[发明专利]高压共轨电控柴油机实验教学系统

说明书

技术领域

本发明属于教学设备领域，主要涉及高压共轨这一新技术的教与学。

背景技术

未来的超低排放法规和降低运转噪音要求对在非常高的系统燃油压力下能正常工作的燃油喷射系统和相关产品装置提出了严峻挑战，而采用高压共轨技术的电控燃油喷射系统有效解决了这一问题。高压共轨提供了一种革命性的喷油方式。高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一，将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。与传统的柴油机燃油喷射系统比，采用高压共轨技术的电控柴油喷射系统可以使柴油机的经济性、动力性和排放性能都会有进一步的提高。

为了加强学生对共轨柴油机构造、工作原理及故障诊断等方面的认识，研制开发出共轨柴油机实验教学系统。目前国内外尚未见用于教学的采用高压共轨技术的电控柴油机故障诊断系统教学设备的相关专利。

发明内容

本发明的目的是为了加强学生对共轨柴油机构造、工作原理及故障诊断等方面的认识，改善高压共轨技术的教学效果，提供一种高压共轨电控柴油机实验教学系统。

本发明所述高压共轨电控柴油机实验教学系统，是由发动机台架和测控面板组成；具体组成包括：燃油箱、散热器、共轨发动机、信号显示模块/信号调节模块、测控面板 、电子控制单元/故障设置模块、信号模拟模块 、诊断接口、燃油压力表、真空表、机油压力表、汽车仪表、油门踏板、蓄电池。

发动机台架内安装共轨柴油机、蓄电池、燃油箱，在发动机台架上安装燃油压力表、机油压力表、真空表、汽车仪表、电子控制单元即ECU、油门踏板，操作人员可以随时观察到发动机在不同工况下运行时的燃油压力、机油压力、真空度、发动机转速、车速等参数；共轨柴油机包括传感器、电子控制单元即ECU及执行器三部分；

测控面板包括信号显示模块、信号调节模块、故障设置模块及信号模拟模块；信号显示模块安装在测控面板前面，绘制有共轨燃油喷射柴油机电子控制系统电路原理图，在各电路中设置有检测孔，可以利用万用表或汽车万用示波器，通过电路板上相应的检测孔，测出传感器或执行器的电阻或电压值及相应的波形，从而进一步查找设置的故障；信号调节模块主要是由具有隔离、放大、整形、滤波、线性化和防抖等功能的电路及各种接插头组成，安装在测控面板的后面；故障设置模块安装在测控面板的后面，由4档开关组成，初始时在正常档位，档位在4个档位间切换时，每个线路可相应地设置线路开路、线路搭铁及电源短路3个正常故障；测控面板上设置了故障诊断接口，在设置故障后，可用诊断仪从诊断接口中读出故障码；信号模拟模块由单刀双掷开关、电位计组成，其中单刀双掷开关用于在正常档位和信号模拟档位间切换，电位计可在一定范围内调节所模拟信号的电位，从而使模拟的信号能较好地对应传感器在不同环境中的输出信号，以控制发动机ECU做出相应的调整；电子控制单元安装在测控面板的前面。

本发明的有益效果是：借助高压共轨电控柴油机实验教学系统，通过教师的现场演示和学生的亲手测试，有利于学生掌握检测、分析共轨柴油机故障的基本方法，有利于提高学生的实际动手能力，有利于提高实验教学效率，对车辆工程专业师生掌握最新的高压共轨技术具有重要的意义。

附图说明

图1为高压共轨电控柴油机实验教学系统结构示意图。

图中：1钢管支架　2燃油箱 3散热器 4共轨发动机 5信号显示模块/信号调节模块　 6测控面板  7电子控制单元/故障设置模块 8信号模拟模块  9诊断接口　 10燃油压力表11真空表　   12机油压力表  13启动钥匙 14汽车仪表　15油门踏板　16蓄电池。

具体实施方式

本发明所述高压共轨电控柴油机实验教学系统是由发动机台架和测控面板组成；具体组成包括：燃油箱、散热器、共轨发动机、信号显示模块/信号调节模块、测控面板 、电子控制单元/故障设置模块、信号模拟模块 、诊断接口、燃油压力表、真空表、机油压力表、汽车仪表、油门踏板、蓄电池。

发动机台架内安装共轨柴油机、蓄电池、燃油箱，在发动机台架上安装燃油压力表、机油压力表、真空表、汽车仪表、电子控制单元即ECU、油门踏板，操作人员可以随时观察到发动机在不同工况下运行时的燃油压力、机油压力、真空度、发动机转速、车速等参数；共轨柴油机包括传感器、电子控制单元即ECU及执行器三部分。

测控面板包括信号显示模块、信号调节模块、故障设置模块及信号模拟模块；信号显示模块安装在测控面板前面，绘制有共轨燃油喷射柴油机电子控制系统电路原理图，在各电路中设置有检测孔，可以利用万用表或汽车万用示波器，通过电路板上相应的检测孔，测出传感器或执行器的电阻或电压值及相应的波形，从而进一步查找设置的故障；信号调节模块主要是由具有隔离、放大、整形、滤波、线性化和防抖等功能的电路及各种接插头组成，安装在测控面板的后面；故障设置模块安装在测控面板的后面，由4档开关组成，初始时在正常档位，档位在4个档位间切换时，每个线路可相应地设置线路开路、线路搭铁及电源短路3个正常故障；测控面板上设置了故障诊断接口，在设置故障后，可用诊断仪从诊断接口中读出故障码；信号模拟模块由单刀双掷开关、电位计组成，其中单刀双掷开关用于在正常档位和信号模拟档位间切换，电位计可在一定范围内调节所模拟信号的电位，从而使模拟的信号能较好地对应传感器在不同环境中的输出信号，以控制发动机ECU做出相应的调整；电子控制单元安装在测控面板的前面。