本發(fā)明屬于車輛診斷，具體涉及一種車載整車故障uds診斷系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、uds，是unified?diagnostic?services簡稱，統(tǒng)一診斷服務，是汽車行業(yè)中用于車輛故障診斷的一種標準化服務協議。

2、obd，是on-board?diagnostics的簡稱，車輛診斷。

3、隨著汽車技術的發(fā)展及車輛數量的增多，車輛故障問題出現的概率也隨之提高。傳統(tǒng)的車輛故障診斷方式主要通過駕駛員依賴經驗或售后服務人員到現場，通過診斷工具接入車輛obd接口進行uds診斷。然而此種方式存在諸多不足，特別是在駕駛員缺乏經驗或距離服務站較遠的情況下，問題排查周期就會很長，無法精確確認故障原因，給駕駛員帶來不便和損失。

4、新一代改進的車輛故障診斷方式已經出現，例如通過外接本地讀取設備或4g/5g遠程讀取設備進行車輛故障診斷，但這些方式仍然存在一定的局限性。首先外接本地讀取設備需要售后服務人員操作，處理效率較低，其次4g/5g遠程讀取設備雖然處理效率有所提升，但在偏遠地區(qū)可能面臨信號掉線的問題。另外，這些方式駕駛員無法實時了解自己車輛的問題，無法緩解駕駛時車輛故障引發(fā)的焦慮。

5、此為現有技術的不足，因此，針對現有技術中的上述缺陷，提供一種車載整車故障uds診斷系統(tǒng)及方法，是非常有必要的。

技術實現思路

1、針對車輛診斷問題日益突出，傳統(tǒng)診斷方式依賴駕駛員經驗或需要服務人員到現場，排查周期長，無法精確確認故障，新一代外接讀取設備或遠程診斷的方式或效率低，或信號不穩(wěn)定，還不能向駕駛員展示車輛問題的缺陷，本發(fā)明提供一種車載整車故障uds診斷系統(tǒng)及方法，以解決上述技術問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種車載整車故障uds診斷系統(tǒng)，包括座域艙控制器、中央網關、整車故障uds診斷模塊、故障提示模塊及若干功能控制器；

3、整車故障uds診斷模塊及故障提示模塊均集成在座域艙控制器內部，并與座域艙控制器連接；

4、中央網關與座域艙控制器和各功能控制器均連接，進行整車通信報文和診斷報文的轉發(fā)；

5、座域艙控制器接收中央網關的通訊信號，顯示整車運行信息和整車故障碼信息；

6、故障提示模塊，收集處理座域艙控制器接收到的各功能控制器的故障信號，進行故障提醒；

7、整車故障uds診斷模塊，響應于駕駛員的操作進行整車故障的診斷，生成整車故障碼信息，并向座域艙控制器發(fā)送。

8、進一步地，故障提示模塊還包括指示燈；

9、故障提示模塊的故障提示方式包括通過控制指示燈亮燈提示故障、通過提示文字提示故障以及通過提示聲音提示故障；其中提示文字及提示聲音提示故障通過座域艙控制器進行；

10、故障提示模塊針對不同類型故障使用控制指示燈亮燈、提示文字、提示聲音中的一種或幾種組合進行區(qū)分；

11、故障提示模塊還記錄故障提示發(fā)生后的故障日志和運行日志。

12、進一步地，座域艙控制器還設置有外部接口；

13、外部接口，用于外部駕駛員或售后服務人員進行數據讀取。

14、進一步地，整車故障uds診斷模塊包括：

15、診斷激活單元，使用座域艙控制器的界面響應駕駛員的故障診斷注冊；

16、診斷開關單元，使用座域艙控制器的界面響應駕駛員的選擇，開啟或關閉診斷功能；

17、診斷認證單元，控制整車故障碼診斷過程中座域艙控制器與中央網關的雙向安全認證；

18、故障碼診斷單元，響應授權的駕駛員的單個功能控制器診斷請求或整車所有功能控制器的診斷請求，并根據預先保存的整車所有功能控制器的診斷指令，執(zhí)行故障碼診斷；

19、診斷顯示單元，使用座域艙控制器的界面顯示診斷完后的所有故障碼及維系建議，并響應駕駛員選擇的故障進行凍結幀讀??；

20、遠程監(jiān)控接口單元，響應遠程診斷設備或平臺進行故障碼和凍結幀的讀取。

21、第二方面，本發(fā)明提供一種基于第一方面的車載整車故障uds診斷系統(tǒng)的診斷方法，包括如下步驟：

22、s1.整車進入運行狀態(tài)后，故障提示模塊接收座域艙控制器轉發(fā)的故障信號，并在存在故障時進行故障提示；

23、s2.整車故障uds診斷模塊接收駕駛員的登錄請求后進行診斷條件判斷，并在診斷條件滿足時，啟動整車故障uds診斷，生成診斷指令，再將診斷指令經座域艙控制器和中央網關向對應目標功能控制器轉發(fā)，并接收各目標功能控制器由中央網關和座域艙控制器返回的診斷結果。

24、進一步地，步驟s1具體步驟如下：

25、s11.整車上電后判定為進入整車運行狀態(tài)；所述整車運行狀態(tài)包括上電發(fā)動機未啟動狀態(tài)和上電發(fā)動機啟動狀態(tài)；

26、s12.整車故障uds診斷模塊通過座域艙控制器的界面接收駕駛員的激活請求，獲取駕駛員使用唯一性個人信息生成的注冊請求及設置的個人密碼，并在注冊成功后完成診斷功能激活；

27、s13.整車故障uds診斷模塊通過座域艙控制器的界面接收駕駛員進行診斷功能的開啟和關閉；

28、s14.座域艙控制器通過中央網關接收各功能控制器的運行信息，生成故障信號，并向故障提示模塊轉發(fā)；

29、s15.故障提示模塊接收并解析故障信號，判斷是否存在故障提示；

30、若是，進入步驟s16；

31、若否，返回步驟s14；

32、s16.故障提示模塊將分析故障提示對應故障類型按照預先設定的提示方式通過指示燈、提示文字或提示聲音對駕駛員進行提示。

33、進一步地，步驟s2具體步驟如下：

34、s21.整車故障uds診斷模塊通過座域艙控制器的界面接收駕駛員的登錄請求后，進行身份認證；

35、若身份認證通過，進入步驟s22；

36、若身份認證不通過，提示用戶或密碼錯誤，結束；

37、s22.整車故障uds診斷模塊接收到駕駛員的診斷請求后，進行診斷功能開啟判斷以及診斷條件開啟判斷，并在診斷功能未開啟或未滿足診斷條件時進行提醒，而在診斷功能開啟及滿足診斷條件時，進入步驟s23；

38、s23.整車故障uds診斷模塊解析診斷請求，識別診斷模式；

39、當診斷模式為單個功能控制器診斷，進入步驟s24；

40、當診斷模式為整車所有功能控制器診斷，進入步驟s25；

41、s24.整車故障uds診斷模塊將該功能控制器作為目標功能控制器，并獲取目標控制器的診斷指令，再通過功能尋址方式或物理地址尋址方式確定目標控制器的路由地址，經座域艙控制器轉發(fā)到中央網關進行診斷指令的路由轉發(fā)，并接收目標控制器經中央網關和座域艙控制器返回的診斷結果，進入步驟s28；

42、s25.整車故障uds診斷模塊獲取各功能控制器的診斷指令，按照設定的順序對將各功能控制器進行定位；

43、s26.整車故障uds診斷模塊通過功能尋址方式或物理地址尋址方式確定定位的功能控制器的路由地址，經座域艙控制器轉發(fā)到中央網關依次進行診斷指令的路由轉發(fā)，并接收定位的功能控制器經中央網關和座域艙控制器返回的診斷結果；

44、s27.整車故障uds診斷模塊判斷診斷是否結束；

45、若是，進入步驟s28；

46、若否，定位下一個功能控制器，返回步驟s26；

47、s28.整車故障uds診斷模塊通過座域艙控制器的界面對診斷結果中診斷碼信息進行顯示。

48、進一步地，步驟s22具體步驟如下：

49、s221.整車故障uds診斷模塊通過座域艙控制器的界面接收到駕駛員的診斷請求后，判斷診斷功能是否開啟；

50、若開啟，進入步驟s223；

51、若未開啟，進入步驟s222；

52、s222.整車故障uds診斷模塊通過座域艙控制器的界面提醒駕駛員開啟診斷功能，返回步驟s221；

53、s223.整車故障uds診斷模塊根據整車運行信息判斷診斷條件是否滿足；

54、若各診斷條件均滿足，進入步驟s23；

55、若存在不滿足的診斷條件，進入步驟s224；

56、s224.整車故障uds診斷模塊通過座域艙控制器的界面對未滿足的診斷條件進行提示，結束。

57、進一步地，步驟s223中診斷條件包括：

58、車輛上電或啟動，車速為0km/h，蓄電池非饋電狀態(tài)，手剎拉起，整車擋位為p/n擋。

59、進一步地，步驟s24及步驟s26中座域艙控制器與中央網關進行診斷指令轉發(fā)以及診斷結果轉發(fā)的過程中，需要進行座域艙控制器與中央網關之間的雙向安全認證，具體步驟如下：

60、ss1.座域艙控制器向中央網關發(fā)送驗證請求后，接收中央網關生成的第一隨機挑戰(zhàn)字串數據，并根據第一隨機挑戰(zhàn)字串數據生成第二隨機挑戰(zhàn)字串數據；

61、ss2.座域艙控制器使用預先定義的密鑰，并結合第二隨機挑戰(zhàn)字串數據計算座域艙控制器所有權證明并發(fā)送給中央網關；

62、ss3.中央網關驗證座域艙控制器所有權證明；

63、若驗證通過，進入步驟ss4；

64、若驗證不通過，則判定認證失敗，結束；

65、ss4.中央控制器使用預先定義的密鑰，并結合第一隨機挑戰(zhàn)字串數據計算中央網關所有權證明并發(fā)送給座域艙控制器；

66、ss5.座域艙控制器驗證中央網關所有權證明；

67、若驗證通過，進入步驟ss6；

68、若驗證不通過，則判定認證失敗，結束；

69、ss6.座域艙控制器按照診斷順序向中央網關發(fā)送各功能控制器的診斷指令；

70、ss7.中央網關對各功能控制器的診斷指令進行驗證；

71、若是驗證通過，進入步驟ss8；

72、若診斷不通過，則判定認證失敗，結束；

73、ss8.中央網關將座域艙控制器發(fā)送的診斷指令路由轉發(fā)到對應的功能控制器，并接收該功能控制器返回的診斷結果，再將診斷結果路由轉發(fā)給座域艙控制器。

74、本發(fā)明的有益效果在于：

75、本發(fā)明提供的車載整車故障uds診斷系統(tǒng)及方法，可以在車輛提示故障時，使用座域艙控制器進行故障診斷，實現駕駛員自行進行故障診斷，及時準確確認故障原因，提升故障處理效率。

76、由此可見，本發(fā)明與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。