專利名稱：一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種用于發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，具體來說涉及到發(fā)動機控制和電子控制兩方面，可以用于教授發(fā)動機的電控系統(tǒng)中的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)工作過程和系統(tǒng)調(diào)試標(biāo)定等內(nèi)容。
背景技術(shù)：
發(fā)動機電控教學(xué)是發(fā)動機專業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容。發(fā)動機電控系統(tǒng)主要由電子控制單元、傳感器、執(zhí)行器構(gòu)成。由傳感器將發(fā)動機不同工況下的各種信號傳遞給電子控制單元，電子控制單元采集信號并進行計算處理來發(fā)出信號決定發(fā)動機噴油量、噴油時刻等，執(zhí)行器根據(jù)電子控制單元發(fā)送的控制信號控制發(fā)動機的噴油、點火，從而實現(xiàn)電控功能。完整的發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置需要包含演示電控系統(tǒng)的機械原理、系統(tǒng)組成、電器特性和工況模擬、標(biāo)定及故障仿真的功能，其中前三項屬于靜態(tài)功能，而工況模擬、標(biāo)定和故障仿真屬于動態(tài)功能培訓(xùn)。目前已有很多投入使用的電控教學(xué)平臺，這些平臺采用實物、模型或者半實物模型發(fā)動機為主體，配有真實的油軌、噴油器，以及實物發(fā)動機上的傳感器，都能展示出發(fā)動機電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作原理。但是上述電控教學(xué)平臺主要能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)原理的培訓(xùn)，由于采用真實的傳感器和執(zhí)行器，不能實現(xiàn)發(fā)動機的各種傳感器信號的連續(xù)調(diào)節(jié)，因此不能模擬各種工況。另外發(fā)動機用于整車系統(tǒng)時，只是整個動力驅(qū)動系統(tǒng)的一個子單元，現(xiàn)在的整車系統(tǒng)是基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的多控制系統(tǒng)，發(fā)動機必須通過CAN總線和變速箱、緩速器、駕駛儀表等部件聯(lián)系起來，因此對發(fā)動機電控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境模擬也十分重要，目前現(xiàn)有的教學(xué)平臺尚不具備這部分功能。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于目前存在的發(fā)動機電控教學(xué)平臺實現(xiàn)不了發(fā)動機工況模擬、動態(tài)故障產(chǎn)生及標(biāo)定培訓(xùn)等功能和不能體現(xiàn)基于CAN總線的整車網(wǎng)絡(luò)控制的問題，本發(fā)明提供一種發(fā)動機電控教學(xué)裝置。本發(fā)明所提供的電控系統(tǒng)教學(xué)平臺裝置包括發(fā)動機本體1，執(zhí)行器2、控制面板3。 發(fā)動機本體1上裝有傳感器4 ；控制面板3上包括發(fā)動機信號電子模擬單元板5，整車信號電子模擬單元板6，電子控制單元7，用于模擬汽車儀表盤的顯示器8以及計算機9、10 ；控制面板3背面有連接用的線束。發(fā)動機本體1單獨放置，執(zhí)行器2位于發(fā)動機本體1上；執(zhí)行器2、用于模擬發(fā)動機傳感器的發(fā)動機傳感器電子模擬單元板5通過面板3背面的發(fā)動機線束與電子控制單元 7相連，電子控制單元7直接驅(qū)動執(zhí)行器2工作；用于模擬整車上的傳感器的整車信號電子模擬單元板6通過面板3背面的整車線束與電子控制單元7連接；用于模擬駕駛室儀表的顯示器8通過整車線束與電子控制單元7相連；用于監(jiān)控電子控制單元7的內(nèi)置電子控制單元數(shù)據(jù)標(biāo)定軟件的計算機9通過線束與電子控制單元7連接；用于運行除發(fā)動機外的整車上CAN網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行部件仿真模型的計算機10通過CAN線與電子控制單元7連接。上述的發(fā)動機本體1采用半實物發(fā)動機本體。上述的傳感器4采用實物傳感器。上述的執(zhí)行器2采用實物執(zhí)行器，其包括有油軌、噴油器。上述的發(fā)動機信號電子模擬單元板5由發(fā)動機上各個傳感器信號的電子模擬單元組成。上述的電子控制單元7采用真實的車用電子控制單元。本發(fā)明在教學(xué)中的運用如下首先，本發(fā)明采用半實物發(fā)動機本體1能夠清晰地展示發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。發(fā)動機上的傳感器4采用真實的傳感器，便于理解傳感器的用途、工作原理。實物執(zhí)行器2包括油軌、 噴油器。發(fā)動機上各個傳感器信號的電子模擬單元組成的發(fā)動機信號電子模擬單元板5由結(jié)合整車信號電子模擬板6可以組合模擬發(fā)動機的各個工況。顯示器8模擬汽車儀表盤。 電子控制單元7是真實的車用電子控制單元，通過面板3背面的線束與各部件連接。計算機9通過線束與電子控制單元7相連，內(nèi)置電子控制單元數(shù)據(jù)標(biāo)定軟件，如INCA軟件。計算機10通過CAN線與電子控制單元7相連，運行整車上除發(fā)動機外的執(zhí)行部件，如變速箱， 用于整車CAN網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。發(fā)動機信號電子模擬單元板5、整車信號電子模擬單元板6通過旋鈕實現(xiàn)信號連續(xù)調(diào)整，模擬出連續(xù)的發(fā)動機正時信號、溫度、壓力信號和整車信號。電子控制單元7在接收到各種模擬信號后根據(jù)內(nèi)置程序，可以產(chǎn)生噴油量、噴油定時等控制信號，并將控制信號傳遞到實物執(zhí)行器2，實物執(zhí)行器2接收信號進行相應(yīng)的響應(yīng)。計算機9通過內(nèi)置的數(shù)據(jù)標(biāo)定軟件如INCA來標(biāo)定電子控制單元7內(nèi)控制軟件中的噴油量、噴油定時參量，實現(xiàn)標(biāo)定教學(xué)。計算機10根據(jù)使用者在計算機上的操作對應(yīng)產(chǎn)生CAN控制報文，傳遞到電子控制單元 7，實現(xiàn)總線模擬。本發(fā)明可以獲得如下有益效果本裝置既能清晰的展示發(fā)動機電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理，又能夠?qū)崿F(xiàn)電子控制單元所需信號的連續(xù)變化，從而能模擬發(fā)動機的各種工況，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機電控系統(tǒng)的電子控制功能。另外，本發(fā)明還增加了兩臺計算機，一臺能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)定教學(xué)，一臺能夠?qū)崿F(xiàn)車用CAN 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，增加了教學(xué)內(nèi)容與深度。


圖1發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、發(fā)動機本體，2、執(zhí)行器，3、控制面板，4、傳感器，5、發(fā)動機信號電子模擬單元板，6整車信號電子模擬單元板，7電子控制單元，8、顯示器，9、計算機，10、計算機.
具體實施方案本發(fā)明所提供的電控系統(tǒng)教學(xué)平臺裝置包括發(fā)動機本體1，執(zhí)行器2、控制面板3。 發(fā)動機本體1上裝有傳感器4 ；控制面板3上包括發(fā)動機信號電子模擬單元板5，整車信號電子模擬單元板6，電子控制單元7，用于模擬汽車儀表盤的顯示器8以及計算機9、10 ；控制面板3背面有大量線束。半實物發(fā)動機1單獨放置；執(zhí)行器2、發(fā)動機傳感器電子模擬單元板5通過控制面板3背面的發(fā)動機線束與電子控制單元7相連；整車信號電子模擬單元板6通過控制面板 3背面的整車線束與電子控制單元7連接；顯示器8通過整車線束與電子控制單元7相連； 計算機9通過線束與電子控制單元7連接；計算機10通過CAN線與電子控制單元7連接。電子控制單元7與執(zhí)行器2相連，可以直接驅(qū)動執(zhí)行器2工作。發(fā)動機信號電子模擬單元板5、整車信號電子模擬單元板6分別模擬發(fā)動機和整車上的傳感器。顯示器8則模擬駕駛室儀表，計算機9上運行電子控制單元7的監(jiān)控軟件、計算機10上運行除發(fā)動機外的整車上CAN網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行部件仿真模型。上述的發(fā)動機本體1采用半實物發(fā)動機本體。上述的傳感器4采用實物傳感器。上述的執(zhí)行器2采用實物執(zhí)行器，其包括有油軌、噴油器。上述的發(fā)動機信號電子模擬單元板5由發(fā)動機上各個傳感器信號的電子模擬單元組成。上述的電子控制單元7采用真實的車用電子控制單元。本發(fā)明發(fā)動機電控教學(xué)平臺可實現(xiàn)發(fā)動機電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理、電子控制以及參量標(biāo)定與CAN網(wǎng)路教學(xué)。1、發(fā)動機電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理教學(xué)方案本發(fā)明采用發(fā)動機本體1，發(fā)動機上的傳感器采用真實的傳感器4，便于傳感器結(jié)構(gòu)原理教學(xué)，發(fā)動機上傳感器信號由發(fā)動機信號電子模擬單元板5模擬產(chǎn)生。實物執(zhí)行器 2是包括油軌、噴油器。電子控制單元7裝在面板3上，是真實的車用電子控制單元。發(fā)動機信號模擬單元板5通過發(fā)動機線束將信號傳遞到電子控制單元7，電子控制單元7通過發(fā)動機線束將發(fā)動機的控制信號發(fā)送給實物執(zhí)行器2。2、發(fā)動機電控系統(tǒng)電子控制教學(xué)方案發(fā)動機信號電子模擬單元板5通過電壓旋鈕能夠模擬連續(xù)的發(fā)動機信號，電子控制單元7通過發(fā)動機線束接收信號，控制噴油量、噴油定時，將控制信號傳遞到實物執(zhí)行器 2，實物執(zhí)行器2接收信號進行噴油，由此實現(xiàn)了發(fā)動機電控系統(tǒng)的電子控制功能。3、參量標(biāo)定、CAN網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方案計算機9、計算機10都與電子控制單元7通過線束相連，計算機9與電子控制單元 7通訊，通過調(diào)整發(fā)動機信號電子模擬單元板5、整車信號電子模擬單元板6的電壓旋鈕來調(diào)整信號大小，由計算機9內(nèi)置的數(shù)據(jù)標(biāo)定軟件如INCA來標(biāo)定噴油量、噴油定時等參量，可由于標(biāo)定教學(xué)。計算機10將電子控制單元9的所有信號構(gòu)建成一個CAN網(wǎng)絡(luò)，將整車的信號網(wǎng)絡(luò)化，在CAN總線上進行數(shù)據(jù)分析、模擬，進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)教學(xué)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，包括發(fā)動機本體(1)，執(zhí)行器O)、控制面板(3)，其特征在于發(fā)動機本體(1)上裝有傳感器(4)；控制面板C3)上包括有發(fā)動機信號電子模擬單元板(5)，整車信號電子模擬單元板(6)，電子控制單元(7)，用于模擬汽車儀表盤的顯示器(8)以及計算機(9、10)；發(fā)動機本體(1)單獨放置，執(zhí)行器( 位于發(fā)動機本體(1)上；執(zhí)行器( 、用于模擬發(fā)動機傳感器的發(fā)動機傳感器電子模擬單元板( 通過面板C3)背面的發(fā)動機線束與電子控制單元(7)相連，電子控制單元(7)直接驅(qū)動執(zhí)行器( 工作；用于模擬整車上的傳感器的整車信號電子模擬單元板(6)通過面板C3)背面的整車線束與電子控制單元(7)連接；用于模擬駕駛室儀表的顯示器(8)通過整車線束與電子控制單元(7)相連；用于監(jiān)控電子控制單元(7)的內(nèi)置電子控制單元數(shù)據(jù)標(biāo)定軟件的計算機(9)通過線束與電子控制單元(7) 連接；用于運行除發(fā)動機外的整車上CAN網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行部件仿真模型的計算機(10)通過CAN線與電子控制單元(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，其特征在于所述的連接用的線束置于控制面板(3)背面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，其特征在于所述的發(fā)動機本體(1)采用半實物發(fā)動機本體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，其特征在于所述的傳感器 (4)采用實物傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，其特征在于所述的執(zhí)行器 (2)采用實物執(zhí)行器，其包括有油軌、噴油器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，其特征在于所述的發(fā)動機信號電子模擬單元板(5)由發(fā)動機上各個傳感器信號的電子模擬單元組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機電控系統(tǒng)教學(xué)裝置，其特征在于所述的的電子控制單元(7)采用真實的車用電子控制單元。
全文摘要
一種發(fā)動機電控教學(xué)平臺裝置，涉及到發(fā)動機控制和電子控制兩方面，其包括發(fā)動機本體，執(zhí)行器、控制面板。發(fā)動機本體上裝有傳感器；控制面板上包括發(fā)動機信號電子模擬單元板，整車信號電子模擬單元板，電子控制單元，用于模擬汽車儀表盤的顯示器以及計算機；本裝置既能清晰的展示發(fā)動機電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理，又能夠?qū)崿F(xiàn)電子控制單元所需信號的連續(xù)變化，從而能模擬發(fā)動機的各種工況，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機電控系統(tǒng)的電子控制功能。另外，本發(fā)明還增加了兩臺計算機，一臺能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)定教學(xué)，一臺能夠?qū)崿F(xiàn)車用CAN網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，增加了教學(xué)內(nèi)容與深度。
文檔編號G09B25/02GK102376190SQ20111039380
公開日2012年3月14日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者仇滔, 李旭初, 胡海, 雷艷, 馬立華 申請人:北京工業(yè)大學(xué)