CN103543379A - 汽车发动机管理系统电路故障模拟装置 - Google Patents

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张海林
杰古阿萨
黄慧龙
李峰
王涛
刘兴敏
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Abstract

本发明公开了一种汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，具有若干套测试电路，每套测试电路的一端与ECU相接，另一端与发动机中一传感器的线束端或者一执行器的线束端相接；每套测试电路包括模式选择开关、电路故障类型选择开关、滑动变阻器和电阻模式选择开关。本发明采用多档选择开关，配合集成在内部的相关故障电路，实现了常用的对电源短路、对地短路和信号开路电路故障的快速安全的模拟，并且可以实现传感器信号合理性故障以及执行器信号功能性故障的模拟，大大提高了OBD系统的匹配开发效率，提升了电路故障模拟的安全性。

Description

汽车发动机管理系统电路故障模拟装置
技术领域
本发明与汽车发动机的故障诊断有关，具体属于一种汽车发动机管理系统电路故障模拟装置。
背景技术
发动机管理系统（EMS）中包括多种部件，如各种传感器（压力传感器、温度传感器等）和执行器（如喷油器）等，这些部件的电路故障检测属于排放法规中在线诊断系统（OBD）的基本要求，目前车辆售后维修服务也强烈依赖OBD系统提供的相关故障信息，因此，OBD系统的匹配开发，尤其是相关部件电路故障诊断的匹配开发，是发动机管理系统匹配开发的重要内容。为了保证OBD系统有效地检测出各部件的相关电路故障，在OBD系统的匹配开发过程中就需要大量反复地模拟各个部件发生各种类型电路故障的情况，其中包括线路开路、对电源短路、对地短路以及相关传感器的合理性故障和执行器的功能性故障。
目前，各种电路故障的模拟一般借助信号转接盒，具体操作是根据需要拔除信号转接盒的相应PIN脚，然后通过飞线的方式进行ECU的信号端开路、短接到电源、短接到地线，以模拟发动机管理系统中各部件（传感器、执行器等）的线路开路、对电源短路、对地短路等电路故障。由于各车型和各发动机型号的线束配置不同，线束原理图繁多，这种方法既耗费时间又容易出错，在模拟过程中通过飞线方式模拟各部件电路故障杂乱无序，且极易因为飞线错误损坏电子控制器的模块和相关传感器（执行器）。同时，对于相关传感器信号合理性故障或执行器的功能性故障模拟，则需要借助额外的电阻盒等设备，操作不便且费时费力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，可以快速安全地实现对各种电路故障的模拟，提高OBD系统的匹配开发效率，提升电路故障模拟的安全性并保护电子控制器的模块和汽车元件。
为解决上述技术问题，本发明提供的汽车发动机管理系统电路故障模拟装置具有若干套测试电路，每套测试电路的一端与ECU相接，另一端与发动机中一传感器的线束端或者一执行器的线束端相接；
每套测试电路包括一个模式选择开关和一个电路故障类型选择开关，其中模式选择开关具有正常模式和故障模式两个档位，电路故障类型选择开关具有最大故障、最小故障和开路故障三个档位；
当模式选择开关位于正常模式档位时，ECU与传感器或者执行器正常连接；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最大故障时，ECU与一电源电压相接，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最小故障时，ECU接地，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于开路故障时，ECU悬空，传感器的线束端或执行器的线束端也悬空。
其中，所述模式选择开关和电路故障类型选择开关为拨动开关或旋钮开关。
优选的，所述装置为一信号转接盒，该信号转接盒具有两接口，其中一个与ECU相连，另一个与发动机线束端相连。
本发明还提供一种汽车发动机管理系统电路故障模拟装置具有若干套测试电路，每套测试电路的一端与ECU相接，另一端与发动机中一传感器的线束端或者一执行器的线束端相接；
每套测试电路包括一个模式选择开关、一个电路故障类型选择开关、一滑动变阻器和一个电阻模式选择开关，其中模式选择开关具有正常模式、故障模式和电阻模式三个档位，电路故障类型选择开关具有最大故障、最小故障和开路故障三个档位，滑动变阻器与电阻模式选择开关串联，电阻模式选择开关具有串联电阻和并联电阻两个档位；
当模式选择开关位于正常模式档位时，ECU与传感器或者执行器正常连接；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最大故障档位时，ECU与一电源电压相接，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最小故障档位时，ECU接地，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于开路故障档位时，ECU悬空，传感器的线束端或执行器的线束端也悬空；
当模式选择开关处于电阻模式档位且电阻模式选择开关处于串联电阻档位时，ECU、滑动变阻器和传感器或执行器串联；当模式选择开关处于电阻模式档位且电阻模式选择开关处于并联电阻档位时，传感器的线束端或执行器的线束端悬空，ECU与滑动变阻器串联并与一电源电压相接。
其中，所述模式选择开关、电路故障类型选择开关和电阻模式选择开关为拨动开关或旋钮开关。
优选的，所述装置为一信号转接盒，该信号转接盒具有两接口，其中一个与ECU相连，另一个与发动机线束端相连。
本发明的汽车发动机管理系统电路故障模拟装置采用多档选择开关，配合集成在内部的相关故障电路，实现了常用的对电源短路、对地短路和信号开路电路故障的快速安全的模拟，并且可以实现传感器信号合理性故障以及执行器信号功能性故障的模拟，大大提高了OBD系统的匹配开发效率，提升了电路故障模拟的安全性。
附图说明
图1是本发明的电路故障模拟装置的一种电路原理图；
图2是图1所示电路的电路故障模拟装置的外部示意图
图3是本发明的电路故障模拟装置的另一种电路原理图；
图4是图3所示电路的电路故障模拟装置的外部示意图。
其中附图标记说明如下：
A1、B1为模式选择开关；A2、B2为电路故障类型选择开关；S1、S2为电阻模式选择开关；R1、R2为滑动变阻器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的电路故障模拟装置的第一实施例，如图1所示，汽车发动机管理系统电路故障模拟装置具有若干套测试电路，每套测试电路可以测试发动机中的一个传感器或执行器，故每套测试电路的一端与ECU相接，另一端与发动机中一传感器的线束端或者一执行器的线束端相接。
每套测试电路包括一个模式选择开关和一个电路故障类型选择开关，其中模式选择开关具有正常模式和故障模式两个档位，电路故障类型选择开关具有最大故障、最小故障和开路故障三个档位；
当模式选择开关位于正常模式档位时，ECU与传感器或者执行器正常连接；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最大故障时，ECU与一电源电压相接，传感器的线束端或执行器的线束端悬空，此时对电源短路可模拟部件发生最大故障；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最小故障时，ECU接地，传感器的线束端或执行器的线束端悬空，此时对地短路可模拟部件发生最小故障；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于开路故障时，ECU悬空，传感器的线束端或执行器的线束端也悬空，此时信号开路可模拟部件发生开路故障。
如图2所示，该故障模拟装置为一信号转接盒，该信号转接盒具有两接口，其中一个与ECU相连，另一个与发动机线束端（包括各传感器的线束端、执行器的线束端）相连。模式选择开关A1、B1和电路故障类型选择开关A2、B2为拨动开关或旋钮开关。
本发明提供的电路故障模拟装置的第二实施例，如图3所示，与第一实施例不同之处在于，除了包括模式选择开关和电路故障类型选择开关，每套测试电路还包括一滑动变阻器和一个电阻模式选择开关，此时模式选择开关增加了电阻模式档位，滑动变阻器与电阻模式选择开关串联，电阻模式选择开关具有串联电阻和并联电阻两个档位；
当模式选择开关位于正常模式档位时，ECU与传感器或者执行器正常连接；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最大故障档位时，ECU与一电源电压相接，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最小故障档位时，ECU接地，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于开路故障档位时，ECU悬空，传感器的线束端或执行器的线束端也悬空；
当模式选择开关处于电阻模式档位且电阻模式选择开关处于串联电阻档位时，ECU、滑动变阻器和传感器或执行器串联；当模式选择开关处于电阻模式档位且电阻模式选择开关处于并联电阻档位时，传感器的线束端或执行器的线束端悬空，ECU与滑动变阻器串联并与一电源电压相接。
如图2所示，该故障模拟装置为一信号转接盒，该信号转接盒也具有两接口，其中一个与ECU相连，另一个与发动机线束端（包括各传感器的线束端、执行器的线束端）相连。模式选择开关A1、B1，电路故障类型选择开关A2、B2，电阻模式选择开关S1、S2为拨动开关或旋钮开关。结合两路电阻模式，可满足同时模拟两个部件不合理故障的需求。当然，也可以根据需要设置更多路电阻模式，提高测试效率。
本发明的汽车发动机管理系统电路故障模拟装置采用多档选择开关，配合集成在内部的相关故障电路，实现了常用的对电源短路、对地短路和信号开路电路故障的快速安全的模拟，并且可以实现传感器信号合理性故障以及执行器信号功能性故障的模拟，大大提高了OBD系统的匹配开发效率，提升了电路故障模拟的安全性。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下对选择开关数量的增加及滑动变阻器的增加等方面通过任何修改、等同替换、改进等方式所获得的所有其它实施例，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (6)

1.一种汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，其特征在于，所述装置具有若干套测试电路，每套测试电路的一端与ECU相接，另一端与发动机中一传感器的线束端或者一执行器的线束端相接；
每套测试电路包括一个模式选择开关和一个电路故障类型选择开关，其中模式选择开关具有正常模式和故障模式两个档位，电路故障类型选择开关具有最大故障、最小故障和开路故障三个档位；
当模式选择开关位于正常模式档位时，ECU与传感器或者执行器正常连接；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最大故障时，ECU与一电源电压相接，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最小故障时，ECU接地，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于开路故障时，ECU悬空，传感器的线束端或执行器的线束端也悬空。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，其特征在于，所述模式选择开关和电路故障类型选择开关为拨动开关或旋钮开关。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，其特征在于，所述装置为一信号转接盒，该信号转接盒具有两接口，其中一个与ECU相连，另一个与发动机线束端相连。
4.一种汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，其特征在于，所述装置具有若干套测试电路，每套测试电路的一端与ECU相接，另一端与发动机中一传感器的线束端或者一执行器的线束端相接；
每套测试电路包括一个模式选择开关、一个电路故障类型选择开关、一滑动变阻器和一个电阻模式选择开关，其中模式选择开关具有正常模式、故障模式和电阻模式三个档位，电路故障类型选择开关具有最大故障、最小故障和开路故障三个档位，滑动变阻器与电阻模式选择开关串联，电阻模式选择开关具有串联电阻和并联电阻两个档位；
当模式选择开关位于正常模式档位时，ECU与传感器或者执行器正常连接；
当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最大故障档位时，ECU与一电源电压相接，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于最小故障档位时，ECU接地，传感器的线束端或执行器的线束端悬空；当模式选择开关处于故障模式档位且电路故障类型选择开关处于开路故障档位时，ECU悬空，传感器的线束端或执行器的线束端也悬空；
当模式选择开关处于电阻模式档位且电阻模式选择开关处于串联电阻档位时，ECU、滑动变阻器和传感器或执行器串联；当模式选择开关处于电阻模式档位且电阻模式选择开关处于并联电阻档位时，传感器的线束端或执行器的线束端悬空，ECU与滑动变阻器串联并与一电源电压相接。
5.根据权利要求4所述的汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，其特征在于，所述模式选择开关、电路故障类型选择开关和电阻模式选择开关为拨动开关或旋钮开关。
6.根据权利要求5所述的汽车发动机管理系统电路故障模拟装置，其特征在于，所述装置为一信号转接盒，该信号转接盒具有两接口，其中一个与ECU相连，另一个与发动机线束端相连。
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