汽车电控发动机实验台的设计与应用

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本科学生毕业论文

实 验 报 告 书

毕业论文实验报告 2 / 26文档可自由编辑

一、实验目的：

汽车数据流是指电子控制单元与传感器和执行器交流的数据参数，通过诊断接口， 由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。汽车电控单元中记忆的数据流真实的反应了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供依据，读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态。运用“数据流”功能进行故障分析可准确发现故障部位，避免凭借经验法，盲目拆卸而造成损失，提高故障诊断的准确率。同时又是故障代码分析法的有力补充。一般来讲，若能读出故障码，可按故障码的内容诊断故障；若读不出故障码，则需借助动态数据流来进一步诊断故障。特别是由传感器特性发生变化而引起的故障，数据流功能更具有其特殊的优势。因此，在电控汽车的故障诊断中，凭借经验法和使用故障代码功能的同时，要充分利用数据流。汽车故障诊断与检测过程中数据流功能的重要性。虽然很多维修人员也清楚借助于汽车故障诊断仪，读取数据流对参数进行全面的观察和分析，可迅速诊断出故障点。本文中“数据流主要参数分析" 就是为了让众多维修人员掌握数据流的主要参数分析知识。原厂规定的正常数值范围偏大，以及同时有很多数据参数超范围等很多问题，在掌握数据流分析与应用技巧的情况下，就能迎刃而解。

二、实验器材：

1、丰田花冠实验用车1辆； 3 / 26文档可自由编辑 2、丰田汽车故障诊断仪OBD-Ⅱ1台、万用表1块；

3、丰田花冠汽车实验测控柜 1台

三、实验时间：

2012年4月23日至5月4日

四、实验地点：

丰田实训中心

五、实验方法：

将采用切断传感器信号，观察数据流变化，并与“标准值”进行对比，从而完成对发动机数据流测定的方法，进行故障模拟，并对典型故障分析。

六、实验内容：

全车电器实验台（can-bus） 使

用

说

明

书

学院：工业制造

班级：2010级车辆一班

姓名：*** 全车电器实验(can-bus)

摘要：该说明书主要分为2个部分，第一部分：总体介绍所研究的实验模板的内容。第二部分：分系统讲解各个部件的电路结构和工作内容、原理。

第一部分

教学实验台展示了丰田车型的电路系统几大模块的电路线路以及CAN、LIN总线在该车型的应用体现。

首先，说明几个概念，即对CAN、LIN总线的认知。

CAN 是Controller Area Network 的缩写，是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。

CAN总线由2根线组成，系统又分为高速和低速，高速CAN系统采用硬线是动力型，速度：500kbps，控制ECU、ABS等；低速CAN是舒适型，速度：125Kbps，主要控制仪表、防盗等。

LIN (Local Interconnect Network)是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN 的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助的总线网络。在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用LIN 总线可大大节省成本。

如图所示，该车型电器系统有can、lin总线共同组成。其中BATT、IG、ACC、ST这4根线代表蓄电池电源、点火电源、辅助电源、启动电源，它们为所有的电器供电。以can网为主网，发动机ecu控制发动机内部执行器的运作，并将转速、车速、油温等数据共享至全车，在仪表上显示出来。而该模型又有高低can之分，分别处理不同的需求。Lin网为第二网络，车身ecu控制车门、方向盘、座椅、空调、照明灯等（该实验台主要体现了车窗的控制）。这2个ecu之间还有网关ecu，其为协议转换器。

汽车电控系统部件联网模拟实训教学系统

型号 技术参数

AE1100 系统简介

汽车电喷部件联网实训系统AE1100由帕萨特1.8T车型原车电喷系统的传感器、执行器、发动机ECU、电源、防盗系统组成。本实训系统含有22个部件的实训模块和一组3张的兴趣小组实训桌组成；可以供6~12位学生同时使用。

其中22个部件可以单独作为一个实训模块使用；也可以通过联网组成一个带防盗系统的电喷系统。它通过改变油门踏板的位置，改变发动机ECU的工作状态，直接引起点火和喷油等执行器的动态变化。它运用仿真的技术手段，达到发动机电喷系统在各转速下的实际运行的真实情况。通过设定部件模块的故障码，可以通过OBD-II诊断口使用故障检测仪（解码器）读出对应的故障码。方便教学中对故障的仿真和培训学生的故障分析能力。

每个部件模块单独使用时，可以让学生了解部件的实物、部件的结构、剖面图、与汽车发动机ECU的线路图和部件本身的原理图。通过调整6键的操作和明确的命令，自带的ARM32位处理器将仿真传感器的电信号，或者仿真ECU发出的执行器的驱动命令电信号。同时还通过自带的2.8寸高清显示屏显示出部件的电信号波形。这些功能的使用目的是让学生能通过相对应的实训，在营造轻松、组合、直接的环境中掌握各部件的知识点；老师通过检查实训指导书的作业和通过设置各模块的故障来考核学生的学习状况。

AE1100P00 本实训台架用于组成6面实训组桌，桌面和桌面上架可以放和挂汽车电喷部件联网实训系统的各模块；台架的脚安装有活动轮方便移动；每套配3张台；可以自由组合和独立使用。整个台架由2MM的冷轧钢板制成，表面喷朔，每张台适合1~2名学生实训。外观尺寸为（MM）长*宽*高 :2550*1150* 1750

AE1100P001 一、ECU+OBD模块的产品简介

本模块由帕萨特1.8T车型的发动机ECU+OBD-II实物和仿真与检测模块组成，联网状态下，可以由发动机的OBD-II诊断口通过故障检测仪读出故障码或数据流。方便学员对ECU+OBD模块、原车电子电器基础组成的认知、测量、考核。

共轨柴油发动机实验台设计　

吴书龙　，左付山　，魏垂浩　

（１．无锡市汽车工程学校，江苏无锡２１４０４４；２．南京林业大学，江苏南京２１００３７）　

摘要：设计了能够反映发动机主要技术性能和参数的共轨柴油发动机实验台，该实验台能够清晰反映发动　

机的基本结构原理，并能进行一般的故障判断。　

关键词：实验台；共轨柴油发动机；设计　

中图分类号：Ｕ４６４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—４４６２（２００７）１２—００２０－０３　

Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｂｅｎｃｈ　ｏｆ　Ａｌｔｏｇｅｔｈｅｒ　Ａｘｌｅ　Ｄｉｅｓｅｌ　Ｏｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅ　

ＷＵ　Ｓｈｕ－ｌｏｎｇ　，ＺＵＯ　Ｆｕ－ｓｈａｎ２，ＷＥＩ　Ｃｈｕｉ－ｈａｏ２　

（１．Ｗｕｘｉ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅ￣ｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｗｕｘｉ　２１４０４４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００３７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｔｏｌｄ　ＵＳ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ａ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｂｅｎｃｈ　ｏｆ　ａｌｔｏｇｅｔｈｅｒ　ａｘｌｅ　ｄｉｅｓｅｌ　ｏｉｌ　ｅｎｇｉｎｅ．Ｔｈｅ　ｂｅｎｃｈ　ｃａｎ　ｒｅｆｌｅｃｔ　ｔｈｅ　

ｍａｉｎ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎ￣ｎｅ．Ｉｔ　ｃａｎ　ｒｅｆｌｅｃｔ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎ￣ｎｅ　

ｃｌｅａｒｌｙ．Ａｔ　ｔｈｅ　ＳａｌＴｌｅ　ｔｉｍｅ，ｉｔ　ｃａｎ　ｄｉａｇｎｏｓｅ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｔｒｏｕｂｌｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｅｓｔｉｎｇ　ｂｅｎｃｈ；ａｌｔｏｇｅｔｈｅｒ　ａｘｌｅ　ｄｉｅｓｅｌ　ｏｉｌ　ｅｎ￣ｎｅ；ｄｅｓｉｇｎ