一种基于计算机的电控发动机故障模拟实验台设计摘要：针对现有电控发动机故障模拟实验台用于实训教学中的不足，设计了基于计算机测控技术的实验平台方案。通过在计算机上设置故障点，模拟各种工况下的发动机电气线路故障，并把发动机节点电压和传感器波形投影在荧幕上，解决了仪表测量的场地限制问题。该实验台故障设置方便，教学效率高，适合整班教学。关键词：电控发动机；故障模拟；实验台；计算机测控技术：TN911-34文献标识码：A：1004-373X(2011)20-0208-03DesignofComputer-basedExperimentalRigforFaultSimulationofElectronic-controlledEngineHUANG激ao-hong1,WANGZhi-Guo2,SHIPing3(1.WuxiCityCollegeofVocationalTechnology,Wuxi214153,China;2.激angnanUniversity,Wuxi214122,China;3.WuxiVocationalCollegeofScienceandTechnology,Wuxi214028,China)Abstract：Inordertoeliminatethedeficiencyofexistingexperimentalrigforfaultsimulationforelectronic-controlledengineinpracticalteaching,aschemeofexperimentalrigbasedoncomputercontroltechnologyisproposed.Theschemesolvedthefieldlimitedproblemofinstrumentmeasurementbysettingthefailurepoints,simulatingelectriclinefaultofengineindifferentoperatingconditions,andprojectingthenodevoltageofengineandwaveformsofsensorsontothescreen.Itisconvenientforexperimentalrigtosetfailurepoint.Itimprovedtheteachingefficiencyandsuitableforwholeclassteaching.Keywords：electronic-controlledengine;faultsimulation;experimentalrig0引言随着以ECU为核心的电控发动机在汽车行业的广泛应用，发动机的故障诊断方法发生了很大的变化。传统发动机的故障诊断，主要依赖维修者的经验，通过看、闻、听、摸、换来确定故障点［1］。而对于电控发动机的维修诊断，首先要使用仪器仪表来测量节点电压和传感器波形，然后再结合原理进行数据分析，才能准确完成故障定位。发动机故障模拟实验台是用于电控发动机故障诊断培训的一种教学设备。实验台的面板上配有发动机的电路原理图，设置了测量用的接线柱，采用机械开关（多数是钮子开关）切断部分电路，设置、模拟发动机电路故障，供学员进行故障诊断训练。实际使用中，多名学生组成1个小组，使用万用表和示波器测量面板接线柱上的节点电压和传感器波形，讨论、分析和诊断发动机故障。基于测量空间的限制，1个实验台仅能同时容纳6名左右的学员。这种分组教学模式，耗费时间长，教学效率低，不能适应以班级为单位的实训教学需求。针对上述不足，笔者把实验台内的测量和故障设置部分从原设备里分离出来，由外接的计算机完成操作台功能，开发设计了一种基于计算机测控技术的电控发动机故障模拟实验台。1总体设计为了拓展教学场地，扩大学生的视野，笔者采用计算机来测量发动机的节点电压和传感器波形，将计算机与投影仪相连，把发动机的电路原理图、节点电压测量结果和传感器波形投影在实验室的荧幕上［2］，使用多媒体手段来实现整班教学。总体结构示意图参见图1。图1总体结构示意图图1中，发动机故障诊断台架和计算机是实验台的核心部分。发动机故障诊断台架内包含了AJR电控发动机、测量端子、调理电路板和故障执行电路板。计算机内部安装了A/D转换电路板。核心硬件原理框图如?┩?2所示。图2核心硬件原理框图电控发动机的节点电压信号和传感器波形信号经测量端子转接后，首先送入调理电路板进行信号调理，然后再送到A/D转换电路板转成数字信号，经计算机识别后显示出来。随着计算机在教学上的应用，通过计算机设置发动机的故障点成为技术发展的趋势。在发动机故障诊断台架内，配置了带有计算机通信功能的故障执行电路板［3］，板载继电器的触点替代了机械开关。教师通过鼠标操作，在计算机上能设置故障点，由故障执行电路板模拟发动机电路故障。2详细设计2.1硬件设计本文论述的实验台选配了上海大众时代超人AJR型电控发动机。它燃油喷射系统的电气控制部分主要由ECU（电子控制单元）、传感器和执行器组成［4］，如?┩?3所示。图3AJR型发动机电控系统结构图在调理电...