專利名稱：汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，尤其是能夠與 其他類型汽車總成實訓(xùn)臺和學(xué)生測試終端互聯(lián)，并與嵌入的汽車電子點火與電控燃油 噴射系統(tǒng)專用教學(xué)軟件形成軟硬件交互、虛實融合的教學(xué)實訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)是汽車啟動點火和使發(fā)動機在各種工況下都 能獲得最佳濃度的混合氣的系統(tǒng)。點火系由點火模塊、高壓線和火花塞等組成。點火 時通過火花塞點火。電子燃油噴射控制系統(tǒng)(簡稱EFI或EGI系統(tǒng))，以一個電子控 制裝置(又稱電腦或ECU)為控制中心，利用安裝在發(fā)動機不同部位的各種傳感器， 測得發(fā)動機的各種工作參數(shù)，按照在電腦中設(shè)定的控制程序，通過控制噴油器的開啟， 精確地控制噴油量，使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合氣。由于發(fā)動機 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作頻率快，點火與噴油系統(tǒng)部件散布在發(fā)動機不同的位置，所以用肉眼 無法觀察到實際的點火與噴油情況。汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)平時的維護和 檢査要求十分嚴格，不易操作，技術(shù)要求和安全要求都很高，直接在實車上進行汽車 電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)測試和故障診斷維修教學(xué)
實訓(xùn)十分困難。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality),又稱靈境技術(shù)，是把現(xiàn)實環(huán)境編制到計算機 中去產(chǎn)生逼真的"虛擬環(huán)境"，從而使得用戶在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感 覺。但是純粹的虛擬現(xiàn)實技術(shù)又無法滿足象汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)這樣復(fù) 雜系統(tǒng)的模擬訓(xùn)練。學(xué)習(xí)者不但需要良好的"沉浸感"，還要有良好的"手感"，通過 觸力覺、視覺和聽覺，實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝 置，可直觀了解汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理，用肉眼觀 察順序點火與順序噴油情況，且能遠程啟動、關(guān)閉實訓(xùn)臺、遠程設(shè)置故障、診斷故障，尤其是能夠與其他類型汽車總成實訓(xùn)臺和學(xué)生測試終端互聯(lián)，并與嵌入的汽車電子點 火與電控燃油噴射系統(tǒng)教學(xué)軟件形成軟硬件交互、虛實融合的教學(xué)實訓(xùn)裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將汽車上的點火開關(guān)、防盜控制單 元、發(fā)動機控制單元、儀表總成、傳感器單元、連接電路、噴油器、點火模塊、火花 塞、油泵、輸油管等散裝在汽車不同位置的實物，集中安裝在一塊固定板上，制作一 個箱體固定面板，箱體使用螺栓固定在臺架上，臺架底部裝有四個帶自鎖裝置的萬向 腳輪。箱體內(nèi)安裝一臺小型變頻電機，把發(fā)動機曲軸位置傳感器信號齒圈固定在電機 軸上，經(jīng)正時皮帶與凸輪軸位置傳感器信號齒圈相連。在面板上繪制彩色電路圖和系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，在電路圖上鑲嵌彩色測試端子，測試端子和汽車電子點火與電控燃油噴射 系統(tǒng)電路電連接。電子燃油泵裝在一個用有機玻璃制作的小油箱內(nèi)，使用原車電路和 管路同電子供油系統(tǒng)連接。把汽車遠程通訊與控制單元安裝在箱體內(nèi)，在臺架上安裝 一個帶鎖蓋的故障設(shè)置箱，故障箱內(nèi)安裝二十八個故障設(shè)置按鈕與汽車電子點火與電 控燃油噴射系統(tǒng)電路電連接。在箱體上安裝網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)接口。
通過上述設(shè)計，本發(fā)明的有益效果在于將散裝在汽車不同位置的電子點火與電 控燃油噴射系統(tǒng)實物總成部件集中安裝在一塊固定板上，可以直觀地了解汽車電子點 火與電控燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理；使用變頻器可將電機轉(zhuǎn)速調(diào)至50轉(zhuǎn) 以下，通過肉眼便能觀察順序點火與順序噴油情況，這在實車上是不可能實現(xiàn)的；可 以使用故障設(shè)置按鈕手動、或使用計算機遠程自動設(shè)置和清除汽車電子點火與電控燃 油噴射系統(tǒng)二十八個不同類型的故障，從外觀可以看到故障現(xiàn)象，從測試端子可以測 量到相關(guān)電信號；把汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)故障診斷軟件、波形分析軟件、 多媒體動畫教學(xué)軟件和其他相關(guān)數(shù)字教學(xué)資源嵌入實訓(xùn)臺，構(gòu)成軟硬件交互、虛實融
合的教學(xué)實訓(xùn)裝置；網(wǎng)絡(luò)接口可通過遠程控制臺上的計算機接入校園網(wǎng)，實現(xiàn)教學(xué)資 源的共享；數(shù)據(jù)通訊接口可連接數(shù)十個學(xué)生測試終端組成的模擬工位，建立汽車電子 點火與電控燃油噴射系統(tǒng)在一定物理空間支持多人自有參與，包括觸力覺、視覺、聽 覺交互作用的，具有臨場體驗感的虛實融合集成教學(xué)環(huán)境與實訓(xùn)裝置。


附圖1是汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)圖。 附圖2是實訓(xùn)裝置與遠程控制臺及校園網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)圖。 附圖3是實訓(xùn)裝置與學(xué)生測試終端組組成的模擬工位連接結(jié)構(gòu)圖。圖中，l.汽車點火開關(guān)；2.儀表總成；3.發(fā)動機電控單元；4.傳感器單元；5. 噴油器；6.火花塞；7.小油箱；8.電動燃油泵；9.變頻電機；10.正時皮帶；11.凸輪 軸位置傳感器及信號齒圈；12.防盜控制模塊；13.變頻器；14.帶故障設(shè)置箱的臺架； 15.萬向腳輪；16.帶測試端口的面板；17.汽車遠程通訊與控制單元；18.網(wǎng)絡(luò)接口； 19;數(shù)據(jù)通訊接口； 20.箱體；21.故障設(shè)置箱；22.網(wǎng)線；23.遠程控制臺；24.汽車
電子點火與燃油噴射系統(tǒng)多媒體動畫教學(xué)軟件；25.校園網(wǎng)；26.數(shù)據(jù)線；27.學(xué)生測
試終端。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明
在圖1中，把散布在汽車上不同位置的點火開關(guān)l、儀表總成2、發(fā)動機電控單 元3、傳感器單元4、噴油器5、火花塞6和防盜控制模塊12等汽車電子點火與電控 燃油噴射系統(tǒng)實物總成部件集中安裝在帶測試端子的面板16上，使用原車的電器線 束按實車狀況連接各個實物總成部件，將曲軸位置傳感器和信號齒圈安裝在變頻電機 9的轉(zhuǎn)軸上，使用正時皮帶10連接凸輪軸位置傳感器及信號齒圈11，變頻電機9的 電源開關(guān)與汽車點火開關(guān)1電連接，啟動汽車點火開關(guān)l，變頻電機9運轉(zhuǎn)，曲軸位 置傳感器和凸輪軸位置傳感器向發(fā)動機電控單元3發(fā)送點火正時與噴油正時信號，此 時火花塞6打火、噴油器5噴油，汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)按照實車工況工 作，使用外接的汽車萬用表、汽車示波器等汽車檢測設(shè)備，在面板16上的測試端子 可測到汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)所有電參數(shù)信號。
在圖1中，變頻器13與變頻電機9電連接，調(diào)整變頻器13可改變變頻電機9 的轉(zhuǎn)速，從而改變噴油器5和火花塞6的工作頻率，也改變了噴油量的大小。將變頻 電機9的轉(zhuǎn)速調(diào)至50轉(zhuǎn)以下時，汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)仍然能夠工作， 此時用肉眼能夠分辨順序點火與順序噴油的情況。
在圖1中，使用有機玻璃制作一個小油箱7，里面裝有粘度、流動性與燃油基本 一致又不易燃的液體，代替可燃的燃油，把電動燃油泵8安裝在小油箱7內(nèi)，使用原 車線束與發(fā)動機電控單元3按實車連接情況電連接，使用原車管路與電子供油系統(tǒng)按 實車連接情況連接，在噴油器5下面安裝一個支架，支架之間安裝4個帶刻度的玻璃 管，支架下面的回油管通到小油箱7，達到使不易燃的液體循環(huán)使用的目的。在回油 管上安裝4個通斷式電磁閥，需要時關(guān)斷電磁閥以便分析噴油器5的工作參數(shù)。
6圖1中，在箱體20內(nèi)安裝一個帶鎖蓋的故障設(shè)置箱21，故障設(shè)置箱內(nèi)裝有二十 八個故障按鈕，把這些故障按鈕與汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)傳感器單元4、 執(zhí)行器、發(fā)動機電控單元3、防盜電控單元12電連接，可以手動設(shè)置二十八個典型 故障，使用外接的汽車萬用表、汽車示波器等汽車檢測設(shè)備，在面板16上的測試端 子可測到各種帶故障的電參數(shù)信號。
圖1中，安裝在箱體20內(nèi)的汽車遠程通訊控制單元17與故障設(shè)置箱21、汽車 點火開關(guān)l、發(fā)動機電控單元3、傳感器單元4、防盜電控單元12、變頻器13以及網(wǎng) 絡(luò)接口 18電連接。
在圖2中，帶計算機的遠程控制臺23通過網(wǎng)線22和網(wǎng)絡(luò)接口 18與汽車遠程通 訊控制單元17、故障設(shè)置箱21電連接，使用計算機可遠程控制汽車點火與噴油系統(tǒng) 虛實融合的協(xié)同工作實訓(xùn)裝置，包括遠程啟動或關(guān)閉、遠程設(shè)置或清除故障、遠程診 斷故障、繪制電參數(shù)曲線圖等。遠程控制臺23內(nèi)還嵌有汽車電子點火與電控燃油噴 射系統(tǒng)專用的多媒體動畫教學(xué)軟件24和相關(guān)教學(xué)資源，通過網(wǎng)線接入校園網(wǎng)25，實 現(xiàn)專業(yè)教學(xué)資源的共享，既能把汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)裝置的電參數(shù)信 號接入校園網(wǎng)，也能把校園網(wǎng)絡(luò)上的輔助教學(xué)資源接入汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合 的實訓(xùn)裝置，當使用遠程控制臺23上的計算機設(shè)置汽車電子點火與電控燃油噴射系 統(tǒng)二十八個典型故障中的某一個故障時，可隨時調(diào)取多媒體動畫教學(xué)軟件24中的相 關(guān)動畫和虛擬環(huán)境實現(xiàn)輔助教學(xué)，達到軟硬件交互、虛實融合的教學(xué)效果。
在圖3中，由數(shù)十個學(xué)生測試終端27構(gòu)成的模擬工位群使用數(shù)據(jù)線26經(jīng)通訊接 口 19與汽車遠程通訊控制單元17、故障設(shè)置箱21電連接，使用外接的汽車檢測設(shè) 備如故障診斷儀、汽車萬用表、汽車示波器等，在學(xué)生測試終端27上也能測試到相 關(guān)電參數(shù)，開展群體的汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)故障診斷分析專業(yè)技術(shù)實 訓(xùn)。
權(quán)利要求
1.一種汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，主要由臺架、汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)全部實物部件、變頻電機、汽車遠程通訊與控制單元、故障設(shè)置箱、網(wǎng)絡(luò)接口和數(shù)據(jù)接口等構(gòu)成，其特征是把散布在汽車上不同位置的點火開關(guān)1、儀表總成2、發(fā)動機電控單元3、傳感器單元4、噴油器5、火花塞6和防盜控制模塊12等汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)實物總成部件集中安裝在帶測試端子的面板16上，使用原車的電器線束按實車狀況連接各個實物總成部件，將曲軸位置傳感器和信號齒圈安裝在變頻電機9的轉(zhuǎn)軸上，使用正時皮帶10連接凸輪軸位置傳感器及信號齒圈11，變頻電機9的電源開關(guān)與汽車點火開關(guān)1電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，其特征是 小油箱7里面裝有粘度、流動性與燃油基本一致又不易燃的液體，把電動燃油泵 8安裝在小油箱7內(nèi)，使用原車線束與發(fā)動機電控單元3按實車連接情況電連接， 使用原車管路與電子供油系統(tǒng)按實車連接情況連接，在噴油器5下面安裝一個支 架，支架之間安裝4個帶刻度的玻璃管，支架下面的回油管通到小油箱7，在回 油管上安裝4個通斷式電磁閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，其特征是 在箱體20內(nèi)安裝一個帶鎖蓋的故障設(shè)置箱21，故障設(shè)置箱內(nèi)裝有二十八個故障 按鈕，把這些故障按鈕與汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)傳感器單元4、執(zhí)行 器、發(fā)動機電控單元3、防盜電控單元12電連接，
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，其特征是 安裝在箱體20內(nèi)的汽車遠程通訊控制單元17與故障設(shè)置箱21、汽車點火開關(guān)1、 發(fā)動機電控單元3、傳感器單元4、防盜電控單元12、變頻器13以及網(wǎng)絡(luò)接口 18 電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，其特征是 遠程控制臺23通過網(wǎng)線22和網(wǎng)絡(luò)接口 18與汽車遠程通訊控制單元17、故障設(shè) 置箱21電連接，遠程控制臺23內(nèi)還嵌有汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)專用 的多媒體動畫教學(xué)軟件24和相關(guān)教學(xué)資源，通過網(wǎng)線22接入校園網(wǎng)25。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，其特征是 學(xué)生測試終端27使用數(shù)據(jù)線26經(jīng)通訊接口 19與汽車遠程通訊控制單元17、故 障設(shè)置箱21電連接。
全文摘要
一種汽車點火與噴油系統(tǒng)虛實融合的實訓(xùn)方法與裝置，屬于汽車復(fù)雜系統(tǒng)模擬訓(xùn)練，是將散布在汽車各個部位的實物部件集中安裝在一塊面板上，使用一臺小型變頻電機驅(qū)動使之按實車工況工作，主要由汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)實物部件、變頻電機、臺架、遠程通訊與控制模塊、教學(xué)軟件、網(wǎng)絡(luò)接口和數(shù)據(jù)接口等組成。尤其是能夠與其他類型汽車總成實訓(xùn)臺和學(xué)生測試終端互聯(lián)，并與嵌入的汽車電子點火與電控燃油噴射系統(tǒng)教學(xué)軟件構(gòu)成軟硬件交互、虛實融合的教學(xué)實訓(xùn)裝置。
文檔編號G09B9/00GK101630452SQ20081015468
公開日2010年1月20日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者征 王 申請人:天津市優(yōu)耐特汽車電控技術(shù)服務(wù)有限公司