专利名称：：用于汽车故障诊断的多协议数据转换器及诊断处理方法
技术领域：
：本发明专利涉及一种汽车故障沴断的数据转换器，尤其涉及一种基于PC的车辆故障诊断系统和手持车辆故障诊断设备开发中的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器。
背景技术：
：从20世纪50年代丌始，通过汽车技术与电子技术相结合，电子技术在汽车上的应用范围越来越广，并提供了速度快捷、功能强大、性能可靠、成本低廉的汽车电子控制系统，极大地提高了汽车的动力性、经济性、安全性和舒适性。然而由于汽车控制的电子化导致汽车系统前所未有的复杂性，给汽车维修工作带来了越来越多的困难。针对这种情况，到20世纪70年代末80年代初，世界大多数汽车制造商就开始使用电子手段来检测和诊断汽车发动机各部件以及其他电子控制系统的功能和故障，实时监控汽车的各系统工作状态，同时为维修人员提供诊断和排除故障提供依据，这就是OBD(On-BoardDiagnostics)-车载诊断系统。另一方面，由于汽车已成为世界各地最大的大气污染源之一，目前许多国家都将控制车辆排放作为改善大气环境质量的重要工作，这直接导致了汽车排放相关的0BD系统的快速发展。排放相关的0BD系统利用车载会断技术专门对车辆排放相关系统进行监测和诊断的系统。排放相关的OBD系统并非立足于所需监测值的直接测量，而是需要通过间接算法充分可信的建立被监测信号与所要求的排放测量结果的相互对应关系，当信号发生异常变化时，对可能影响排放水平的潜在趋势作出准确判断并发出报警，从而达到减少排放的目的。实践经验证明，OBD技术是控制车辆排放的最有效技术手段之一，世界各国纷纷制定法规推广这一技术的应用，目前已形成了美国OBD(OBDII)、欧洲0BD(E0BD)和日本0BD(J0BD)三大种类的0BD技术体系。美国是最早推动0BD技术进步的国家，1982年CARB(CaliforniaAirResourcesBoard)美国加州大气资源局)制定自1988年开始所有在加州销售的车辆必须装备车载诊断系统0BD，以用于控制排放系统失效。由于早期的车载诊断系统(现在称之为0BDI)存在缺陷，1988年CARB开始第二代的OBD系统的标准研究，称之为OBDII系统。在1994年以后，SAE还持续不断地对OBDII的相关内容进行不断的修正，颁布了SAEJ1962、SAEJ2012、SAEJ1930、SAEJ1978、SAEJ1979和SAEJ1850等系列标准。经环境保护机构(EPA)及美国加州资源协会(CARB)认证通过并要求各个汽车制造厂依照0BD-II的标准提供统一的诊断接口、通信方式和故障码。所以在2004年以后把经修正的OBDII系统成为先进的OBDII系统(RevisedOBD11)。在美国实施OBD-II之时，欧共体也相应要求欧洲各国汽车制造商生产的轿车都相应配置欧洲电控汽车微机故障珍断系统，即EOBD(EuropeanOn-boardDiagnosisSystem)，并逐歩颁布ISO9141、ISO14230、ISO14229、ISO15031、ISO15765等相关标准。根据EU-Richtlinlel999/102/EG条文规定，2001年欧洲所有新生产的轿车(载重小于2.5吨)仅限于汽油发动机配置EOBD系统，而对于柴油发动机轿车要求在2004年必须强制配置EOBD系统。98/69/EC中规定了欧III及欧IV轻型车加装车载诊断(OBD)系统的技术及试验要求。在日本，如何应对汽车排放法规的强化趋势一直是汽车整车公司的重要课题。2003年9月20日日本国土交通省修订了乘用车、载货车及大客车的排放标准，制定了被称为世界上最为严格的"新长期排放法规"。该法规规定新车型自2005年10月1日开始，对已投产并继续生产的车型自2007年9月1闩起实施新排放规定。由此相配套的"车载式故障沴断系统"一OBD的作用比以前任何时候都要发挥更大的监视作用。于此同时，从车外部连接OBD系统的"扫描诊断仪"(ScanTool)的重要性也更为令人注目。看来，在日本"高度电子化维护保养时代"正在到来。为了配合1998年9月强化后的排放法规，强制实施安装0BD，并规定从2000年10月起从新型乘用车丌始执行，接着，扩大到在用车辆。为了适应新排放法规，R本汽车界计划丌发新一代的检测与监视排放降低装置的自诊断系统。就是说，要求装用更为精确的OBD，以有效根据来自各种传感器的信息诊断排放气体的浓度，并且能确保提前检测故障。在我国OBD领域的工作也尚处于起歩阶段，根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》的有关要求，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局2005年4月15円联合颁布了GB18352.3-2005《轻型车辆污染物排放限值及测量方法(中国m、IV阶段)》。2005年12月31日北京市开始提前实施国家第III阶段排放法规，并且要求新车型必须带有0BD系统。2007年1月1日起，广州在其城市销售的车辆必须带有OBD系统。2007年7月1日开始实施标准GB18352.3-2005《轻型车辆污染物排放限值及测量方法(中国m、IV阶段)》第m阶段。2008年7月1日起第一类汽油车(座位总数不超过六座，且最大总质量不超过2500kg的Ml类车辆)要求装有OBD系统，其中在生产车推迟一年执行，在用车符合性检查同步执行。到2010年7月1日起要求所有轻型车辆都要装配OBD系统。总而言之，在汽车电子技术发展和各国在汽车相关法规的推动下，目前，国内外生产的汽车广泛装备了0BD系统。这一系统是现代汽车故障诊断最重要手段之一，它包括了一段车辆各电子控制单元(ECUs)加入的专门为在线监控和诊断车辆各系统故障及其零部件故障的自诊断程序，它具有识别可能存在故障的区域的功能，并以故障代码的方式将该信息储存在电控单元存储器内。同时为了诊断和维修的方便，还设置了专门诊断接口。利用外部的诊断设备，通过这一诊断接口可以读取车辆记录的故障信息或测试相关系统及零部件的工作状态。OBD系统在各国在汽车相关法规的推动下己经逐步走向了标准化，但是由于历史的原因目前很将来很长的时间内依然不能达到完全统一，这些统一的内容尤其表现在使用的通信方式上。目前汽车OBD系统在与外部诊断设备通信中使用的数据交换协议包括了各国OBD规范推荐使用的SAEJ1850、ISO9141、ISO14230和ISO15765及部分整车制造商自主使用协议，比如K1281和ALDL等。由于我国目前生产和销售的汽车品牌众多，装备的OBD系统使用的通信协议也是各种各样，相互之间不能兼容通用。因此一般来说故障诊断仪都是诊断单一的车型丌发的，是专业的车辆维修厂或4S店才可以配备的昂贵设备。公开円2008年1月9日，公告号CN201004013的中国实用新型专利中公开了一种用于汽车电控单元的[參断系统；该系统的技术方案是包括USB诊断协议转换盒、连接USB'诊断协议转换盒的计算机以及连接USBi參断协议转换盒和汽车诊断座的诊断电缆；所述USB〖会断协议转换盒包括CAN总线接口单元和K总线接口单元；所述诊断电缆通过CAN总线接口单元或K总线接口单元与汽车诊断座相连；所述计算机包括诊断数据库和诊断单元。上述技术方案中的USB诊断协议转换盒只可以连接C緒总线或K总线两种形式，不能更好地适应车辆t会断通信形式多样性；当车辆与诊断设备之间的通信数据交流时，其USB诊断协议转换盒只能实现C緒总线或K总线数据流与USB总线数据流之间的转换，因此，相应的诊断设备必须具有CAN总线或K总线的网络层、数据链路层的协议处理功能，从而增加了诊断设备的复杂性。
发明内容由于我国目前生产和销售的汽车品牌众多，装备的OBD系统使用的通信协议也是各种各样，相互之间不能兼容通用。因此一般来说故障诊断仪都是诊断单一的车型开发的，是专业的车辆维修厂或4S店才可以配备的昂贵设备。本发明提供一种用于汽车故障诊断的多协议数据转换器，可以应用于各种车辆故障沴断系统中，是一种兼容了目前汽车上使用的各种通信协议的数据转化装置，将上述用于汽车故障诊断的多协议数据转换器应用在基于PC的车辆故障诊断系统和手持车辆故障诊断设备开发中，以使汽车诊断仪开发商专注于应用层的软件丌发，从而可以大大縮短开发时间，减少开发成本。为了解决上述技术问题，本发明用于汽车故障诊断的多协议数据转换器予以实现的技术方案是包括车辆连接接口和与微控制器连接的RS232接口，所述微控制器与车辆连接接口之间分别设置有转换器供电电路和K线信号调理电路、CAN信号调理电路和ALDL信号调理电路，所述微控制器与RS232接口之间设置有RS232信号调理电路，所述车辆连接接口采用符合ISO15031-3和SAEJ1962规定的标准EOBD和OBDII通用连接器；所述微控制器中嵌入有车辆协议自动搜索模块和协议诊断模块；所述协议诊断模块包括IS015765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块和SAEJ1850/IS09141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的t会断处理子模块；所述微控制器与车辆连接接口之间还设置有用于实现J1850VPW和J1850P觀两种方式信号调理的SAEJ1850信号调整电路；所述K线信号调理电路用于实现ISO9141、ISO14230和KW1281三种协议的信号调理；所述CAN信号调理电路由IS015765和SAEJ1939信号调整电路构成，用于实现符合IS015765标准ID和扩展ID、ISO14229协议的标准ID和扩展ID的CAN通信模式，以及SAEJ1939方式的信号调理；所述微控制器和上述各信号调理电路之间的连接是通过微控制器接口电路实现的。利用上述用于汽车故障诊断的多协议数据转换器进行车辆协议自动搜索及诊断处理方法，包括以下歩骤(1)上电的同时启动微控制器中的车辆协议自动搜索模块，从而进行搜索车辆所使用的通信协议，并记录车辆协议号DPJV，与所述DP一N值对应的协议关系如下DP_N=0，该车辆使用的协议为转换器不支持的通信协议；DP_N=1，该车辆使用的协议为转换器支持的SAEJ1850通信协议；DP_N=2，该车辆使用的协议为转换器支持的IS09141通信协议；DP—N=3，该车辆使用的协议为转换器支持的IS014230通信协议；DP—N=4，该车辆使用的协议为转换器支持的IS015765通信协议；DPJJ=5,该车辆使用的协议为转换器支持的SAEJ1939通信协议；DP_N=6，该车辆使用的协议为转换器支持的ALDL通信协议；DP_N=7，该车辆使用的协议为转换器支持的KW1281通信协议；(2)若记录的车辆协议号DP一^0，则同时闪烁与微控制器连接的VD2和VD3两个发光二级管，以警示操作者；(3)若记录的车辆协议号DP一N不为O，则迸入RS232信号条理电路等待接收诊断指令的状态；当RS232信号条理电路接收到指令或者数据时，先判断指令或者数据是否符合车辆连接接口的IS014229、IS015031-5或SAEJ1979规范；如果不符合上述IS014229、IS015031-5或SAEJ1979规范的其中之一，则反馈"请求指令不规范"信息，否则根据DP_N值调用相应的协议诊断模块进行诊断处理，有以下两种情形之一；(3-l)若DP—N=1、DP—N=2、DP_N=3、DP—N=6或DP—N-7，则嵌入在控制器中的SAEJ1850/ISO9141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的诊断处理子模块按照OSI开放互联模式进行如下诊断处理首先，接收符合IS014229、ISO15031-5或SAEJ1979规范的应用层数据UPJ)格式的指令；然后，将接收到的UP—D格式指令转化成符合相应诊断协议链路层数据LP一D格式的数据发送给车辆OBD系统；发送完指令后，等待接收车辆ECU响应的数据；每收到一个响应的LP—D格式的数据后直接转化为UP一D格式，并通过RS232发出响应数据；当等待时间溢出时，则退出上述诊断处理过程；(3-2)若DP一N-4或DP一N:5，则嵌入在控制器中的ISO15765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块按照OSI丌放互联模式进行如下诊断处理首先，接收符合IS014229、ISO15031-5或SAEJ1979规范的应用层数据UPJ3格式的指令；然后，将接收到的UP—D格式指令转化成符合相应诊断协议链路层数据LP一D格式的数据发送给车辆OBD系统；发送完指令后，等待接收车辆ECU响应的数据；如果是单帧的响应数据，则直接将响应的LP_D格式数据直接转化为UP—D格式，并通过RS232发出响应数据；如果是多帧响应数据，则先将其多帧响应数据按照ID整理后存储起来，待等到整个报文接收结束后再将响应的LP一D格式数据直接转化为UP一D格式，并通过RS232发出响应数据；当等待时间溢出时，退出上述i会断处理过程。与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)本发明用于汽车故障〖会断的多协议数据转换器完全支持国III、EOBD和OBDII要求的汽车沴断通信协议，包括SAEJ1850、IS09141、IS014230和IS015765在此基础上还增加了非法规要求但是应用较广的SAEJ1939、ALDL和KW1281。也就是说数据转换器总共支持七种种车载诊断通信协议，而这是目前在我国销售的绝大部分汽车使用的诊断通信协议。(2)本发明用于汽车故障诊断的多协议数据转换器在上电时可以自动搜索车辆0BD系统支持的沴断通信协议，然后根据搜索到的通信协议与上位诊断设备进行数据交换。(3)本发明用于汽车故障诊断的多协议数据转换器在完成车辆与诊断设备之间的通信数据交流时已经完成了所支持的七种协议的数据链路层和网络层的处理，在通过RS232与上层的i会断设备进行交换的数据完全符合ISO14229、ISO15031-5和SAEJ1979所规定的诊断服务和数据格式。因此利用本发明开发诊断设备时可以简化诊断软件，只需专注于诊断的应用层的丌发，缩短丌发的周期，减少丌发成本。(4)如图1所示，本发明用于汽车故障l会断的多协议数据转换器的一端与车辆诊断接口连接，其另一端是以RS232串口形式交换数据。该数据转换器与车辆的通信连接可兼容我国GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(中国III、IV阶段)所规定的所有通信连接方式，并在此方式上扩展了双K线和ALDL连接方式。RS232接口交换的数据格式符合IS015031-5、SAEJ1979以及ISO14229所规定的数据格式和诊断服务。本发明主要应用在基于PC的车辆故障〖会断系统和手持车辆故障诊断设备开发中，可以大量縮短丌发的时间，减少开发成本。图1是本发明用于汽车故障诊断的多协议数据转换器与外设连接关系示意图2是本发明数用于汽车故障i会断的多协议数据转换器硬件结构框图3是图2中所示车辆连接接口引脚定义示意图4是图2中所示SAEJ1850信号调理电路图5是图2中所示IS09141、ISO14230和KW1281信号调理电路图6是图2中所示IS015765和SAEJ1939信号调理电路图7是图2中所示RS232和ALDL信号调理电路图8是图2中所示RS232接口电路图；图9是图2中所示微控制器的接口电路图10是用于汽车故障诊断的多协议数据转换器嵌入式模块的总体结构框图；图11是利用本发明数据转换器进行车辆协议自动搜索的程序流程图；图12是本发明数据转换器进行SAEJ1850/ISO9141/ISO14230/KW1281/ALDL协议诊断处理的流程图13是本发明数据转换器进行IS015765/SAEJ1939协议诊断处理的流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一歩详细描述。本发明数据转换器与外设的连接关系如图l所示，数据转换器由车辆连接接口、数据转换电路和RS232接口组成。数据转换器通过车辆连接接口与车辆OBD诊断接口连接，通过RS232与上层的诊断设备进行交换数据，数据转换电路主要完成两接口之间的数据格式的转换。本发明用于汽车故障诊断的多协议数据转换器可以完成以下功能(1)转换器通过车辆连接接口由车辆电瓶对其进行供电，它可以兼容12V和24V车辆电瓶系统，IF.常工作可承受供电范围为9到36V。(2)数据转换器与车辆连接时支持SAEJ1850、IS09141、IS014230、IS015765、SAEJ1939、ALDL和KW1281五种车载沴断通信协议。(3)数据转换器通过RS232与上层的诊断设备进行交换数据时支持IS014229、ISO15031-5和SAEJ1979所规定的诊断服务和数据格式。(4)数据转换器在上电时可以自动搜索车辆OBD系统支持的诊断通信协议，然后根据搜索到的通信协议与上位诊断设备进行数据交换。本发明用于汽车故障诊断的多协议数据转换器的硬件体系数据转换器的硬件结构如图2所示，包括车辆连接接口和与微控制器连接的RS232接口，所述微控制器与车辆连接接口之间分别设置有转换器供电电路、用于实现J1850VPW和J1850P丽两种方式信号调理的SAEJ1850信号调整电路；用于实现ISO9141、IS014230和KW1281三种协议的信号调理的K线信号调理电路；由IS015765和SAEJ1939信号调整电路构成的、用于实现符合IS015765标准ID和扩展ID、ISO14229协议的标准ID和扩展ID的CAN通信模式，以及SAEJ1939方式的信号调理的CAN信号调理电路；ALDL信号调理电路；所述微控制器与RS232接口之间设置有RS232信号调理电路，所述车辆连接接口采用符合ISO15031-3和SAEJ1962规定的标准EOBD和OBDII连接器；所述微控制器中嵌入有车辆协议自动搜索模块和协议诊断模块；所述协议诊断模块包括IS015765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块和SAEJ1850/IS09141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的诊断处理子模块；所述微控制器和上述各信号调理电路之间的连接是通过微控制器的接口电路实现的。其中，车辆连接接口的引脚定义如图3所示2脚引线接SAEJ1850+、4和5脚引线接地、6脚引线接CAN—H、7脚引线接K/K1、9脚引线接SAE1850-、14脚引线接CAN—L、15脚引线接L/K2、16脚引线接VB。车辆供电电路主要是通过车辆连接输入电瓶电压(12V或24V)经电源模块调压输出5V和8V电源供给转换器各部分电路使用。SAEJ1850信号调整电路包括J1850VPW和J1850PWM两种方式的信号调理，其电路如图4所示，TXP丽+引线通过一电阻连接到三极管Q3的基极，三极管Q3的集极分成两路连接到车辆电源VB或通过一电阻连接到SAEJ1850-引线，三极管Q3的漏极通过一个二极管连接到SAEJ1850+引线；RXP簡引线连接到运算放大器N4的第2引脚，运算放大器N4的第3引脚连接到车辆电源VB，第12引脚接地；运算放大器N4的第5引脚通过一电阻连接到SAEJ1850+引线，运算放大器N3的第4引脚分通过一电阻连接到地或连接到SAEJ1850+引线；TXPWM-引线通过一电阻连接到三极管Q4的基极，三极管Q4的集极连接到SAEJ1850-引线，三极管Q4的漏极分成两路后通过一个电阻连接到SAEJ1850+引线或连接到地；TXVPWM引线连接到运算放大器N4的第7引脚，运算放大器N4的第6引脚分成三路后通过一电阻连接到5伏电源Vcc或通过一电阻连接到地或连接到运算放大器N4的第8引脚，运算放大器N4的第1引脚分成两路后通过一电阻连接到8伏电源+8或通过一电阻连接到三极管Q5的基极；三极管Q5的集极连接到8伏电源+8，漏极通过一个二极管连接到SAEJ1850+引线；RXPWM引线连接到运算放大器N4的第14引脚，运算放大器N4的第9引脚连接到SAEJ1850+引线。K线信号调整电路包括ISO9141、ISO14230和KW1281三种协议的信号调理，其电路如图5所示，TXK引线通过一电阻连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的集极分两路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或连接到三极管Q6的基极，三极管Ql的漏极接地连；三极管Q6的漏极接地连，三极管Q6的集极分成三路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或通过一电阻连接到运算放大器N3的第5引脚或连接到K/K1引线；RXK引线连接到运算放大器N3的第2引脚，运算放大器N3的第3引脚连接到车辆电源VB，第12引脚接地；运算放大器N3的第4引脚分成三路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或通过一电阻连接到地或连接到运算放大器N3的第6引脚；RXL引线通过一电阻连接到运算放大器N3的第1引脚；运算放大器N3的第7引脚通过一电阻后分成三路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或连接到L/K2引线或连接到三级管Q7的集极；TXL引线通过一电阻连接到三极管Q2的基极，三极管Q2的集极分两路分别通过一电阻连接到车辆电源VB或连接到三极管Q7的基极，三极管Q2的漏极接地连；三极管Q7的漏极接地。如图6所示，CAN信号调理电路是CAN收发器D3的第1引脚连接到CANTX引线，第2引脚接地，第3引脚分成两路后分别连接到5伏电源Vcc或通过一个电容连接到地，第4引脚连接到CANRX引线，第6引脚分成两路后分别连接到CANL引线或顺次经过一个电阻和一个电容连接到地，第7引脚分成两路后分别连接到CANH引线或顺次经过一个电阻和一个电容连接到地，第8引脚通过一电阻连接到地。如图7所示，所述ALDL和RS232信号调整电路是RS232收发器第1引脚通过一个电容连接到RS232收发器第3引脚，RS232收发器第2引脚通过一个电容连接到5伏电源Vcc，RS232收发器第4引脚通过一个电容连接到RS232收发器第5引脚，RS232收发器第6引脚通过一个电容连接到地，RS232收发器第7引脚连接到RS232TX引线，RS232收发器第8引脚连接到RS232RX引线，RS232收发器第9引脚连接到TX引线，RS232收发器第10引脚连接到RX引线，RS232收发器第11引脚连接到ALDLOUT引线，RS232收发器第12引脚连接到ALDLIN引线，RS232收发器第13引脚通过一个电阻连接到ALDL引线，RS232收发器第14引脚通过一个二极管连接到ALDL引线，RS232收发器第15引脚分成两路连接到地或通过一个电容连接到5伏电源Vcc，RS232收发器第16引脚连接到5伏电源Vcc。如图8所示，RS232接口电路为所述的RS232接口的电路是该RS232接口的第2引脚连接到RS232RX引线，第3引脚连接到RS232TX引线，第5引脚接地。如图9所示，本发明的数据转换器的微控制器的接口电路是微控制器的第2引脚分成两路后分别通过一个电阻连接到5伏电源Vcc或通过一个电阻连接到地，第3引脚连接到TXP丽+引线，第4引脚连接到TXVP觀引线，第5引脚连接到RXL引线，第9引脚分成两路后分别通过一个电容连接到地或连接到晶体，第10引脚分成两路后分别通过一个电容连接到地或连接到晶体，第11引脚连接到RXVP丽引线，第12引脚连接到RXK引线，第13引脚连接到RXPWM引线，第14引脚连接到TXVPWM-引线，第15引脚连接到地，第16引脚连接到地，第17引脚连接到TX引线，第18引脚连接到RX引线，第19引脚连接到地，第20引脚分成两路后分别连接到5伏电源Vcc或通过一个电容连接到地，第21引脚连接到TXL引线，第22引脚连接到TXK引线，第23引脚连接到CANRX引线，第24引脚连接到CANTX引线，第25引脚连接到ALDLOUT引线，第26引脚连接到ALDLIN引线，第27引脚顺次通过一个电阻和一个发光二极管连接到5伏电源Vcc，第28引脚顺次通过一个电阻和一个发光二极管连接到5伏电源Vcc。使用本发明用于汽车故障诊断的多协议数据转换器实现车辆协议自动搜索及故障诊断处理的过程如图IO和图ll所示，在上电时，数据转换器先启动车辆协议自动搜索程序搜索车辆使用的通信协议，并记录车辆协议号DP—N。记录的DP—N值如表l所示。如果车辆使用的通信协议不在本转换器支持的范围，即DP_N=0，那么同时闪烁0BDLED和RS232LED警示操作者转换器不支持车辆使用的通信协议。如果DP—N不为零，则进入RS232等待接收诊断指令的状态。当RS232接收到指令(或者数据)时，先判断指令(或者数据)是否符合IS014229、ISO15031-5或SAEJ1979规范。表1车辆协议号DP一N的值对应的协议<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如果不符合上述IS014229、IS015031-5或SAEJ1979规范的其中之一，则反馈"请求指令不规范"信息，否则根据DP—N值调用相应的协议诊断模块进行诊断处理，有以下两种情形之一；(1)若DP—N=l、DP—N=2、DP—N=3、DP—N=6或DP_N=7,则嵌入在控制器中的SAEJ1850/IS09141/IS014230/KW1281/ALDL协议的〖会断处理子模块进行如下诊断处理按照OSI丌放互联模式，SAEJ1850/IS09141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的特点是只有物理层和数据链路层，其对应的应用层为符合IS014229、ISO15031-5、SAEJ1979规范。同时这五种通信协议的都支持请求的多ECU响应，都不支持同一ECU的多帧响应。因此虽然他们的数据格式不相同，但是数据流的方式是一致的因此在此一起说明它们的诊断处理流程，SAEJ1850/ISO9141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的诊断处理流程如图12所示。其中首先接收UP—D(应用层数据)格式的指令，也就是符合IS014229、ISO15031-5或SAEJ1979规范的指令，然后沴断处理程序将接收到的UP—D格式指令转化成符合相应t会断协议的LP—D(链路层数据格式)格式发送给车辆OBD系统。发送完指令后等待接收车辆ECU响应的数据。因为没有一个ECU的多帧响应格式，所以每收到一个响应的LP—D格式数据可以直接转化为UP一D格式，通过RS232发出响应数据。当等待时间溢出时退出诊断处理程序。(2)若DP—^4或DP—N=5，则嵌入在控制器中的ISO15765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块进行如下诊断处理按照OSI开放互联模式，ISO15765/SAEJ1939协议的都包括物理层、数据链路层和网络层，其中ISO15765对应的应用层为IS014229、ISO15031-5、SAEJ1979规范，而SAEJ1939自身已经包含了应用层的内容。这两种种通信协议的都是CAN通信的具体实现规范，其中SAEJ1939只支持29位ID的扩展帧，而ISO15765包括了11位的标准帧和29位ID的扩展帧。但是两种种通信协议都支持请求的多ECU响应和同一ECU的多帧响应，因此虽然他们的数据流的方式是一致，诊断处理流程如图13所示。其中首先接收UP—D(应用层数据)格式的指令，也就是符合IS014229、ISO15031-5或SAEJ1979规范的指令,然后沴断处理程序将接收到的UP—D格式指令转化成符合相应诊断协议的LP—D(链路层数据格式)格式发送给车辆OBD系统。发送完指令后等待接收车辆ECU响应的数据。如果是单帧的响应数据，直接将响应的LP—D格式数据可以直接转化为UP—D格式，通过RS232发出响应数据。如果是多帧响应数据，先将其按照ID整理并存储起来，等到整个报文接收结束后再将响应的LP一D格式数据可以直接转化为UP—D格式，通过RS232发出响应数据。当等待时间溢出时退出诊断处理程序。尽管结合附图对本发明进行了上述描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之列。权利要求1.一种用于汽车故障诊断的多协议数据转换器，包括车辆连接接口和与微控制器连接的RS232接口，所述微控制器与车辆连接接口之间分别设置有转换器供电电路和K线信号调理电路、CAN信号调理电路和ALDL信号调理电路，所述微控制器与RS232接口之间设置有RS232信号调理电路，所述车辆连接接口采用符合ISO15031-3和SAEJ1962规定的标准EOBD和OBDII通用连接器；其特征在于所述微控制器中嵌入有车辆协议自动搜索模块和协议诊断模块；所述协议诊断模块包括ISO15765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块和SAEJ1850/ISO9141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的诊断处理子模块；所述微控制器与车辆连接接口之间还设置有用于实现J1850VPW和J1850PWM两种方式信号调理的SAEJ1850信号调整电路；所述K线信号调理电路用于实现ISO9141、ISO14230和KW1281三种协议的信号调理；所述CAN信号调理电路由ISO15765和SAEJ1939信号调整电路构成，用于实现符合ISO15765标准ID和扩展ID、ISO14229协议的标准ID和扩展ID的CAN通信模式，以及SAEJ1939方式的信号调理；所述微控制器和上述各信号调理电路之间的连接是通过微控制器接口电路实现的。2.根据权利要求l所述的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器，其特征在于所述SAEJ1850信号调理电路的构成是TXP觀+引线通过一电阻连接到三极管Q3的基极，三极管Q3的集极分成两路连接到车辆电源VB或通过一电阻连接到SAEJ1850-引线，三极管Q3的漏极通过一个二极管连接到SAEJ1850+引线；RXPWM引线连接到运算放大器N4的第2引脚，运算放大器N4的第3引脚连接到车辆电源VB，第12引脚接地；运算放大器N4的第5弓,通过一电阻连接到SAEJ1850+引线，运算放大器N3的第4引脚分通过一电阻连接到地或连接到SAEJ1850+引线；TXP觀-引线通过一电阻连接到三极管Q4的基极，三极管Q4的集极连接到SAEJ1850-引线，三极管Q4的漏极分成两路后通过一个电阻连接到SAEJ1850+引线或连接到地；TXVPWM引线连接到运算放大器N4的第7引脚，运算放大器N4的第6引脚分成三路后通过一电阻连接到5伏电源Vcc或通过一电阻连接到地或连接到运算放大器N4的第8引脚，运算放大器N4的第1引脚分成两路后通过一电阻连接到8伏电源+8或通过一电阻连接到三极管Q5的基极；三极管Q5的集极连接到8伏电源+8，漏极通过一个二极管连接到SAEJ1850+引线；RXP觀引线连接到运算放大器N4的第14引脚，运算放大器N4的第9引脚连接到SAEJ1850+引线。3.根据权利要求l所述的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器，其特征在于所述K线信号调理电路的构成是-TXK引线通过一电阻连接到三极管Ql的基极，三极管Ql的集极分两路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或连接到三极管Q6的基极，三极管Q1的漏极接地连；三极管Q6的漏极接地连，三极管Q6的集极分成三路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或通过一电阻连接到运算放大器N3的第5引脚或连接到K/K1引线；RXK引线连接到运算放大器N3的第2引脚，运算放大器N3的第3引脚连接到车辆电源VB，第12引脚接地；运算放大器N3的第4引脚分成三路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或通过一电阻连接到地或连接到运算放大器N3的第6引脚；RXL引线通过一电阻连接到运算放大器N3的第1引脚；运算放大器N3的第7引脚通过一电阻后分成三路后分别通过一电阻连接到车辆电源VB或连接到L/K2引线或连接到三级管Q7的集极；TXL引线通过一电阻连接到三极管Q2的基极，三极管Q2的集极分两路分别通过一电阻连接到车辆电源VB或连接到三极管Q7的基极，三极管Q2的漏极接地连；三极管Q7的漏极接地。4.根据权利要求i所述的用于汽车故障诊断的多协议f5:据转换器，其特征在于所述CAN信号调理电路的构成是CAN收发器D3的第1引脚连接到CANTX引线，第2引脚接地，第3引脚分成两路后分别连接到5伏电源Vcc或通过一个电容连接到地，第4引脚连接到CANRX引线，第6引脚分成两路后分别连接到CANL引线或顺次经过一个电阻和一个电容连接到地，第7引脚分成两路后分别连接到CANH引线或顺次经过一个电阻和一个电容连接到地，第8引脚通过一电阻连接到地。5.根据权利要求l所述的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器，其特征在于所述ALDL和RS232信号调整电路的构成是:RS232收发器第1引脚通过一个电容连接到RS232收发器第3引脚，RS232收发器第2引脚通过一个电容连接到5伏电源Vcc，RS232收发器第4引脚通过一个电容连接到RS232收发器第5引脚，RS232收发器第6引脚通过一个电容连接到地，RS232收发器第7引脚连接到RS232TX引线，RS232收发器第8引脚连接到RS232RX引线，RS232收发器第9引脚连接到TX引线，RS232收发器第10引脚连接到RX引线，RS232收发器第11引脚连接到ALDLOUT引线，RS232收发器第12引脚连接到ALDLIN引线，RS232收发器第13引脚通过一个电阻连接到ALDL引线，RS232收发器第14引脚通过一个二极管连接到ALDL引线，RS232收发器第15引脚分成两路连接到地或通过一个电容连接到5伏电源Vcc，RS232收发器第16引脚连接到5伏电源Vcc。6.根据权利要求1所述的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器，其特征在于所述微控制器的接口电路为微控制器的第2引脚分成两路后分别通过一个电阻连接到5伏电源Vcc或通过一个电阻连接到地，第3弓I脚连接到TXPWM+弓I线，第4引脚连接到TXVPWM引线，第5引脚连接到RXL引线，第9引脚分成两路后分别通过一个电容连接到地或连接到晶体，第10引脚分成两路后分别通过一个电容连接到地或连接到晶体，第11引脚连接到RXVPWM引线，第12引脚连接到RXK引线，第13引脚连接到RXPWM弓|线，第14引脚连接到TXVPWM-引线，第15引脚连接到地，第16引脚连接到地，第17引脚连接到TX引线，第18引脚连接到RX引线，第19引脚连接到地，第20引脚分成两路后分别连接到5伏电源Vcc或通过一个电容连接到地，第21引脚连接到TXL引线，第22引脚连接到TXK引线，第23引脚连接到C緒RX引线，第24引脚连接到CANTX引线，第25引脚连接到ALDLOUT引线，第26引脚连接到ALDLIN引线，第27引脚顺次通过一个电阻和一个发光二极管连接到5伏电源Vcc，第28引脚顺次通过一个电阻和一个发光二极管连接到5伏电源Vcc。7.—种利用如权利要求1所述的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器进行车辆协议自动搜索及诊断处理方法，其特征在于，包括以下步骤(1)上电的同时启动微控制器中的车辆协议自动搜索模块，从而进行搜索车辆所使用的通信协议，并记录车辆协议号DP一N,与所述DP一N值对应的协议关系如下DP—N=0，该车辆使用的协议为转换器不支持的通信协议；DP_N=1，该车辆使用的协议为转换器支持的SAEJ1850通信协议；DP—N=2，该车辆使用的协议为转换器支持的IS09141通信协议；DP—N=3，该车辆使用的协议为转换器支持的IS014230通信协议；DP—N=4，该车辆使用的协议为转换器支持的IS015765通信协议；DP—N=5，该车辆使用的协议为转换器支持的SAEJ1939通信协议；DP—N=6，该车辆使用的协议为转换器支持的ALDL通信协议；DP_N=7，该车辆使用的协议为转换器支持的KW1281通信协议；(2)若记录的车辆协议号DP—N=0，则同时闪烁与微控制器连接的VD2和VD3两个发光二级管，以警示操作者；(3)若记录的车辆协议号DP_N不为0，则进入RS232信号条理电路等待接收诊断指令的状态；当RS232信号条理电路接收到指令或者数据时，先判断指令或者数据是否符合车辆连接接口的IS014229、IS015031-5或SAEJ1979规范；如果不符合上述IS014229、IS015031-5或SAEJ1979规范的其中之一，则反馈"请求指令不规范"信息，否则根据DP_N值调用相应的协议诊断模块进行诊断处理，有以下两种情形之一；(3-1)若DP—N=1、DP—N=2、DP—N=3、DP—N=6或DP一N=7，则嵌入在控制器中的SAEJ1850/ISO9141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的诊断处理子模块按照OSI开放互联模式进行如下诊断处理首先，接收符合IS014229、ISO15031-5或SAEJ1979规范的应用层数据UP_D格式的指令；然后，将接收到的UP—D格式指令转化成符合相应〖会断协议链路层数据LPJ)格式的数据发送给车辆OBD系统；发送完指令后，等待接收车辆ECU响应的数据；每收到一个响应的LP—D格式的数据后直接转化为1^_0格式，并通过RS232发出响应数据；当等待时间溢出时，则退出上述诊断处理过程；(3-2)若DP—N=4或DP—N=5，则嵌入在控制器中的ISO15765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块按照OSI开放互联模式进行如下诊断处理首先，接收符合IS014229、ISO15031-5或SAEJ1979规范的应用层数据UP—D格式的指令；然后，将接收到的UP—D格式指令转化成符合相应诊断协议链路层数据LP一D格式的数据发送给车辆OBD系统；发送完指令后，等待接收车辆ECU响应的数据；如果是单帧的响应数据，则直接将响应的LP—D格式数据直接转化为UP一D格式，并通过RS232发出响应数据；如果是多帧响应数据，则先将其多帧响应数据按照ID整理后存储起来，待等到整个报文接收结束后再将响应的LP一D格式数据直接转化为UP_D格式，并通过RS232发出响应数据；当等待时间溢出时，退出上述诊断处理过程。全文摘要本发明公开了一种用于汽车故障诊断的多协议数据转换器，包括车辆连接接口和与微控制器连接的RS232接口，所述微控制器与车辆连接接口之间分别设置有转换器供电电路和K线信号调理电路、CAN信号调理电路和ALDL信号调理电路，所述微控制器与RS232接口之间设置有RS232信号调理电路，所述车辆连接接口采用符合ISO15031-3和SAEJ1962规定的标准EOBD和OBDII连接器；所述微控制器中嵌入有车辆协议自动搜索模块和协议诊断模块；所述协议诊断模块包括ISO15765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块和SAEJ1850/ISO9141/ISO14230/KW1281/ALDL协议的诊断处理子模块；所述微控制器与车辆连接接口之间还设置有用于实现J1850VPW和J1850PWM两种方式信号调理的SAEJ1850信号调整电路；所述微控制器和上述各信号调理电路之间的连接是通过微控制器接口电路实现的。同时，本发明中还公开了该数据转换器的诊断方法。文档编号G05B23/02GK101430557SQ20081015376公开日2009年5月13日申请日期2008年12月5日优先权日2008年12月5日发明者刘全周,建曹,葵汪,汪春华,黄森仁,龚进峰申请人:中国汽车技术研究中心