CN204680242U - 一种模拟汽车故障的教学模拟*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种模拟汽车故障的教学模拟***，其包括计算机、无线发送模块、无线接收模块、汽车ECU模块、继电器模块组以及串口控制器；计算机与无线发送模块相连接，汽车ECU模块和线束插接器通过继电器模块组连接汽车整车线束端子；继电器模块组和无线接收模块均与串口控制器相连接。本实用新型在设置汽车故障时不损坏汽车电气线路及元器件，只需将汽车整车线束端子从连接的原车汽车ECU模块插口中拔出，然后连接继电器模块组中插线端子对应连接在汽车ECU模块和汽车线束插线器，即可根据教学需要设置汽车故障，方便汽车维修教学，避免了汽车线束的破坏，任何一部汽车随时可以作为故障设置和解除，方便快捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种教育领域、汽车维修专业及车辆故障设置技术，具体涉及的是一种用于模拟汽车现场故障进行教学的设备，即一种模拟汽车故障的教学模拟***。
背景技术
随着汽车工业的不断发展和人们生活水平的不断提高，汽车已成为日益普及的代步工具。与此同时，汽车维修的业务量也不断增长，汽车维修的从业队伍也日益壮大。然而，一方面，随着汽车技术的不断更新和发展，对汽修人员的要求越来越高；另一方面，目前的汽修人员数量仍然不能满足日益发展的汽车工业的需要。因此，如何快速地培养大量高水平的汽车维修人员，已经成为发展汽车工业不可回避的问题。
在汽车修理过程中，检测和诊断汽车故障是一个非常关键的步骤，因为诊断结果的准确与否直接决定着后续工作(如排除故障)完成的质量与效率。因此，提高汽修人员对汽车故障检测和诊断的能力非常必要。
而目前，在《汽车检测技术与故障诊断》教学中，对汽车故障点的设置采取人为破坏汽车的传感器、执行器元件，或通过人为破坏汽车ECU线路等方法来实现故障的设置，长期反复设置故障会造成车辆线束、传感器、执行器元件的人为损伤，车辆使用寿命缩短，且故障设置范围有限，给教学带来很大不便。
学校花费数十万元采购的实训台架用于故障，但不能实现实车、直观、多功能现场教学，学生对车辆故障现象的认知依然很困难。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种模拟汽车故障的教学模拟***，主要针对汽车维修专业教学活动中，故障难以设置问题，通过科学巧妙的设计，实现故障设置，便捷可靠，可根据教学需要提供教学故障方案，易于满足教学需要，有助于达到更好的教学效果。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
一种模拟汽车故障的教学模拟***，其包括存储有汽车故障数据库的计算机、无线发送模块、无线接收模块、汽车ECU模块、用于模拟故障的继电器模块组以及用于控制继电器模块组的串口控制器；所述计算机与无线发送模块相连接，所述继电器模块一端连接汽车ECU模块和线束插接器，其另一端连接汽车整车线束端子；通过在汽车整车线束与汽车ECU模块和线束插接器之间设置继电器模块组，控制线束的通断、模拟制作汽车故障，便于学生的检测，利于汽车维修教学；所述继电器模块组和无线接收模块均与串口控制器相连接，通过无线接收模块接收计算机发出指令，便于控制继电器模块组实现汽车故障模拟以及故障解除。
进一步的，所述继电器模块组一端设置有用于连接汽车整车线束插线器的第二线束插接器，所述继电器模块组另一端设置有用于连接汽车ECU模块的第一线束插接器；所述继电器模块组通过第一线束插接器连接汽车ECU模块，并通过第二线束插接器连接原车与汽车ECU模块连接的整车线束插接器。从而使汽车ECU模块、汽车线束插线器通过继电器模块组与汽车整车线束端子连接，便于继电器模块组控制汽车整车线束与汽车ECU模块、汽车线束插线器之间的通断，使其便于故障的设置，在不破坏车辆线束的情况下，将实车的汽车整车线束端子从汽车ECU模块、汽车线束插线器上拔下，通过继电器模块组连接，即可通过继电器模块组实现对车辆故障的设置。
进一步的，所述继电器模块组包括若干用于模拟汽车故障的继电器模拟故障电路，所述继电器模拟故障电路包括第一模拟故障电路与第一模拟故障电路相并联的第二模拟故障电路，所述第一模拟故障电路包括控制线路通断的第一控制开关和用于控制第一控制开关闭合的第一动断继电器，所述第二模拟故障电路包括用于控制线路通断的第二控制开关和用于控制第二控制开关闭合的第二动断继电器，在所述第二控制开关上并联有电阻。
进一步的，所述继电器模拟故障电路还包括第三模拟故障电路，所述第三模拟故障电路包括用于控制线路通断的第三控制开关和用于控制第三控制开关闭合的第三动断继电器，在所述的第三控制开关上还串联有保护电阻，所述保护电阻和第三控制开关均与汽车检测传感器相并联。
进一步的，所述串口控制器采用的时40路串口控制器，所述继电器模块组采用的是40路嵌入继电器模块。
作为优选方案，所述电阻的阻值为500-9000欧姆。
作为优选方案，所述保护电阻为阻值为5-20欧姆。
本实用新型的有益效果如下：
1.本实用新型通过在汽车整车线束端子与汽车ECU模块之前串接继电器模块组，在设置汽车故障时不损坏汽车电气线路及元器件，只需将汽车整车线束端子从连接的原车汽车ECU模块插口中拔出，然后连接继电器模块组中第一、第二插线端子对应连接在汽车ECU模块和汽车线束插线器，可根据教学需要模拟汽车故障，方便汽车维修教学，避免了汽车线束的破坏，任何一部汽车随时可以作为故障设置和解除，方便快捷；
2.本实用新型采用无线传输，计算机与汽车之间无任何物理连接，方便学生实训操作，避免了线路的复杂，随时无线控制继电器模块组的运行；
4.本实用新型***具有扩展性，可根据需要增加串口控制模块，扩展故障设置范围，教具设计理念适用于所有车系；工作可靠，安装方便，价格低廉。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型的***结构框图；
图2为本实用新型的模块连接示意图；
图3为本实用新型的继电器模块组的结构框图；
图4为本实用新型的串口控制器端口接线图；
图5为本实用新型的汽车发动机控制***故障设置示意图；
图6为本实用新型的汽车发动机控制***另一故障设置示意图；
图7为本实用新型的汽车发动机控制***再一故障设置示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
参见图1-图7，本实施例是提供的可快速方便设置汽车故障的模拟汽车故障的教学模拟***，其包括存储有汽车故障数据库的计算机50、无线发送模块51、无线接收模块30、汽车ECU模块40、用于模拟故障的继电器模块组10以及用于控制继电器模块组10的串口控制器20；所述计算机50与无线发送模块51相连接，所述继电器模块组10一端连接汽车ECU模块40，其另一端连接整车线束插接器60；通过在整车线束插接器60与汽车ECU模块40之间设置继电器模块组10，控制线束的通断、模拟制作汽车故障，便于学生的检测，利于汽车维修教学；所述继电器模块组10和无线接收模块30均与串口控制器20相连接，可设置为一体化结构，通过无线接收模块30以及无线发生模块51接收计算机10发出指令，便于控制继电器模块组的运行实现汽车故障模拟以及解除，极大方便老师的汽车维修教学工作，可根据教学需要模拟汽车故障，避免了汽车线束的破坏，任何一部汽车随时可以作为故障设置和解除，方便快捷。
在本实施例中，参见图3，所述继电器模块组10一端设置有用于连接汽车整车线束插线器60的第二线束插接器12，所述继电器模块组10另一端设置有用于连接汽车ECU模块40的第一线束插接器11；所述继电器模块组10通过第一线束插接器连接汽车ECU模块，并通过第二线束插接器12连接原车与汽车ECU模块连接的整车线束插接器60；从而使汽车ECU模块40通过继电器模块组10与汽车线束插线器60连接，便于继电器模块组控制汽车整车线束与汽车ECU模块、汽车线束插线器之间的通断，使其便于故障的设置。
值得一提的是，继电器模块组10包括若干用于模拟汽车故障的继电器模拟故障电路，本实施例的继电器模块组10采用的时40路嵌入继电器，串口控制器20采用的是与40路嵌入继电器时相对应的40路串口控制器。因此，本实施例的继电器模块组10包括40个继电器模拟故障电路，与汽车整车线束连接的每一束线路连接有一个继电器模拟故障电路，本实施例当中，可参见图4，继电器模拟故障电路包括第一模拟故障电路与第一模拟故障电路相并联的第二模拟故障电路，所述第一模拟故障电路包括控制线路通断的第一控制开关和用于控制第一控制开关闭合的第一动断继电器K9，所述第二模拟故障电路包括用于控制线路通断的第二控制开关和用于控制第二控制开关闭合的第二动断继电器K1，在所述第二控制开关K1上并联有899欧姆的电阻。
本实施例中，为详细阐述本实用新型，参见图5，K1----第二动断继电器，一号端子为5V电源端子，二号端子由串口继电器控制，当串口继电器接收到计算机软件平台发出的故障信息时二号端子与负极导通，K1动断继电器由常闭变为常开，B107-4#至K20-X1-20#由导通变为串接8990Ω电阻。
节气门执行器控制(TAC)***利用两个加速踏板位置(APP)传感器以监测加速踏板位置。加速踏板位置传感器1和2位于踏板总成内。每个传感器有一个5伏参考电压电路、一个低电平参考电压电路和一个信号电路。同时还使用两个处理器以监测节气门执行器控制电机***数据。两个处理器位于发动机控制模块内。每个信号电路为两个处理器提供与踏板位移成对应比例的信号电压。B107-4#至K20-X1-20#由导通变为串接8990Ω电阻时，处理器检测到错误数据，产生故障码P2138。
K9----第一动断继电器，一号端子为5V电源端子，二号端子由串口继电器控制，当串口继电器接收到计算机软件平台发出的故障信息时二号端子与负极导通，K9动断继电器由常闭变为常开，B107-3#至K20-X1-40#由导通变为断路。
节气门执行器控制(TAC)***利用两个加速踏板位置(APP)传感器以监测加速踏板位置。加速踏板位置传感器1和2位于踏板总成内。每个传感器有一个5伏参考电压电路、一个低电平参考电压电路和一个信号电路。同时还使用两个处理器以监测节气门执行器控制电机***数据。两个处理器位于发动机控制模块内。每个信号电路为两个处理器提供与踏板位移成对应比例的信号电压。B107-3#至K20-X1-40#由导通变为断路时，处理器检测到错误数据，产生故障码P2122。
此外，参见图6，继电器模拟故障电路还还可以设置为第三模拟故障电路，该第三模拟故障电路包括用于控制线路通断的第三控制开关和用于控制第三控制开关闭合的第三动断继电器，在所述的第三控制开关上还串联有保护电阻，所述保护电阻和第三控制开关均与汽车检测传感器相并联。
本实施例中，参见图6，K33----动闭继电器，一号端子为5V电源端子，二号端子由串口继电器控制，当串口继电器接收到计算机软件平台发出的故障信息时二号端子与负极导通，K33动断继电器由常开变为常闭，K20-X2-54#与K20-X2-73#(负极)串入10欧电阻后导通，产生短路(串入10欧电阻仅起电路保护作用)。
发动机控制模块(ECM)有4条内部5伏参考电压电路。每个内部参考电压电路为多个传感器提供外部5伏参考电压电路。外部5伏参考电压电路对搭铁短路或对电压短路，影响与同一内部5伏参考电压电路连接的所有部件。K20-X2-54#与K20-X2-73#(负极)导通，产生短路时，产生故障码P0641。
参见图7，K36----动闭继电器，一号端子为5V电源端子，二号端子由串口继电器控制，当串口继电器接收到计算机软件平台发出的故障信息时二号端子与负极导通，K36动断继电器由常开变为常闭，K20-X2-36#与K20-X2-8#串入10欧电阻后导通(串入10欧电阻仅起电路保护作用)。
歧管绝对压力传感器有一个5伏参考电压电路、一个低电平参考电压电路和一个信号电路。发动机控制模块向歧管绝向压力传感器5伏参考电压电路提供5伏电压，并向低电平参考电压电路提供搭铁。歧管绝对压力传感器通过信号电路向发动机控制模块提供一个与进气歧管压力变化相关的电压信号。
K20-X2-36#与K20-X2-8#导通时，信号电压5V，信号超范围，产生故障码P0106。
本实施例的故障对应表及说明见下表：
| 序号 | 继电器 | 故障码 | 故障部位 | 故障原因 |
| 故障1 | K1 | P2138 | X1-20-B107-4 | 串联 8990Ω |
| 故障2 | K2 | P00B4 | X1-46-B34B-1 | 断路 |
| 故障3 | K3 | ***空调压缩机不工作 | X1-4–KR75-86 | 断路 |
| 故障4 | K4 | P0533(P0532压缩机不工 | X1-41-B1-3 | 断路 |
| 故障5 | K5 | P0532(风扇转，压缩机不 | X1-45-B1-1 | 串联 8930Ω |
| 故障6 | K6 | P0532(压缩机不工作) | X1-33-B1-2 | 断路 |
| 故障7 | K7 | P0615(无法启动) | X1-29-KR27-86 | 断路 |
| 故障8 | K8 | P0102 | X1-51-B75B-5 | 断路 |
| 故障9 | K9 | P2122(加速迟钝) | X1-40-B107-3 | 断路 |
| 故障10 | K10 | P2122(加速迟钝) | X1-5-B107-2 | 断路 |
| 故障11 | K11 | P0113(风扇常转) | X1-24-B75B-1 | 断路 |
| 故障12 | K12 | P0627 | X1-2-KR23A-85 | 断路 |
| 故障13 | K13 | P0689P1682(P1682加 | X1-3-KR75-87 | 断路 |
| 故障14 | K14 | P0689P1682(P1682，熄 | X1-16-KR75-86 | 断路 |
| 故障15 | K15 | 无法启动或熄火 | X1-12-F2UA | 断路 |
| 故障16 | K16 | 无法启动或熄火 | X1-14-F5UA | 断路 |
| 故障17 | K17 | P0340 | X2-40-B23F-2 | 串联 9860Ω |
| 故障18 | K18 | P0340 | X2-27-B23F-3 | 断路 |
| 故障19 | K19 | P0340 | X2-54-B23F-1 | 断路 |
| 故障20 | K20 | P0335(熄火) | X2-18-B26-3 | 断路 |
| 故障21 | K21 | P0335(熄火) | X2-45-B26-2 | 串联 8880Ω |
| 故障22 | K22 | P0335(熄火) | X2-26-B26-1 | 断路 |
| 故障23 | K23 | P0010 | X2-32-Q6F-2 | 断路 |
| 故障24 | K24 | P0010 | X2-15-Q6F-1 | 断路 |
| 故障25 | K25 | P0201(发动机抖动，风扇 | X2-50-Q17A-B | 断路 |
| 故障26 | K26 | P0202(发动机抖动，风扇 | X2-16-Q17B-B | 断路 |
| 故障27 | K27 | P0353(***，发动机抖动) | X2-71-T8-f | 串联 10070Ω |
| 故障28 | K28 | P0354(发动机抖动，风扇 | X2-46-T8-G | 断路 |
| 故障29 | K29 | P2101(转速提高，风扇转) | X2-68-Q38-A | 断路 |
| 故障30 | K30 | P0119(风扇转) | X2-25-Q34-A | 串联 3771Ω |
| 故障31 | K31 | P0013 | X2-13-Q6E | 断路 |
| 故障32 | K32 | P0123P2101P2119(熄 | X2-60-Q38 | 串联 9930Ω |
| 故障33 | K33 | P0641 | X2-54 | 与搭铁点间并联9.5Ω电阻 |
| 故障34 | K34 | P0697(熄火) | X2-36 | 与搭铁点间并联11Ω电阻 |
| 故障35 | K35 | P0106 | X2-8 | 与搭铁点间并联11Ω电阻 |
| 故障36 | K36 | P0106(风扇转) | X2-36-X2-8 | 与搭铁点间并联12Ω电阻 |
| 故障37 | K37 | P0365 | X2-11-X2-33 | 与搭铁点间并联12Ω电阻 |
| 故障38 | K38 | P0365 | X2-11--39 | 间串联9.8Ω电阻 |
| 故障39 | K39 | P0641 | X2-33--27 | 间串联11Ω电阻 |
| 故障40 | K40 | P0119(风扇转) | X2-25 | 与搭铁点间并联9.8Ω电阻 |
基于上述，本实用新型通过在汽车整车线束端子与汽车ECU模块之前串接继电器模块组，在设置汽车故障时不损坏汽车电气线路及元器件，只需将汽车整车线束端子从连接的原车汽车ECU模块插口中拔出，然后连接继电器模块组中第一、第二插线端子对应连接在汽车ECU模块和汽车线束插线器，可根据教学需要模拟汽车故障，方便汽车维修教学，避免了汽车线束的破坏，任何一部汽车随时可以作为故障设置和解除，方便快捷。本实用新型采用无线传输，计算机与汽车之间无任何物理连接，方便学生实训操作，避免了线路的复杂，随时无线控制继电器模块组的运行
另外，本实用新型***具有扩展性，可根据需要增加串口控制模块，扩展故障设置范围，教具设计理念适用于所有车系；工作可靠，安装方便，价格低廉。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1. 一种模拟汽车故障的教学模拟***，其特征在于，其包括存储有汽车故障数据库的计算机、无线发送模块、无线接收模块、汽车ECU模块、用于模拟故障的继电器模块组以及用于控制继电器模块组的串口控制器；所述计算机与无线发送模块相连接，所述继电器模块组一端连接汽车ECU模块，其另一端连接原车与汽车ECU模块连接的整车线束插接器；所述继电器模块组和无线接收模块均与串口控制器相连接。
2. 根据权利要求1所述的模拟汽车故障的教学模拟***，其特征在于，所述继电器模块组一端设置有用于连接汽车整车线束插线器的第二线束插接器，所述继电器模块组另一端设置有用于连接汽车ECU模块的第一线束插接器；所述继电器模块组通过第一线束插接器连接汽车ECU模块，并通过第二线束插接器连接原车与汽车ECU模块连接的整车线束插接器。
3. 根据权利要求1所述的模拟汽车故障的教学模拟***，其特征在于，所述继电器模块组包括若干用于模拟汽车故障的继电器模拟故障电路，所述继电器模拟故障电路包括第一模拟故障电路与第一模拟故障电路相并联的第二模拟故障电路，所述第一模拟故障电路包括控制线路通断的第一控制开关和用于控制第一控制开关闭合的第一动断继电器，所述第二模拟故障电路包括用于控制线路通断的第二控制开关和用于控制第二控制开关闭合的第二动断继电器，在所述第二控制开关上并联有电阻。
4. 根据权利要求1所述的模拟汽车故障的教学模拟***，其特征在于，所述继电器模拟故障电路还包括第三模拟故障电路，所述第三模拟故障电路包括用于控制线路通断的第三控制开关和用于控制第三控制开关闭合的第三动断继电器，在所述的第三控制开关上还串联有保护电阻，所述保护电阻和第三控制开关均与汽车检测传感器相并联。
5. 根据权利要求1至4任意一项所述的模拟汽车故障的教学模拟***，其特征在于，所述串口控制器采用的是40路串口控制器，所述继电器模块组采用的时40路嵌入继电器模块。
6. 根据权利要求3所述的模拟汽车故障的教学模拟***，其特征在于，所述电阻的阻值为500-9000欧姆。
7. 根据权利要求4所述的模拟汽车故障的教学模拟***，其特征在于，所述保护电阻为阻值为5-20欧姆。
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