計算機輔助發動機電控系統診斷維修工藝研究

倪新，王吉忠，張云，高金

（青島理工大學汽車與交通學院，山東青島 266520）

計算機輔助發動機電控系統診斷維修工藝研究

倪新，王吉忠，張云，高金

（青島理工大學汽車與交通學院，山東青島 266520）

在發動機電控系統現有診斷維修工藝的基礎上，加入計算機輔助診斷程序，提出了一種新的發動機電控系統診斷維修工藝。以車載OBD系統為數據獲取途徑，以車載藍牙系統為數據傳輸手段，通過Labview編程建立了以上位機為平臺的計算機輔助診斷程序，以使發動機電控系統的診斷更加高效和準確、維修更加方便，并使有車人士隨時隨地了解和掌握車輛狀況。

汽車；發動機電控系統；計算機輔助診斷；Labview

近年來中國汽車行業快速發展，汽車越來越多地進入人們日常生活中，汽車的維修保養日顯突出和重要?，F代汽車大量采用電子技術、計算機技術、通信和控制技術，這使得汽車診斷維修內容和方式發生根本性變化，汽車故障診斷與維修變得更加復雜，對維修人員技能和素質的要求也越來越高。該文將計算機輔助診斷引入發動機電控系統診斷維修中，設計基于Labview的計算機輔助診斷程序，以改進發動機電控系統診斷工藝，擴展其可使用范圍。

1 發動機電控系統診斷維修方法

汽車發動機電控系統主要由電控單元（ECU）、傳感器和執行器組成。傳感器用于采集發動機工作時的各種信息并傳給ECU，ECU將傳感器傳來的各種信息進行分析，判斷發動機的運行狀態，然后通過各種執行器進行調整，以使汽車正常運行。

當電控系統出現故障時，發動機會出現轉速不穩、怠速過高、怠速不穩、加速不良、不定時熄火、行駛無力、燃油消耗量較大、回火或消聲器放炮等異?，F象。根據發動機的異常表現檢測、排查其電控系統故障時，通常是先檢查有關傳感器、連接器及配件，當檢查確認正常時，才能判定故障出在ECU本身。發動機電控系統故障診斷基本原則和方法分別見圖1、圖2。

現代汽車均有車載故障自診斷系統，目前已發展到第二代，即通用的OBD-Ⅱ系統。該系統由美國汽車工程師協會提出，它將汽車自診斷系統標準化（診斷測試模式、故障碼、診斷插座連接器、診斷工具掃描儀）。對于發動機電控系統，OBD-Ⅱ基于系統電路原理及各部件特性進行檢測診斷，并以故障碼的形式存儲故障信息，能及時發現故障和找出所在范圍，并以警告燈方式報警。OBD-Ⅱ模塊見圖3，其故障信息組成見表1。

圖1 發動機電控系統故障診斷基本原則

圖2 發動機電控系統故障診斷基本方法

圖3 OBD-Ⅱ模塊示意圖

表1 OBD-Ⅱ故障信息組成

2 計算機輔助診斷維修工藝

汽車專業維修人員利用解碼儀可讀取和解析車載電腦故障碼，鎖定電控系統故障部位，進而進行專業維修。這里采用將故障碼通過車載電腦的藍牙功能傳給便攜式計算機或手機，并通過在計算機或手機中編入相關診斷程序進行發動機電控系統故障診斷，以使診斷結果比OBD-II結果更加清晰明了，專業和非專業人員均能進行故障診斷分析，非專業人員能隨時掌握自己車輛的狀況。

在便攜式計算機（上位機）中基于Labview編寫電控系統診斷程序。上位機主要有兩個功能：一個是對汽車狀態參數的查詢，另一個是對故障碼的查詢。根據目前通用的OBD標準，查詢汽車狀態參數如車速、發動機負荷、水溫、節氣門開度、發動機轉速、蓄電池電壓需發送信號ATX02，查詢故障碼需發送信號ATX03。用ATX02、ATX03讀取的數據已經過運算，經串口返回的數據可直接顯示在軟件界面上，上位機不需經過復雜的運算，格式為逗號間隔。在上位機中，向藍牙OBD發送數據需通過VISA寫入（見圖4）。上位機中的藍牙OBD接收系統前面板見圖5。

圖4 VISA寫入圖

發送信號ATX02和ATX03的程序見圖6。發送程序主要用到IF語句，輸入為1時發送ATX02，輸入為零時發送ATX03，輸入項通過查詢輸入下拉列表選擇。選擇需要查詢的項目后，上位機發送數據ATX02（03）到OBD，藍牙OBD作出回應發送數據至上位機。在上位機中對目標字符串進行截取后即可得到有關行駛狀態參數，計算程序見圖7。主要是將字符串類型數據轉化為數值型，并在各種表盤中表示出來，這部分程序就會開始測試。對于故障碼查詢，相關過程同上，只是發送標志與處理字符串的方式不同。上位機運行后，選擇查詢數據，得到的結果見圖8。

圖5 上位機前面板

圖6 發送信號的程序

圖7 行駛狀態參數計算部分框圖

圖8 運行中的藍牙OBD接收系統

對故障碼查詢，測試之后程序運行見圖9，左上角為顯示的故障碼。

圖9 測試之后的藍牙OBD接收系統

應用Labview編寫的汽車發動機電控系統診斷程序框圖見圖10。

圖10 汽車發動機電控系統診斷程序框圖

3 結語

在檢測發動機電控系統故障時，借助于計算機輔助功能可大大減少檢測維修難度。該文應用Labview編寫發動機電控系統診斷維修輔助程序，應用該程序可檢測發動機工作狀態，簡化發動機電控系統診斷工藝流程，提高故障診斷的準確率和工作效率，不僅便于駕駛人員隨時了解車輛狀況，而且便于專業維修人員快速完成故障診斷維修。

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U472.4

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2016-05-05