车辆启动故障诊断系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆诊断技术领域，更具体地说，涉及一种车辆启动故障诊断系统及方法。

背景技术

随着我国机动车保有量的剧增，车辆故障也日益频繁，特别是发动机启动故障问题时有发生，严重影响了驾驶员的出行安全和舒适性。因此，研究一种能够对车辆启动过程中可能出现的故障进行快速准确检测和诊断的技术手段，对于改善这一状况，提高驾驶员的安全性和驾驶舒适性具有重要意义。

现有车载诊断技术已初步实现对发动机工作状态的监测与故障诊断，并可通过与远程诊断服务器联网，由相关技术人员进行远程诊断与维修指导。然而，这些技术与方法主要是针对发动机工作过程中出现的故障，对于发动机启动阶段出现的故障，尤其是发动机无法正常启动的故障情况，难以实现快速准确的检测和诊断。

现有技术难以对车辆启动过程中的故障进行实时监测和诊断。一旦发生这类故障，驾驶员无法判断故障原因，维修人员也难以迅速准确地对故障进行检修，时常导致维修周期长、效率低下的问题。

发明内容

本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本申请的一些实施例提出了车辆启动故障诊断系统及方法，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

作为本申请的第一方面，本申请的一些实施例提供了一种车辆启动故障诊断系统，包括：ECU装置，用于检测车辆发动机的状态；显示装置，用于显示车辆发动机的状态相关的信息；其中，ECU装置与显示装置通过总线构成通讯连接；显示装置包括：控制模块，根据ECU装置发送的数据判断对应的启动项目是否正常；显示模块，根据控制模块的判断结果显示代表诊断项目正常或故障的信息；其中，控制模块包含：总线判断单元，用于判断车辆总线是否正常。

进一步的，控制模块还包含：电气判断单元，用于判断车辆电气系统是否正常。

进一步的，控制模块还包含：启动判断单元，用于判断车辆启动信号是否正常。

进一步的，控制模块还包含：空挡判断单元，用于判断车辆空挡信号是否正常。

进一步的，控制模块还包含：未动判断单元，用于判断车辆发动机是否未启动。

进一步的，控制模块还包含：燃油判断单元，用于诊断车辆的燃油压力是否大于等于设定值。

进一步的，控制模块还包含：电压判断单元，用于判断车辆的系统电压是否大于等于设定值。

进一步的，显示模块还包含：若干项目指示灯用于根据总线判断单元、电气判断单元、启动判断单元、空挡判断单元、未动判断单元、燃油判断单元或电压判断单元中的一个的判断结果显示代表正常或故障的信息。

进一步的，显示模块还包含：状态指示灯，用于在总线判断单元、电气判断单元、启动判断单元、空挡判断单元、未动判断单元、燃油判断单元和电压判断单元中的至少一个判断结果为故障时显示代表故障的信息。

作为本申请的第二方面，本申请的一些实施例提供了一种车辆启动故障诊断方法，该方法由一个车辆启动故障诊断系统所执行，车辆启动故障诊断系统包括：ECU装置，用于检测车辆发动机的状态；显示装置，用于显示与车辆发动机的状态相关的信息；其中，ECU装置与显示装置通过总线构成通讯连接；显示装置包括：控制模块，根据ECU装置发送的数据判断对应的启动项目是否正常；显示模块，根据控制模块的判断结果显示代表诊断项目正常或故障的信息；其中，车辆启动故障诊断方法包括：控制模块判断车辆的电气系统是否正常，如果是则使显示模块显示代表车辆的电气系统正常的信息，如果否则使所示显示模块显示代表车辆的电气故障的信息；控制模块判断车辆启动信号是否正常，如果是则使显示模块显示代表车辆的启动信号正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的启动信号故障的信息；控制模块判断车辆的空挡信号是否正常，如果是则使显示模块显示代表车辆的空挡信号正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的空挡信号故障的信息；控制模块判断车辆的发动机是否未启动，如果是则使显示模块显示代表发动机未启动的信息，如果否则是显示模块显示代表发动机异常的信息；控制模块判断车辆的燃油压力是否大于等于设定值，如果是则使显示模块显示代表车辆的燃油压力正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的燃油压力故障的信息；控制模块判断车辆的系统电压是否大于等于设定值，如果是则使显示模块显示代表车辆的系统电压正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的系统电压故障的信息。

本申请的有益效果在于：通过判断车辆启动过程中电气系统、启动信号、空挡信号、发动机状态、燃油压力和系统电压等关键信号是否正常，实现对车辆启动故障的实时检测和诊断，并将诊断结果显示，以提示驾驶员或维修人员进行维修。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的车辆数据管理系统；

图2是根据本申请一种实施例的车辆具体组成架构示意图；

图3是根据本申请一种实施例的显示装置的硬件结构示意图；

图4是根据本申请一种实施例的处理器的模块组成示意图；

图5是根据本申请一种实施例的车辆启动故障诊断方法的主要步骤示意图；

图6是根据本申请一种实施例的车辆启动故障诊断方法的具体流程示意图。

图中附图标记的含义：

100、车辆数据管理系统；

200、车辆；

210、本体；

220、通讯终端；

230、ECU装置；

240、第一总线；

250、显示装置；

251、处理器；

251a、交互模块；

251b、控制模块；

251c、报警模块；

251d、显示模块；

252、显示屏；

253、存储器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

如图1所示的车辆数据管理系统包括：车辆和服务器。其中，车辆包括本体和通讯终端。通讯终端能可拆卸的安装于本体，并且通讯终端能与服务器构成无线通讯从而构成数据交互。

车辆的本体是指构成车辆主要功能部分，可以包括底盘、车架、发动机、动力系统、驾驶舱等，在本申请中，可以理解为车辆除去通讯终端以外的部分。

作为优选方案，车辆为工程车辆，比如地下铲运机、凿岩台车、爆破孔钻机等。

其中，通讯终端与服务器之间的无线通讯可以是4G、5G、WiFi等无线通讯技术。

服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。其中，通讯终端可拆卸的安装于工程车辆，以使车辆拆卸通讯终端时，工程车辆仍存储有车辆识别信息。

本发明通过工程车辆与服务器构成无线通讯连接，以获取工程车辆的识别信息，来满足监管系统对工程车辆的监管需要。

如图2所示，本申请的车辆还包括：ECU装置、第一总线和显示装置。其中，显示装置、通讯终端和ECU装置均连接到第一总线。作为优选方案，第一总线可以为J1939总线。

如图3所示，本申请的显示装置从硬件角度包括：处理器、显示屏和存储器。从而是该显示装置以实现显示装置的控制、校验、判断和存储等功能。

其中，处理器主要用于控制、判断、校验等功能，该控制功能主要用于写入通讯终端车辆识别信息；显示屏主要用于人机交互；存储器主要用于存储车辆代码。

具体而言，处理器分别与显示屏和存储器通讯连接以使显示装置能与用户进行人机交互，同时将车辆状态信息呈现给用户；处理器在一些实施例中可选的为两个带处理功能的处理器芯片。具体的处理器芯片可选为ARM11或ARM136，其中，ARM11是一款32位RISC微处理器架构和处理器核心系列，由于功耗低、成本低等优点，ARM11也广泛用于各种嵌入式设备中，如机顶盒、车载终端、工控设备等；ARM1136是ARM11系列处理器中的一款，它继承并发展了ARM11系列的特点，它低功耗和高性能的特性非常适合车载系统、工业控制等嵌入式设备。

如图4所示，显示装置至少包含控制模块、显示模块、交互模块和报警模块。其中，控制模块分别与显示模块、交互模块和报警模块通讯连接。控制模块，用于处理和存储与ECU装置或/和通讯终端所交互的数据。控制模块，用于处理和存储与ECU装置或/和通讯终端所交互的数据。显示模块与控制模块构成数据交互以使显示模块能显示控制模块生成的车辆序列码。交互模块，用于供用户操作显示装置以进行人工校验；报警模块，用于在检验模块校验失败时输出报警信号。

作为具体方案，本申请的控制模块包含：总线判断单元、电气判断单元、启动判断单元、空挡判断单元、未动判断单元、燃油判断单元、电压判断单元。

其中，总线判断单元用于判断车辆总线是否正常；电气判断单元用于判断车辆电气系统是否正常；启动判断单元用于判断车辆启动信号是否正常；空挡判断单元用于判断车辆空挡信号是否正常；未动判断单元用于判断车辆发动机是否未启动；燃油判断单元用于诊断车辆的燃油压力是否大于等于设定值；电压判断单元用于诊断车辆的系统电压是否大于等于设定值。

控制模块通过上述各功能单元的协同工作可以准确判断车辆的工作状态，确保控制所依据的信息准确完整，并在此基础上生成相应的控制策略，以保证车辆的正常、稳定和安全运行。

作为本申请方法主要实现方案，ECU装置用于检测车辆发动机的状态；显示装置用于显示与车辆发动机的状态相关的信息；其中，ECU装置与显示装置通过总线构成通讯连接；控制模块根据ECU装置发送的数据判断对应的启动项目是否正常；显示模块根据诊断模块的判断结果显示代表诊断项目正常或故障的信息。

ECU装置检测车辆发动机状态并将状态数据发送至控制模块。这为控制模块判断启动项目是否正常提供了基础数据支撑。控制模块根据接收到的发动机状态数据判断对应的启动项目是否正常工作。当所有启动项目正常时，控制模块将正常信号发送至显示模块。这可以向驾驶员反馈车辆启动系统全部正常的信息。当有启动项目异常时，控制模块将故障项目对应的故障代码发送至显示模块。这可以向驾驶员反馈出现故障的启动项目，提醒其采取相应措施。显示模块根据接收的正常信号显示代表系统正常的信息。显示模块根据接收的故障代码显示代表故障项目的信息。这提供了启动系统工作状态的直观反馈。

控制模块与ECU装置、显示模块之间的信息交互与传输，可以准确判断车辆启动项目的工作状态，特别是故障状态，并及时反馈给驾驶员，这确保了车辆的启动安全性。

如图5所示，本申请的判断车辆启动项目是否正常的方法主要包含：

S201：控制模块判断车辆的电气系统是否正常，如果是则使显示模块显示代表车辆的电气系统正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的电气系统故障的信息；

S202：控制模块判断车辆启动信号是否正常，如果是则使显示模块显示代表车辆的启动信号正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的启动信号故障的信息；

S203：控制模块判断车辆的空挡信号是否正常，如果是则使显示模块显示代表车辆的空挡信号正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的空挡信号故障的信息；

S204：控制模块判断车辆的发动机是否未启动，如果是则使显示模块显示代表发动机正常的信息，如果否则使显示模块显示代表发动机异常的信息；

S205：控制模块判断车辆的燃油压力是否大于等于设定值，如果是则使显示模块显示代表车辆燃油压力正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆的燃油压力故障的信息；

S206：控制模块判断车辆系统电压是否大于等于设定值，如果是则使显示模块显示代表车辆系统电压正常的信息，如果否则使显示模块显示代表车辆系统电压故障的信息。

如图6所示，本申请控制装置判断车辆启动项目是否正常的主要步骤包含S211至S216。

在车辆通电后，S211首先判断电气系统是否正常，电气系统正常指无电气故障代码，若有电气故障代码，则A项目指示灯显示故障和G状态指示灯显示故障，项目指示灯显示故障和状态指示灯显示故障，可以设置指示灯显示红色代表当前存在故障，需要排查，如果没有电气故障，则A指示正常，指示正常可以设置绿色代表当前正常，进入S212；S212判断启动信号是否正常，如果启动信号正常，则B亮绿色，进行S213，；如果不正常则B和G亮红色，需要排查；S213判断空挡信号是否正常，如果正常则C亮绿色进行S214，；如果不正常则C和G亮红色，需要排查，其中空挡信号不正常指车辆启动前挡位未处于空挡或驻车挡；S214判断发动机是否未启动，如果发动机未启动则D亮绿色进入S215，如果发动机已启动则D和G亮红色，需要排查，发动机已启动指在车辆启动前已经释放发动机动力；S215判断燃油压力是否大于等于设定值，如果燃油压力大于等于设定值，则E亮绿色进入S216，如果燃油压力小于设定值则E和G亮红色，需要排查；其中，可以根据不同的车辆发动机型号设定不同的设定值，也可以根据不同的应用场景或者安全监管部门要求设定不同的设定值；S216判断系统电压是否大于等于设定值，如果是则A至F项目指示灯均亮绿色，释放发动机动力，启动车辆；如果否则F和G亮红色，需要排查；其中，系统电压设定值，可以根据车辆的型号、用途或监管部门要求、行业规范等设定。示例性的，以某矿山机械挖掘车为例，燃油压力设定值为3.2bar，系统电压设定值为22V，设定值可以根据不同的车型调整。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。