汽車遠程診斷系統的開發與應用

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

目前計算機和互聯網技術已在生活中廣泛應用，傳統的汽車診斷儀也正在逐漸演變為強大的診斷系統。為便于維修故障排查和售后跟蹤服務，追求更高的客戶滿意度，診斷系統除了能快速解決各類維修問題的同時，還能提供各種維修指導，數據記錄，輔助決策等遠程服務。本文將分析遠程診斷系統的構成，闡述遠程診斷系統在設計和開發過程中的關鍵點，并詳細分析汽車遠程診斷系統在售后維修中的實際應用，為各設計者在進行遠程診斷系統開發時提供參考。

1 汽車診斷的定義和現狀

1.1 汽車診斷定義

診斷技術是指：能用來發現和分析故障，檢查元件及故障區域的技術。實際上，廣義的診斷還包括狀態監控、故障檢查，性能預測等方面。汽車診斷是汽車電子技術的重要組成部分，其是以工程數學、可靠性理論和信息理論為基礎，以電子技術、計算機技術及人工智能技術為手段，以汽車故障為主要研究內容的一門綜合學科[1]。

因此，凡是通過符合國際標準定義的各診斷服務代碼來對汽車進行故障檢查，狀態監控，元件匹配，性能改良等操作都可定義為汽車診斷的范疇。

1.2 汽車診斷的現狀

隨著技術的不斷進步，客戶對服務品質要求的提高，診斷在整個汽車生命周期中的應用也在不斷增加，而且汽車診斷是一項對專業要求比較高的工作，維修人員在使用診斷工具的時候仍會碰到一些難題，需要整車廠及時給予分析、指導和決策，甚至在某些時候需要對車輛的電控模塊進行控制程序或標定數據升級才能解決問題，此時，傳統的單機版診斷工具不能及時、準確地提供各種數據和資料與整車廠進行交互。于是，借助互聯網開發的遠程診斷系統孕育而生，在快速解決維修問題，提高客戶滿意度方面發揮著重要作用。

2 汽車遠程診斷系統的構成

汽車遠程診斷由授權用戶使用終端和主機廠服務器端兩部分架成，如圖1所示。

圖1 汽車遠程診斷系統的構成

2.1 授權用戶使用終端

遠程診斷系統的使用終端主要由電腦（PC或PDA）、診斷轉接盒和各種連接線三部分構成。技術人員可以根據診斷轉接盒的特性，在電腦上開發相應的診斷應用軟件，提供維修人員使用。維修人員可以通過診斷轉接盒和各種連接線將車輛與電腦連接起來，然后操作電腦上的應用軟件，檢查車輛和進行各種測試。

2.2 主機廠服務器端

遠程診斷系統的服務器端主要由電腦服務器組成，為實現各種遠程服務，服務器設置了不同的應用模塊[2]，主要包括：

（1）維修資料及軟件版本管理模塊；

（2）終端用戶信息回傳管理模塊；

（3）車輛信息（控制程序或標定數據）管理模塊；

（4）遠程圖文交互交流模塊。

服務器由主機廠進行維護，并設置一定的安全措施在互聯網上開放，授權的各遠程診斷系統的使用終端（服務站）可以通過互聯網訪問服務器，從而實現各項信息的實時在線交流。

3 汽車遠程診斷系統的設計與開發

基于汽車遠程診斷系統架構，開發工作也相應的分為授權用戶終端開發和服務器端開發，如圖2所示。

授權用戶終端開發工作主要分為：診斷功能開發和數據交互功能開發兩部分，主要是在實現基本的診斷服務功能的同時，建立與服務器端各應用模塊的連接。

服務器端開發主要是建立各種應用數據庫、通訊安全等內容。其內容必須與客戶終端的相應數據交互功能對應，除此之外，各種操作的確認和數據的判斷也必須在此建立嚴密的控制邏輯，確保實際使用中的網絡安全和維修資料準確性，將各種誤操作和惡意使用帶來的影響降至最低。

圖2 汽車遠程診斷系統的設計與開發

由此可見，汽車遠程診斷系統的設計與開發關鍵在于確定服務器端設置多少個遠程服務模塊。整個系統的開發是圍繞著確定的遠程服務模塊進行開發的，包括在終端電腦建立數據交互功能，在服務器端組建各種數據庫以支持達到期望的遠程診斷功能。

4 汽車遠程診斷系統的應用

當然如何根據整車廠自己的需求來選擇遠程診斷功能模塊是一個見仁見智的事情，所以本文中只列出了幾個遠程診斷應該具備的基本功能的例子，各整車廠可以在這基礎上根據自身情況進行增減。在此，特將上述4個遠程診斷模塊的實際應用進行闡述，為各設計者在進行遠程診斷系統開發時提供參考。

4.1 維修資料及軟件版本管理模塊的應用

（1）可建立維修指導和輔助決策專家系統

此系統的后臺數據庫將包括：故障背景資料、故障解決方案和相關電路圖三個方面。借助故障背景資料，分析對比各項數據和運行狀態，維修人員可以迅速找出可能的故障原因，然后參考故障解決方案，依照故障解決步驟排除故障。相關電路連接圖可以讓維修人員在實際維修中查看各傳感器、繼電器等電氣元器件的連接狀況。

（2）可實現軟件版本自動升級的控制和跟蹤

服務器端的診斷軟件版本數據庫，可以對所有終端使用者的診斷軟件版本使用情況進行自動跟蹤，當終端的診斷系統連接到網絡上，系統就在網上自動搜索是否有新的軟件版本，如果有，系統就會采用一鍵式升級的方式自動下載升級軟件，從而對終端使用者使用最新的版本軟件進行有效的控制。

4.2 終端用戶信息回傳管理模塊的應用

（1）可實現診斷數據回傳，豐富維修指導數據庫。

設置數據流的記錄及圖形化回放功能，當使用者在維修過程中遇到困難時，將一定時間內的動態數據流以及故障碼進行存儲，并回傳到整車廠的服務器端，以尋求技術人員幫助。常見故障和部分典型的診斷或維修報告將按一定格式自動生成，其中包括：技術員信息、車輛信息、電控單元信息、故障類型、故障屏和解決方式等信息，此報告將存儲在服務器端數據庫中，以供維修人員進行查詢。

（2）可實現車輛故障及維修信息匯總，供整車廠直觀了解各方面信息。

傳統的診斷系統只是一個幫助查找的工具，維修人員需要自己進行故障維修記錄和統計，主動性較差。而此應用功能可以自動匯總車輛故障及維修信息，并儲存在數據庫中，整車廠可以根據不同的查詢條件進行分析，如某個故障的出現次數和頻率等，以提供整車廠對故障進行研究，并持續改進。同時，信息匯總還能為車輛建立故障檔案，便于故障查找，更有效的提高維修準確率[3]。

（3）可有效了解和控制授權終端的系統使用情況

設置用戶名、密碼和工具的綁定關系，并在一定的時間內進行在線信息確認，否則將不能運行診斷系統，建立這樣的信息回傳和確認機制，有效地保證了授權終端工具和軟件的信息安全。

4.3 車輛信息（控制程序或標定數據）管理模塊的應用

可建立在線的車輛信息刷新系統：傳統的ECU重新編程功能將控制程序或標定數據文件放在本地電腦，維修人員需要根據不同的車輛自己選擇相應的數據或文件對ECU進行刷新。這樣的模式導致控制程序和標定文件信息安全性降低，而且，由于維修人員技術水平不同，會出現錯刷、誤刷等情況，甚至出現了這樣的情況后，往往較難界定相關責任，給售后刷新工作造成一定困難。

建立在線的車輛信息刷新系統，可以有效地將生產數據與售后數據同步，車輛進行刷新時，通過VIN碼判斷車輛信息，服務器自動篩選出準確的適合此車刷新的數據或軟件，最大程度的防止了錯刷和誤刷情況的出現，且控制程序或標定數據文件放在有保密措施的數據庫中，刷新工作完成后終端電腦不會儲存有控制程序或標定數據，有效地防止了機密信息的泄露。除此之外，數據庫還將記錄每一次刷新操作的信息，保留追溯記錄。

4.4 遠程圖文交互交流模塊的應用

可實現遠程視頻或文字交流和共享，如今許多網絡交流工具均有遠程視頻或文字交流功能，實現了異地的也可以進行實時影像及語音交流。遠程圖文交互交流模塊的開發，即可實現維修人員與整車廠技術工程師進行異地交流。借助攝像工具，整車廠的技術工程師就能看到實際維修過程中出現的問題，并給予幫助和指導。如果開發遠程控制功能，工程師還可以遠程操作服務終端的電腦，更加快速直接的了解實際問題。實現遠程視頻或文字交流和共享，很多問題都可以通過遠程協助的形式來解決，有效地提高問題解決的時效性，減少工程師出差頻率，無論對客戶、維修站及整車廠都是一個非常有幫助的功能。

5 結束語

現在越來越多的整車廠正在尋求開發適合自身的遠程診斷系統，在網絡全面普及和自動化程度不斷提高的現代社會，遠程診斷系統以其數據傳輸的及時性，數據處理的針對性，溝通的便捷性等優勢，必將主導以后診斷系統的前進方向。遠程診斷系統拉近了整車廠與各授權終端（維修站）的距離，在兩者之間建立了一條暢通且實時地問題反饋渠道。對于各授權終端來說，得到了更有效地技術支持，維修效率和問題解決品質不斷提高；對于整車廠而言，能對各項售后數據進行準確實時地分析，不斷改善產品性能，提高服務品質和客戶滿意度。

隨著技術不斷創新，遠程診斷將會從服務站延伸到直接的車輛使用者，這樣每一輛車輛的診斷信息都可以直接與主機廠進行交互，遠程診斷系統也將逐漸演變成在車輛整個生命周期內的，車輛使用者也可以直接實時使用的全程診斷系統，汽車診斷領域將迎來一個更加廣闊的發展空間。

[1]呂奕曄.汽車診斷協議KWP2000的實現與應用[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2007：11-12.

[2]陳 新，胡小龍.基于GPRS的汽車故障診斷儀的遠程診斷的設計[J].工業控制計算機，2006，19（04）：70-72.

[3]黃大超，孫德林，寒一兵，戰富貴.現代汽車遠程診斷系統的研究[J].自動化技術與應用，2007，（07）：123-132.