專利名稱：車輛故障診斷裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛故障診斷裝置，尤其是一種可以快速地對各種不同類型的車輛控制器進行故障診斷的車輛故障診斷裝置。
背景技術：
目前，同一車輛的相同系統(tǒng)往往會有不同的系統(tǒng)供應商，而不同的系統(tǒng)供應商提供的診斷協(xié)議均不能通用。例如型號為LF620的汽車，其電噴系統(tǒng)可能配置福爾德或者陽光泰克系統(tǒng)，而其ABS系統(tǒng)則可能配置萬向或者常青系統(tǒng)，這幾家系統(tǒng)供應商的診斷軟件不能通用。在售后維修時，維修人員會面臨相當大的困惑，因為維修人員首先必須清楚該汽車的配置系統(tǒng)供應商(即具體型號)，才能選擇對應的診斷軟件對車輛控制器進行故障診斷。此外，傳統(tǒng)的車輛故障診斷儀通常為手持式故障診斷儀，此種診斷儀由控制芯片、觸摸式顯示屏和存儲器等組成。用戶在使用手持式故障診斷儀時必須首先選擇車輛控制器的類型，診斷儀再加載相應的診斷程序進行診斷，因此診斷儀的響應速度較慢且存在同時觀測數(shù)據(jù)量少，讀取故障碼功能單一的缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種車輛故障診斷裝置，其可以通過加密控制器根據(jù)車輛控制器的具體型號或者類型設置不同的連接通道，不必在每次選擇車輛控制器后加載相應的診斷程序，加快了診斷系統(tǒng)的響應速度，并且PC機診斷軟件診斷軟件與數(shù)據(jù)線連接時會進行加密認證，通過加密認證的方式，保證了數(shù)據(jù)讀取的安全性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種車輛故障診斷裝置，其特征在于包括數(shù)據(jù)線接口、K線電平轉(zhuǎn)換模塊組、數(shù)字控制模擬開關、USB控制器和USB接插件，其中所述數(shù)據(jù)線接口與所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組連接，所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中K線電平轉(zhuǎn)換模塊分別與所述數(shù)字控制模擬開關連接，所述加密控制器的使能信號輸出端、通道選擇信號輸出端分別連接所述數(shù)字控制模擬開關，所述USB控制器的數(shù)據(jù)接收端分別連接所述數(shù)字控制模擬開關、所述加密控制器，且數(shù)據(jù)發(fā)送端分別連接所述數(shù)字控制模擬開關、所述加密控制器；
所述數(shù)據(jù)線接口用于連接車輛診斷接口；
所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中K線電平轉(zhuǎn)換模塊均用于將K線電平轉(zhuǎn)換為串口邏輯電
平；
所述數(shù)字控制模擬開關用于接收所述加密控制器發(fā)送的使能信號和通道選擇信號，且根據(jù)所述使能信號和通道選擇信號設置相應的通道，使得所述USB控制器的數(shù)據(jù)接收端、數(shù)據(jù)發(fā)送端與所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中相應的K線電平轉(zhuǎn)換模塊連通；
所述加密控制器用于發(fā)送使能信號和通道選擇信號給所述數(shù)字控制模擬開關，控制所述數(shù)字控制模擬開關設置相應的選擇通道，且實現(xiàn)PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線之間的加密認證；
所述USB控制器用于控制USB通信協(xié)議，并且將所述串口邏輯電平轉(zhuǎn)換成USB邏輯電
平；
所述USB接插件用于連接PC機的USB插口。保護電路與所述數(shù)據(jù)線接口連接，用于過壓和電源反接保護。所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組選用4個K線電平轉(zhuǎn)換模塊，且所述數(shù)字控制模擬開關選用差分4通道數(shù)字控制模擬開關。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是
1、自動檢測數(shù)據(jù)線是否與PC機診斷軟件建立連接；
2、PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線連接時會進行加密認證，通過加密認證的方式，保證了數(shù)據(jù)讀取的安全性；
3、通過加密控制器根據(jù)車輛控制器的具體型號或者類型設置不同的連接通道，不必在每次選擇車輛控制器后加載相應的診斷程序，加快了診斷系統(tǒng)的響應速度；
4、針對操作人員不清楚車輛控制器的具體型號的情況，可以根據(jù)車輛控制器的類型自動判斷其具體型號，同時避免了因操作人員選錯車輛控制器的具體型號而帶來的誤診斷；
5、在PC機診斷軟件與車輛控制器建立聯(lián)機后，用戶可以選擇自動數(shù)據(jù)采集，PC機診斷軟件依次讀取車輛控制器的標識信息、故障信息以及數(shù)據(jù)流信息，并且將其等自動按順序保存至數(shù)據(jù)文件中，車輛維修人員可以將此數(shù)據(jù)文件發(fā)送給技術支持人員，由技術支持人員對其進行分析，從而提高了解決問題的能力和效率；
6、PC機診斷軟件讀取車輛控制器的故障信息時，故障信息顯示出每個故障代碼的具體含義，故障對應零件與車輛控制器的引腳連接關系，以及故障排除方法、故障零部件的規(guī)格參數(shù)，從而提高了車輛維修人員排查車輛控制器故障的能力。
本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是本發(fā)明中該車輛故障診斷裝置的電路原理圖2是本發(fā)明的第一實施例中4路K線電平轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；圖3是本發(fā)明的第一實施例中數(shù)據(jù)線接口和保護電路的電路圖；圖4是本發(fā)明的第一實施例中數(shù)字控制模擬開關、加密控制器、USB控制器以及USB接插件的電路圖5是本發(fā)明中該車輛故障診斷方法的流程圖6是本發(fā)明中PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線連接以及加密認證過程的流程圖；圖7是本發(fā)明中通道設置過程的流程圖；圖8是本發(fā)明中PC機診斷軟件與車輛控制器聯(lián)機過程的流程圖。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘
4述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖1所示，該車輛故障診斷裝置由數(shù)據(jù)線接口、K線電平轉(zhuǎn)換模塊組、數(shù)字控制模擬開關、保護電路、加密控制器、USB控制器和USB接插件組成，其中該數(shù)據(jù)線接口連接K線電平轉(zhuǎn)換模塊組、保護電路，K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中各K線電平轉(zhuǎn)換模塊分別連接數(shù)字控制模擬開關，加密控制器的使能信號輸出端、通道選擇信號輸出端分別連接數(shù)字控制模擬開關，USB控制器的數(shù)據(jù)接收端RXD分別與加密控制器、數(shù)字控制模擬開關連接，數(shù)據(jù)發(fā)送端T)(D分別與加密控制器、數(shù)字控制模擬開關連接。數(shù)據(jù)線接口用于連接車輛診斷接口 ；K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中K線電平轉(zhuǎn)換模塊用于將K線電平轉(zhuǎn)換為串口邏輯電平；數(shù)字控制模擬開關用于接收加密控制器發(fā)送的使能信號和通道選擇信號，且根據(jù)該使能信號和通道選擇信號設置相應的選擇通道，使得USB控制器的數(shù)據(jù)接收端RXD、數(shù)據(jù)發(fā)送端T)(D與該K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中相應的K線電平轉(zhuǎn)換模塊連通；加密控制器用于發(fā)送使能信號和通道選擇信號給數(shù)字控制模擬開關，控制數(shù)字控制模擬開關設置相應的選擇通道，且完成與PC機診斷軟件診斷軟件的加密對比，只有在加密控制器的計算結(jié)果與PC機診斷軟件診斷軟件的計算結(jié)果相同時才能正常工作，否則處于鎖定狀態(tài)，即實現(xiàn)了 PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線之間的加密認證；USB控制器用于控制USB通信協(xié)議，并且將串口邏輯電平轉(zhuǎn)換成USB邏輯電平；USB接插件用于連接PC機的USB插在本發(fā)明的一個實施例中，K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中選用4個K線電平轉(zhuǎn)換模塊，即本實施例中存在四個可供選擇的通道。如圖2 4所示，數(shù)據(jù)線接口 J2的端口 1、端口 2、端口 3分別用于連接車輛診斷接口，端口 4、端口 5接地，端口 7、端口 9、端口 12、端口 13分別連接4路K線電平轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，即K線電平轉(zhuǎn)換模塊Ul的K_A端口、K線電平轉(zhuǎn)換模塊U2的K_B端口、K線電平轉(zhuǎn)換模塊U3的K_C端口、K線電平轉(zhuǎn)換模塊U4的K_D端口。數(shù)據(jù)線接口的VBAT端口與接地的穩(wěn)壓二極管Zl連接，且通過正向的二極管Dl與電容Cl、電容C2的第一并聯(lián)節(jié)點連接，其中電容Cl、電容C2的第一并聯(lián)節(jié)點還連接各K線電平轉(zhuǎn)換模塊的VBB端口，且其第二并聯(lián)節(jié)點接地。本實施例中數(shù)字控制模擬開關選用型號4052的差分4通道數(shù)字控制模擬開關TO，其具有A、B兩個二進制輸入端口和一個INH輸入端口，其中A、B端口輸入用于控制通道選擇的通道選擇信號，INH端口輸入使能信號，當使能信號為“1”時，所有通道均截止。K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中K線電平轉(zhuǎn)換模塊Ul的RX_A端口、TX_A端口分別連接數(shù)字控制模擬開關TO的XO端口、YO端口，K線電平轉(zhuǎn)換模塊U2的RX_B端口、TX_B端口分別連接數(shù)字控制模擬開關TO的Xl端口、Yl端口，K線電平轉(zhuǎn)換模塊U3的RX_C端口、TX_C端口分別連接數(shù)字控制模擬開關U5的X2端口、Y2端口，K線電平轉(zhuǎn)換模塊U4的RX_D端口、TX_D端口分別連接數(shù)字控制模擬開關TO的X3端口 J3端口。數(shù)字控制模擬開關的INH輸入端口連接加密控制器U6的使能信號輸出端，且A、B輸入端口連接加密控制器TO的通道選擇信號輸入端。USB控制器U7的數(shù)據(jù)接收端RXD分別連接數(shù)字控制模擬開關的X端口以及加密控制器U6的數(shù)據(jù)發(fā)送端，且USB控制器U7的數(shù)據(jù)發(fā)送端T)(D分別連接數(shù)字控制模擬開關U5的Y端口以及加密控制器U6的數(shù)據(jù)接收端。如圖5所示，本發(fā)明中該車輛故障診斷方法由以下步驟組成。
步驟一、PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線建立連接，并且PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線之間進行加密認證，具體由以下步驟，如圖6所示
510、PC機診斷軟件自動檢測數(shù)據(jù)線是否與其連接，如果檢測到未連接則重復執(zhí)行檢測，如果檢測到已連接則初始化PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線之間的加密認證時間閥值；
511、PC機診斷軟件發(fā)送諸如8個字節(jié)的隨機數(shù)給加密控制器，加密控制器采用與PC機診斷軟件相同的加密算法對該隨機數(shù)進行加密計算，并且將計算結(jié)果輸出給PC機診斷軟件，PC機診斷軟件將該計算結(jié)果與其自身計算得出的結(jié)果進行對比，如果對比結(jié)果相等則表示通過加密認證，如果對比結(jié)果不相等則進一步判斷加密認證時間是否超過加密認證時間閥值，如果判定未超過加密認證時間閥值則重復執(zhí)行此步驟，如果判定超過加密認證時間閥值則表示加密認證未通過，PC機診斷軟件停止工作并且做出錯誤提示。通過加密認證的方式，保證了數(shù)據(jù)讀取的安全性。步驟二、在加密認證通過后PC機診斷軟件進入進入等待狀態(tài)，等待輸入操作命令，用戶輸入車輛控制器的具體型號或者類型，其中當用戶知道車輛控制器的具體型號時可以直接選擇此控制器，當用戶不知道車輛控制器的具體型號時，用戶只需要選擇車輛控制器的類型，諸如電噴系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)、變速箱控制器等，具體的型號由PC機診斷軟件自動判斷。步驟三、PC機診斷軟件與加密控制器進行通道設置，其由以下步驟組成，如圖7所示
530、PC機診斷軟件根據(jù)車輛控制器的具體型號或者類型計算K線選擇通道并且將故障計數(shù)器清零；
531、PC機診斷軟件發(fā)送相應的通道設置命令給加密控制器，加密控制器判斷通道設置命令是否正確，如果所述通道設置命令正確則發(fā)送正響應給所述PC機診斷軟件并且在所述正響應發(fā)送完成后向數(shù)字控制模擬開關輸入使能信號和通道選擇信號，設置相應的通道，在本發(fā)明的第一實施例中設置相應通道時將使能信號設置為邏輯低，并且數(shù)字控制模擬開關根據(jù)接收的通道選擇信號的不同邏輯電平來選擇不同的通道；
532、如果所述通道設置命令不正確，則所述加密控制器進一步判斷故障計數(shù)器的計數(shù)值是否> N 如果所述故障計數(shù)器的計數(shù)值> N則提示數(shù)據(jù)線通道設置錯誤，如果所述故障計數(shù)器的計數(shù)值<1則故障計數(shù)器加1且發(fā)送負響應給所述PC機診斷軟件，重復所述步驟S31 S32，其中N為大于1的整數(shù)，本發(fā)明中N的取值包括但不限于3次。通過設置不同的連接通道，不必在每次選擇車輛控制器后加載相應的診斷程序，加快了診斷系統(tǒng)的響應速度。步驟四、如圖8所示，PC機診斷軟件向所述車輛控制器發(fā)送聯(lián)機命令，判斷所述PC機診斷軟件與車輛控制器是否聯(lián)機成功如果所述PC機診斷軟件與車輛控制器聯(lián)機成功則進一步判斷在所述步驟S2中用戶輸入的車輛控制器的性質(zhì)，當用戶輸入車輛控制器的具體型號時，PC機診斷軟件與車輛控制器處于握手狀態(tài)，結(jié)束操作，當用戶輸入車輛控制器的類型時，PC機診斷軟件自動判斷車輛控制器的具體型號，結(jié)束操作；
如果所述PC機診斷軟件與車輛控制器聯(lián)機未成功則PC機診斷軟件輸出錯誤提示。其中，當用戶輸入車輛控制器的類型時，PC機診斷軟件自動判斷車輛控制器的具體型號的具體過程為PC機診斷軟件根據(jù)車輛控制器的不同類型，選擇不同的識別命令發(fā)送給車輛控制器，所述車輛控制器發(fā)送對應的響應數(shù)據(jù)給PC機診斷軟件，PC機診斷軟件根據(jù)所述響應數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)來判斷車輛控制器的具體型號，在PC機診斷軟件獲得車輛控制器的具體型號后結(jié)束操作。通過自動獲取車輛控制器的具體型號，可以解決了用戶不清楚具體型號的問題，并且避免了由于具體型號選擇錯誤而導致的誤診斷。步驟五、PC機診斷軟件根據(jù)用戶的操作命令讀取車輛控制器的標識信息、故障信息以及數(shù)據(jù)流信息。另外，在具體應用時該故障診斷系統(tǒng)還可以為車輛維修人員提供技術支持，提供了自動數(shù)據(jù)采集功能以便全面地分析和解決問題。如果用戶選擇自動數(shù)據(jù)采集，則PC機診斷軟件依次讀取車輛控制器的標識信息、故障信息以及數(shù)據(jù)流信息，并且將其等自動按順序保存至數(shù)據(jù)文件中。車輛維修人員可以將此數(shù)據(jù)文件發(fā)送給技術支持人員，技術支持人員對該數(shù)據(jù)進行分析，從而提高了解決問題的能力和效率。在PC機診斷軟件讀取車輛控制器的故障信息時，所述故障信息顯示出每個故障代碼的具體含義，故障對應零件與車輛控制器的引腳連接關系，以及故障排除方法、故障零部件的規(guī)格參數(shù)，從而提高了車輛維修人員排查車輛控制器故障的能力。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種車輛故障診斷裝置，其特征在于包括數(shù)據(jù)線接口、K線電平轉(zhuǎn)換模塊組、數(shù)字控制模擬開關、USB控制器和USB接插件，其中所述數(shù)據(jù)線接口與所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組連接，所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中K線電平轉(zhuǎn)換模塊分別與所述數(shù)字控制模擬開關連接，所述加密控制器的使能信號輸出端、通道選擇信號輸出端分別連接所述數(shù)字控制模擬開關，所述USB控制器的數(shù)據(jù)接收端分別連接所述數(shù)字控制模擬開關、所述加密控制器，且數(shù)據(jù)發(fā)送端分別連接所述數(shù)字控制模擬開關、所述加密控制器；所述數(shù)據(jù)線接口用于連接車輛診斷接口；所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中K線電平轉(zhuǎn)換模塊均用于將K線電平轉(zhuǎn)換為串口邏輯電平；所述數(shù)字控制模擬開關用于接收所述加密控制器發(fā)送的使能信號和通道選擇信號，且根據(jù)所述使能信號和通道選擇信號設置相應的通道，使得所述USB控制器的數(shù)據(jù)接收端、數(shù)據(jù)發(fā)送端與所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中相應的K線電平轉(zhuǎn)換模塊連通；所述加密控制器用于發(fā)送使能信號和通道選擇信號給所述數(shù)字控制模擬開關，控制所述數(shù)字控制模擬開關設置相應的選擇通道，且實現(xiàn)PC機診斷軟件與數(shù)據(jù)線之間的加密認證；所述USB控制器用于控制USB通信協(xié)議，并且將所述串口邏輯電平轉(zhuǎn)換成USB邏輯電平；所述USB接插件用于連接PC機的USB插口。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛故障診斷裝置，其特征在于保護電路與所述數(shù)據(jù)線接口連接，用于過壓和電源反接保護。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛故障診斷裝置，其特征在于所述K線電平轉(zhuǎn)換模塊組選用4個K線電平轉(zhuǎn)換模塊，且所述數(shù)字控制模擬開關選用差分4通道數(shù)字控制模擬開關。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛故障診斷裝置，屬于車輛故障診斷領域。該車輛故障診斷裝置中數(shù)據(jù)線接口與K線電平轉(zhuǎn)換模塊組連接，K線電平轉(zhuǎn)換模塊組中K線電平轉(zhuǎn)換模塊分別與數(shù)字控制模擬開關連接，加密控制器的使能信號輸出端、通道選擇信號輸出端分別連接數(shù)字控制模擬開關，USB控制器的數(shù)據(jù)接收端分別連接數(shù)字控制模擬開關、加密控制器，且數(shù)據(jù)發(fā)送端分別連接數(shù)字控制模擬開關、加密控制器。本發(fā)明通過加密認證的方式，保證了數(shù)據(jù)讀取的安全性；通過設置不同的連接通道，加快了診斷系統(tǒng)的響應速度；并且具有車輛控制器的具體型號自動判斷、數(shù)據(jù)自動采集的功能，提高了解決故障的能力和效率。
文檔編號G05B23/02GK102385382SQ201110328349
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權日2011年10月24日
發(fā)明者羅永國 申請人:力帆實業(yè)(集團)股份有限公司