是系统的重要 组成部分。
应用技术
Ａｐｐｌｉｅｄ
企业科技与发展
Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ
２叭２年第１１期（总第３２９期）
Ｎ０・Ｉｌ，２０１２（ＣｕｍｕｌａｔｉＶｅｌｙ ＮＯ．３２９）
ｎｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ）ｒ＆ＤｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔ
汽车远程故障诊断系统研究
乔美昀，廖文清
（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州５４５００７）