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基于OBD-Ⅱ的车载远程故障诊断系统设计

孟磊  
【摘要】:我国制定了机动车排放法规,限制机动车污染物的排放,明确要求几类车型装配第二代乍载诊断(OBD-II)系统,监测车辆排放系统和相关部件,在车辆发生导致尾气排放超标的故障时,点亮乍内故障指示灯(MIL),并且生成故障代码。但是OBD-II只是点亮车内故障指示灯,并没有办法强制排放超标车辆禁止上路,除了车辆年检以外,并没有没有可靠的方法对车主进行监管,存在自觉性差的车主驾驶超标车辆长期污染环境的情况。 鉴于此种情况,提出了一种基于OBD-Ⅱ的车载远程故障诊断系统,在车辆上安装车载故障检测终端,可以在车辆点亮MIL指示灯时,通过3G网络将排放超标车辆的地理位置与车辆故障信息上传到服务器;服务器上安装有远程故障诊断系统,实现车辆故障诊断和地理位置在数字地图中的显示,辅助监管部门通知车主限期维修车辆,提高监管力度,减少故障车辆尾气对环境的污染。系统包括车载故障检测终端的软硬件设计与远程故障诊断软件系统的原型开发,解决了针对车辆排放问题的故障读取、信息传输、远程诊断与显示的问题。 设计了车载故障检测终端,具有故障读取与故障传送的功能。利用STM32F103芯片控制TL718电路与车辆OBD系统通信,兼容基于K线的KWP2000和基于CAN线的IS015765故障诊断通信协议,读取车辆的基本信息和故障信息;控制GPS模块获取实时位置的经纬度信息;控制MU509模块实时接入WCDMA网络。在读取到车辆MIL灯亮起的信息后,控制器将车辆的故障信息、车辆识别代码、车速、经纬度位置信息形成故障信息帧,通过移动网络发送到远程故障诊断系统。 在服务器端实现了远程诊断与监控管理的功能。利用SOCKET通信接收车载终端发回的信息;设计了基于数据库技术的故障诊断专家系统,对知识库的产生式规则表示方法进行模糊化改进,增加每条规则的置信度,设计了正向推理机完成基于故障码的故障诊断;利用API函数对GoogleMAP进行二次开发,实现监管车辆位置和显示故障诊断结果。 通过故障模拟的方式实现系统测试与验证。利用笔记本电脑连接USBCAN收发器模拟车辆ECU发送数据,选择CAN总线与检测终端进行通信;模拟的数据遵循故障诊断通信协议。实验表明,模拟的数据可以与TL718电路正常通信,故障码读取正常,在系统中可以显示故障节点的地理位置和专家系统的故障诊断结论,系统可以实现对排放故障车辆的故障诊断与监控管理。


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