電氣診斷工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于監(jiān)控負(fù)載電路中的組件的診斷工具。該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個(gè)電傳感器，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器和處理器。該繼電器配置為根據(jù)控制電路選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉負(fù)載電路。該至少一個(gè)傳感器配置為測(cè)量負(fù)載電路中的電流和/或電壓，并對(duì)應(yīng)于通過(guò)負(fù)載電路拖曳的電負(fù)載產(chǎn)生信號(hào)。該處理器與一個(gè)或多個(gè)傳感器和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器電連接，以對(duì)應(yīng)于傳感器產(chǎn)生的信號(hào)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】
電氣診斷工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及電氣診斷領(lǐng)域，更具體地涉及用于監(jiān)控電氣組件的工具。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前市場(chǎng)上的許多可用的電氣診斷工具相當(dāng)復(fù)雜，需要大量的時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，需要對(duì)被監(jiān)控的組件進(jìn)行修改，而且僅提供有限的數(shù)據(jù)量。通常情況下，診斷工具僅能夠檢測(cè)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于試圖診斷間斷的(不連續(xù)的)問(wèn)題來(lái)說(shuō)可能并不總是有用的。因此，許多電氣車輛和非車輛的電氣組件的診斷問(wèn)題通常是耗時(shí)且昂貴的。例如，如果車輛的燃料泵發(fā)生故障，機(jī)修工常常需要在測(cè)試前就將燃料泵從車輛上拆除下來(lái)。僅拆除燃料泵就相當(dāng)費(fèi)時(shí)，而且還需要借助特殊的部件和工具來(lái)進(jìn)行拆除。就算是拆下來(lái)了，如果電氣問(wèn)題是間斷的，機(jī)修工可能難以在車輛外再現(xiàn)該故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于監(jiān)控第一電路中的組件的診斷工具。該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個(gè)電傳感器，處理器和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。該繼電器配置為根據(jù)第二電路選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉該第一電路。該至少一個(gè)電傳感器配置為測(cè)量第一電路中的電流和/或電壓，并對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述第一電路拖曳(drawn)的電負(fù)載產(chǎn)生信號(hào)。在運(yùn)行過(guò)程中，該處理器接收來(lái)自于一個(gè)或多個(gè)傳感器的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)，并對(duì)應(yīng)于該一個(gè)或多個(gè)信號(hào)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)隨后可被上傳給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
[0004]對(duì)于那些通過(guò)其他方法可能難以靠近的組件來(lái)說(shuō)，該診斷工具有利于快捷地和廉價(jià)地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，而不需要進(jìn)行廣泛的修改。例如，如果該組件是客運(yùn)車輛燃料泵，該診斷工具可被插入車輛的保險(xiǎn)絲盒或繼電器/保險(xiǎn)絲功率中心以代替燃料泵的繼電器。車輛隨后在路上行駛，采集的數(shù)據(jù)可被上傳給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)并被分析以確定該燃料泵是否存在故障。與其他已知的用于監(jiān)控燃料泵的過(guò)程相比，這種方式簡(jiǎn)單得多而且更有效，通常已知的用于監(jiān)控燃料泵的過(guò)程需要從車輛上將燃料泵拆除下來(lái)。此外，該診斷工具可用來(lái)尋找短路和其他電氣問(wèn)題。通過(guò)分析存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，電壓或電流驟降或尖峰可能象征著電氣短路的發(fā)生。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種監(jiān)控第一電路中的組件的方法。該方法包括提供診斷工具的步驟，該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個(gè)電傳感器和處理器。該方法接下來(lái)包括提供計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。該方法接下來(lái)包括利用繼電器根據(jù)第二電路選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉所述第一電路的步驟。該方法接下來(lái)包括利用該至少一個(gè)傳感器對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述第一電路拖曳的電負(fù)載產(chǎn)生至少一個(gè)信號(hào)的步驟。該方法接下來(lái)包括利用處理器處理來(lái)自于所述至少一個(gè)傳感器的至少一個(gè)信號(hào)，并對(duì)應(yīng)于該至少一個(gè)信號(hào)在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]通過(guò)結(jié)合所附附圖和下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他特征及優(yōu)點(diǎn)將更清楚和更為容易理解，其中:
[0007]圖1是第一典型實(shí)施例的診斷工具的透視圖；
[0008]圖2是第一典型實(shí)施例的診斷工具的剖視圖；
[0009]圖3是配置為監(jiān)控燃料泵和燃料管線的第一典型實(shí)施例的診斷工具的示意圖；以及
[0010]圖4是第二典型實(shí)施例的診斷工具的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]更具體地參考附圖，其中，在所有附圖中，相似的附圖標(biāo)記用于指示相應(yīng)的部件，用于監(jiān)控電氣組件22的性能的第一典型實(shí)施例的電氣診斷工具20如圖1-圖3所示。參考圖3的示意圖，該診斷工具20包括殼體24，該殼體容納有繼電器26和多根引線28，該引線28配置為插入例如客運(yùn)車輛(圖未示)的保險(xiǎn)絲盒(圖未示)或繼電器/保險(xiǎn)絲功率中心(圖未示)中。因此，該電診斷工具20可被插入以代替現(xiàn)有的繼電器，該繼電器與待監(jiān)控的組件22電連接。在客運(yùn)車輛中，能夠利用電氣診斷工具20監(jiān)控的電氣組件22包括，例如，燃料泵22，起動(dòng)器，冷卻風(fēng)扇，空調(diào)壓縮機(jī)，刮水器系統(tǒng)，前照燈等。可替換地，該電氣診斷工具20可被用來(lái)在大范圍的其他車輛或非車輛應(yīng)用中監(jiān)控電氣組件22，所涉及的應(yīng)用包括，例如，建筑物供暖，通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)；重型卡車；汽車；船；全地形車輛；雪地車等。
[0012]現(xiàn)在參考圖1，典型的診斷工具20的殼體24的形狀類似于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)的傳統(tǒng)的汽車?yán)^電器(圖未示)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，第一典型實(shí)施例的診斷工具20是固態(tài)繼電器，它包括印刷電路板(PCB 32)，該印刷電路板配置具有根據(jù)第二電路(以下稱為“控制電路36”)自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉第一電路(以下稱為“負(fù)載電路34”)的電子電路。換句話說(shuō)，第一典型實(shí)施例的診斷工具20的殼體24內(nèi)含有的固態(tài)繼電器不具有傳統(tǒng)的機(jī)電繼電器中常見(jiàn)的電磁鐵和開(kāi)關(guān)。
[0013]再參照?qǐng)D3，與傳統(tǒng)的固態(tài)繼電器不同的是，該診斷工具20還包括至少一個(gè)電傳感器40,用于感測(cè)負(fù)載電路34中的電負(fù)載。在第一典型實(shí)施例中，電傳感器40被集成到印刷電路板32的電路中。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可替換地，一個(gè)電傳感器或多個(gè)傳感器40可與印刷電路板32分開(kāi)。從它在車輛的保險(xiǎn)絲盒或繼電器/保險(xiǎn)絲功率中心內(nèi)的位置來(lái)看，其位于負(fù)載電路34的前端，該診斷工具20可監(jiān)控組件22的性能。例如，如果組件22是客運(yùn)車輛的燃料泵22(如圖3的示意圖中所示)，則根據(jù)內(nèi)藏在殼體24中的一個(gè)電傳感器或多個(gè)傳感器40的類型，該診斷工具20將監(jiān)控被供給至燃料泵22的電流和/或電壓。由此，燃料泵22的性能得以監(jiān)控。例如，如果燃料泵22比預(yù)期消耗更多的電流，則它的馬達(dá)可能出現(xiàn)故障，并且如果燃料泵22正經(jīng)歷周期性的電壓驟降或電壓尖峰，則有可能在負(fù)載電路34中存在短路。
[0014]該典型的診斷工具20還包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42，諸如固態(tài)硬盤(SSD)，以及在殼體24內(nèi)被安裝在印刷電路板32上的處理器44。該處理器44與一個(gè)或多個(gè)傳感器40電通信，并與該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42電通信，用于對(duì)來(lái)自于一個(gè)或多個(gè)傳感器40的信號(hào)進(jìn)行處理并對(duì)應(yīng)于通過(guò)一個(gè)電傳感器或多個(gè)傳感器40采集的電流和/或電壓測(cè)量值在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，該診斷工具20可以具有無(wú)線發(fā)射器/接收器45，它可以與殼體24外部的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器通信。該無(wú)線發(fā)射器/接收器45可以被集成到印刷電路板32的電路中，或者可以是單獨(dú)的組件。在被監(jiān)控的組件22的運(yùn)行過(guò)程中，該一個(gè)電傳感器或多個(gè)傳感器40和處理器44可被配置為對(duì)在任意所需頻率下被施加到燃料泵22的電流和/或電壓進(jìn)行采樣。
[0015]該負(fù)載數(shù)據(jù)將被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器42中，以便它可以被上傳到外部計(jì)算機(jī)(圖未示)，諸如膝上型計(jì)算機(jī)，智能電話，平板電腦或任何其他類型的電氣設(shè)備，以用于分析。在第一典型實(shí)施例中，診斷工具20包括一個(gè)通用串行總線(USB)端口 46，它與計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42電通信，用于直接與計(jì)算機(jī)(或類似的電氣設(shè)備)連接，并允許計(jì)算機(jī)從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42中下載負(fù)載數(shù)據(jù)。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可替換地，該無(wú)線發(fā)射器/接收器45可以以無(wú)線的方式將負(fù)載數(shù)據(jù)發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)。然后，計(jì)算機(jī)可對(duì)該負(fù)載數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并確定被監(jiān)控的組件22是運(yùn)行正常還是存在故障。因此，利用該診斷工具20，用戶可確定組件22是否正常工作，而無(wú)需實(shí)際靠近該組件22。這對(duì)于那些難以接近的組件來(lái)說(shuō)是特別有利的，例如客運(yùn)車輛中的燃料泵2，該燃料泵通常只能通過(guò)拆除車輛的燃料箱才能靠近。此外，通過(guò)分析電壓或電流驟降或尖峰的負(fù)載數(shù)據(jù)，該診斷工具20可用于通過(guò)允許用戶尋找電短路來(lái)找到車輛的電氣問(wèn)題。
[0016]返回參照?qǐng)D3，無(wú)線發(fā)射器/接收器45被示出為與客運(yùn)車輛的燃料管線52上的燃料壓力傳感器50通信。該無(wú)線通信可以通過(guò)射頻(RF)信號(hào)，藍(lán)牙信號(hào)或任何其他類型的無(wú)線信號(hào)完成。該燃料壓力傳感器50將燃料壓力數(shù)據(jù)輸送給診斷工具20，該診斷工具將燃料壓力數(shù)據(jù)連同上述的負(fù)載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在它的存儲(chǔ)器42上。該燃料壓力數(shù)據(jù)可以以與上面所述的負(fù)載數(shù)據(jù)相同的方式被上傳到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，平板電腦，智能電話，或任何其他電氣設(shè)備。但是應(yīng)當(dāng)理解，其它非電氣的數(shù)據(jù)可以以類似的方式無(wú)線地發(fā)送到診斷工具20。
[0017]現(xiàn)在參考圖4，第二典型實(shí)施例的診斷工具120的附圖標(biāo)記與上述的第一典型實(shí)施例的相應(yīng)的附圖標(biāo)記相差因子100。該第二典型實(shí)施例與上述的第一典型實(shí)施例的區(qū)別在于繼電器126為機(jī)電式。具體而言，該繼電器126包括集成到控制電路136中的電磁鐵138和集成到負(fù)載電路134中的一對(duì)觸點(diǎn)154和開(kāi)關(guān)155。此外，該電傳感器140被集成到負(fù)載電路134中，而不是像上述第一典型實(shí)施例那樣集成到印刷電路板132中。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種監(jiān)控負(fù)載電路34，134中的組件22的方法。該方法包括提供一種診斷工具20，120的步驟，該診斷工具包括殼體24，124，該殼體容納繼電器26，126，至少一個(gè)電傳感器40，140，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42，142和處理器44，144。在診斷工具20，120中的繼電器26，126可以是一個(gè)固態(tài)繼電器26或具有電磁鐵138和一組觸點(diǎn)154的機(jī)電繼電器126。該方法接下來(lái)包括利用繼電器26，126根據(jù)控制電路36，136選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉負(fù)載電路34，134的步驟。該方法接下來(lái)包括利用一個(gè)或多個(gè)傳感器40，140對(duì)應(yīng)于通過(guò)負(fù)載電路34，134拖曳的電負(fù)載產(chǎn)生至少一個(gè)信號(hào)的步驟。該一個(gè)電傳感器或多個(gè)傳感器40，140可以被配置成測(cè)量負(fù)載電路34，134中的電流和/或電壓。然后，該方法接下來(lái)包括利用處理器44，144對(duì)來(lái)自于一個(gè)或多個(gè)傳感器40，140的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)應(yīng)于該信號(hào)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42，142上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟。該方法接下來(lái)包括通過(guò)無(wú)線發(fā)射器/接收器45或計(jì)算機(jī)端口(如USB端口 46，146)，從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器42，142發(fā)送數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的步驟。
[0019]顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，許多修正和變型都是可行的，可以在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)以不同于具體描述的方式實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于監(jiān)控第一電路中的組件的診斷工具，其特征在于，該診斷工具包括: 殼體； 設(shè)置于所述殼體內(nèi)的用于根據(jù)第二電路選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉該第一電路的繼電器； 用于測(cè)量該第一電路中的電流或電壓的至少一個(gè)電傳感器，該電傳感器設(shè)置于所述殼體內(nèi)并用于對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述第一電路拖曳的電負(fù)載產(chǎn)生信號(hào)； 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器；以及 與所述至少一個(gè)傳感器和所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器電通信的處理器，用于對(duì)應(yīng)于所述傳感器產(chǎn)生的信號(hào)在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述繼電器是固態(tài)繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述繼電器是機(jī)電繼電器，該機(jī)電繼電器包括電磁鐵和一組觸點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器是用于感測(cè)所述第一電路中的電流的電流傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器是用于感測(cè)所述第一電路中的電壓的電壓傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器是固態(tài)硬盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷工具，其特征在于，該診斷工具進(jìn)一步包括至少部分地設(shè)置于所述殼體內(nèi)的計(jì)算機(jī)端口。
8.—種監(jiān)控第一電路中的組件的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 提供診斷工具，該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個(gè)電傳感器和處理器； 提供計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器； 利用繼電器根據(jù)第二電路選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉所述第一電路； 利用至少一個(gè)傳感器對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述第一電路拖曳的電負(fù)載產(chǎn)生至少一個(gè)信號(hào)；以及利用處理器處理來(lái)自于所述至少一個(gè)傳感器的至少一個(gè)信號(hào)，并對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)信號(hào)在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)電傳感器包括用于測(cè)量流過(guò)所述第一電路的電流的電流傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器包括用于測(cè)量所述第一電路的兩端的電壓的電壓傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述繼電器是固態(tài)繼電器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述繼電器是機(jī)電繼電器，該機(jī)電繼電器包括電磁鐵和一組觸點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器是固態(tài)硬盤。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)端口和進(jìn)一步包括通過(guò)所述計(jì)算機(jī)端口將計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)端口為通用串行總線端口。
【文檔編號(hào)】F04B51/00GK104302914SQ201380018206
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月3日
【發(fā)明者】約翰·E·特羅克斯勒, 理查德·哈維 申請(qǐng)人:卡特燃料系統(tǒng)有限公司