CN209168442U - 汽车运行工况实训设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车教学设备领域，尤其涉及一种汽车运行工况实训设备，包括实训台、汽车控制器、CAN总线，实训台上设有水槽，水槽的槽壁上设有电加热装置，电加热装置包括加热开关。还包括数显温度计，数显温度计的显示部分设置在水槽上方，数显温度计的感应探头深入到水槽内。水槽内还设有汽车冷却液温度传感器，汽车冷却液温度传感器的电压信号输出端连接汽车控制器。由于采用上述技术方案，本实用新型将环境工况、汽车传感器、汽车车载网络进行了动态结合，能模拟汽车各种工况，给学生提供了充分动手操作的空间，适合项目化教学。

Description

汽车运行工况实训设备

技术领域

本实用新型涉及汽车教学设备领域，尤其涉及一种工况模拟和过程信号可视化教学装置。

背景技术

汽车在运行工况中需测量的各物理、化学量，由各类汽车传感器将其捕捉并转化为电信号，再通过汽车控制器（ECU）将这些电信号转化、运算、处理，并编译为CAN通讯电频信号，通过CAN总线在整个汽车网络上交互通讯，最终被汽车执行器所接收，做出对应执行。

上述整个过程，对于目前的教学设备，都是分开展示教学的，各中间过程的转化是不可视的，更没有能将整个运行工况过程一体化的相互联系地可视化地展示给学生。而且学生在实际课程中仅能测量某一固定工况（室内常规状态）下汽车电控***各电路节点的电信号，无法看到其随工况的变化而变化的情况，无法直观的看到ECU的报文编译策略，无法直观的看到各关键电信号的数值。且学生可探索实验的空间很小，可操作的环节很少，因此在实际课程中往往被教师用于展示教学，而非让学生实训操作，不符合“在做中学”的项目化教学理念。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种信号转化过程可视化的汽车运行工况可变化的实训设备，以解决上述技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

汽车运行工况实训设备，包括实训台、汽车控制器（ECU）、与所述汽车控制器连接的CAN总线，所述实训台上设有用于放置汽车冷却液的水槽，所述水槽的槽壁上设有电加热装置，所述电加热装置包括用于调节所述电加热装置的加热开关，所述加热开关设置在所述水槽外；

还包括一用于检测水槽内温度的数显温度计，所述数显温度计的显示部分设置在所述水槽上方，所述数显温度计的感应探头深入到所述水槽内；

所述水槽内还设有汽车冷却液温度传感器，所述汽车冷却液温度传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器。

本实用新型将汽车运行工况中的汽车冷却液温变情况通过上述改进后纳入学生实训中，能模拟制造环境工况。学生通过手动调节加热开关来调节电加热装置的加热情况，进而调节水槽内汽车冷却液的温度，模拟汽车冷却液温变工况。水槽内温度信号可控变化并被汽车冷却液温度传感器接收，汽车冷却液温度传感器的输出信号后续传递给汽车控制器，汽车控制器处理信号转化为CAN总线报文并通讯交换，最后汽车执行器定量执行。

另外，在调节水槽内汽车冷却液的温度时，可以通过水槽上方的数显温度计的显示部分查看温度情况。本实用新型给学生提供了充分动手操作的空间，适合项目化教学，完成整个操作过程需要一定时间，从而使学生在实践中更深刻理解汽车控制***的原理。

所述汽车冷却液温度传感器上设有检测电阻用的检测接头；

还包括一用于显示电阻和电压信号的温度信号显示器，所述温度信号显示器上设有电阻接头、电压接头；

还包括两组用于有线连接所述汽车冷却液温度传感器和所述温度信号显示器的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接检测接头和电阻接头，通过信号线连接电压信号输出端和电压接头，实现信号的显示。本实用新型将汽车冷却液温度传感器的电阻值变化和电压信号变化，通过手动连线测量的方式，增加学生的手动检测能力。

所述实训台上还设有风扇装置，所述风扇装置包括用于调节所述风扇装置风量的风量旋钮；

还包括一用于检测风扇装置风量的数显风量计，所述数显风量计的显示部分设置在风量旋钮的一侧，所述数显风量计的感应探头设置在所述风扇装置的出风口前方；

所述风扇装置的出风口前方还设有汽车进气流量传感器，所述汽车进气流量传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器。本实用新型通过上述设计，将汽车运行工况中的汽车发动机进气状况进行模拟，学生通过手动调节风量旋钮来调节风扇装置的风量，进而模拟汽车发动机的进风量。风量信号可控变化被汽车进气流量传感器接收，汽车进气流量传感器的输出信号后续传递给汽车控制器，汽车控制器处理信号转化为CAN总线报文并通讯交换，最后汽车执行器定量执行。

还包括一用于显示电压信号的流量信号显示器，所述流量信号显示器上设有电压接头；

还包括一组用于有线连接所述汽车进气流量传感器和所述流量信号显示器的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接汽车进气流量传感器的电压信号输出端和电压接头，实现电压信号的显示。本实用新型将汽车进气流量传感器的电压信号变化，通过手动连线测量的方式，增加学生的手动检测能力。

还包括一油门踏脚板，所述油门踏脚板的踏脚转轴上设有用于检测所述油门踏脚板按压角度的角度传感器，所述角度传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器；

所述风扇装置的出风口通过出风管道连接节气门的电动阀门，所述电动阀门的信号控制端连接所述汽车控制器。上述设计增设油门踏脚板，通过踩踏油门踏脚板，模拟驾驶员踩油门动作，角度传感器将电压信号输出给汽车控制器，汽车控制器处理信号后将结果输出给节气门，节气门的电动阀门转动对应角度，调节节气门经过的风量大小，实现模拟驾驶员行驶操作的执行工况。

还包括一用于显示电压信号的角度信号显示器，所述角度信号显示器上设有两组电压接头；

还包括两组用于有线连接的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接角度传感器的电压信号输出端和电压接头，实现电压信号的显示。通过另一组信号线连接汽车控制器输出给电动阀门的输出端和另一组电压接头，实现节气门收到信号的显示。

还包括一用于检测所述电动阀门转动角度的节气门传感器，所述节气门传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器；

还包括一用于显示电压信号的节气门信号显示器，所述节气门信号显示器上设有电压接头；

还包括一组用于有线连接所述节气门传感器和所述节气门信号显示器的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接节气门传感器的电压信号输出端和电压接头，实现电压信号的显示。

所述CAN总线上连接汽车仪表盘和示波器。示波器为显示器，可以显示汽车控制器发出的CAN报文通讯电频信号。汽车仪表盘接收汽车控制器广播的CAN报文通讯电频信号，将其转换提取出对应信息，并显示在表盘上，供学生查看。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型将环境工况、汽车传感器、汽车车载网络进行了动态结合，能模拟汽车各种工况，给学生提供了充分动手操作的空间，适合项目化教学。

附图说明

图1为本实用新型的一种连接示意图。

具体实施方式

为了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，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，汽车运行工况实训设备，包括实训台、汽车控制器1、与汽车控制器1连接的CAN总线2。本实用新型的汽车控制器1采用现有技术中通用的汽车控制器，在实际实施时，可以从汽车成品中拆出汽车用控制器，也可以购买现有的汽车用控制器。现有的汽车控制器1能将传感器输入的电信号转化、运算、处理，并编译成CAN报文通讯电频信号，通过CAN总线2广播到车载网络。也能接收车载网络上的CAN报文通讯电频信号，对应转化成电信号输出给其他执行器。

实训台上设有用于放置汽车冷却液的水槽3，水槽3的槽壁上设有电加热装置31，电加热装置包括用于调节电加热装置的加热开关311，加热开关311设置在水槽3外。电加热装置31的加热部件可以采用电热管，加热开关311采用调温旋钮开关，通过调温旋钮开关调节电热管的加热温度。本实用新型将汽车运行工况中的汽车冷却液温变情况通过上述改进后纳入学生实训中，能模拟制造环境工况。学生通过手动调节加热开关311来调节电加热装置31的加热情况，进而调节水槽3内汽车冷却液的温度，模拟汽车冷却液温变工况。水槽3内温度信号可控变化并被汽车冷却液温度传感器33接收，汽车冷却液温度传感器33的输出信号后续传递给汽车控制器1，汽车控制器1处理信号转化为CAN总线2报文并通讯交换，最后汽车执行器定量执行。

还包括用于检测水槽3内温度的数显温度计32，数显温度计32的显示部分设置在水槽3上方，数显温度计32的感应探头深入到水槽3内。水槽3内还设有汽车冷却液温度传感器33，汽车冷却液温度传感器33的电压信号输出端连接汽车控制器1。在调节水槽3内汽车冷却液的温度时，可以通过水槽3上方的数显温度计32的显示部分查看温度情况。本实用新型给学生提供了充分动手操作的空间，适合项目化教学，完成整个操作过程需要一定时间，从而使学生在实践中更深刻理解汽车控制***的原理。

汽车冷却液温度传感器33上设有检测电阻用的检测接头。还包括一用于显示电阻和电压信号的温度信号显示器34，温度信号显示器34上设有电阻接头、电压接头。还包括两组用于有线连接汽车冷却液温度传感器33和温度信号显示器34的信号线，信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接检测接头和电阻接头，通过信号线连接电压信号输出端和电压接头，实现信号的显示。本实用新型将汽车冷却液温度传感器33的电阻值变化和电压信号变化，通过手动连线测量的方式，增加学生的手动检测能力。

实训台上还设有风扇装置4，风扇装置4包括用于调节风扇装置4风量的风量旋钮41。还包括用于检测风扇装置4风量的数显风量计42，数显风量计42的显示部分设置在风量旋钮41的一侧，数显风量计42的感应探头设置在风扇装置4的出风口前方。风扇装置4的出风口前方还设有汽车进气流量传感器43，汽车进气流量传感器43的电压信号输出端连接汽车控制器1。本实用新型通过上述设计，将汽车运行工况中的汽车发动机进气状况进行模拟，学生通过手动调节风量旋钮41来调节风扇装置4的风量，进而模拟汽车发动机的进风量。风量信号可控变化被汽车进气流量传感器43接收，汽车进气流量传感器43的输出信号后续传递给汽车控制器1，汽车控制器1处理信号转化为CAN报文并通讯交换，最后汽车执行器定量执行。

还包括用于显示电压信号的流量信号显示器44，流量信号显示器44上设有电压接头。还包括组用于有线连接汽车进气流量传感器43和流量信号显示器44的信号线，信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接汽车进气流量传感器43的电压信号输出端和电压接头，实现电压信号的显示。本实用新型将汽车进气流量传感器43的电压信号变化，通过手动连线测量的方式，增加学生的手动检测能力。

还包括油门踏脚板5，油门踏脚板5的踏脚转轴上设有用于检测油门踏脚板5按压角度的角度传感器51，角度传感器51的电压信号输出端连接汽车控制器1。风扇装置4的出风口通过出风管道连接节气门6的电动阀门，电动阀门的信号控制端连接汽车控制器1。上述设计增设油门踏脚板5，通过踩踏油门踏脚板5，模拟驾驶员踩油门动作，角度传感器51将电压信号输出给汽车控制器1，汽车控制器1处理信号后将结果输出给节气门6，节气门6的电动阀门转动对应角度，调节节气门6经过的风量大小，实现模拟驾驶员行驶操作的执行工况。

还包括用于显示电压信号的角度信号显示器52，角度信号显示器52上设有两组电压接头。还包括两组用于有线连接的信号线，信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接角度传感器51的电压信号输出端和电压接头，实现电压信号的显示。通过另一组信号线连接汽车控制器1输出给电动阀门的输出端和另一组电压接头，实现节气门6收到信号的显示。

还包括用于检测电动阀门转动角度的节气门传感器61，节气门传感器61的电压信号输出端连接汽车控制器1。还包括用于显示电压信号的节气门信号显示器62，节气门信号显示器62上设有电压接头。还包括组用于有线连接节气门传感器61和节气门信号显示器62的信号线，信号线的两端设有连接接头。使用时，通过信号线连接节气门传感器61的电压信号输出端和电压接头，实现电压信号的显示。

CAN总线2上连接汽车仪表盘7和示波器8。示波器8为显示器，可以显示汽车控制器1发出的CAN报文通讯电频信号。汽车仪表盘7接收汽车控制器1广播的CAN报文通讯电频信号，将其转换提取出对应信息，并显示在表盘上，供学生查看。

实施方式1，汽车冷却液温变实训操作：

1）调节加热开关311，将水槽3中的水温加热至设定温度，温度值通过数显温度计32的显示部分可视。

2）汽车冷却液温度传感器33将水温值转化为电阻值的变化，进而转化为输出电压信号的变化。学生通过信号线将汽车冷却液温度传感器33和温度信号显示器34有线连接，手动测量汽车冷却液温度传感器33的电阻值和电压值，其电阻信号和电压信号通过温度信号显示器34可视。

3）汽车冷却液温度传感器33的电压信号输入给汽车控制器1，经汽车控制器1处理转换为CAN报文通讯电频信号广播到车载网络上。CAN报文通讯电频信号的电频被示波器8接收，学生可通过调试使其显示。

4）汽车仪表盘7接收汽车控制器1广播的CAN报文信号，将其转换提取出温度信息，并将水槽3的水温值显示在汽车仪表盘7上。

实施方式2，汽车进气量实训操作：

1）调节风量旋钮41，设置风扇装置4的风量大小。风量大小通过数显风量计42的显示部分可视。

2）汽车进气流量传感器43测量单位时间的进气质量，并将其转化为电压信号输入给汽车控制器1，其信号通过流量信号显示器44可视。

3）汽车进气流量传感器43的电压信号输入给汽车控制器1，经汽车控制器1处理转换为CAN报文通讯电频信号广播到车载网络上。CAN报文通讯电频信号的电频被示波器8接收，学生可通过调试使其显示。

4）汽车仪表盘7接收汽车控制器1广播的CAN报文信号，将其转换提取出对应信息，并显示在汽车仪表盘7上。

实施方式3，汽车节气门实训操作：

1）调节油门踏脚板5，角度传感器51将对应角度大小的电压信号输入给汽车控制器1，并在角度信号显示器52中可视。汽车控制器1接收其信号并计算处理，结果信号输出给节气门6的电动阀门，并在角度信号显示器52中可视，节气门6的电动阀门收到信号后，转动对应角度。

2）节气门传感器61测量节气门6的电动阀门的转动角度，并将其转化为电压信号输入给汽车控制器1，气门传感器61的信号通过节气门信号显示器62可视。

3）角度传感器51、气门传感器61的电压信号分别输入给汽车控制器1，经汽车控制器1处理转换为CAN报文通讯电频信号广播到车载网络上。CAN报文通讯电频信号的电频被示波器8接收，学生可通过调试使其显示。

4）汽车仪表盘7接收汽车控制器1广播的CAN报文信号，将其转换提取出对应信息，并显示在汽车仪表盘7上。

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 (8)

1.汽车运行工况实训设备，包括实训台、汽车控制器、与所述汽车控制器连接的CAN总线，其特征在于，所述实训台上设有用于放置汽车冷却液的水槽，所述水槽的槽壁上设有电加热装置，所述电加热装置包括用于调节所述电加热装置的加热开关，所述加热开关设置在所述水槽外；

还包括一用于检测水槽内温度的数显温度计，所述数显温度计的显示部分设置在所述水槽上方，所述数显温度计的感应探头深入到所述水槽内；

所述水槽内还设有汽车冷却液温度传感器，所述汽车冷却液温度传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器。

2.根据权利要求1所述的汽车运行工况实训设备，其特征在于，所述汽车冷却液温度传感器上设有检测电阻用的检测接头；

还包括一用于显示电阻和电压信号的温度信号显示器，所述温度信号显示器上设有电阻接头、电压接头；

还包括两组用于有线连接所述汽车冷却液温度传感器和所述温度信号显示器的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。

3.根据权利要求1所述的汽车运行工况实训设备，其特征在于，所述实训台上还设有风扇装置，所述风扇装置包括用于调节所述风扇装置风量的风量旋钮；

还包括一用于检测风扇装置风量的数显风量计，所述数显风量计的显示部分设置在风量旋钮的一侧，所述数显风量计的感应探头设置在所述风扇装置的出风口前方；

所述风扇装置的出风口前方还设有汽车进气流量传感器，所述汽车进气流量传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器。

4.根据权利要求3所述的汽车运行工况实训设备，其特征在于，还包括一用于显示电压信号的流量信号显示器，所述流量信号显示器上设有电压接头；

还包括一组用于有线连接所述汽车进气流量传感器和所述流量信号显示器的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。

5.根据权利要求3所述的汽车运行工况实训设备，其特征在于，还包括一油门踏脚板，所述油门踏脚板的踏脚转轴上设有用于检测所述油门踏脚板按压角度的角度传感器，所述角度传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器；

所述风扇装置的出风口通过出风管道连接节气门的电动阀门，所述电动阀门的信号控制端连接所述汽车控制器。

6.根据权利要求5所述的汽车运行工况实训设备，其特征在于，还包括一用于显示电压信号的角度信号显示器，所述角度信号显示器上设有两组电压接头；

还包括两组用于有线连接的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。

7.根据权利要求5所述的汽车运行工况实训设备，其特征在于，还包括一用于检测所述电动阀门转动角度的节气门传感器，所述节气门传感器的电压信号输出端连接所述汽车控制器；

还包括一用于显示电压信号的节气门信号显示器，所述节气门信号显示器上设有电压接头；

还包括一组用于有线连接所述节气门传感器和所述节气门信号显示器的信号线，所述信号线的两端设有连接接头。

8.根据权利要求1所述的汽车运行工况实训设备，其特征在于，所述CAN总线上连接汽车仪表盘和示波器。