CN101865773A - 电控柴油机简易整车诊断仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于快速助排查柴油机车电控系统故障的简易诊断装置。诊断仪设有9个接口分别与待检测整车的ECU相接。模拟整车故障诊断通讯接口、整车执行负载模拟器、整车负载仪表指示模拟器、信号检测接口及油门转换开关等分别与ECU中的电控电路接口连接。故障诊断通讯接口可以输出发动机工作参数的动态曲线，快速判断故障信息及故障部位。诊断仪提供了相关负载来模拟待测整车的运行环境，故障点发出状态参数给ECU，使其激活相应的故障码闪烁。观察故障显示器发出的错误“闪码”就可以了解当前发动机运行的哪个部件有问题，同时还可将故障码存入内存。本发明脱离了繁杂的整车线束及电器件，快速区分故障出现在整车电控系统还是发动机电控系统。

Description

电控柴油机简易整车诊断仪

技术领域

本发明属于柴油机车故障诊断技术，具体涉及一种用于快速排查柴油机车电控系统故障的简易诊断装置。

背景技术

目前中国已全面实施了国III排放法规，车用发动机均全面升级为电控发动机，主要是在原发动机主体机械结构的基础上增加了一些电子传感器、执行器等控制部件。这些部件匹配于整车以及该车的机械系统，所以一旦电控发动机表现异常或出现故障时，就无法按照传统机械发动机处理方式来判断电控发动机的故障，必须借助专用的检测设备，如专用故障诊断仪、示波器、数字万用表等进行故障的查找，暂且不说耗时费力，关键是故障诊断仪虽然能够定位哪个系统部位出现问题，但无法具体界定是由于整车系统还是发动机系统的问题造成，所以很多时候还要一一细致检查判断。特别是在整车生产过程中，发动机厂家的人员对整车的电路系统不太熟悉，而整车装配的人员对发动机电控系统不熟悉，因此当出现的问题有可能涉及两个系统时，故障判断就较为困难。加之电控柴油机在市场占有较大比重，所以在售后维修服务时，如何通过一种简化的仪器快速界定故障是由发动机系统或整车系统引起，则成为市场以及汽车服务体系的技术需求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于排查柴油机整车电控系统故障的简易诊断装置，利用故障指示“闪码”量化界定车辆电控故障。

以下结合附图对本发明的技术原理进行说明。为了简单明确说明电控发动机车的工作原理，可以将其分为两部分：一个是发动机自身调控及相关部件；另一个是整车调控和相关的部件，即电控发动机的正常工作需要这两部分的配合。当电控发动机出现问题时，首先需要判断该故障是由这两部分中的哪一个系统引起。

电控柴油机简易整车诊断仪(如图1和图2)，具有模拟整车故障诊断通讯接口、整车仪表负载指示模拟器、整车执行器负载模拟器、信号检测接口、油门转换开关、整车油门踏板模拟器、整车油门踏板、故障检测开关、故障显示器、整车蓄电池、电源熔断器、电源开关、主继电器、整车多路功能开关组以及整车电源状况指示灯等。其中简易整车诊断仪设有9个接口分别与待(故障)检测的整车电子控制单元(电子控制单元以下简称ECU)相接，这些接口是：整车故障诊断通讯接口、整车仪表负载指示模拟器、整车执行器负载模拟器、信号检测接口、油门转换开关、故障检测开关、故障显示器、整车多路功能开关组、整车电源接口。其中整车仪表负载指示模拟器、整车执行负载模拟器、整车油门踏板模拟器、以及整车多路功能开关组等可以模拟整车正常工作时所需要工作状态参数。将简易整车诊断仪与ECU相接后，如果发动机正常工作，故障可判定是由整车调控和相关的部件系统引起；反之，立刻判断出故障是由发动机自身调控及相关部件系统导致。

在连接结构上，模拟整车故障诊断通讯接口、整车执行负载模拟器、整车负载仪表指示模拟器、信号检测接口以及油门转换开关接口分别与ECU中的整车电控电路接口连接。当将电控发动机的ECU与简易整车诊断仪连接后，发动机电控系统将完全与整车环境脱离，待检测整车上原配置的故障诊断仪通讯接口将失效，因此简易整车诊断仪设有模拟整车故障诊断通讯接口装置，可以提供发动机的工作状态参数。同时还可以用简易整车诊断仪配置的示波器、数字万用表等设备，通过信号检测孔来检测电控发动机正常工作时所必要的信号，如：曲轴位置传感器信号、凸轮轴位置传感器、柴油温度传感器、水温传感器等，也可与存储的正常测试数值进行比对。故障诊断通讯接口可以输出电控发动机工作参数的动态曲线，能够快速准确判断故障信息及故障部位。简易整车诊断仪内设计了相关负载来模拟待检测整车的运行环境，整车执行负载模拟器和整车负载仪表指示模拟器发出工作状态参数给ECU，使得ECU激活相应的故障码产生。整车执行负载模拟器主要设置了冷启动预热继电器负载模拟、空调控制继电器负载模拟以及排气制动继电器负载模拟。整车负载仪表指示的模拟主要设置了冷启动灯负载模拟、水温指示灯负载模拟、油水分离指示灯负载模拟，避免待检测整车执行负载或整车仪表相关指示灯出现电器短路、断路问题，影响到电控发动机正常的工作。油门转换开关一端接于ECU中的油门踏板信号采集模块，另一端分别串接整车油门踏板模拟器或整车油门踏板。整车油门模拟踏板和整车油门踏板工作状态的通过油门转换开关选择，如果遇到怀疑整车油门加速踏板存在故障的情况下，可以切换至模拟油门加速踏板进行测试。故障检测开关与故障显示器并联后一端接地；另一端接与ECU中的故障触发电路相连。故障检测开关和故障显示器与待检测整车仪表上的功能完全相同，实验人员打开简易整车诊断仪上的电源开关后，系统先进行自检。如无故障，则故障显示器在自检结束后自动熄灭。否则，通过观察故障显示器发出的错误“闪码”指示信号就可以了解当前发动机运行的哪个部件工作状态不正常。同时简易整车诊断仪可将显示的故障码存入内存。

整车蓄电池、电源熔断器和电源开关三者串接后接与ECU中的电源控制模块。主继电器一端接与ECU中的供电模块，另一端接在电源熔断器与和电源开关之间。整车电源状况指示灯一端与电源开关并联接入ECU中的电源模块，另一端串接多路功能开关组中的一路并接地。电控发动机的运行由ECU控制，在简易整车诊断仪内，必须提供一个为ECU在脱离整车电器系统下进行正常工作模拟的供电，避免整车电器系统问题影响ECU的正常工作。发动机的启动仍由整车钥匙门开关控制启动机，拖动电控发动机运转。简易整车诊断仪内设置的电源开关连接主继电器、整车电源状况指示灯及ECU供电线路。

整车多路功能开关组并联与ECU中的开关量信号模块相连。整车多路功能开关组用来模拟待检测车辆的各个功能常开、常闭开关的状态。主要为以下几个：动力输出功能开关、巡航功能开关、整车操纵机构功能开关(包括：离合器开关、双路刹车开关、怠速提升开关、空挡开关、副启动停车开关、排气制动开关)等。简易整车诊断仪依据功能的使用频率将开关状态设置在相应默认为正常的状态。

附图说明

图1为本发明技术原理以及各部件连接系统示意图。

图2为本发明电器件布置示意图

具体实施方式

以下结合图1图2并通过具体的实施例对本发明的原理和系统做进一步的说明，但本发明所涵盖的内容并不限于下述实施例。诊断仪设有多个接口与整车电子控制单元1相接，其中模拟整车故障诊断通讯接口2接至电子控制单元1中的故障输出端口；整车负载仪表指示模拟器3接至电子控制单元1中的信号灯输出模块；整车执行负载模拟器4接至电子控制单元1中的负载驱动模块；信号检测接口5接至电子控制单元1中的电控燃油系统部件引脚；油门转换开关接口6的一端接至电子控制单元1中的油门踏板信号采集模块，另一端分别串接整车油门踏板模拟器7或整车油门踏板8。故障检测开关9与故障显示器10并联后一端接地，另一端接与电子控制单元1中的故障触发电路和故障输出端口。整车蓄电池11、电源熔断器12和电源开关13三者串接后接与电子控制单元1中的电源控制模块连接。主继电器14一端接与电子控制单元1中的供电模块，另一端接在电源熔断器12与和电源开关13之间。整车多路功能开关组15并联于电子控制单元1中的开关量信号模块相连。整车电源状况指示灯16一端与电源开关并联后接入电子控制单元1中的电源模块，另一端串接多路功能开关组15中的一路并接地。电子控制单元ECU选用目前广泛使用的德国博世公司生产的电控高压共轨系统。

电控发动机系统在出厂前已经过严格的试车测试，新机基本不存在问题，很多都是因为整车各项系统装车后不满足电控发动机ECU的要求造成异常，区分故障发生的系统，不仅有助于问题的快速的排查，也容易使故障定位更加细化具体。

实施例1

问题或故障：启动发动机，起动机工作正常但电控发动机不着火。

如果假设是由于整车ECU供电系统故障而导致的电控系统不供电，发动机无法运转。将简易整车诊断仪接入，再次启动发动机，如果发动机正常启动，则故障应在整车ECU供电部位。否则故障部位应出现在发动机电控系统或柴油机的供油系统，可以利用简易整车诊断仪的故障显示器10闪码功能继续进行电控系统及供油系统的具体故障查找。

实施例2

问题或故障：发动机可以正常启动，但发动机怠速不稳或偏高。

假设由于整车油门加速踏板8线路或整车多路功能开关组15故障引起发动机怠速不稳或偏高，将简易整车诊断仪接入，再次启动发动机，如果发动机的怠速正常，则故障应在整车部位。否则故障部位应出现在发动机电控系统或柴油机的供油系统。

实施例3

问题或故障：整车相关指示灯、各种功能开关或执行器负载故障引起发动机无法启动或运转异常。

当整车相关指示灯、各种功能开关或整车执行器负载出现故障，例如短路、搭铁、正极短路、接触不良等，造成电控单元ECU内部工作模块不正常或进入到保护状态，这时发动机的表现也将出现异常。接入简易整车诊断仪来替代整车电器系统，如果发动机运转正常则可以界定故障出现在整车部位，否则可以判定故障出现在发动机电控系统或供油系统。

实施例4

问题或故障：整车加速无力。

假设通过故障诊断仪诊断故障信息是油门踏板8信号有问题，引起问题可能的原因有：是整车踏板有故障，整车踏板连接线束有问题，也可能是ECU问题。如果不能判断是哪个系统的问题，最大可能需要更换整车油门踏板，整车踏板连接线束，电子控制单元ECU这3套零部件才能排除问题，其中线束更换工作量最大。此时可以通过油门转换开关接至整车油门踏板模拟器7以替代整车油门踏板8。如果此时故障排除，则是油门踏板8有问题；否则是整车踏板线束问题。如果通过检测口5测试踏板供电电压偏离标准电压(5V)，则是发动机系统问题，更换ECU。

实施例5

问题或故障：整车行车故障界定。

对于欧III(排放标准)电控车辆，有时故障往往只有在行驶中出现，或在启动一段时间后故障才出现，遇到这种问题对服务维修人员是比较棘手的，因为很难做出准确的判断是整车问题还是发动机电控系统的问题。此时用简易整车诊断仪取代整车电器系统并驾车行驶，如果故障仍然存在，则故障出现在发动机电控系统或供油系统，否则故障出现在整车电控系统。

通过故障显示器读取故障闪码说明：

将本发明装置上的电源开关13处于电源接通位置，按一下故障检测开关9即可激活故障显示器闪码，每一次操作只闪烁一个故障码，依次进行即可读完所有故障码。故障闪码闪烁方式分为三段式，代表一个完整故障信息。每段段内闪烁时间0.25s，每段间隔2s。根据闪码查看故障代码表，确定详细的故障信息。以闪码：2-3-2为例：第一次(段)闪烁2次，间隔2s后再闪烁3次；再间隔2s后再闪烁2次。查故障代码表：

闪码	错误路径变量名	系统反应	故障原因	系统灯状态
					2-3-2	大气压力传感器的错误	对发动机扭矩进行限制	电子系统或连接错误	故障指示灯亮

本发明的特点及有益效果是，脱离了繁杂的整车线束和整车电器件，可独立启动控制发动机，能够快速区分故障出现在整车电控系统还是发动机电控系统。特别是针对运转时间过长、各种电器件或线束处于失效或老化的电控发动机故障诊断，有效缩短排查故障时间。本发明扩展功能强大，既可根据诊断仪上故障显示器的错误“闪码”指示，对故障实现自主判断，也可和故障诊断仪、示波器及数字万用表联合应用。通过简化集成系统代替整车原繁杂电器各功能元件，使检测设备体积缩小，方便携带并便于推广。

Claims (1)

1.电控柴油机简易整车诊断仪，具有模拟整车故障诊断通讯接口、整车负载仪表指示模拟器、整车执行负载模拟器、信号检测接口、油门转换开关、整车油门踏板模拟器、整车油门踏板、故障检测开关、故障显示器、整车蓄电池、电源熔断器、电源开关、主继电器、整车多路功能开关组以及整车电源状况指示灯，其特征是诊断仪设有多个接口与整车电子控制单元(1)相接，其中模拟整车故障诊断通讯接口(2)接至电子控制单元(1)中的故障输出端口；整车负载仪表指示模拟器(3)接至电子控制单元(1)中的信号灯输出模块；整车执行负载模拟器(4)接至电子控制单元(1)中的负载驱动模块；信号检测接口(5)接至电子控制单元(1)中的电控燃油系统部件引脚；油门转换开关接口(6)的一端接至电子控制单元(1)中的油门踏板信号采集模块，另一端分别串接整车油门踏板模拟器(7)或整车油门踏板(8)；故障检测开关(9)与故障显示器(10)并联后一端接地，另一端接与电子控制单元(1)中的故障触发电路和故障输出端口；整车蓄电池(11)、电源熔断器(12)和电源开关(13)三者串接后接与电子控制单元(1)中的电源控制模块连接；主继电器(14)一端接与电子控制单元(1)中的供电模块，另一端接在电源熔断器(12)与和电源开关(13)之间；整车多路功能开关组(15)并联于电子控制单元(1)中的开关量信号模块相连，整车电源状况指示灯(16)一端与电源开关并联后接入电子控制单元(1)中的电源模块，另一端串接多路功能开关组(15)中的一路并接地。

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