专利名称：电控发动机网络实训与考核系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电控系统的实验教学系统；特别是涉及一种电控发 动机网络实训与考核系统。
背景技术：
目前，国内外汽车电控系统的实训教学大都采用电控系统试验台实训的 方式。尽管该方法实训教学效果相对较好，但教学成本过大，教学效率较低， 学生的实训操作受到较多限制，许多故障的排查与训练均无法实现。在以电 控系统试验台实训为基础建立的多媒体教学实验室里，虽然可以通过多个实 训终端分机实现多人同时上课，但其实训终端的实训内容简单，实训操作以 电路原理为主，只能作到实验性教学无法实现电控元器件检测的实训教学， 实训操作台只能完成电器元件检测的演示教学；实训教学的故障设置内容简 单，对于实际应用中经常出现的各种线路故障，缺少相关的教学和训练内容; 大多数试验台以仿真技术再现发动机工况，具有一定的局限性，和真实的发 动机工作不相符，不同程度的降低了技能培训的效果；缺乏专用解码器的实 际应用训练。有些试验台只能进行预设故障码的简单读取操作，不能同步展 现发动机的故障现象，更无法将发动机故障检测和排查的实践操作与解码器 的使用有机地接合起来。另外实训考核困难， 一般试验台只能进行学生的逐 个单独考核，而且考核故障类型少，无法全面检验实训操作。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种实 训内容全面、实训操作真实、考核系统完善的电控发动机网络实训与考核系
4统用实训终端装置。
本实用新型所采用的技术方案是 一种电控发动机网络实训与考核系 统，包括，实训终端，交互工作站和发动机试验台；所述实训终端包括实训 操作台、元器件测试面板、电控元器件实车位置示意面板和实时信号测试面 板；所述元器件测试面板和实时信号测试面板相互电连接并设置在所述实训
操作台上。
所述实训终端上设置有0BD接口 ，所述0BD接口用于专用解码器与发动 机控制单元ECU通讯链接，读取故障码和数据流并进行故障诊断，各实训测 试终端可以同时读取数据。
所述的实训终端设有实训考核装置，所述考核装置包括有答题器和液晶 显示器；多个终端可同时进行实训考核。
所述实时信号测试面板上设有发动机系统控制原理图并在发动机ECU输
入输出线路上设置信号检测节点，所述发动机ECU实际运行的各输入输出信
号经交互工作站采用无线数据传输或总线数据传输的方式传送到实训终端，
还原输出到实时信号测试面板的相应的检测节点上。
所述元器件测试面板上设置有传感器和执行器元件；所述传感器和执行 器元件包括凸轮轴调节阀、节气门体、点火器、喷油器、活性碳罐电磁阀、 增压空气再循环阀、增压压力限制电磁阀、进气温度传感器、氧传感器、曲 轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、增压压力传感器、爆震传感器、发动机 温度传感器、空气流量计和油门踏板位置传感器，在各元器件下方设有两排 测试端子，所述元器件故障设置模块分别与各元器件和第1排元器件测试端 子电连接，接收交互工作站指令，对元器件设置断路、短路或搭铁故障。
所述线路故障设置模块分别与元器件测试面板上第2排测试端子和实时 信号测试面板上发动机ECU输入输出端子相连接，接收交互工作站指令，对 发动机ECU至元器件之间的线路设置断路、短路或搭铁故障。所述元器件测试面板上跨接有执行器两排相对应的检测插座，可直接观 察执行器工作情况，且各执行器同发动机上相应的执行器同步动作。 所述的发动机试验台中的发动机采用车用电喷发动机实体。 本实用新型的有益效果是通过实训终端的各面板学生可参照电喷控 制系统电路原理图，直观地掌握电控系统的基本电路和控制原理，并在电 喷控制系统电路的各测试节点上，同步检测试验台发动机ECU的各种运行 信号，排査发动机电控系统的各种故障。同时，学生可利用电控元器件实 车位置示意图熟悉各主要元器件的实车安装位置，并在元器件测试面板上，
直接观察、测试各传感器和执行器。通过实训终端上OBD接口连接专用解
码器，可训练学生使用与操作解码器的方法。可若干学生同时进行实训考 核，做到考题现场随机生成、考生考题相同、考核时间同步，保证了,训 考核的公平和公正。
图1是电控发动机网络实训与考核系统方框图； 图2是元器件测试面板方框示意图3a至图31是本实用新型的电控元器件实车位置面板示意图4是实时信号测试面板方框示意图5是实训考核装1置示意图6是线路故障设置模块连线示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明 如图1至图6所示，本实用新型电控发动机网络实训与考核系统，包括: 实训终端，交互工作站和发动机试验台；所述实训终端包括实训操作台、元 器件测试面板、电控元器件实车位置示意面板、实时信号测试面板和答题器;所述元器件测试面板、电控元器件实车位置示意面板和实时信号测试面板相 互电连接并设置在所述实训操作台上。其中交互工作站和发动机试验台所涉
及的具体结构和工作原理可参照专利号为200820074473.6文件内容，在此不 再赘述。本实训终端同发动机试验台、教师用交互工作站配合使用，构成一 种利用多媒体技术和计算机网络技术的网络实训与考核教学系统。
图2是本实用新型的元器件测试面板方框示意图；如图2所示，在元器 件测试面板上，根据电喷发动机的基本配置，设置有发动机电控系统的各种 传感器和执行器元件。PASSAT1. 8T发动机主要传感器和执行器包括凸轮轴 调节阀、节气门体、点火器、喷油器、活性碳罐电磁阀、增压空气再循环阀、 增压压力限制电磁阀、迸气温度传感器、氧传感器、曲轴位置传感器、凸轮 轴位置传感器、增压压力传感器、爆震传感器、发动机温度传感器、空气流 量计和油门踏板位置传感器(因实际布置空间所限，空气流量计和油门踏板 位置传感器安装在实时信号测试面板上)等。在各元器件下方，根据元器件 接口连线数量分别设置两排测试端子，第一排测试端子是各元器件接口连 线，经过元器件故障设置模块引出的测试端子，教师可通过交互工作站远程
设置元器件故障，学生可利用万用表直接对元器件进行检测。第二排测试端 子与第一排测试端子所代表的元器件测试端子一一对应，分别加载发动机试
验台上相应元器件实车运行信号，学生可利用示波器、万用表对发动机试验 台上各元器件实际运行的情况进行在线信号检测。如试验需要，学生通过跨 接两排相对应的检测插座就可以直接观察执行器工作情况，各执行器同发动 机上相应的执行器同步动作。
图3a至图31是本实用新型的电控元器{牛实车位置面板示意图；如图3a至图 31所示，电控元器件实车錢示意面板上设有电控系敏要元器件实车安装示意
位置，^h所^要元器件与实车位置示意面板上的该主要元器fHi:置一一对应。
学生可以根据示意图，直观地了解各元器件在发动机上的具体安装位置。实训终端上绘制了 PASSAT1.8T发动机系统中的活性碳罐电磁阀A、增压空气 再循环阀B、增压压力限制电磁阔C、进气温度传感器D、爆震传感器E、 F、 曲轴位置传感器G、凸轮轴位置传感器H、增压压力传感器I、氧传感器J、 K、发动机温度传感器L等元器件的实车安装位置。
图4是本实用新型的实时信号测试面板方框示意图；如图4所示，所述 实时信号测试面板上设有发动机控制系统原理图和在发动机ECU输入输出线 路上信号检测节点，所述发动机ECU实际运行的输入输出信号经交互工作站 通过无线数据传输或总线数据传输的方式传送到实训终端，还原输出到实时 信号测试面板的各检测节点上。
根据教学和考核的需要在试验台上发动机ECU实际运行的输入输出信 号，经交互工作站无线传输到学生用实训测试终端，还原输出到实时信号测 试面板各检测节点。学生利用示波器和万用表，可以在每个学生终端上实时 地检测试验台上发动机ECU各输入输出端的实际运行信号。教师通过交互工 作站可对试验台发动机进行故障设置，学生可现场观察到发动机带有故障的 运行现象，并在实时信号测试面板上进行信号检测与故障诊断。
在实时信号测试面板上，还设置有OBD接口。发动机OBD接口信号经交 互工作站无线传输到各学生终端，学生可用专用解码器从电路测试面板上的 OBD接口读取发动机故障码和数据流并进行故障诊断。各学生终端测试的OBD 信号是发动机ECU发出的真实数据流和监测信息，并经无线传输与其实时、 同步，各学生终端可同时读取数据，互不干扰。这样可以训练学生熟练掌握 专用解码器的使用方法和操作技巧。
图5是本实用新型的实训考核装置示意图；如图5所示，学生终端装置
具备实训考核功能，在元器件测试面板上设有答题器接口和液晶显示器，通 过答题器接口可连接答题用小键盘，通过液晶显示器可显示登录和答题时的 输入代码。在理论教学过程中，学生可参照电喷控制系统电路原理图，直观地掌 握电控系统的基本电路和控制原理，并在电喷控制系统电路的各测试节点
上，同步检测试验台发动机ECU的各种运行信号。同时，学生可利用电控
元器件实车位置示意图熟悉各主要元器件的实车安装位置，并在元器件测 试面板上，直接观察、测试各传感器和执行器。
图6是线路故障设置模块连线示意图；如图6所示，为了能够设置电控
系统的线路故障，实时信号测试面板上发动机ECU输入输出信号的检测节 点，按照电喷控制系统电路的实车运行连接方式，经元器件线路故障设置模 块同元器件测试面板上相应元器件的第二排元器件线路测试端子相连。教师 可通过交互工作站分别设置各元器件线路故障。学生可通过检测元器件线路 测试端子和发动机ECU输入输出检测节点的信号，排查元器件线路故障。 学生可以在实时信号测试面板上检测发动机运行信号，在元器件测试 面板上检查各元器件的工作状况，也可以通过实训终端的OBD读取数据流 和故障码来检查各元器件的工作状况。教师则通过交互工作站进行设置故 障，学生按照操作规程通过各测试节点，从电控线路到各个电器元件依次 查找故障，还可以训练学生掌握专用解码器的使用方法。各种传感器和执 行器信号，由教师通过交互工作站的测控系统从电喷发动机试验台上直接 采集，经处理后送至学生终端装置测试面板上的相应测试节点，各学生终 端装置的信号相对独立，学生在终端测试面板上的操作既不影响试验台发 动机电控系统的工作，也不影响其他实训终端学生的测试。
在实训考核过程中，学生通过答题器传送考号、终端号及答题代码，交 互工作站可自动记录学生姓名、考号以及考核操作终端号等相关数据。教师 通过进行设置故障的方式设置实训考试科目，学生在各测试面板的测试诊断 故障，将结果通过答题器传送到交换工作站。交互工作站记录考核答案、考 核时间及考核成绩等数据。多个学生终端装置可同时进行的实训考核，能做到考题相同、时间同步。除一般故障外，教师还可以进行设置断路/短路故 障，以及传感器输入参数偏差的故障等。实训终端答题器与考核答案收集器 采用无线数据通讯，实现教师与学生的互联互动，及时测评教学效果。教师 可随时监测学生实训技能的掌握情况，学生也能及时给教师授课质量进行打 分。
实训终端包含电喷发动机电控系统的基本电路和各传感器执行器元件， 既可测试发动机电控系统的运行信号，又可以对各传感器和执行器进行单个 的元器件测试，还可进行电喷发动机线路故障的设置与排査，可完整演练实 车故障检测的真实操作过程，真实再现发动机运行信号。终端测试面板上各
检测节点的测试信号，均为发动机ECU和电控元器件的真实运行信号，并作 到信号实时、同步再现。学生通过示波器和万用表进行测量时，完全和实车 测量一致。实训终端设置的0BD接口 ，可用专用解码器与发动机控制单元ECU 通讯链接，读取故障码和数据流并进行故障诊断，各实训测试终端可同时读 取数据，互不干扰。并且具备实训考核功能，多个终端可同时进行实训考核， 能做到考题相同、时间同步。教师可随时监测学生实训技能的掌握情况，学 生也能及时给教师授课质量进行评定。
电控发动机网络实训系统是一种集成多媒体技术、计算机网络技术和现 代测控技术构建的对发动机电控燃油喷射系统的工作原理、故障诊断与检修 进行实际操作训练的新型实训网络教学平台。该系统可为我国职业教育以及 相关从职人员对车辆发动机电喷系统的检修培训与故障诊断提供新的技术 手段。
权利要求1.一种电控发动机网络实训与考核系统，其特征在于包括，实训终端，交互工作站和发动机试验台；所述实训终端包括实训操作台、元器件测试面板、电控元器件实车位置示意面板和实时信号测试面板；所述元器件测试面板和实时信号测试面板相互电连接并设置在所述实训操作台上。
2、 根据权利要求1所述的电控发动机网络实训与考核系统，其特征在 于所述实训终端上设置有OBD接口，所述OBD接口用于专用解码器与发动 机控制单元ECU通讯链接，读取故障码和数据流并进行故障诊断，各实训测 试终端可以同时读取数据。
3、 根据权利要求1或2所述的电控发动机网络实训与考核系统，其特征在于所述的实训终端设有实训考核装置，所述考核装置包括有答题器和 液晶显示器；多个终端可同时进行实训考核。
4、 根据权利要求1所述的电控发动机网络实训与考核系统，其特征在 于.-所述实时信号测试面板上设有发动机系统控制原理图并在发动机ECU输 入输出线路上设置信号检测节点，所述发动机ECU实际运行的各输入输出信 号经交互工作站采用无线数据传输或总线数据传输的方式传送到实训终端， 还原输出到实时信号测试面板的相应的检测节点上。
5、 根据权利要求1所述的电控发动机网络实训与考核系统，其特征在 于所述元器件测试面板上设置有传感器和执行器元件；所述传感器和执行 器元件包括凸轮轴调节阀、节气门体、点火器、喷油器、活性碳罐电磁阀、 增压空气再循环阀、增压压力限制电磁阀、进气温度传感器、氧传感器、曲 轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、增压压力传感器、爆震传感器、发动机 温度传感器、空气流量计和油门踏板位置传感器，在各元器件下方设有两排 测试端子，所述元器件故障设置模块分别与各元器件和第1排元器件测试端 子电连接，接收交互工作站指令，对元器件设置断路、短路或搭铁故障。
6、 根据权利要求1所述的电控发动机网络实训与考核系统，其特征在 于所述线路故障设置模块分别与元器件测试面板上第2排测试端子和实时信号测试面板上发动机ECU输入输出端子相连接，接收交互工作站指令，对 发动机ECU至元器件之间的线路设置断路、短路或搭铁故障。
7、 根据权利要求1所述的电控发动机网络实训与考核系统，其特征在于所述元器件测试面板上跨接有执行器两排相对应的检测插座，可直接观察执行器工作情况，且各执行器同发动机上相应的执行器同步动作。
8、 根据权利要求1所述的电控发动机网络实训与考核系统，其特征在于所述的发动机试验台中的发动机采用车用电喷发动机实体。
专利摘要本实用新型公开了一种电控发动机网络实训与考核系统，包括，实训终端，交互工作站和发动机试验台；所述实训终端包括实训操作台、元器件测试面板、电控元器件实车位置示意面板和实时信号测试面板；所述元器件测试面板和实时信号测试面板相互电连接并设置在所述实训操作台上。有益效果是学员可参照电喷控制系统电路原理图，鲜明直观地掌握电控系统的基本电路和控制原理，并在电喷控制系统电路的各测试节点上，同步检测试验台发动机ECU的各种运行信号。同时，学员可利用电控元器件实车位置示意图熟悉各主要元器件的实车安装位置，并在元器件测试面板上，直接观察、测试各传感器和执行器。
文档编号G09B19/00GK201359786SQ20092009530
公开日2009年12月9日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者徐正飞, 军 朱, 李建文, 牛连宝 申请人:北京市润宝成机电设备有限公司