CN216486126U - 车辆故障诊断装置及配置位阵列电路 - Google Patents

Abstract

一种配置位阵列电路，其特征在于，包括：接口、引脚配置阵列和信号收发器组，其中，所述接口包括多个引脚；所述引脚配置阵列包括多个配置位组，每个所述配置位组包括多个配置位，同一个所述配置位组中的每个所述配置位的其中一端与同一个所述引脚电连接；所述信号收发器组包括多个信号收发器，所述信号收发器包括至少一个用于接收和/或发送信号的信号收发端口，所述信号收发器组中的各个所述信号收发器的信号收发端口与每个所述配置位组中的各个所述配置位的另一端依次电连接；每个所述配置位在导通或断开状态之间切换，以控制信号是否在所述接口和所述信号收发器组之间传输。

Description

车辆故障诊断装置及配置位阵列电路

技术领域

本实用新型涉及车辆故障诊断技术领域，尤其是涉及一种车辆故障诊断装置、配置位阵列电路。

背景技术

车载自动诊断***(On Board Diagnostics，以下简称为OBD)是用于监控汽车是否产生故障或尾气超标的检测***，OBD的监控对象是传感器、执行器以及ECU(电控单元)本身，通过实时监测与排放相关的部件的工作信号，来判断汽车尾气排放是否超标，如果某些信号发生异常变化而出现排放超标的现象，ECU会判断这一信号相关的部件或电路出现故障，点亮故障指示灯并储存对应故障信息。在维修人员进行检修时，可以通过一车辆故障诊断装置从OBD的诊断口向OBD***读取故障信息或写入配置参数信息，该诊断口统一为16针引脚，一般装在方向盘下方的内饰板中。

在车辆故障诊断装置向OBD***进行读写操作时，需要根据OBD诊断协议与OBD***取得诊断通讯，如图1所示，所述车辆故障诊断装置通常包括有一接口、一信号收发器和一控制单元，所述接口与车辆的OBD诊断座的引脚连接，所述信号收发器用于接收所述接口上的电信号并进行处理后传送给所述控制单元。

当前市场上仍在使用的OBD诊断协议多达十数种，而现有技术中的车辆故障诊断装置通常支持使用一种诊断协议与车辆进行诊断和检测，给车辆诊断带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能够使用多种诊断协议对车辆进行的车辆故障诊断装置及配置位阵列电路。更进一步地，本实用新型还提出了一种车辆故障诊断装置的生产方法，其能够根据所要使用的诊断协议来配置不同的车辆故障诊断装置，使车辆故障诊断装置的生产、制造更能满足不同的诊断、测试需求。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种配置位阵列电路，其特征在于，包括：接口、引脚配置阵列和信号收发器组，其中，所述接口包括多个引脚；所述引脚配置阵列包括多个配置位组，每个所述配置位组包括多个配置位，同一个所述配置位组中的每个所述配置位的其中一端与同一个所述引脚电连接；所述信号收发器组包括多个信号收发器，所述信号收发器包括至少一个用于接收和/或发送信号的信号收发端口，所述信号收发器组中的各个所述信号收发器的信号收发端口与每个所述配置位组中的各个所述配置位的另一端依次电连接；每个所述配置位在导通或断开状态之间切换，以控制信号是否在所述接口和所述信号收发器组之间传输。

在本实用新型实施例的配置位阵列电路中，接口上的引脚通过引脚配置阵列与信号收发器组中的多个信号收发器连接，在引脚配置阵列上导通或断开任意一个或多个配置位，则可以实现不同的引脚与相应的信号收发器连接，则由不同引脚输入的符合不同车辆诊断协议的车辆信号，可以传输至相应的信号收发器；或者不同信号收发器输出的符合不同车辆诊断协议的车辆信号，可以传输至相应的引脚。由此，本实用新型实施例的配置位阵列电路可以支持使用多种不同诊断协议与车辆进行通信，能够对使用了不同诊断协议的不同车辆进行诊断和检测。

进一步地，还包括信道通断模组，所述信道通断模组在导通或断开状态之间切换，以控制信号是否在所述引脚配置阵列和所述信号收发器组之间传输。

进一步地，所述信道通断模组包括至少一个受控开关，所述信号收发器组的每一信号收发端口通过一个所述受控开关与所述引脚配置阵列电连接；或者所述信道通断模组包括至少一个双路受控开关，所述信号收发器组的每两个信号收发端口通过一个所述双路受控开关与引脚配置阵列电连接。

进一步地，还包括终端电阻加载模块，所述终端电阻加载模块连接于所述接口和所述引脚配置阵列之间；或所述终端电阻加载模块连接于所述引脚配置阵列和所述信号收发器组之间；所述终端电阻加载模块用于匹配信号传输阻抗

进一步地，所述终端电阻加载模块包括终端电阻开关和与所述终端电阻开关连接的多个终端电阻，所述终端电阻用于匹配信号传输阻抗，各个所述终端电阻还与各个所述信号收发器一一连接；所述终端电阻开关在导通或断开状态之间切换，以控制所述终端电阻的两端是否分别与所述信号收发器的两个信号收发端口连接，或控制所述终端电阻的两端是否分别与所述信号收发器对应连接的同一所述配置位组中两个所述配置位的另一端连接。

进一步地，还包括导通元件，所述导通元件连接在所述配置位的两端，以使与所述导通元件连接的配置位的两端导通

进一步地，所述导通元件是电阻或开关。

基于同一实用新型构思，本实用新型还提供一种车辆故障诊断装置，其特征在于，包括：控制单元；和如上述实施例所述的配置位阵列电路，所述配置位阵列电路中的所述信号收发器组与所述控制单元电连接。

附图说明

图1为现有技术的车辆故障诊断装置的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的车辆故障诊断装置的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的车辆故障诊断装置的结构示意图。

图4为本实用新型的车辆故障诊断装置的终端电阻选择模块的一个示例性电路原理图。

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的描述。

具体实施方式

本实用新型通过预先布置车辆故障诊断装置的接口上各引脚与信号收发器之间的线路，在使用中可以根据需求的OBD诊断协议对预先布置的线路进行连通配置，从而实现同一规格的诊断装置能与使用不同OBD诊断协议的OBD***进行诊断通讯。具体通过以下实施例进行说明。

请参阅图2，其为本实用新型的车辆故障诊断装置的结构示意图，该装置包括配置位阵列电路10和控制单元20，其中所述配置位阵列电路10上的接口11可与车辆OBD诊断座(图未示出)连接，以从车辆OBD诊断座获得电信号，或将配置位阵列电路10输出的电信号通过接口11传输至车辆OBD诊断座。另外，配置位阵列电路10中的信号收发器141还与控制单元20通信。信号收发器141可以向控制单元20输出信号，控制单元20也可以向信号收发器141输出信号。控制单元20包括但不限于MCU、MPU、DPU、CPU、ASIC等中的一种或任意多种的组合。

以下对配置位阵列电路10作进一步说明，配置位阵列电路10包括接口11、引脚配置阵列12、信道通断模组13和信号收发器组14，其中接口11设置有多个引脚。在进行车辆故障诊断时，该引脚与车辆OBD诊断座上的引脚连通。用户可根据所需要使用的不同诊断协议，导通或断开引脚配置阵列12上的相应配置位121，以实现不同的引脚与相应的信号收发器141连接，则由不同引脚输入的符合不同车辆诊断协议的车辆信号，可以传输至相应的信号收发器141；或者不同信号收发器141输出的符合不同车辆诊断协议的车辆信号，可以传输至相应的引脚。信道通断模组13在导通或断开状态之间切换，以控制信号是否在引脚配置阵列12和信号收发器组14之间传输。信号收发器组14根据其配置的诊断协议或通信协议对所接收的电信号进行处理后发送到接口11或控制单元20。

在本实施例中，每个信号收发器141包括至少一个用于接收和/或发送信号的信号收发端口142。可选地，每个信号收发器141的信号收发端口142为两个。具体地，信号收发器组14包括多个信号收发器141，每个信号收发器141可以内置能处理/接收/发送同一种符合诊断协议规范的信号的程序。或者各个信号收发器141内置有互不相同的程序以处理/接收/发送符合不同诊断协议规范的信号。在其他的实施例中，部分信号收发器141能处理/接收/发送同一种符合诊断协议规范的信号的程序，并且另一部分的信号收发器141内置有与其他的程序以处理/接收/发送符合其他诊断协议规范的信号。

信号收发器141在具体实施中可选包括但不限于高速can信号收发器、中速can信号收发器、低速/容错can信号收发器、中速can信号收发器、中速can信号收发器、中速can信号收发器、kwp协议收发器(ISO14230)、SAE J1708协议收发器、SAE J1850-PWM协议收发器、SAE J1850-VPW协议收发器、FlexRay协议收发器、SAE J2284协议收发器、ISO 9141Ford,UART Protocol协议收发器、ISO 9141-2,CARB UART Protocol协议收发器、DCL UART协议收发器、UBP协议收发器、DDL UART协议收发器、SCP协议收发器、SCI协议收发器、GeneralMotors(GM)8192协议收发器等。

引脚配置阵列12包括多个配置位组，每个配置位组包括多个配置位121。任一配置位组中的每一配置位121的一端共同与接口11的同一个引脚电连接，而且每一配置位121的另一端分别与信号收发器组14的一个信号收发端口142电连接。配置位121用于装设导通元件(图未示出)，装设导通元件后配置位121的两端导通。在具体实施中，导通元件可以选用电阻、开关等可以导通线路的电子元件。

信道通断模组13包括多个受控开关131，每一受控开关131控制一信号收发端口142与引脚配置阵列12之间的通断，受控开关131可以选用继电器、三极管开关、光耦等可受控制的开关元件，受控开关131的断开和闭合可由控制单元或其他如FPGA、寄存器、锁存器等控制元件进行控制。请参阅图3，其为另一实施例的中的车辆故障诊断装置的结构示意图，信道通断模组13包括多个双路受控开关132，任一双路受控开关132控制同时控制任一信号收发器141的其中两个信号收发端口142与引脚配置阵列12之间的通断，双路受控开关132可以选用双路继电器等可受控制的开关元件，双路受控开关132的断开和闭合可由控制单元或其他如FPGA、寄存器、锁存器等控制元件进行控制。

由于在与车辆的车载OBD***使用了特定的诊断协议，例如，可以为CAN总线协议。CAN总线协议是车辆OBD***与车辆故障诊断装置之间进行通信的协议，其规定CAN的物理层总线需要两个120Ω的终端电阻用于匹配信号传输阻抗，不然CAN总线无法建立连接，因此在一优选实施例中，配置位阵列电路还包括终端电阻加载模块15，终端电阻加载模块15连接于接口11和引脚配置阵列12之间，或终端电阻加载模块15连接于引脚配置阵列12和信号收发器组14之间，终端电阻加载模块15用于控制是否在信号收发器组14与接口11的引脚连接的线路上加载终端电阻以匹配信号传输阻抗。

请参阅图4，其为终端电阻加载模块15的一个示例性电路原理图，终端电阻加载模块15包括终端电阻开关151和至少一个终端电阻152，其中终端电阻开关151与终端电阻152电连接，终端电阻开关151用于控制终端电阻加载电路在导通或断开的状态之间切换。终端电阻152用于匹配信号传输阻抗。任一终端电阻加载电路的两端与任一信号收发器141的其中两个信号收发端口142电连接，以实现正常的CAN总线协议通信。在另一实施例中，每一终端电阻加载电路的两端与接口11的任意两个引脚依次电连接，以实现正常的CAN总线协议通信。当终端电阻开关151闭合时，终端电阻152加载到信号收发器141与接口11之间传输信号的线路上。

在本实用新型实施例中，终端电阻开关151包括多个子开关电路(图未示出)，每个子开关电路包括受控端和两个输入/输出端，每个子开关电路的受控端均可以接收由控制单元20或其他元件输出的控制信号。子开关电路的数量与信号收发器的数量相同。在具体实施中，终端电阻开关151可选用继电器、三极管开关或集成多个电控开关的芯片等可受控制的开关元件。

信号收发器141的两个信号收发端口142通过双路受控开关132与引脚配置阵列12中相应的配置位121连接，或信号收发器141的两个信号收发端口142通过受控开关131与引脚配置这列12中相应的配置位121连接。任意一个信号收发器141、与前述信号收发器141连接的受控开关131、与前述受控开关131连接的配置位121、接口11以及任意相邻两者之间的传输线路构成了一个信道，或者任意一个信号收发器141、与前述信号收发器141连接的受控开关131、与前述双路受控开关132连接的配置位121、接口11以及任意相邻两者之间的传输线路构成了一个信道。

如图4所示，每一个信道都包括两条信号线路。任意一个子开关电路的两个输入/输出端与其中一个信道的两条信号线路一一连接。进一步地，子开关电路的其中一个输入/输出端还与终端电阻152的一端连接，终端电阻152的另一端还与信道中的信号线路连接。若子开关电路导通，则终端电阻152的两端分别与信道中的两条信号线路一一连接，也就是终端电阻152的两端分别与信号收发器141的两个信号收发端口142连接，或者也是终端电阻152的两端是否分别与信号收发器141对应连接的同一配置位组中两个配置位121的另一端连接，或者也相当于终端电阻152的两端与信道中的两条信号线路跨接。由此，终端电阻152连接在信道上，可以匹配信号传输阻抗，提高信号传输的抗干扰性和可靠性。

在本实用新型的车辆故障诊断装置的生产时可以适配不同的诊断协议。在进行配置时，只需根据所确定的诊断协议或通信协议，确定接口11上对应的引脚，和对应的信号收发器141的信号收发端口142，然后将导通元件装设在与接口11的引脚和信号收发端口142共同连接的配置位121上，即可使车辆故障诊断装置以所需OBD诊断协议或通信协议与车载诊断***进行通信。

配置完成的车辆故障诊断装置与车载诊断***诊断进行通信时，接口11的引脚与车辆的OBD诊断座的引脚保持连通，可以从OBD***读取车辆信号或向OBD***写入配置信息。当从OBD***读取车辆信号时，接口11的引脚将OBD诊断座引脚输出的车辆信号传输至配置位阵列电路10。此时，在配置位阵列电路10上，与上述引脚电连接且被配置为导通状态的配置位121将输出车辆信号至信道通断模组13。同时，信道通断模组13中对应的受控开关131闭合，以使信号收发器141的信号收发端口142与被导通的配置位121连通。从而车辆信号由接口11的引脚、与对应引脚电连接的被导通的配置位121传输至信号收发器141。信号收发器141可将电信号进行转换等处理后，并发送到控制单元20。

向OBD***写入配置信息时，控制单元20将配置信号发送至信号收发器141，接着信号收发器141将配置信号处理成适于向车载OBD***输出的信号。同时与该信号收发器141电连接的受控开关131闭合，以使该信号收发器141与被配置为导通状态的配置位121连通。从而被处理后的信号，可通过与上述配置位121电连接的接口11的引脚传输至OBD诊断座的引脚上。

在本实用新型实施例的配置位阵列电路中，接口上的引脚通过引脚配置阵列与信号收发器组中的多个信号收发器连接，在引脚配置阵列上导通或断开任意一个或多个配置位，则可以实现不同的引脚与相应的信号收发器连接，则由不同引脚输入的符合不同车辆诊断协议的车辆信号，可以传输至相应的信号收发器；或者不同信号收发器输出的符合不同车辆诊断协议的车辆信号，可以传输至相应的引脚。由此，本实用新型实施例的配置位阵列电路可以支持使用多种不同诊断协议与车辆进行通信，能够对使用了不同诊断协议的不同车辆进行诊断和检测。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (8)

1.一种配置位阵列电路，其特征在于，包括：

接口，所述接口包括多个引脚；

引脚配置阵列，所述引脚配置阵列包括多个配置位组，每个所述配置位组包括多个配置位，同一个所述配置位组中的每个所述配置位的其中一端与同一个所述引脚电连接；

信号收发器组，所述信号收发器组包括多个信号收发器，所述信号收发器包括至少一个用于接收和/或发送信号的信号收发端口，所述信号收发器组中的各个所述信号收发器的信号收发端口与每个所述配置位组中的各个所述配置位的另一端依次电连接；每个所述配置位在导通或断开状态之间切换，以控制信号是否在所述接口和所述信号收发器组之间传输。

2.根据权利要求1所述的配置位阵列电路，其特征在于，还包括信道通断模组，所述信道通断模组在导通或断开状态之间切换，以控制信号是否在所述引脚配置阵列和所述信号收发器组之间传输。

3.根据权利要求2所述的配置位阵列电路，其特征在于，所述信道通断模组包括至少一个受控开关，所述信号收发器组的每一信号收发端口通过一个所述受控开关与所述引脚配置阵列电连接；或者所述信道通断模组包括至少一个双路受控开关，所述信号收发器组的每两个信号收发端口通过一个所述双路受控开关与引脚配置阵列电连接。

4.根据权利要求1所述的配置位阵列电路，其特征在于，还包括终端电阻加载模块，所述终端电阻加载模块连接于所述接口和所述引脚配置阵列之间；或所述终端电阻加载模块连接于所述引脚配置阵列和所述信号收发器组之间；所述终端电阻加载模块用于匹配信号传输阻抗。

5.根据权利要求4所述的配置位阵列电路，其特征在于，所述终端电阻加载模块包括终端电阻开关和与所述终端电阻开关连接的多个终端电阻，所述终端电阻用于匹配信号传输阻抗，各个所述终端电阻还与各个所述信号收发器一一连接；所述终端电阻开关在导通或断开状态之间切换，以控制所述终端电阻的两端是否分别与所述信号收发器的两个信号收发端口连接，或控制所述终端电阻的两端是否分别与所述信号收发器对应连接的同一所述配置位组中两个所述配置位的另一端连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的配置位阵列电路，其特征在于：还包括导通元件，所述导通元件连接在所述配置位的两端，以使与所述导通元件连接的配置位的两端导通。

7.根据权利要求6所述的配置位阵列电路，其特征在于：所述导通元件是电阻或开关。

8.一种车辆故障诊断装置，其特征在于，包括：控制单元；和如权利要求1-7中任一项所述配置位阵列电路，所述配置位阵列电路中的所述信号收发器组与所述控制单元电连接。

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