CN2247806Y

CN2247806Y - 中文显示汽车故障查诊仪

Info

Publication number: CN2247806Y
Application number: CN 96212355
Authority: CN
Inventors: 胡浦泉
Original assignee: Huaiye New & High Sci & Tech C
Current assignee: Huaiye New & High Sci & Tech C
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-02-19
Anticipated expiration: 2006-06-10

Abstract

一种中文显示汽车故障查诊仪，包括仪器本体1和车系接口装置3。还包括适应不同车系款式的1～8块软件卡6，后者通过仪器本体1上的总线接口装置13连接其上的主控电路板10。仪器本体1上有中文显示屏幕11，主控电路板10上有单片微计算机101和串行通讯口105，软件卡6上有只读存储器61～65及逻辑门阵列70、71。所述查诊仪适应多种车系不同车型款式的轿车故障查诊，屏幕上中文显示，而且操作简便，易学好懂，小巧轻便，适合在汽车检修现场和车间就地使用。

Description

中文显示汽车故障查诊仪

本实用新型涉及汽车维修保养技术，特别是涉及利用微计算机及其接口技术和相关软件查诊汽车故障的专用仪器。

现代许多日本和欧美各国轿车广泛使用电脑、液压控制和机电一体化设计，它们都极为复杂，发生故障后难以直观判断故障部位和决定应当采取的措施。所以，稍微高级一点的轿车都拥有自行检测和自诊断功能，由电脑直接监控各部件、各电路的状态和性能，如有异常或损坏，立即发出指令，提醒驾车人尽快进行检修，并可借助专用的故障查诊仪，例如解码器，读出汽车电脑传送至特定诊断座或特定信号灯的故障代码，从而确定故障部位，了解故障类型。

现有技术汽车故障检查诊断设备存在的主要问题首先是，每一种设备只能查诊相应的一种车系的轿车，例如用于查诊欧洲车系奔驰(BENZ)、宝马(BMW)、富豪(VOLVO)等牌号轿车的设备不能用于查诊日本车系和美国车系，反之用于查诊日本车系本田(HONDA)、凌志(LEXUS)、马自达(MAZDA)等牌号轿车的设备又不能查诊欧洲或美国车系。为适应多种车型款式的维修，各维修厂家不得不购置多种检查诊断设备。这些设备价格昂贵却又适用范围很窄，十分不利于提高维修厂家的技术经济效益。其次一个主要问题是，所述检查诊断设备蕴藏的资料不全面，显示屏幕小，操作不方便，并且是英文显示，不适应我国大多数修车技术人员的实际文化水平，因而使用效率很低。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种可以根据需要灵活地扩充服务项目和适应多种车系不同车型款式的中文显示汽车故障查诊仪。

本实用新型的目的可以通过采用以下手段来实现：设计并制作一种中文显示汽车故障查诊仪，包括仪器本体(主***)和车系接口装置。该接口装置一端经接插件连接仪器本体。另一端借助专用插头或探针接触被查诊汽车诊断座内的信号采集点，或借助光感探头接收被查诊汽车故障灯的闪烁信号。所述汽车故障查诊仪还包括电路结构相同但所装软件适应不同车系不同车型款式的1～8块软件卡(子***)，它们通过仪器本体上的总线接口装置连接其上的主控电路板。所述仪器本体上有中文显示屏幕，并且还包括总线控制电路、信息采集预处理电路以及数据/地址总线，数据/命令信道和控制总线。数据/地址总线连接主控电路板和总线接口装置，数据/命令信道连接主控电路板和信息采集预处理电路，控制总线则连接总线控制电路和总线接口装置以及总线控制电路和信息采集预处理电路，都是双向控制。

附图的图面说明如下：

图1是本实用新型汽车故障查诊仪的电原理逻辑框图；

图2是所述汽车故障查诊仪(图1)中主控电路板10的电原理逻辑框图；

图3是所述汽车故障查诊仪(图1)中各软件卡(子***)6的电原理逻辑框图；

图4是所述汽车故障查诊仪(图1)中各车系接口装置3的电原理图，其中

图4-1适用马自达(MAZDA)车系，

图4-2适用克莱斯勒(CRYSLPR)和现代(HYUNDAL)车系；

图5是使用本实用新型汽车故障查诊仪发现故障部位、判断故障类型的简明流程图和实物示意图；

图6是本实用新型从汽车上+12伏电源获得-10和-7伏电源的直流电压变换电路；

图7是本实用新型汽车故障查诊仪(图1)中各软件卡6子***程序设计的树形数据模型；

图8是本实用新型所用软件流程图。

以下结合附图所示之各最佳实施例作进一步详述：

本实用新型的中文显示汽车故障查诊仪，如图1所示，包括仪器本体(主***)1和车系接口装置3。该接口装置3一端经接插件连接仪器本体1，见图5，另一端借助专用插头或探针接触被查诊汽车诊断座内的信号采集点，或借助光感探头接收被查诊汽车故障灯的闪烁信号。不同车系不同车型款式的轿车要用不同的接口装置3。所述汽车故障查诊仪还包括电路结构相同但所装软件适应不同车系不同车型款式的1～8块软件卡(子***)6，它们通过仪器本体1上的总线接口装置13连接其上的主控电路板10，并再通过车系接口装置3同被查诊轿车之间建立数据传送通讯链路。当查诊某种车型款式轿车的故障时，应当使用装有该型轿车故障码和自诊断程序的相应软件卡6。所述仪器本体1上有中文显示的液晶屏幕11，并且还包括总线控制电路14、信息采集预处理电路15以及数据/地址总线n₂，数据/命令信道n₃和控制总线n₄；n₂连接主控电路板10和总线接口装置13，n₃连接主控电路板10和信息采集预处理电路15，n₄则连接总线控制电路14和总线接口装置13以及总线控制电路14和信息采集预处理电路15，都是双向控制。图5的简明流程图清楚地展示了被查诊轿车的故障信息流流向本实用新型查诊仪并在屏幕上显示其内容的情况。

实际上本实用新型包括的车系接口装置3有15～25个之多。通讯链路采用程序控制，用多个开关量信号控制或巡测开关扫描方法，实现从被查诊轿车相关部件读出故障代码和数据资料。各软件卡(子***)6包含有本实用新型查诊仪运行所必须的监控管理程序和一种或多种车系的故障码查诊软件、故障码分析及相关资料，或者就是一个相对独立的资料库子***。所述各子***6寻址范围扩展特征是将单片微计算机101的原16位地址线划分为两组，其中一组是低位地址构成基本段，另一组由高位地址，如A14、A15和8位数据线经逻辑门电路，例如PAL、GALP或Peel芯片组合产生多位高位地址，如A14～A18和多个存储器片选信号。各子***6的车系故障诊断和解码软件功能模块程序设计，具有树形数据模型，见图7。

主控电路板10是仪器本体1的核心部件，如图2所示，包括单片微计算机101、总线控制器102、随机存取存储器(RAM)103、总线接口104、串行通讯口105、显示驱动电路106、链盘扫描电路107、信息采集预处理电路108以及总线109。所述各功能单元101～108均以双向信道同总线109连接，串行通讯口105则又以单向信道分别连接总线接口104、显示驱动电路106、键盘扫描电路107和信息采集预处理电路108。

所述键盘扫描电路107采用矩阵5×4形式，从微计算机101的I/0通道P4～P7口输入(列线)，P0～P3口4线输出(行线)，再经变换成为6线输出。其扫描过程由微计算机101内的软件执行。

串行通讯口105包括接收、发送和控制部件。接收器接收串行输入(含时钟)，变换为8位并行字节输出到微计算机101。发送器接收来自微计算机101的8位并行输入(含时钟)，经变换提供串行输出。控制器执行微计算机101发送的命令，并以状态信息、控制信息作输出。所述串行通讯口105是用于将轿车查诊结果输出到打印机打印或存入计算机建立用户修车档案。

本实用新型最佳实施例使用摩托罗拉(MOTOROLA)系列，例如6803、6805单片微计算机，串行通讯口使用，例如RS244、RS232电路。仪器本体1上的屏幕11采用128×64点阵图形的液晶显示(LCD)模块，可同时显示4行，每行8个汉字，全屏幕可显示32个汉字或64个英文字符和数字。显示驱动电路106采用HD61202集成电路，装在主控电路板10上，直接同微计算机101的总线连接。由于液晶显示模块需要正、负两组电源，而在汽车故障查诊现场往往只能获得汽车本身蓄电池组的+12伏电源，因此，本实用新型最佳实施例使用一块NE555P集成电路，从+12伏电源获得锯齿波，经电容耦合整流后得到负电源，见图6。

图2上的108是信息采集通道和预处理电路，包括组合逻辑(逻辑门阵列)和锁存器GAL18CV8、74HCT257、4069IC等集成电路以及一些晶体管、电阻、电容。根据被查诊轿车所属车系，出厂年号、要求查诊的部件如发动机、变速箱、防刹抱死、安全气囊等，在给定程序控制下，由所述组合逻辑电路产生通道口的8个开关量控制和巡测时的开关扫描，完成同被查诊轿车相关端口数据链路的建立，实现对汽车故障信息、数据资料的采集操作。

所述仪器本体1设置有总线接口装置13，是一种多孔针式插座或槽式簧片插座，例如24/28双列式插座。各种车系故障码诊断程序和各种数据资料均可归纳为独立的子***，成为软件卡6。使用时通过插座或插槽13同主控电路板10相联结，进行所需的功能操作。如此做法的优点在于。便于主***1诊断功能扩展，可以有效地使用微计算机101有限的存储容量和寻址空间。

本实用新型故障查诊仪拥有多个子***(软件卡)6，它们硬件结构一样，如图3所示，均包括可编程序只读存储器(EPROM)61～64和(E²PROM)65，包括总线接66、地址锁存器67、寄存器68、69，以及逻辑门阵列(GAP/PAL)70、71。各功能单元61～67均以信道连接地址/数据(A/D)、地址(A)和控制(C)三总线，最后经总线接口66连接仪器本体(主***)1。适应不同车系不同车型款式的软件资料分别贮存在不同软件卡6的相应存储器61～64和65中，它们是各自独有的故障码说明、故障码分析及相关资料。本实用新型的最佳实施例为了弥补所用8位微计算机101只拥有16位地址线和寻址范围只及64XB之不足，设法扩展此寻址范围至1～2MB而采取以下措施：

软件卡(子***)6内，各存储器61～64以及65的地址总线A0～A18通过三总线这样连接到主控电路板10的微计算机101去：将微计算机101的原16位地址线A0～A15分成两部分，其中各存储器61～65的A0～A7相互并联后经地址锁存器67接至地址/数据(A/D)总线，各存储器的A8～A13各自直接连至地址(A)总线，构成A0～A13的基本段地址，寻址范围16KB。各存储器的数据线D0～D7各自连至A/D总线，并同地址线A14、A15一起经逻辑门阵列70组合，产生高位地址线A14～A18，从而使所选用的存储器芯片地址为A0～A18，存储容量512KB。另外，A14、A15同D0～D7经逻辑门阵列71组合，产生多个存储器片选信号，在本实用新型的最佳实施例中为CE1～CE5，分别连至各存储器(61)～(65)。于是，本实用新型所用8位微计算机101的实际寻址范围扩展到5×512KB，即2.5MB。在所述实施例中，逻辑门阵列的实施表达式可以选列一二如下：

A14＝D₀·A₁₅₀· A₁₄₀

CE4＝D₄＋D₅＋D₆＋D₃＋D₂＋D₁＋D₀＋A₁₃₀＋A₁₄₀＋ A₁₅₀＋ OE式中A₁₅₀、A₁₄₀、A₁₃₀是8位微计算机输出的地址线，表达式左边的A14则是经逻辑门阵列变换产生的有效地址线。

本实用新型故障查诊仪所用车系接口装置3均为现有技术产品，不同车系需用不同的接口装置。这些装置除包括电连接插头或光感探头外，常常还包括模拟/数字(A/D)转换器、二/十(B/D)进制转换器及开关转换器等。图4-1展示适用日本车系马自达牌号轿车的接口装置电原理图，其中XT是要连结至被查诊轿车的信息采集接口端子。W是8芯电缆，连接至本实用新型的仪器本体1。N1是开关转换器，在二极管V0截止时使得13脚和9脚接通，4脚和6脚接通，借助接口端子XT从被查诊轿车相应的接点采集信息。如果二极管V0阳极电压高于阴极而导通，则开关转换器N1使13脚和11脚连接，4脚和8脚连接，从被查诊轿车采集另一路信息。XS1和XS2是两个8脚接口插座，用来变换接口端子XT同8芯电缆W的连接关系，从而可适用三两种牌号的被查诊轿车。图4-2展示适用美国克莱斯勒和韩国现代(HYUNDAL)车系的接口装置电原理图。其中XT和W的含意同图4-1。+12伏电源经插头XP从被查诊轿车的点烟器插座获得，经二极管V21，再经电阻R2和电容C3滤波，提供各晶体管的集电极电压。N2是一个双四通道模拟开关，型号IC4052 。各晶体管V7、V8组成采集信息的一条通道，从8芯电缆W的线3输入(串行口1)，同时受N2的2脚和15脚信号控制；V4从W的线7，V3从W的线5输入信号，放大后由V2、V1共用集电极负载向B线提供被查诊轿车的控制命令；由W的线5和线7将控制信号同时加至双四通道开关N2，作为它选择的输入变量，V10、V12组成采集信息的另一条通道，从W的线6输入本实用新型的仪器本体1(串行口2)，受W的线5和线7信号控制，从四通道中选择一路输入；V5、V6组成控制信号输出，受W的线5和线7信号控制，从四通道中选择一路输出。

图6是从+12伏电源获得-10伏和-7伏电压的小功率直流变换电路，系现有技术。用了一块集成电路N3，型号NE555P，以及两个二极管、一个稳压管、一些电阻电容。N3输出锯齿波，经电容C30耦合，二极管整流，再经稳压管V30稳压后输出。

图7和图8分别是各子***6程序设计的树形数据模型和本实用新型的软件流程图，其含意从图面上已经一目了然，此处不再赘叙。

本实用新型故障查诊仪的使用按如下步骤进行：

1.按照被查诊轿车所属车系选择软件卡6，***查诊仪的专用插孔内；

2.将查诊仪的电源插头***轿车上的点烟器插座内，或直接使用电源夹具夹到轿车的蓄电池组电极上；

3.主***1投入工作，主控电路板10进行初始化，通过自检程序运行后，在监控程序管理下建立键盘/显示操作服务。使用者依据显示屏幕11上中文功能菜单选择项及提示符号，在键盘上键入轿车所属车系制造厂名称、发动机出厂编号、所需查诊***的名称，即可进入实际检查、测量和诊断操作。

本实用新型故障查诊仪可用于查诊的轿车包括：

1.亚洲车系：凌志、马自达、五十铃、尼桑、丰田、铃木、本田、大发、现代、大字、皇冠等；

2.美国车系：通用、福特、克莱斯勒三大公司的各种车型款式；

3.欧洲车系：奔驰、宝马、富豪、奥迪；

4.国产轿车：大众(桑塔纳)、奥迪、夏利、五棱(大发)等。

同现有技术相比较，本实用新型故障查诊议的突出优点在于，可以适应多种车系不同车型款式的轿车故障查诊，屏幕上中文显示，而且操作简便、易学易懂，小巧轻便，适合在汽车检修现场和车间就地使用。

本实用新型汽车故障查诊仪所用元器件的名称、型号列举如下：附图标号名称型号、制造商101 单片微计算机 6803、6805，MOTOROLA105 串行通讯口 RS244、RS232附图标号名称型号、制造商106 显示驱动电路 HD61202103 随机存取存储器(RAM) 66264，NEC61～64 可编程序只读存储器(EPROM) 27020/28020，NEC，Intel65 可编程序只读存储器(E²PROM) 28C64，NEC，Intel68、69 寄存器(RAM) 6264，NEC，Intel70、71 逻辑门阵列 AM116V8XS1、XS2 8脚接口插座V0 晶体二极管 1N913V1～V12 晶体三极管 2N4401V21、V22 晶体二极管N1 开关转换器 1413K5N2 双四通道模拟开关 IC4052，ST，Texas，TomsonN3 锯齿波发生器 NE555P，Texas，NEC

Claims

1.一种中文显示汽车故障查诊仪，包括仪器本体(主***)(1)和车系接口装置(3)；该接口装置(3)一端经接插件连接仪器本体(1)，另一端借助专用插头或探针接触被查诊汽车诊断座内的信号采集点，或借助光感探头接收被查诊汽车故障灯的闪烁信号；其特征在于：

所述汽车故障查诊仪还包括电路结构相同但所装软件适应不同车系不同车型款式的1～8块软件卡(子***)(6)，它们通过仪器本体(1)上的总线接口装置(13)连接其上的主控电路板(10)；所述仪器本体(1)上有中文显示屏幕(11)，并且还包括总线控制电路(14)、信息采集预处理电路(15)以及数据/地址总线l₂，数据/命令信道l₃和控制总线l₄；l₂连接主控电路板(10)和总线接口装置(13)，l₃连接主控电路板(10)和信息采集预处理电路(15)，1₄则连接总线控制电路(14)和总线接口装置(13)以及总线控制电路(14)和信息采集预处理电路(15)，都是双向控制。

2.按照权利要求1所述的中文显示汽车故障查诊仪，其特征在于：所述主控电路板(10)包括单片微计算机(101)、总线控制器(102)、随机存取存储器(RAM)(103)、总线接口(104)、串行通讯口(105)、显示驱动电路(106)、键盘扫描电路(107)、信息采集预处理电路(108)以及总线(109)；所述各功能单元(101)～(108)均以双向信道同总线(109)连接，串行通讯口(105)则又以单向信道分别连接总线接口(104)、显示驱动电路(106)、键盘扫描电路(107)和信息采集预处理电路(108)。

3.按照权利要求1所述的中文显示汽车故障查诊仪，其特征在于：所述软件卡(子***)(6)包括只读存储器(EPROM)(61)～(64)和(E²PROM)(65)，包括总线接口(66)、地址锁存器(67)、寄存器(68)(69)，以及逻辑门阵列(GAL/PAL)(70)(71)；所述各功能单元(61)～(71)均以信道连接地址/数据(A/D)、地址(A)和控制(C)三总线，最后经总线接口(66)连接仪器本体(主***)(1)；适应不同车系不同车型款式的软件资料分别贮存在不同软件卡(6)的相应存储器(61)～(64)和(65)中。

4.按照权利要求3所述的中文显示汽车故障查诊仪，其特征在于：所述软件卡(子***)(6)内，各存储器(61)～(64)以及(65)的地址线A0～A18通过三总线这样连接到主控电路板(10)的微计算机(101)去：各存储器(61)～(65)的A0～A7线相互并联后经地址锁存器(67)接至地址/数据(A/D)总线，各存储器的A8～A13则各自直接连至地址(A)总线，构成A0～A13的基本段地址；各存储器的数据线D0～D7各自连至A/D总线，并同地址线A14、A15一起经逻辑门阵列(70)组合，产生高位地址线A14～A18，从而使所选用的存储器芯片地址线为A0～A18；另外，A14、A15同D0～D7经逻辑门阵列(71)组合，产生多个存储器片选信号线CE1～CE5，分别连至各存储器(61)～(65)。