專利名稱：汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種汽車發(fā)動機仿真實驗臺，尤其是涉及一種汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺。
背景技術(shù)：
隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車技術(shù)與電子技術(shù)、信息技術(shù)融合在一起，汽車已成為現(xiàn)代科技的載體和結(jié)晶。由于汽車運行的環(huán)境多變，特別是發(fā)動機所處的環(huán)境惡劣，因此，由發(fā)動機電子控制系統(tǒng)引起的故障也相應(yīng)增多。其中，發(fā)動機電子燃油噴射是一項涉及面很廣的技術(shù)，它包括了傳感器技術(shù)、微處理技術(shù)、控制工程等多方面知識。并且，在汽車修理過程中，由于車系、車型的差別，維修人員判定傳感器元件信號及電子控制單元導致的故障很困難。這就給汽車維修和汽車教學帶來了很大的障礙。在高校汽車專業(yè)實驗教學中，現(xiàn)有的教學試驗臺絕大部分仍然基于傳統(tǒng)的發(fā)動機，受到場地、操作環(huán)境因素限制，制約學生理論學習和實踐能力的提高。不能模擬發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實際運行工況，不能對汽車電子控制系統(tǒng)準確、快速的故障診斷，使理論教學不夠直觀，實踐操作不方便。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種對汽車電子控制系統(tǒng)故障診斷準確，操作方便，快速經(jīng)濟，理論教學更直觀，實踐過程更容易的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型采用下述技術(shù)方案:本實用新型的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺，包括實驗臺架，還包括執(zhí)行器、傳感器模擬輸入端、演示面板和信號控制管理系統(tǒng)，該實驗臺架上面設(shè)置可視臺架，所述執(zhí)行器由點火器、火花塞、噴油嘴、量杯以及供油系統(tǒng)組成，火花塞、噴油嘴分別設(shè)置在可視臺架內(nèi)的左右兩側(cè)支架板上，對應(yīng)噴油嘴的下方設(shè)有量杯，火花塞與點火器相連；該傳感器模擬輸入端設(shè)置在實驗臺架的隔板上，由信號發(fā)生器，模擬信號輸入裝置，以及曲軸信號發(fā)生器組成，信號發(fā)生器用于模擬汽車傳感器信號，模擬信號輸入裝置用于模擬汽車冷卻液溫度、節(jié)氣門開度信號，曲軸信號發(fā)生器用于產(chǎn)生曲軸的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速信號；該演示面板設(shè)置在實驗臺架上，其上設(shè)有顯示器、執(zhí)行元件測試裝置、控制開關(guān)、顯示儀表以及5V電源、12V電源，顯示器用于汽車發(fā)動機噴油嘴噴油以及火花塞點火功能的演示，執(zhí)行元件測試裝置用于測試顯示火花塞、噴油嘴、供油系統(tǒng)油泵的工作數(shù)據(jù)，5V電源用于為模擬信號輸入裝置提供穩(wěn)壓電源，12V電源用于為火花塞、噴油嘴、供油系統(tǒng)油泵供電；其中:信號發(fā)生器與信號控制管理系統(tǒng)的輸入端相連；模擬信號輸入裝置與信號控制管理系統(tǒng)的輸入端相連；曲軸信號發(fā)生器與信號控制管理系統(tǒng)的輸入端相連；[0009]執(zhí)行元件測試裝置與信號控制管理系統(tǒng)的輸出端相連。作為本實用新型汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺的優(yōu)選方案，該信號控制管理系統(tǒng)設(shè)置在實驗臺架的隔板上，由汽車ECU以及診斷檢測端子組成，汽車ECU用于實施對汽車發(fā)動機噴油嘴噴油以及火花塞點火的管理，診斷檢測端子用于測試汽車電子控制單元接口信號，診斷檢測端子與汽車ECU的信號輸出端相連。作為本實用新型汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺的優(yōu)選方案，所述供油系統(tǒng)由汽油箱、汽油泵、壓力調(diào)節(jié)器、主油管、供油膠管組成，汽油泵設(shè)置在汽油箱上，供油膠管的一端與汽油泵輸出口連接，供油膠管的另一端與主油管連接，壓力調(diào)節(jié)器的輸入口與供油膠管連接，壓力調(diào)節(jié)器的輸出口與汽油箱連接。作為本實用新型的改進，所述火花塞設(shè)置為四個，四個火花塞分別與所述點火器并列相聯(lián)；所述噴油嘴和與其對應(yīng)的量杯分別設(shè)置為四個，四個噴油嘴分別與所述主油管并列聯(lián)接，該主油管的兩個輸入口分別與兩個供油膠管并列聯(lián)接。由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型提供的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺具有的有益效果是:本實用新型的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺，設(shè)置了由點火器、火花塞、噴油嘴、量杯以及供油系統(tǒng)組成的執(zhí)行器，采用傳感器模擬輸入端，由其信號發(fā)生器，模擬信號輸入裝置，以及曲軸信號發(fā)生器分別模擬汽車傳感器信號、模擬汽車冷卻液溫度、節(jié)氣門開度信號、產(chǎn)生曲軸的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速信號，并輸入給信號控制管理系統(tǒng)，通過信號控制管理系統(tǒng)的汽車ECU以及診斷檢測端子，實施對汽車發(fā)動機噴油嘴噴油以及火花塞點火的管理，進行汽車電子控制單元接口信號的檢測與診斷操作。通過演示面板上的顯示器進行發(fā)動機噴油以及點火功能的演示，同時通過顯示儀表顯示主要傳感器的工作數(shù)據(jù)。這樣就可以在實驗室脫離發(fā)動機本體，應(yīng)用相應(yīng)傳感器來模擬實際運行工況，進行發(fā)動機噴油以及點火性能測試，設(shè)置故障診斷檢測端子，可以方便進行汽車檢測與診斷操作，實現(xiàn)故障診斷，通過故障代碼的分析，查找并排除故障。同時也方便了教學講解與演示。從而把理論教學與實踐過程有機地結(jié)合起來，使理論教學更直觀，實踐過程更容易。達到了對汽車電子控制系統(tǒng)故障診斷準確，操作方便，快速經(jīng)濟，理論教學更直觀，實踐過程更容易的效果。

圖1是本實用新型汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺的構(gòu)造示意圖；圖2是圖1中沿A-A線的剖視圖；圖3是圖1中沿B-B線的剖視圖；圖4是圖2中本實用新型的演示面板C向示意圖；圖5是本實用新型電子控制汽油噴射的基本原理方框圖；圖6是本實用新型信號控制管理系統(tǒng)的基本原理方框圖。圖中:實驗臺架I ;汽油箱2 ;汽油泵3 ;點火器4 ;可視臺架5 ;火花塞6 ;主油管7 ;供油膠管8 ;量杯9 ;演示面板10 ;顯示器11 ;信號控制管理系統(tǒng)12 ;診斷檢測端子13 ;顯示儀表14 ；5V電源15 ；12V電源16 ;噴油嘴17 ;壓力調(diào)節(jié)器18。
具體實施方式
[0022]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述:如圖1、圖2、圖3所示，給出了本實用新型汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺具體實施方式
的構(gòu)造示意圖，包括實驗臺架1，還包括執(zhí)行器、傳感器模擬輸入端、演示面板10和信號控制管理系統(tǒng)12，該實驗臺架I上面設(shè)置可視臺架5，所述執(zhí)行器由點火器4、火花塞6、噴油嘴17、量杯9以及供油系統(tǒng)組成，火花塞6、噴油嘴17分別設(shè)置在可視臺架5內(nèi)的左右兩側(cè)支架板上，對應(yīng)噴油嘴17的下方設(shè)有量杯9，火花塞6與點火器4相連；該傳感器模擬輸入端設(shè)置在實驗臺架I的隔板上，由信號發(fā)生器，模擬信號輸入裝置，以及曲軸信號發(fā)生器組成，信號發(fā)生器用于模擬汽車傳感器信號，模擬信號輸入裝置用于模擬汽車冷卻液溫度、節(jié)氣門開度信號，曲軸信號發(fā)生器用于產(chǎn)生曲軸的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速信號；該演示面板10設(shè)置在實驗臺架I上，如圖4所示，其上設(shè)有顯示器11、執(zhí)行元件測試裝置、控制開關(guān)、顯示儀表14以及5V電源15、12V電源16，顯示器11用于汽車發(fā)動機噴油嘴17噴油以及火花塞6點火功能的演示，執(zhí)行元件測試裝置用于測試顯示火花塞6、噴油嘴17、供油系統(tǒng)油泵的工作數(shù)據(jù)，5V電源15用于為模擬信號輸入裝置提供穩(wěn)壓電源，12V電源16用于為火花塞6、噴油嘴17、供油系統(tǒng)油泵供電；其中:信號發(fā)生器與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸入端相連；模擬信號輸入裝置與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸入端相連；曲軸信號發(fā)生器與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸入端相連；執(zhí)行元件測試裝置與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸出端相連。如圖6所示，給出了本實用新型信號控制管理系統(tǒng)的基本原理方框圖，該信號控制管理系統(tǒng)12設(shè)置在實驗臺架I的隔板上，由汽車E⑶以及診斷檢測端子13組成，汽車ECU用于實施對汽車發(fā)動機噴油嘴17噴油以及火花塞6點火的管理，汽車ECU內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)換器、I/O輸入輸出器件、CPU單片機、存儲器，CPU單片機匯編語言模擬各種傳感器信號，使模擬信號能夠正確控制噴油嘴17、火花塞6等執(zhí)行元件的正常工作。診斷檢測端子13用于測試汽車電子控制單元接口信號，診斷檢測端子13與汽車ECU的信號輸出端相連。如圖1、圖2、圖3所示，給出了本實用新型的供油系統(tǒng)具體實施方式
構(gòu)造示意圖，所述供油系統(tǒng)由汽油箱2、汽油泵3、壓力調(diào)節(jié)器18、主油管7、供油膠管8組成，汽油泵3設(shè)置在汽油箱2上，供油膠管8的一端與汽油泵3輸出口連接，供油膠管8的另一端與主油管7連接，壓力調(diào)節(jié)器18的輸入口與供油膠管8連接，壓力調(diào)節(jié)器18的輸出口與汽油箱2連接。作為本實用新型的具體實施例，如圖1、圖2、圖3所示，所述火花塞6設(shè)置為四個，四個火花塞6分別與所述點火器4并列相聯(lián)；所述噴油嘴17和與其對應(yīng)的量杯9分別設(shè)置為四個，四個噴油嘴17分別與所述主油管7并列聯(lián)接，該主油管7的兩個輸入口分別與兩個供油膠管8并列聯(lián)接。本實用新型的工作原理是:選擇參照車型具有代表性的發(fā)動機，采集該發(fā)動機上的數(shù)據(jù)流，通過整理建立一個比較標準的該發(fā)動機特定工況傳感器信號數(shù)據(jù)庫，同時根據(jù)測得的數(shù)據(jù)流分析各傳感器信號與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關(guān)系。如圖6所示，由傳感器模擬輸入端的信號發(fā)生器，模擬信號輸入裝置，以及曲軸信號發(fā)生器分別模擬汽車傳感器信號、模擬汽車冷卻液溫度、節(jié)氣門開度信號、產(chǎn)生曲軸的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速信號，并輸入給信號控制管理系統(tǒng)。信號控制管理系統(tǒng)通過其汽車ECU內(nèi)設(shè)置的轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再通過I/O輸入輸出器件輸出給CPU單片機，CPU單片機匯編語言模擬各種傳感器信號，使汽車ECU輸出模擬信號能夠正確控制噴油嘴17、火花塞6等執(zhí)行元件的正常工作。信號控制管理系統(tǒng)設(shè)有與汽車ECU的信號輸出端相連的診斷檢測端子13，實施對汽車發(fā)動機噴油嘴17噴油以及火花塞6點火的管理，進行汽車電子控制單元接口信號的檢測，還可以通過診斷檢測端子13外接檢測設(shè)備實施對電子控制系統(tǒng)部件故障診斷操作，通過故障代碼的分析，查找并排除故障。通過演示面板上的顯示器進行發(fā)動機噴油以及點火功能的演示，同時通過顯示儀表顯示主要傳感器的工作數(shù)據(jù)。實現(xiàn)了在實驗室脫離發(fā)動機本體，應(yīng)用相應(yīng)傳感器來模擬實際運行工況，進行發(fā)動機噴油以及點火性能測試，方便了教學講解與演示。從而把理論教學與實踐過程有機地結(jié)合起來，使理論教學更直觀，實踐過程更容易。在圖5中，給出了本實用新型電子控制汽油噴射的基本原理方框圖。供油系統(tǒng)的汽油泵3從汽油箱2吸油，通過供油膠管8輸送給主油管7，由主油管7分別向每個噴油嘴17供油，信號控制管理系統(tǒng)12通過其汽車ECU控制每個噴油嘴17的噴油量，實現(xiàn)對汽車發(fā)動機電子控制汽油噴射的工況模擬、檢測和演示。供油系統(tǒng)的工作壓力通過壓力調(diào)節(jié)器18調(diào)節(jié)，當系統(tǒng)壓力超標時，通過壓力調(diào)節(jié)器18向汽油箱2回油控制壓力。汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺通過設(shè)置的診斷檢測端子13，可以與試驗車輛進行連接，進行隨車故障診斷。本實用新型適用于汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)工作性能實驗室半實物仿真操控演示及故障診斷檢測。
權(quán)利要求1.一種汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺，包括實驗臺架(1)，其特征在于:還包括執(zhí)行器、傳感器模擬輸入端、演示面板(10)和信號控制管理系統(tǒng)(12)，該實驗臺架(I)上面設(shè)置可視臺架(5)，所述執(zhí)行器由點火器(4)、火花塞(6)、噴油嘴(17)、量杯(9)以及供油系統(tǒng)組成，火花塞(6)、噴油嘴(17)分別設(shè)置在可視臺架(5)內(nèi)的左右兩側(cè)支架板上，對應(yīng)噴油嘴(17)的下方設(shè)有量杯(9),火花塞(6)與點火器(4)相連；該傳感器模擬輸入端設(shè)置在實驗臺架(I)的隔板上，由信號發(fā)生器，模擬信號輸入裝置，以及曲軸信號發(fā)生器組成，信號發(fā)生器用于模擬汽車傳感器信號，模擬信號輸入裝置用于模擬汽車冷卻液溫度、節(jié)氣門開度信號，曲軸信號發(fā)生器用于產(chǎn)生曲軸的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速信號；該演示面板(10)設(shè)置在實驗臺架(I)上，其上設(shè)有顯示器(11)、執(zhí)行元件測試裝置、控制開關(guān)、顯示儀表(14)以及5V電源(15)、12V電源(16)，顯示器(11)用于汽車發(fā)動機噴油嘴(17)噴油以及火花塞(6)點火功能的演示，執(zhí)行元件測試裝置用于測試顯示火花塞(6)、噴油嘴(17)、供油系統(tǒng)油泵的工作數(shù)據(jù)，5V電源(15)用于為模擬信號輸入裝置提供穩(wěn)壓電源，12V電源(16)用于為火花塞(6)、噴油嘴(17)、供油系統(tǒng)油泵供電； 其中: 信號發(fā)生器與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸入端相連； 模擬信號輸入裝置與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸入端相連； 曲軸信號發(fā)生器與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸入端相連； 執(zhí)行元件測試裝置與信號控制管理系統(tǒng)(12)的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺，其特征在于:該信號控制管理系統(tǒng)(12)設(shè)置在實驗臺架(I)的隔板上，由汽車ECU以及診斷檢測端子(13 )組成，汽車E⑶用于實施對汽車發(fā)動機噴油嘴(17 )噴油以及火花塞(6 )點火的管理，診斷檢測端子(13 )用于測試汽車電子控制單元接口信號，診斷檢測端子(13 )與汽車ECU的信號輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺，其特征在于:所述供油系統(tǒng)由汽油箱(2)、汽油泵(3)、壓力調(diào)節(jié)器(18)、主油管(7)、供油膠管(8)組成，汽油泵(3)設(shè)置在汽油箱(2)上，供油膠管(8)的一端與汽油泵(3)輸出口連接，供油膠管(8)的另一端與主油管(7)連接，壓力調(diào)節(jié)器(18)的輸入口與供油膠管(8)連接，壓力調(diào)節(jié)器(18)的輸出口與汽油箱(2)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺，其特征在于:所述火花塞(6)設(shè)置為四個，四個火花塞(6)分別與所述點火器(4)并列相聯(lián)；所述噴油嘴(17)和與其對應(yīng)的量杯(9)分別設(shè)置為四個，四個噴油嘴(17)分別與所述主油管(7)并列聯(lián)接，該主油管(7)的兩個輸入口分別與兩個供油膠管(8)并列聯(lián)接。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺。旨在提供一種對汽車電子控制系統(tǒng)故障診斷準確，操作方便，快速經(jīng)濟，理論教學更直觀，實踐過程更容易的汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)半實物仿真實驗臺。包括實驗臺架，還包括執(zhí)行器、傳感器模擬輸入端、演示面板和信號控制管理系統(tǒng)，該實驗臺架上面設(shè)置可視臺架，所述執(zhí)行器由點火器、火花塞、噴油嘴、量杯以及供油系統(tǒng)組成；該傳感器模擬輸入端設(shè)置在實驗臺架的隔板上；該演示面板設(shè)置在實驗臺架上。本實用新型適用于汽車發(fā)動機噴油及點火系統(tǒng)工作性能實驗室半實物仿真操控演示及故障診斷檢測。
文檔編號G09B25/02GK202929942SQ20122065793
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者鮑宇, 田芳, 汪偉, 張建華, 齊益強 申請人:黑龍江工程學院