知識文章

車輛的防疫機制-汽車自我診斷系統

2010 / 04 / 14

車輛研究測試中心 研發處 / 陳旻槿 

在汽車發展的趨勢中,多樣化系統的搭載已是時勢所趨,但如何在車輛有限的儀錶空間內實現各系統的狀況監控又顧及駕駛者的易讀性? 在這種技術需求下,車輛的自我診斷技術便顯得十分重要,倘若車輛各系統皆具備自我診斷功能,在具備自我監控的前提下,駕駛即不需轉移行車注意力,一旦系統的可靠度獲得提升,也可降低車輛維修保養的複雜性,可謂一舉三得。
 
車輛診斷系統,最早源自於1985年,依其應用範圍與架構可以將其劃分為兩大區塊,分別為車輛的排污診斷與車輛增強型診斷系統。排污診斷系統又俗稱為OBDII,診斷的對象以引擎、EGR、EEC、O2 sensor….等污染控制元件為主,屬於強制性要求系統。現行車輛要合法上路必須先具備此一系統。車輛增強型診斷系統則是由車廠本身自行發展,並不在法規強制要求範圍內,應用對象並不受限,大至變速箱或行車電腦,小至倒車雷達皆可使用,在車輛系統電子化、複雜化的趨勢下,增強型診斷也慢慢成為車輛必備的系統之一,目前此部分標準以ISO 11898、ISO 15765、14229-1等相關標準架構為主。

自我診斷系統的開發,必須從系統的原始規劃做起,由系統的功能展開、失效分析、維修需求進行考量,如此才能針對可能的故障點進行偵錯迴路與備援機制設計,最後才是診斷介面的規劃與實現。以車輛中心發展小型車增強型(ISO 14229-1)診斷系統為例,就必須針對系統的故障診斷型態,定義診斷服務類型(Diagnostic Service),並依整車網路規格,進行通訊參數與網路中間層的資料包裝、切割、組合等傳輸協定實現,其中各資料封包的傳輸與回應方式,都需要符合ISO相關標準的數據要求。由於自我診斷系統是車輛各系統的最後把關機制,因此診斷傳輸介面也必須通過協定物理層、資料鏈結層、交互層、應用層等超過30項以上的嚴格通訊測試,才算完成設計。

在一般工程師進行產品開發時,都以系統功能面的實現為優先考量,而忽略了故障機制的設計,在一般3C產品中,此種錯誤的習慣尚不會造成嚴重的影響,但車輛係處在嚴苛的動態運行環境下,忽略故障診斷與失效對應模式設計會嚴重影響到行車的安全。
 
車輛診斷依其應用不同,可劃分為車輛排污與車輛增強型診斷兩種系統。
CAN BUS網路為現今車輛廣泛使用的通訊技術,因此車輛增強型診斷系統也慢慢由眾多標準朝ISO 14229-1等架構靠攏。

 

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