计算机辅助发动机电控系统诊断维修工艺研究

倪新，王吉忠，张云，高金

（青岛理工大学汽车与交通学院，山东青岛 266520）

计算机辅助发动机电控系统诊断维修工艺研究

倪新，王吉忠，张云，高金

（青岛理工大学汽车与交通学院，山东青岛 266520）

在发动机电控系统现有诊断维修工艺的基础上，加入计算机辅助诊断程序，提出了一种新的发动机电控系统诊断维修工艺。以车载OBD系统为数据获取途径，以车载蓝牙系统为数据传输手段，通过Labview编程建立了以上位机为平台的计算机辅助诊断程序，以使发动机电控系统的诊断更加高效和准确、维修更加方便，并使有车人士随时随地了解和掌握车辆状况。

汽车；发动机电控系统；计算机辅助诊断；Labview

近年来中国汽车行业快速发展，汽车越来越多地进入人们日常生活中，汽车的维修保养日显突出和重要。现代汽车大量采用电子技术、计算机技术、通信和控制技术，这使得汽车诊断维修内容和方式发生根本性变化，汽车故障诊断与维修变得更加复杂，对维修人员技能和素质的要求也越来越高。该文将计算机辅助诊断引入发动机电控系统诊断维修中，设计基于Labview的计算机辅助诊断程序，以改进发动机电控系统诊断工艺，扩展其可使用范围。

1 发动机电控系统诊断维修方法

汽车发动机电控系统主要由电控单元（ECU）、传感器和执行器组成。传感器用于采集发动机工作时的各种信息并传给ECU，ECU将传感器传来的各种信息进行分析，判断发动机的运行状态，然后通过各种执行器进行调整，以使汽车正常运行。

当电控系统出现故障时，发动机会出现转速不稳、怠速过高、怠速不稳、加速不良、不定时熄火、行驶无力、燃油消耗量较大、回火或消声器放炮等异常现象。根据发动机的异常表现检测、排查其电控系统故障时，通常是先检查有关传感器、连接器及配件，当检查确认正常时，才能判定故障出在ECU本身。发动机电控系统故障诊断基本原则和方法分别见图1、图2。

现代汽车均有车载故障自诊断系统，目前已发展到第二代，即通用的OBD-Ⅱ系统。该系统由美国汽车工程师协会提出，它将汽车自诊断系统标准化（诊断测试模式、故障码、诊断插座连接器、诊断工具扫描仪）。对于发动机电控系统，OBD-Ⅱ基于系统电路原理及各部件特性进行检测诊断，并以故障码的形式存储故障信息，能及时发现故障和找出所在范围，并以警告灯方式报警。OBD-Ⅱ模块见图3，其故障信息组成见表1。

图1 发动机电控系统故障诊断基本原则

图2 发动机电控系统故障诊断基本方法

图3 OBD-Ⅱ模块示意图

表1 OBD-Ⅱ故障信息组成

2 计算机辅助诊断维修工艺

汽车专业维修人员利用解码仪可读取和解析车载电脑故障码，锁定电控系统故障部位，进而进行专业维修。这里采用将故障码通过车载电脑的蓝牙功能传给便携式计算机或手机，并通过在计算机或手机中编入相关诊断程序进行发动机电控系统故障诊断，以使诊断结果比OBD-II结果更加清晰明了，专业和非专业人员均能进行故障诊断分析，非专业人员能随时掌握自己车辆的状况。

在便携式计算机（上位机）中基于Labview编写电控系统诊断程序。上位机主要有两个功能：一个是对汽车状态参数的查询，另一个是对故障码的查询。根据目前通用的OBD标准，查询汽车状态参数如车速、发动机负荷、水温、节气门开度、发动机转速、蓄电池电压需发送信号ATX02，查询故障码需发送信号ATX03。用ATX02、ATX03读取的数据已经过运算，经串口返回的数据可直接显示在软件界面上，上位机不需经过复杂的运算，格式为逗号间隔。在上位机中，向蓝牙OBD发送数据需通过VISA写入（见图4）。上位机中的蓝牙OBD接收系统前面板见图5。

图4 VISA写入图

发送信号ATX02和ATX03的程序见图6。发送程序主要用到IF语句，输入为1时发送ATX02，输入为零时发送ATX03，输入项通过查询输入下拉列表选择。选择需要查询的项目后，上位机发送数据ATX02（03）到OBD，蓝牙OBD作出回应发送数据至上位机。在上位机中对目标字符串进行截取后即可得到有关行驶状态参数，计算程序见图7。主要是将字符串类型数据转化为数值型，并在各种表盘中表示出来，这部分程序就会开始测试。对于故障码查询，相关过程同上，只是发送标志与处理字符串的方式不同。上位机运行后，选择查询数据，得到的结果见图8。

图5 上位机前面板

图6 发送信号的程序

图7 行驶状态参数计算部分框图

图8 运行中的蓝牙OBD接收系统

对故障码查询，测试之后程序运行见图9，左上角为显示的故障码。

图9 测试之后的蓝牙OBD接收系统

应用Labview编写的汽车发动机电控系统诊断程序框图见图10。

图10 汽车发动机电控系统诊断程序框图

3 结语

在检测发动机电控系统故障时，借助于计算机辅助功能可大大减少检测维修难度。该文应用Labview编写发动机电控系统诊断维修辅助程序，应用该程序可检测发动机工作状态，简化发动机电控系统诊断工艺流程，提高故障诊断的准确率和工作效率，不仅便于驾驶人员随时了解车辆状况，而且便于专业维修人员快速完成故障诊断维修。

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