三、故障诊断训练系统显示面板设计
故障诊断训练系统除了核心组件发动机以外,电控系统显示面板对系统的使用效果也起着至关重要的作用。教师和学生往往通过实训台完成故障的设置、检查、诊断与排除。所以在保证安全的前提下,尽量让整个面板的操作更加真实。基于上述考虑,严格按照科鲁兹LDE发动机原厂的电控系统电路进行绘制,将科鲁兹LDE电控发动机所涉及的所有传感器、执行器反映在电控系统面板显示图上,并且设置相应的检测端口,方便在研究的过程中随时进行测量和检测,从而减少了在发动机上对各个插接头的频繁插拔。为了使研究更加形象直观,在绘制电路图时将电源线使用红色,信号线使用绿色,搭铁线使用黑色进行标示。在部分执行器(喷油器、进气歧管调谐电磁阀等)的线路中间串联发光二极管,通过其发光的情况,可对执行器的工作状态一目了然。
整个电路图的绘制分为三大部分。
第一部分:发动机控制单元ECU,由于ECLT需要接收大量的信号,然后分析并向执行器发出指令,所以将ECU的位置放在整个面板图的中间位置。
第二部分:电源系统部分。从蓄电池和发电机出来的电需经过大量的保险丝和继电器供给各用电器,绝大部分离不开发动机控制单元ECU的参与,所以将电源系统绘制在发动机ECU的上面。
第三部分:传感器执行器部分。通过发动机控制其电源与搭铁进行相应的工作,并将发动机的信号转换成电压、电流信号给控制单元,最后完成整个工作,所以将该部分绘制在发动机的控制单元下面。为了方便师生的测量,该实训台里面内置一个万用表,通过检测探头处于不同传感器、执行器等位置的变化,直接将测量结果显示在右上角的显示窗口处。对于LDE发动机来说,有些数据信号对发动机的运转情况起着决定性的作用,所以将这部分数据信号单独取出来显示在第一部分的上面,便于师生在使用的过程中随时观察这些重要的数据信号。这一做法带来的直接缺点是不便于教师进行故障设置,为了弥补这一缺点可以设置重要数据信号检测窗口的开关。当教师需要对某一故障点进行故障设置,而不想让学生快速通过监测窗口的观察直接得出答案时,按下设置开关即可。
四、故障诊断训练系统操作控制面板设计
故障诊断训练系统操作面板的设计,主要是为了让师生在保证安全的情况下,方便而又真实地进行科鲁兹整车的模拟操作。所以在设计操作控制面板的时候,将整车的点火控制开关设置在操作控制台的左上方,该位置下面就是蓄电池,方便师生接完蓄电池后对发动机进行起动。由于操作面板的倾斜角度特别适合安装插拔接口,考虑到师生在使用故障诊断训练系统过程中的需求,将诊断接口设置在操作面板的左下方位置,以方便师生在外接解码器等设备的同时,能够进行发动机的起动与熄火。为了尽可能地反映发动机的运行状态,还将原车的组合仪表总成安装在操作面板上。由于组合仪表的体积偏大,所以安装在操作控制面板的中间位置上,以获得最佳的视觉效果。为了方便教师的教学与学生的结构性认知,将科鲁兹LDE发动机的电脑(ECU)设置在操作控制面板的右上角位置。同时将进气压力表与燃油压力表放在其右下角的位置,使操作人员对发动机当前的状况有更加直接的了解。各部件的功能如下:
1.点火钥匙开关
设置在方便操作的台架左侧,便于学生对其结构的认知,使操作人员更加方便地控制发动机的起动和熄火。
2.诊断连接插座端子
便于学生对诊断接口的结构认知。连接解码器等外接设备,使发动机ECU能够与外界进行通信,达到对元件的测试与故障码的读取等。
3.组合仪表
便于学生对组合仪表总成的结构认知。通过仪表板上的显示,可以得知关于发动机的重要信息(发动机转速、机油压力、冷却液温度等),以及车身电气等重要设备的运行状态,最后能够方便地对发动机是否有故障做出判断。
4.发动机ECU
便于学生对发动机的电子控制单元进行认知,同时能够对照2013款科鲁兹轿车LDE发动机的维修手册找出各个传感器、执行器连到ECU的哪个位置,提高使用维修手册的能力。同时能够直接通过传感器、执行器的实际端子与ECU之间的连接情况判断其工作的状态,更加真实地模拟整车排除故障。