一種汽車柴油發動機的故障診斷儀制造技術

一種汽車柴油發動機的故障診斷儀，包括通用數據診斷接口OBD、USB接口和主板電路，數據診斷接口OBD與汽車的電控單元ECU以及SCR后處理尿素溶液噴射控制單元DCU連接，USB接口與診斷計算機連接；主板電路包括CAN總線接口單元、K線接口單元、ARM7核心處理器和串口轉USB接口單元，數據診斷接口OBD分別通過CAN總線接口單元和K線接口單元連接至ARM7核心處理器，ARM7核心處理器通過串口轉USB接口單元連接USB接口。本實用新型專利技術用來監測汽車故障，顯示和修改車輛數據參數的汽車診斷設備，解決了現有汽車診斷設備的診斷協議單一、診斷接口兼容性差、不支持后處理系統的問題。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于汽車電子
，用于監測柴油發動機汽車的故障，顯示和修改車輛數據，為一種汽車柴油發動機的故障診斷儀。
技術介紹
在我國經濟保持快速穩定發展的環境下，汽車產業已經迎來一個嶄新的發展階段。家用轎車正大規模地進入家庭，與以往小型汽車主要使用汽油作為動力來源不同，由于柴油車的扭矩大、省油、維修方便，大型汽車、公交車、部分SUV和轎車使用柴油作為動力來源，修車也已成為與人們生活密切相關的熱點問題。為滿足人們修車需要，汽車維修正從數量型向質量型發展，為人們提供高質量的維修服務，隨著汽車融入我們的生活和工作，車輛的故障診斷已成為當前工業界和學術界研究和開發的熱點問題。然而，隨著汽車電子控制技術在汽車上的廣泛應用，汽車上的電控單元ECU (Electronic Control Unit)、SCR后處理尿素溶液噴射控制單元DCU及電子元件越來越多，汽車控制系統的高度電子化，汽車電控系統的日趨復雜，再加上近些年來國際上對于汽車尾氣排放標準的不斷提高，汽車尾氣后處理系統不可或缺，給汽車維修工作帶來了越來越多的困難，對汽車維修技術人員的要求越來越高，對汽車ECU故障監測與維修所需設備的要求也越來越高。雖然國內外在汽車診斷與維修系統方面的開發已逐漸增多，但是國內汽車維修業仍然存在著以下問題:故障監測維修設備大部分采用國外設備，而且設備基本上都是英文操作界面并大量使用了極其專業的英文縮寫詞，未經特殊培訓的檢修人員無法使用國外復雜的監測設備。在目前的現代汽車中，均采用了一定數量的E⑶和D⑶，這種采用了 E⑶和D⑶的汽車中分布著大量的傳感器和各種執行裝置且具有一定的故障自診斷功能。ECU以及DCU能在汽車運行過程中不斷監測電子控制系統各組成部分的工作情況，如有異常，根據特定的算法判斷出具體的故障，并以代碼形式存儲下來，同時啟動相應的故障運行模塊，使有故障的汽車能夠及時得到修理，維修人員可以利用汽車故障自診斷功能調出故障碼，快速對故障進行定位和修復。為了生產和維修的方便，汽車生產商在這些具有ECU和DCU的汽車中加入了專門的通信接口作為汽車診斷接口。通過該汽車診斷接口，可以融合相應的汽車診斷協議開發用于各類型的汽車故障診斷設備。而在現有的診斷設備或診斷系統中，大多為嵌入式診斷設備，且普遍存在以下問題:I)診斷協議單一:針對于診斷協議，各個電控廠商均制定自己專用的診斷協議，專用于自己專屬的電控單元，一種診斷設備只能用于同一種電控單元的診斷。一般診斷設備只支持單一診斷協議且不具有升級擴充診斷協議功能。2)診斷接口兼容性差:現有診斷設備大多只有K總線接口或只有CAN總線接口，且采用RS232接口與上位機通信，而現在很多筆記本電腦都摒棄了串口，而改用USB接口，支持熱插拔。3)幾乎沒有支持DCU故障診斷功能:隨著國4排放標準的公布，汽車尾氣排放也 成為了一項重要的指標，因此故障診斷儀增加支持D⑶的功能顯得迫在眉睫。
技術實現思路
本技術要解決的問題是:提供一種用來監測汽車故障，顯示和修改車輛數據參數的汽車診斷設備，以解決現有汽車診斷設備的診斷協議單一、診斷接口兼容性差、不支持后處理系統的問題。本技術的技術方案為:一種汽車柴油發動機的故障診斷儀，包括通用數據診斷接口 OBD、USB接口和主板電路，數據診斷接口 OBD與汽車的電控單元E⑶以及SCR后處理尿素溶液噴射控制單元D⑶連接，USB接口與診斷計算機連接；主板電路包括CAN總線接口單元、K線接口單元、ARM7核心處理器和串口轉USB接口單元，數據診斷接口 OBD分別通過CAN總線接口單元和K線接口單元連接至ARM7核心處理器，ARM7核心處理器通過串口轉USB接口單元連接USB接口。主板電路還設有電源監測與管理單元和固件下載接口，電源管理與監測單元、固件下載接口分別連接ARM7核心處理器。 汽車故障診斷儀簡稱OBDII，本技術的接口部分包括汽車OBD專用接口和USB接口，建立了一條診斷計算機到汽車E⑶和D⑶的數據通信的全雙工通路。其中CAN總線接口單元負責將ECU和DCU發上來的CAN報文中有用的數據提取出來發送給ARM7核心處理器，同時也能夠將ARM7核心處理器要發送的數據打包成符合CAN報文的格式發送到CAN總線上去。K線接口單元的功能與CAN總線接口單元類似。電源監測與管理單元負責實時監控主板電路的電源，通過LED雙色指示燈顯示，若發現電源電壓過低，則通知ARM7核心處理器將重要信息保存下來同時復位處理器芯片。USB接口單元負責將ARM7核心處理器已經處理過的有用數據通過串口轉USB接口單元轉換成USB信號，通過標準USB線與診斷計算機進行通信。固件下載接口為聯合測試工作組JTAG接口，用于ARM7核心處理器的程序更新。與現有技術相比，本技術的有益效果是:1、本技術采用K線接口和CAN通訊一體化的設計思路及信息統一化傳輸的方法使得它能夠支持多種診斷協議，所能夠支持的診斷協議包括:IS015031、IS014230、IS015765、SAEJ1939。支持的發動機E⑶、D⑶類型包括電裝、博世、凱龍等，有效解決當前的一般診斷設備只支持單一診斷協議類型、單一發動機類型的缺點。2、本技術留有JTAG固件下載口，可以更新固件，在現有的診斷協議基礎上可升級擴展其他車型采用的診斷協議，有效解決當前一般診斷設備不具有升級擴充診斷協議功能的缺點。3、本技術采用USB通信接口，完成K線信號、CAN總線信號向USB通信格式的轉換。有效解決當前一般診斷設備診斷接口單一，兼容性差的缺點。附圖說明圖1為本技術結構示意圖。圖2為本技術CAN總線接口單元數據收發電路框圖。圖3為本技術K線接口單元數據收發電路框圖。圖4為本技術數據診斷接口 OBD引腳圖。圖5為本技術電源管理與監測單元電路的電路圖。圖6為本技術串口轉USB電路的電路圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術做進一步描述。如圖1所示為本技術車載診斷儀的結構示意圖，包括通用數據診斷接口 0BD、USB接口和主板電路，數據診斷接口 OBD與汽車的電控單元E⑶以及SCR后處理尿素溶液噴射控制單元D⑶連接，USB接口與診斷計算機連接；主板電路包括CAN總線接口單元、K線接口單元、ARM7核心處理器和串口轉USB接口單元，數據診斷接口 OBD分別通過CAN總線接口單元和K線接口單元連接至ARM7核心處理器，ARM7核心處理器通過串口轉USB接口單元連接USB接口。主板電路還設有電源監測與管理單元和固件下載接口，電源管理與監測單元、固件下載接口分別連接ARM7核心處理器。OBD接口可以直接插在汽車的E⑶或者DCU的診斷口上，本故障診斷儀支持熱插拔。USB接口可以同診斷計算機進行連接，從而建立一條診斷計算機到汽車E⑶和D⑶的數據通信的全雙工通路。本技術的ARM7核心處理器可采用LPC2109芯片，串口轉USB接口單元可采用FT232RL 芯片。如圖2所示為CAN總線接口單元的CAN總線數據收發電路框圖，CAN總線接口 1，掛接在汽車系統的CAN總線上，CAN總線數據是由一對差分信號線傳輸的。CAN總線收發器2能夠在相對惡劣的工作環境下保證數據傳輸的可靠性，是節點器件與CAN總線之間唯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽車柴油發動機的故障診斷儀，其特征是包括通用數據診斷接口OBD、USB接口和主板電路，數據診斷接口OBD與汽車的電控單元ECU以及SCR后處理尿素溶液噴射控制單元DCU連接，USB接口與診斷計算機連接；主板電路包括CAN總線接口單元、K線接口單元、ARM7核心處理器和串口轉USB接口單元，數據診斷接口OBD分別通過CAN總線接口單元和K線接口單元連接至ARM7核心處理器，ARM7核心處理器通過串口轉USB接口單元連接USB接口。

【技術特征摘要】
1.一種汽車柴油發動機的故障診斷儀，其特征是包括通用數據診斷接口 OBD、USB接口和主板電路，數據診斷接口 OBD與汽車的電控單元ECU以及SCR后處理尿素溶液噴射控制單元D⑶連接，USB接口與診斷計算機連接；主板電路包括CAN總線接口單元、K線接口單元、ARM7核心處理器和串口轉USB接口單元，數據診斷...

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦文虎，蘇國輝，
申請(專利權)人：南京直覺科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：