专利名称：一种便携式汽车电控系统示教装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车电控系统的示教装置，整个装置布置在一个手提箱内，能够让汽车的电控系统模拟运行，能实时测量并显示各传感器和执行器的信号参数。该装置可用于汽车专业相关课程的理论与实践教学，还可用作汽车电控系统研究的研究平台。
技术背景汽车电控系统是现代汽车的一个重要组成部分，汽车电控系统的教学是汽车 专业课程的一个重要内容，如果能将汽车的电控系统方便地搬到理论教学的课堂 中，将理论教学与实践教学有机地结合起来，加上现有的多媒体教学平台，使得 在讲授理论课的同时，不仅能展示电控系统中各个元件的结构与原理，而且能将 整个系统的控制原理与控制策略以直观、形象的方式演示出来，对于提高教学质 量有很大的帮助。现有的汽车电控系统示教装置都要依赖于汽车或汽车总成的实验台架，体积 很大，不易搬运到教室中，使得相关课程的理论教学与实践教学必须分开进行，更谈不上利用先进的多媒体教室的设备进行现场教学。 发明内容为克服现有示教装置的不足，本实用新型提供一种新的示教装置，能够将汽 车某电控系统的所有电子元件连接并布置在一个便携式手提箱内，通过信号控制 器对传感器信号的模拟，能够让电控系统模拟运行，通过自带的信号采集器和显 示器，可以实时地测量并显示各种信号参数，通过串行通讯接口可以将测量到的 信号送到电脑中进行计算和分析，通过模拟信号输出接口，可以直接对外提供多 路实时信号，通过OBD诊断座可以向故障诊断仪提供自诊断信息。本实用新型所采用的技术方案是整个装置由汽车某电控系统ECU、线束、 传感器、执行器、0BD诊断座、信号控制器、信号采集器、显示器及指示灯、开 关电源、彩色面板组成，这些元件全部安装在一个便携式手提箱内。将ECU、线 束、传感器、执行器按原车上的连接关系连接好，将线束剪断，在中间串接一个 信号控制器，信号控制器中有开关、电位计、数字信号发生器，开关用来提供开 关量信号，电位计用来模拟电压型传感器的信号，数字信号发生器用来仿真脉冲型传感器的信号。画有电路图的彩色面板布置在手提箱盖的内侧，面板上安装了 显示器或指示灯。信号采集器通过信号线与信号控制器、显示器及指示灯相连， 用来测量并显示各传感器和执行器的信号参数。开关电源将220V交流电转变为 12V直流电，作为整个装置的电源。0BD诊断座通过相应的信号线与线束相连。 在信号采集器上还设有串行通讯接口和模拟信号输出接口，可以分别把不同类型 的信号输送到外部的电脑和检测装置。本实用新型的优点是不需要配置汽车或汽车电控系统的台架，可以让电控 系统模拟运行，既便于展示各元件的结构与原理，又可以演示、分析整个控制系统的控制原理与控制策略，便携性强，使用方便。
附图是本实用新型的系统组成示意图。图中1.手提箱，2.汽车ECU， 3.开关电源，4.线束，5.信号控制器， 6.开关，7.信号采集器，8.电位计，9.数字信号发生器，IO.传感器，11. 执行器，12.彩色面板，13.显示器，14.指示灯，15. 0BD诊断座具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型所述的具体实施方式
和实施例。 附图是汽车发动机电控系统的示教装置，在手提箱(1)内部布置有汽车发 动机电控系统ECU (2)、线束(4)、传感器(10)、执行器(11)、 0BD诊断座(15)、 信号控制器(5)、信号采集器(7)、开关电源(3)、显示器(13)及指示灯(14) 和彩色面板(12)。传感器共有8个，他们是曲轴位置传感器、进气压力传感器、 冷却液温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、爆震传感器、氧传感 器、凸轮轴位置传感器。执行器共有3个，他们是喷油器、怠速电机、活性碳罐 电磁阀。ECU、传感器和执行器通过线束按原车的连接关系连接好，将线束中部 断开后串接上信号控制器，要求按对应关系连接好。在信号控制器中设置了开关 (6)、电位计(8)和数字信号发生器(9)，开关有3个，分别向ECU提供怠速 触点状态、氧传感器状态和爆震传感器状态的信号，电位计有4个，分别向ECU 提供模拟的进气压力传感器电压、进气温度传感器电压、冷却液温度传感器电压 和节气门位置传感器电压，数字信号发生器向ECU提供曲轴位置传感器与凸轮轴 位置传感器的仿真信号。画有电路图的彩色面板布置在手提箱盖的内侧，面板上 开有窗孔并布置了显示器和指示灯，显示器共用6个，分别显示发动机转速、进气温度、冷却液温度、节气门开度、进气管压力、喷油时间，指示灯有4个，分 别指示尾气中氧的稀浓状态、碳罐电磁阀的状态、怠速触点状态、爆震状态。信 号采集器通过信号线与信号控制器、显示器及指示灯相连，信号采集器上有两个 信号输出装置， 一个是USB串行通讯接口，用于与电脑连接，另一个是37芯接 头，直接对外输出37路-12V~+12V的电压信号。开关电源的输出端与线束中的 电源线相连，其输入端为220V的电源插头。0BD诊断座(15)通过信号线连接 到线束(4)上。当系统接上220V电源后，开关电源便向示教装置提供12V直流电，打开数 字信号发生器后，数字信号发生器向ECU发出曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感 器的脉冲信号，使发动机电控系统开始模拟运行，此时能够听到喷油器与碳罐电 压阀的"嗒、嗒"声，每个显示器上都有数据显示，每个指示灯或亮或灭。当旋 转某电位计的旋钮时，相应传感器向ECU提供的信号会变化，除对应传感器的显 示器数据随之变化外，所显示的喷油时间也会变化，怠速电机也会产生或进或退 的动作。切换开关的状态，使ECU得到变化的开关量信号，ECU会根据各传感器 和开关的信号来控制各执行器的工作状态，显示器的数据也会随之改变，指示灯 的状态也会改变。将信号采集器上的USB串行接口与电脑连接，配上相应的软件 可以对所测的数据进行计算和分析，将外部仪器连接到37芯接头，可以测量到 发动机电控系统线束上各条线的实际电压信号，将故障诊断仪连接到0BD诊断 座，可以读取故障代码和进行数据流操作。
权利要求1.一种汽车电控系统的示教装置，由手提箱、汽车电控系统ECU、线束、传感器、执行器、OBD诊断座、信号控制器、信号采集器、开关电源、显示器及指示灯、彩色面板组成，其特征是彩色面板布置在手提箱盖的内侧，其表面画有电路图，显示器及指示灯布置在彩色面板上相应的窗孔内，显示器及指示灯通过信号线与信号采集器相连，汽车电控系统ECU、线束、传感器、执行器、OBD诊断座、信号控制器、信号采集器、开关电源布置在手提箱内，开关电源的输出端连接在线束的电源线上，汽车电控系统ECU、传感器、执行器通过线束按原车的关系连接，信号控制器串联在线束中间，信号采集器通过信号线与信号控制器相连。
2. 如权利要求1所述的汽车电控系统的示教装置，其特征是信号采集器上设 有两个信号输出接口，一个是串行通讯接口，另一个是模拟信号输出接口，该接 口的针脚数与汽车电控系统有效信号的数量相等。
专利摘要一种汽车电控系统的示教装置，整个装置由汽车某电控系统ECU、线束、传感器、执行器、OBD诊断座、信号控制器、信号采集器、显示器及指示灯、开关电源和彩色面板组成，这些元件全部安装在一个便携式手提箱内，将ECU、线束、传感器、执行器按原车关系连接好。在剪断的线束中间串接一个信号控制器，信号控制器中设有开关、电位计和数字信号发生器，开关用来提供开关量信号，电位计用来模拟电压型传感器的信号，数字信号发生器用来模拟脉冲型传感器的信号，这些信号可以让电控系统模拟运行。画有电路图的彩色面板布置在手提箱盖的内侧，面板上安装了显示器或指示灯。信号采集器通过信号线与信号控制器、显示器及指示灯相连，用来测量并显示各传感器和执行器的信号或状态，并提供串行通讯接口和多路模拟信号输出接口。OBD诊断座通过相应的信号线与线束相连，用于向故障诊断仪提供自诊断信号。开关电源将220V交流电转变为12V直流电，作为整个装置的电源。
文档编号G09B25/00GK201174191SQ20072012999
公开日2008年12月31日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者万茂松 申请人:南京林业大学