專利名稱：電控柴油機簡易整車診斷儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于柴油機車故障診斷技術，具體涉及一種用于快速排查柴油機車電 控系統(tǒng)故障的簡易診斷裝置。
背景技術：
目前中國已全面實施了國III排放法規(guī)，車用發(fā)動機均全面升級為電控發(fā)動機， 主要是在原發(fā)動機主體機械結(jié)構的基礎上增加了一些電子傳感器、執(zhí)行器等控制部件。這 些部件匹配于整車以及該車的機械系統(tǒng)，所以一旦電控發(fā)動機表現(xiàn)異?；虺霈F(xiàn)故障時，就 無法按照傳統(tǒng)機械發(fā)動機處理方式來判斷電控發(fā)動機的故障，必須借助專用的檢測設備， 如專用故障診斷儀、示波器、數(shù)字萬用表等進行故障的查找，暫且不說耗時費力，關鍵是故 障診斷儀雖然能夠定位哪個系統(tǒng)部位出現(xiàn)問題，但無法具體界定是由于整車系統(tǒng)還是發(fā)動 機系統(tǒng)的問題造成，所以很多時候還要一一細致檢查判斷。特別是在整車生產(chǎn)過程中，發(fā)動 機廠家的人員對整車的電路系統(tǒng)不太熟悉，而整車裝配的人員對發(fā)動機電控系統(tǒng)不熟悉， 因此當出現(xiàn)的問題有可能涉及兩個系統(tǒng)時，故障判斷就較為困難。加之電控柴油機在市場 占有較大比重，所以在售后維修服務時，如何通過一種簡化的儀器快速界定故障是由發(fā)動 機系統(tǒng)或整車系統(tǒng)引起，則成為市場以及汽車服務體系的技術需求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，提供一種用于排查柴油機整車電控系統(tǒng)故障的簡易診斷裝 置，利用故障指示“閃碼”量化界定車輛電控故障。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術原理進行說明。為了簡單明確說明電控發(fā)動機 車的工作原理，可以將其分為兩部分一個是發(fā)動機自身調(diào)控及相關部件；另一個是整車 調(diào)控和相關的部件，即電控發(fā)動機的正常工作需要這兩部分的配合。當電控發(fā)動機出現(xiàn)問 題時，首先需要判斷該故障是由這兩部分中的哪一個系統(tǒng)引起。電控柴油機簡易整車診斷儀(如圖1和圖2)，具有模擬整車故障診斷通訊接口、整 車儀表負載指示模擬器、整車執(zhí)行器負載模擬器、信號檢測接口、油門轉(zhuǎn)換開關、整車油門 踏板模擬器、整車油門踏板、故障檢測開關、故障顯示器、整車蓄電池、電源熔斷器、電源開 關、主繼電器、整車多路功能開關組以及整車電源狀況指示燈等。其中簡易整車診斷儀設有 9個接口分別與待(故障)檢測的整車電子控制單元(電子控制單元以下簡稱ECU)相接， 這些接口是整車故障診斷通訊接口、整車儀表負載指示模擬器、整車執(zhí)行器負載模擬器、 信號檢測接口、油門轉(zhuǎn)換開關、故障檢測開關、故障顯示器、整車多路功能開關組、整車電源 接口。其中整車儀表負載指示模擬器、整車執(zhí)行負載模擬器、整車油門踏板模擬器、以及整 車多路功能開關組等可以模擬整車正常工作時所需要工作狀態(tài)參數(shù)。將簡易整車診斷儀 與ECU相接后，如果發(fā)動機正常工作，故障可判定是由整車調(diào)控和相關的部件系統(tǒng)引起；反 之，立刻判斷出故障是由發(fā)動機自身調(diào)控及相關部件系統(tǒng)導致。在連接結(jié)構上，模擬整車故障診斷通訊接口、整車執(zhí)行負載模擬器、整車負載儀表指示模擬器、信號檢測接口以及油門轉(zhuǎn)換開關接口分別與E⑶中的整車電控電路接口連 接。當將電控發(fā)動機的ECU與簡易整車診斷儀連接后，發(fā)動機電控系統(tǒng)將完全與整車環(huán)境 脫離，待檢測整車上原配置的故障診斷儀通訊接口將失效，因此簡易整車診斷儀設有模擬 整車故障診斷通訊接口裝置，可以提供發(fā)動機的工作狀態(tài)參數(shù)。同時還可以用簡易整車診 斷儀配置的示波器、數(shù)字萬用表等設備，通過信號檢測孔來檢測電控發(fā)動機正常工作時所 必要的信號，如曲軸位置傳感器信號、凸輪軸位置傳感器、柴油溫度傳感器、水溫傳感器 等，也可與存儲的正常測試數(shù)值進行比對。故障診斷通訊接口可以輸出電控發(fā)動機工作參 數(shù)的動態(tài)曲線，能夠快速準確判斷故障信息及故障部位。簡易整車診斷儀內(nèi)設計了相關負 載來模擬待檢測整車的運行環(huán)境，整車執(zhí)行負載模擬器和整車負載儀表指示模擬器發(fā)出工 作狀態(tài)參數(shù)給E⑶，使得E⑶激活相應的故障碼產(chǎn)生。整車執(zhí)行負載模擬器主要設置了冷啟 動預熱繼電器負載模擬、空調(diào)控制繼電器負載模擬以及排氣制動繼電器負載模擬。整車負 載儀表指示的模擬主要設置了冷啟動燈負載模擬、水溫指示燈負載模擬、油水分離指示燈 負載模擬，避免待檢測整車執(zhí)行負載或整車儀表相關指示燈出現(xiàn)電器短路、斷路問題，影響 到電控發(fā)動機正常的工作。油門轉(zhuǎn)換開關一端接于ECU中的油門踏板信號采集模塊，另一 端分別串接整車油門踏板模擬器或整車油門踏板。整車油門模擬踏板和整車油門踏板工作 狀態(tài)的通過油門轉(zhuǎn)換開關選擇，如果遇到懷疑整車油門加速踏板存在故障的情況下，可以 切換至模擬油門加速踏板進行測試。故障檢測開關與故障顯示器并聯(lián)后一端接地；另一端 接與E⑶中的故障觸發(fā)電路相連。故障檢測開關和故障顯示器與待檢測整車儀表上的功能 完全相同，實驗人員打開簡易整車診斷儀上的電源開關后，系統(tǒng)先進行自檢。如無故障，則 故障顯示器在自檢結(jié)束后自動熄滅。否則，通過觀察故障顯示器發(fā)出的錯誤“閃碼”指示信 號就可以了解當前發(fā)動機運行的哪個部件工作狀態(tài)不正常。同時簡易整車診斷儀可將顯示 的故障碼存入內(nèi)存整車蓄電池、電源熔斷器和電源開關三者串接后接與E⑶中的電源控制模塊。主 繼電器一端接與ECU中的供電模塊，另一端接在電源熔斷器與和電源開關之間。整車電源 狀況指示燈一端與電源開關并聯(lián)接入ECU中的電源模塊，另一端串接多路功能開關組中的 一路并接地。電控發(fā)動機的運行由E⑶控制，在簡易整車診斷儀內(nèi)，必須提供一個為E⑶在 脫離整車電器系統(tǒng)下進行正常工作模擬的供電，避免整車電器系統(tǒng)問題影響ECU的正常工 作。發(fā)動機的啟動仍由整車鑰匙門開關控制啟動機，拖動電控發(fā)動機運轉(zhuǎn)。簡易整車診斷 儀內(nèi)設置的電源開關連接主繼電器、整車電源狀況指示燈及ECU供電線路。整車多路功能開關組并聯(lián)與E⑶中的開關量信號模塊相連。整車多路功能開關組 用來模擬待檢測車輛的各個功能常開、常閉開關的狀態(tài)。主要為以下幾個動力輸出功能開 關、巡航功能開關、整車操縱機構功能開關(包括離合器開關、雙路剎車開關、怠速提升開 關、空擋開關、副啟動停車開關、排氣制動開關)等。簡易整車診斷儀依據(jù)功能的使用頻率 將開關狀態(tài)設置在相應默認為正常的狀態(tài)。

圖1為本實用新型技術原理以及各部件連接系統(tǒng)示意圖。圖2為本實用新型電器件布置示意圖具體實施方式
以下結(jié)合圖1圖2并通過具體的實施例對本實用新型的原理和系統(tǒng)做進一步的說明，但本實用新型所涵蓋的內(nèi)容并不限于下述實施例。診斷儀設有多個接口與整車電子控 制單元1相接，其中模擬整車故障診斷通訊接口 2接至電子控制單元1中的故障輸出端口 ； 整車負載儀表指示模擬器3接至電子控制單元1中的信號燈輸出模塊；整車執(zhí)行負載模擬 器4接至電子控制單元1中的負載驅(qū)動模塊；信號檢測接口 5接至電子控制單元1中的電 控燃油系統(tǒng)部件引腳；油門轉(zhuǎn)換開關接口 6的一端接至電子控制單元1中的油門踏板信號 采集模塊，另一端分別串接整車油門踏板模擬器7或整車油門踏板8。故障檢測開關9與故 障顯示器10并聯(lián)后一端接地，另一端接與電子控制單元1中的故障觸發(fā)電路和故障輸出端 口。整車蓄電池11、電源熔斷器12和電源開關13三者串接后接與電子控制單元1中的電 源控制模塊連接。主繼電器14 一端接與電子控制單元1中的供電模塊，另一端接在電源熔 斷器12與和電源開關13之間。整車多路功能開關組15并聯(lián)于電子控制單元1中的開關 量信號模塊相連。整車電源狀況指示燈16 —端與電源開關并聯(lián)后接入電子控制單元1中 的電源模塊，另一端串接多路功能開關組15中的一路并接地。電子控制單元ECU選用目前 廣泛使用的德國博世公司生產(chǎn)的電控高壓共軌系統(tǒng)。電控發(fā)動機系統(tǒng)在出廠前已經(jīng)過嚴格的試車測試，新機基本不存在問題，很多都 是因為整車各項系統(tǒng)裝車后不滿足電控發(fā)動機ECU的要求造成異常，區(qū)分故障發(fā)生的系 統(tǒng)，不僅有助于問題的快速的排查，也容易使故障定位更加細化具體。實施例1問題或故障啟動發(fā)動機，起動機工作正常但電控發(fā)動機不著火。如果假設是由于整車E⑶供電系統(tǒng)故障而導致的電控系統(tǒng)不供電，發(fā)動機無法運 轉(zhuǎn)。將簡易整車診斷儀接入，再次啟動發(fā)動機，如果發(fā)動機正常啟動，則故障應在整車E⑶ 供電部位。否則故障部位應出現(xiàn)在發(fā)動機電控系統(tǒng)或柴油機的供油系統(tǒng)，可以利用簡易整 車診斷儀的故障顯示器10閃碼功能繼續(xù)進行電控系統(tǒng)及供油系統(tǒng)的具體故障查找。實施例2問題或故障發(fā)動機可以正常啟動，但發(fā)動機怠速不穩(wěn)或偏高。假設由于整車油門加速踏板8線路或整車多路功能開關組15故障引起發(fā)動機怠 速不穩(wěn)或偏高，將簡易整車診斷儀接入，再次啟動發(fā)動機，如果發(fā)動機的怠速正常，則故障 應在整車部位。否則故障部位應出現(xiàn)在發(fā)動機電控系統(tǒng)或柴油機的供油系統(tǒng)。實施例3問題或故障整車相關指示燈、各種功能開關或執(zhí)行器負載故障引起發(fā)動機無法 啟動或運轉(zhuǎn)異常。當整車相關指示燈、各種功能開關或整車執(zhí)行器負載出現(xiàn)故障，例如短路、搭鐵、 正極短路、接觸不良等，造成電控單元ECU內(nèi)部工作模塊不正常或進入到保護狀態(tài)，這時發(fā) 動機的表現(xiàn)也將出現(xiàn)異常。接入簡易整車診斷儀來替代整車電器系統(tǒng)，如果發(fā)動機運轉(zhuǎn)正 常則可以界定故障出現(xiàn)在整車部位，否則可以判定故障出現(xiàn)在發(fā)動機電控系統(tǒng)或供油系 統(tǒng)。實施例4問題或故障整車加速無力。[0024]假設通過故障診斷儀診斷故障信息是油門踏板8信號有問題，引起問題可能的原 因有是整車踏板有故障，整車踏板連接線束有問題，也可能是ECU問題。如果不能判斷是 哪個系統(tǒng)的問題，最大可能需要更換整車油門踏板，整車踏板連接線束，電子控制單元E⑶ 這3套零部件才能排除問題，其中線束更換工作量最大。此時可以通過油門轉(zhuǎn)換開關接至 整車油門踏板模擬器7以替代整車油門踏板8。如果此時故障排除，則是油門踏板8有問 題；否則是整車踏板線束問題。如果通過檢測口 5測試踏板供電電壓偏離標準電壓(5V)， 則是發(fā)動機系統(tǒng)問題，更換ECU。實施例5 問題或故障整車行車故障界定。對于歐III (排放標準)電控車輛，有時故障往往只有在行駛中出現(xiàn)，或在啟動一 段時間后故障才出現(xiàn)，遇到這種問題對服務維修人員是比較棘手的，因為很難做出準確的 判斷是整車問題還是發(fā)動機電控系統(tǒng)的問題。此時用簡易整車診斷儀取代整車電器系統(tǒng)并 駕車行駛，如果故障仍然存在，則故障出現(xiàn)在發(fā)動機電控系統(tǒng)或供油系統(tǒng)，否則故障出現(xiàn)在 整車電控系統(tǒng)。通過故障顯示器讀取故障閃碼說明將本實用新型裝置上的電源開關13處于電源接通位置，按一下故障檢測開關9即 可激活故障顯示器閃碼，每一次操作只閃爍一個故障碼，依次進行即可讀完所有故障碼。故 障閃碼閃爍方式分為三段式，代表一個完整故障信息。每段段內(nèi)閃爍時間0. 25s，每段間隔 2s。根據(jù)閃碼查看故障代碼表，確定詳細的故障信息。以閃碼2-3-2為例第一次(段) 閃爍2次，間隔2s后再閃爍3次；再間隔2s后再閃爍2次。查故障代碼表
權利要求電控柴油機簡易整車診斷儀，具有模擬整車故障診斷通訊接口、整車負載儀表指示模擬器、整車執(zhí)行負載模擬器、信號檢測接口、油門轉(zhuǎn)換開關、整車油門踏板模擬器、整車油門踏板、故障檢測開關、故障顯示器、整車蓄電池、電源熔斷器、電源開關、主繼電器、整車多路功能開關組以及整車電源狀況指示燈，其特征是診斷儀設有多個接口與整車電子控制單元(1)相接，其中模擬整車故障診斷通訊接口(2)接至電子控制單元(1)中的故障輸出端口；整車負載儀表指示模擬器(3)接至電子控制單元(1)中的信號燈輸出模塊；整車執(zhí)行負載模擬器(4)接至電子控制單元(1)中的負載驅(qū)動模塊；信號檢測接口(5)接至電子控制單元(1)中的電控燃油系統(tǒng)部件引腳；油門轉(zhuǎn)換開關接口(6)的一端接至電子控制單元(1)中的油門踏板信號采集模塊，另一端分別串接整車油門踏板模擬器(7)或整車油門踏板(8)；故障檢測開關(9)與故障顯示器(10)并聯(lián)后一端接地，另一端接與電子控制單元(1)中的故障觸發(fā)電路和故障輸出端口；整車蓄電池(11)、電源熔斷器(12)和電源開關(13)三者串接后接與電子控制單元(1)中的電源控制模塊連接；主繼電器(14)一端接與電子控制單元(1)中的供電模塊，另一端接在電源熔斷器(12)與和電源開關(13)之間；整車多路功能開關組(15)并聯(lián)于電子控制單元(1)中的開關量信號模塊相連，整車電源狀況指示燈(16)一端與電源開關并聯(lián)后接入電子控制單元(1)中的電源模塊，另一端串接多路功能開關組(15)中的一路并接地。
專利摘要本實用新型公開了一種用于快速助排查柴油機車電控系統(tǒng)故障的簡易診斷裝置。診斷儀設有9個接口分別與待檢測整車的ECU相接。模擬整車故障診斷通訊接口、整車執(zhí)行負載模擬器、整車負載儀表指示模擬器、信號檢測接口及油門轉(zhuǎn)換開關等分別與ECU中的電控電路接口連接。故障診斷通訊接口可以輸出發(fā)動機工作參數(shù)的動態(tài)曲線，快速判斷故障信息及故障部位。診斷儀提供了相關負載來模擬待測整車的運行環(huán)境，故障點發(fā)出狀態(tài)參數(shù)給ECU，使其激活相應的故障碼閃爍。觀察故障顯示器發(fā)出的錯誤“閃碼”就可以了解當前發(fā)動機運行的哪個部件有問題，同時還可將故障碼存入內(nèi)存。本實用新型脫離了繁雜的整車線束及電器件，快速區(qū)分故障出現(xiàn)在整車電控系統(tǒng)還是發(fā)動機電控系統(tǒng)。
文檔編號G01M15/04GK201716181SQ201020104738
公開日2011年1月19日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權日2010年2月1日
發(fā)明者劉劍峰, 姜明月, 李顯達 申請人:東風朝陽柴油機有限責任公司