一种内燃叉车自诊断控制系统的制作方法

1.本发明涉及内燃叉车技术领域，尤其是一种内燃叉车自诊断控制系统。


背景技术：

2.随着内燃叉车工业的发展和排放升级，叉车上应用的电器元件也随之增多，控制日益复杂，各电控单元之间需要进行实时的数据交换，同时客户对车辆安全性和舒适性要求提出新的需求，传统连接大多采用点对点的单一通信方式，相互之间联系少，因此传统连接为了满足需要会造成庞大的布线系统，同时为了提高各电控单元之间的通信速度，信息交换，减少故障率，所以内燃叉车上使用总线技术越来越多。同时，can总线网络因通信稳定，成本低，是目前使用最广泛的车辆高速通信网络，目前，内燃叉车常用can总线通信主要有：发动机控制器ecu与仪表之间，发动机控制器ecu与后处理控制器dcu之间，发动机控制器ecu与电控变速箱控制器tcu之间等。
3.内燃叉车大量can总线应用，方便了零部件或整机控制，但是在应用中，出现故障，或需要了解某零部件状态时，因没有总线诊断专业工具，或不了解总线技术的人员无法实现，在用户处花大量的时间无法检查出故障，只能通过更换零部件一个一个排除检查故障件。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种能够帮助现场人员解决问题，减少维修叉车时间，提高维修人员的工作效率的内燃叉车自诊断控制系统。
5.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种内燃叉车自诊断控制系统，包括：蓄电池b，用于启动叉车电源，叉车没启动前给整机零部件供电，当整机启动后发电机无法供电时给电气元件供电；启动开关，分为on档和启动档，启动on档切断或接通电气元件供电，启动档启动叉车；发动机控制器ecu，用于控制发动机，在发动机运行时，发动机控制器ecu采集水温传感器参数、燃油传感器参数、启动on档参数、机油压力传感器信号和凸轮轴转速信号进行运算，并将运算的结果转成控制信号控制发动机，同时发动机控制器ecu还具有信息传递、故障诊断及保护功能；电控变速箱控制器tcu，用于叉车变速箱控制，采集变速箱油温传感器参数、启动on档参数、泵轮转速信号和变速箱输出轴转速信号进行运算，然后自动控制变速箱换向及自动换挡，同时电控变速箱控制器tcu还有信息传递，故障诊断及保护功能；自诊断智能仪表，采集叉车上油量及can总线数据信号，并根据采集的数据进行显示及报警，用于提醒驾驶员安全驾驶叉车；方向档位单元，用于叉车的换向和换挡操作，并把方向和档位信号上传到整车总
线上；指尖操作单元，用于叉车的起重系统操作，完成叉车的货物装卸；蓄电池b分别向发动机控制器ecu、电控变速箱控制器tcu、自诊断智能仪表、方向档位单元、指尖操作单元供电，发动机控制器ecu、电控变速箱控制器tcu、自诊断智能仪表、方向档位单元、指尖操作单元之间通过can总线通讯；所述发动机控制器ecu包括第一单片机、第一总线模块和第一降压模块，所述电控变速箱控制器tcu包括第二单片机、第二总线模块和第二降压模块，所述自诊断智能仪表包括第三单片机、第三总线模块、第三降压模块、蜂鸣器、故障指示灯和液晶显示屏，所述方向档位单元包括第四单片机、第四总线模块、第四降压模块和方向档位，方向档位包括用于控制叉车前进的前进档f、用于叉车在空档才能启动的空档n、用于控制叉车后退的后退档r、1档、2档和3档；所述指尖操作单元包括第五总线模块、第五降压模块和指尖开关。
6.所述蓄电池b的正极通过第三保险丝f3与第一降压模块的电源输入端相连，蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第二保险丝f2与第一单片机的信号输入检测控制端口相连，蓄电池b的正极通过启动开关启动档与第一单片机的启动信号检测端口相连，第一单片机与第一总线模块双向通讯，第一降压模块的电源输出端分别与第一单片机、第一总线模块的电源输入端相连；所述第一单片机的信号输入端收集启动信号、水温参数、启动开关信号和机油压力信号；所述蓄电池b的正极通过第五保险丝f5与第二降压模块的电源输入端相连，蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第四保险丝f4与第二单片机的信号输入检测端口相连，第二单片机与第二总线模块双向通讯，第二降压模块的电源输出端分别与第二单片机、第二总线模块的电源输入端相连；所述第二单片机的信号输入端收集变速箱油温信号、变速箱阻力开关信号、泵轮和车速信号；所述蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第七保险丝f7与第三降压模块的电源输入端相连，第二降压模块的电源输出端分别与第三单片机、第三总线模块的电源输入端相连，第三单片机与第三总线模块双向通讯，第三单片机的输出端分别与蜂鸣器q、故障指示灯l1、液晶显示屏的输入端相连；所述蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第一保险丝f1与第四降压模块的电源输入端相连，第四降压模块的电源输出端分别与第四单片机、第四总线模块的电源输入端相连，第四单片机与第四总线模块双向通讯，方向档位接在第四降压模块和第四单片机之间，方向档位的每个档位开关的一端接在第四降压模块的电源输入端，方向档位的另一端接在第四单片机的信号输入检测端口；所述蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第六保险丝f6与第五降压模块的电源输入端相连，第五降压模块的电源输出端分别与第五总线模块、指尖开关的电源输入端相连，指尖开关信号与第五总线模块相连，指尖开关把指尖模拟量信号输入到第五总线模块，第五总线模块把指尖模拟量信号转成总线信号，并把转成的总线信号上传到整车总线上。
7.所述第一总线模块、第二总线模块、第三总线模块、第四总线模块和第五总线模块之间通过can总线通讯；所述第一总线模块、第二总线模块、第三总线模块、第四总线模块和第五总线模块均采用taj1050芯片。
8.所述第一单片机采用和第二单片机均采用mc9s12xs128mal芯片；所述第三单片机和第四单片机均采用stm32f105r8t6芯片。
9.所述第一降压模块、第二降压模块、第三降压模块、第四降压模块、第五降压模块均采用lm2576电源转换电路。
10.由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，发动机控制器ecu与自诊断智能仪表可以轻松判别总线连接顺畅与否，即使现场人员即使不熟悉总线，也可以轻松解决问题；第二，现场人员通过自诊断智能仪表中的方向开关自诊断图表可以直接判别方向开关正确连接或故障点，无需维修工具进行检测，减少维修时间；第三，本发明能够直观方便检测指尖位置，轻松了解指尖开关位置状态，更好的控制起重系统，特别是更好的为现场维修人员服务，直接从图表看到指尖开关连接正确与否；第四，即使没有专业的维修人员，都可以辅助人员了解整个叉车系统，同时维修人员可以不需要再准备专用的维修工具，减少工具包重量。
附图说明
11.图1为本发明的控制系统电路图。
具体实施方式
12.如图1所示，一种内燃叉车自诊断控制系统，包括：蓄电池b，用于启动叉车电源，叉车没启动前给整机零部件供电，当整机启动后发电机无法供电时给电气元件供电；启动开关，分为on档和启动档，启动on档切断或接通电气元件供电，启动档启动叉车；发动机控制器ecu 1，用于控制发动机，在发动机运行时，发动机控制器ecu 1采集水温传感器参数、燃油传感器参数、启动on档参数、机油压力传感器信号和凸轮轴转速信号进行运算，并将运算的结果转成控制信号控制发动机，同时发动机控制器ecu 1还具有信息传递、故障诊断及保护功能；电控变速箱控制器tcu 2，用于叉车变速箱控制，采集变速箱油温传感器参数、启动on档参数、泵轮转速信号和变速箱输出轴转速信号进行运算，然后自动控制变速箱换向及自动换挡，同时电控变速箱控制器tcu 2还有信息传递，故障诊断及保护功能；自诊断智能仪表3，采集叉车上油量及can总线数据信号，并根据采集的数据进行显示及报警，用于提醒驾驶员安全驾驶叉车；方向档位单元4，用于叉车的换向和换挡操作，并把方向和档位信号上传到整车总线上；指尖操作单元5，用于叉车的起重系统操作，完成叉车的货物装卸；蓄电池b分别向发动机控制器ecu 1、电控变速箱控制器tcu 2、自诊断智能仪表3、方向档位单元4、指尖操作单元5供电，发动机控制器ecu 1、电控变速箱控制器tcu 2、自诊断智能仪表3、方向档位单元4、指尖操作单元5之间通过can总线通讯；所述发动机控制器ecu 1包括第一单片机、第一总线模块和第一降压模块，所述电控变速箱控制器tcu 2包括第二单片机、第二总线模块和第二降压模块，所述自诊断智能仪
表3包括第三单片机、第三总线模块、第三降压模块、蜂鸣器、故障指示灯和液晶显示屏，所述方向档位单元4包括第四单片机、第四总线模块、第四降压模块和方向档位，方向档位包括用于控制叉车前进的前进档f、用于叉车在空档才能启动的空档n、用于控制叉车后退的后退档r、1档、2档和3档；所述指尖操作单元5包括第五总线模块、第五降压模块和指尖开关。
13.所述蓄电池b的正极通过第三保险丝f3与第一降压模块的电源输入端相连，蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第二保险丝f2与第一单片机的信号输入检测控制端口相连，蓄电池b的正极通过启动开关启动档与第一单片机的启动信号检测端口相连，第一单片机与第一总线模块双向通讯，第一降压模块的电源输出端分别与第一单片机、第一总线模块的电源输入端相连；所述第一单片机的信号输入端收集启动信号、水温参数、启动开关信号和机油压力信号；所述蓄电池b的正极通过第五保险丝f5与第二降压模块的电源输入端相连，蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第四保险丝f4与第二单片机的信号输入检测端口相连，第二单片机与第二总线模块双向通讯，第二降压模块的电源输出端分别与第二单片机、第二总线模块的电源输入端相连；所述第二单片机的信号输入端收集变速箱油温信号、变速箱阻力开关信号、泵轮和车速信号；所述蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第七保险丝f7与第三降压模块的电源输入端相连，第二降压模块的电源输出端分别与第三单片机、第三总线模块的电源输入端相连，第三单片机与第三总线模块双向通讯，第三单片机的输出端分别与蜂鸣器q、故障指示灯l1、液晶显示屏的输入端相连；所述蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第一保险丝f1与第四降压模块的电源输入端相连，第四降压模块的电源输出端分别与第四单片机、第四总线模块的电源输入端相连，第四单片机与第四总线模块双向通讯，方向档位接在第四降压模块和第四单片机之间，方向档位的每个档位开关的一端接在第四降压模块的电源输入端，方向档位的另一端接在第四单片机的信号输入检测端口；所述蓄电池b的正极依次通过启动开关on档、第六保险丝f6与第五降压模块的电源输入端相连，第五降压模块的电源输出端分别与第五总线模块、指尖开关的电源输入端相连，指尖开关信号与第五总线模块相连，指尖开关把指尖模拟量信号输入到第五总线模块，第五总线模块把指尖模拟量信号转成总线信号，并把转成的总线信号上传到整车总线上。
14.所述第一总线模块、第二总线模块、第三总线模块、第四总线模块和第五总线模块之间通过can总线通讯；所述第一总线模块、第二总线模块、第三总线模块、第四总线模块和第五总线模块均采用taj1050芯片。
15.所述第一单片机采用和第二单片机均采用mc9s12xs128mal芯片；所述第三单片机和第四单片机均采用stm32f105r8t6芯片。
16.所述第一降压模块、第二降压模块、第三降压模块、第四降压模块、第五降压模块均采用lm2576电源转换电路。
17.以下结合图1对本发明做进一步的说明。
18.can总线自诊断：当启动开关on档闭合时，自诊断智能仪表3经第七保险丝f7得电
工作，同时发动机控制器ecu 1 经第二保险丝f2和第三保险丝保险f3得电工作，然后第一总线模块和第三总线模块工作，发动机控制器ecu 1 把输入的发动机冷却液温度信号进行信号检测，然后第一单片机对信号进行逻辑运算， a/d信号处理，然后转成can总线信号，再把总线信号经第一总线模块数据输入rx和输出tx上传到总线上，即水温总线数据包18feee00，这时第三单片机检测到该水温数据报文18feee00时，则液晶显示屏则显示“工作正常”，若第三单片机检测不到水温数据报文时，则液晶显示屏则显示“can总线异常”，第三单片机输出负信号，故障指示灯l1被点亮；同时，第三单片机输出正信号驱动蜂鸣器q报警提醒驾驶员。
19.方向开关自诊断：当启动开关on闭合时，方向档位单元4经第一保险丝f1得电工作，自诊断智能仪表3经第七保险丝f7得电工作，同时第四总线模块和第三总线模块得电工作，当驾驶员操作方向档位单元4时，比如方向档位单元4在空1档时，在这里，空1档是指n1档，方向档位单元4对检测到的空1档信号进行信号检测处理，同时第四单片机把空1档信号进行转换，转换成总线信号0x18ff530500 0f c1 06 00，并同时把该总线信号上传到总线上，当自诊断智能仪表3检测到总线上有0x18ff5305 00 0f c1 06 00信号时，则在液晶显示屏上的方向和操纵系统界面的“n”“1”的位置点亮为绿色，其他档位则为未点亮灰色。
20.整车行驶档位信号自诊断：启动开关闭合，方向档位单元4经第一保险丝f1得电工作，发动机控制器ecu 1 经第二保险丝f2和第三保险丝f3得电工作，电控变速箱控制器tcu 2经第四保险丝f4得电工作，自诊断智能仪表3经第七保险丝f7得电工作，然后启动开关启动档得电，整车启动工作，然后把方向开关打到需要行驶的方向档位时，比如前进2档，方向档位单元4对检测到的前进2档信号进行信号检测，处理，同时第四单片机把前进2档信号进行转换，转换成总线信号0x18ff53050f f0 c1 06 00，并同时把该总线信号上传到总线上，电控变速箱控制器tcu 2的第二单片机检测到该方向档位信息，并根据采集到的发动机控制器ecu 1通过总线上传的发动机转速信号、变速箱转速信号，按照既定的逻辑运算程序，具体执行整车的行驶档位，然后把执行的行驶档位通过第二总线模块上传到总线上0x18f00503 7d 00 00 7d 20 4e ff ff，自诊断智能仪表3检测0x18f00503数据，然后自诊断智能仪表3到根据sae j1939进行数据解析，发现整车正在执行2f档位，则在液晶显示屏主界面上显示“2f”。
21.指尖操作自诊断：当启动开关闭合，蓄电池b经启动开关、第六保险丝f6给指尖开关供电，同时，自诊断智能仪表3经第七保险丝f7也得电工作，当操作指尖开关时，指尖开关把操作的模拟信号转成总线信号并把转成的总线信号0x18ff01dc上传到整车总线上，比如数据为0x18ff01dc31 00 31 00 32 00 31 00，根据sae j1939对数据进行解析，把整个指尖可以运动的轨迹定义为100%，指尖操作前后运动，不操作时指尖位置处于中间位置，即50%处，根据上述数据解析可知，此时四个指尖均在中间位置，ftc1，ftc2，ftc3，ftc4。
22.综上所述，本发明中发动机控制器ecu 1与自诊断智能仪表3可以轻松判别总线连接顺畅与否，即使现场人员即使不熟悉总线，也可以轻松解决问题；现场人员通过自诊断智能仪表3中的方向开关自诊断图表可以直接判别方向开关正确连接或故障点，无需维修工具进行检测，减少维修时间；本发明能够直观方便检测指尖位置，轻松了解指尖开关位置状态，更好的控制起重系统，特别是更好的为现场维修人员服务，直接从图表看到指尖开关连接正确与否。