基于的汽车故障诊断仪的研制

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一种汽车故障诊断仪[实用新型专利]

专利名称：一种汽车故障诊断仪专利类型：实用新型专利
发明人：王涛,董仲举
申请号：CN201720550815.6申请日：20170517
公开号：CN207099167U
公开日：
20180313
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开一种汽车故障诊断仪，包括壳体、设置于所述壳体内的控制电路板以及设置于所述控制电路板上的微控制器，壳体内设有分别与所述微控制器电连接的视频输入电路、显示电路、音频输入电路，视频输入电路连接至少一个摄像头；所述显示电路连接LED触摸显示屏；所述音频输入电路连接至少一个麦克风；壳体的底部设有用于放置数据线和连接器的第一凹槽；壳体上还设有数据采集端口，其通过数据线与连接器相连，所述连接器与故障汽车的控制系统相连；所述壳体的显示屏处设置有卷帘防护装置。

本实用新型的汽车故障诊断仪，结构设计合理，布局紧凑，便于随身携带，并能在线查询技术方案、和专家进行实时视频通话交流，大大提高了维修效率。

申请人：深圳市正德友邦科技有限公司
地址：518101 广东省深圳市宝安区新安街道28区创业二路西侧(宝安新一代信息技术产业园)F座3层
国籍：CN
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一款新型的汽车故障诊断仪的设计

终端及手机应用遥蓝牙故障诊断终端通过汽车 OBD-II 口与车辆通信袁并通过蓝牙
模块渊Bluetooth袁简称 BT冤和智能手机通信遥所以通过本蓝牙故障诊断系统袁即可实现用手机对汽车进行故障诊断和车辆状态监测遥其中袁完成诊断模块和车辆的数据交互袁是该系统中最重要的方面遥系统符合 ISO15765 诊断规范及 OBD-II 标准遥其中 OBD-II 标准是为了解决汽车对外的通讯协议和通讯接口的统一问题袁美国汽车工程师协会渊SAE冤在 1993 年制订的遥
端子
作用
端子
作用
1
厂家定义渊通常定义为低速 CANH冤
9
厂家定义渊通常定义为低速 CANL冤
2
SAE J1850 总线正
10Байду номын сангаас
SAE J1850 总线负
3
厂家定义
11
厂家定义
4
车身地
12
厂家定义
5
信号地
13
厂家定义
6 ISO 15765-4 定义的 CANH 14 ISO 15765-4 定义的 CANL
作者简介院谢钰敏渊1985要冤袁女袁硕士研究生袁主要从事车联网及汽车电子控制单元的开发遥
62 科技视界 Science & Technology Vision
3冤CAN 总线任务
Science & Technology Vision
科技视界
码的数目及对应故障码的信息遥还可以根据诊断信息生成诊断报告袁其中包括诊断的时间袁及对应的汽车状态参数等遥
7
K 线/L 线
15
K 线/L 线
8
厂家定义
16
电池正极
1.2 蓝牙故障诊断终端的设计 1.2.员蓝牙故障诊断终端的软件架构

基于智能手机的汽车故障诊断系统研究与开发

３２ＶＣ软件研究．Ｉ
接；另一个串口与蓝牙模块及ＵＢ模块连接：ＡＳＣＮ接口通过专用ＣＮ收发器与车载网络ＣＡＡＮ总线连接
ＶＩ件与ＳＥＪ５４ＡＩ数库紧密相连．Ｃ软Ａ２３Ｐ函
两者共同完成ＳＥＪ５４标准中的数据处理、链路Ａ２３
控制及流程控制。ＡＥＪ５４标准主要规定了Ｊ５４Ｓ２３２３
设备应当遵循的通信接口规范．并没有详细规定接
口内部的处理机制
由于手机平台的特殊性及蓝牙通信的延时特性［８定实时和定时的数据处理和链路控制应由］决ＶＩＣ完成．大量的数据运算由ＡＩ函数库完成．Ｐ同时
（Ａ、Ａ２１（Ｃ）１断协议。限于开发条ＣＮ）ＳＥＪ６０ＳＩｔ３等诊
件，系统只针对ＩＯ９４、Ｏ１２０４Ｋ２０）本Ｓ１１Ｉ４３－（ＷＰ００Ｓ
和ＩＯ１７５４（ＡＳ５６ — ＣＮ）这３种通信协议进行了研究．以本ＶＩ统的软硬件设计主要围绕这３种所Ｃ系
１
反馈数据．对ＥＵ反馈数据进行拆包处理．后并Ｃ最将数据发送到诊断应用模块５．诊断应用模块设计２
× ｏ０９ｍｓ１・６
（）４
诊断应用模块主要实现Ｋ２０ＷＰ００规定的应用层功能，故障码读取及清除、结帧读取、如冻数据流读取、ＣＥＵ动作测试、块信息读取等。诊断应用模模块通过发送请求指令从ＥＵ获得反馈报文．根据Ｃ并具体模块对报文的定义将数据报文解析为相关诊断信息，如故障码数目、障码代号等信息。故除此之外，

汽车故障诊断仪硬件系统的设计与实现

汽车故障诊断仪硬件系统的设计与实现作者：白光泽邢燕来源：《职业·下旬刊》 2015年第4期文/白光泽?邢?燕摘?要：本文介绍了汽车故障诊断仪及其作用，并阐述了其硬件系统构成及硬件实现。

关键词：汽车故障诊断仪硬件系统故障检测随着科技的发展，我国的汽车产业也得到了飞速发展，智能化系统在汽车中应用越来越广泛，它使汽车的动力性、经济性、安全性及可靠性等有了极大的提高，但同时也带来了相应的问题即汽车的复杂性、多样性使汽车维修的难度增加，如何快捷迅速的诊断和排除汽车故障，是目前汽车维修行业所面临的重大问题，也是车主们关心的重要问题。

而汽车故障诊断仪是解决这个问题的最好设备。

它通过仪器与车载故障自诊断系统配套使用的，可在汽车不解体的情况下，用仪器或设备测试汽车性能和故障参数，曲线或波形，自动分析和判断汽车的技术状况。

一、汽车故障诊断仪概述汽车故障诊断仪是一款专门针对汽车故障进行检测和诊断的专业仪器，主要用来对汽车故障进行诊断和定位，能实时检测和诊断车辆故障，并对车辆故障的解决方法提供帮助和建议，同时也能做车辆的日常检测，实时掌握车辆的状况和性能，是个人车友必备的一种车辆检测仪器。

诊断仪硬件可以通过各种转换接头与轿车的诊断接口连接，支持多种车型。

实时读取故障代码，各种运行参数。

通过上位机直接控制DDTI所连接设备的可控元件动作，以判断元件是否工作正常，也可以通过上位机直接控制DDTI对所连接的设备进行运行参数配置（需设备ECU能支持此功能），还可以做一些特殊车型的保养灯归零、怠速调整、胎压监测、节气门调整和防盗匹配等特殊功能。

二、汽车故障诊断仪硬件系统构成汽车故障诊断仪硬件系统主要包括与上位机的接口模块、诊断接口模块、中央处理单元及电源模块四个部分。

其中，电源模块是用来向上面的三个模块供电的，诊断接口模块是用来与车辆的诊断接口相连进行车辆检测和诊断的，上位机接口模块是用来和上位机进行数据传输的，中央处理单元是通过上位机接口和诊断接口将自己处理的数据传送给上位机和车辆。

车载故障诊断系统(OBD)研发建设方案(二)

车载故障诊断系统（OBD）研发建设方案一、实施背景随着中国汽车产业的快速发展，汽车电子诊断技术得到了广泛的应用。

车载故障诊断系统（OBD，On-Board Diagnostics）作为汽车电子诊断技术的重要组成部分，可以对汽车运行状态进行实时监测和故障诊断，为驾驶者提供及时、准确的车况信息，有助于保障行车安全。

近年来，中国政府对新能源汽车产业给予了高度关注，新能源汽车的推广和应用也成为了国家战略。

在此背景下，OBD 系统的研发和建设更显重要。

通过OBD系统，可以实时监控新能源汽车的能源消耗、排放状况等关键参数，为政策制定者提供数据支持，同时也有助于提高新能源汽车的安全性和可靠性。

二、工作原理OBD系统主要通过车辆通信接口与汽车电子控制单元（ECU）进行数据交换。

当车辆出现故障时，ECU会记录故障信息并存储，同时通过OBD接口将故障信息传输至外部设备。

驾驶员或维修人员可以通过OBD设备读取故障信息，快速定位并修复故障。

此外，OBD系统还具备远程通信功能。

当车辆发生故障时，OBD设备可以自动将故障信息发送至云端服务器。

维修人员可以通过手机APP或电脑客户端实时查看车辆故障信息，实现远程故障诊断和维修指导。

三、实施计划步骤1.技术研究与开发：成立专门的技术研发团队，进行OBD系统的硬件设计、软件开发和系统集成工作。

2.实验室测试与验证：在实验室环境中对OBD系统进行严格的测试和验证，确保系统的稳定性和可靠性。

3.实地试验与部署：选择典型车辆和实际运行环境进行实地试验，收集实际运行数据，对系统进行优化和改进。

4.标准化与认证：积极参与国家和行业标准制定工作，同时申请相关认证，如ISO 22901等。

5.产业化与推广：在完成上述步骤后，将OBD系统投入产业化生产，并进行大规模的市场推广和应用。

四、适用范围本方案所涉及的OBD系统适用于各类在用车辆，包括传统燃油车、电动汽车、混合动力汽车等。

同时，该系统也可应用于各类商用车和特种车辆，如物流车队、出租车公司、公共交通系统等。

一种多功能故障诊断仪系统的设计与实现

一种多功能故障诊断仪系统的设计与实现多功能故障诊断仪系统是现代汽车维护和维修领域必不可少的工具之一。

为满足汽车维修市场的需求，本文设计并实现了一种具有多种功能的故障诊断仪系统。

该系统具有以下特点：1.具有多种通信接口该故障诊断仪涵盖了多种通信接口，能够与多种车辆进行通信，包括汽油车、柴油车、电动车等。

同时，还支持多种传输协议，如CAN、K-Line、J1850等。

2.实时数据显示该系统具有实时数据显示功能，可以实时获取车辆各个传感器的数据，包括车速、转速、水温等，同时可以显示当下车辆的工作状态。

该功能可以方便维修人员快速发现故障并进行处理。

3.故障码检测与清除该系统支持故障码检测与清除功能，可以迅速发现并定位故障问题。

如果故障码可消除，则可进行清除，帮助车主修复故障。

4.在线升级该系统具有在线升级功能，可以保证系统始终处于最新版本。

系统固件更新通常都可以通过故障诊断仪系统进行自动更新，并且可以保证数据的安全性和可靠性。

5.可自定义功能该系统可以根据客户需求个性化定制，添加一些其他功能，如钥匙编程、油门逐步响应值重置、重置自适应学习等。

6.结构紧凑本系统采用模块化设计，结构紧凑，方便携带和操作。

同时，系统使用高质量的材料进行制造，并且通过专业的防水和防震技术来提高产品的耐用性和准确性。

总之，本文所设计与实现的该多功能故障诊断仪系统是一款集成度高、操作简单、功能多样的产品，可以为汽车维护市场提供更好的服务。

为了实现本系统的设计与实现，我们首先进行了市场调研并了解了客户的需求，针对性地开发出了这款可以同时适用于不同车型的故障诊断仪。

我们还对系统硬件进行了精心设计，采用质量可靠的元器件，确保系统的长期稳定性和精度。

在软件方面，我们采用了图形用户界面（GUI）设计，使得用户可以更加方便地进行操作。

同时，我们还研发了一套智能算法，可以帮助用户快速定位和解决问题，以便更好地解决故障问题。

该系统还采用了数据存储技术，能够保存历史数据和故障记录。

毕业设计论文：汽车发动机故障诊断仪的设计与实现

摘要随着电控燃油喷射技术的发展和维修认识水平的不断提高，现代轿车中在对装有电控燃油喷射发动机的汽车进行维修时,使用故障诊断仪对发动机电控单元（ECU）进行检测，并根据ECU存储的故障代码进行检修,大多数能判明故障可能发生的原因和部位,会给维修人员的工作带来很大的方便。

然而，在对汽车维修时，若仅仅靠故障代码寻找故障,往往会出现判断上的失误。

实际上，故障代码仅仅是ECU认可的一个是或否的界定结论，不一定是汽车真正的故障部位，因此，在对汽车进行维修时应综合分析判断,结合汽车故障的现象来寻找故障部位。

并且有很多故障是不被ECU所记录的，也就不会有故障代码输出，遇到这种情况时，最为可行的办法就是使用故障诊断仪进行数据流的检测,研究发动机静态或动态数据状况,从而找出故障所在。

关键词:电控发动机,电控系统，故障诊断，解决方法AbstractAs electronic fuel—injected technology development and maintenance knowledge level unceasing enhancement, the modern cars in to equipped with electronic fuel-injected engine car maintenance, using malfunction diagnosis machine of engine control unit (ECU）for testing, and according to the ECU storage failure code overhaul, most can determine possible fault and the reason of place，can give the maintenance personnel work bring great convenience。

汽车发动机ECU故障检测仪的研究与开发

2.2模拟信号输入的ECU动态检测法特点分析
⒈模拟信号输入的ECU动态检测法
用信号发生器、电位器等模拟发动机电子控制系统各传感器信号，并输入ECU，利用示波器、电压表等检测ECU各输出端子的电压值和电压波形，将测得的结果与正常值进行比较来判断ECU是否正常。也可以用数据采集卡将ECU各输出端子的数据输入单片机，由计算机进行分析比较后，通过显示器直接显示ECU故障与否的诊断结果。
3.2发动机ECU故障检测仪的技术关键
为使检测仪具有通用性，就必须解决好如下问题。
⒈不同脉冲电压信号的模拟
发动机电子控制系统中，发动机转速与曲轴位置传感器、卡门涡旋式流量传感器等产生的是脉冲式电压信号。在不同型号的电控发动机上，传感器的类型不输入电路也会有所不同。因此，提供脉冲信号的应该是多功能信号发生器，可根据具体的ECU型号选择所需的电压脉冲形式。
⒉电压检测法
电压检测法是通过检测ECU相关的传感器电源端子的电压，根据这些被检测端子有无电压，或测得的电压是否在正常的范围之内来判断ECU是否有故障。
在ECU的电源正常情况下，如果检测到ECU的传感器电源端子无电压或电压不正常，则可准确地判断为ECU有故障。但是，如果检测结果为各端子的电压均正常，则还不能确认ECU无故障，通常还需要用替换法来确认ECU是否有故障，这是电压检测法的最大不足。
⒉ECU动态检测法的特点
采用模拟信号输入的ECU动态检测法，由于将各传感器的模拟信号输入ECU，使ECU处在模拟的工作环境下，这样，就将ECU以外的故障可能因素均排除在外，因此，根据ECU各输出端的动态信号来判断ECU是否有故障，具有极高的准确性。此外，模拟信号输入的ECU动态检测法是直接故障诊断，其故障诊断的效率高。如果是用计算机处理和显示故障诊断结果，则ECU故障检测可更加快捷。

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５．１诊断仪系统结构的设计
一｝｝｝．，。、一｝
曰屹Ｊ１８月１１６０１俐幼，书
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峪０铭月１．６
从表中可以看Ｊ１８５０，ＩＳ０９１４１－２，ＫＷＰ２０００以及ＣＡＮ协议之间的差别在于他们物理层和数据链路层定义的不同。但是所有协议在应用层部分统一于ＳＡＥＪ１９７９，这为我们自己设计故障
诊断仪提供了便利。
图１ＯＢＤ２ｔｏＲＳ－２３２接口电路板原理图
１我们仅以Ｊ８５０ＶＰＭ协议为例，给出如下的电路原理图。如果需要支持其他诊断协议，则需要将协议所用到的诊断插脚与单
片机的空闲Ｉ／０接口相连，并编写对应的程序支持。下边是接口电路板固件程序的简化流程图：
《自动化技术与应用》２００７年第２６卷第６期
仪器仪表与检测技术
ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
基于ＯＢＤＩ的汽车故障诊断仪的研制
王Ａ文
上海交通大学信息检测技术与仪器系，上海２０００３０
１引言
ＯＢＤＩ是车载诊断系统（Ｏｎ－ＢｏａｒｄＤｉａｇｎｏｓｔｉｃｓｙｓｔｅｍｓＩ）的缩写，它是一个复杂的自我诊断系统。此系统的作用是在车辆尾气扫撇超标或者出现故障时，点亮故障指示灯（ＭＩＬ）向驾
收稿日期：２００５－１２－３０６２｝殆打ＩＩＣＰ％ＯｆＡｋｆ１ＥＩｂＷ＆人刘ｉＣ｝
定，与ＥＣＵｓ进行通讯，获取保存的故障代码和其他信息。
仪器仪表与检测技术
ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
一
份０怕侧１＿Ｒ
ＩＳＯ协洲比闷
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白门口咤娜．句．娜口心切．匀
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门０１５口１－５
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助ＥＪ１８７８Ｉ
１６０怕口１．６
根据ＯＳＩ参考模型（开放系统互连参考模型），上述几个协议定义的范围以及他们相互之间的联系如下表。
５．２ＯＢＤ２ｔｏＲＳ－２３２接口电路板的设计
“ 接口电路板，，的原理图如下图所示。为了方便以后对ＣＡＮ协议的兼容，单片机我们选择了带有ＣＡＮ控制器的５１核心单片机Ｔ８９Ｃ５１０００２。另夕以匕单片机支持在线编程，使用时也较方便。一方
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＯＢＤ－Ｉ，ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｏｎ－ｂｏａｒｄｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｐｒｏｖｉｄｅｓａｌｍｏｓｔｃｏｍｐｌｅｔｅｅｎｇｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｃｈａｓｓｉｓ，ｂｏｄｙａｎｄａｃｃｅｓｓｏｒｙｄｅｖｉｃｅｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋｏｆｔｈｅｃａｒ．ＴｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＯＢＤ１，ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆＯＢＤＩ一ｂａｓｅｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｃａｎｎｉｎｇＭｏｎｉｔｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＯＢＤ－Ｉ；ｏｎ－ｂｏａｒｄｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓｙｓｔｅｍｓ；ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｃａｎｎｉｎｇＭｏｎｉｔｏｒ
接口电路板”之间的数据通讯格式，在以后的设计工作中就不需
度调制）、ＳＡＥＪ１８５０ＶＰＭ（可变脉冲宽度调制）、ＩＳ０９１４１－２，ＩＳ０１４２３０（ＫＷＰ２０００）、ＩＳ０１５７６５－４／ＳＡＥＪ２４８０（ＣＡＮ）．了解这几个常用诊断协议定义的范围，以及他们之间的关系
代码形式存人存储器。进行故障诊断时，诊断仪按照诊断协议的规
１９９６年，美国汽车工程师协会ＳＡＥ、美国环保署ＥＰＡ、加州
空气资源委员会ＣＡＲＢ协调提出了ＯＢＤＩ的系列标准。相对于
第一代ＯＢＤ系统，ＯＢＤＩ系统的优越性体现在：１．采用统一的数
目前ＯＢＤＩ常用的通讯协议有：ＳＡＥＪ１８５０ＰＷＭ来说，由于不涉及物理层和链路层的
具体内容，只要我们定义了 ‘ ｀ＰＣ机软件” 和‘ ｀ＯＢＤ２ｔｏＲＳ－２３２
《自动化技术与应用》２００７年第２６卷第６期
４ＯＢＤＩ的诊断协议
在诊断仪与ＯＢＤＩ系统实现通讯的过程中，必须遵循一些
１．使用ＰＣ机作为交互界面，大大减少了系统的复杂程度，
方便了诊断仪的设计和调试；
规则，以便通讯能够正常进行，并且不会干扰ＯＢＤＩ系统内部的网络通讯。这些规则就是ＯＢＤＩ的诊断协议。
摘
要：文章简单介绍了ＯＢＤＩ的产生背景、作用及其工作原理。然后着重介绍了目前ＯＢＤＩ常用的诊断协议，以及他们之间的
关系。最后叙述了ＯＢＤＩ诊断仪的作用，并给出了设计与ＯＢＤＩ兼容的汽车诊断仪的方案。
关键词：ＯＢＤＩ；汽车故障诊断；诊断协议：故障诊断仪中图分类号：ＴＰ２７７文献标识码：Ｂ文章编号：１００３一７２４１（２００７）０７－００６２－０３
对于我们自己开发与ＯＢＤＩ系统兼容的诊断仪是非常重要的。
要再对 ‘ ｀ＰＣ机软件”进行改动；
３．方便了诊断仪的升级。如果需要增加诊断仪支持的ＯＢＤ
Ｉ诊断协议种类，我们只需要在 “ 接口板”中增加对应的连线和固件程序而不需要改动 “ ＰＣ机软件” 。
的ＯＢＤ系统用以控制发动机功能和诊断故障。最初各汽车制造商生产的汽车所配置的ＯＢＤ系统没有统一的标准，其故障诊断连
接插座、故障代码、通讯协议等都各不相同，给车辆的故障诊断
和维修带来了诸多不便。
ＯＢＤＩ由各控制系统的ＥＣＵ，各个传感器，故障指示灯，诊断连接插座（ＤＬＣ），以及连接他们的汽车总线组成。系统的核心是各个ＥＣＵ。行驶过程中，ＥＣＵｓ通过汽车总线不断监控各种传感器、执行机构的输人信ａ。当检测到一个或多个故障信号．，并判断为故障后，将仪表面板上的故障指示灯ＭＩＬ点亮，并将故障信息以故障
现代汽车上的控制系统越来越多。各控制系统的核心ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ电控单元）之间通过汽车总线共享和交
流信息。
１９７０年起，美国环保署ＥＰＡ公布了一系列规章，以控制车辆尾气排放。为了达到这些规章的要求，各大汽车生产商都开发了自己
ＯＢＤＩ一ＢａｓｅｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｃａｎｎｉｎｇＭｏｎｉｔｏｒ
ＷＡＮＧＸｉａｎ－ｗｅｎ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｅｓａｕｒｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＳｈａｎｇｈａｉＴｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｙｔ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００３０，ｃｈｉｎａ）
断检测。
维修人员可以读出ＯＢＤＩ系统保存的故障代码及其他车辆信息。
通过检索故障代码表通常可以迅速判断出故障的位置，为诊断故障节约大量的人力物力。
２ＯＢＤ１１诞生的背景及其作用
ＯＢＤ系统诞生的最初目的是为了控制汽车尾气的排放。从
３ＯＢＤＩ系统的组成和工作原理
面，单片机通过串口驱动芯片ＭＡＸ２３２连俊五＇Ｃ机的串口；另一方面，单片机的ＩｉＤ口绍丈电习举换后，连接至车辆的（）ＢＤＩ诊断步蒯室。