電控柴油機簡易整車診斷儀的製作方法

2023-05-01 08:13:11

專利名稱：電控柴油機簡易整車診斷儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於柴油機車故障診斷技術，具體涉及一種用於快速排查柴油機車電 控系統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，車用發動機均全面升級為電控發動機， 主要是在原發動機主體機械結構的基礎上增加了一些電子傳感器、執行器等控制部件。這 些部件匹配於整車以及該車的機械系統，所以一旦電控發動機表現異常或出現故障時，就 無法按照傳統機械發動機處理方式來判斷電控發動機的故障，必須藉助專用的檢測設備， 如專用故障診斷儀、示波器、數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部位出現問題，但無法具體界定是由於整車系統還是發動 機系統的問題造成，所以很多時候還要一一細緻檢查判斷。特別是在整車生產過程中，發動 機廠家的人員對整車的電路系統不太熟悉，而整車裝配的人員對發動機電控系統不熟悉， 因此當出現的問題有可能涉及兩個系統時，故障判斷就較為困難。加之電控柴油機在市場 佔有較大比重，所以在售後維修服務時，如何通過一種簡化的儀器快速界定故障是由發動 機系統或整車系統引起，則成為市場以及汽車服務體系的技術需求。
發明內容本實用新型的目的是，提供一種用於排查柴油機整車電控系統故障的簡易診斷裝 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動機 車的工作原理，可以將其分為兩部分一個是發動機自身調控及相關部件；另一個是整車 調控和相關的部件，即電控發動機的正常工作需要這兩部分的配合。當電控發動機出現問 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、整車執行器負載模擬器、信號檢測接口、油門轉換開關、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、整車執行器負載模擬器、 信號檢測接口、油門轉換開關、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參數。將簡易整車診斷儀 與ECU相接後，如果發動機正常工作，故障可判定是由整車調控和相關的部件系統引起；反 之，立刻判斷出故障是由發動機自身調控及相關部件系統導致。在連接結構上，模擬整車故障診斷通訊接口、整車執行負載模擬器、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。當將電控發動機的ECU與簡易整車診斷儀連接後，發動機電控系統將完全與整車環境 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，可以提供發動機的工作狀態參數。同時還可以用簡易整車診 斷儀配置的示波器、數字萬用表等設備，通過信號檢測孔來檢測電控發動機正常工作時所 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值進行比對。故障診斷通訊接口可以輸出電控發動機工作參 數的動態曲線，能夠快速準確判斷故障信息及故障部位。簡易整車診斷儀內設計了相關負 載來模擬待檢測整車的運行環境，整車執行負載模擬器和整車負載儀表指示模擬器發出工 作狀態參數給E⑶，使得E⑶激活相應的故障碼產生。整車執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，避免待檢測整車執行負載或整車儀表相關指示燈出現電器短路、斷路問題，影響 到電控發動機正常的工作。油門轉換開關一端接於ECU中的油門踏板信號採集模塊，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 狀態的通過油門轉換開關選擇，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並聯後一端接地；另一端 接與E⑶中的故障觸發電路相連。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後，系統先進行自檢。如無故障，則 故障顯示器在自檢結束後自動熄滅。否則，通過觀察故障顯示器發出的錯誤「閃碼」指示信 號就可以了解當前發動機運行的哪個部件工作狀態不正常。同時簡易整車診斷儀可將顯示 的故障碼存入內存整車蓄電池、電源熔斷器和電源開關三者串接後接與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並聯接入ECU中的電源模塊，另一端串接多路功能開關組中的 一路並接地。電控發動機的運行由E⑶控制，在簡易整車診斷儀內，必須提供一個為E⑶在 脫離整車電器系統下進行正常工作模擬的供電，避免整車電器系統問題影響ECU的正常工 作。發動機的啟動仍由整車鑰匙門開關控制啟動機，拖動電控發動機運轉。簡易整車診斷 儀內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並聯與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。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功能的使用頻率 將開關狀態設置在相應默認為正常的狀態。

圖1為本實用新型技術原理以及各部件連接系統示意圖。圖2為本實用新型電器件布置示意圖具體實施方式
以下結合圖1圖2並通過具體的實施例對本實用新型的原理和系統做進一步的說明，但本實用新型所涵蓋的內容並不限於下述實施例。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中的故障輸出埠 ； 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；整車執行負載模擬 器4接至電子控制單元1中的負載驅動模塊；信號檢測接口 5接至電子控制單元1中的電 控燃油系統部件引腳；油門轉換開關接口 6的一端接至電子控制單元1中的油門踏板信號 採集模塊，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並聯後一端接地，另一端接與電子控制單元1中的故障觸發電路和故障輸出端 口。整車蓄電池11、電源熔斷器12和電源開關13三者串接後接與電子控制單元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並聯於電子控制單元1中的開關 量信號模塊相連。整車電源狀況指示燈16 —端與電源開關並聯後接入電子控制單元1中 的電源模塊，另一端串接多路功能開關組15中的一路並接地。電子控制單元ECU選用目前 廣泛使用的德國博世公司生產的電控高壓共軌系統。電控發動機系統在出廠前已經過嚴格的試車測試，新機基本不存在問題，很多都 是因為整車各項系統裝車後不滿足電控發動機ECU的要求造成異常，區分故障發生的系 統，不僅有助於問題的快速的排查，也容易使故障定位更加細化具體。實施例1問題或故障啟動發動機，起動機工作正常但電控發動機不著火。如果假設是由於整車E⑶供電系統故障而導致的電控系統不供電，發動機無法運 轉。將簡易整車診斷儀接入，再次啟動發動機，如果發動機正常啟動，則故障應在整車E⑶ 供電部位。否則故障部位應出現在發動機電控系統或柴油機的供油系統，可以利用簡易整 車診斷儀的故障顯示器10閃碼功能繼續進行電控系統及供油系統的具體故障查找。實施例2問題或故障發動機可以正常啟動，但發動機怠速不穩或偏高。假設由於整車油門加速踏板8線路或整車多路功能開關組15故障引起發動機怠 速不穩或偏高，將簡易整車診斷儀接入，再次啟動發動機，如果發動機的怠速正常，則故障 應在整車部位。否則故障部位應出現在發動機電控系統或柴油機的供油系統。實施例3問題或故障整車相關指示燈、各種功能開關或執行器負載故障引起發動機無法 啟動或運轉異常。當整車相關指示燈、各種功能開關或整車執行器負載出現故障，例如短路、搭鐵、 正極短路、接觸不良等，造成電控單元ECU內部工作模塊不正常或進入到保護狀態，這時發 動機的表現也將出現異常。接入簡易整車診斷儀來替代整車電器系統，如果發動機運轉正 常則可以界定故障出現在整車部位，否則可以判定故障出現在發動機電控系統或供油系 統。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)， 則是發動機系統問題，更換ECU。實施例5 問題或故障整車行車故障界定。對於歐III (排放標準)電控車輛，有時故障往往只有在行駛中出現，或在啟動一 段時間後故障才出現，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動機電控系統的問題。此時用簡易整車診斷儀取代整車電器系統並 駕車行駛，如果故障仍然存在，則故障出現在發動機電控系統或供油系統，否則故障出現在 整車電控系統。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處於電源接通位置，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。每段段內閃爍時間0. 25s，每段間隔 2s。根據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後再閃爍3次；再間隔2s後再閃爍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、整車執行負載模擬器、信號檢測接口、油門轉換開關、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，其特徵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)中的故障輸出埠；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；整車執行負載模擬器(4)接至電子控制單元(1)中的負載驅動模塊；信號檢測接口(5)接至電子控制單元(1)中的電控燃油系統部件引腳；油門轉換開關接口(6)的一端接至電子控制單元(1)中的油門踏板信號採集模塊，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)並聯後一端接地，另一端接與電子控制單元(1)中的故障觸發電路和故障輸出埠；整車蓄電池(11)、電源熔斷器(12)和電源開關(13)三者串接後接與電子控制單元(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)並聯於電子控制單元(1)中的開關量信號模塊相連，整車電源狀況指示燈(16)一端與電源開關並聯後接入電子控制單元(1)中的電源模塊，另一端串接多路功能開關組(15)中的一路並接地。
專利摘要本實用新型公開了一種用於快速助排查柴油機車電控系統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動機工作參數的動態曲線，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境，故障點發出狀態參數給ECU，使其激活相應的故障碼閃爍。觀察故障顯示器發出的錯誤「閃碼」就可以了解當前發動機運行的哪個部件有問題，同時還可將故障碼存入內存。本實用新型脫離了繁雜的整車線束及電器件，快速區分故障出現在整車電控系統還是發動機電控系統。
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 優先權日2010年2月1日
發明者劉劍峰, 姜明月, 李顯達 申請人:東風朝陽柴油機有限責任公司