專利名稱：一種車用發動機便攜式多功能手操器的制作方法
技術領域：
本發明實施例涉及一種車用發動機的維護終端的實現方法及裝置，具體涉及一種
車用發動機的多功能手操器的實現方法及裝置。
背景技術：
汽車工業發展至今，發展最快的是汽車電器與電控技術。隨著車用發動機技術水 平的提高，線路結構變得越來越復雜，龐大的執行機構、紛繁的傳感系統使得對發動機的維 護變得越來越困難。 目前，整個發動機電控系統主要由電源部分、控制器單元、溫度傳感單元、壓力傳
感單元、速度傳感單元、油門傳感單元、燃氣供給單元、噴嘴執行單元、點火執行單元等組
成。其中電源部分由蓄電池、啟動開關、電壓轉換器、保險絲等組成。復雜的電控系統結構
一方面保證了發動機良好的運行狀態，可另一方面也同時加重了維護的難度。 各個單元運轉正常才能保證發動機整機良好的運行狀態，然而， 一旦某一單元出
現故障，龐大的體系結構也使得對發動機的檢修與維護變得困難，往往需要請專業維修站
人員進行維修，一方面維修成本太高，另一方面現場作業環境也不允許太長的維護時間。而
傳統的維護方式，一般需要一臺計算機以及各種檢測工具，設備的繁多也使得維護變得復
雜與繁瑣。
發明內容
本發明實施例將手操器應用到發動機電控系統維護中，在華威公司生產的電控系 統的基礎上完成了便攜式手操器的開發與應用，其便攜式的特點有效地彌補了維護設備繁 重所帶來的不便，而且手操器智能的檢測手段使得在不需要專業人員的情況下司機自己就 可以完成維護，方便快捷而且節省成本與時間。并且在傳統故障診斷意義的基礎上添加了 具有修正氣量與點火角這些帶有學習能力的功能，使之更加具有實用性。
為達到上述目的，本發明的技術方案具體實現是這樣的 —種發動機便攜式手操器的功能實現，包括故障診斷，對故障發動機進行精確診
斷，確定故障源，并顯示在手操器顯示屏上；學習修正，針對不同氣質以及發動機之間存在
的個體差異進行噴氣量以及點火角的修正；在線監控，可以對發動機各個組成部分物理量
進行監控，對未發生故障但存在隱患的部分提出預警，并顯示在手操器顯示屏上。
—種發動機便攜式手操器的裝置，包括手操器終端以及數據通訊線；其中手操
器終端主要包括主控制單片機部分、供電電路部分、USB接口電路部分、鍵盤、LED顯示屏及
其驅動電路等等，可以實現方便地數據的采集、分析、處理以及顯示。 由上述的技術方案可見，本發明實施例的這種發動機便攜式手操器的功能和裝 置，在軟件上，提供了故障診斷、學習修正氣量以及點火角、在線監控并預警等諸多功能；在 硬件上設計了一套與華威發動機電控系統相匹配的數據采集與處理終端，通過一根USB轉 串口的數據通訊線可以很方便的實現其與電控系統主控制器之間的數據通訊，從而實現數據的采集分析處理和顯示。
圖1為本發明實施例中手操器終端以及電控系統的整體結構示意圖。
圖2為本發明實施例中手操器功能總體程序流程圖。
圖3為本發明實施例中手操器0BD功能實現程序流程圖。
圖4為本發明實施例中手操器學習修正功能實現程序流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對 本發明進一步詳細說明。 本發明實施例提供了一種用于發動機維護的手操器終端設備，手操器終端以及其 所要維護的電控系統的總體結構示意圖如圖1所示，其中包括整個電控系統130、數據通 訊線140、手操器終端150。 整個電控系統130主要包括油門傳感器101、溫度傳感器102、速度傳感器103、 壓力傳感器104、噴氣執行器110、點火執行器111、燃氣供給閥112、信號采集模塊131、執行 器驅動與監測模塊132、中央處理器133、通訊模塊134以及供電模塊120。這些都是手操器 終端150所要檢測并予以維護的環節。 油門傳感器模塊IOI，獲取發動機運行時節氣門位置信號；溫度傳感器模塊102， 獲取冷卻水溫度以及進氣溫度信號；速度傳感器模塊103，獲取曲軸以及凸輪軸上的脈沖 信號；壓力傳感器模塊104，獲取反應發動機負荷的進氣壓力信號。這些信號通過信號采集 模塊131傳遞給中央處理器133做統一處理后，通過通訊模塊134傳遞給手操器終端150 分析處理以及顯示。 噴氣執行器110、點火執行器111、燃氣供給閥112共同構成了電控系統的執行單 元，通過驅動與監測模塊132被中央處理器133控制動作，并通過驅動與監測模塊132將其 狀態信息反饋給中央處理器133。 手操器150提供系統的終端維護設備，其中USB接口 157提供手操器與電控系統 通訊模塊134之間數據交換的接口 ；單片機153通過鍵盤驅動模塊152掃描鍵盤151鍵入 信息，組織命令通過USB接口 157傳送給中央處理器133，并對采集到的信號進行分析與處 理，通過LED驅動模塊155驅動LED顯示屏156顯示相關信息。 本發明實施例中手操器終端所要實現的功能主要有故障診斷、學習修正、在線監 控。故障診斷功能主要用于對已經發生故障的機器停機后進行故障的診斷與顯示；學習修 正功能主要用于針對不同工作環境以及機器個體差異所導致的發動機不良工作的狀態進 行細微調整；在線監控主要用于在發動機啟動前或在運行時對發動機狀態的自檢。其總體 程序流程圖如圖2所示 步驟201 :手操器接通電源，上電； 步驟202 :手操器功能模塊初始化，包括鍵盤驅動、LED驅動、USB驅動等等；
步驟203 :顯示主菜單，并等待鍵盤鍵入口令； 步驟204 :判斷口令是否正確 如果正確則進入步驟205進行口令判定，否則返回到步驟203重新等待口令； 步驟205 :判定功能分支； 步驟206 :口令判定為故障診斷，則傳送命令給中央控制器進行故障診斷，診斷完 畢并顯示后進入步驟209 ; 步驟207 : 口令判定為學習修正，則傳送命令給中央控制器修改MAP表，修改完畢 顯示成功后進入步驟209 ; 步驟208 :口令判定為在線監控，則傳送命令給中央控制器要其返回相關狀態信 息，顯示所要信息后進入步驟209 ;
步驟209 :功能結束，等待返回。 本發明實施例中手操器故障診斷功能實現的程序流程圖如圖3所示
步驟301 :手操器模式判定為故障診斷，跳轉到故障診斷功能；
步驟302 :根據通信協議組織故障診斷所需的報文字幀； 步驟303 :將步驟302組織好的報文字幀通過圖1所示USB接口 157傳送給中央 處理器133 ; 步驟304 :等待中央處理器返回所需要的診斷信息，若接受到字幀則計入到步驟
305 ; 步驟305 :字幀報文仲裁，對回復的報文進行檢索，提取出各自對應的診斷信息； 步驟306 :根據提取出來的各個參量與其允許的變化范圍進行對比，得到出現故 障的部件； 步驟307 :將存在故障的部件顯示在LED顯示屏156上； 步驟308 :故障診斷模式完畢，等待指令； 本發明實施例中手操器學習修正功能實現的程序流程圖如圖4所示 步驟401 :用戶選取學習修正功能，進入學習修正模式； 步驟402 :跳轉到學習修正界面，等待用戶鍵入相關設定； 步驟403 :用戶鍵入修正信息，并確認； 步驟404 :智能裁決所作修正是否允許，若允許進入步驟405，否則返回到步驟402 等待用戶重新鍵入； 步驟405 :根據用戶設定組織通信報文； 步驟406 :將組織好的含有修正信息的報文通過USB接口 157傳送到中央處理器
133 ; 步驟407 :等待接收中央處理器操作完成后的回應報文，若接收到則進入到步驟
408 ; 步驟408 :根據所返回的回應報文在LED顯示屏上顯示所作修正成功與否信息，并 更新完成操作后參量； 步驟409 :詢問用戶是否繼續修正，若繼續修正則返回到步驟402，否則進入到步 驟410 ; 步驟410 :結束學習修正模式，等待指令； 由上述可見，本發明實施例中提供了一種車用發動機的多功能手操器的實現方法 及裝置。本發明實施例中提供了一種用于發動機故障診斷的手操器功能實現方法；提供了一種用于針對不同工作環境以及機器個體差異所導致的發動機不良工作狀態的現象進行 細微調整的功能；提供了一種用于在發動機啟動前或在運行時對發動機狀態的自檢功能。 本發明實施例中還提供了一種裝置一種適用于發動機維護的便攜式手操器；一種帶有即 插即用USB通信口的裝置；一種帶有可操作性強的輸入按鍵且帶有背光LED顯示屏幕的裝 置。可以看出，本發明具有許多其他發明所沒有的技術優勢，是一個更適應發動機特殊情況 和實際使用的新的創新。 容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例，并非用于限定本發明的精神和保 護范圍，任何熟悉本領域的技術人員所做出的等同變化或替換，都應視為涵蓋在本發明的 保護范圍之內。
權利要求
一種發動機便攜式手操器的功能實現，其特征在于，包括故障診斷，對故障發動機進行精確診斷，確定故障源，并顯示在手操器顯示屏上；學習修正，針對不同燃氣以及發動機之間存在的個體差異進行噴氣量以及點火角的修正；在線監控，可以對發動機各個組成部分物理量進行監控，對未發生故障但存在隱患的部分提出預警，并顯示在手操器顯示屏上。
2. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述故障診斷控制方法為對故障發動機 進行精確診斷，確定故障源，并顯示在手操器顯示屏上，主要是對已經發生故障的機器停機 后進行故障的診斷與顯示。
3. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述學習修正的方法為針對不同燃氣以 及發動機之間存在的個體差異進行噴氣量以及點火角的修正，用于針對不同工作環境以及 機器個體差異所導致的發動機不良工作的狀態進行細微調整。
4. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述在線監控的方法為對發動機各個組 成部分物理量進行監控，對未發生故障但存在隱患的部分提出預警，并顯示在手操器顯示 屏上，用于在發動機啟動前或在運行時對發動機狀態的自檢。
5. —種發動機便攜式手操器的裝置，其特征在于，包括手操器終端以及包括發動機 其他狀態信息采集模塊、ECU模塊、CAN通信模塊、串口通信模塊。
6. 根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述手操器終端主控制包括轉速信號采集、進氣壓力采集、冷卻水溫度采集、進氣溫度采集、氧傳感器信號采集等反映發動機工作狀態的相關信號采集；發動機常見工作狀態的故障監控；以及發動機發動機的燃氣量和點 火能能量的修正。
7. 根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述ECU模塊包括包括AD轉換模塊，可以將模擬信號轉換成數字信號并以手操儀終端顯示。
8. 根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述CAN通信模塊、串口通信模塊部分 用來接收整車中其它控制ECU的信號；并實現手操儀與ECU和手操儀PC機之間進行通信。
全文摘要
一種車用發動機便攜式多功能手操器，在軟件上，提供了故障診斷、學習修正氣量以及點火角、在線監控并預警等諸多功能；在硬件上設計了一套與發動機電控系統相匹配的數據采集與處理終端，實現與電控系統主控制器之間的數據通訊，從而實現數據的采集分析處理和顯示。功能實現包括故障診斷，對故障發動機進行精確診斷，確定故障源，并顯示在手操器顯示屏上；學習修正，針對不同氣質以及發動機之間存在的個體差異進行噴氣量以及點火角的修正；在線監控，可以對發動機各個組成部分物理量進行監控，對未發生故障但存在隱患的部分提出預警，并顯示在手操器顯示屏上。裝置包括手操器終端以及數據通訊線。
文檔編號F02D43/04GK101761408SQ20101011759
公開日2010年6月30日 申請日期2010年3月4日 優先權日2010年3月4日
發明者任憲豐, 劉櫻桃, 呂國懷, 王虎, 賀輝 申請人:霸州市華威發動機技術有限公司;劉櫻桃;呂國懷