RU99075U1

RU99075U1 - DEVICE FOR COMPUTER DIAGNOSTICS OF ICE

Info

Publication number: RU99075U1
Application number: RU2010126431/06U
Authority: RU
Inventors: Сергей Евгеньевич Волошенко; Игорь Николаевич Мартынов; Алексей Юрьевич Попов; Андрей Григорьевич Тарахтелюк
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АСЕ"
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2010-11-10

Abstract

1. Устройство для компьютерной диагностики ДВС, содержащее датчик напряжения, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом указанного датчика, а выход - с персональным компьютером, снабженным тестовым программным обеспечением для выявления неисправностей диагностируемых систем ДВС, выполненным с возможностью визуальной демонстрации результатов диагностирования на экране монитора указанного компьютера, отличающееся тем, что аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде микросхемы и многоразрядным с величиной разрядности не менее 12, предпочтительно не менее 16, в качестве персонального компьютера используется предпочтительно переносный компьютер, например компьютер типа ноутбук или планшетный компьютер, а программное обеспечение выполнено с возможностью визуального воспроизведения на экране монитора персонального компьютера изменения во времени выходного сигнала датчика напряжения в графической форме, при этом в линии, соединяющей выход аналого-цифрового преобразователя с персональным компьютером, установлен микропроцессор, выполненный в виде микросхемы с встроенным в нее интерфейсом USB, выход которого подключен к входному порту USB персонального компьютера. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в линии между датчиком напряжения и аналого-цифровым преобразователем последовательно установлены устройство защиты от перенапряжения и повторитель напряжения, а микропроцессор снабжен перепрограммируемым запоминающим устройством, при этом аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор подключены через стабилизатор напряжения к выходным клеммам напряжения пре� 1. Device for computer diagnostics of internal combustion engines, containing a voltage sensor, an analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the specified sensor, and the output is connected to a personal computer equipped with test software for detecting malfunctions of the diagnosed ICE systems, made with the possibility of visual demonstration of the diagnostic results on the monitor screen of the specified computer, characterized in that the analog-to-digital converter is made in the form of a microcircuit and multi-bit with values of a minimum bit depth of not less than 12, preferably not less than 16, preferably a portable computer, for example a laptop or tablet computer, is used as a personal computer, and the software is configured to visually display on the monitor screen of a personal computer the time-varying output of the voltage sensor output in a graphic the form, while in the line connecting the output of the analog-to-digital Converter with a personal computer, a microprocessor is installed, made a microchip with a built-in USB interface, the output of which is connected to the USB input port of a personal computer. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that in the line between the voltage sensor and the analog-to-digital converter, a surge protection device and a voltage follower are installed in series, and the microprocessor is equipped with a reprogrammable memory device, while the analog-to-digital converter and the microprocessor are connected through a stabilizer voltage to the output voltage terminals

Description

Полезная модель относится к диагностированию двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использована в устройствах для компьютерной диагностики ДВС, предназначенных для оперативной проверки исправности автомобильных систем зажигания, топливоподачи, управления, контроля и электроснабжения.The utility model relates to the diagnosis of internal combustion engines (ICE) and can be used in devices for computer diagnostics of internal combustion engines, designed to quickly check the health of automobile ignition systems, fuel supply, control, monitoring and power supply.

Известны различные по конструктивному исполнению варианты устройства для компьютерной диагностики ДВС, выполненные в виде мотор-тестера и содержащие набор датчиков напряжения, тока и давления, измерительный блок, вход которого выполнен с возможностью подключения к указанным датчикам, а выход - с возможностью подключения к входному порту USB персонального компьютера (ПК), на котором установлено тестовое программное обеспечение, обеспечивающее обработку сигналов, поступающих на ПК с выхода мотор-тестера и последующее визуальное воспроизведение сигналов диагностируемой системы ДВС на экране монитора ПК (см., например,: «Компьютерный мотор-тестер «АВТОАС-ПРОФИ-3». Руководство пользователя. Россия, г.Ростов-на-Дону, 2009, стр.8-43).There are known various versions of the device for computer diagnostics of internal combustion engines, made in the form of a motor tester and containing a set of voltage, current and pressure sensors, a measuring unit, the input of which is configured to connect to these sensors, and the output - with the ability to connect to the input port USB of a personal computer (PC), on which test software is installed, which provides processing of signals received on a PC from the output of the motor tester and subsequent visual playback signals of the diagnosed ICE system on the PC monitor screen (see, for example,: “Computer motor tester“ AUTOAS-PROFI-3 ”. User manual. Russia, Rostov-on-Don, 2009, pp. 8-43) .

Данные устройства имеют широкие функциональные возможности и позволяют получать достоверную информацию о возможных неисправностях диагностируемых систем ДВС. Вместе с тем, такие устройства имеют сложную конструкцию, что усложняет процесс диагностики ДВС с применением данных устройств и требует высокой квалификации работающего с ними оператора. Кроме того, они достаточно громоздки и имеют большую стоимость, в связи с чем применяются главным образом на стационарных постах в условиях крупных автомастерских и служб автосервиса и малопригодны и малодоступны для малого автосервиса и для частных автовладельцев.These devices have wide functionality and allow you to get reliable information about possible malfunctions of diagnosed ICE systems. At the same time, such devices have a complex structure, which complicates the process of diagnosing ICE using these devices and requires high qualification of the operator working with them. In addition, they are quite cumbersome and have a high cost, in connection with which they are mainly used at stationary posts in the conditions of large auto repair shops and car service services and are of little use and inaccessible for a small car service and for private car owners.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является принятое за прототип устройство для компьютерной диагностики контактно-батарейной системы зажигания бензиновых ДВС, содержащее датчик напряжения и аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом указанного датчика, а выход - с персональным компьютером, снабженным тестовым программным обеспечением для выявления неисправностей диагностируемых систем ДВС, выполненным с возможностью визуальной демонстрации результатов диагностирования на экране монитора указанного компьютера (патент RU 2292482, МПК F02P 17/00, опубл. 27.01.2007 г.).The closest in technical essence to the proposed device is a prototype device for computer diagnostics of a contact-battery ignition system of gasoline ICEs containing a voltage sensor and an analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the specified sensor, and the output to a personal computer equipped with a test software for detecting malfunctions of diagnosed ICE systems, made with the possibility of visual demonstration of diagnostic results n said computer screen (patent RU 2292482, IPC F02P 17/00, publ. 27.01.2007 city).

Данное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку может быть использовано для диагностирования только контактно-батарейной системы зажигания ДВС. При этом устройство по прототипу не имеет перспективы его широкого практического применения, поскольку контактно-батарейные системы зажигания на сегодняшний день являются морально и технически устаревшими, а на всех современных ДВС устанавливаются бесконтактные электронные системы зажигания. Указанные недостатки ограничивают область применения устройства по прототипу.This device has limited functionality, because it can be used to diagnose only the contact-battery ignition system of the internal combustion engine. Moreover, the prototype device does not have the prospects of its wide practical application, since contact-battery ignition systems are morally and technically obsolete today, and contactless electronic ignition systems are installed on all modern ICEs. These disadvantages limit the scope of the device according to the prototype.

Кроме того, при диагностировании ДВС с применением принятого за прототип устройства необходимо регистрировать контактным способом величину напряжения одновременно в четырех электрических цепях системы зажигания: в первичной цепи - между выходом катушки зажигания и прерывателем; во вторичной цепи - между катушкой зажигания и распределителем, а также между распределителем и свечой зажигания первого цилиндра двигателя; на полюсах аккумуляторной батареи. Для обеспечения указанной регистрации напряжения требуется перед проведением диагностирования ДВС устанавливать на нем два контактных датчика и три зажима с проводами, идущими к аналого-цифровому преобразователю сигналов. Соответственно, после окончания диагностирования эти датчики и зажимы необходимо снимать с двигателя. При этом установка и снятие указанных датчиков и зажимов усложняет проведение процедуры диагностирования и снижает ее оперативность.In addition, when diagnosing an internal combustion engine using a device adopted as a prototype, it is necessary to register the voltage value simultaneously in four electrical circuits of the ignition system in a contact way: in the primary circuit - between the output of the ignition coil and the chopper; in the secondary circuit - between the ignition coil and the distributor, as well as between the distributor and the spark plug of the first cylinder of the engine; at the poles of the battery. To ensure the indicated voltage registration, before diagnosing the internal combustion engine, it is necessary to install two contact sensors and three clamps with wires leading to the analog-to-digital signal converter on it. Accordingly, after the diagnosis is completed, these sensors and clamps must be removed from the engine. In this case, the installation and removal of these sensors and clamps complicates the diagnostic procedure and reduces its efficiency.

Вместе с тем, для обеспечения возможности получения надежных результатов диагностики при использовании прототипа процесс тестирования требуется проводить на нескольких режимах работы двигателя: вначале на минимальных оборотах его холостого хода, затем на повышенных оборотах, составляющих порядка 80% от номинальных оборотов, а также на переходных режимах. Такое дублирование диагностики усложняет ее процедуру, в результате чего увеличивается стоимость и снижается оперативность диагностирования ДВС.At the same time, in order to provide reliable diagnostic results when using the prototype, the testing process needs to be carried out in several engine operation modes: first at minimum idle speed, then at increased speed, which is about 80% of the nominal speed, as well as in transient modes . Such duplication of diagnosis complicates its procedure, as a result of which the cost increases and the efficiency of diagnosing ICE decreases.

Существенным недостатком прототипа является также отсутствие в нем возможности представления регистрируемых сигналов напряжения в графической форме на мониторе компьютера (в режиме осциллографа), что лишает оператора возможности применения такого эффективного средства диагностирования, как визуальный анализ формы регистрируемых сигналов напряжения, предусмотренный в подавляющем большинстве конструкций приборов, предназначенных для диагностики ДВС. В результате этого снижается информативность результатов диагностирования и, соответственно, снижается достоверность указанных результатов.A significant disadvantage of the prototype is the lack of the ability to present the recorded voltage signals in graphical form on a computer monitor (in the oscilloscope mode), which deprives the operator of the possibility of using such an effective diagnostic tool as a visual analysis of the shape of the recorded voltage signals provided in the vast majority of instrument designs, intended for the diagnosis of internal combustion engines. As a result of this, the information content of the diagnostic results is reduced and, accordingly, the reliability of these results is reduced.

Другим существенным недостатком прототипа является большое количество выполняемых тестовым программным обеспечением сложных операций, включающих последовательно:Another significant disadvantage of the prototype is the large number of complex operations performed by the test software, including sequentially:

- задание на измеренных характеристиках напряжения четырех указанных выше цепей тестируемой системы зажигания областей локальных диагнозов, имеющих функциональную связь с параметрами технического состояния системы зажигания;- assignment on the measured voltage characteristics of the four above-mentioned circuits of the tested ignition system to areas of local diagnoses having a functional relationship with the parameters of the technical state of the ignition system;

- анализ заданных областей локальных диагнозов с выделением групп диагностических признаков;- analysis of specified areas of local diagnoses with identification of groups of diagnostic signs;

- определение численных значений указанных диагностических признаков на разных режимах работы двигателя;- determination of the numerical values of these diagnostic features at different engine operating modes;

- сравнение численных значений диагностических признаков с их нормативными значениями;- comparison of the numerical values of diagnostic signs with their normative values;

- присвоение по результатам указанного сравнения диагностического кода каждому диагностическому признаку;- assignment according to the results of the specified comparison of the diagnostic code to each diagnostic feature;

- сравнение полученных диагностических кодов с набором кодов в диагностической матрице;- comparison of the received diagnostic codes with a set of codes in the diagnostic matrix;

- выдача по результатам сравнения указанных кодов заключения о техническом состоянии системы зажигания.- the issuance of the results of the comparison of the specified codes conclusion on the technical condition of the ignition system.

Такое большое количество сложных и требующих высокой точности выполнения операций обуславливает высокую степень сложности устанавливаемого на компьютере тестового программного обеспечения, отвечающего за выполнение указанных операций. При такой сложности программного обеспечения возрастает вероятность его сбоев в работе, что снижает надежность работы устройства по прототипу. Вместе с тем, высокая сложность используемого в прототипе программного обеспечения обуславливает его большую стоимость, а также высокую сложность диагностирования самого программного обеспечения.Such a large number of complex and requiring high precision operations leads to a high degree of complexity of the test software installed on the computer, which is responsible for performing these operations. With such complexity of the software, the probability of its malfunctions increases, which reduces the reliability of the device according to the prototype. However, the high complexity of the software used in the prototype determines its high cost, as well as the high complexity of diagnosing the software itself.

Отмеченная сложность процедуры диагностирования с применением прототипа, также как и сложность используемого в нем программного обеспечения, делают нецелесообразным использование диагностического устройства по прототипу в малом автосервисе, а также его применение частными автовладельцами для самостоятельного диагностирования ДВС, что также ограничивает область применения устройства по прототипу.The noted complexity of the diagnostic procedure using the prototype, as well as the complexity of the software used in it, makes it inappropriate to use the diagnostic device of the prototype in a small car service, as well as its use by private car owners for self-diagnosis of ICE, which also limits the scope of the device for the prototype.

Задачей полезной модели является создание компактного, легкого и недорогого устройства для компьютерной диагностики ДВС, позволяющего выполнять экспресс-диагностику большинства существующих типов электрических цепей и устройств современных ДВС преимущественно на одном режиме работы двигателя с возможностью оперативной регистрации бесконтактным способом сигналов напряжения в указанных цепях и устройствах с представлением этих сигналов в графической форме на экране монитора персонального компьютера с помощью установленного на последнем программного обеспечения.The objective of the utility model is to create a compact, lightweight and inexpensive device for computer diagnostics of internal combustion engines, which allows rapid diagnostics of most existing types of electric circuits and devices of modern internal combustion engines, mainly on the same engine operating mode, with the possibility of online recording of voltage signals in the indicated circuits and devices with by presenting these signals in graphical form on a personal computer monitor screen using last software.

Техническими результатом полезной модели является:The technical result of the utility model is:

- упрощение и повышение оперативности диагностирования ДВС за счет выполнения диагностической процедуры преимущественно на одном режиме работы двигателя, а также за счет оперативной регистрации бесконтактным способом сигналов напряжения в указанных цепях и устройствах ДВС;- simplification and increase the efficiency of the diagnosis of internal combustion engines by performing a diagnostic procedure mainly on the same engine operating mode, as well as due to the online recording in a non-contact way of voltage signals in the indicated circuits and devices of the internal combustion engine;

- повышение информативности результатов диагностирования ДВС и, соответственно, достоверности указанных результатов за счет представления указанных сигналов напряжения в графической форме на экране монитора персонального компьютера с помощью установленного на последнем программного обеспечения;- increasing the information content of the results of the diagnosis of ICE and, accordingly, the reliability of the indicated results by presenting the indicated voltage signals in graphical form on the screen of a personal computer monitor using the software installed on the latter;

- упрощение и снижение стоимости тестового программного обеспечения персонального компьютера за счет снижения присущего прототипу большого количества выполняемых с помощью программного обеспечения операций фактически до одной главной операции - преобразование поступающего на компьютер сигнала напряжения в цифровой форме в визуальную графическую форму и двух вспомогательных операций - автоматическая синхронизация сигнала и автоматическая настройка его амплитуды при представлении сигнала в графической форме;- simplification and reduction of the cost of test software for a personal computer by reducing the inherent large number of operations performed by the prototype of the software to virtually one main operation - converting the voltage signal transmitted to the computer in digital form into a visual graphic form and two auxiliary operations - automatic signal synchronization and automatic tuning of its amplitude when presenting the signal in graphical form;

- повышение надежности работы устройства для компьютерной диагностики ДВС за счет повышения надежности работы тестового программного обеспечения, что обеспечивается благодаря указанному выше упрощению программного обеспечения, снижающему вероятность сбоев последнего в работе;- improving the reliability of the device for computer diagnostics of internal combustion engines by increasing the reliability of the test software, which is due to the above simplification of the software, which reduces the likelihood of failures of the latter in operation;

- повышение компактности и снижение веса устройства для компьютерной диагностики ДВС за счет использования в нем переносного компьютера, например, типа Ноутбук или планшетного компьютера, а также за счет выполнения аналого-цифрового преобразователя, микропроцессора и перепрограммируемого запоминающего устройства в виде микросхем, размещенных в общем малогабаритном корпусе, благодаря чему полный комплект указанного устройства, включая персональный компьютер, может одновременно переноситься вручную одним человеком - оператором-диагностом или частным автовладельцем;- increasing the compactness and weight reduction of the device for computer diagnostics of internal combustion engines through the use of a laptop computer, for example, a laptop or tablet computer, as well as through the implementation of an analog-to-digital converter, microprocessor and reprogrammable memory device in the form of microcircuits placed in a common small-sized case, due to which a complete set of the specified device, including a personal computer, can be manually transferred at the same time by one person - the diagnosis operator Ostom or private car owner;

- расширение функциональных возможностей и области применения устройства для компьютерной диагностики ДВС за счет обеспечения возможности его применения для диагностики большинства типов электрических цепей и устройств современных ДВС, а также за счет обеспечения возможности его применения в малом автосервисе и частными автовладельцами для самостоятельного диагностирования ДВС, что становится возможным благодаря упрощению процедуры диагностирования с применением предлагаемого устройства, а также благодаря упрощению используемого в нем программного обеспечения и снижению габаритов и веса устройства с обеспечением возможности его переноски вручную одним человеком.- expanding the functionality and scope of the device for computer diagnostics of internal combustion engines by providing the possibility of its use for the diagnosis of most types of electrical circuits and devices of modern internal combustion engines, as well as by ensuring the possibility of its use in a small car service and by private car owners for self-diagnosis of internal combustion engines, which becomes possible due to the simplification of the diagnostic procedure using the proposed device, and also due to the simplification of the used about it the software and reduce the size and weight of the device enable its carrying by hand by one person.

Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что в предлагаемом устройстве для компьютерной диагностики ДВС, содержащем датчик напряжения, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом указанного датчика, а выход - с персональным компьютером, снабженным тестовым программным обеспечением для выявления неисправностей диагностируемых систем ДВС, выполненным с возможностью визуальной демонстрации результатов диагностирования на экране монитора указанного компьютера, в отличие от прототипа, аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде микросхемы и многоразрядным с величиной разрядности не менее 12, предпочтительно не менее 16, в качестве персонального компьютера используется предпочтительно переносный компьютер, например, компьютер типа ноутбук или планшетный компьютер, а программное обеспечение выполнено с возможностью визуального воспроизведения на экране монитора персонального компьютера изменения во времени выходного сигнала датчика напряжения в графической форме, при этом в линии, соединяющей выход аналого-цифрового преобразователя с персональным компьютером, установлен микропроцессор, выполненный в виде микросхемы с встроенным в нее интерфейсом USB, выход которого подключен к входному порту USB персонального компьютера.The solution of this problem and the achievement of the claimed technical result is ensured by the fact that in the proposed device for computer diagnostics of internal combustion engines containing a voltage sensor, an analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the specified sensor, and the output is connected to a personal computer equipped with test software for detecting malfunctions of diagnosed ICE systems, made with the possibility of visual demonstration of the diagnostic results on the monitor screen of the specified computer Uter, unlike the prototype, the analog-to-digital converter is made in the form of a microcircuit and multi-bit with a bit size of at least 12, preferably at least 16, preferably a laptop computer, for example, a laptop or tablet computer, and software are used as a personal computer made with the possibility of visual reproduction on the monitor screen of a personal computer the changes in time of the output signal of the voltage sensor in graphical form, while in line, connecting the output of the analog-to-digital converter with a personal computer, a microprocessor is installed, made in the form of a microcircuit with a built-in USB interface, the output of which is connected to the USB input port of a personal computer.

В частных случаях выполнения полезная модель характеризуется также следующими признаками.In particular cases of execution, the utility model is also characterized by the following features.

В линии между датчиком напряжения и аналого-цифровым преобразователем последовательно установлены устройство защиты от перенапряжения и повторитель напряжения, а микропроцессор снабжен перепрограммируемым запоминающим устройством, при этом аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор подключены через стабилизатор напряжении к выходным клеммам напряжения предпочтительно 5 вольт, размещенным во входном порте USB персонального компьютера и подключенным к выходу встроенного блока питания указанного компьютера.In the line between the voltage sensor and the analog-to-digital converter, an overvoltage protection device and a voltage follower are installed in series, and the microprocessor is equipped with a reprogrammable memory device, while the analog-to-digital converter and the microprocessor are connected via a voltage regulator to the voltage output terminals, preferably 5 volts, located in the input USB port of a personal computer and connected to the output of the built-in power supply of the specified computer.

Аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор с перепрограммируемым запоминающим устройством, стабилизатор напряжения, устройство защиты от перенапряжения и повторитель напряжения смонтированы на общей монтажной плате, размещены в общем корпусе и вместе взятые образуют компьютерную диагностическую USB-приставку.An analog-to-digital converter, a microprocessor with a reprogrammable memory device, a voltage stabilizer, an overvoltage protection device, and a voltage follower are mounted on a common circuit board, placed in a common case, and taken together form a computer diagnostic USB device.

Программное обеспечение выполнено с возможностью автоматического размещения графического изображения части входного сигнала напряжения, по форме которой делается оценка исправности диагностируемой системы ДВС, в средней части экрана монитора компьютера или, по крайней мере, в пределах границ указанного экрана, а также с возможностью автоматического выбора диапазона изменения входного сигнала напряжения при смене тестируемых объектов в процессе выполнения диагностирования ДВС.The software is configured to automatically place a graphic image of a portion of the input voltage signal, the shape of which is used to assess the health of the diagnosed ICE system in the middle of the computer monitor screen or at least within the boundaries of the specified screen, and also with the ability to automatically select the range voltage input signal when changing test objects in the process of performing ICE diagnostics.

При этом целесообразно, чтобы датчик напряжения был выполнен в виде бесконтактного датчика.It is advisable that the voltage sensor was made in the form of a proximity sensor.

Устройство может быть снабжено вторым бесконтактным датчиком напряжения с возможностью поочередного подключения каждого из датчиков напряжения ко входу упомянутого устройства защиты от перенапряжения, при этом один из датчиков напряжения выполнен в виде емкостного датчика, а второй - в виде индуктивного датчика, причем программное обеспечение выполнено с возможностью диагностирования неисправностей разных типов систем зажигания, топливоподачи, электроснабжения и контроля ДВС.The device can be equipped with a second non-contact voltage sensor with the ability to alternately connect each of the voltage sensors to the input of the aforementioned surge protection device, while one of the voltage sensors is made in the form of a capacitive sensor, and the second in the form of an inductive sensor, and the software is configured to diagnosing malfunctions of various types of ignition systems, fuel supply, power supply and internal combustion engine control.

Каждый из указанных датчиков может быть выполнен в виде удлиненной пластины из диэлектрического материала, на конце которой установлен чувствительный элемент датчика, при этом на втором конце указанной пластины, используемом оператором в качестве рукояти, установлены выходные электрические клеммы, через которые выходной кабель датчика соединен с его чувствительным элементом.Each of these sensors can be made in the form of an elongated plate of dielectric material, at the end of which a sensor element is installed, and at the second end of this plate used by the operator as a handle, output electrical terminals are installed through which the sensor output cable is connected to its sensitive element.

У каждого датчика длину пластины из диэлектрического материала целесообразно выбирать с обеспечением возможности размещения чувствительного элемента датчика в непосредственной близости от электрических проводов, катушек и других электрических элементов и устройств диагностируемых систем ДВС с расположением руки оператора на безопасном расстоянии от находящихся под напряжением электрических цепей ДВС.For each sensor, it is advisable to choose a plate length of dielectric material with the possibility of placing the sensor element in the immediate vicinity of electric wires, coils and other electrical elements and devices of diagnosed ICE systems with the operator’s arm located at a safe distance from energized ICE electrical circuits.

При этом емкостный датчик может быть снабжен регулятором выходного сигнала, выполненным с возможностью изменения величины напряжения на выходе датчика.In this case, the capacitive sensor may be equipped with an output signal regulator configured to change the voltage value at the output of the sensor.

При выполнении устройства с двумя упомянутыми бесконтактными датчиками напряжения программное обеспечение может быть выполнено с возможностью автоматического размещения графического изображения части входного сигнала напряжения, по форме которой делается оценка исправности диагностируемой системы ДВС, в средней части экрана монитора компьютера или, по крайней мере, в пределах границ указанного экрана, а также с возможностью автоматического выбора диапазона изменения входного сигнала напряжения при смене датчиков напряжения и тестируемых объектов в процессе выполнения диагностирования ДВС.When executing a device with the two mentioned non-contact voltage sensors, the software can be configured to automatically place a graphic image of a part of the input voltage signal, according to which the health of the diagnosed ICE system is assessed in the middle part of the computer monitor screen, or at least within the boundaries the specified screen, as well as with the ability to automatically select the range of variation of the input voltage signal when changing voltage sensors and test iruemyh objects during execution DIC diagnosis.

Устройство может быть снабжено третьим датчиком напряжения с возможностью поочередного подключения каждого из трех датчиков напряжения ко входу упомянутого устройства защиты от перенапряжения, при этом третий датчик напряжения выполнен в виде контактного датчика типа щуп-делитель напряжения с возможностью его подключения к электрическим цепям диагностируемых систем ДВС.The device can be equipped with a third voltage sensor with the ability to alternately connect each of the three voltage sensors to the input of the aforementioned surge protection device, while the third voltage sensor is made in the form of a contact sensor such as a voltage-divider probe with the ability to connect it to the electrical circuits of the diagnosed ICE systems.

При выполнении устройства с упомянутым контактным датчиком напряжения программное обеспечение может быть выполнено с возможностью контроля формы напряжения в первичной цепи системы зажигания ДВС при подключении упомянутого контактного датчика напряжения к указанной цепи, а также с возможностью диагностирования неисправностей датчиков и исполнительных механизмов разных типов систем управления ДВС при подключении упомянутого контактного датчика напряжения к электрическим цепям указанных датчиков и исполнительных механизмов.When executing a device with said contact voltage sensor, the software can be configured to control the voltage shape in the primary circuit of the internal combustion engine ignition system by connecting said contact voltage sensor to this circuit, as well as to diagnose malfunctions of sensors and actuators of various types of internal combustion engine control systems connecting said contact voltage sensor to the electrical circuits of said sensors and actuators.

Кроме того, при выполнении устройства с тремя упомянутыми датчиками напряжения программное обеспечение может быть выполнено с возможностью автоматического размещения графического изображения части входного сигнала напряжения, по форме которой делается оценка исправности диагностируемой системы ДВС, в средней части экрана монитора компьютера или, по крайней мере, в пределах границ указанного экрана, а также с возможностью автоматического выбора диапазона изменения входного сигнала напряжения при смене датчиков напряжения и тестируемых объектов в процессе выполнения диагностирования ДВС.In addition, when executing a device with the three voltage sensors mentioned, the software can be arranged to automatically place a graphic image of a part of the input voltage signal, according to which the health of the diagnosed ICE system is assessed in the middle part of the computer monitor screen, or at least in within the boundaries of the specified screen, as well as with the ability to automatically select the range of variation of the input voltage signal when changing voltage sensors and testing Mykh objects during execution DIC diagnosis.

При выполнении устройства с емкостным бесконтактным датчиком напряжения программное обеспечение может быть выполнено с возможностью изменения цвета представляемого в графической форме выходного сигнала емкостного датчика напряжения при изменении полярности сигналов в проводах электрических цепей диагностируемых систем ДВС.When executing a device with a capacitive non-contact voltage sensor, the software can be configured to change the color of the output signal of the capacitive voltage sensor presented in graphic form when the polarity of the signals in the wires of the electrical circuits of the internal combustion engine systems is changed.

Вместе с тем, программное обеспечение может быть выполнено с возможностью сохранения получаемой при диагностировании информации на жестком диске персонального компьютера и формирования на ее основе базы эталонных графиков изменения напряжения в электрических цепях исправных диагностируемых систем ДВС и базы дефектационных графиков, характеризующих изменение напряжения в электрических цепях неисправных диагностируемых систем ДВС.At the same time, the software can be configured to save the information obtained during diagnostics on the hard drive of a personal computer and to form, on its basis, a base of reference graphs of voltage changes in electrical circuits of functioning diagnosed ICE systems and a database of fault diagrams characterizing voltage changes in electrical circuits of faulty diagnosed ICE systems.

При этом целесообразно, чтобы программное обеспечение было выполнено с возможностью демонстрации на экране монитора персонального компьютера упомянутых эталонных и дефектационных графиков изменения напряжения в электрических цепях диагностируемых систем ДВС.At the same time, it is advisable that the software be made with the possibility of demonstrating on the monitor screen of a personal computer the aforementioned reference and fault diagrams of the voltage changes in the electrical circuits of the diagnosed ICE systems.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - структурная блок-схема устройства для диагностирования ДВС;figure 1 is a structural block diagram of a device for diagnosing internal combustion engines;

на фиг.2 - схема контактного датчика напряжения;figure 2 - diagram of the contact voltage sensor;

на фиг.3 - внешний вид устройства, показанного на фиг.1 (катушка и свеча зажигания показаны условно - без изображения конструкции тестируемого ДВС);figure 3 is an external view of the device shown in figure 1 (the coil and spark plug are shown conditionally - without image design of the tested ICE);

на фиг.4 - график изменения импульсного напряжения в исправной системе зажигания ДВС;figure 4 is a graph of the change in pulse voltage in a working ignition system of the internal combustion engine;

на фиг.5 - график изменения импульсного напряжения в системе зажигания ДВС, имеющей неисправность в виде выгорания центральной токопроводящей жилы одного из свечных проводов.figure 5 is a graph of the change in the pulse voltage in the ignition system of the internal combustion engine, having a malfunction in the form of burnout of the central conductive core of one of the spark plug wires.

Устройство для диагностирования ДВС снабжено, по меньшей мере, одним датчиком напряжения с выходным аналоговым сигналом, а в предпочтительном варианте исполнения устройства набором таких датчиков, включающим емкостной датчик (Д_е) 1 (фиг.1), индуктивный датчик (Д_и) 2 и датчик 3 типа щуп-делитель напряжения (ДН). В конструкцию устройства входят также компьютерная диагностическая USB-приставка 4, вход которой выполнен с возможностью его поочередного подключения к датчикам 1-3, а выход - с возможностью подключения к входному порту USB-2.0 5 персонального компьютера (ПК) 6, выполненного предпочтительно в виде переносного компьютера типа ноутбук или в виде планшетного компьютера, и снабженного тестовым программным обеспечением, служащим для выявления неисправностей диагностируемых систем ДВС и выполненным с возможностью визуального воспроизведения на мониторе компьютера 6 изменения во времени выходного сигнала любого из датчиков 1-3 в графической форме.The device for diagnosing an internal combustion engine is equipped with at least one voltage sensor with an analog output signal, and in a preferred embodiment of the device, a set of such sensors, including a capacitive sensor (D _e ) 1 (Fig. 1), an inductive sensor (D _and ) 2 and type 3 probe-voltage divider (DN). The design of the device also includes a USB diagnostic computer 4, the input of which is configured to alternately connect to sensors 1-3, and the output, with the ability to connect a personal computer (PC) 6 to the USB-2.0 input port 5, preferably in the form a portable computer such as a laptop or in the form of a tablet computer, and equipped with test software that is used to detect malfunctions of diagnosed ICE systems and is configured to visually reproduce on my Nitor computer 6 changes in time the output signal of any of the sensors 1-3 in graphical form.

Приставка 4 содержит установленное на ее входе устройство защиты от перенапряжения (УЗП) 7, вход которого перед началом диагностирования ДВС подключается к одному из датчиков 1-3, буферный повторитель напряжения (ПН) 8, вход которого соединен с выходом УЗП 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, выполненный в виде микросхемы и соединенный своим входом с выходом повторителя напряжения 8, и микропроцессор 10, соединенный с АЦП 9 и выполненный в виде микросхемы с встроенным в нее интерфейсом USB 11, выход которого с помощью линии связи 12 подключен к входному порту 5 компьютера 6. При этом микропроцессор 10 снабжен выполненным в виде микросхемы перепрограммируемым запоминающим устройством (ППЗУ) 13, в котором установлено программное обеспечение, необходимое для работы микропроцессора 10.The prefix 4 contains an overvoltage protection device (UPR) 7 installed at its input, the input of which, before starting the diagnosis of the internal combustion engine, is connected to one of the sensors 1-3, a voltage voltage follower (PN) 8, the input of which is connected to the output of the UZP 7, analog-digital a converter (ADC) 9, made in the form of a microcircuit and connected by its input to the output of a voltage follower 8, and a microprocessor 10, connected to the ADC 9 and made in the form of a microcircuit with a built-in USB 11 interface, the output of which is connected via a communication line 12 an input port of the computer 5 6. This microprocessor 10 is provided designed as a reprogrammable memory chip (EEPROM) 13 in which is installed the software needed for operation of the microprocessor 10.

В целях обеспечения компактности и автономности работы предлагаемого устройства оно выполнено с возможностью питания приставки 4 от компьютера 6, для чего приставка 4 подключена с помощью линии питания 14 к размещенным во входном порте 5 компьютера 6 выходным клеммам 15 напряжения предпочтительно 5 вольт, подключенным к выходу встроенного блока питания 16 компьютера 6. При этом преобразователь 9 и микропроцессор 10 подключены к линии питания 14 через входящий в состав приставки 4 стабилизатор напряжения (СП) 17. Линия связи 12 и линия питания 14 размещены в общем выходном кабеле 18 (фиг.3) приставки 4, снабженном концевым USB-разъемом 19, выполненным с возможностью одновременного соединения линии связи 12 с входным портом 5 компьютера 6 и линии питания 14 с клеммами напряжения 15. Для обеспечения возможности поочередного подключения приставки 4 к датчикам 1-3 она снабжена входным кабелем 20, соединенным с устройством защиты от перенапряжения 7 и имеющим концевой разъем 21, а каждый из датчиков 1-3 снабжен выходным кабелем 22, подключаемым к концевому разъему 21 входного кабеля 20 приставки 4.In order to ensure compactness and autonomy of the proposed device, it is configured to power the prefix 4 from the computer 6, for which the prefix 4 is connected via a power line 14 to the voltage output terminals 15, preferably 5 volts, located in the input port 5 of the computer 6, connected to the output of the built-in the power supply 16 of the computer 6. In this case, the converter 9 and the microprocessor 10 are connected to the power line 14 through the voltage stabilizer (SP) 17 included in the set-top box 17. The communication line 12 and the power line 14 are sized puppies in the common output cable 18 (Fig. 3) of the prefix 4, equipped with a USB end connector 19, configured to simultaneously connect the communication line 12 with the input port 5 of the computer 6 and the power line 14 with voltage terminals 15. To enable the connection of the prefix 4 to sensors 1-3, it is equipped with an input cable 20 connected to an overvoltage protection device 7 and having an end connector 21, and each of sensors 1-3 is equipped with an output cable 22 connected to an end connector 21 of the input cable 20 of the set-top box 4.

Для снижения габаритов USB-приставки 4 преобразователь 9, микропроцессор 10 с запоминающим устройством 13, стабилизатор напряжения 17, устройство защиты 7 и повторитель напряжения 8 смонтированы на общей монтажной плате (не показана) и размещены в общем корпусе 23 (фиг.3).To reduce the dimensions of the USB set-top box 4, the converter 9, the microprocessor 10 with the storage device 13, the voltage stabilizer 17, the protection device 7 and the voltage follower 8 are mounted on a common circuit board (not shown) and placed in a common housing 23 (Fig. 3).

Для упрощения и повышения оперативности диагностирования систем ДВС емкостной 1 и индуктивный 2 датчики выполнены в виде бесконтактных датчиков напряжения. При этом емкостный датчик 1 применяется для регистрации электрической составляющей электромагнитного поля, возникающего вокруг проводов электрических цепей диагностируемых систем ДВС, а индуктивный датчик 2 используется для регистрации изменения напряженности магнитного поля катушки зажигания и других электрических элементов и устройств диагностируемых систем ДВС. Каждый из датчиков 1 и 2 выполнен в виде удлиненной пластины 24 (фиг.3) из диэлектрического материала, на свободном конце которой смонтирован чувствительный элемент 25 датчика, при этом второй конец пластины 24 используется оператором в качестве рукояти и имеет выходные электрические клеммы (не показаны), через которые выходной кабель 22 датчика соединен с его чувствительным элементом 25. Чувствительные элементы 25 датчиков 1 и 2 выполнены известным образом: у датчика 1 в виде выполняющей роль конденсатора конструктивной емкости, образованной специальной электропроводной пластиной-полигоном (не показана), а у датчика 2 - в виде катушки индуктивности (не показана). При этом у каждого из датчиков 1 и 2 длина пластины 24 выбрана с обеспечением возможности размещения чувствительного элемента 25 в непосредственной близости от электрических проводов 26 (фиг.1), катушек зажигания 27 (фиг.3) и других электрических элементов и устройств диагностируемых систем ДВС с расположением руки оператора на безопасном расстоянии от находящихся под напряжением электрических цепей ДВС.To simplify and improve the efficiency of diagnosing ICE systems, capacitive 1 and inductive 2 sensors are made in the form of non-contact voltage sensors. In this case, a capacitive sensor 1 is used to register the electric component of the electromagnetic field that occurs around the wires of the electric circuits of the diagnosed ICE systems, and an inductive sensor 2 is used to detect changes in the magnetic field of the ignition coil and other electrical elements and devices of the diagnosed ICE systems. Each of the sensors 1 and 2 is made in the form of an elongated plate 24 (Fig. 3) of dielectric material, on the free end of which a sensor element 25 is mounted, while the second end of the plate 24 is used by the operator as a handle and has output electrical terminals (not shown ), through which the output cable 22 of the sensor is connected to its sensitive element 25. The sensitive elements 25 of the sensors 1 and 2 are made in a known manner: the sensor 1 in the form of a structural capacitor acting as a capacitor formed by ialnoy polygon-conductive plate (not shown) while the transducer 2 - a coil (not shown). Moreover, for each of the sensors 1 and 2, the length of the plate 24 is selected so that the sensitive element 25 can be placed in close proximity to the electric wires 26 (Fig. 1), ignition coils 27 (Fig. 3), and other electrical elements and devices of the diagnosed ICE systems with the position of the operator’s hand at a safe distance from the energized electrical circuits of the internal combustion engine.

Конструкция обоих датчиков выполнена с учетом требований техники безопасности - с защитой оператора и компьютерной приставки 4 от поражения высоковольтным разрядом. При этом емкостный датчик 1 может быть снабжен регулятором выходного сигнала (не показан), выполненным известным образом в виде, по меньшей мере, одного дополнительного конденсатора, подключенного к чувствительному элементу 25 и снабженного выключателем, позволяющим включать указанный конденсатор в измерительную цепь датчика 1 и выключать из нее. Включение такого конденсатора в измерительную цепь датчика 1 уменьшает величину напряжения на выходе датчика 1 и, напротив, отключение указанного конденсатора от измерительной цепи датчика 1 увеличивает величину напряжения на выходе датчика 1. Указанный регулятор позволяет изменять в нужную сторону порог чувствительности датчика к регистрируемому с его помощью напряжению с возможностью снижения величины сигнала напряжения на выходе датчика до приемлемого значения в случае чрезмерно высокого напряжения в электрической цепи, в которой снимается сигнал напряжения, и возможностью обратного увеличения величины сигнала напряжения на выходе датчика до приемлемого значения при снижении напряжения в указанной электрической цепи. Указанные приемлемые значения величины сигнала напряжения на выходе датчика 1 определяются техническими характеристиками устройства защиты от перенапряжения 7, повторителя напряжения 8 и аналого-цифрового преобразователя 9.The design of both sensors is made taking into account the safety requirements - with the protection of the operator and the computer 4 from damage by high-voltage discharge. In this case, the capacitive sensor 1 can be equipped with an output signal regulator (not shown), made in the known manner in the form of at least one additional capacitor connected to the sensing element 25 and equipped with a switch that allows you to include the specified capacitor in the measuring circuit of the sensor 1 and turn off from her. The inclusion of such a capacitor in the measuring circuit of the sensor 1 reduces the voltage at the output of the sensor 1 and, on the contrary, disconnecting the specified capacitor from the measuring circuit of the sensor 1 increases the voltage at the output of the sensor 1. The specified controller allows you to change the sensitivity threshold of the sensor to the sensor voltage with the possibility of reducing the magnitude of the voltage signal at the output of the sensor to an acceptable value in the case of an excessively high voltage in the electrical circuit in which a voltage signal is taken, and the possibility of a reverse increase in the magnitude of the voltage signal at the output of the sensor to an acceptable value when the voltage in the specified electrical circuit is reduced. The indicated acceptable values of the voltage signal at the output of the sensor 1 are determined by the technical characteristics of the overvoltage protection device 7, voltage follower 8 and analog-to-digital converter 9.

Датчик 3 используется при диагностировании контактным способом первичной цепи системы зажигания и датчика кислорода системы контроля выхлопных газов ДВС, а также датчиков и исполнительных механизмов системы управления ДВС. Конструктивно датчик 3 выполнен в виде щупа-делителя напряжения и состоит из резисторов 28 и 29 (фиг.2), размещенных на печатной плате, выполненной, например, из фольгированного стеклотекстолита. При этом обеспечивается возможность эффективной регистрации с помощью датчика 3 напряжения, изменяющегося в широком диапазоне - от -20 до+160 В. Для обеспечения такой возможности датчик 3 выполнен с общим сопротивлением порядка 0,95-1,ОМом и с коэффициентом деления, составляющим (1,43-1,67)10^-2. Один из выводов резистора 28 с помощью входного кабеля 30 соединен с зажимом типа «крокодил» 31, который служит для временного соединения с контактами или клеммами разъемов электрических цепей диагностируемых систем ДВС. При соединении входного кабеля 30 датчика 3 с указанными выходными контактами датчик 3 снабжается тонким металлическим стержнем типа иглы (не показан), у которого один конец при проведении диагностики касается выходного контакта одной из указанных электрических цепей, а на второй конец устанавливается зажим 31. Точка соединения резисторов 28 и 29 является выходом делителя напряжения, который с помощью выходного кабеля 22 датчика 3 подключается к концевому разъему 21 входного кабеля 20 приставки 4. Кроме того, свободный выход резистора 29, сопротивление которого составляет порядка 15-17 кОм, соединен также с заземленным экраном выходного кабеля 22. Указанный экран перед проведением диагностики подсоединяется к массе двигателя (минусовому выводу АКБ), например, с помощью второго зажима типа «крокодил» (не показан).Sensor 3 is used to diagnose in a contact way the primary circuit of the ignition system and the oxygen sensor of the engine exhaust control system, as well as the sensors and actuators of the engine control system. Structurally, the sensor 3 is made in the form of a probe divider voltage and consists of resistors 28 and 29 (figure 2), placed on a printed circuit board made, for example, of foil fiberglass. At the same time, it is possible to efficiently register with a sensor 3 a voltage that varies in a wide range - from -20 to + 160 V. To ensure this, sensor 3 is made with a total resistance of the order of 0.95-1, Ohm and with a division ratio of ( 1.43-1.67) 10 ^-2 . One of the terminals of the resistor 28 is connected via an input cable 30 to a crocodile clip 31, which serves to temporarily connect to the contacts or terminals of the electrical circuits of the diagnosed ICE systems. When connecting the input cable 30 of the sensor 3 to the specified output contacts, the sensor 3 is equipped with a thin metal rod of the type of needle (not shown), at which one end touches the output contact of one of the indicated electric circuits during diagnostics, and the terminal 31 is installed at the other end. Connection point resistors 28 and 29 is the output of the voltage divider, which is connected via the output cable 22 of the sensor 3 to the terminal 21 of the input cable 20 of the console 4. In addition, the free output of the resistor 29 the voltage of which is about 15-17 kΩ, is also connected to the grounded shield of the output cable 22. This screen is connected to the engine ground (negative battery terminal) before performing diagnostics, for example, using a second crocodile clip (not shown).

Устанавливаемое на компьютер 6 программное обеспечение разрабатывается специально для решения задач диагностирования ДВС. При использовании в устройстве бесконтактных датчиков 1 и 2 указанное программное обеспечение выполняется с возможностью диагностирования неисправностей разных типов систем зажигания ДВС, в том числе с механическим распределителем типа КОНТ и ROV, с встроенной в распределитель катушкой зажигания (в системе зажигания HEI), с двухвыводными катушками зажигания (в системе зажигания DIS), с индивидуальными катушками зажигания (в системе зажигания DI). При этом программное обеспечение выполняется с возможностью диагностирования межвиткового замыкания в катушках зажигания, изменения зазора в свечах, обрыва жилы высоковольтного провода и других возможных неисправностей различных по конструкции систем зажигания ДВС.The software installed on computer 6 is developed specifically for solving the problems of diagnosing ICE. When using proximity sensors 1 and 2 in the device, the specified software is capable of diagnosing malfunctions of various types of ICE ignition systems, including with a mechanical distributor such as KONT and ROV, with an ignition coil built into the distributor (in the HEI ignition system), with two-output coils ignition (in the DIS ignition system), with individual ignition coils (in the DI ignition system). In this case, the software is capable of diagnosing inter-turn faults in the ignition coils, changing the clearance in the candles, breaking the core of the high-voltage wire and other possible malfunctions of the ICE ignition systems of various design.

Вместе с тем, тестовое программное обеспечение, устанавливаемое на компьютер 6, может быть выполнено с возможностью диагностирования с использованием бесконтактных датчиков 1 и 2 неисправностей разных типов систем топливоподачи, электроснабжения и контроля ДВС, в частности, с возможностью оценки длительности импульсов впрыска форсунок ДВС и исправности выпрямительных диодов электрогенератора ДВС. Возможно также диагностирование с использованием бесконтактных датчиков 1 и 2 и других элементов систем топливоподачи, электроснабжения и контроля ДВС.At the same time, the test software installed on the computer 6 can be performed with the possibility of diagnosing using non-contact sensors 1 and 2 of malfunctions of various types of fuel supply, power supply and engine control systems, in particular, with the possibility of estimating the duration of the injection pulse of the internal combustion engine nozzles and rectifier diodes of the internal combustion engine electric generator. It is also possible to diagnose using proximity sensors 1 and 2 and other elements of the fuel supply, power supply and internal combustion engine control systems.

В случае применения в устройстве контактного датчика 3 программное обеспечение компьютера 6 выполняется также с возможностью контроля формы напряжения в первичной цепи системы зажигания ДВС при подключении контактного датчика 3 к указанной цепи, а также с возможностью диагностирования неисправностей датчиков и исполнительных механизмов разных типов систем управления ДВС при подключении упомянутого контактного датчика напряжения к электрическим цепям указанных датчиков и исполнительных механизмов.If the contact sensor 3 is used in the device, the software of the computer 6 is also capable of controlling the voltage shape in the primary circuit of the engine ignition system when the contact sensor 3 is connected to the specified circuit, as well as with the possibility of diagnosing malfunctions of sensors and actuators of various types of internal combustion engine control systems connecting said contact voltage sensor to the electrical circuits of said sensors and actuators.

Для повышения уровня автоматизации и оперативности процесса диагностирования ДВС устанавливаемое на компьютер 6 тестовое программное обеспечение выполнено с возможностью автоматической синхронизации входного сигнала напряжения, поступающего с любого из датчиков 1-3 на вход приставки 4. Указанная синхронизация обеспечивает возможность размещения графического изображения полезной части входного сигнала напряжения, по форме которой делается оценка исправности диагностируемой системы ДВС, в средней части экрана монитора компьютера 6 или, по крайней мере, в пределах границ указанного экрана. С этой же целью тестовое программное обеспечение выполнено также с возможностью автоматического выбора диапазона изменения входного сигнала напряжения при смене датчиков 1-3 и тестируемых объектов в процессе выполнения диагностирования ДВС. Под тестируемыми объектами здесь имеются ввиду диагностируемые системы ДВС (системы зажигания, топливоподачи, электроснабжения, контроля и управления ДВС) и отдельные части этих систем (провода, катушки и т.п.). При этом указанная выше синхронизация входного сигнала напряжения и выбор диапазона его изменения не требуют какой-либо предварительной настройки программного обеспечения при смене датчиков 1-3 и тестируемых объектов в процессе выполнения диагностирования ДВС, а выбираемый в автоматическом режиме диапазон изменения входного сигнала напряжения является рациональным для визуального просмотра и анализа графического изображения указанного сигнала на экране монитора компьютера 6.To increase the level of automation and efficiency of the ICE diagnostic process, the test software installed on computer 6 is configured to automatically synchronize the voltage input signal from any of the sensors 1-3 to the input of the set-top box 4. This synchronization provides the possibility of placing a graphic image of the useful part of the voltage input signal , in the form of which an assessment of the health of the diagnosed ICE system is made in the middle part of the computer monitor screen 6 and whether at least within the boundaries of the specified screen. For the same purpose, the test software is also configured to automatically select the range of variation of the input voltage signal when changing sensors 1-3 and test objects in the process of diagnosing ICE. Under the test objects here we mean the diagnosed ICE systems (ignition, fuel supply, power supply, ICE control and management systems) and individual parts of these systems (wires, coils, etc.). In this case, the above synchronization of the voltage input signal and the choice of the range of its change do not require any software pre-configuration when changing sensors 1-3 and test objects in the process of ICE diagnostics, and the range of change of the voltage input signal that is selected in automatic mode is rational for visual viewing and analysis of a graphic image of the specified signal on the computer screen 6.

Для обеспечения возможности оперативного определения полярности сигналов в электрических цепях диагностируемых систем ДВС (например, при диагностировании системы зажигания с двухвыводными катушками зажигания типа DIS) при выполнении диагностики с применением бесконтактного емкостного датчика 1 программное обеспечение выполнено также с возможностью изменения цвета представляемого в графической форме выходного сигнала датчика 1 при изменении полярности указанных сигналов. Кроме того, программное обеспечение выполнено с возможностью сохранения получаемой при диагностировании информации на жестком диске компьютера 6 и формирования на ее основе базы эталонных графиков изменения напряжения в электрических цепях исправных диагностируемых систем ДВС и базы дефектационных графиков, характеризующих изменение напряжения в электрических цепях неисправных диагностируемых систем ДВС. При этом программное обеспечение выполнено с возможностью демонстрации на экране монитора компьютера 6 упомянутых эталонных и дефектационных графиков изменения напряжения в электрических цепях диагностируемых систем ДВС, что дает возможность оперативного сравнения текущих графиков изменения напряжения в электрических цепях диагностируемых систем ДВС с указанными эталонными и дефектационными графиками при необходимости уточнения оценки исправности системы ДВС, диагностируемой в текущий момент времени. Для обеспечения возможности распечатки получаемой в ходе диагностирования ДВС графической информации, сохраняемой в файлах на жестком диске компьютера 6, последний может быть подключен к принтеру (не показан).To enable the rapid determination of the polarity of the signals in the electrical circuits of the diagnosed ICE systems (for example, when diagnosing an ignition system with two-pin ignition coils of type DIS) when performing diagnostics using a non-contact capacitive sensor 1, the software is also configured to change the color of the output signal presented in graphical form sensor 1 when changing the polarity of these signals. In addition, the software is configured to save the information obtained during diagnostics on the hard drive of computer 6 and to form, on its basis, a base of reference graphs of voltage changes in electrical circuits of functioning diagnosed ICE systems and a database of fault diagrams characterizing voltage changes in electrical circuits of faulty diagnosed ICE systems . In this case, the software is capable of demonstrating on the computer screen 6 mentioned reference and fault diagrams of the voltage changes in the electrical circuits of the diagnosed ICE systems, which makes it possible to quickly compare current graphs of the voltage changes in the electric circuits of the ICE systems being diagnosed with the indicated reference and fault diagrams refinement of the assessment of the health of the engine system diagnosed at the current time. To enable printing of the graphic information obtained during the internal combustion engine diagnostics stored in files on the hard drive of computer 6, the latter can be connected to a printer (not shown).

При диагностировании различных систем ДВС амплитуда выходных электрических сигналов датчиков 1-3 может изменяться в больших пределах. Для исключения необходимости применения в устройстве усилителей слабых по амплитуде выходных сигналов датчиков 1-3 или аттенюаторов, служащих для ослабления слишком высоких по амплитуде выходных сигналов датчиков 1-3, в приставке используется многоразрядный аналого-цифровой преобразователь 9 с величиной разрядности не менее 12, предпочтительно не менее 16. Высокая разрешающая способность многоразрядного преобразователя 9 обеспечивает большой динамический диапазон последнего, что создает возможность работы преобразователя 9 с входными сигналами, имеющими как низкую, так и высокую амплитуду напряжения. Благодаря применению многоразрядного аналого-цифрового преобразователя 9 исключается необходимость применения каких-либо дополнительных устройств для усиления или ослабления входных сигналов, в том числе, с автоматическим усилением или ослаблением, зависящим от амплитуды входных сигналов, что, в случае малого динамического диапазона преобразователя 9, было бы необходимо для повышения оперативности процесса диагностирования. За счет исключения необходимости использования в приставке 4 указанных выше усилителей и аттенюаторов конструкция приставки 4 становится более простой, компактной и легкой.When diagnosing various ICE systems, the amplitude of the output electrical signals of sensors 1-3 can vary within wide limits. To eliminate the need to use amplifiers weak in amplitude of the output signals of sensors 1-3 or attenuators, used to attenuate outputs of sensors 1-3 that are too high in amplitude, the set-top box uses a multi-bit analog-to-digital converter 9 with a bit size of at least 12, preferably not less than 16. High resolution multidigit converter 9 provides a large dynamic range of the latter, which makes it possible for the converter 9 to work with input ignals having both low and high voltage amplitudes. Thanks to the use of a multi-bit analog-to-digital converter 9, the need to use any additional devices to amplify or attenuate the input signals, including with automatic amplification or attenuation, depending on the amplitude of the input signals, is eliminated, which, in the case of a small dynamic range of the converter 9, was It would be necessary to increase the efficiency of the diagnostic process. Due to the elimination of the need to use the above amplifiers and attenuators in the prefix 4, the design of the prefix 4 becomes simpler, more compact and lightweight.

Компьютер 6 снабжен операционной системой предпочтительно Windows XP или другой современной операционной системой, совместимой по своим возможностям с решаемыми с помощью предлагаемого устройства задачами диагностирования ДВС. При этом на компьютере 6 установлены: процессор с рабочей частотой не ниже 800 МГц, предпочтительно не ниже 1.6 ГГц (например, процессор типа Intel Pentium Dual CPU 1.7 ГГц); оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) с объемом памяти не менее 512 Мбайт, предпочтительно не менее 1 Гбайт; встроенное запоминающее устройство на жестком магнитном диске типа HDD/Flash с объемом свободной памяти не менее 512 Мбайт, предпочтительно не менее 1 Гбайт; входной порт USB-2.0 (High speed) для соединения с приставкой 4.Computer 6 is equipped with an operating system, preferably Windows XP, or another modern operating system that is compatible in its capabilities with the tasks of diagnosing internal combustion engines using the proposed device. At the same time, the following are installed on computer 6: a processor with an operating frequency of at least 800 MHz, preferably at least 1.6 GHz (for example, a processor such as Intel Pentium Dual CPU 1.7 GHz); random access memory (RAM) with a memory capacity of at least 512 MB, preferably at least 1 GB; built-in storage device on a hard magnetic disk of the HDD / Flash type with a free memory of at least 512 MB, preferably at least 1 GB; USB-2.0 (High speed) input port for connecting to the console 4.

Устройство для компьютерной диагностики ДВС работает следующим образом. Перед началом диагностирования ДВС из числа датчиков 1-3 выбирают датчик, который в большей степени соответствует решаемой в процессе диагностирования задаче, после чего входной кабель 20 приставки 4 с помощью разъема 21 подключают к выходному кабелю 22 выбранного датчика напряжения, а USB-разъем 19 выходного кабеля 18 приставки 4 подключают к входному порту 5 компьютера 6. Затем оператор выбирает на компьютере 6 и запускает тестовую программу, соответствующую подлежащей диагностированию системе ДВС (системе зажигания, топливоподачи, электроснабжения, контроля или управления ДВС).A device for computer diagnostics of internal combustion engines works as follows. Before starting the diagnosis of the internal combustion engine, from the number of sensors 1-3, a sensor is selected that is more consistent with the problem being solved during the diagnosis process, after which the input cable 20 of the set-top box 4 is connected to the output cable 22 of the selected voltage sensor using the connector 21, and the USB connector 19 of the output cable 18 of prefix 4 is connected to the input port 5 of computer 6. Then the operator selects on computer 6 and starts a test program corresponding to the internal combustion engine system to be diagnosed (ignition system, fuel supply, power supply ICE).

При использовании бесконтактного емкостного 1 или индуктивного 2 датчика после установки тестовой программы оператор подносит размещенный на конце датчика чувствительный элемент 25 к находящемуся под напряжением при работающем ДВС электрическому элементу или устройству диагностируемой системы ДВС, например, к проводу 26 (фиг.1), катушке или какому-либо другому электрическому элементу или устройству указанной системы. В частности, при диагностировании системы зажигания ДВС чувствительный элемент 25 датчика 1 или 2 подносится к катушке зажигания 27 (фиг.3) или к одному из проводов первичной или вторичной цепей системы зажигания двигателя. При диагностировании системы топливоподачи ДВС чувствительный элемент 25 датчика 1 или 2 размещается вблизи питающих проводов электромагнитной форсунки, при диагностировании выпрямительных диодов электрогенератора системы энергоснабжения ДВС чувствительный элемент 25 датчика 1 или 2 размещается вблизи аккумулятора двигателя или вблизи выходного провода генератора. В случае чрезмерно высокого напряжения в электрической цепи, в которой снимается сигнал напряжения с использованием емкостного датчика 1, с помощью установленного на последнем регулятора выходного сигнала путем включения в измерительную цепь датчика 1 дополнительного конденсатора снижают до приемлемого значения величину сигнала напряжения на выходе датчика 1, а при снижении напряжения в указанной электрической цепи ниже заданного уровня с помощью указанного регулятора увеличивают величину сигнала напряжения на выходе датчика 1 до приемлемого значения путем обратного отключения указанного дополнительного конденсатора от измерительной цепи датчика 1.When using a non-contact capacitive 1 or inductive 2 sensor after installing the test program, the operator brings the sensor element 25 located at the end of the sensor to the electrical element or device of the diagnosed internal combustion engine energized when the engine is running, for example, to wire 26 (Fig. 1), a coil or any other electrical element or device of the specified system. In particular, when diagnosing an internal combustion engine ignition system, the sensing element 25 of the sensor 1 or 2 is brought to the ignition coil 27 (Fig. 3) or to one of the wires of the primary or secondary circuits of the engine ignition system. When diagnosing the internal combustion engine fuel supply system, the sensitive element 25 of sensor 1 or 2 is located near the supply wires of the electromagnetic nozzle, while diagnosing the rectifier diodes of the electric generator of the internal combustion engine power supply system, the sensitive element 25 of sensor 1 or 2 is located near the engine battery or near the generator output wire. In the case of an excessively high voltage in the electrical circuit in which the voltage signal is removed using the capacitive sensor 1, by means of the output signal installed on the last regulator, by adding an additional capacitor to the measuring circuit of the sensor 1, the voltage signal at the output of the sensor 1 is reduced to an acceptable value, and when the voltage in the specified circuit decreases below a predetermined level using the specified controller, increase the voltage signal at the output of the sensor 1 to pr acceptability values by inverse disable said additional sensor capacitor of the measuring circuit 1.

При необходимости контроля формы напряжения в первичной цепи зажигания или при диагностировании неисправностей датчиков и исполнительных механизмов системы управления ДВС входной кабель 30 (фиг.2) контактного датчика 3 с помощью зажима 31 подключают к первичной цепи системы зажигания ДВС или к электрической цепи тестируемого датчика или тестируемого исполнительного механизма системы управления ДВС.If it is necessary to control the voltage shape in the primary ignition circuit or when diagnosing malfunctions of the sensors and actuators of the internal combustion engine control system, the input cable 30 (Fig. 2) of the contact sensor 3 is connected via clamp 31 to the primary circuit of the internal combustion engine ignition circuit or to the electrical circuit of the sensor or test executive mechanism of the engine control system.

При работающем двигателе на выходе любого из датчиков 1-3, подключенного на момент проведения диагностирования ко входу приставки 4, формируется аналоговый информационный сигнал в виде величины напряжения, поступающий через устройство защиты напряжения 7 и повторитель напряжения 8 на аналого-цифровой преобразователь 9, в котором поступающий аналоговый сигнал преобразуется в сигнал с цифровым кодом, отражающий текущую величину напряжения в электрическом элементе или устройстве диагностируемой системы ДВС. Цифровой сигнал передается с выхода АЦП 9 на вход микропроцессора 10 и обрабатывается в последнем с помощью программного обеспечения, введенного в запоминающее устройство 13. С помощью встроенного интерфейса 11 получаемый на выходе микропроцессора 10 цифровой сигнал обрабатывается с получением на выходе интерфейса 11 сигнала, форма и параметры которого соответствуют требованиям тестовой программы, установленной на компьютере 6 перед началом диагностирования, и техническим возможностям самого компьютера 6. С выхода интерфейса 11 информационный сигнал поступает на входной порт 5 компьютера 6. В процессе диагностирования преобразователь 9 и микропроцессор 10 получают питание от компьютера 6 через стабилизатор напряжения 17.When the engine is running, at the output of any of the sensors 1-3, connected at the time of the diagnosis to the input of the prefix 4, an analog information signal is generated in the form of a voltage value supplied through a voltage protection device 7 and a voltage follower 8 to an analog-to-digital converter 9, in which the incoming analog signal is converted into a signal with a digital code that reflects the current voltage value in the electrical element or device of the diagnosed ICE system. The digital signal is transmitted from the output of the ADC 9 to the input of the microprocessor 10 and is processed in the latter using software installed in the storage device 13. Using the built-in interface 11, the digital signal received at the output of the microprocessor 10 is processed to obtain a signal, shape and parameters at the output of interface 11 which meet the requirements of the test program installed on computer 6 before starting the diagnosis, and the technical capabilities of the computer itself 6. From the output of interface 11, information The signal is fed to the input port 5 of computer 6. In the process of diagnosis, the converter 9 and the microprocessor 10 receive power from the computer 6 through a voltage regulator 17.

Поступающий на входной порт 5 компьютера 6 информационный сигнал обрабатывается с помощью тестового программного обеспечения, после чего представляется в визуальной графической форме на экране монитора компьютера 6. При этом установленная на компьютере 6 тестовая программа в автоматическом режиме синхронизирует поступающий входной сигнал таким образом, что полезная часть входного сигнала напряжения, по форме которой делается оценка исправности диагностируемой системы ДВС, размещается в средней части экрана монитора компьютера или, по крайней мере, в пределах границ указанного экрана. Кроме того, тестовая программа в автоматическом режиме выбирает диапазон изменения входного сигнала напряжения, рациональный для визуального просмотра и анализа графического изображения указанного сигнала на экране монитора компьютера 6. При этом указанный диапазон изменения входного сигнала напряжения выбирается тестовой программой таким образом, чтобы в случае больших по амплитуде входных сигналов графическое изображение указанной полезной части сигнала не выходило за границы экрана монитора компьютера 6, а в случае малых по амплитуде входных сигналов указанное графическое изображение имело величину амплитуды, достаточную для нормального визуального восприятия оператором, необходимого для достоверного анализа формы сигнала и конечной оценки исправности диагностируемой системы ДВС.The information signal arriving at the input port 5 of computer 6 is processed using the test software, and then presented in a visual graphic form on the screen of the computer monitor 6. At the same time, the test program installed on computer 6 automatically synchronizes the input signal in such a way that the useful part the input voltage signal, the form of which is used to assess the health of the diagnosed engine system, is located in the middle of the computer monitor screen or, p at least within the confines of said screen. In addition, the test program automatically selects the range of variation of the input voltage signal, rational for visual viewing and analysis of the graphic image of the specified signal on the computer screen 6. In addition, the specified range of variation of the input voltage signal is selected by the test program so that in the case of large the amplitude of the input signals, a graphic image of the indicated useful part of the signal did not go beyond the boundaries of the computer monitor screen 6, and in the case of small amplitudes tude of input signals above the graphic image has the magnitude of amplitude, sufficient for normal visual perception by the operator required for reliable analysis waveform and final evaluation serviceability diagnosed DIC system.

В процессе указанной синхронизации входного сигнала напряжения и выбора диапазона его изменения установленная на компьютере 6 тестовая программа учитывает тип используемого при диагностировании датчика напряжения, взятого из набора датчиков 1-3, а также электрические параметры диагностируемой системы ДВС. Причем при смене датчиков напряжения 1-3 и тестируемых объектов в процессе диагностирования ДВС автоматический выбор диапазона изменения поступающего сигнала и его синхронизация осуществляются тестовой программой без ее предварительной настройки. При этом тестовая программа самостоятельно контролирует состояние соединения приставки 4 с компьютером 6 по USB-разъему 19.During the indicated synchronization of the voltage input signal and selection of the range of its variation, the test program installed on the computer 6 takes into account the type of voltage sensor used in the diagnosis, taken from a set of sensors 1-3, as well as the electrical parameters of the diagnosed ICE system. Moreover, when changing voltage sensors 1-3 and test objects during the diagnosis of internal combustion engines, the automatic selection of the incoming signal variation range and its synchronization are carried out by the test program without first setting it. At the same time, the test program independently monitors the connection state of the set-top box 4 with the computer 6 via the USB connector 19.

Оператор-диагност оценивает визуально форму сигнала на экране монитора компьютера 6 и по ее возможным искажениям устанавливает отсутствие или наличие и характер неисправностей диагностируемой системы ДВС. Причем для окончательной оценки исправности диагностируемой системы ДВС, как правило, достаточно проведения процедуры диагностики на одном, а при выявлении некоторых неисправностей - на двух режимах работы ДВС и, в редких случаях, на большем количестве режимов ДВС.The diagnostic operator visually evaluates the waveform on the computer screen 6 and, based on its possible distortions, determines the absence or presence and nature of the malfunctions of the diagnosed ICE system. Moreover, for the final assessment of the health of the diagnosed ICE system, as a rule, it is enough to conduct a diagnostic procedure on one, and if some malfunctions are detected, on two modes of operation of the internal combustion engine and, in rare cases, on a larger number of internal combustion engine modes.

На фиг.4 в качестве примера показан наблюдаемый на экране монитора компьютера 6 эталонный входной сигнал изменения во времени t напряжения U, соответствующий исправной системе зажигания ДВС с механическим распределителем системы КОНТ. Указанный сигнал регистрируется при помощи емкостного датчика 1, чувствительный элемент 25 которого находится вблизи центрального провода системы зажигания. Для сравнения на фиг.5 в том же масштабе показан входной сигнал напряжения U, регистрируемый тем же датчиком, расположенным в том же месте той же системы зажигания, имеющей неисправность в виде выгорания центральной токопроводящей жилы одного из свечных проводов. Данный дефект характеризуется увеличением напряжения в фазе горения искры и соответствующим снижением длительности указанной фазы с 1,5-1,8 мс (интервал времени t₁ на фиг.4) до 0,8-0,9 мс (интервал времени t₂ на фиг.5). Оба графика в данном примере сняты при работе тестируемого двигателя на холостых оборотах, а отрицательный отсчет времени на графиках носит условный характер и связан с тем, что за нулевую точку отсчета времени условно принято начало полезной части сигнала, по форме которой делается вывод о наличии или отсутствии неисправности в диагностируемой системе ДВС. Из представленных на фиг.4 и 5 графиков также видно, что установленное на компьютере 6 тестовое программное обеспечение обеспечивает автоматическое размещение полезной части входного сигнала напряжения, по форме которой делается оценка исправности диагностируемой системы ДВС, в средней части экрана монитора компьютера. Это дает возможность визуально наблюдать и анализировать целиком всю полезную (информативную) часть указанного сигнала, по форме которой можно сделать вывод о наличии или отсутствии неисправности в диагностируемой системе ДВС.Figure 4 shows, by way of example, the reference input signal of a change in time t of voltage U corresponding to a functioning ignition system of the internal combustion engine with a mechanical distributor of the KONT system observed on the computer screen 6. The specified signal is recorded using a capacitive sensor 1, the sensitive element 25 of which is located near the central wire of the ignition system. For comparison, Fig. 5 shows, on the same scale, an input voltage signal U detected by the same sensor located at the same place in the same ignition system, which has a malfunction in the form of a burn-out of the central conductive core of one of the spark plug wires. This defect is characterized by an increase in voltage in the burning phase of the spark and a corresponding decrease in the duration of this phase from 1.5-1.8 ms (time interval t ₁ in FIG. 4) to 0.8-0.9 ms (time interval t ₂ in FIG. .5). Both graphs in this example were taken while the engine under test was idling, and the negative time count on the graphs is conditional and is due to the fact that the start of the useful part of the signal is conditionally taken as the zero point of the time reference, the form of which makes a conclusion about the presence or absence malfunctions in the diagnosed engine system. From the graphs shown in FIGS. 4 and 5, it is also seen that the test software installed on computer 6 provides automatic placement of the useful part of the voltage input signal, in the form of which the health of the diagnosed ICE system is assessed in the middle part of the computer monitor screen. This makes it possible to visually observe and analyze the entire useful (informative) part of the specified signal, in the form of which it can be concluded that there is a fault or not in the diagnosed ICE system.

При изменении полярности сигнала в проводах электрических цепей диагностируемых систем ДВС тестовое программное обеспечение, установленное на компьютере 6, автоматически изменяет цвет кривой линии, изображающей в графической форме на экране монитора компьютера 6 изменение во времени выходного сигнала датчика напряжения. Например, кривая, изображающая изменение напряжения в высоковольтном проводе системы зажигания с положительной полярностью, представляется программным обеспечением в красном цвете, а кривая, изображающая изменение напряжения в проводе с отрицательной полярностью, автоматически инвертируется для удобства визуального восприятия оператором и представляется программным обеспечением в синем цвете.When the polarity of the signal in the wires of the electric circuits of the diagnosed ICE systems is changed, the test software installed on the computer 6 automatically changes the color of the curve line, which graphically displays on the computer screen 6 a change in time of the output signal of the voltage sensor. For example, the curve depicting the voltage change in the high-voltage wire of the ignition system with a positive polarity is represented by the software in red, and the curve depicting the voltage change in the wire with the negative polarity is automatically inverted for visual perception by the operator and is represented by the software in blue.

Получаемая при диагностировании графическая информация с помощью программного обеспечения сохраняется в файлах на жестком диске компьютера 6 и используется в дальнейшем для последующего просмотра и анализа. Кроме того, на основе указанной информации формируют базу эталонных графиков изменения напряжения в электрических цепях исправных диагностируемых систем ДВС и базу дефектационных графиков, характеризующих изменение напряжения в электрических цепях неисправных диагностируемых систем ДВС. При необходимости уточнения оценки исправности системы ДВС, диагностируемой в текущий момент времени, по запросу оператора тестовое программное обеспечение открывает файлы с записанными на них эталонными и/или дефектационными графиками изменения напряжения в электрических цепях диагностируемых систем ДВС и демонстрирует указанные графики на экране монитора компьютера 6, что дает возможность оператору путем визуального сравнения формы текущего входного сигнала напряжения с указанными эталонными и/или дефектационными графиками сделать более точную оценку исправности диагностируемой системы ДВС.Obtained during diagnosis, graphic information using software is stored in files on the hard drive of computer 6 and is used in the future for subsequent viewing and analysis. In addition, on the basis of this information, a base of reference graphs of voltage changes in the electrical circuits of serviceable diagnosed ICE systems is formed and a base of fault diagrams characterizing voltage changes in the electrical circuits of faulty diagnosed engine systems. If it is necessary to clarify the assessment of the health of the internal combustion engine system being diagnosed at the current time, at the request of the operator, the test software opens the files with the reference and / or fault diagrams of the voltage changes recorded in the electrical circuits of the diagnosed ICE systems and displays these graphs on the computer monitor screen 6, which allows the operator by visual comparison of the shape of the current voltage input signal with the specified reference and / or fault diagrams amb a more accurate assessment of serviceability diagnosed ICE system.

В случае появления в процессе диагностирования на выходе любого из датчиков 1-3, подключенного к приставке 4, недопустимого по величине импульса напряжения или в случае замыкания на землю при подключении контактного датчика 3 к электрическим цепям ДВС срабатывает устройство защиты 7, ограничивающее величину напряжения на входе в АЦП 9 до безопасного уровня. Наличие повторителя напряжения 8 позволяет повысить величину входного сопротивление приставки 4, что необходимо для его согласования с выходным сопротивлением датчиков 1-3.In the event that any of the sensors 1-3 connected to the prefix 4 appears during the diagnosis process at the output, the voltage pulse is invalid by the magnitude or in the event of an earth fault when the contact sensor 3 is connected to the internal combustion engine electrical circuits, the protection device 7 limits the input voltage in ADC 9 to a safe level. The presence of a voltage follower 8 allows you to increase the input resistance of the prefix 4, which is necessary for its coordination with the output resistance of the sensors 1-3.

Использование в предлагаемом устройстве бесконтактного метода регистрации сигналов с помощью бесконтактных датчиков 1 и 2 и выполнение диагностики преимущественно на одном режиме работы двигателя упрощает процедуру диагностирования ДВС и повышает ее оперативность, что позволяет отнести предлагаемое устройство к техническим средствам экспресс-диагностики ДВС. Представление регистрируемых сигналов в графической форме на экране монитора персонального компьютера повышает информативность результатов диагностирования ДВС и, соответственно, достоверность указанных результатов. При этом оператор, имеющий недостаточно большой опыт работы с использованием предлагаемого устройства, в случае, когда он не полностью уверен в достоверности результатов тестирования, имеет возможность открыть хранящиеся на жестком диске компьютера 6 файлы, на одном из которых записан эталонный сигнал исправной диагностируемой системы ДВС, а на другом - сигнал той же системы ДВС, имеющей неисправность. Сравнительный анализ указанных сигналов позволяет оператору уточнить его оценку исправности диагностируемой системы ДВС. После накопления оператором достаточного опыта работы с предлагаемым устройством данная тестовая информация о форме сигналов исправных и неисправных систем ДВС накапливается и сохраняется уже в памяти самого оператора, что в дальнейшем повышает оперативность его работы.The use in the proposed device of a non-contact method of registering signals using proximity sensors 1 and 2 and performing diagnostics mainly at the same engine operating mode simplifies the procedure for diagnosing an internal combustion engine and increases its efficiency, which makes it possible to attribute the proposed device to the technical means of express-internal combustion engine diagnosis. Presentation of the recorded signals in graphical form on a personal computer monitor screen increases the information content of the ICE diagnostic results and, accordingly, the reliability of these results. At the same time, an operator who does not have much experience using the proposed device, in the case when he is not completely sure of the reliability of the test results, has the opportunity to open files stored on the computer’s hard drive 6, on one of which is recorded the reference signal of a working diagnosed ICE system, and on the other, a signal from the same ICE system that has a malfunction. A comparative analysis of these signals allows the operator to clarify his assessment of the health of the diagnosed ICE system. After the operator has accumulated sufficient experience with the proposed device, this test information about the waveform of serviceable and faulty ICE systems is accumulated and stored in the memory of the operator himself, which further increases the efficiency of his work.

Обеспечение с помощью программного обеспечения, устанавливаемого на компьютер 6, автоматизации выбора диапазона изменения поступающего сигнала, определения его полярности и синхронизации указанного сигнала без выполнения каких-либо дополнительных настроек тестовой программы при смене датчиков 1-3 и тестируемых объектов в процессе диагностирования ДВС максимально упрощает работу оператора и позволяет ему полностью сосредоточиться на поиске неисправностей ДВС и не тратить время на сложное подключение к диагностируемому автомобилю и управление программой, как в случае использования мотор-тестеров или специализированных автомобильных осциллографов.Providing with the help of the software installed on computer 6, automation of selecting the range of variation of the incoming signal, determining its polarity and synchronizing the specified signal without making any additional settings for the test program when changing sensors 1-3 and test objects in the process of diagnosing the internal combustion engine simplifies the work the operator and allows him to fully concentrate on troubleshooting the internal combustion engine and not waste time on a difficult connection to the diagnosed car and program management, as in the case of the use of motor testers or specialized automobile oscilloscopes.

Простота конструкции предлагаемого устройства, а также простота используемого в нем программного обеспечения обеспечивают невысокую стоимость устройства и его программного обеспечения. При этом устройство просто в обращении и не требует от оператора или частного автовладельца большого опыта работы с электронным и компьютерным оборудованием. Простое программное обеспечение снижает вероятность его сбоев в работе, что повышает надежность работы устройства.The simplicity of the design of the proposed device, as well as the simplicity of the software used in it, provide a low cost for the device and its software. At the same time, the device is easy to use and does not require the operator or private car owner to have much experience working with electronic and computer equipment. Simple software reduces the likelihood of its malfunctions, which increases the reliability of the device.

Использование в предлагаемом устройстве переносного компьютера типа ноутбук или планшетный компьютер и выполнение компонентов компьютерной приставки 4 в виде микросхем обеспечивают высокую компактность и небольшой вес устройства, полный комплект которого может одновременно переноситься вручную одним человеком - оператором-диагностом или частным автовладельцем.The use of a portable computer such as a laptop or tablet computer in the proposed device and the implementation of the components of the computer set-top box 4 in the form of microcircuits provide high compactness and low weight of the device, the complete set of which can be transported manually by one person at the same time - as a diagnostic operator or a private car owner.

Простота использования, возможность применения для экспресс-диагностики любых по конструкции электрических цепей и устройств современных ДВС, а также невысокая стоимость, компактность и небольшой вес обеспечивают возможность широкого применения предлагаемого устройства не только в крупном и малом автосервисе, но также и частными автовладельцами для самостоятельного диагностирования ДВС. При этом устройство может использоваться как самостоятельно, так и в качестве эффективного дополнения к автомобильным сканерам и мотор-тестерам.Ease of use, the possibility of applying for advanced diagnostics of any modern ICE design of electrical circuits and devices, as well as its low cost, compactness and low weight, make it possible to widely use the proposed device not only in large and small car service centers, but also by private car owners for self-diagnosis ICE. At the same time, the device can be used both independently and as an effective addition to automotive scanners and motor testers.

Claims

1. Device for computer diagnostics of internal combustion engines, containing a voltage sensor, an analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the specified sensor, and the output is connected to a personal computer equipped with test software for detecting malfunctions of the diagnosed ICE systems, made with the possibility of visual demonstration of the diagnostic results on the monitor screen of the specified computer, characterized in that the analog-to-digital converter is made in the form of a microcircuit and multi-bit with values of a minimum bit depth of not less than 12, preferably not less than 16, preferably a portable computer, for example a laptop or tablet computer, is used as a personal computer, and the software is configured to visually display on the monitor screen of a personal computer the time-varying output of the voltage sensor output in a graphic the form, while in the line connecting the output of the analog-to-digital Converter with a personal computer, a microprocessor is installed, made a microchip with a built-in USB interface, the output of which is connected to the USB input port of a personal computer.

2. The device according to claim 1, characterized in that in the line between the voltage sensor and the analog-to-digital converter, a surge protection device and a voltage follower are installed in series, and the microprocessor is equipped with a reprogrammable memory device, while the analog-to-digital converter and the microprocessor are connected through a stabilizer voltage to the output voltage terminals is preferably 5 V, located in the USB input port of a personal computer and connected to the output of the built-in power supply this computer.

3. The device according to claim 2, characterized in that the analog-to-digital converter, a microprocessor with a reprogrammable memory device, a voltage stabilizer, an overvoltage protection device and a voltage follower are mounted on a common circuit board, placed in a common housing and together taken together form a computer diagnostic USB prefix.

4. The device according to claim 2, characterized in that the software is configured to automatically place a graphic image of a portion of the input voltage signal, the shape of which is used to evaluate the health of the diagnosed ICE system in the middle part of the computer monitor screen, or at least within the boundaries of the specified screen, as well as with the ability to automatically select the range of variation of the input voltage signal when changing test objects in the process of diagnosing ICE.

5. The device according to claim 2, characterized in that the voltage sensor is made in the form of a proximity sensor.

6. The device according to claim 5, characterized in that it is equipped with a second non-contact voltage sensor with the ability to alternately connect each of the voltage sensors to the input of the overvoltage protection device, while one of the voltage sensors is made in the form of a capacitive sensor, and the second in in the form of an inductive sensor, and the software is configured to diagnose malfunctions of various types of ignition systems, fuel supply, power supply and internal combustion engine control.

7. The device according to claim 6, characterized in that each of the sensors is made in the form of an elongated plate of dielectric material, at the end of which a sensor element of the sensor is installed, while at the second end of the plate used by the operator as a handle, output electrical terminals are installed through which the sensor output cable is connected to its sensor element.

8. The device according to claim 7, characterized in that each sensor has a plate of dielectric material selected with the possibility of placing the sensor element in the immediate vicinity of electric wires, coils and other electrical elements and devices of diagnosed ICE systems with the operator’s hand positioned on a safe distance from live electrical ICE circuits.

9. The device according to claim 6, characterized in that the capacitive sensor is equipped with an output signal regulator configured to change the voltage value at the output of the sensor.

10. The device according to claim 6, characterized in that the software is configured to automatically place a graphic image of a portion of the input voltage signal, the shape of which is used to evaluate the health of the diagnosed ICE system in the middle part of the computer monitor screen, or at least within the boundaries of the specified screen, as well as with the ability to automatically select the range of variation of the input voltage signal when changing voltage sensors and test objects during diagnostics Nia engine.

11. The device according to claim 6, characterized in that it is equipped with a third voltage sensor with the ability to alternately connect each of the three voltage sensors to the input of the aforementioned surge protection device, while the third voltage sensor is made in the form of a contact sensor such as a voltage divider with the ability to connect it to the electrical circuits of the diagnosed ICE systems.

12. The device according to claim 11, characterized in that the software is configured to control the voltage shape in the primary circuit of the internal combustion engine ignition system by connecting said contact voltage sensor to said circuit.

13. The device according to claim 11, characterized in that the software is configured to diagnose malfunctions of sensors and actuators of various types of ICE control systems by connecting said contact voltage sensor to the electrical circuits of said sensors and actuators.

14. The device according to claim 11, characterized in that the software is configured to automatically place a graphic image of a portion of the input voltage signal, in the form of which an assessment of the health of the diagnosed ICE system is made in the middle part of the computer monitor screen or, at least, within the boundaries of the specified screen, as well as with the ability to automatically select the range of variation of the input voltage signal when changing voltage sensors and test objects in the process of performing diagnostics ICE engine.

15. The device according to claim 6, characterized in that the software is configured to change the color of the output signal of the capacitive voltage sensor represented in graphical form when the polarity of the signals in the wires of the electrical circuits of the diagnosed ICE systems changes.

16. The device according to claim 1, characterized in that the software is configured to save the information obtained during diagnosis on the hard drive of a personal computer and to form, on its basis, a base of reference graphs of voltage changes in electrical circuits of functioning diagnosed ICE systems and a database of fault diagrams characterizing voltage change in the electrical circuits of faulty diagnosed ICE systems.

17. The device according to p. 16, characterized in that the software is configured to demonstrate on the personal computer screen the aforementioned reference and fault diagrams of voltage changes in the electrical circuits of the diagnosed ICE systems.