汽车的在线诊断技术在汽车电子故障检测、汽车电子控制器和汽车维修中起着十分重要的作用。本文首先分析了车载诊断系统的国内外研究现状及应用状况,构建了一个由电子控制器自诊断系统和诊断客户终端组成的车载诊断系统框架。继而在研究K总线电气特性基础上,制作了K总线到RS232串口的转换电路板。通过搭建多项车载诊断通信的数据采集分析试验,对诊断数据进行分析,并深入研究了基于K总线的通讯协议。在诊断客户终端系统的研究中,本文实现了基于PC机平台的诊断软件开发,包括串口通信,曲线绘制等功能模块,及良好的人机交互界面;在汽车电子控制器自诊断系统的研究中,本文通过单信号提取特征值进行监测判断的方法研究了电子控制器自诊断系统,并实现了包括信号采集,故障自诊断,诊断通信的单片机多任务系统构建。本文最终建立了完整的基于K线的电控发动机车载诊断系统设计模型,为建立基于K线的汽车车载诊断系统提供了一个可行的方案。系统的诊断客户终端软件部分采用了Visual C++软件编写,具有良好的可移植性;车载诊断系统中,电子控制器自诊断系统使用了Atmega16单片机及其外围电路实现,单片机系统软件部分由C语言编写,并提供了设计流程图。