基于诊断增长性优化的车辆质量提升研究

◆刘 旭 刘 关/ 文

1 汽车诊断发展的背景

随着汽车智能化、电动化的迅速发展，先进的传感器、高度集中的控制器以及大规模的软件应用已在汽车整体价值中占有主导地位。与此同时，复杂的电子系统和软件应用也带来新的质量问题，给汽车质量管控提出新的挑战。这个质量挑战不仅是产品自身质量保证的挑战，也是汽车售后市场服务质量的挑战，更是汽车全价值链的质量挑战。

技术的快速迭代、功能的个性化更新、客户服务要求的不断提高、人力成本的飙升，都使得汽车质量管控需要将汽车诊断的增长性优化作为车辆质量提升新的突破口进行研究探索。

汽车诊断的发展可分为三个阶段。

第一阶段（70年代～80年代初），由于被诊断的电子控制系统结构简单，故障种类很少，故障码也简单，所用的故障诊断仪也较为简单。

第二阶段（80年代初～80年代末），出现了功能更为强大的故障诊断仪，可与ECU的在板诊断系统进行交互式通信，从而获取更多汽车或发动机的运行信息，并能通过故障诊断仪控制汽车和发动机部件的工作，设定其运行状态。

第三阶段（80年代末～现在），故障诊断技术向智能化和信息化方向发展是该阶段的一大特征。故障诊断仪可直接控制汽车或发动机的

2 诊断对质量提升的重要性

通常来说，汽车诊断是指汽车的OBD（On Board Diagnostic）诊断，OBD诊断是汽车控制器的自诊断功能。汽车控制器通过自诊断功能，实时监控其诊断对象，并将满足诊断条件的故障以约定的故障代码（DTC）形式存储在其内部存储器中，同时依据约定的规范决定是否点亮仪表故障警示灯。存储在控制器中的DTC，可以通过特定的诊断设备读取或清除，也可以通过车联网上传至云端进行分析处理。所以OBD是汽车所有诊断方式的基础，DTC是这一基础的核心，在一定程度上直观地体现诊断开发的需求和故障覆盖的范围。

诊断作为车辆的一种技术方案，其对质量提升的重要性，决定了首先研究诊断开发与质量提升相关性的必要性。

2.1 汽车诊断开发的需求

诊断的需求输入是汽车诊断开发最重要的第一步，汽车的诊断需求主要来源于以下几个方面：

1）行业标准和法规的要求；

2）生产电检系统的要求；

3）售后服务的需求；

4）零部件工程师基于失效关注点的需求；

5）供应商基于失效关注点的需求；

6）基于市场问题的质量分析需求。

经过对需求的评审和确定后，进行诊断规范的制定、软硬件实现、诊断功能验证，最后诊断发布。

2.2 诊断对质量的重要性

所有的开发需求都要基于用户的需求，所以必须先明确汽车诊断的用户。目前，汽车诊断的直接用户为车辆生产部门、车辆售后服务部门、开发部门、供应商、质量部门。随着车联网和大数据在汽车上的普遍应用，诊断的直接用户还会涉及车主、车辆运营单位、保险公司、二手车评估公司。

但目前国内的许多汽车公司在诊断开发上把诊断的用户仅仅局限于车辆生产部门和车辆售后服务部门两类用户上，其他用户都被忽略，而且对于车辆售后服务部门的需求也是“被需求”，即诊断开发什么功能、覆盖什么范围，售后部门就接收和使用什么功能和诊断范围。

广义上讲，汽车诊断的开发是为了提升车辆质量，所以汽车诊断对质量提升有重要价值和意义。

生产部门的诊断需求是为了提升汽车过程质量——高效、高质量地管控车辆软件刷新、配置和功能标定。

售后服务部门的诊断需求是为了提升车辆维修的效率，即提升服务质量。

开发部门和供应商的诊断需求是为了探测和预防无法直接规避的零部件质量问题。

质量部门的需求是基于市场产品质量问题、服务质量问题进行探测和分析。

所以诊断的需求输入是基于产品全价值链的质量提升需求，对产品质量提升有着巨大的潜力和重要作用。

3 诊断的增长性优化

由于诊断在质量提升上的重要性，需要通过对车辆诊断的增长性优化、提升车辆全价值链的质量进行探索研究。目前的诊断开发，其需求输入仅来源于生产部门的电检系统需求，而售后服务部门的需求是“被需求”，在这样的现状下，直接改变设计需求，强行让开发部门、售后服务部门、供应商、质量部门，甚至保险公司、车主、二手车公司进行需求的提出和调研，是不切实际的，也难以执行。为此，经反复探索和研究，从诊断优化的角度分析市场车辆问题，以此实现诊断的增长性优化，有助于解决市场车辆质量问题，提升产品质量。

3.1 基于监控系统的DTC优化和质量提升

DTC是诊断的直接体现形式。基于车联网建立市场车辆的DTC监控系统，能够进行DTC的优化和质量问题的识别、分析和改进。该系统将DTC和新能源车的三级报警进行混合统计，即把新能源三级报警作为一种特殊的DTC进行监控。该系统主要有三大功能：

1）DTC分布查询功能，其人机界面如图1所示。该功能实现了指定车型和指定时间段内，该车型所有市场车辆上报DTC时车辆的地理位置分布，以及不同地理区域内的车辆上报的DTC数量统计，目的是监控分析市场车辆DTC与地理区域的相关性，对强相关的DTC进行偏差分析和优化，对具体车辆进行故障提前识别，分析和主动质量问题改进，避免发生地域性的批量质量问题。

2）DTC统计分析功能，其人机界面如图2所示。该功能实现了指定车型和指定时间段内，该车型所有市场车辆上报DTC的控制器及其DTC类型的统计，目的是监控分析市场车辆具体控制器的质量问题，对TOP类的DTC进行偏差分析和优化，同时对TOP类的具体控制器进行故障分析和质量改进，以此达到质量问题的提前识别，避免问题严重后导致的用户抱怨。

3）DTC相关性分析功能，其人机界面如图3所示。该功能实现了指定DTC与其他DTC发生概率的相关性统计分析，即某一DTC发生时，同时发生的其他DTC的概率，以此为大数据的故障智能诊断沉淀基础，为车辆质量分析提供重要的关联信息。

3.2 基于市场问题的DTC增长和质量提升

在市场产品质量问题分析中，质量改进分析工程师会借助DTC进行故障的定位和原因分析，却不会因为故障问题无法定位、故障不再现、产品潜在的失效关注点、产品无法预测的失效关注点进行相关DTC增加的研究，从而提出需求。这也导致了目前车辆诊断开发中需求的不完善、车辆诊断应用的狭隘、诊断和质量的脱节、诊断质量的空白。为此，应该在质量改进中引入DTC的增长需求，提升产品质量。

图1 DTC分布查询人机界面

图2 DTC统计分析功能人机界面

比如车载娱乐主机的黑屏故障。该故障在汽车行业属于高发故障类型。由于娱乐主机软硬件技术迭代更新速度快、造成该类故障的原因较多，同时部分黑屏故障属于偶发故障，在故障件分析中故障现象难以再现，且发生该类故障时，由于没有对应的DTC，难以对其进行准确诊断，因此车辆维修站通常采取直接更换娱乐主机的方式来解决问题，由此导致质量索赔居高不下。在对市场娱乐主机黑屏问题的分析中，发现娱乐主机的内存问题和看门狗问题会造成主机死机，偶发表现出黑屏问题，由此对扩大对娱乐主机的诊断，增加两个DTC，分别是： B1A0247(Internal Watchdog error，看门狗错误)和B1A0542（ECU EEPROM Error，EEPROM错误）。在后期的黑屏诊断中，如果出现DTC B1A0247或者B1A0542，即可通过主机强制复位，恢复正常，同时通过该DTC对问题进行精确分析和改善，提升产品质量。

3.3基于服务问题的DTC增长和质量提升

随着客户对服务质量要求越来越高，服务质量在产品总体质量中所处地位越来越重要。对于汽车行业，售后服务质量尤其重要，因此通过增加DTC、扩大诊断覆盖范围，变被动服务为主动服务，也是提升服务质量的一个重要方法。

1）基于碰撞DTC的救援服务质量提升。通过对车辆碰撞DTC的实时监测，依据该DTC和车辆定位数据，形成车辆碰撞事件救援监测功能，以此提升救援服务质量。该功能的人机界面如图4所示（该人机界面截图进行了数据屏蔽处理）。

2）基于售后维修过程的DTC增长。蓄电池亏电会造成车辆抛锚，但蓄电池的老化、偶发亏电、整车静态电流异常导致的亏电等，却难以诊断，因此客户所反馈的亏电问题和服务站工程师现场测试结果经常不一致。为此，特意进行了DTC扩充增长，增加蓄电池老化和整车静态电流异常的诊断，解决了这一售后维修服务的难题。

图3 DTC相关性分析功能

图4 基于DTC的救援功能

4 总结和展望

车辆诊断的增长性优化，是目前诊断提升车辆质量较为有效的方案。该方案的核心是从车辆的市场需求反馈出发，推动车辆诊断进行增长性优化，从而全方面提升车辆质量。该方案执行的前提是要建立一套诊断的监控系统，即车辆DTC监控系统，通过对市场车辆DTC的监控统计，才能高效实现基于车辆诊断增长性优化的质量提升。

当前，车辆质量提升可以从产品的多个环节切入，其中通过增长和优化车辆诊断来提升车辆质量的方法却被遗忘。随着软件定义汽车理念的实施，汽车诊断的作用将越来越重要，越来越突出。软件中没有完美的代码，只有永远的bug（缺陷）。汽车行业需要通过诊断技术探测、分析、优化，以此解决不能完全规避的质量问题，全面提升产品质量。

因此，仅仅把车辆诊断作为一种售后故障判断技术来使用，是非常局限的。广义的汽车诊断应该着眼于产品全生命周期的质量提升，尤其是质量预防、质量分析。