專利名稱：電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器設計。
二、技術背景隨著當代柴油機技術的發(fā)展，電控柴油機產(chǎn)品已經(jīng)問世，并得到日益廣泛應用。對于電控柴油機與傳統(tǒng)柴油機的檢測與維修，存在非常大的差別。由于在電控柴油機上增加了許多電子電器部件，因此電控柴油機的檢測與維修需要專門的故障診斷系統(tǒng)才能實現(xiàn)。故障診斷系統(tǒng)的形式有許多種，最新的一種是采用在汽車發(fā)動機上安裝發(fā)動機控制器ECU(electronic control unit代碼ECU)，故障診斷系統(tǒng)軟件安裝在PC電腦中，發(fā)動機控制器ECU和PC電腦分別通過汽車標準通信線與硬件協(xié)議轉換器相聯(lián)，發(fā)動機控制器ECU與硬件協(xié)議轉換器之間遵循ISO 14230標準進行通信，PC電腦與硬件協(xié)議轉換器之間采用RS232標準通信接口。PC電腦通過硬件協(xié)議轉換器同電控柴油機的發(fā)動機控制器ECU進行通信，從而讀取電控柴油機的故障信息和診斷數(shù)據(jù)。這種形式簡潔、可靠、軟件升級方便。其中，關鍵技術是硬件協(xié)議轉換器設計。該硬件協(xié)議轉換器的功能主要有兩個一是通過轉換電路將汽車標準OBD協(xié)議(OBDonboard Diagnostic，隨車故障診斷)的K-line電平轉換為TTL電平的RS232標準；二是將汽車標準OBD協(xié)議的數(shù)據(jù)處理為可以通過RS232標準通信接口與電腦聯(lián)接，從而提供一種穩(wěn)定、可靠、方便、高效的協(xié)議轉換方法。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型采用由電阻，電容，三極管，比較器等電子元件，組成轉換電路，然后由汽車標準通信線和電平轉換，將發(fā)動機故障信號，通過電平的接收和發(fā)送，完成數(shù)據(jù)處理，輸入PC電腦，從而實現(xiàn)對發(fā)動機故障的檢測。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器，協(xié)議轉換器的轉換電路一端通過符合ISO14230標準通信協(xié)議的K-line與發(fā)動機控制器聯(lián)接，另一端通過信號輸入第一比較器N1，經(jīng)電平轉換為電平接收端信號，然后進入第二比較器N2，通過三極管T1整形轉換成符合ISO 14230標準通信協(xié)議的K-line，經(jīng)單片機和電平轉換將汽車標準OBD協(xié)議的數(shù)據(jù)處理為可以通過RS232標準通信接口與PC電腦聯(lián)接。
上述的電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器，轉換電路由電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電容C1，三極管T1，比較器N1，比較器N2，穩(wěn)壓模塊，單片機和電平轉換組成，電阻R1、電阻R2和電阻R3串聯(lián)接地，電阻R1與電阻R4、電容C1、電阻R6并聯(lián)，電阻R6與三極管T1、第二比較器N2串聯(lián)，電阻R4與電阻R5、電阻R7并聯(lián)，第一比較器N1的負極和第二比較器N2的正極與電阻R3并聯(lián)，第一比較器N1的正極與電阻R4、電阻R5和電阻R7并聯(lián)，穩(wěn)壓模塊分別與第一比較器N1和第二比較器N2并聯(lián)，第一比較器N1和第二比較器N2與單片機并聯(lián)。
通過汽車標準通信線和電平轉換，就可方便、準確地將發(fā)動機故障信號由轉換電路，經(jīng)電平接收和發(fā)送，將發(fā)動機故障信息由PC電腦完成數(shù)據(jù)處理，從而實現(xiàn)對發(fā)動機故障檢測和維修。
四

圖1是電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器示意圖。
圖中，1為汽車診斷接口，2為電源，3為電容C1，4為汽車標準通信線，5為穩(wěn)壓模塊，6為電阻R1，7為電阻R2，8為電阻R3，9為電阻R5，10為電阻R4，11為第一比較器N1，12為電平轉換，13為PC電腦，14為PC機發(fā)送端，15為PC機接收端，16為電平接收端，17為單片機，18為電平發(fā)送端，19為電阻R7，20為第二比較器N2，21為三級管T1，22為電阻R6。
五、最佳實施方式本實用新型的最佳實施方式由下列附圖給出。
參見圖1，電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器，與汽車連接的接口是汽車診斷接口(1)，與計算機連接的接口為PC電腦(13)。硬件協(xié)議轉換器的原始電壓來自汽車發(fā)動機蓄電池，通過接口電纜獲得的，經(jīng)穩(wěn)壓模塊(5)得到穩(wěn)定的工作電壓。協(xié)議轉換器的轉換電路一端通過符合ISO14230標準通信協(xié)議的K-line與發(fā)動機控制器ECU(electronic control unit代碼ECU)聯(lián)接，另一端通過將符合汽車標準OBD協(xié)議的數(shù)據(jù)輸入第一比較器N1(11)，經(jīng)電平轉換(12)轉換為電平接收端信號，然后進入第二比較器N2(20)，通過三極管T1(21)整形轉換成符合ISO 14230標準通信協(xié)議的K-line，經(jīng)單片機(17)和電平轉換(12)將數(shù)據(jù)處理為可以通過RS232標準通信接口與PC電腦(13)聯(lián)接。轉換電路由電阻R1(6)，電阻R2(7)，電阻R3(8)，電阻R4(10)，電阻R5(9)，電阻R6(22)，電阻R7(19)，電容C1(3)，三極管T1(21)，第一比較器N1(11)，第二比較器N2(20)，穩(wěn)壓模塊(5)，單片機(17)和電平轉換(12)組成。電阻R1(6)、電阻R2(7)和電阻R3(8)串聯(lián)接地，電阻R1(6)與電阻R4(10)、電容C1(3)、電阻R6(22)并聯(lián)，電阻R6(22)與三極管T1(21)、第二比較器N2(20)串聯(lián)，電阻R4(10)與電阻R5(9)、電阻R7(19)并聯(lián)，第一比較器N1(11)的負極和第二比較器N2(20)的正極與電阻R3(8)并聯(lián)，第一比較器N1(11)的正極與電阻R4(10)、電阻R5(9)和電阻R7(19)并聯(lián)，穩(wěn)壓模塊(5)分別與第一比較器N1(11)和第二比較器N2(20)并聯(lián)，第一比較器N1(11)和第二比較器N2(20)與單片機(17)聯(lián)接，經(jīng)電平轉換(12)轉換成電平接收端(16)和電平發(fā)送端(18)，與PC電腦(13)的PC機發(fā)送端(14)和PC機接收端(15)聯(lián)接。轉換電路將汽車標準OBD協(xié)議的K_line電平轉換(12)為TTL電平接收端(16)(RXD-TTL)和電平發(fā)送端(18)(TXD-TTL)的具體方法是，接收功能實現(xiàn)為K-line信號通過電阻R4(10)和電阻R7(19)分壓，進入第一比較器N1(11)轉化為TTL電平信號，發(fā)送功能實現(xiàn)為從單片機(17)發(fā)出的信號通過電平發(fā)送端(18)(TXD-TTL)，進入第二比較器N2(20)再通過三極管T1(21)整形轉換為K-line信號輸出。汽車標準OBD協(xié)議通過單片機(17)處理后通過RS232傳輸給PC電腦(13)。其中TTL電平接收端(16)(RXD-TTL)為與PC電腦(13)連接RS232的PC機接收端(15)，電平發(fā)送端(18)(TXD-TTL)為與PC電腦(13)連接RS232的PC機發(fā)送端(14)。單片機(17)采用標準芯片。由于硬件協(xié)議轉換器的電源(2)從汽車獲得，而且轉換電路設計能夠實現(xiàn)汽車電源(2)較寬的電壓范圍，可以滿足從+9V到+32V的范圍，因此能夠同時滿足配備+12V或+24V電瓶電源的汽車的要求。本硬件協(xié)議轉換器提供了一種高效、可靠的通信協(xié)議，而且協(xié)議轉換具有判錯容錯功能，工作十分可靠。
權利要求1.一種電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器，其特征在于協(xié)議轉換器的轉換電路一端通過符合ISO14230標準通信協(xié)議的K-line與發(fā)動機控制器聯(lián)接，另一端通過信號輸入第一比較器N1，經(jīng)電平轉換為電平接收端信號，然后進入第二比較器N2，通過三極管T1整形轉換成符合ISO14230標準通信協(xié)議的K-line，經(jīng)單片機和電平轉換將汽車標準OBD協(xié)議的數(shù)據(jù)處理為可以通過RS232標準通信接口與PC電腦聯(lián)接。
2.根據(jù)權利要求1所述的電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器，其特征在于轉換電路由電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電容C1，三極管T1，比較器N1，比較器N2，穩(wěn)壓模塊，單片機和電平轉換組成，電阻R1、電阻R2和電阻R3串聯(lián)接地，電阻R1與電阻R4、電容C1、電阻R6并聯(lián)，電阻R6與三極管T1、第二比較器N2串聯(lián)，電阻R4與電阻R5、電阻R7并聯(lián)，第一比較器N1的負極和第二比較器N2的正極與電阻R3并聯(lián)，第一比較器N1的正極與電阻R4、電阻R5和電阻R7并聯(lián)，穩(wěn)壓模塊分別與第一比較器N1和第二比較器N2并聯(lián)，第一比較器N1和第二比較器N2與單片機并聯(lián)。
專利摘要本實用新型涉及電控柴油機故障診斷系統(tǒng)硬件協(xié)議轉換器的設計。協(xié)議轉換器的轉換電路由電阻，電容，三極管，比較器，穩(wěn)壓模塊，單片機和電平轉換組成，轉換電路一端通過符合ISO14230標準通信協(xié)議的K－line與發(fā)動機控制器聯(lián)接，另一端通過RS232標準通信接口與PC電腦聯(lián)接。由于該硬件協(xié)議轉換器的轉換電路將符合ISO14230標準通信協(xié)議的K－line經(jīng)過電平轉換，通過單片機將數(shù)據(jù)處理為可以通過RS232標準通信接口傳輸給PC電腦，從而提供了一種高效、可靠的通信協(xié)議轉換，工作十分可靠。
文檔編號G06F13/42GK2919370SQ20062004024
公開日2007年7月4日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權日2006年3月16日
發(fā)明者常久鵬 申請人:上海柴油機股份有限公司