CN201853418U - 汽车全车电子模拟控制系统操作试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其包括实验台，汽车全车电器与电子控制元件设置于所述实验台上，并各个汽车全车电器与电子控制元件之间根据汽车电路的控制原理用汽车专用线束连接；所述汽车全车电子模拟控制系统操作试验台还包括单片机信号发生器；该单片机信号发生器，与所述汽车全车电器与电子控制元件中的发动机ECU连接，用于将控制信号传送至所述发动机ECU。

Description

汽车全车电子模拟控制系统操作试验台

技术领域

本实用新型涉及一种汽车操作试验台，尤其涉及一种汽车全车电子模拟控制系统操作试验台。

背景技术

国外的这种教学设备一般是汽车制造公司为培训本公司汽车售后服务人员所设计的，例如丰田汽车公司、德国宝马汽车公司的设备。它们的设备一般是用来讲解某些系统结构和原理设计，能进行系统工作的演示、结构的观察等等。

国内的教学设备这几年发展较快，从以前的学习国外的式样到应有自己的开发产品。就这种教学故障诊断平台来看，国内的故障诊断平台大部都是立式的，它们的平台只是从几个系统来设计，例如只是汽车电器或发动机电控系统等的故障诊断，故障点一般都是25个左右。

目前，公知的汽车电器试验台是将蓄电池、发电机、启动机、汽车照明设备、汽车信号警报装置及汽车仪表等电器设备通过汽车电路连接并安装在一个台面上制成。电喷发动机试验台则将蓄电池、汽车电源电路、汽车电喷发动机、发动机ECU及汽车仪表等装置固定在一个台架上并通过电路连接而制成。底盘电控和车身附属电器则将传感器、ECU、执行元件、显示装置等固定在一个台架上并通过电路连接而制成。普通的汽车电器试验台只能进行电源电路、启动电路、照明电路、仪表电路的实验教学，学生很难在实验台上进行操作训练，不利于培养学生的操作实践能力，汽车电喷发动机、底盘电控、车身附属电器试验台也存在同样的问题，而且汽车电源、启动、照明、警报和仪表等电路与发动机电控系统、底盘电控系统、车身附属电器系统的工作有密切联系，学生在实验过程中很难将学到的知识融会贯通，学生的思维容易受到局限。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，可同时进行基础电器、发动机电子控制系统、底盘电控系统和车身附属电器系统的实训教学工作，功能强大；并本实用新型取消发动机机体，采用单片机模拟传感器信号，体积小、重量轻。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其包括实验台，汽车全车电器与电子控制元件设置于所述实验台上，并各个汽车全车电器与电子控制元件之间根据汽车电路的控制原理用汽车专用线束连接；

所述汽车全车电子模拟控制系统操作试验台还包括单片机信号发生器；

该单片机信号发生器，与所述汽车全车电器与电子控制元件中的发动机ECU连接，用于将控制信号传送至所述发动机ECU。

实施时，本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，还包括电气与电控零件接线柱，所述电气与电控零件接线柱设置于所述实验台上，所述汽车全车电器与电子控制元件的电路插头连接至所述电气与电控零件接线柱上。

实施时，本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，还包括设置于所述实验台上的故障控制中心，该故障控制中心与所述汽车全车电器与电子控制元件连接。

实施时，本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其特征在于，其还包括设置于所述实验台上的中央接线盒连接器外接线板；

所述汽车全车电器与电子控制元件的中央接线盒连接器的导线全都外接出了一个并联接头，把一个线束插头的外接线头聚集到一起，接于所述中央接线盒连接器外接线板上。

实施时，本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，还包括设置于所述实验台上的执行器工作显示灯，该执行器工作显示灯与所述汽车全车电器与电子控制元件中的执行器连接。

与现有技术相比，本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，可同时进行基础电器、发动机电子控制系统、底盘电控系统和车身附属电器系统的实训教学工作，功能强大；并本实用新型取消发动机机体，采用单片机模拟传感器信号，体积小、重量轻。

附图说明

图1是本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的一具体实施方式的结构与功能作用示意图；

图2是本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的故障控制中心的面板的示意图；

图3A、图3B为本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的故障控制中心的面板的相应设置图；

图4是本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的元件布置图。

具体实施方式

本实用新型通过对汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的开发，将汽车基础电器、电喷发动机、底盘电控和车身附属电器整合成一个实训台，先进的汽车实验、实训台设计与制作可以培养学生实践动手能力、分析处理问题的能力、工程实践能力和创新能力及商品意识，满足专业技术人才培养的要求。汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的开发和设计，可以建立一种科研环境给学生营造良好的学习氛围。在实训过程中，学生需要对以往学过的知识进行复习，还有很多的理论需要深入的研究，以便同实际操作结合。

汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的设计，要满足教学的需要，即具有良好的示教效果以及便捷的操控性能。同时进行相关辅助功能的开发，演示电器系统工作过程的同时实现故障的诊断与排除，从而锻炼学生的工程实践应用能力。具体要求体现以下几个方面。

(1)“汽车全车电子模拟控制系统操作试验台”能很好的培养学生的动手和实践能力。

(2)“汽车全车电子模拟控制系统操作试验台”的故障的设置是按照实车出现故障的几率设定，使学生毕业真正达到与岗位零距离。

(3)汽车零件的布局追求与真车位置一致的原则。

(4)设计了故障排除接线柱，学生不光能在其上查找故障也能把故障排除，使学生有成就感，更能激发他们的学习兴趣。

普通的汽车电器试验台只能进行电源电路、启动电路、照明电路、仪表电路的实验教学，学生很难在实验台上进行操作训练，不利于培养学生的操作实践能力，不能充分满足学生动手训练的需要，不利于学生动手能力和所学知识的拓展，汽车电喷发动机、底盘电控、车身附属电器试验台也存在同样的问题，而且汽车电源、启动、照明、警报和仪表等电路与发动机电控系统、底盘电控系统、车身附属电器系统的工作有密切联系，学生在实验过程中很难将学到的知识融会贯通，学生的思维容易受到局限。

如图1所示，本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的一具体实施方式的结构与功能作用示意图，本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的一具体实施方式包括实验台、汽车全车电器与电子控制元件、中央接线盒连接器外接线板、电器与电控零件接线柱、故障控制中心、单片机信号发生器和执行器工作显示灯，其中，

所述汽车全车电器与电子控制元件、所述中央接线盒连接器外接线板、所述电器与电控零件接线柱、所述故障控制中心、所述单片机信号发生器和所述执行器工作显示灯设置于所述实验台上；

所述汽车全车电器与电子控制元件可以为保险盒、发电机、启动机、照明灯具、信号装置、汽车仪表、发动机各种传感器和执行器、发动机ECU、发动机电控系统诊断接口及各种控制开关；

各个所述汽车全车电子与电子控制元件之间根据汽车电路的控制原理用汽车专用线束连接，以实现各种控制功能；

所述汽车全车电器与电子控制元件有利于对元件结构认知和零件检测。

并本实用新型取消发动机机体，采用单片机信号发生器与所述汽车全车电器与电子控制元件连接，所述单片机信号发生器模拟发动机曲轴转速传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器等信号通过电路传送至所述汽车全车电器与电子控制元件中的发动机ECU，该发动机ECU收到发动机曲轴转速传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器等信号后，对相应的执行器输出控制信号，从而完成喷油、电子点火等控制功能。

本实用新型可同时进行基础电器、发动机电子控制系统、底盘电控系统和车身附属电器系统的实训教学工作，功能强大；并本实用新型取消发动机机体，采用单片机模拟传感器信号，体积小、重量轻。

并本实用新型在所述实验台上安装电器与电控零件接线柱，将所述汽车全车电器与电子控制元件的电路接线插头用导电线连接到相应的电器与电控零件接线柱，保护了汽车全车电器与电子控制元件的电路接线，可将实验台上电路撤销，由学生根据汽车电器控制原理在接线柱上进行全车电路配线，从而增强学生的实践操作能力，还可在电器与电控零件接线柱上完成电路故障的检测与诊断。

所述执行器工作显示灯，与所述汽车全车电器与电子控制元件中的执行器连接，用于监测该执行器的工作状态。

所述故障控制中心，与所述汽车全车电器与电子控制元件连接，用于进行故障设置。

如图2所示，为本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的故障控制中心的面板的示意图；

图3A、图3B为本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的故障控制中心的面板的相应设置图。

所述中央接线盒连接器是汽车很多线束节点，一个线束连一个插头，插接到中央接线盒连接器(好像多孔插排)。所述中央接线盒连接器的作用是方便维修，能单独把线束断开还能自如连接上，而且不损伤线束(多个导线的集合体)。

所述中央接线盒连接器外接线板是把所有的中央接线盒连接器导线全都外接出了一个并联接头，把一个线束插头的外接线头聚集到一起，接到一个线板上，这样有利于学生在训练时，不用破坏线束头和中央接线盒连接器就能进行测量。

如图4所示，为本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台的元件布置图，其中，附图标记对应的元件名称如下：

1-右前照灯；2-左前照灯；3-右雾灯；4-左雾灯；5、6-喇叭；7-右转向灯；8-左转向灯；9-洗涤泵；10-风扇；11-活性碳罐电磁阀；12-启动机；13-节气门体；14-点火模块；15-发电机；16-风扇控制单元；17-空气流量计；18-霍尔传感器；19-喷油器；20-风扇温控开关；21-点烟器；22-驻车开关；23-倒车开关；24-电控单元；25-雨刷电机；26-室外温度传感器；27-进气温度传感器；28-水温传感器；29-室内温度传感器；30、32-爆震传感器；31-曲轴位置传感器；33、34-机油压力开关；35-氧传感器；36-中央接线盒；37-中央接线盒接线端子；38-仪表台；39-单片机信号发生器；40-转向拄开关；41-燃油传感器；42-左尾灯；43-牌照灯；44-右尾灯。

本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台可做灯光照明电路实验、启动电路实验、电源电路实验和仪表信号电路等汽车基础电器实验；本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台还可做电子点火、喷油器发光二极管显示、汽车电脑诊断仪检测、传感器信号检测、执行器检测和波形和数据流检测等发动机电控系统实验；同时还可对底盘电控系统和车身附属系统的元器件进行检测。

教师可利用试验台的故障模拟功能指导学生进行汽车电器故障诊断与检测实验，还可在试验台上多处部件制造故障由学生自行检测、排除。

本实用新型所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台按照汽车标准电器线路设计、安装，外形美观，操作方便，简明直观。全车线束、仪表盘、点火模块等用电设备全部采用车用实物，达到仿真教学目的，试验台由单片机进行集中控制，控制功能比较完善。

汽车全车电子模拟控制系统操作试验台技术关键点如下：

(1)故障点的设置；

(2)无发动机能正常点火和喷油的问题；

(3)线路的布局和设置；

(4)汽车零件在平台上的布局设计；

(5)汽车传感器信号采集方法；

(6)发动机电控系统与运行状态的匹配问题。

汽车全车电子模拟控制系统操作试验台组成和功能如下：

(一)汽车基础电器实验

实验内容

①灯光照明电路配线与检测；

②充电电路配线与检测；

③启动电路配线与检测；

④仪表电路配线与检测；

⑤信号、警报电路配线与检测。

实验目的

①掌握汽车基础电路的工作原理；

②掌握汽车各个基础电路的布局特点和连接关系；

③掌握仪表和警报电路检测的常用方法(电阻、电压和电流等方法)

实验工具

组合工具，汽车专用万用表，汽车专用诊断连接线，汽车专用测试灯。

(二)传感器性能测试

实验内容：

①水温传感器、进气温度传感器检测；

②节气门位置传感器检测；

③氧传感器加热丝检测；

④爆振传感器检测；

⑤曲轴位置传感器检测；

⑥歧管压力传感器检测。

实验目的

①了解电控发动机各种传感器的工作原理和结构特点；

②掌握利用万用表就车检测电控发动机各种传感器的方法；

③了解电控发动机主要传感器工作参数随发动机工况的变化情况；

④掌握电控发动机主要传感器与发动机电脑的电路连接关系。

实验工具

组合工具，汽车专用万用表，汽车专用诊断连接线，5V-12V直流稳压电源，汽车诊断仪。

(三)执行器性能测试

1、实验内容

①喷油器检测；

②怠速步进电机与节气门控制单元检测；

③点火控制模块、高压线与火花塞的检测；

④电子冷却风扇电机与控制电路的检测。

2、实验目的

①了解电控发动机各种执行器的工作原理和结构特点；

②掌握利用万用表就车检测电控发动机各种执行器的方法；

③了解电控发动机主要执行器的工作参数随发动机工况的变化情况；

④掌握电控发动机主要执行器与发动机电脑的电路连接关系。

3、实验工具

组合工具，汽车专用万用表，汽车专用测试灯，5V-12V直流稳压电源，汽车诊断仪。

(四)底盘电控系统电子元件检测

1、实验内容

①车速传感器检测；

②方向盘转角传感器检测；

③车身高度传感器检测；

④转向角速度传感器检测；

2、实验目的

①了解底盘电控系统各种传感器的工作原理和结构特点；

②掌握利用万用表就车检测底盘电控系统各种传感器的方法；

③了解底盘电控系统主要传感器工作参数随汽车运动的变化情况；

④掌握底盘电控系统主要传感器与ECU的电路连接关系。

3、实验工具

组合工具，汽车专用万用表，汽车专用诊断连接线，5V-12V直流稳压电源，汽车诊断仪。

(五)车身附属电器系统电子元件检测

1、实验内容

①发动机防盗系统元器件识别与检测；

②更换防盗钥匙的匹配；

③更换防盗ECU与发动机ECU后的调整匹配；

④汽车音响防盗码的破解；

⑤刮水系统电路连接与检测。

2、实验目的

①了解发动机防盗系统的工作原理及防盗系统元器件的安装位置；

②掌握更换汽车新钥匙所需的工作程序与匹配方法；

③掌握更换防盗ECU与发动机ECU所需的基本设定方法与调整匹配流程。

④掌握汽车音响更换的工作程序与匹配方法；

⑤掌握刮水系统电路连接关系和检测方法。

(六)故障码、数据流与波形测试实验

实验内容

①读取与清除故障码；

②数据流的读取与分析；

③电控系统各部件的波形测试；

④发动机ECU的检测。

实验目的

①掌握故障码的读取与清除方法，能查阅发动机故障码的真实含义；

②数据流的读取，分析控制原理；

③掌握汽车专用示波器的工作原理及使用方法；

④掌握电控系统ECU主要输入/输出信号的正确波形。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其特征在于，其包括实验台，汽车全车电器与电子控制元件设置于所述实验台上，并各个汽车全车电器与电子控制元件之间根据汽车电路的控制原理用汽车专用线束连接；

所述汽车全车电子模拟控制系统操作试验台还包括单片机信号发生器；

该单片机信号发生器，与所述汽车全车电器与电子控制元件中的发动机ECU连接，用于将控制信号传送至所述发动机ECU。

2.如权利要求1所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其特征在于，其还包括电气与电控零件接线柱，所述电气与电控零件接线柱设置于所述实验台上，所述汽车全车电器与电子控制元件的电路插头连接至所述电气与电控零件接线柱上。

3.如权利要求2所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其特征在于，其还包括设置于所述实验台上的故障控制中心，该故障控制中心与所述汽车全车电器与电子控制元件连接。

4.如权利要求3所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其特征在于，其还包括设置于所述实验台上的中央接线盒连接器外接线板；

所述汽车全车电器与电子控制元件的中央接线盒连接器的导线全都外接出了一个并联接头，把一个线束插头的外接线头聚集到一起，接于所述中央接线盒连接器外接线板上。

5.如权利要求4所述的汽车全车电子模拟控制系统操作试验台，其特征在于，其还包括设置于所述实验台上的执行器工作显示灯，该执行器工作显示灯与所述汽车全车电器与电子控制元件中的执行器连接。

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