CN106297466A - 一种基于wifi的发动机故障诊断装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WIFI的发动机故障诊断装置及方法，装置包括继电器组、控制电路板和远程操作软件平台；继电器组与控制电路板相连，远程操作软件平台通过无线网络与控制电路板相连，控制电路板控制继电器组中继电器的通断。方法包括如下步骤：继电器组插入ECU端；操作人员在远程操作软件平台上通过无线网络发出相应指令，控制电路板通过GPRS模块接收到指令，对继电器组中的继电器进行通、断路控制；产生故障，运用解码器、示波器进行故障码的读取；根据故障码所对应的故障进行分析，进行故障排除。本发明操作方便，成本较低，对原车无损伤；发动机故障设置效率高，装置同时对几台整车进行故障设置，只需要软件控制平台操作，速度快，效率高。

Description

一种基于WIFI的发动机故障诊断装置及方法

技术领域

本发明涉及实验室实验设备领域，尤其是一种基于WIFI的发动机故障诊断装置及方法。

背景技术

现有的发动机台架主要以电控发动机实验台架为主，用途一般分为三类，一是作为各大、中专及本科院校的教学设备，用于汽车类专用在校生的专业教学；二是用于社会上的专业培训机构，作为社会上汽车维修人员进行技能再提升的有效教具；三是用于发动机生产制造企业或整车制造企业研发部门及专业培训部门。

应用于教学的电控发动机实验台主要实现以下功能：(1)演示电控发动机的基本工作原理；电控发动机实验台一般会根据发动机电控系统的工作原理来制作显示面板，在显示面板上印制上电控系统相关电路图，来体现ECU、传感器、执行器以及主电路的逻辑关系，并用LED灯表示。发动机实验台运行时，LED显示灯能显示出所代表部件的工作状态，并能演示各部件的工作过程。(2)模拟发动机常见故障；很多中、高职院校根据自身教学需要自主研究开发出发动机电控系统实验台，以满足教学培训要求。通过系统实验台，能够形象直观的将电控系统中各组成部件的工作过程动态演示出来，同时还能在台架上进行故障模拟。将发动机电控系统的电气原理图印制在显示面板上，在控制柜上设置控制开关，用来控制电控系统中的部分电路信号，同时设置测插口，用来获得该线路中的电信号。电控发动机实验台桌面分布着诸多按钮，可以将汽车传感器、相关执行机构、ECU以及相关接线和按钮开关相连接，通过按钮开关的通断来设置相应的传感器故障、机构故障或者是ECU故障。此外，也可以通过信号干扰发动机电控系统原传感器信号，使发动机性能参数得到变化，产生故障码，对发动机工作造成影响。

现有的电控发动机示教板是将该系统的部件展示在一实验板上，发动机用电动机来取代，通过电动机转动来驱动真实皮带及原来从发动机获得动力的其他部件。原本复杂的电控部件全部在示教板上展开，便于直观观察，学习人员可以清楚的观看燃油喷射及点火的工作过程。

电控系统部件的连接线路均布置在示教板上，电路控制中设置有控制开关，可以通过开关的通断来模拟ECU、传感器及执行器的常见故障，且电路中设置有检测口，可以通过检测检测口的电信号来分析故障。在部分传感器信号中串入可变电阻，通过调整可变电阻的大小，来模拟线路中的电压信号，从而模拟出实际故障中常见的虚接及接触不良的故障现象。示教板上安装诊断接口，通过外接专用的诊断仪器来进行故障码的读取，从而获得故障点信息。

现有的发动机在车故障诊断，采用在原车上进行故障设置的方法，能使汽车故障诊断与检测的效果达到最佳。原车设置故障，是最接近汽车真实故障，其诊断方法也是最直观的，操作过程与维修车间操作过程一致，容易调动学生专业技能学习的积极性，提高诊断思维，同时也是最能让学习人员掌握技能的一种途径。

但现有的发动机台架需要发动机及相关连接件和线路部分单独安置于一台架上，并要对该台架进行合理设计，成本较高，且发动机周围部件的放置位置与原车不符，不能与实际情况进行无缝对接。模拟演示版动力一般采用电机来代替，无法模拟发动机的不同工况，诊断流程及方法与实际差别较大。仿真软件只能针对某种单一车型进行个别故障的模拟，且不能百分百的模拟实践故障诊断的操作步骤，所有故障在实车上进行破坏性设置，容易减少汽车使用寿命，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于WIFI的发动机故障诊断装置及方法，可以同时对几台整车进行故障设置，只需要软件控制平台操作，速度快，效率高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于WIFI的发动机故障诊断装置，包括继电器组、控制电路板和远程操作软件平台；继电器组与控制电路板相连，远程操作软件平台通过无线网络与控制电路板相连，控制电路板控制继电器组中继电器的通断。

优选的，继电器组包括串口通信口、拨动开关、运行指示灯、2个电源输入端、40个输出端和10个COM端，每4个输出端匹配1个COM端为一组；在继电器组的左上端依次设置有串口通信口、拨动开关和运行指示灯，继电器组的右上端设置有2个电源输入端，继电器组的下方设置有40个输出端和10个COM端。

优选的，控制电路板包括电源模块、GPRS模块、40路开关电路、MCU和时钟电路和JTAG电路；电源模块与GPRS模块、MCU、时钟电路、JTAG电路和40路开关电路相连，为GPRS模块、MCU、时钟电路、JTAG电路和40路开关电路提供工作电压；MCU与GPRS模块、40路开关电路、时钟电路和JTAG电路分别相连。

相应的，一种基于WIFI的发动机故障诊断方法，包括如下步骤：

(1)继电器组与整车中的ECU端口相连，插入ECU端；

(2)操作人员在远程操作软件平台上通过无线网络发出相应指令，控制电路板通过GPRS模块接收到相应的指令，对继电器组中的继电器进行通、断路控制；

(3)故障设置成功后，启动发动机，产生故障；

(4)运用解码器、示波器进行故障码的读取；

(5)根据故障码所对应的故障进行分析，找出故障点，进行故障排除。

优选的，继电器的通、断路对应整车的相应故障。

本发明的有益效果为：操作方便，在原车发动机上ECU接口处安装控制装置，接口作为快接插头，当需要进行故障设置时，只需将故障设置装置接入ECU处即可进行故障设置的操作，使用完毕后，将装置拆下，对原车无损伤。降低成本，装置在原车安装，无需另外用作发动机台架，也不需要用电机进行模拟，只需制作一继电器盒，另加一堆ECU接头，无线控制平台可与其他平台通用，不需要重新开发，成本较低。发动机故障设置效率高，装置可同时对几台整车进行故障设置，只需要软件控制平台操作，速度快，效率高。

附图说明

图1是本发明的继电器组结构示意图。

图2是本发明的控制电路板结构示意图。

图3是本发明的曲轴位置传感器故障设置电路结构示意图。

图4是本发明的燃油泵故障电路结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种基于WIFI的发动机故障诊断装置，包括继电器组、控制电路板和远程操作软件平台；继电器组与控制电路板相连，远程操作软件平台通过无线网络与控制电路板相连，控制电路板控制继电器组中继电器的通断。

继电器组包括串口通信口、拨动开关、运行指示灯、2个电源输入端、40个输出端和10个COM端，每4个输出端匹配1个COM端为一组；在继电器组的左上端依次设置有串口通信口、拨动开关和运行指示灯，继电器组的右上端设置有2个电源输入端，继电器组的下方设置有40个输出端和10个COM端。

控制电路板包括电源模块、GPRS模块、40路开关电路、MCU和时钟电路和JTAG电路；电源模块与GPRS模块、MCU、时钟电路、JTAG电路和40路开关电路相连，为GPRS模块、MCU、时钟电路、JTAG电路和40路开关电路提供工作电压；MCU与GPRS模块、40路开关电路、时钟电路和JTAG电路分别相连。

如图3和4所示，一种基于WIFI的发动机故障诊断方法，包括如下步骤：

(1)继电器组与整车中的ECU端口相连，插入ECU端；

(2)操作人员在远程操作软件平台上通过无线网络发出相应指令，控制电路板通过GPRS模块接收到相应的指令，对继电器组中的继电器进行通、断路控制，继电器的通、断路对应整车的相应故障；

(3)故障设置成功后，启动发动机，产生故障；

(4)运用解码器、示波器进行故障码的读取；

(5)根据故障码所对应的故障进行分析，找出故障点，进行故障排除。

以曲轴位置传感器故障为例，故障现象为发动机不能启动，不点火不喷油。曲轴位置传感器包括3个端子线路，分别是5V电源线、搭铁线和信号线，发动机ECU向曲轴位置传感器提供经过调解的5V电压作为电源，并通过ECU内部形成搭铁回路，使传感器能够正常工作，将曲轴位置信号转变成电信号传输给电控单元ECU，ECU接受此信号后，向点火模块发出执行指令，确认点火时刻。

采用控制线路断路的方式来实现故障模拟，当20、21、22号继电器处于闭合状态时，曲轴位置传感器正常工作。当故障设置平台将20号继电器断开时，曲轴位置传感器电源线断路，无法提供传感器工作电源，传感器失效，无输出信号给电控单元ECU，ECU存储器中存入故障码P0335，曲轴位置传感器故障设置成功；当故障设置平台将21号继电器断开时，曲轴位置传感器搭铁线断路，传感器无搭铁回路，不工作，电控单元ECU无曲轴位置信号输入，无法输出执行指令给相应的执行器，ECU存储器中存入故障码P0335，曲轴位置传感器故障设置成功；当故障设置平台将22号继电器断开时，曲轴位置传感器信号线断路，传感器无法输出曲轴位置信号给电控单元ECU，ECU存储器中产生故障码P0335。以上三种形式是通过控制曲轴位置传感器的电源、搭铁、信号三根线的通断来实现传感器的故障设置，属于常见断路故障。

以燃油泵故障为例，故障现象有燃油继电器不吸合，燃油泵不工作，无燃油压力形成，发动机不能启动。电动燃油泵电路主要由电源、点火开关、油泵继电器、电动燃油泵及连接线路组成。当点火开关闭合时，油泵继电器中线圈通电，继电器触点闭合，油泵工作，油管内形成油压，给供燃油喷射系统提供有一定压力的燃油。

通过控制油泵继电器中线圈的搭铁线来模拟油泵控制电路故障，在搭铁线路中设置断路故障。当12号继电器处于闭合状态时，油泵继电器正常工作，当故障设置平台将12号继电器断开时，油泵继电器搭铁线断路，燃油泵不工作，发动机无法启动，ECU存储器中存入故障码0627，故障设置成功。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (5)

1.一种基于WIFI的发动机故障诊断装置，其特征在于，包括：继电器组、控制电路板和远程操作软件平台；继电器组与控制电路板相连，远程操作软件平台通过无线网络与控制电路板相连，控制电路板控制继电器组中继电器的通断。

2.如权利要求1所述的基于WIFI的发动机故障诊断装置，其特征在于，继电器组包括串口通信口、拨动开关、运行指示灯、2个电源输入端、40个输出端和10个COM端，每4个输出端匹配1个COM端为一组；在继电器组的左上端依次设置有串口通信口、拨动开关和运行指示灯，继电器组的右上端设置有2个电源输入端，继电器组的下方设置有40个输出端和10个COM端。

3.如权利要求1所述的基于WIFI的发动机故障诊断装置，其特征在于，控制电路板包括电源模块、GPRS模块、40路开关电路、MCU和时钟电路和JTAG电路；电源模块与GPRS模块、MCU、时钟电路、JTAG电路和40路开关电路相连，为GPRS模块、MCU、时钟电路、JTAG电路和40路开关电路提供工作电压；MCU与GPRS模块、40路开关电路、时钟电路和JTAG电路分别相连。

4.一种基于WIFI的发动机故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)继电器组与整车中的ECU端口相连，插入ECU端；

(2)操作人员在远程操作软件平台上通过无线网络发出相应指令，控制电路板通过GPRS模块接收到相应的指令，对继电器组中的继电器进行通、断路控制；

(3)故障设置成功后，启动发动机，产生故障；

(4)运用解码器、示波器进行故障码的读取；

(5)根据故障码所对应的故障进行分析，找出故障点，进行故障排除。

5.如权利要求4所述的基于WIFI的发动机故障诊断方法，其特征在于，继电器的通、断路对应整车的相应故障。