[实用新型]用于汽车故障诊断的多协议数据转换器

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种汽车故障诊断的数据转换器，尤其涉及一种基于PC的车辆故障诊断系统和手持车辆故障诊断设备开发中的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器。

背景技术

从20世纪50年代开始，通过汽车技术与电子技术相结合，电子技术在汽车上的应用范围越来越广，并提供了速度快捷、功能强大、性能可靠、成本低廉的汽车电子控制系统，极大地提高了汽车的动力性、经济性、安全性和舒适性。然而由于汽车控制的电子化导致汽车系统前所未有的复杂性，给汽车维修工作带来了越来越多的困难。针对这种情况，到20世纪70年代末80年代初，世界大多数汽车制造商就开始使用电子手段来检测和诊断汽车发动机各部件以及其他电子控制系统的功能和故障，实时监控汽车的各系统工作状态，同时为维修人员提供诊断和排除故障提供依据，这就是OBD(On-Board Diagnostics)-车载诊断系统。

另一方面，由于汽车已成为世界各地最大的大气污染源之一，目前许多国家都将控制车辆排放作为改善大气环境质量的重要工作，这直接导致了汽车排放相关的OBD系统的快速发展。排放相关的OBD系统利用车载诊断技术专门对车辆排放相关系统进行监测和诊断的系统。排放相关的OBD系统并非立足于所需监测值的直接测量，而是需要通过间接算法充分可信的建立被监测信号与所要求的排放测量结果的相互对应关系，当信号发生异常变化时，对可能影响排放水平的潜在趋势作出准确判断并发出报警，从而达到减少排放的目的。实践经验证明，OBD技术是控制车辆排放的最有效技术手段之一，世界各国纷纷制定法规推广这一技术的应用，目前已形成了美国OBD(OBDII)、欧洲OBD(EOBD)和日本OBD(JOBD)三大种类的OBD技术体系。

美国是最早推动OBD技术进步的国家，1982年CARB(California Air Resources Board)美国加州大气资源局)制定自1988年开始所有在加州销售的车辆必须装备车载诊断系统OBD，以用于控制排放系统失效。由于早期的车载诊断系统(现在称之为OBD I)存在缺陷，1988年CARB开始第二代的OBD系统的标准研究，称之为OBD II系统。在1994年以后，SAE还持续不断地对OBD II的相关内容进行不断的修正，颁布了SAE J1962、SAE J2012、SAE J1930、SAE J1978、SAE J1979和SAE J1850等系列标准。经环境保护机构(EPA)及美国加州资源协会(CARB)认证通过并要求各个汽车制造厂依照OBD-II的标准提供统一的诊断接口、通信方式和故障码。所以在2004年以后把经修正的OBD II系统成为先进的OBD II系统(Revised OBD II)。

在美国实施OBD-II之时，欧共体也相应要求欧洲各国汽车制造商生产的轿车都相应配置欧洲电控汽车微机故障诊断系统，即EOBD(European On-board Diagnosis System)，并逐步颁布ISO 9141、ISO 14230、ISO 14229、ISO 15031、ISO 15765等相关标准。根据EU-Richtlinle1999/102/EG条文规定，2001年欧洲所有新生产的轿车(载重小于2.5吨)仅限于汽油发动机配置EOBD系统，而对于柴油发动机轿车要求在2004年必须强制配置EOBD系统。98/69/EC中规定了欧III及欧IV轻型车加装车载诊断(OBD)系统的技术及试验要求。

在日本，如何应对汽车排放法规的强化趋势一直是汽车整车公司的重要课题。2003年9月20日日本国土交通省修订了乘用车、载货车及大客车的排放标准，制定了被称为世界上最为严格的“新长期排放法规”。该法规规定新车型自2005年10月1日开始，对已投产并继续生产的车型自2007年9月1日起实施新排放规定。由此相配套的“车载式故障诊断系统”-OBD的作用比以前任何时候都要发挥更大的监视作用。于此同时，从车外部连接OBD系统的“扫描诊断仪”(Scan Tool)的重要性也更为令人注目。看来，在日本“高度电子化维护保养时代”正在到来。为了配合1998年9月强化后的排放法规，强制实施安装OBD，并规定从2000年10月起从新型乘用车开始执行，接着，扩大到在用车辆。为了适应新排放法规，日本汽车界计划开发新一代的检测与监视排放降低装置的自诊断系统。就是说，要求装用更为精确的OBD，以有效根据来自各种传感器的信息诊断排放气体的浓度，并且能确保提前检测故障。