专利名称：一种发动机电控系统教学装置的制作方法
技术领域：
本发明提供一种用于发动机电控系统教学装置，具体来说涉及到发动机控制和电子控制两方面，可以用于教授发动机的电控系统中的系统组成、系统工作过程和系统调试标定等内容。
背景技术：
发动机电控教学是发动机专业的重要教学内容。发动机电控系统主要由电子控制单元、传感器、执行器构成。由传感器将发动机不同工况下的各种信号传递给电子控制单元，电子控制单元采集信号并进行计算处理来发出信号决定发动机喷油量、喷油时刻等，执行器根据电子控制单元发送的控制信号控制发动机的喷油、点火，从而实现电控功能。完整的发动机电控系统教学装置需要包含演示电控系统的机械原理、系统组成、电器特性和工况模拟、标定及故障仿真的功能，其中前三项属于静态功能，而工况模拟、标定和故障仿真属于动态功能培训。目前已有很多投入使用的电控教学平台，这些平台采用实物、模型或者半实物模型发动机为主体，配有真实的油轨、喷油器，以及实物发动机上的传感器，都能展示出发动机电控系统的结构以及工作原理。但是上述电控教学平台主要能够实现静态原理的培训，由于采用真实的传感器和执行器，不能实现发动机的各种传感器信号的连续调节，因此不能模拟各种工况。另外发动机用于整车系统时，只是整个动力驱动系统的一个子单元，现在的整车系统是基于CAN总线网络的多控制系统，发动机必须通过CAN总线和变速箱、缓速器、驾驶仪表等部件联系起来，因此对发动机电控系统的网络环境模拟也十分重要，目前现有的教学平台尚不具备这部分功能。
发明内容
鉴于目前存在的发动机电控教学平台实现不了发动机工况模拟、动态故障产生及标定培训等功能和不能体现基于CAN总线的整车网络控制的问题，本发明提供一种发动机电控教学装置。本发明所提供的电控系统教学平台装置包括发动机本体1，执行器2、控制面板3。 发动机本体1上装有传感器4 ；控制面板3上包括发动机信号电子模拟单元板5，整车信号电子模拟单元板6，电子控制单元7，用于模拟汽车仪表盘的显示器8以及计算机9、10 ；控制面板3背面有连接用的线束。发动机本体1单独放置，执行器2位于发动机本体1上；执行器2、用于模拟发动机传感器的发动机传感器电子模拟单元板5通过面板3背面的发动机线束与电子控制单元 7相连，电子控制单元7直接驱动执行器2工作；用于模拟整车上的传感器的整车信号电子模拟单元板6通过面板3背面的整车线束与电子控制单元7连接；用于模拟驾驶室仪表的显示器8通过整车线束与电子控制单元7相连；用于监控电子控制单元7的内置电子控制单元数据标定软件的计算机9通过线束与电子控制单元7连接；用于运行除发动机外的整车上CAN网络执行部件仿真模型的计算机10通过CAN线与电子控制单元7连接。上述的发动机本体1采用半实物发动机本体。上述的传感器4采用实物传感器。上述的执行器2采用实物执行器，其包括有油轨、喷油器。上述的发动机信号电子模拟单元板5由发动机上各个传感器信号的电子模拟单元组成。上述的电子控制单元7采用真实的车用电子控制单元。本发明在教学中的运用如下首先，本发明采用半实物发动机本体1能够清晰地展示发动机的结构。发动机上的传感器4采用真实的传感器，便于理解传感器的用途、工作原理。实物执行器2包括油轨、 喷油器。发动机上各个传感器信号的电子模拟单元组成的发动机信号电子模拟单元板5由结合整车信号电子模拟板6可以组合模拟发动机的各个工况。显示器8模拟汽车仪表盘。 电子控制单元7是真实的车用电子控制单元，通过面板3背面的线束与各部件连接。计算机9通过线束与电子控制单元7相连，内置电子控制单元数据标定软件，如INCA软件。计算机10通过CAN线与电子控制单元7相连，运行整车上除发动机外的执行部件，如变速箱， 用于整车CAN网络教学。发动机信号电子模拟单元板5、整车信号电子模拟单元板6通过旋钮实现信号连续调整，模拟出连续的发动机正时信号、温度、压力信号和整车信号。电子控制单元7在接收到各种模拟信号后根据内置程序，可以产生喷油量、喷油定时等控制信号，并将控制信号传递到实物执行器2，实物执行器2接收信号进行相应的响应。计算机9通过内置的数据标定软件如INCA来标定电子控制单元7内控制软件中的喷油量、喷油定时参量，实现标定教学。计算机10根据使用者在计算机上的操作对应产生CAN控制报文，传递到电子控制单元 7，实现总线模拟。本发明可以获得如下有益效果本装置既能清晰的展示发动机电控系统的结构、原理，又能够实现电子控制单元所需信号的连续变化，从而能模拟发动机的各种工况，能够实现发动机电控系统的电子控制功能。另外，本发明还增加了两台计算机，一台能够实现标定教学，一台能够实现车用CAN 网络教学，增加了教学内容与深度。
图1发动机电控系统教学装置的结构示意图；图中1、发动机本体，2、执行器，3、控制面板，4、传感器，5、发动机信号电子模拟单元板，6整车信号电子模拟单元板，7电子控制单元，8、显示器，9、计算机，10、计算机.
具体实施方案本发明所提供的电控系统教学平台装置包括发动机本体1，执行器2、控制面板3。 发动机本体1上装有传感器4 ；控制面板3上包括发动机信号电子模拟单元板5，整车信号电子模拟单元板6，电子控制单元7，用于模拟汽车仪表盘的显示器8以及计算机9、10 ；控制面板3背面有大量线束。半实物发动机1单独放置；执行器2、发动机传感器电子模拟单元板5通过控制面板3背面的发动机线束与电子控制单元7相连；整车信号电子模拟单元板6通过控制面板 3背面的整车线束与电子控制单元7连接；显示器8通过整车线束与电子控制单元7相连； 计算机9通过线束与电子控制单元7连接；计算机10通过CAN线与电子控制单元7连接。电子控制单元7与执行器2相连，可以直接驱动执行器2工作。发动机信号电子模拟单元板5、整车信号电子模拟单元板6分别模拟发动机和整车上的传感器。显示器8则模拟驾驶室仪表，计算机9上运行电子控制单元7的监控软件、计算机10上运行除发动机外的整车上CAN网络执行部件仿真模型。上述的发动机本体1采用半实物发动机本体。上述的传感器4采用实物传感器。上述的执行器2采用实物执行器，其包括有油轨、喷油器。上述的发动机信号电子模拟单元板5由发动机上各个传感器信号的电子模拟单元组成。上述的电子控制单元7采用真实的车用电子控制单元。本发明发动机电控教学平台可实现发动机电控系统的结构原理、电子控制以及参量标定与CAN网路教学。1、发动机电控系统结构原理教学方案本发明采用发动机本体1，发动机上的传感器采用真实的传感器4，便于传感器结构原理教学，发动机上传感器信号由发动机信号电子模拟单元板5模拟产生。实物执行器 2是包括油轨、喷油器。电子控制单元7装在面板3上，是真实的车用电子控制单元。发动机信号模拟单元板5通过发动机线束将信号传递到电子控制单元7，电子控制单元7通过发动机线束将发动机的控制信号发送给实物执行器2。2、发动机电控系统电子控制教学方案发动机信号电子模拟单元板5通过电压旋钮能够模拟连续的发动机信号，电子控制单元7通过发动机线束接收信号，控制喷油量、喷油定时，将控制信号传递到实物执行器 2，实物执行器2接收信号进行喷油，由此实现了发动机电控系统的电子控制功能。3、参量标定、CAN网络教学方案计算机9、计算机10都与电子控制单元7通过线束相连，计算机9与电子控制单元 7通讯，通过调整发动机信号电子模拟单元板5、整车信号电子模拟单元板6的电压旋钮来调整信号大小，由计算机9内置的数据标定软件如INCA来标定喷油量、喷油定时等参量，可由于标定教学。计算机10将电子控制单元9的所有信号构建成一个CAN网络，将整车的信号网络化，在CAN总线上进行数据分析、模拟，进行网络数据教学。
权利要求
1.一种发动机电控系统教学装置，包括发动机本体(1)，执行器O)、控制面板(3)，其特征在于发动机本体(1)上装有传感器(4)；控制面板C3)上包括有发动机信号电子模拟单元板(5)，整车信号电子模拟单元板(6)，电子控制单元(7)，用于模拟汽车仪表盘的显示器(8)以及计算机(9、10)；发动机本体(1)单独放置，执行器( 位于发动机本体(1)上；执行器( 、用于模拟发动机传感器的发动机传感器电子模拟单元板( 通过面板C3)背面的发动机线束与电子控制单元(7)相连，电子控制单元(7)直接驱动执行器( 工作；用于模拟整车上的传感器的整车信号电子模拟单元板(6)通过面板C3)背面的整车线束与电子控制单元(7)连接；用于模拟驾驶室仪表的显示器(8)通过整车线束与电子控制单元(7)相连；用于监控电子控制单元(7)的内置电子控制单元数据标定软件的计算机(9)通过线束与电子控制单元(7) 连接；用于运行除发动机外的整车上CAN网络执行部件仿真模型的计算机(10)通过CAN线与电子控制单元(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种发动机电控系统教学装置，其特征在于所述的连接用的线束置于控制面板(3)背面。
3.根据权利要求1所述的一种发动机电控系统教学装置，其特征在于所述的发动机本体(1)采用半实物发动机本体。
4.根据权利要求1所述的一种发动机电控系统教学装置，其特征在于所述的传感器 (4)采用实物传感器。
5.根据权利要求1所述的一种发动机电控系统教学装置，其特征在于所述的执行器 (2)采用实物执行器，其包括有油轨、喷油器。
6.根据权利要求1所述的一种发动机电控系统教学装置，其特征在于所述的发动机信号电子模拟单元板(5)由发动机上各个传感器信号的电子模拟单元组成。
7.根据权利要求1所述的一种发动机电控系统教学装置，其特征在于所述的的电子控制单元(7)采用真实的车用电子控制单元。
全文摘要
一种发动机电控教学平台装置，涉及到发动机控制和电子控制两方面，其包括发动机本体，执行器、控制面板。发动机本体上装有传感器；控制面板上包括发动机信号电子模拟单元板，整车信号电子模拟单元板，电子控制单元，用于模拟汽车仪表盘的显示器以及计算机；本装置既能清晰的展示发动机电控系统的结构、原理，又能够实现电子控制单元所需信号的连续变化，从而能模拟发动机的各种工况，能够实现发动机电控系统的电子控制功能。另外，本发明还增加了两台计算机，一台能够实现标定教学，一台能够实现车用CAN网络教学，增加了教学内容与深度。
文档编号G09B25/02GK102376190SQ20111039380
公开日2012年3月14日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者仇滔, 李旭初, 胡海, 雷艳, 马立华 申请人:北京工业大学