[发明专利]一种汽车电子节气门实验教学装置

说明书

本发明涉及一种汽车电子节气门实验教学装置，包括依次连接的电源模块、节气门作动电机驱动器、电子节气门体、数据采集板卡、计算机、人机交互面板、加速踏板，数据采集板卡分别与节气门作动电机驱动器、加速踏板位置传感器和节气门位置传感器连接，电源模块还分别与电子节气门体、数据采集板卡、加速踏板位置传感器和节气门位置传感器连接，节气门作动电机驱动器与电机驱动板卡连接。与现有技术相比，本发明通过人机交互面板可方便操作人员设定目标节气门开度值，实时读取节气门开度、电源电压等数据，并观察节气门动作情况；该教具结构简单，实用性强，且具有直观的演示效果，同时能够较好地满足教学与科研需求。

技术领域

本发明涉及教具技术领域，尤其是涉及一种汽车电子节气门实验教学装置。

背景技术

近年来，随着我国汽车产业的迅猛发展，开设汽车类专业的学校也越来越多。不管是中职学校、高职学校还是本科院校，为了便于学生对汽车专业知识的学习，开发若干汽车专业教具是必不可少的。但当前市场上很多关于车辆工程专业教学的教具与用品中，多数为示教板类型或将一些实物与原理图拼在一起的台架形式。这样的教具虽然采用了汽车零部件相关实物，但都以演示为主，缺乏学生实际动手调试的机会，老师也难于施教。同时国内的汽车工程专业教具多为汽车结构教具，很少涉及自动控制类的实时仿真教具，该状况不仅对当今汽车工程专业的教学造成了极大的障碍，而且已经难以适应当今汽车工程学科发展的电气化、智能化与集成化要求。目前有关电子节气门的实时仿真教具，国内尚为空白。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽车电子节气门实验教学装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽车电子节气门实验教学装置，包括依次连接的电源模块、节气门作动电机驱动器、电子节气门体、数据采集板卡、计算机、人机交互面板、加速踏板，所述数据采集板卡分别与节气门作动电机驱动器、加速踏板位置传感器和节气门位置传感器连接，所述电源模块还分别与电子节气门体、数据采集板卡、加速踏板位置传感器和节气门位置传感器连接，所述节气门作动电机驱动器通过电机驱动板卡与计算机连接。

优选的，所述电子节气门体包括节气门活瓣、作动电机、复位弹簧和减速齿轮组，所述作动电机通过减速齿轮组来调节节气门活瓣开度。

优选的，所述人机交互面板上设有节气门开度指示表、电源指示表、输入信号旋钮、信号输入接口。

优选的，所述信号输入接口包括：第一节气门位置传感器供电电压接口，第二节气门位置传感器供电电压接口、电机电压接口、信号地接口、+5V输入接口、功率地接口。

优选的，所述节气门开度指示表和电源指示表都为电压表。

优选的，还包括壳体，所述人机交互面板设于壳体的正面，所述壳体的正面还设有开口朝向电子节气门体的视窗。

优选的，所述壳体上设有若干散热孔。

优选的，所述壳体的背面设有：踏板电源输入接口、踏板输入信号接口、踏板电源地接口、数字输出接口、数字输入接口、数字地接口、数据采集卡插孔、电源开关和电源插座，所述电源插座与电源模块连接。

优选的，所述计算机中设有基于Real-Time Windows Target技术和Matlab/Simulink/RTW软件平台的节气门控制程序，包括输入信息处理模块、位置伺服控制模块和电机驱动模块。

优选的，所述节气门位置传感器为双电位器式传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：