杨家印
(江苏联合职业技术学院，江苏徐州221004
)摘要：随着汽车保有量的大幅增加，我国后汽车时代正在逐步到来，其体现是汽车的维修㊁保养和检测等业务量的明显增加㊂同时，随着电子科技的快速发展，电子诊断技术被更加广泛地应用于汽车维修中，且应用效果理想㊂相对于传统汽车维修技术，电子诊断技术具有更大优势，如对维修工人的技术和经验依赖显著降低，无需反复测试就能够全面获取汽车的各项指标等㊂基于上述情况，分析了电子诊断在现代汽车维修新技术中的应用，对基于车载自诊断系统(O B D )的电子诊断技术进行了设计，构建了其硬件和软件系统，详细阐述了软件的程序设计㊂研究成果可为电子诊断技术在现代汽车
维修中的应用提供参考和借鉴㊂
关键词：车载自诊断系统；汽车维修；电子诊断技术；硬件系统；软件系统
作者简介：杨家印(1983 )
，男，副教授，硕士研究生，主要研究方向为汽车运用与检修技术㊂0 前言
我国汽车行业经过几十年的高速发展，汽车保有量大幅增加㊂随着汽车增速放缓，后汽车时代逐步来临，汽车的日常检查㊁维修及保养增多且愈发重要㊂汽车零部件复杂且数量多，因此其检测和维修难度较大，对维修技术人员要求较高㊂
通过对汽车维修市场的局部调研及相关文献研
究[1-3]
，发现当前汽车维修行业存在以下2个问题:
①维修人员技术水平不高,
对汽车理论知识的掌握不够全面，只能通过边工作边学习，以获得维修经验;②汽车故障的准确诊断率不高，维修过程中使用先进诊断技术和设备较少㊂
电子诊断技术是对传统汽车维修的革新，在汽车维修中发挥巨大作用，提升了维修效率，同时能兼顾汽车的各个系统和构件，对其进行全面的诊断分析，减少或避免人工判断错误，精准到故障节点，使维修人员能够有针对性地处理故障，确保维修的准确性和有效性㊂推进电子诊断技术应用是时代快速发展下的必然趋势[4
]㊂
1 电子诊断技术在汽车维修中的应用
随着电子诊断技术在汽车维修中的应用及发展，其技术越来越成熟，应用领域也越来越广泛㊂
1.1 汽车性能测试
应用电子诊断技术可以很好地跟踪㊁测试汽车性能指标㊂汽车性能测试是相对综合的过程，需要利用传感器获取并采集信号㊁通过处理器处理信号，然后分析可视化数据，形成可视化结果，使维修人员能够根据结果了解其性能情况，判断是否出现故障[
5]
㊂1.2 汽车发动机检测
发动机是汽车的主要动力组成㊂发动机运行过程涉及较多的参数指标，比如气缸效率㊁发动机运行功率㊁点火波形㊁喷油压力等，这些指标对发动机的工作状态及性能有着重要影响㊂电子诊断技术可通过电子诊断的方式，评估各项指标，通过差异化分析出问题，确保故障的全面排查㊂
1.3 汽车底盘检测
汽车底盘对于汽车运行的稳定性有着重要影响㊂针对底盘的故障诊断，具有一定分化性，包括局部诊断和整体诊断，不同诊断所考虑的范围不同㊂整体诊断是对底盘运行过程涉及的参数指标进行整体分析，评估整体性能指标是否存在偏差；局部诊断是通过测量局部参数构建故障体系，确定故障具体成因㊂利用电子诊断技术提取并分析检测数据，对比分析结果与原始设计参数，以评估底盘故障情况，有针对性地解决有异常问题的部件，确保汽车底盘运行稳定性㊂
81
2022 NO.4
汽车与新动力
Copyright ©博看网. All Rights Reserved.
2 车载自诊断系统
车载自诊断系统(O B D )
发展至今，可分为一代(O B DⅠ)㊁二代(O B DⅡ)及三代(O B DⅢ)㊂O B DⅢ的典型特征是：以无线传输故障信息，同时该系统会进入被装汽车的发动机㊁变速箱等重要部件，读取故障码和其它相关数据㊂车载故障诊断标准包括北美标准和欧洲标准(E O B D )，我国采用欧洲标准(E O B D )，采用‘道路车辆排放相关诊断用车辆和外部设备之间的通信第5部分：排放相关的诊断服务“(I S O15031-5 2015)的规定格式和单位，提供基本诊断数据及双向控制信
息[6]
㊂各协议的应用层统一采用S A E 标准,
各协议之间的区别在于物理层及数据链路层的定义不同㊂S A E 标准下的通信接口为16针，且规定了诊断连接器中每个端口的功能，其中7端口号的功能为‘道路车辆诊断系统第2部分：交换数字信息的C A R B 要求“(I S O
9141-2 1994)K -l i n e 通信，即本文采用的通信协议㊂该协议的数据通信网络采用由单到总的结构模式，外围设备(客户机)发出请求，汽车内部各微处理控制器(E C U )
请求进行逐一处理并采用同步的方式工作，同时其物理层规定了网络结构㊁电气参数等相关内容㊂3 基于O B D 的检测系统软硬件实现
3.1 系统硬件设计
考虑到汽车网络通信标准及协议的多样性，尽可能较多地适应提取车辆的信息，在采用S 3C 44B 0X 处理器的基础上选用T L 718专用协议芯片作为通信处理芯片，处理器负责接收㊁处理人机接口发出的指令信息，对从O B D 接口提取㊁通过T L 718专用协议芯片传输的故障码等信息进行分析处理，并将其结果输出至液晶显示器(L C D )，实现结果可视化㊂其系统硬件设计连接如图1所示
㊂
图1 检测系统硬件设计连接
3.2 系统软件设计
根据本文的硬件系统设计方案，其软件的工作流程为：系统初始化㊁键盘检测并接受诊断命令㊁发送
O B D 命令并对来自E C U 的诊断数据接收㊁
分析和整理数据㊁转换数据并通过对应的L C D 输出㊂软件的工作流程如图2所示
㊂
图2 检测系统软件工作流程
由图可知，软件系统分为以下模块：键盘模块㊁串行通信控制模块㊁故障数据分析和处理模块及显示输出模块㊂其中，故障数据分析和处理模块包括对车辆故障信息的提取分析㊁将各故障信息转换成可视化的信息输出㊂
根据软件系统中不同模块的特征和功能，创建优先级别顺序,1为最高级别任务,5为最低级别任务㊂(1)主任务：完成各硬件的初始化程序，创建信号量，做好消息发送和接收的程序准备㊂
(2
)命令接收任务：从键盘等输入设备接收指令，发送至主控芯片；综合程序及软件的功能要求，选择行列键盘，并采用程序中断的方式读取键盘输入，根据获取的键盘输入值对应分配和处理任务㊂
(3
)输入故障(从主控芯片输出)任务：接收车辆内各部件的故障原始数据；对各通信模块的软硬件进行驱动设计，检测B U S Y 引脚的电平，低电平表示故障码未发送，如为高电平，需再次检测B U S Y 引脚的电平;
如再次为高电平，开始接收数据；如为低电平，表示接收完毕，该程序采用多重循环的方式㊂
(4
)故障码处理：分析㊁处理来自车辆内部各部件故障的原始数据，故障码与其具体的故障现象在S A E 标准中有明确的对应关系，因此在程序上需要将故障码和车辆的实际故障按照S A E 标准构建对应关系㊂
(5
)输出显示任务：该任务的优先级别最低，准确处理完前序任务后方可执行如下设计㊂①对硬件接口进行驱动设计，可实现与微控芯片的硬件识别与通信;②运行应用接口(A P I )程序;③完成输出任务，将信息输出到L C D 上显示㊂采用图形输出的方式实现人机界面的显示㊂4 结语
随着人们生活质量的提高，汽车规模逐渐扩大，推82
2022 NO.4
汽车与新动力
Copyright ©博看网. All Rights Reserved.
动了汽车维修产业的发展㊂汽车结构复杂，特别是传统燃油汽车，其维修难度较高，主要依赖于维修人员的技术水平和维修经验，难免出现误判㊂因此，采用先进的科学技术实施汽车维修和检查十分必要㊂电子诊断技术具有较好的应用优势，能够全面分析汽车的故障㊁降低对维修工人技术和经验的依赖㊂
本文对基于O B D 的电子诊断技术的软硬件进行
了开发和设计，其硬件具有设计简单㊁成本较低㊁应用便捷的优势，软件流程和架构合理，能够很好地诊断车辆故障并及时输出，其方案能较好地应用于现代汽车维修㊂
参 考 文 献
[1
]尚奇志，桑利，王设.电子诊断技术在新能源汽车维修中的应用[J ].汽车实用技术,2019(26):54.
[2
]张秀秀，宋小冰，王越超.电子诊断在现代汽车维修型技术中的运用研究[J ].汽车技术,2019(1):154-155.[3
]王远东，王东亚，张晓晨.关于现代化汽车维修技术中电子诊断的运用分析[J ].科技创新导报,2020(1):28.[4]徐壬六.基于A R M 与O B D Ⅱ的汽车故障检测仪的研究[D ].上海：华东理工大学,2011.
[5]孙宝明.现代汽车电气系统故障诊断思路分析与检修方法[J ].时代汽车,2019(3):180-181.[6]杨华春.浅谈 互联网+ 和汽车维修与保养行业的融合[J ].汽车与
驾驶维修(维修版),2018(7):86.
83
2022 NO.4
汽车与新动力
Copyright ©博看网. All Rights Reserved.
发布评论