[发明专利]汽车点火与喷油系统虚实融合的实训方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车点火与喷油系统虚实融合的实训方法与装置，尤其是能够与其他类型汽车总成实训台和学生测试终端互联，并与嵌入的汽车电子点火与电控燃油喷射系统专用教学软件形成软硬件交互、虚实融合的教学实训装置。

背景技术

汽车电子点火与电控燃油喷射系统是汽车启动点火和使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气的系统。点火系由点火模块、高压线和火花塞等组成。点火时通过火花塞点火。电子燃油喷射控制系统(简称EFI或EGI系统)，以一个电子控制装置(又称电脑或ECU)为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器的开启，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。由于发动机结构复杂，工作频率快，点火与喷油系统部件散布在发动机不同的位置，所以用肉眼无法观察到实际的点火与喷油情况。汽车电子点火与电控燃油喷射系统平时的维护和检查要求十分严格，不易操作，技术要求和安全要求都很高，直接在实车上进行汽车电子点火与电控燃油喷射系统的工作原理、结构组成、系统测试和故障诊断维修教学实训十分困难。

虚拟现实技术(Virtual Reality)，又称灵境技术，是把现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。但是纯粹的虚拟现实技术又无法满足象汽车电子点火与电控燃油喷射系统这样复杂系统的模拟训练。学习者不但需要良好的“沉浸感”，还要有良好的“手感”，通过触力觉、视觉和听觉，实现理论与实践的统一。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种汽车点火与喷油系统虚实融合的实训方法与装置，可直观了解汽车电子点火与电控燃油喷射系统的结构组成、工作原理，用肉眼观察顺序点火与顺序喷油情况，且能远程启动、关闭实训台、远程设置故障、诊断故障，尤其是能够与其他类型汽车总成实训台和学生测试终端互联，并与嵌入的汽车电子点火与电控燃油喷射系统教学软件形成软硬件交互、虚实融合的教学实训装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将汽车上的点火开关、防盗控制单元、发动机控制单元、仪表总成、传感器单元、连接电路、喷油器、点火模块、火花塞、油泵、输油管等散装在汽车不同位置的实物，集中安装在一块固定板上，制作一个箱体固定面板，箱体使用螺栓固定在台架上，台架底部装有四个带自锁装置的万向脚轮。箱体内安装一台小型变频电机，把发动机曲轴位置传感器信号齿圈固定在电机轴上，经正时皮带与凸轮轴位置传感器信号齿圈相连。在面板上绘制彩色电路图和系统结构图，在电路图上镶嵌彩色测试端子，测试端子和汽车电子点火与电控燃油喷射系统电路电连接。电子燃油泵装在一个用有机玻璃制作的小油箱内，使用原车电路和管路同电子供油系统连接。把汽车远程通讯与控制单元安装在箱体内，在台架上安装一个带锁盖的故障设置箱，故障箱内安装二十八个故障设置按钮与汽车电子点火与电控燃油喷射系统电路电连接。在箱体上安装网络接口、数据接口。

通过上述设计，本发明的有益效果在于：将散装在汽车不同位置的电子点火与电控燃油喷射系统实物总成部件集中安装在一块固定板上，可以直观地了解汽车电子点火与电控燃油喷射系统的结构组成、工作原理；使用变频器可将电机转速调至50转以下，通过肉眼便能观察顺序点火与顺序喷油情况，这在实车上是不可能实现的；可以使用故障设置按钮手动、或使用计算机远程自动设置和清除汽车电子点火与电控燃油喷射系统二十八个不同类型的故障，从外观可以看到故障现象，从测试端子可以测量到相关电信号；把汽车电子点火与电控燃油喷射系统故障诊断软件、波形分析软件、多媒体动画教学软件和其他相关数字教学资源嵌入实训台，构成软硬件交互、虚实融合的教学实训装置；网络接口可通过远程控制台上的计算机接入校园网，实现教学资源的共享；数据通讯接口可连接数十个学生测试终端组成的模拟工位，建立汽车电子点火与电控燃油喷射系统在一定物理空间支持多人自有参与，包括触力觉、视觉、听觉交互作用的，具有临场体验感的虚实融合集成教学环境与实训装置。

附图说明

附图1是汽车点火与喷油系统虚实融合的实训装置结构图。

附图2是实训装置与远程控制台及校园网络的连接结构图。

附图3是实训装置与学生测试终端组组成的模拟工位连接结构图。