教育迅速地发展了起来。作为汽车职业技术教育教学设备的个重要组成部分，用于教学的电控发动机实验台在实践教学的过程中发挥了重要的作用。本文介绍的是用于教学的大众电控发动机实验台的电路设计过程。全文共分为六章，分别介绍了实验台原始资料的整理过程，显示板电路的设计过程，实验台主体部分和控制部分电路的设计过程，典型传感器和执行器全图的设计以及实验台的使用和故障模拟等内容，重点对实验台控制部分的结构组成功能要求设计过程和工作原理作了详尽的阐述。大众电控发动机实验台设计说明书第章电控发动机实验台的简介电控发动机简介发动机是将种型式的能量转换为机械能的机器，它是现代汽车的重要组成部分，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异，发动机的总体结构图如图所示。图电控发动机是在传统发动机两大机构五大系统的基础上，嵌入了电子控制系统，从而使发动机的排放性动力性和经济性达到最优化控制。其控制的对象主要包括电子控制燃油喷射系统电子控制点火系统和电子控制怠速系统以及排放控制系统等。现就电子控制燃油喷射系统和电子控制点火系统的组成和工作原理做个简单的介绍。系统的组成电控发动机的系统主要由进气子系统，燃油子系统和电子控制子系统三部分组成进气子系统进气子系统的作用是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量。空气经空气滤清器，空大众电控发动机实验台设计说明书气流量计除型外，节气门体，进气总管，进气歧管进入气缸，在型中有进气歧管压力传感器。燃油子系统燃油子系统的作用是向气缸内供给燃烧所需的汽油。油泵抽吸油箱内的燃油，经滤清器过滤后，由压力调节器调压，然后经输油管配送给各个喷油器和冷启动喷油器，喷油器根据发出的指令，将适量的汽油喷入各进气歧管或进气总管。电子控制子系统现代许多发动机的电子控制子系统不但控制，而且控制。其作用是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量和最佳的点火提前角。该系统由传感器电控单元和执行器组成。如图所示，由传感器监测发动机运行状况，并感知各种信号输给，根据内存中最佳喷油持续时间和点火提前角去控制系统的喷油和点火。图二系统的工作原理前面简单介绍了电控发动机系统的组成，现就其工作原理再做个简单的介绍。汽油喷射主要控制空燃比，而空燃比的控制是通过控制喷油器喷油的持续时间来实现冷却液温度传感器节气门位置传感器进气温度传感器氧传感器点火器进气压力传感器传感器曲轴位置传感器喷油器大众电控发动机实验台设计说明书的。发动机正常工作时，控制单元通过进气歧管压力型或空气流量计型信号计量空气流量，根据发动机的进气量和转速计算出基本喷油时间，各种传感器检测冷却液温度进气温度进气门开度等与发动机工况有关的参数，对基本喷油持续时间进行修正，确定最佳喷油持续时间，从而控制喷油器的喷油量，得到工况下的最佳空燃比。例如，当节气们开度增大的时候，进入发动机的空气量就要增加，电脑通过空气流量计或者进气压力传感器检测到这信号之后，就增加喷油器的喷油脉宽，从而保证发动机的空燃比在控制的范围之内。三系统的组成和工作原理普通的无触点电子点火装置虽然点火能量大，点火可靠，但点火提前角只能由离心式和真空式点火提前装置来调整，而影响点火提前角的因素除转速负荷和燃料辛烷值外，还与水温，是否产生爆震等其他因素有关。电子控制的点火装置的优点是废除了离心式真空式点火提前装置，点火提前角由微机控制，从而使发动机在各种工况都可最佳地调整点火时刻，并使发动机处于临界爆震的范围内工作。电控点火装置的主要控制内容是点火提前角初级回路通电时间以及爆震的防止。电控点火装置可以分为有分电器式的和无分电器式的两种，按照有无爆震传感器，还可以分为开环控制的电控点火装置无爆震传感器和闭环控制的点火装置有爆震传感器。现代电控汽车大量采用闭环控制的无分电器电控点火装置。电控点火装置主要由传感器电子控制单元和执行器三部分组成。传感器有空气流量计非进气歧管压力传感器曲轴或凸轮轴位置传感器节气门位置传感器水温传感器爆震传感器车速传感器及各种开关信号，用来检测发动机运行状况接收并处理传感器的信号，根据内存中的最佳点火提前角数据，适时地发出点火信号及判缸信号等指令给执行器执行器有点火控制器和点火线圈，它响应电脑发出的指令，控制点火线圈初级回路通电时间进行点火，并产生点火确认信号向反馈。旦确认无点火信号，控制喷油器停止喷油。实验台简介按功能和形式的不同，电控发动机实验台架主要可以分为综合性能实验台和用于教学的示教实验台两种，二者的结构形式和具体功能并不相同，但是工作原理基本是致的，即都是通过对发动机工作过程中各传感器和执行器的的检测，来判断发动机的工作性能。同时还可以通过专用仪器很方便地采集发动机工作过程中的性能参数，为发动机性能的评大众电控发动机实验台设计说明书价提供理论依据。对于用于教学的实验台而言，般还有故障设置和信号仿真系统，通过故障设置和信号仿真，可以更加直观地展示发动机的工作过程。目前，国内外的相关研究资料表明，发动机性能实验台架的设计技术已经相当成熟，用于检测诊断电控系统的实验台功能齐全，且能适应不同型号发动机的要求。而用于教学的发动机实验台架的设计还处于发展阶段，而且多为种车型的专用实验台，如富康电控发动机实验台等。用于教学的电控发动机实验台的电路设计在国内尚无相关资料可寻。实验台的组成电控发动机实验台主要由显示板电路主体部分和控制部分所组成。显示板电路显示板电路部分是用于示教系统的发动机试验台的主要组成部分，也是其区别于发动机综合性能实验台的重要标志。其作用是直观地反映发动机在工作过程中各传感器和执行器的工作情况，同时为采用专用的仪器和仪表检测发动机工作过程中相关的性能参数设置相应的检测端口。主体部分主体部分是指构成发动机系统的各部件的总称，但为了便于接线与控制，发动机控制电脑常放在控制部分。除此之外，主体部分还包括蓄电池，各继电器和保险丝，控制系统的各传感器和执行器以及发动机的机械部件等。主体部分的主要作用是保证发动机系统能够正常的工作，为控制部分提供相应的性能参数和控制信号。控制部分控制部分是实验台的核心所在，这点在用于教学的电控发动机实验台上体现得尤为明显。控制部分除了包含发动机的控制电脑之外，还包括点火开关，故障自诊断接口，信号仿真系统，故障设置系统，显示系统和数据检测系统等。控制部分的作用是实现实验台的信号仿真故障设置以及数据显示和检测等功能。二实验台的工作原理发动机正常工作时，表征发动机工作状况的各传感器和开关信号进入电脑，电脑通过对信号进行处理之后，将其于存储在控制电脑中的信息进行比较，然后控制执行器工作，从而实现对发动机的最优化控制。改变进入电脑的传感器和开关信号，即可改变发动机的工作性能。控制部分信号仿真系统的作用是模拟发动机正常工作状态下由各传感器进入发动机电脑的信号，以此来改变发动机的工作环境温度，压力等，检测发动机的工作性能。大众电控发动机实验台设计说明书例如，当节气门位置传感器输入电脑的电压信号发生变化时，电脑即改变喷油器的喷油脉宽。所以，用个仿真的信号代替节气门位置传感器的信号时，即可改变发动机的工作环境，即相当于给电脑提供了个假的信号，让电脑改变喷油器的脉宽此时发动机的进气量并没有改变，从而使得混合气变浓或者变稀，以此来改变发动机的工作性能。故障设置系统主要由些长闭的开关所组成，开关闭合时，各传感器或信号仿真系统的信号可以进入控制电脑，在相应的检测孔处可以检测到信号开关断开时，进入电脑的信号线断开，无信号进入电脑，在相应的检测孔处检测不到信号。该系统主要是用于检测控制电脑的故障自诊断系统和后备系统的性能。即当传感器的信号在段时间内不能进电脑时，电脑应该将相关的信息存储起来并点亮仪表板上的故障指示灯，同时由后备系统产生个替代信号给电脑，以保证发动机维持基本的功能。显示系统的功能是显示发动机的性能参数和部分执行器的工作状态。能够显示的参数为发动机转速和汽车的车速。喷油器和部分电磁阀的两端并联有发光二极管，当喷油器和电磁阀工作时，其两端产生的电压使得闪烁。发动机正常工作时，与四个喷油器并联的应该依次闪烁，由此即可判断喷油器的工作与否。当电脑检测到控制系统有故障时，仪表板上的故障指示灯也应该点亮。数据检测系统则用于检测传感器和执行器的信号电压，波形等。本章小结本章内容共分为两节，主要介绍了电控发动机实验台的些基本知识。在第节里，首先简单介绍了现代电控发动机的构成和控制内容，接下来着重阐述了电控燃油喷射系统和电子点火系统的组成和工作原理。在第二节里面，对电控发动机的实验台做了相关的介绍，先是介绍了实验台的种类和目前国内外实验台的研究情况，接下来着重阐述了大众电控发动机实验台的性质即属于教学用实验台组成和工作原理。大众电控发动机实验台设计说明书第二章电控发动机工作原理图的设计电路的初步整理在做该选题之前，我唯的资料就是发动机控制系统的原始资料图。发动机原始的电路图共有两张，在米切尔系统内。通过对原始图的粘贴拼合复制整理和打印，形成了两张完整的电路图见附录。原始资料图的线路错综复杂，各器件的位置也没有任何的规律，而且都为英文标识，因此在设计显示板电路之前，需要对原始的资料进行整理。整理工作从电源开始。综观整个原始图，共有两处标有的符号，从蓄电池的正极出来，经过了之后，其中路通往二次空气喷射泵继电器的接口，当继电器触电闭合的时候，通过接头至二次空气喷射泵电机的正极接头，而电机的负极接头通过塔铁和蓄电池的负极相连，形成回路，如图所示。图另外处则分成