CN104281146A - 发动机电控系统组件功能测试系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种发动机电控系统组件功能测试系统，包括拉杆箱，拉杆箱内固定有检测面板，检测面板上布置有压缩气泵、电子控制单元ECU以及与电子控制单元ECU连接的电源线插口、220V电源开关、24V电源开关、电位旋钮、EPR系统接口、低压电磁阀接口、废气控制阀接口、电子节气门接口、氧浓度传感器接口、DEPR系统接口和OBD系统接口,OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接有PC电脑终端；上述测试方法：静态模拟发动机动态对发动机电控单元组件的输入/输出进行检测，本发明的有益效果是：本发明通过利用软件与硬件相结合的方法模拟电控单元运行环境，利用软件对电控单元的运行状态进行监控，判断电控单元是否出现故障。结构简单，成本低，移动灵活，操作方便。

Description

发动机电控系统组件功能测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，一种对发动机电控单元组件进行功能检测的检测装置及检测方法。

背景技术

目前对汽车发动机电控单元组件的测试主要有两种方式:一种是通过发动机台架或整车进行测试，一种是使用模拟检验装置进行模拟测试。发动机台架测试是将电控单元置于实际发动机台架上，电控单元的所有输入与输出都是实测数据。但台架测试成本高，灵活性差，不适于批量电控单元组件的检测。因此，设计一种能够模拟发动机台架功能且在远离发动机时能对其进行功能检测的装置是必要的。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种低成本、灵活、方便、可靠的发动机电控系统组件功能测试系统及其方法。

本发明是通过以下措施实现的：

 本发明的一种发动机电控系统组件功能测试系统，包括拉杆

箱，所述拉杆箱内固定有检测面板，所述检测面板上布置有压缩气泵、电子控制单元ECU以及与电子控制单元ECU连接的电源线插口、220V电源开关、24V电源开关、电位旋钮、EPR系统接口、低压电磁阀接口、废气控制阀接口、电子节气门接口、氧浓度传感器接口、DEPR系统接口和OBD系统接口,所述OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接有PC电脑终端；

    所述压缩气泵电连接有气泵电源开关，压缩气泵连接有出气管路和回气管路，所述出气管路上设置有气泵出气开关、气泵出气压力表、和气泵出气接口，所述回气管路上设置有气泵回气压力表和气泵回气开关。

上述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法： 

步骤1，将待测试的发动机电控系统组件分别单独与检测面板上对应的接口连接；

步骤2，将OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件；

步骤3，启动该测试系统，测试系统的电子控制单元ECU通过车载诊断系统检测出的信息，经OBD系统接口传送给PC电脑终端，并在PC电脑终端上显示出来。

上述将待检测EPR系统与EPR系统接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，所述EPR系统检测包括以下3项测试：

EPR通讯测试:运行PC电脑终端上的10升发动机故障诊断软件，依次打开220V、24V电源开关，将故障诊断软件调至故障页面，把页面中外部电源设为“打开所有外部电源和继电器”状态；将故障诊断软件调至调压器页面，观察电控调压器通讯状态是否正常，用以判断电控调压器功能是否正常；

EPR二级减压腔室密封性测试：用工装将EPR出气口堵住密封，连接气泵出气口与EPR进气口，打开气泵开关、出气口开关；将故障诊断软件调至调压器页面，把页面中调压器手动模式设为“手动压力”，观察调压器出口压差反馈值是否在在15in H2O以上，用以判断电控调压器功能是否正常；

ERP执行器测试：在调压器页面中调压器出口压差命令值复选框中输入0～5，观察调压器出口压差反馈值是否与命令值同步跟随，用以判断电控调压器执行器是否工作正常。

上述将待检测低压电磁阀与低压电磁阀接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，低压电磁阀检测包括以下2项测试：

线圈测试：运行PC电脑终端上的10升发动机故障诊断软件，打开220V、24V电源选项，将故障诊断软件调至故障页面，将外部电源选项设为“打开所有外部电源和继电器”模式；连接低压电磁阀线束与发动机简化线束，接通瞬间会听到低压电磁阀线圈吸合阀芯的声响“啪”的一声声响，用以判断低压电磁阀线圈功能是否正常；

膜片测试：将气泵出气管路接到低压电磁阀进气口上；断开低压电磁阀线束，打开气泵开关，观察低压电磁阀出气口是否有持续气流流出，用以判断低压电磁阀内的膜片是否破裂、漏气。

上述将待检测废气控制阀与废气控制阀接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，所述废气控制阀检测包括：

废气控制阀WGP压差值跟随性测试：打开电源开关及气泵开关；打开电子控制单元ECU的外部电源选项，将WGP控制测试模式设为“允许”；在WGP目标值复选框中输入数值“0～25”，观察WGP实际值是否与目标值跟随，用以判断废气控制阀功能是否正常。

上述将待检测电子节气门与电子节气门接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，电子节气门检测包括以下两项测试：

瞬态响应性测试：打开电源开关，打开电子控制单元ECU的外部电源选项，并将节气门测试模式设为“允许测试”；调节检测面板上的电位旋钮，观察故障诊断软件主页面中“节气门位置”与“油门踏板位置”是否时刻保持跟随，用以判断电子节气门功能是否正常；

电路测试：将故障诊断软件页面调至故障页面，调节检测箱控制面板上的电位旋钮，观察故障页面中是否TPS 1 + TPS 2 ≈ 5V ，用以判断电子节气门内部电路板功能是否正常。

上述将待检测氧浓度传感器与氧浓度传感器接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，氧浓度传感器检测包括以下两项测试：

激活模式测试：打开电源开关，打开电子控制单元ECU的外部电源选项，激活氧浓度传感器检测模拟模式，并在氧浓度传感器检测页面输入模拟转速1000，待氧浓度传感器加热后，观察氧浓度传感器状态模式是否为“激活”，用以判断氧浓度传感器功能是否正常；

泵单元电压测试：氧浓度传感器加热稳定后，观察故障诊断软件中氧浓度传感器泵单元电压是否为450mv，用以判断氧浓度传感器功能是否正常。

上述将待检测DEPR系统与DEPR系统接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，DEPR系统检测包括以下两项测试：

通讯测试：打开电源开关，打开电子控制单元ECU的外部电源选项，将诊断软件页面调至调压器页面，观察电控调压器通讯状态是否正常，用以判断DEPR系统与电子控制单元ECU能否通讯；

执行器测试：将调压器页面中电控调压器手动模式设为“手动压力”，在调压器出口压差命令值复选框中输入“-5～5”，观察DEPR的蝶阀是否动作、是否关闭严实、是否动作迟缓，用以判断DEPR系统执行器功能是否正常。

本发明的有益效果是：本发明通过利用软件与硬件相结合的方法模拟电控单元运行环境，利用软件对电控单元的运行状态进行监控，判断电控单元是否出现故障。本发明结构简单，成本低，移动灵活，操作方便。 

附图说明

图1是本发明的拉杆箱打开后的结构示意图：

图2为本发明的检测面板背面安装结构示意图。

其中：1、拉杆箱，2、电源线插口，3、220V电源开关， 4、DEPR系统接口，5 、EPR系统接口，6、低压电磁阀接口，7、废气控制阀接口，8、电子节气门接口，9、氧浓度传感器接口，10、 OBD系统接口，11、气泵出气开关，12、气泵出气接口，13、气泵回气开关，14、气泵出气压力表，15、气泵回气压力表，16、24V电源开关，17、电位旋钮，18、检测面板，19、电子控制单元ECU，20、压缩气泵， 21、24V稳压电源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：

本发明是基于各电控单元的工作特性，提出的一种静态模拟发动机动态对发动机电控单元组件的输入/输出进行检测的方法，并设计出特定的发动机电控系统组件功能测试系统。

如图1、2所示，本系统包括拉杆箱1，所述拉杆箱1内固定有检测面板18，所述检测面板18上布置有压缩气泵20、电子控制单元ECU19以及与电子控制单元ECU19连接的电源线插口2、220V电源开关3、24V电源开关16、电位旋钮17、EPR系统接口5、低压电磁阀接口6、废气控制阀接口7、电子节气门接口8、氧浓度传感器接口9、DEPR系统接口54和OBD系统接口10,所述OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接有PC电脑终端。

  压缩气泵20电连接有气泵电源开关，压缩气泵20连接有出气管路和回气管路，所述出气管路上设置有气泵出气开关11、气泵出气压力表14、和气泵出气接口12，回气管路上设置有气泵回气压力表15和气泵回气开关13。采用24V稳压电源21进行稳压。

其测试方法为：首先将待测试的发动机电控系统组件分别单独与检测面板18上对应的接口连接；然后将OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件；最后启动该测试系统，测试系统的电子控制单元ECU19通过车载诊断系统检测出的信息，经OBD系统接口10传送给PC电脑终端，并在PC电脑终端上显示出来。

EPR系统检测具体步骤如下：将待检测EPR系统与EPR系统接口5连接，OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，所述EPR系统检测包括以下3项测试：

A1: 将EPR与部件测试箱连接，进气口连接泵气管路，出气口用专用工装堵住密封；用通讯线束将部件测试箱内部ECU与PC终端连接；依次打开220V电源开关3、24V电源开关16、压缩气泵20开关和发动机诊断软件(3G)。

A2：激活发动机诊断软件的故障页面中“打开所有外部电源和继电器”选项。

A3：EPR通讯测试：将诊断软件页面跳转至调压器页面，观察EPR与ECU通讯连接是否正常。若通讯模式显示“正常”，则进行下一步测试；若通讯模式显示“故障”，则视其功能故障。

A4：EPR二级减压腔密封性测试：将发动机诊断软件调压器页面中调压器手动模式选项设为“手动压力”，打开压缩气泵20出气开关11，观察调压器出口压差反馈值是否在15in H2O以上。若压差反馈值在15in H2O以上，则视其功能故障；若否，进行下一步测试。

A5：EPR执行器测试：在调压器页面中调压器出口压差命令值复选框中输入“0～5”，观察调压器出口压差反馈值是否与命令值同步跟随。若是，则视EPR功能正常；若否，则视其功能故障。

A6：EPR经检测无故障原因，可以正常使用。

A7：EPR经检测有故障，无法继续使用。

低压电磁阀测试方法，具体操作步骤如下：将待检测低压电磁阀与低压电磁阀接口6连接，OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，低压电磁阀检测包括以下2项测试：

B1: 将低压电磁阀进气口与压缩气泵20出气口连接；用通讯线束将部件测试箱内部ECU与PC终端连接；依次打开220V电源开关3、24V电源开关16、压缩气泵20开关和发动机诊断软件(3G)。

B2：激活发动机诊断软件的故障页面中“打开所有外部电源和继电器”选项。

B3：线圈测试：连接低压电磁阀线束，线束接合的瞬间是否能听到内部组合线圈吸合阀芯“啪”的一声声响。若能听到线圈吸合阀芯的声响，则进行下一步测试；若听不到线圈吸合阀芯的声响，则视其功能故障。

B4：膜片测试：打开压缩气泵20出气开关11，观察低压电磁阀出气口是否有持续气流流出。若有持续气流流出，则视其功能故障；若无，则进行下一步测试。

B5：阀芯测试：连接低压电磁阀线束，打开压缩气泵20出气开关11，观察低压电磁阀出气口是否有持续气流流出。若有，则视低压电磁阀功能正常；若无，则视其功能故障。

B6：低压电磁阀经检测无故障原因，可以正常使用。

B7：低压电磁阀经检测有故障，无法继续使用。

废气控制阀测试方法，具体操作步骤如下：将待检测废气控制阀与废气控制阀接口7连接，OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，

C1：将废气控制阀与部件测试箱连接，进气口与压缩气泵20出气口连接，出气口用堵头堵住密封；用通讯线束将部件测试箱内部ECU与PC终端连接；依次打开220V电源开关3、24V电源开关16、压缩气泵20开关和发动机诊断软件(3G)。

C2：激活发动机诊断软件的故障页面中“打开所有外部电源和继电器”选项。

C3：传感器测试：将发动机诊断软件页面跳转至HD Service页面，把WGP控制模式设为“允许测试”，打开压缩气泵20出气口开关，观察WGP表压是否有压力值反馈。若WGP表压有压力值反馈，则进行下一步测试；若无压力值反馈，则视其功能故障。

C4：跟随性测试：在发动机诊断软件HD Service页面的WGP目标压力复选框中输入“0～25”之间任意数值，观察WGP表压与WGP目标压力是否同步跟随。若WGP表压与WGP目标压力同步跟随，则视其功能正常；若不同步，则视其功能故障。

C5：废气控制阀经检测无故障原因，可以正常使用。

C6：废气控制阀经检测有故障，无法继续使用。

电子节气门检测方法，具体操作步骤如下：将待检测电子节气门与电子节气门接口8连接，OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，电子节气门检测包括以下两项测试：

D1：连接电子节气门与部件测试箱；用通讯线束将部件测试箱内部ECU与PC终端连接；依次打开220V电源开关3、24V电源开关16和发动机诊断软件(3G)。

D2：激活发动机诊断软件的故障页面中“打开所有外部电源和继电器”选项。

D3：瞬态响应性测试：将发动机诊断软件故障页面中节气门测试选项设为“允许测试”，调节测试箱上的电位计旋钮，观察发动机诊断软件主页面（main）中“节气门位置反馈”与“油门踏板位置反馈”是否保持同步。若节气门位置反馈与油门踏板位置反馈保持同步，则进行下一步测试；若不保持同步则视节气门功能故障。

D4：内部电路测试：将发动机诊断软件跳转至故障页面，调节测试箱上的电位计旋钮，观察节气门电位计1电压 + 节气门电位计2电压 ≈ 5V ，即TPS1 +TPS2 ≈ 5V。若TPS1+TPS2≈5V，则进行下一步操作；若TPS1+TPS2≠5V，则视节气门功能故障。

D5：电子节气门经检测功能正常，可以继续使用。

D6：电子节气门经检测有故障，无法继续使用。

10升氧浓度传感器检测方法，具体操作步骤如下：将待检测氧浓度传感器与氧浓度传感器接口9连接，OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，氧浓度传感器检测包括以下两项测试：

E1：连接10升氧浓度传感器与部件测试箱；用通讯线束将部件测试箱内部ECU与PC终端连接；依次打开220V电源开关3、24V电源开关16和发动机诊断软件(3G)。

E2：激活发动机诊断软件的故障页面中“打开所有外部电源和继电器”选项；将诊断软件调至诊断（Configure）页面，在该页面仿真系统里输入仿真模式密码并激活仿真测试模式；再将诊断软件调至HD Service页面，输入发动机模拟转速1000，进入氧浓度传感器模拟加热模式。

E3：待氧传感器预热2-3分钟左右，观察氧传感器反馈电压是否为450mv。若反馈电压为450mv，则进行下一步操作；否则，视氧传感器功能故障。

E4：观察氧传感器状态模式是否为“激活”，若是，则进行下一步操作；否则，视其功能故障。

E5：氧浓度传感器经检测功能正常，可以继续使用。

E6：氧浓度传感器经检测有故障，无法继续使用。

DEPR检测方法，具体操作步骤如下：将待检测DEPR系统与DEPR系统接口54连接，OBD系统接口10通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，DEPR系统检测包括以下两项测试：

F1：连接DEPR与部件测试箱；用通讯线束将部件测试箱内部ECU与PC终端连接；依次打开220V电源开关3、24V电源开关16和发动机诊断软件(4G)。

F2：激活发动机诊断软件的故障页面中“打开所有外部电源和继电器”选项。

F3：DEPR通讯测试：将诊断软件页面跳转至调压器页面，观察DEPR与ECU通讯连接是否正常。若通讯模式显示“正常”，则进行下一步测试；若通讯模式显示“故障”，则视其功能故障。

F4: 阀芯动作测试：在调压器页面中调压器出口压差命令值复选框中输入“-5～5”，观察调压器内部阀芯是否运动，其中输入正值，阀芯打开；输入负值，阀芯关闭，数值越大，运动速度越快。若阀芯运动正常，则进行下一步操作；若阀芯运动迟缓、关闭不严、无法打开等，则视其功能故障。

F5：DEPR经检测功能正常，可以继续使用。

F6：DEPR经检测有故障，无法继续使用。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种发动机电控系统组件功能测试系统，其特征在于：包括拉杆

箱，所述拉杆箱内固定有检测面板，所述检测面板上布置有压缩气泵、电子控制单元ECU以及与电子控制单元ECU连接的电源线插口、220V电源开关、24V电源开关、电位旋钮、EPR系统接口、低压电磁阀接口、废气控制阀接口、电子节气门接口、氧浓度传感器接口、DEPR系统接口和OBD系统接口,所述OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接有PC电脑终端；

    所述压缩气泵电连接有气泵电源开关，压缩气泵连接有出气管路和回气管路，所述出气管路上设置有气泵出气开关、气泵出气压力表、和气泵出气接口，所述回气管路上设置有气泵回气压力表和气泵回气开关。

2.一种如权利要求1所述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法，其特征在于：

步骤1，将待测试的发动机电控系统组件分别单独与检测面板上对应的接口连接；

步骤2，将OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件；

步骤3，启动该测试系统，测试系统的电子控制单元ECU通过车载诊断系统检测出的信息，经OBD系统接口传送给PC电脑终端，并在PC电脑终端上显示出来。

3.根据权利要求2所述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法，其特征在于：将待检测EPR系统与EPR系统接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，所述EPR系统检测包括以下3项测试：

EPR通讯测试:运行PC电脑终端上的10升发动机故障诊断软件，依次打开220V、24V电源开关，将故障诊断软件调至故障页面，把页面中外部电源设为“打开所有外部电源和继电器”状态；将故障诊断软件调至调压器页面，观察电控调压器通讯状态是否正常，用以判断电控调压器功能是否正常；

EPR二级减压腔室密封性测试：用工装将EPR出气口堵住密封，连接气泵出气口与EPR进气口，打开气泵开关、出气口开关；将故障诊断软件调至调压器页面，把页面中调压器手动模式设为“手动压力”，观察调压器出口压差反馈值是否在在15in H2O以上，用以判断电控调压器功能是否正常；

ERP执行器测试：在调压器页面中调压器出口压差命令值复选框中输入0～5，观察调压器出口压差反馈值是否与命令值同步跟随，用以判断电控调压器执行器是否工作正常。

4.根据权利要求2所述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法，其特征在于：将待检测低压电磁阀与低压电磁阀接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，低压电磁阀检测包括以下2项测试：

线圈测试：运行PC电脑终端上的10升发动机故障诊断软件，打开220V、24V电源选项，将故障诊断软件调至故障页面，将外部电源选项设为“打开所有外部电源和继电器”模式；连接低压电磁阀线束与发动机简化线束，接通瞬间会听到低压电磁阀线圈吸合阀芯的声响“啪”的一声声响，用以判断低压电磁阀线圈功能是否正常；

膜片测试：将气泵出气管路接到低压电磁阀进气口上；断开低压电磁阀线束，打开气泵开关，观察低压电磁阀出气口是否有持续气流流出，用以判断低压电磁阀内的膜片是否破裂、漏气。

5.根据权利要求2所述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法，其特征在于：将待检测废气控制阀与废气控制阀接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，所述废气控制阀检测包括：

废气控制阀WGP压差值跟随性测试：打开电源开关及气泵开关；打开电子控制单元ECU的外部电源选项，将WGP控制测试模式设为“允许”；在WGP目标值复选框中输入数值“0～25”，观察WGP实际值是否与目标值跟随，用以判断废气控制阀功能是否正常。

6. 根据权利要求2所述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法，其特征在于：将待检测电子节气门与电子节气门接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，电子节气门检测包括以下两项测试：

瞬态响应性测试：打开电源开关，打开电子控制单元ECU的外部电源选项，并将节气门测试模式设为“允许测试”；调节检测面板上的电位旋钮，观察故障诊断软件主页面中“节气门位置”与“油门踏板位置”是否时刻保持跟随，用以判断电子节气门功能是否正常；

电路测试：将故障诊断软件页面调至故障页面，调节检测箱控制面板上的电位旋钮，观察故障页面中是否TPS 1 + TPS 2 ≈ 5V ，用以判断电子节气门内部电路板功能是否正常。

7. 根据权利要求2所述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法，其特征在于：将待检测氧浓度传感器与氧浓度传感器接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，氧浓度传感器检测包括以下两项测试：

激活模式测试：打开电源开关，打开电子控制单元ECU的外部电源选项，激活氧浓度传感器检测模拟模式，并在氧浓度传感器检测页面输入模拟转速1000，待氧浓度传感器加热后，观察氧浓度传感器状态模式是否为“激活”，用以判断氧浓度传感器功能是否正常；

泵单元电压测试：氧浓度传感器加热稳定后，观察故障诊断软件中氧浓度传感器泵单元电压是否为450mv，用以判断氧浓度传感器功能是否正常。

8. 根据权利要求2所述发动机电控系统组件功能测试系统的测试方法，其特征在于：将待检测DEPR系统与DEPR系统接口连接，OBD系统接口通过CAN通讯诊断线束外接PC电脑终端，运行PC电脑终端的故障诊断软件，DEPR系统检测包括以下两项测试：

通讯测试：打开电源开关，打开电子控制单元ECU的外部电源选项，将诊断软件页面调至调压器页面，观察电控调压器通讯状态是否正常，用以判断DEPR系统与电子控制单元ECU能否通讯；

执行器测试：将调压器页面中电控调压器手动模式设为“手动压力”，在调压器出口压差命令值复选框中输入“-5～5”，观察DEPR的蝶阀是否动作、是否关闭严实、是否动作迟缓，用以判断DEPR系统执行器功能是否正常。