新能源汽车零部件和传统汽车零部件不同，并且国内新能源汽车技术成熟度普遍不高，车辆生产与运营过程中比常规车辆更容易出现问题，本文设计了多种故障确认方式，使得故障确认更可靠。故障诊断的抗抖方式在纯电动汽车中的应用总体设计思路如图1所示，主要涉及到五种抗抖方式，分别为NATIVE  or  NO_DEBOUNCE、TIME_IN_ROW、EVENT_IN_ROW、TIME_UP_DOWN与EVENT_UP_DOWN。

故障诊断的抗抖方式分析

显示系统涉及的抗抖及其特性见表1。

1.抗抖基准

时间抗抖：抗抖基于时间，不受监控函数的时序周期影响。这个时间的计算基于监控函数的调用时间差。不同抗抖方法的总时间的内部分辨率可以在表1中查找。由于只有在监控函数报告结果时计算时间。过去的时间就依赖于调用时序。抗抖时间的增加值为单独两次诊断函数调用之间的时间差。

事件抗抖：基于总体事件，每次从监控函数汇报结果视为一次事件。

2.抗抖类型

（1）In a row预抗抖

采用In a row预抗抖方式时，原始的监测结果即故障等级必须在整个预抗抖时间内保持故障状态(MSB置1)且不能被中断，才能确认故障。每次故障消失(MSB置0)，预抗抖就复位（conuter value=stopped）。在进行故障恢复时，必须在整个恢复期内没有故障且不能被中断，如果在恢复期内识别到故障，恢复立即复位（conuter value=stopped）。这种预抗抖类型不适合有噪声及干扰存在的情况。

（2）Up/down预抗抖

在故障确认阶段，检测到故障但是没有完成预抗抖时，计数器向上计数；如果故障消失，计数器向下计数。如果计数器到0，则计数器停止。如果计数器达到确认限值(defect limit)，计数器也停止计数，预抗抖等级达到100%，故障确认。

在故障恢复阶段，没有检测到故障时，计数器向上计数（同时，抗抖等级也下降），检测到故障时，计数器向下计数。如果计数器到0，则停止计数，预抗抖等级恢复为100%。如果计数器达到恢复限值(ok limit)，计数器也停止计数，预抗抖等级达到0%，故障消失。这种抗抖方式又称为统计学抗抖，适用于处理带干扰的信号。无干扰意味着：在故障确认阶段没有正常结果，在故障恢复期没有故障结果。

每个Up/down预抗抖都有一个比率参数（可标定），比率取值范围为1~4(整数)。当比率为1时，故障确认速度及恢复速度相同，即计数器按相同速度向上/下计数。如果比率大于1，相对于故障确认速度，恢复速度会因为此因子而减小。也就是在故障确认过程中恢复速度(计数器向下计数时)要除以这个比率；在故障恢复过程中，检测到故障时(计数器向上计数时)计数器要通过这个比率加速。

预抗抖示例如图3所示：确认限值 defect limit（标定量）＞恢复限值ok limit（标定量），说明故障确认要严于故障恢复，需要更长的时间/事件判定；比率参数＞1，因为在故障确认过程中，恢复速度(计数器向下计数时)明显小于故障确认速度（计数器向上计数时），除以了比率参数，而在故障恢复过程中，故障确认速度（计数器向上计数时）明显大于恢复速度(计数器向下计数时)，乘以了比率参数进行加速。

3.测试状态监测

测试状态监测时序如图4所示(以In a row预抗抖为例)。测试状态的确定和故障预抗抖使用相同的计数器。因此，只有当计数器不用于故障预抗抖时，才能用于测试状态的监测。

满足以下条件之一时，达到测试完成状态:

1）故障的抗抖等级由0%达到100%（一个故障的确认意味着测试状态的完成）。

2）在抗抖等级为0%时，故障等级的最高位(MSB)显示没有故障的时间/事件达到确认限值时，则达到测试完成状态。

3）从上个驾驶循环的抗抖等级100%到故障完全恢复（即抗抖等级达到0%）。

4）上次驾驶循环抗抖等级为100%，当故障等级的最高位(MSB)的置位时间/事件(即存在故障)达到恢复限值时，则达到测试完成状态。

为了更好地理解监测状态，下面列举几种常见情况进行说明：①Up/down预抗抖方式，有干扰故障且最终完成故障确认后，测试状态完成，如图5所示；②Up/down预抗抖方式，有干扰故障但最终未完成故障确认，之后没有故障的时间/事件达到确认限值时，测试状态完成，如图6所示；③同示例2，描述了故障干扰信号过多，屡次测试状态确认过程被中断的情况，不过在没有故障干扰信号之后，没有故障的时间/事件达到确认限值时，测试状态完成，如图7所示；④In a row预抗抖，有干扰故障且最终完成故障确认后，测试状态完成，如图8所示。

故障诊断的抗抖方式在纯电动汽车中的应用

纯电动车中的整车控制器故障诊断功能主要指针对VCU软件策略、信号合理性、硬件电路和芯片常见的故障类型进行检测，包括如下功能：

1）对于VCU外部传感器、执行器的IO类故障诊断。

2）对于供电电压的检测，包括系统电压、传感器、执行器供电电压的过电压/欠电压故障诊断。

3）对于内部控制模块的诊断，如EEPROM读/写故障诊断、串行通信故障诊断。

4）对于CAN通信的故障诊断，如CAN通信总线错误、CAN mute、CAN timeout、checksum、rollingcounter。

5）软件策略的故障诊断，如需求转矩与电机反馈转矩不同步，防盗认证错误等。

表2显示了纯电动车中的整车控制器的故障诊断检查项的抗抖方式及其抗抖时间应用。

随着汽车电控的发展，汽车早已不是简单的代步工具，人们对汽车的安全性、舒适性、可操控性要求越来越高，故汽车电控的故障诊断系统也越趋复杂，可实现的功能越来越完善，本系统设计的诊断故障抗抖方式齐全，满足纯电动汽车诊断控制器诊断抗抖要求，模块化的设计方式，便于诊断系统管理，在电控系统中具有很强的实用性。