专利名称：一种汽油喷射控制系统实训教学设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学设备，具体地说是一种用于教学的汽油喷射控制实训教学设备。
背景技术：
汽油喷射控制是汽油车辆实现高效、节能及环保运行的关键，也是汽车发动机原理与维修教学的重点与难点。汽油喷射控制实训教学设备可以将理论教学与实践教学结合起来，利于学生综合素质的提高，是目前高职院校汽车专业常用的教学设备。目前在各类学校使用的汽油喷射控制实训教学设备多为教学设备厂制造，存在以下几点问题:1、为了便于制作，目前大多数此类设备将汽油喷射控制系统的部件布置在一张面板上。面板上的部件没有整车外在环境作为参照，使得设备与真实工作场景不一致。使用这种设备进行实训，学生不能识别各个部件在实车中的位置，学生实训操作与实际工作任务不一致。2、为了降低成本，目前大多数此类设备只保留了与汽油喷射控制直接相关的一些部件，如进气温度传感器、水温传感器、氧传感器、爆震传感器、喷油器等。一些间接影响汽油喷射的部件，如变速器控制装置，三元催化装置等没有装备到设备中。这种设备运行状况与车辆实际运行状况存在偏差，影响了教学内容的准确性。3、为了延长设备寿命，汽油喷射控制系统的故障设置一般都是简单地插拔电器元件接口(接口虚接即断路)，无法模拟短路等其它故障。频繁地插拔接口，会损坏汽车电控设备。接口虚接也降低了故障设置的隐蔽性。4、学校教师没有参与教学设备的研发制造环节，设备不能完全实现教师的教学要求，教师对实训设备不够熟悉，降低了实训指导效果。5、各种参数信号变化对汽油喷射信号的影响与真实工况不一致，影响了原理教学的准确性。
发明内容为了克服现有实训台架存在的问题。本实用新型的目的是提供一种汽油喷射控制实训教学设备。该设备根据教师教学要求研发制造，部件布置与真实工作场景一致，学生操作与实际工作任务一致，能模拟多种故障状态，保证故障设置的真实性及隐蔽性；提高学生实训的工作效率。设备在不破坏车辆的情况下，真实模拟各种参数信号对汽油喷射信号的影响，有助于汽油喷射控制的原理教学。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种汽油喷射控制系统实训教学设备，该设备包括电路面板、信号传输装置、信号模拟装置和元件位置显示装置，其中:所述电路面板与汽车电路原理图相适配，清晰显示各传感器及执行器的相互位置关系，所述元件位置显示装置与电路面板相连接，通过图片及视频的方式显示出各元器件在实车中的位置；信号传输装置与汽车ECU连接，所述电路面板通过信号传输装置接收汽车ECU所发出的执行信号；所述信号模拟装置模拟出电信号通过信号传输装置传送给汽车ECU。本实用新型的汽油喷射控制系统实训教学设备还可以包括与所述信号传输装置连接的故障设置装置，所述故障设置装置根据检测汽油喷射控制系统故障时的信号电压模拟各种真实汽油喷射系统故障。信号模拟装置利用虚拟仪器技术制造，模拟出的电信号包括进气温度传感器信号、水温传感器信号、氧传感器信号、爆震传感器信号，通过喷油信号的变化解释汽油喷射控制原理。本实用新型以真实汽车为平台，各电控元件均为实车元件。通过对原车ECU进行处理，将整车实际工作状况下的电控元件信号传输出。设备根据教师教学要求研发制造，能真实模拟各种参数信号对汽油喷射信号的影响，有助于汽油喷射控制的原理教学。部件布置与真实工作场景一致，学生操作与实际工作任务一致，能模拟多种故障状态，保证故障设置的真实性及隐蔽性；故障设置通过虚拟仪器技术实现，提高了学生实训的工作效率。设备制造不破坏整车部件，提高了实训汽车的使用寿命。与现有技术相比，本实用新型以实训车辆为平台制作设备，实训场景与工作场景一致，提供了一种制造汽油喷射控制实训教学设备的新思路。设备运行部件齐全，信号真实可靠。按照教学需求，实训教师使用虚拟仪器技术模拟出所需信号传输至ECU，可对学生进行汽油喷射控制工作原理教学。能模拟各种真实故障，保证故障设置的真实性及隐蔽性，提高学生实训的工作效率。设备制造不破坏整车部件，提高了实训汽车的使用寿命。实训指导教师参与研发与制造教学设备，不仅提高了设备的使用效率，而且节约了学校资金，为学校实训条件建设提供了一种新思路。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型信号模拟流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明:一种汽油喷射控制系统实训教学设备，如图1所示，该设备包括电路面板1、信号传输装置2、信号模拟装置3，元件位置显示装置4，故障设置装置5。电路面板I根据汽车电路原理图信号制作，与汽车电路原理图相适配，可清晰显示各传感器及执行器的相互位置关系。元件位置显示装置4与电路面板I相连接，通过图片及视频的方式显示出各元器件在实车中的位置；信号传输装置2与汽车ECU6连接，电路面板I通过信号传输装置2接收汽车ECU6所发出的执行信号；信号模拟装置3模拟出电信号通过信号传输装置2传送给汽车ECU6 ;故障设置装置5根据检测汽油喷射控制系统故障时的信号电压模拟各种真实汽油喷射系统故障。[0023]信号模拟装置3模拟出的电信号包括进气温度传感器信号、水温传感器信号、氧传感器信号、爆震传感器信号。信号传输装置2将电控喷射控制所需信号从ECU6端子中接出，信号真实可靠，不破坏原车ECU6。进行实训时可从ECU6采集真实的汽油喷射控制系统信号，不进行实训时汽车正常工作；信号传输装置2 —端与E⑶6连接，一端与电路面板I连接。元件位置显示装置4以电路面板I为基础，根据实车中各元件的形状与位置，通过图片及视频的方式显示出各元器件在实车中的位置。元件位置显示装置与电路面板I连接。汽油的嗔射控制包括嗔油正时控制、嗔油持续时间(即嗔油量)控制和断油控制等。以喷油量控制为例，汽油发动机ECU6根据接收到的各传感器信号来判断运行工况，根据运行工况情况向喷油器发出喷油信号。信号模拟装置3不破坏原车电器元件，通过模拟进气温度传感器、水温传感器、氧传感器、爆震传感器等信号电压值，并将此电压值传输给ECU6，模拟各传感器信号，通过喷油器信号的变化解释汽油喷射控制原理。图2是本实用新型信号模拟装置信号模拟流程图(以进气温度传感器为例)，信号模拟装置是基于虚拟仪器开发的。信号模拟装置3与信号传输装置2连接。故障设置装置5模拟进气温度传感器、水温传感器和爆震传感器等电子元件故障信号，并将此故障信号传输给ECU6.[0028]下面以进气温度传感器故障设置为例，介绍故障设置装置的工作原理。进气温度传感器存在故障时，发动机怠速不稳定，排气管冒黑烟。进气温度传感器是由负温度系数的热敏电阻制成，进气温度不同，热敏电阻阻值不同，传输给ECU6的信号电压也不同。ECU6根据接收到的信号电压判断进气温度，从而修正喷油量和点火时间。当进气温度传感器产生故障时，其传输给ECU6的信号电压必然出现异常，我们测量出此异常电压。参照前述信号模拟原理，模拟出此异常信号并传输给ECU6，由此设置了电控燃油系统故障。故障设置装置5与信号传输装置2连接。本实用新型以真实汽车为平台，各电控元件均为实车元件。通过对原车ECU进行处理，将整车实际工作状况下的电控元件信号传输出。设备根据教师教学要求研发制造，能真实模拟各种参数信号对汽油喷射信号的影响，有助于汽油喷射控制的原理教学。部件布置与真实工作场景一致，学生操作与实际工作任务一致，能模拟多种故障状态，保证故障设置的真实性及隐蔽性；故障设置通过虚拟仪器技术实现，提高了学生实训的工作效率。设备制造不破坏整车部件，提高了实训汽车的使用寿命。以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种汽油喷射控制系统实训教学设备，其特征在于:该设备包括电路面板(I)、信号传输装置(2)、信号模拟装置(3)和元件位置显示装置(4)，其中: 所述电路面板(I)与汽车电路原理图相适配，清晰显示各传感器及执行器的相互位置关系，所述元件位置显示装置(4)与电路面板(I)相连接，通过图片及视频的方式显示出各元器件在实车中的位置；信号传输装置(2)与汽车ECU (6)连接，所述电路面板(I)通过信号传输装置(2)接收汽车ECU (6)所发出的执行信号；所述信号模拟装置(3)模拟出电信号通过信号传输装置(2)传送给汽车E⑶(6)。
2.根据权利要求1所述的汽油喷射控制系统实训教学设备，其特征在于:该设备还包括与所述信号传输装置(2)连接的故障设置装置(5)，所述故障设置装置(5)根据检测汽油喷射控制系统故障时的信号电压模拟各种真实汽油喷射系统故障。
3.根据权利要求1所述的汽油喷射控制系统实训教学设备，其特征在于:所述信号模拟装置(3)模拟出的电信号包括进气温度传感器信号、水温传感器信号、氧传感器信号、爆震传感器信号。
专利摘要本实用新型公开了一种汽油喷射控制系统实训教学设备，该设备包括电路面板、信号传输装置、信号模拟装置，元件位置显示装置和故障设置装置。本实用新型以真实汽车为平台，各电控元件均为实车元件，通过对原车ECU进行处理，将整车实际工作状况下的电控元件信号传输出，设备根据教师教学要求研发制造，能真实模拟各种参数信号对汽油喷射信号的影响，有助于汽油喷射控制的原理教学，部件布置与真实工作场景一致，学生操作与实际工作任务一致，能模拟多种故障状态，保证故障设置的真实性及隐蔽性；故障设置通过虚拟仪器技术实现，提高了学生实训的工作效率。设备制造不破坏整车部件，提高了实训汽车的使用寿命。
文档编号G09B25/00GK203070657SQ201320008000
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者陈加国 申请人:南京工业职业技术学院