CN112083711B - 汽车ecu故障检测系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车ECU故障检测系统及其检测方法，包括汽车ECU故障检测箱、ECU、连接线缆、曲轴位置传感器模拟器、汽车诊断ECU解码器，汽车ECU故障检测箱包括箱体，所述箱体设置有ECU输出信号指示电路、ECU传感器模拟输入电路、CAN总线连接电路和电源电路；ECU输出信号指示电路设置有信号接入端和发光二极管，信号接入端通过连接线缆连接ECU，ECU输出信号指示电路通过发光二极管显示ECU的输出信号；ECU还连接有曲轴位置传感器模拟器；ECU传感器模拟输入电路设置有可调电位器，可调电位器输出传感器模拟信号给ECU，ECU通过CAN总线连接电路连接汽车诊断ECU解码器。本发明用于ECU及其相关电路的故障排查，且结构简单，制造容易，通用性高。
Description
技术领域
本发明涉及汽车维修技术领域，特别是涉及一种汽车ECU故障检测系统及其检测方法。
背景技术
汽车ECU和普通的电脑一样,由微处理器MCU、存储器、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是"ECU就是汽车的大脑"。
ECU的电压工作范围一般在6.5-16V，内部关键处有稳压装置，ECU静态工作电流通常在0.05-0.4A之间，工作温度在-40℃～80℃。在ECU中CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，发动机在运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象即负载的工作。它还实行对存储器(ROM/FLASH/EEPROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)和其它外部电路的控制；存储器ROM中存放的程序是经过精确计算和大量实验取得的数据为基础编写出来的，这个固有程序在发动机工作时，不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算。把比较和计算的结果用来对发动机的点火、喷油、怠速、油泵等多项参数的控制。
如果汽车ECU及其相关连接电路出现了故障，将严重的影响汽车的正常工作，甚至带来安全事故。
汽车ECU故障主要由输入信号引起的故障和输出信号引起的故障，输入信号引起的故障主要是传感器等输入信号来的时候，ECU是否有相应的响应，当传感器等控制指令来了的时候，ECU是否输出与传感器等控制指令相适应的数字信号。汽车ECU的输出主要是通过输出相应的高电平或低电平控制相应的负载即执行机构工作，因此，输出信号引起的故障主要包括汽车ECU能否输出正确的驱动信号给相应的负载，维修人员在汽车ECU的故障判断中需要对上述故障进行排查。
现有技术的缺陷是，ECU的检测是通过微处器或单片机来模拟传感器的信号传递给汽车ECU，微处器或单片机需要编制相应的控制程序，并且不同品牌的汽车其汽车ECU的内部程序是不同的，所以通过微处器或单片机来模拟传感器的信号发送给汽车ECU进行测试，对于维修人员来说，其通用性并不高，并且采用微处器或单片机导致结构复杂，成本较高，缺少一种汽车ECU故障检测系统及其控制方法，用于汽车ECU及其相关电路的故障排查，其结构简单，成本低廉，通用性高。
发明内容
有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种汽车ECU故障检测系统及其检测方法，用于汽车ECU及其相关电路的故障排查，其结构简单，成本低廉，通用性高。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种汽车ECU故障检测系统，其关键在于，包括汽车ECU故障检测箱、ECU、连接线缆、曲轴位置传感器模拟器、汽车诊断ECU解码器，汽车ECU故障检测箱包括箱体，所述箱体设置有ECU输出信号指示电路、ECU传感器模拟输入电路、CAN总线连接电路和电源电路；
ECU输出信号指示电路设置有信号接入端和发光二极管，信号接入端通过连接线缆连接ECU，ECU输出信号指示电路通过发光二极管显示ECU的输出信号；
所述ECU输出信号指示电路还设置有负载连接端组，负载连接端组用于连接相应的负载；
ECU还连接有曲轴位置传感器模拟器；
ECU传感器模拟输入电路设置有可调电位器，可调电位器输出传感器模拟信号给ECU，CAN总线连接电路的输入端组连接ECU，CAN总线连接电路的输出端组连接汽车诊断ECU解码器；
信号接入端、可调电位器的可调输出端、CAN总线连接电路的输入端组均设置有相应的第一识别标签；电源电路为ECU输出信号指示电路和ECU传感器模拟输入电路供电；
所述电源电路经检测电流表为ECU供电。
通过上述的结构设置，箱体对ECU输出信号指示电路、ECU传感器模拟输入电路、CAN总线连接电路和电源电路起安装固定作用。
ECU输出信号指示电路用于汽车ECU的油缸喷油、点火线圈点火、怠速、故障灯、油泵、主继电器等输出控制信号的指示，ECU的信号输出端通过输出相应的高电平或低电平，实现上述负载的控制，通过发光二极管的亮与灭来判断ECU的信号输出端是否输出了相应的高电平或低电平。
比如，ECU的油缸喷油控制信号在工作时，通过输出低电平信号控制相应的负载比如电磁喷油阀工作，通过输出低电平信号控制相应的发光二极管点亮，指示其输出了低电平信号，如果相应的发光二极管未点亮，则说明ECU的油缸喷油控制信号并未输出低电平，存在相应的输出信号故障。
同理，ECU的点火负控制信号在工作时，通过输出低电平信号控制相应的负载比如点火线圈工作，通过输出低电平信号控制相应的发光二极管点亮，指示其输出了低电平信号，如果相应的发光二极管未点亮，则说明ECU的点火负控制信号并未输出低电平，存在相应的输出信号故障。
其余的ECU输出信号指示电路工作原理相同。
由于采用发光二极管对ECU的输出信号进行指示，所以输出信号ECU输出信号指示电路的电路简单，制造容易。
所述ECU输出信号指示电路还设置有负载连接端组，负载连接端组用于连接相应的负载；
负载连接端组用于将ECU的输出控制信号引出，连接到相应的负载上，比如点火线圈、油泵、故障灯等，观察相应的负载是否正常工作。可以通过导线或插孔等将信号引出壳体。
ECU传感器模拟输入电路通过可调电位器输出传感器模拟信号给ECU的信号输入端，可调电位器可用于模拟温度传感器的信号、进气压力传感器的信号、节气门传感器的信号、油门传感器信号、氧传感器的信号、空气流量传感器信号，输出相应的模拟电压信号给ECU的模数转换器，ECU接受上述信号以后将其转换为相应的传感器数字信号。
CAN总线连接电路的输入端组用于连接ECU，CAN总线连接电路的输出端组用于连接汽车诊断ECU解码器；
汽车诊断ECU解码器采用现有的成熟产品，其结构不再赘述，汽车诊断ECU解码器通过CAN总线能够获取ECU采集的传感器数据，汽车诊断ECU解码器设置有触摸显示屏，可以显示上述各种传感器的数据，通过调节相应的可调电位器，观察触摸显示屏显示的数据是否存在相应的变化，维修人员可判断ECU是否存在相应的输入信号故障，如果显示数据正常，说明ECU采集传感器的信号是正常的；如果显示数据不正常，说明ECU采集传感器的信号是不正常的，导致输入数据不正常。
可调电位器直接输出信号给ECU，电路简单，制造容易。
信号接入端、可调电位器的可调输出端、CAN总线连接电路的输入端组均设置有相应的第一识别标签；第一识别标签方便维修人员识别上述各个端子。
ECU的静态工作电流通常在0.05-0.4A之间，电源电路经检测电流表为ECU供电，通过检测电流表观察ECU的静态工作电流是否正常，如果明显偏小或明显偏大可判断ECU内部的电源部分存在故障。
上述ECU的检测没有通过微处器或单片机来模拟传感器的信号传递给汽车ECU，还需要编制相应的控制程序，通用性高，采用可调电位器直接输出信号给ECU，电路简单，制造容易。采用发光二极管的亮灭识别相应ECU的输出高低电平控制信号是否正常，简单直观。成本低廉，通用性高。
一种汽车ECU故障检测系统的检测方法，其关键在于：包括如下步骤：
步骤A：将ECU的点火开关端子S25与常电源端子S24、搭铁端子与汽车ECU故障检测箱相连；
步骤B：闭合汽车ECU故障检测箱的总电源开关和点火开关S2，通过检测电流表观察ECU的静态工作电流；
步骤C：判断ECU的静态工作电流是否在规定的电流范围内，如果是转步骤D，如果否，判断ECU的内部电源故障，结束；
ECU的静态工作电流通常在0.05-0.4A之间，如果在这个电流范围内，说明ECU的内部电源模块正常；
步骤D：将ECU的主继电器控制负信号输出端S13连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU的主继电器控制负信号输出端S13输出信号正常，否则判断ECU的主继电器控制负信号输出端S13输出信号故障；
步骤E：将ECU的主继电器负输出端子S15连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU的主继电器负输出端子S15输出信号正常，否则判断ECU的主继电器负输出端子S15输出信号故障；
步骤F：将ECU的油泵端子S12连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮后又熄灭，如果该发光二极管点亮后又熄灭，判断ECU的油泵端子S12输出信号正常，否则判断ECU的油泵端子S12输出信号故障；
步骤G：将ECU的故障灯端子S11连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU的故障灯端子S11输出信号正常，否则判断ECU的故障灯端子S11输出信号故障；
步骤H：将ECU与曲轴位置传感器模拟器、凸轮轴位置传感器模拟器相连接，调整曲轴位置传感器信号和凸轮轴位置传感器信号，将ECU通过CAN总线连接电路连接汽车诊断ECU解码器；观察ECU的油泵端子S12是否有输出，如果相应的发光二极管长亮，判断ECU获取曲轴位置传感器模拟器的输出信号正常，若不亮通过汽车诊断ECU解码器读取发动机转速信号，若没有转速信号，判断ECU获取曲轴位置传感器模拟器的输出信号故障；
若有转速信号，说明该ECU内设置有防盗系统，将ECU通过箱体表面的防盗电路插座连接防盗盒；
步骤I：将ECU的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端依次连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否闪烁，如果该发光二极管闪烁，判断ECU的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号正常，否则判断气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号故障；
步骤J：调节曲轴位置传感器模拟器的输出频率，如果ECU的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端连接的发光二极管闪烁频率是否相应的发生变化，如果发生相应的变化，判断ECU的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号正常，否则判断气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号故障；
步骤K：将ECU的怠速端子连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU的怠速端子输出信号正常，否则判断ECU的怠速端子输出信号故障；
步骤L：调节ECU传感器模拟输入电路的可调电位器，通过汽车诊断ECU解码器观察相应的传感器数据是否有相应的变化，如果有相应的变化，判断ECU接收相应的传感器数据正常，否则判断ECU接收相应的传感器数据故障；结束。
依次调节温度传感器模拟电路、进气压力传感器模拟电路、节气门传感器模拟电路、油门传感器模拟电路、氧传感器模拟电路、空气流量传感器模拟电路的可调电位器，通过汽车诊断ECU解码器观察相应的传感器数据是否出现相应的变化，如果有相应的变化，判断ECU接收相应的传感器数据正常。
通过上述的检测方法步骤，可以对汽车ECU的故障进行排查。
诊断带防盗系统的ECU，需要将防盗盒或者仪表载入该实验台中。
显著效果: 本发明提供了一种汽车ECU故障检测系统及其检测方法，用于汽车ECU及其相关电路的故障排查，其结构简单，成本低廉，通用性高。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为用于汽车ECU故障检测箱的连接线缆的第一种结构图；
图3为用于汽车ECU故障检测箱的连接线缆的第二种结构图；
图4为用于汽车ECU故障检测箱的连接线缆的第三种结构图；
图5为本发明的一种使用状态图。
图6为本发明的电路模块图；
图7为电源电路的电路图；
图8为ECU输出信号指示电路的电路图；
图9为ECU传感器模拟输入电路的电路图；
图10为第一航空插座P10的电路图；
图11为第一航空插座P11的电路图；
图12为第一航空插座P12的电路图；
图13为防盗电路插座的电路图。
图14为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图14所示，一种汽车ECU故障检测系统，包括汽车ECU故障检测箱、ECU2、连接线缆3、曲轴位置传感器模拟器4、汽车诊断ECU解码器50，汽车ECU故障检测箱包括箱体1，所述箱体1设置有ECU输出信号指示电路10、ECU传感器模拟输入电路20、CAN总线连接电路30和电源电路40；
ECU输出信号指示电路10设置有信号接入端和发光二极管，信号接入端通过连接线缆3连接ECU2，ECU输出信号指示电路10通过发光二极管显示ECU2的输出信号；
所述ECU输出信号指示电路10还设置有负载连接端组，负载连接端组用于连接相应的负载；
ECU2还连接有曲轴位置传感器模拟器4；
ECU传感器模拟输入电路20设置有可调电位器，可调电位器输出传感器模拟信号给ECU，CAN总线连接电路30的输入端组连接ECU2，CAN总线连接电路30的输出端组连接汽车诊断ECU解码器50；
信号接入端、可调电位器的可调输出端、CAN总线连接电路30的输入端组均设置有相应的第一识别标签14；电源电路40为ECU输出信号指示电路10和ECU传感器模拟输入电路20供电；
所述电源电路40经检测电流表60为ECU供电。
CAN总线连接电路30的输入端组即图1和图8中的CAN—H端子和CAN—L端子。
负载连接端组如图8中P1、P2、P3、P4、P36焊盘、P37焊盘等，均可以焊接引线引出壳体1连接到相应的负载上。
通过上述的结构设置，箱体1对ECU输出信号指示电路10、ECU传感器模拟输入电路20、CAN总线连接电路30和电源电路40起安装固定作用。
ECU输出信号指示电路10用于汽车ECU2的油缸喷油、点火线圈点火、怠速、故障灯、油泵、主继电器等输出控制信号的指示，ECU2的信号输出端通过输出相应的高低电平，实现上述负载的控制，通过发光二极管的亮与灭来判断ECU2的信号输出端是否输出了相应的高低电平。
比如，ECU2的油缸喷油控制信号在工作时，通过输出低电平信号控制相应的负载比如电磁喷油阀工作，通过输出低电平信号控制相应的发光二极管点亮，指示其输出了低电平信号，如果相应的发光二极管未点亮，则说明ECU2的油缸喷油控制信号并未输出低电平，存在相应的输出信号故障。
同理，ECU2的点火负控制信号在工作时，通过输出低电平信号控制相应的负载比如点火线圈工作，通过输出低电平信号控制相应的发光二极管点亮，指示其输出了低电平信号，如果相应的发光二极管未点亮，则说明ECU2的点火负控制信号并未输出低电平，存在相应的输出信号故障。
其余的ECU输出信号指示电路10工作原理相同。
由于采用发光二极管对ECU2的输出信号进行指示，所以输出信号ECU输出信号指示电路10电路简单，制造容易。
所述ECU输出信号指示电路10还设置有负载连接端组，负载连接端组用于连接相应的负载；
负载连接端组用于将ECU2的输出控制信号引出，连接到相应的负载上，比如点火线圈、油泵、故障灯等，观察相应的负载是否正常工作。可以通过导线或插孔等将信号引出壳体1，同时贴上相应的标识。
ECU传感器模拟输入电路20通过可调电位器输出传感器模拟信号给ECU2的信号输入端，可调电位器用于模拟温度传感器的信号、进气压力传感器的信号、节气门传感器的信号、油门传感器信号、氧传感器的信号、空气流量传感器信号，输出相应的模拟电压信号给ECU2的模数转换器，ECU2接受上述信号以后将其转换为相应的传感器数字信号。
CAN总线连接电路30的输入端组用于连接ECU2，CAN总线连接电路30的输出端组用于连接汽车诊断ECU解码器50；
汽车诊断ECU解码器50又称之为故障检测诊断仪，为采用现有的成熟产品，其结构不再赘述，汽车诊断ECU解码器50通过CAN总线能够获取ECU2采集的传感器数据，汽车诊断ECU解码器50设置有触摸显示屏，可以显示上述各种传感器的数据，通过调节相应的可调电位器，观察触摸显示屏显示的数据是否存在相应的变化，维修人员可判断ECU2是否存在相应的输入信号故障，如果显示数据正常，说明ECU2采集传感器的信号是正常的；如果显示数据不正常，说明ECU采集传感器的信号是不正常的，导致输入数据不正常。
可调电位器直接输出信号给ECU2，电路简单，制造容易。
信号接入端、可调电位器的可调输出端、CAN总线连接电路30的输入端组均设置有相应的第一识别标签14；第一识别标签14方便维修人员识别上述各个端子。检测电流表60嵌设在面板12的表面。
如图7所示，所述电源电路40设置有总电源开关和点火开关S2。
所述电源电路40经常电源端子S24、搭铁端子S22为ECU2供电。点火开关端子S25给ECU2施加点火信号，点火开关端子S25与常电源端子S24、搭铁端子S22均设置有对应的香蕉插座13，通过对应的香蕉插座13连接ECU2。搭铁端子S22接地；汽车ECU故障检测箱向待检的ECU2提供电源。检测电流表60串接在该电源电路中。ECU2的静态工作电流通常在0.05-0.4A之间，电源电路40经检测电流表60为ECU2供电，通过检测电流表60观察ECU2的静态工作电流是否正常，如果明显偏小或明显偏大可判断ECU2内部的电源部分存在故障。
面板12的表面还嵌设有电压表，电压表与电源电路40相连接，显示电源电路40的电压。
如图1和图8所示，ECU输出信号指示电路10包括气缸喷油指示电路，气缸点火负指示电路、气缸怠速指示电路；
气缸喷油指示电路包括电阻R5、发光二极管DS4，发光二极管DS4的正极连接电源电路40的电源端，电源电路40的地端接地，发光二极管DS4的负极连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接ECU2的1缸喷油信号输出端S3；
气缸点火负指示电路、气缸怠速指示电路与气缸喷油指示电路的电路结构相同。
ECU2的1缸喷油信号输出端S3输出低电平控制信号时，发光二极管DS4点亮，不输出低电平控制信号时，发光二极管DS4熄灭，通过发光二极管DS4判断ECU2的1缸喷油信号输出端S3是否输出了控制信号。
气缸点火负指示电路、气缸怠速指示电路与气缸喷油指示电路的电路结构相同。如图1和图8所示，对于有四个气缸的发动机来说，气缸喷油指示电路、气缸点火负指示电路、气缸怠速指示电路均有四条，每一条对应一个气缸。如图8中的“1缸喷油”、“2缸喷油”、“3缸喷油”、“4缸喷油”。
气缸点火负指示电路如图8中的“点火1负”、“点火2负”、“点火3负”、“点火4负”。气缸怠速指示电路如图8中的“怠速1”、“怠速2”、“怠速3”、“怠速4”。
对于ECU2输出高电平控制发动机点火线圈点火的汽车，故障检测箱还设置有气缸点火正指示电路，比如图8中的S9和S10端子。
如图1和图8所示，ECU输出信号指示电路10包括故障灯指示电路、油泵指示电路、高速风扇指示电路；
所述故障灯指示电路包括继电器K1，继电器K1的线圈的一端连接电源电路40的电源端，电源电路40的地端接地，继电器K1的线圈的另一端连接ECU2的故障灯信号输出端S11；继电器K1的常闭开关的一端连接电源电路40的电源端，继电器K1的常闭开关的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接发光二极管DS1的正极，发光二极管DS1的负极接地；
油泵指示电路、高速风扇指示电路与故障灯指示电路的电路结构相同。
ECU2的故障灯信号输出端S11输出低电平控制信号时，继电器K1的线圈通电，继电器K1的常闭开关闭合，发光二极管DS1点亮，不输出低电平控制信号时，继电器K1的线圈断电，继电器K1的常闭开关断开，发光二极管DS1熄灭，通过发光二极管DS1判断ECU2的故障灯信号输出端S11是否输出了控制信号。
油泵指示电路、高速风扇指示电路与故障灯指示电路的电路结构相同。
如图1和图8所示，所述ECU输出信号指示电路10包括主继电器控制负指示电路，主继电器控制负指示电路包括继电器K3，继电器K3的线圈的一端连接电源电路40的电源端，电源电路40的地端接地，继电器K3的线圈的另一端连接ECU2的主继电器控制负信号输出端S13；继电器K3的常闭开关的一端连接电源电路40的电源端，继电器K3的常闭开关的另一端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接发光二极管DS3的正极，发光二极管DS3的负极接地。
ECU2的主继电器控制负信号输出端S13输出低电平控制信号时，继电器K3的线圈通电，继电器K3的常闭开关闭合，发光二极管DS3点亮，不输出低电平控制信号时，继电器K3的线圈断电，继电器K3的常闭开关断开，发光二极管DS3熄灭，通过发光二极管DS3判断ECU2的主继电器控制负信号输出端S13是否输出了控制信号。
所述继电器K3的常闭开关的另一端还连接ECU2的主继电器负输出端子S15，主继电器负输出端子S15还连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端连接发光二极管DS13的正极，发光二极管DS13的负极接地。
所述继电器K3的常闭开关闭合时，ECU2的主继电器负输出端子S15输出高电平信号，发光二极管DS13点亮。
所述继电器K3的常闭开关断电时，ECU2的主继电器负输出端子S15输出低电平信号，发光二极管DS13熄灭。
如图1和图8所示，所述ECU输出信号指示电路10还包括主继电器控制正指示电路，ECU2输出高电平到端子S14，控制继电器K4动作。
如图1和图9所示，所述ECU传感器模拟输入电路20包括温度传感器模拟电路、进气压力传感器模拟电路、节气门传感器模拟电路、油门传感器模拟电路、氧传感器模拟电路、空气流量传感器模拟电路；
温度传感器模拟电路包括电阻R34、可调电位器R42，电阻R34的一端连接电源电路40的电源端，电源电路40的地端接地，电阻R34的另一端连接可调电位器R42首端，可调电位器R42尾端接地，可调电位器R42的可调输出端连接ECU2的温度传感器信号输入端S29；
如图9所示，进气压力传感器模拟电路、节气门传感器模拟电路、油门传感器模拟电路、氧传感器模拟电路、空气流量传感器模拟电路与温度传感器模拟电路的电路结构相同。
维修人员调节可调电位器R42的手柄，可调电位器R42的可调输出端输出相应的模拟电压给ECU2，用于模拟温度传感器的信号。可调电位器直接输出信号给ECU2，电路简单，制造容易。
所述可调电位器R42的可调输出端还连接发光二极管DS25的正极，发光二极管DS25的负极接地。
优选地，可调电位器R42的可调输出端经切换开关连接对应的香蕉插座13，该香蕉插座13连接ECU2的温度传感器信号输入端S29；
该香蕉插座13还连接有信号接入端组，如图8中的P29焊盘，P29焊盘可以焊接导线并从壳体1引出并设置标识，通过信号接入端组可以连接到汽车相应的温度传感器，判断相应的温度传感器输出信号是否正常，进气压力传感器模拟电路、节气门传感器模拟电路、油门传感器模拟电路、氧传感器模拟电路、空气流量传感器模拟电路与温度传感器模拟电路的电路也可以采用上述相同的结构。
如图1所示，所述ECU输出信号指示电路10的信号接入端、可调电位器的可调端、CAN总线连接电路30的输入端组分别连接有香蕉插座13，CAN总线连接电路30的输出端组连接有CAN插座301，所述香蕉插座13、可调电位器、发光二极管、CAN插座301嵌设在箱体1的表面；箱体1的表面还设置有与香蕉插座13相应的第一识别标签14。香蕉插座13设置有相应的第一识别标签14，比如“1缸喷油”、“点火1负”、“怠速1”、“温度”等。
香蕉插座13与香蕉插头相适配，所以称之为香蕉插座13，ECU输出信号指示电路10的信号接入端、可调电位器的可调端、CAN总线连接电路30的输入端组通过香蕉插座13引入或引出信号，通过香蕉插座13和香蕉插头连接，方便维修人员插拔，连接可靠。
CAN插座301方便将CAN总线的信号引出连接到汽车诊断ECU解码器50。第一识别标签14方便识别香蕉插座13、可调电位器的可调输出端、CAN总线连接电路30的输出端组。所述香蕉插座13、可调电位器、发光二极管、CAN插座301嵌设在箱体1的表面；方便使用和观看。
如图1和图13所示，所述箱体1的表面还嵌设有防盗电路插座15，防盗电路插座15与CAN总线连接电路30相连接，防盗电路插座15用于连接汽车防盗电路，汽车防盗电路即附图5中的防盗盒5。
诊断带防盗系统的ECU2，需要将防盗盒5或者仪表通过防盗电路插座15载入该实验台中。防盗电路插座15用于ECU与汽车防盗电路之间的连接，方便ECU与汽车防盗电路之间的防盗信号通讯。
如图1所示，所述箱体1包括后箱体部分11和面板12，面板12通过螺钉可拆卸地安装在后箱体部分11的前面。采用上述结构方便ECU故障检测箱的维修。
所述面板12形成安装ECU输出信号指示电路10、ECU传感器模拟输入电路20、CAN总线连接电路30和电源电路40的电路板。
所述香蕉插座13、可调电位器、发光二极管嵌设在面板12的表面。
面板12的表面设置所述第一识别标签14，且与相应的香蕉插座13相对应。
CAN插座301嵌设在后箱体部分11的侧面。
与发光二极管、可调电位器连接的电阻、以及印制连接线均设置在面板12靠近后箱体部分11的一侧。
所述CAN总线连接电路30为设置在面板12靠近后箱体部分11的一侧的用于CAN通讯的印制连接线。
如图1、图10-图12所示，所述面板12还嵌设有第一航空插座16，即图1中的第一航空插座P10、第一航空插座P11、第一航空插座P12，所述ECU输出信号指示电路10的信号接入端、可调电位器的可调端、CAN总线连接电路30的输入端组分别连接到第一航空插座16的相应插针上。
ECU输出信号指示电路10的信号接入端、可调电位器的可调端、CAN总线连接电路30的输入端组还通过第一航空插座16引入或引出信号。
防盗电路插座15为嵌设在面板12上的第二航空插座，即图1中的第二航空插座P16、第二航空插座P17、第二航空插座P18。
所述面板12上还设置有K－LINE连接线路，K－LINE连接线路为设置在面板12后面的印制电连接线，K－LINE连接线路的一端连接有香蕉插座13，该香蕉插座13也嵌设在面板12的表面，K－LINE连接线路的另一端连接防盗电路插座15。
ECU2还可以通过K－LINE连接线路连接汽车诊断ECU解码器50，根据汽车诊断ECU解码器50可自行选择。
如图2-图5所示，一种用于汽车ECU故障检测箱的连接线缆3，所述连接线缆3设置有第一线束3a，第一线束3a的一端设置ECU连接端头31，ECU连接端头31用于连接ECU2，第一线束3a的另一端设置有检测箱连接端头32，检测箱连接端头32用于连接汽车ECU故障检测箱；第一线束3a设置有第二识别标签33，第二识别标签33与汽车ECU故障检测箱的第一识别标签14相对应。
第一线束3a用于汽车ECU故障检测箱和ECU2之间传递信号。
第二识别标签33便于维修人员将检测箱连接端头32准确插入ECU故障检测箱的对应插座中。
所述检测箱连接端头32或者是香蕉插头，或者是航空插头。香蕉插头与ECU故障检测箱的香蕉插座13相适配，航空插头与ECU故障检测箱的第一航空插头16相适配。
由于考虑到清晰度的原因，第一线束3a的其它香蕉插头在图2、图4、图5中并未全部示出，仅画出其中几个香蕉插头用于示例。香蕉插头便于与ECU故障检测箱的香蕉插座13一对一的连接，可以对单个故障进行测试，航空插头的插针多，在汽车ECU故障检测箱和ECU2之间连接速度快。
如图4和图5所示，所述连接线缆3设置有第二线束3b，第二线束3b的一端连接ECU连接端头31，第二线束3b的另一端用于连接曲轴位置传感器模拟器4。第二线束3b设置有第三识别标签35。
第一线束3a和第二线束3b的外面套有保护套34。
曲轴位置传感器是电喷发动机特别是集中控制系统中最重要的传感器，也是点火系统和燃油喷射系统共用的传感器。其功能是检测发动机曲轴转角和活塞上止点，并将检测信号及时送至ECU2，用以控点火时刻和喷油正时。同时，曲轴位置传感器也是测量发动机转速的信号源。
曲轴位置传感器模拟器4用于模拟曲轴位置传感器的信号。
第三识别标签35便于识别第二线束3b，方便准确连接到曲轴位置传感器模拟器4。曲轴位置传感器模拟器4采用现有成熟产品，可以直接从市场上购买，其结构再赘述。
一种汽车ECU故障检测系统的检测方法，其关键在于：包括如下步骤：
步骤A：将ECU2的点火开关端子S25与常电源端子S24、搭铁端子与汽车ECU故障检测箱相连；
步骤B：闭合汽车ECU故障检测箱的总电源开关和点火开关S2，通过检测电流表60观察ECU2的静态工作电流；
步骤C：判断ECU2的静态工作电流是否在规定的电流范围内，如果是转步骤D，如果否，判断ECU2的内部电源故障，结束；
ECU的静态工作电流通常在0.05-0.4A之间，如果在这个电流范围内，说明ECU2的内部电源模块正常；
步骤D：将ECU2的主继电器控制负信号输出端S13连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU2的主继电器控制负信号输出端S13输出信号正常，否则判断ECU2的主继电器控制负信号输出端S13输出信号故障；
步骤E：将ECU2的主继电器负输出端子S15连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU2的主继电器负输出端子S15输出信号正常，否则判断ECU2的主继电器负输出端子S15输出信号故障；
步骤F：将ECU2的油泵端子S12连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮后又熄灭，如果该发光二极管点亮后又熄灭，判断ECU2的油泵端子S12输出信号正常，否则判断ECU2的油泵端子S12输出信号故障；
步骤G：将ECU2的故障灯端子S11连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU2的故障灯端子S11输出信号正常，否则判断ECU2的故障灯端子S11输出信号故障；
步骤H：将ECU2与曲轴位置传感器模拟器4、凸轮轴位置传感器模拟器相连接，调整曲轴位置传感器信号和凸轮轴位置传感器信号，将ECU2通过CAN总线连接电路30连接汽车诊断ECU解码器50；观察ECU2的油泵端子S12是否有输出，如果相应的发光二极管长亮，判断ECU2获取曲轴位置传感器模拟器4的输出信号正常，若不亮通过汽车诊断ECU解码器50读取发动机转速信号，若没有转速信号，判断ECU2获取曲轴位置传感器模拟器4的输出信号故障；
若有转速信号，说明该ECU2内设置有防盗系统，将ECU2通过箱体1表面的防盗电路插座15连接防盗盒5；
对于ECU2内没有设置有防盗系统的汽车，不需要连接防盗盒5。
步骤I：将ECU2的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端依次连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否闪烁，如果该发光二极管闪烁，判断ECU2的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号正常，否则判断气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号故障；
步骤J：调节曲轴位置传感器模拟器4的输出频率，如果ECU2的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端连接的发光二极管闪烁频率是否相应的发生变化，如果发生相应的变化，判断ECU2的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号正常，否则判断气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号故障；
步骤K：将ECU2的怠速端子连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU2的怠速端子输出信号正常，否则判断ECU2的怠速端子输出信号故障；
步骤L：调节ECU传感器模拟输入电路20的可调电位器，通过汽车诊断ECU解码器50观察相应的传感器数据是否有相应的变化，如果有相应的变化，判断ECU2接收相应的传感器数据正常，否则判断ECU2接收相应的传感器数据故障；结束。
依次调节温度传感器模拟电路、进气压力传感器模拟电路、节气门传感器模拟电路、油门传感器模拟电路、氧传感器模拟电路、空气流量传感器模拟电路的可调电位器，通过汽车诊断ECU解码器50观察相应的传感器数据是否出现相应的变化，如果有相应的变化，判断ECU2接收相应的传感器数据正常。
通过上述的检测方法步骤，可以对汽车ECU故障进行排查。诊断带防盗系统的ECU2，需要将防盗盒5或者仪表载入该实验台中。其中，凸轮轴位置传感器模拟器用于模拟凸轮轴位置传感器的信号，采用现有成熟产品，其结构不再赘述。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种汽车ECU故障检测系统，其特征在于，包括汽车ECU故障检测箱、ECU（2）、连接线缆（3）、曲轴位置传感器模拟器（4）、汽车诊断ECU解码器（50），汽车ECU故障检测箱包括箱体（1），所述箱体（1）设置有ECU输出信号指示电路（10）、ECU传感器模拟输入电路（20）、CAN总线连接电路（30）和电源电路（40）；
ECU输出信号指示电路（10）设置有信号接入端和发光二极管，信号接入端通过连接线缆（3）连接ECU（2），ECU输出信号指示电路（10）通过发光二极管显示ECU（2）的输出信号；
所述ECU输出信号指示电路（10）还设置有负载连接端组，负载连接端组用于连接相应的负载；
ECU（2）还连接有曲轴位置传感器模拟器（4）；
ECU传感器模拟输入电路（20）设置有可调电位器，可调电位器输出传感器模拟信号给ECU，CAN总线连接电路（30）的输入端组连接ECU（2），CAN总线连接电路（30）的输出端组连接汽车诊断ECU解码器（50）；
信号接入端、可调电位器的可调输出端、CAN总线连接电路（30）的输入端组均设置有相应的第一识别标签（14）；电源电路（40）为ECU输出信号指示电路（10）和ECU传感器模拟输入电路（20）供电；
所述电源电路（40）经检测电流表（60）为ECU（2）供电；
所述ECU输出信号指示电路（10）的信号接入端、可调电位器的可调端、CAN总线连接电路（30）的输入端组分别连接有香蕉插座（13），CAN总线连接电路（30）的输出端组连接有CAN插座（301），所述香蕉插座（13）、可调电位器、发光二极管、CAN插座（301）嵌设在箱体（1）的表面；箱体（1）的表面还设置有与香蕉插座（13）相应的第一识别标签（14）；
所述箱体（1）包括后箱体部分（11）和面板（12），面板（12）通过螺钉可拆卸地安装在后箱体部分（11）的前面；
所述面板（12）形成安装ECU输出信号指示电路（10）、ECU传感器模拟输入电路（20）、CAN总线连接电路（30）和电源电路（40）的电路板；
所述香蕉插座（13）、可调电位器、发光二极管嵌设在面板（12）的表面；
面板（12）的表面设置所述第一识别标签（14），且与相应的香蕉插座（13）相对应；
CAN插座（301）嵌设在后箱体部分（11）的侧面；
发光二极管、可调电位器连接的电阻、以及印制连接线均设置在面板（12）靠近后箱体部分（11）的一侧；
所述CAN总线连接电路（30）为设置在面板（12）靠近后箱体部分（11）的一侧的用于CAN通讯的印制连接线；
所述面板（12）还嵌设有第一航空插座（16），所述ECU输出信号指示电路（10）的信号接入端、可调电位器的可调端、CAN总线连接电路（30）的输入端组分别连接到第一航空插座（16）的相应插针上；
ECU输出信号指示电路（10）的信号接入端、可调电位器的可调端、CAN总线连接电路（30）的输入端组还通过第一航空插座（16）引入或引出信号。
2.根据权利要求1所述的汽车ECU故障检测系统，其特征在于：ECU输出信号指示电路（10）包括气缸喷油指示电路，气缸点火负指示电路、气缸怠速指示电路；
气缸喷油指示电路包括电阻R5、发光二极管，发光二极管的正极连接电源电路（40）的电源端，电源电路（40）的地端接地，发光二极管的负极连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接ECU（2）的1缸喷油信号输出端S3；
气缸点火负指示电路、气缸怠速指示电路与气缸喷油指示电路的电路结构相同。
3.根据权利要求1所述的汽车ECU故障检测系统，其特征在于：ECU输出信号指示电路（10）包括故障灯指示电路、油泵指示电路、高速风扇指示电路；
所述故障灯指示电路包括继电器K1，继电器K1的线圈的一端连接电源电路（40）的电源端，电源电路（40）的地端接地，继电器K1的线圈的另一端连接ECU（2）的故障灯信号输出端S11；继电器K1的常闭开关的一端连接电源电路（40）的电源端，继电器K1的常闭开关的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接发光二极管的正极，发光二极管的负极接地；
油泵指示电路、高速风扇指示电路与故障灯指示电路的电路结构相同。
4.根据权利要求1所述的汽车ECU故障检测系统，其特征在于：所述ECU输出信号指示电路（10）包括主继电器控制负指示电路，主继电器控制负指示电路包括继电器K3，继电器K3的线圈的一端连接电源电路（40）的电源端，电源电路（40）的地端接地，继电器K3的线圈的另一端连接ECU（2）的主继电器控制负信号输出端S13；继电器K3的常闭开关的一端连接电源电路（40）的电源端，继电器K3的常闭开关的另一端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接发光二极管的正极，发光二极管的负极接地；
所述继电器K3的常闭开关的另一端还连接ECU（2）的主继电器负输出端子S15，主继电器负输出端子S15还连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端连接发光二极管DS13的正极，发光二极管DS13的负极接地。
5.根据权利要求1所述的汽车ECU故障检测系统，其特征在于：所述ECU传感器模拟输入电路（20）包括温度传感器模拟电路、进气压力传感器模拟电路、节气门传感器模拟电路、油门传感器模拟电路、氧传感器模拟电路、空气流量传感器模拟电路；
温度传感器模拟电路包括电阻R34、可调电位器，电阻R34的一端连接电源电路（40）的电源端，电源电路（40）的地端接地，电阻R34的另一端连接可调电位器首端，可调电位器尾端接地，可调电位器的可调输出端连接ECU（2）的温度传感器信号输入端S29；
进气压力传感器模拟电路、节气门传感器模拟电路、油门传感器模拟电路、氧传感器模拟电路、空气流量传感器模拟电路与温度传感器模拟电路的电路结构相同；
所述可调电位器的可调输出端还连接发光二极管DS25的正极，发光二极管DS25的负极接地。
6.根据权利要求1所述的汽车ECU故障检测系统，其特征在于：所述箱体（1）的表面还嵌设有防盗电路插座（15），防盗电路插座（15）与CAN总线连接电路（30）相连接，防盗电路插座（15）用于连接汽车防盗电路。
7.根据权利要求1所述的汽车ECU故障检测系统的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤A：将ECU（2）的点火开关端子S25与常电源端子S24、搭铁端子与汽车ECU故障检测箱相连；
步骤B：闭合汽车ECU故障检测箱的总电源开关和点火开关S2，通过检测电流表（60）观察ECU（2）的静态工作电流；
步骤C：判断ECU（2）的静态工作电流是否在规定的电流范围内，如果是转步骤D，如果否，判断ECU（2）的内部电源故障，结束；
步骤D：将ECU（2）的主继电器控制负信号输出端S13连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU（2）的主继电器控制负信号输出端S13输出信号正常，否则判断ECU（2）的主继电器控制负信号输出端S13输出信号故障；
步骤E：将ECU（2）的主继电器负输出端子S15连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU（2）的主继电器负输出端子S15输出信号正常，否则判断ECU（2）的主继电器负输出端子S15输出信号故障；
步骤F：将ECU（2）的油泵端子S12连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮后又熄灭，如果该发光二极管点亮后又熄灭，判断ECU（2）的油泵端子S12输出信号正常，否则判断ECU（2）的油泵端子S12输出信号故障；
步骤G：将ECU（2）的故障灯端子S11连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU（2）的故障灯端子S11输出信号正常，否则判断ECU（2）的故障灯端子S11输出信号故障；
步骤H：将ECU（2）与曲轴位置传感器模拟器（4）、凸轮轴位置传感器模拟器相连接，调整曲轴位置传感器信号和凸轮轴位置传感器信号，将ECU（2）通过CAN总线连接电路（30）连接汽车诊断ECU解码器（50）；观察ECU（2）的油泵端子S12是否有输出，如果相应的发光二极管长亮，判断ECU（2）获取曲轴位置传感器模拟器（4）的输出信号正常，若不亮通过汽车诊断ECU解码器（50）读取发动机转速信号，若没有转速信号，判断ECU（2）获取曲轴位置传感器模拟器（4）的输出信号故障；
若有转速信号，说明该ECU（2）内设置有防盗系统，将ECU（2）通过箱体（1）表面的防盗电路插座（15）连接防盗盒（5）；
步骤I：将ECU（2）的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端依次连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否闪烁，如果该发光二极管闪烁，判断ECU（2）的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号正常，否则判断气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号故障；
步骤J：调节曲轴位置传感器模拟器（4）的输出频率，如果ECU（2）的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端连接的发光二极管闪烁频率是否相应的发生变化，如果发生相应的变化，判断ECU（2）的气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号正常，否则判断气缸喷油信号输出端、气缸点火负信号输出端输出信号故障；
步骤K：将ECU（2）的怠速端子连接到汽车ECU故障检测箱，观察相应的发光二极管是否点亮，如果该发光二极管点亮，判断ECU（2）的怠速端子输出信号正常，否则判断ECU（2）的怠速端子输出信号故障；
步骤L：调节ECU传感器模拟输入电路（20）的可调电位器，通过汽车诊断ECU解码器（50）观察相应的传感器数据是否有相应的变化，如果有相应的变化，判断ECU（2）接收相应的传感器数据正常，否则判断ECU（2）接收相应的传感器数据故障；结束。
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| CN112083711A (zh) | 2020-12-15 |
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Legal Events
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