基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與分析系統的製作方法
2023-04-29 18:52:26
專利名稱：基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與分析系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統，尤其 是能夠實現在區域網內，對汽車或汽車各總成實驗臺的各種電信號進行遠程自動測試與智能 主動分析。
背景技術：
為了提高汽車的動力性、經濟性、舒適性和環保性，現在的汽車普遍安裝了多種電控系 統，如發動機電控系統、自動變速器電控系統、制動防抱死電控系統等等，有的已經成為標 準配置，如電控安全氣囊、電控自動空調、電控中控鎖等，並且隨著電子技術的發展，有向 集成化、橫塊化、智能化及網絡化方向發展的趨勢，汽車電控系統也越來越複雜，從而給汽 車維修以及故障診斷方法帶來了新的挑戰，汽車發動機綜合分析儀就是在這種情況下應運而 生的。但是公知的汽車發動機綜合分析儀附帶多種探針、海豚夾和刺線器等附屬工具，在採 集汽車電子系統電信號時，需要用這些附厲工具通過使用刺線器穿刺導線、使用探針挑開防 水膠堵等才能夠釆集到相關電信號並加以人工分析，這一方面致使數據分析準備的時間過長， 採集一個信號往往就需要準備20分鐘以上。另一方面會破壞汽車原有的防水性、防塵性和密 閉性，甚至導致一些汽車電子部件提前失效。第三，汽車發動機綜合分析儀只能在現場進行 分析，當數據釆集現場不適合人進入時(尾氣排放超標對身體有害，或科研中極限試驗時可 能發生飛車等危險情況)，測試工作往往就無法進行。第四，汽車發動機綜合分析儀的數據顯
示屏幕一般使用n寸或更小的顯示器，能同時觀察數據的人數有限，不適合開展大面積專業 技術培訓與職業教育教學活動。第五，當前在汽車服務行業全面攀握汽車電子控制系統傳感
器、執行器和ECU信號測量分析的高級技術人才大量缺乏，勞動與交通部門組織職業技能鑑
定與專業技術等級評定時，由於其準備的時間過長且過於煩瑣，很難深入地開展這方面的評 定與鑑定工作。
發明內容
針對上述問題，本實用新型提供一種基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統，主要包括自動測試控制模塊(5)、通訊電統(4)、汽車發動機綜合分析儀(6)、 網絡接口和多個遠程終端計算機(8)、測量信號處理軟體、資料庫、遠程訪問軟體(7)等構 成。該系統不但能夠實現在區域網內使用計算機滑鼠、或使用遙控器遠程控制汽車發動機綜 合分析儀的信號自動採集與顯示，並且具備對這些採集到的電信號進行智能主動對比分析的 功能，本實用新型適用於針對所有車系的汽車和汽車各總成實驗臺的電信號進行自動採集與 智能分析，只需要根據不同的車型對控制模塊做不同的電連接就可以實現。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是開發一個控制模塊(5)安裝在汽車或 汽車各總成實驗臺(1),也可以安裝在測試臺上，控制模塊的一端與汽車或汽車各總成實驗 臺(1)的ECU (2)或控制電路接口 (3)電連接，另一端與汽車發動機綜合分析儀(6)的 分析電路連接。這個自動測試控制模塊(5)內部裝有一個繼電器組，模塊內還裝有一個晶片， 通過集成電路把它們組合在一起，根據計算機發出的指令實現繼電器組或光偶組或三極體組 電路的通斷，以實現控制模塊內部不同的電連接，達到自動測試汽車或汽車各總成實驗臺(1) 各種電信號的目的。
釆用軟體編程開發測量信號處理軟體、遠程訪問軟體(7)，釆用USB標準通訊接口連接 遠端計算機(8)與發動機綜合分析儀(6),實現計算機或遙控器控制下的自動測試與顯示。 發動機綜合分析儀(6)可以通過網絡接口和多個遠程計算機(8)連接，實現遠程控制。
採用編程器開發硬體的控制程序，使之能夠接收來自計算機滑鼠或遙控器的不同信號。 預先編制汽車或汽車各總成實驗臺需要測試的電路測試點輸入計算機或手持式的遙控器，通 過屏幕顯示或組號指令實現汽車發動機綜合分析儀探測電路的自動移動測試，再通過測量信 號處理軟體在屏幕上顯示出來。
資料庫中預先存儲汽車所有傳感器、執行器和ECU的標準波形圖，把帶有典型意義的故 障波形圖以及常見的形成原因和處理方法也彙編寫入資料庫(7)，通過編碼與實測信號一一 對應地調取出來，實現對這些電信號的主動智能分析。
使用投影儀或電子白板，把測到的汽車或汽車各總成實驗臺運行中的真實電信號，以及 預先存儲的標準數據一同投射到大屏幕，實現大面積專業技術培訓和知識、技術的廣泛傳播 與普及。
通過上述設計，本實用新型的有益效果在於在區域網內任意一個接點，使用計算機鼠 標就可以把汽車發動機綜合分析儀的信號探針直接放置在汽車電子系統任何電路上採集相關 電信號，不必使用刺線器反覆穿刺汽車導線，節省了大董準備與轉換測試點的操作時間，也 不必在現場採集；既能夠在汽車或汽車各總成實驗臺上自動測試，也能夠在區域網內控制汽車發動機綜合分析儀進行遠程自動測量；具有標準信號與實測信號的自動對比分析功能，並 且所有的分析過程可以直觀地通過投影儀和電子白板展示給所有學生，開展大面積職業教育 和專業技術培訓、技術等級考核與技能鑑定。
附圖1是基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統與汽車和各汽車總 成實驗臺的連接圖。附圖2是對空氣流量傳感器5V參考電壓與12V加熱電源自動測試與分 析的實施例。附圖3是對空氣流量傳感器反饋信號波形與電壓自動測試與分析的實施例。附 圖4是對車載CAN總線與多路信息傳輸系統髙位與低位鏈路自動測試與分祈的實施例。 附圖中
1. 是汽車或汽車各總成實驗臺
2. 是汽車或汽車各總成的控制單元ECU
3. 是汽車或汽車各總成的控制電路
4. 是通訊電纜
5. 是自動測試控制模塊
6. 是發動機綜合分析儀
7. 是測量信號處理軟體、資料庫、遠程訪問軟體
8. 是網絡接口和多個遠端計算機
9. 是空氣流i傳感器
10. 是空氣流量傳感器5V參考電壓自動測量點
11. 是空氣流量傳感器12V加熱電源自動測量點
12. 是發動機ECU
13. 是燃油泵繼電器
14. 是空氣流量傳感器
15. 是空氣流量傳感器反饋信號線
16. 是空氣流量傳感器反饋信號自動測量點，其特性是怠速1.4V左右，急加速達到3.4V電 壓，並有波形輸出
17. 是發動機ECU
18. 發動機控制ECU
19. 儀表控制ECU20. CAN的髙位測試點
21. CAN的低位測試點
具體實施方案
如附圖l所示連接方式，控制模塊(5)的一端通過USB標準接口和通訊電纜(4)連接 發動機綜合分析儀(6)，另一端連接在汽車或汽車各總成實驗臺(1)的控制單元(2)、或控 制電路(3 )上，發動機綜合分析儀(6 )通過通訊電纜(4 )、網絡接口和遠程終端計算機(8 ) 相連。發動機綜合分析儀(6)是成熟產品，有雙通道、4通道和8通道多種規格，根據科研 和教學的需要選購適合的產品.打開發動機綜合分析儀(6),同時在遠程計算機上打開汽車 發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統軟體的控制界面，點擊滑鼠將雙通道或更多通道 的虛擬探頭拖到需要測試的傳感器、執行器、ECU電賂的測試點上，使用滑鼠點擊測試的項 目，測量信號處理軟體立即顯示真實的電壓、波形或方波圖，十分方便快捷，測試點轉換在 瞬間完成。點擊滑鼠，系統自動選擇調取相關診斷幫助信息同屏顯示。遠程計算機連接投影 設備，就能將處在不同地理位置的汽車或汽車各總成實驗臺U)的相關動態電參數、數據投 射到大屏幕上，供數百人同時分析研究
在附圖 2所示的實施例，是對空氣流董傳感器5V參考電壓與12V加熱電源自動測試與分 析的實施例。空氣流量傳感器(9)與發動機ECU (12)有三條電纜連接，其工作原理是起 動發動機時，燃油泵繼電器U3)將12V加熱電源送入空氣流量傳感器(9)，發動機ECU將 5V參考電壓也送入空氣流置傳感器(9)。點擊滑鼠將一個通道的虛擬探頭拖到空氣流重傳感 器5V參考電壓自動測囊點(10 )上，將另 一個通道的虛擬探頭拖到空氣流量傳感器12V加熱 電源自動測量點(ll)上，測量信號處理軟體立即分別顯示真實的傳感器參考電壓5V和加熱 電源12V的兩條圖形。若空氣流量傳感器(9)有故障，點擊滑鼠系統可自動調取相關診斷幫 助信息同屏顯示。
在附圖3所示的實施例中，若空氣流量傳感器(14)通過電纜將空氣流量信息傳輸到發 動機BCU U7)。點擊滑鼠將一個通遒的虛擬探頭拖到空氣流量傳感器(14)反饋信號自動測 量點(16)上，測量信號處理軟體立即顯示真實的傳感器反饋電壓，怠速時1.4V左右，急加 速可達到3.4V,並能顯示波形圖。點擊滑鼠可調取診斷幫助信息同屏顯示。
在附圖4所示的實施例中，發動機ECU (17 )與儀表ECU (19 )用兩條雙絞網線和傳遞數 據，在"CAN測試"按鈕點擊滑鼠，系統自動將兩個通道的虛擬探頭拖到CAN總線高位與低 位的測試點(20)和(21)上，則測量信號處理軟體立即分別顯示真實的CAN鏈路髙位與低位的現實波形圖，無論CAN通訊處在正常狀態下或故障狀態下，無論是激活狀態還是睡眠狀 態。此時，滑鼠點擊"標準波形圖與診斷幫助"按鈕，彈出另一窗口，系統自動調出資料庫 中CAN的相關資料與診斷幫助信息。
在一臺汽車上，電信號自動測試點的數目多達近百個，涵蓋汽車所有電子控制系統。 還有另 一種可供選擇的遠程控制方案使用遙控器遠程實現發動機綜合分析儀的自動測 試分析。將需要自動測試的測試點按順序編碼，通過編程確定自動測試控制模塊的編碼與遙 控器編碼一致，使用發動機綜合分析儀自帶的顯示器顯示真實的電壓、波形或方波圖。該測
試例使用遙控器自動測試電信號，更具隱蔽性，適合技能鑑定與技術考核使用。
由於各車型汽車電子系統的電信號基本一致，其傳感器、執行器和電控單元的工作性質 也基本類似，因此本實用新型具備良好的廣泛性與通用性，能適用於所有車系的各種車型真 實汽車和各類汽車電子總成系統實驗臺，只需要根據不同的車型，改變控制模塊(5)與汽車 控制單元ECU (2)或汽車各總成的控制電路(3)的接線接點就可以進行自動測試與智能分 析。
權利要求1. 一種基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統，其特徵是由自動測試控制模塊(5)、通訊電纜(4)、發動機綜合分析儀(6)、信號處理與遠程訪問軟體(7)、計算機(8)、汽車或汽車各總成實驗臺(1)、汽車ECU(2)、汽車的控制電路(3)構成，其特徵是自動測試控制模塊(5)安裝在汽車或汽車各總成實驗臺(1)，也可以安裝在測試臺上，控制模塊(5)的一端與汽車或汽車各總成實驗臺(1)的ECU(2)或電路(3)電連接，另一端與汽車發動機綜合分析儀(6)的分析電路連接。
2. 根據權利要求l所述的基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統，其特 徵是這個控制模塊(5)內部裝有一個繼電器組、或光偶組、或三極體組，模塊內還裝 有一個晶片，通過集成電路把它們組合在一起。
3. 根據權利要求l所述的基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統，其特 徵是採用軟體編程開發測量信號處理軟體與遠程訪問軟體(7)，採用USB標準通訊接口 連接遠端計算機(8)與發動機綜合分析儀(6),實現計算機或遙控器控制下的自動測試 與顯示，發動機綜合分析儀(6)還可以通過網絡接口 (7),與遠程的多臺計算機連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基於網絡的汽車發動機綜合分析儀自動測試與智能分析系統，其特徵在於在區域網內任意一個接點，使用計算機滑鼠就可以把汽車發動機綜合分析儀的信號探針直接放置在汽車電子系統任何電路上採集相關電信號，不必使用刺線器反覆穿刺汽車導線，節省了大量準備與轉換測試點的操作時間，也不必在現場採集；既能夠在汽車或汽車各總成實驗臺上自動測試，也能夠在區域網內控制汽車發動機綜合分析儀進行遠程自動測量；具有標準信號與實測信號的自動對比分析功能，並且所有的分析過程可以直觀地通過投影儀和電子白板展示給所有學生，開展大面積職業教育和專業技術培訓技術等級考核與技能鑑定。
文檔編號G01M15/00GK201229233SQ20072009980
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月8日 優先權日2007年10月8日
發明者徵 王 申請人:天津市優耐特汽車電控技術服務有限公司