专利名称：电控汽车发动机多媒体教学测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于融自动控制、检测技术、现代汽车于一体的、具有多媒体功能的 实时教学环境、科研开发平台及现代检测仪器，主要应用于汽车发动机的研究、教学 和维修，特别是一种电控汽车发动机多媒体教学测控装置。
二
背景技术：
随着现代汽车技术的发展，传统的汽车发动机教学实验装置所采用模型、教具、 录像带、幻灯片等方法，难以取得很好的教学效果，尤其是难以演示各种参数信号的 动态过程，不能满足电控技术教学实践的需要。
日本丰田公司针对其主要车型的发动机开发出相应台架，配备相关仪器显示主要工作参数，但对汽车发动机系统的工作原理、控制系统的动态与静态工作过程等没有 实现直观、可视化显示，难以用于教学；德国ELWE公司将现代汽车发动机的最新技术 开发成教学仪器，制造技术及工艺十分精良，但其缺乏系统工作过程和原理的分析和 直观表达，且其昂贵的价格令国内大部分院校望而却步；杭州瑞航电子科技有限公司 开发的汽车多媒体教学系统侧重于汽车波形与数据的显示，不能提供汽车工作原理、 过程的动态显示，也无法模拟系统不同的工况。
生产教学仪器上海嘉育教育设备有限公司的产品包括汽车教具系列，医学卫生教 具模型，车床、铣床模型，机械陈列柜等，其产品以主要针对机械结构原理教学；生 产汽车教学模型的上海华育教学设备有限公司也是如此。
国内外一些厂商如美国FLUKE公司、SCA腦ER公司、中国元征集团公司等相继开发 了具有数据流检测与波形显示功能的仪器，属于便携式仪器，不具备原理显示、教学 互动效果和功能。
三
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种将发动机抽象的控制系统工作过程可视化，强调 教学过程的表达功能，使系统原理教学现场生动化，故障诊断原理过程直观化的电控
汽车发动机多媒体教学测控装置。
实现本实用新型目的的技术解决方案为 一种电控汽车发动机多媒体教学测控装 置，发动机本体安装于系统台架内，该发动机本体的机械部分及传感器通过线束与外 部相连接到信号调理器，该信号调理器分别与故障设置单片机、显示器和显示面板连 接，该信号调理器接受来自发动机本体的各种信号，滤除干扰信号和幅值调理，为故 障设置单片机、显示器和显示面板提供的信号，故障设置单片机设置传感器的断路故 障，相关信号传输给显示器和显示面板。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点为本实用新型提供了一种融自动控制、 检测技术、现代汽车技术于一体的、具有多媒体功能的发动机实时教学环境、科研开 发平台及现代检测仪器，主要应用于汽车发动机的研究、教学和维修领域。本实用新 型不仅性能可靠、操作简便、图形界面丰富形象，解决了传统教学手段难以描述和讲 解的问题，为电控汽车发动机技术教学提供了一个强有力的工具，体系完整，系统性 强，界面友好，图形精美，适用范围广，使学生在动手操作中，结合交互式教学方法， 既增加视觉感性认识，又加深了书本理论的深层理解，从而达到最佳的教学效果。本 实用新型有如下特点多媒体定性表达功能信号传输及工作过程采用发光带、数码 管、显示器等多种方式表示，达到人体器官的灵敏度辨别范围；多媒体定量表达功能: 实时波形采集、存储与动态显示，并可改变控制系统输入/输出参数，参与控制系统的 工作；多故障检测、诊断和模拟；模拟汽车发动机全工况运行。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
四
图1是本实用新型电控汽车发动机多媒体教学测控装置的实物图。 图2是本实用新型电控汽车发动机多媒体教学测控装置的原理框图。
五具体实施方式
结合图2，本实用新型电控汽车发动机多媒体教学测控装置，发动机本体1安装于 系统台架6内，该发动机本体1的机械部分及传感器通过线束与外部相连接到信号调 理器2，该信号调理器2分别与故障设置单片机3、显示器4和显示面板5连接，该信 号调理器2接受来自发动机本体1的各种信号，滤除干扰信号和幅值调理，为故障设
置单片机3、显示器4和显示面板5提供的信号，故障设置单片机3设置传感器的断路 故障，相关信号传输给显示器4和显示面板5。
结合图1,发动机本体1安装于系统台架6内，主要包括发动机的机械部分及传感 器，配备的传感器全部安装在相应的位置，通过线束与外部相连接到信号调理器2。故 障设置单片机3主要功能是设置传感器的断路故障，利用了一片键盘专用芯片8279和 一片单片机AT89C51接收键盘上输入的信息，并由单片机控制相应的继电器将想要产 生故障的传感器信号与原车的ECU断开，从而可方便快捷的观察到发动机在有相应故 障的情况下的运行状况。相关信号传输给显示器4和显示面板5。
显示器4通过R232接受信号调理器2和故障设置单片机3的信号，显示相应的曲 线或数值。主要包括发动机的转速、变速器的输入和输出转速的数值及相应的变化 曲线、水温变化曲线、喷油脉宽等以及相关故障信号。显示面板5接收来自信号调理 器2和故障设置单片机3的信号，实时、动态地显示发动机信号传输过程、开关工作 时序、发动机转速、油压和故障状态等发动机各参数。系统台架6主要用于安放发动 机本体l，采用不锈钢材质。
本实用新型电控汽车发动机多媒体教学测控装置的发动机信号主要指发动机的机 械部分及传感器，配备的传感器全部安装在相应的位置，通过线束与外部相连接。模 拟发动机信号为了更好地再现和模拟系统的实际工况，对于一些发动机信号进行模拟 设定。利用一个电位器来代替水温传感器，通过调节电位器的阻值，可以方便观察发 动机在高水温和在低水温的情况下的运转情况。数据采集卡采集上位机所需的数据， 通过PCI总线传给上位机，上位机通过相应的软件显示出相应的波形和状态。主要的 信号包括氧传感器信号、爆震传感器信号、喷油信号、转速传感器信号等。单片机 输出与动态显示器主要完成速度信号以及某些模拟信号的测量，驱动发动机台架显示 柜上的相应显示表显示相应的实时数据，并且通过R232和上位机进行通讯，将采集到 的数据传到上位机，上位机显示相应的曲线或数值。主要包括发动机的转速、变速 器的输入和输出转速的数值及相应的变化曲线、水温变化曲线、喷油脉宽等。
权利要求1、一种电控汽车发动机多媒体教学测控装置，发动机本体(1)安装于系统台架(6)内，其特征在于该发动机本体(1)的机械部分及传感器通过线束与外部相连接到信号调理器(2)，该信号调理器(2)分别与故障设置单片机(3)、显示器(4)和显示面板(5)连接，该信号调理器(2)接受来自发动机本体(1)的各种信号，滤除干扰信号和幅值调理，为故障设置单片机(3)、显示器(4)和显示面板(5)提供的信号，故障设置单片机(3)设置传感器的断路故障，相关信号传输给显示器(4)和显示面板(5)。
2、 根据权利要求l所述的电控汽车发动机多媒体教学测控装置，其特征在于故 障设置单片机(3)是一片键盘专用芯片和一片单片机接收键盘上输入的信息，并由单 片机控制相应的继电器将想要产生故障的传感器信号与原车的ECU断开，从而可方便 快捷的观察到发动机在有相应故障的情况下的运行状况。
3、 根据权利要求l所述的电控汽车发动机多媒体教学测控装置，其特征在于数 据采集卡从信号调理器(2)采集上位机所需的数据，通过PCI总线传给上位机，上位机显示出相应的波形和状态。
专利摘要本实用新型公开了一种电控汽车发动机多媒体教学测控装置。即发动机本体安装于系统台架内，该发动机本体的机械部分及传感器通过线束与外部相连接到信号调理器，该信号调理器分别与故障设置单片机、显示器和显示面板连接，该信号调理器接受来自发动机本体的各种信号，滤除干扰信号和幅值调理，为故障设置单片机、显示器和显示面板提供的信号，故障设置单片机设置传感器的断路故障，相关信号传输给显示器和显示面板。本实用新型不仅性能可靠、操作简便，为电控汽车发动机技术教学提供了一个强有力的工具，适用范围广，使学生在动手操作中，结合交互式教学方法，既增加视觉感性认识，又加深了书本理论的深层理解，从而达到最佳的教学效果。
文档编号G09B25/00GK201177905SQ20072012999
公开日2009年1月7日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者彭富明, 健 郭 申请人:南京理工大学