一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备

专利2025-04-01  10


本技术提供一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,属于智能网联汽车类教学实验设备。


背景技术:

1、随着技术进步,汽车工业飞速发展,汽车逐渐向电动化、智能化和网联化方向迈进,相关教学设备尚为缺乏且较为落后,无法契合当下无人驾驶和智能网联技术,同时实践台架成本高且巨大的问题,学生无法学习当今智能化汽车相关控制知识,使得学习效率低下,现有教学资源开发人员无法掌握教学需求,开发产品易于教学脱节,不便于相关教学实训的开展,本教学设备将汽车底盘相关系统等比例缩小,重新组合,搭建智能网联底盘教学实验面板,设置可插接部件,实现针对学习,以保证学生对汽车底盘控制和网络通信逻辑的完整化学习。


技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,将大型汽车操作实训台架简化为实物操作面板,保证其功能多样性和丰富性,集成面板可直接控制汽车的转向模拟、制动模拟和驱动模拟,通过可插接式插接件,实现油路气路的可视化控制及道路状况模拟与检测等功能。

2、本实用新型采用的技术方案是:一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,包括方向盘、方向盘转角传感器、显示屏、制动踏板、加速踏板、选档装置、转向模拟装置、驱动模拟装置、空气悬架集成模块、测量孔、可插接模块、主控制芯片、供电装置、电源开关;方向盘、制动踏板、加速踏板和选档装置设置在一侧,方向盘下方设置方向盘转角传感器,面板中部设置驱动模拟装置、空气悬架集成模块、主控制芯片和供电装置,另一侧设置转向模拟装置,显示屏和测量孔分别位于方向盘左右两边最外侧,面板两边为可插接模块的插接口;装置各部分元器件与主控制芯片连接并受其控制,由供电装置进行供电。

3、进一步的,所述的转向模拟装置包括:转向电机、转向轮、转向驱动结构,转向电机通过转向驱动结构带动转向轮转动。

4、进一步的,所述的驱动模拟装置包括:驱动电机、传动轴、驱动轮、制动器、保护罩;驱动电机带动传动轴使得驱动轮转动,制动器设置在转向轮侧方进行制动,保护罩盖住驱动模拟装置其他结构。

5、进一步的,空气悬架集成模块包括:空气悬架气道、气囊、空气悬架储气罐、螺旋弹簧、空气悬架储气罐进排气口、空气悬架总成、悬架高度标尺;螺旋弹簧位于空气悬架总成上方,气囊设置在其内部,空气悬架气道两端分别连接空气悬架储气罐与气囊,空气悬架总成设置在空气悬架气道上,螺旋弹簧、空气悬架总成旁边竖直设立悬架高度标尺,螺旋弹簧上下两端均设置平板,上端的平板与悬架高度标尺固定,下板中间贯通,不与悬架高度标尺固定,空气悬架储气罐固定在面板另一侧,两侧分别连接两个空气悬架气道,空气悬架储气罐上设置有空气悬架储气罐进排气口,通过电磁阀开闭。

6、进一步的,所述的可插接模块为工作状态可视化面板,具体为:双离合自动变速器液压控制插接模块、无级变速器液压控制模块、空气悬架系统气压控制模块、制动系统液压控制模块,能显示对应部件的工作状态。

7、进一步的,所述双离合自动变速器液压控制插接模块包括:油泵、主油压调滑阀、离合器冷却滑阀、k1离合器压力控制电磁阀、换挡电磁阀、安全阀、k1离合器和换挡执行机构安全滑阀、k2离合器和换挡执行机构安全滑阀、k2离合器阀、多路转换阀、双离合控制芯片,各电磁阀受双离合控制芯片控制,双离合控制芯片与主控制芯片连接。

8、进一步的,所述的无级变速器液压控制模块包括:倒挡限制阀、换挡限制阀、手动阀、起步离合器压力控制阀、离合器减压阀、润滑阀、起步离合器后备阀、起步离合器、主动带轮控制阀、从动带轮控制阀、限制装置电磁阀、cvt主动带轮压力控制阀、cvt从动带轮压力控制阀、ph控制换挡阀、ph调节阀、无级变速器控制芯片;各电磁阀受无级变速器控制芯片控制,无级变速器控制芯片与主控制芯片连接。

9、进一步的,所述的空气悬架系统气压控制模块包括:排气阀、左前高度控制电磁阀、右前高度控制电磁阀、左后高度控制电磁阀、右后高度控制电磁阀和压缩机、悬架控制芯片。压缩机由直流电机简易模拟,各个电磁阀分别与悬架控制芯片相连接,悬架控制芯片与主控制芯片连接。

10、进一步的,所述制动系统液压控制模块包括:预压泵、行驶动态控制高压电磁阀、行驶动态控制电磁阀、回油泵、进液电磁阀、出液电磁阀。预压泵和回油泵均由直流电机简易模拟。各个电磁阀分别与制动控制芯片连接并受其控制,制动控制芯片与主控制芯片连接。

11、进一步的,所述的可插接模块为道路检测装置,道路检测装置由:挡板、滑轨、毫米波雷达和电控子单元组成,挡板固定安装在滑轨的一端,毫米波雷达安装在滑轨上,可以在滑轨上自由滑动。

12、进一步的,各传感器与控制单元之间通过lin总线连接,各控制单元之间通过can总线连接,实现各系统之间的网络通信。

13、进一步的,测量信号时,可直接用测量仪器测量对应接线柱的相关信号,也可先将导线连接测量孔与测量接线柱,再将测量仪器插入对应测量孔测量相关信号。

14、本实用新型的有益效果是:(1)、模块可插接,具有多种组合性,灵活方便;(2)、将复杂的汽车操作系统简便化,实现网联通信系统、液气压控制和电控过程可视化;(3)、相较于传统教学设备,体积小,面板结构简单,使用率高。



技术特征:

1.一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,其特征在于:包括方向盘(1)、方向盘转角传感器(2)、显示屏(3)、制动踏板(4)、加速踏板(5)、选档装置(6)、转向模拟装置(7)、驱动模拟装置(8)、空气悬架集成模块(9)、测量孔(10)、可插接模块、主控制芯片(11)、供电装置(12)、电源开关(13);方向盘(1)、制动踏板(4)、加速踏板(5)和选档装置(6)设置在一侧,方向盘下方设置方向盘转角传感器(2),面板中部设置驱动模拟装置(8)、空气悬架集成模块(9)、主控制芯片(11)和供电装置(12),另一侧设置转向模拟装置(7),显示屏(3)和测量孔(10)分别位于方向盘(1)左右两边最外侧,面板两边为可插接模块的插接口;装置各部分元器件与主控制芯片(11)连接并受其控制,由供电装置(12)进行供电。

2.根据权利要求1所述的一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,其特征在于:转向模拟装置(7)包括:转向电机(701)、转向轮(702)、转向驱动结构(703),转向电机(701)通过转向驱动结构(703)带动转向轮(702)转动。

3.根据权利要求1所述的一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,其特征在于:驱动模拟装置(8)包括:驱动电机(801)、传动轴(802)、驱动轮(803)、制动器(804)、保护罩(805);驱动电机(801)带动传动轴(802)使得驱动轮(803)转动,制动器(804)设置在驱动轮(803)侧方进行制动,保护罩(805)盖住驱动模拟装置(8)其他结构。

4.根据权利要求1所述的一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,其特征在于:空气悬架集成模块(9)包括:空气悬架气道(901)、气囊(902)、空气悬架储气罐(903)、螺旋弹簧(904)、空气悬架储气罐进排气口(905)、空气悬架总成(906)、悬架高度标尺(907);螺旋弹簧(904)位于空气悬架总成(906)上方,气囊(902)设置在其内部,空气悬架气道(901)两端分别连接空气悬架储气罐(903)与气囊(902),空气悬架总成(906)设置在空气悬架气道(901)上,螺旋弹簧(904)、空气悬架总成(906)旁边竖直设立悬架高度标尺(907),螺旋弹簧(904)上下两端均设置平板,上端的平板与悬架高度标尺(907)固定,下板中间贯通,不与悬架高度标尺(907)固定,空气悬架储气罐(903)固定在面板另一侧,两侧分别连接两个空气悬架气道(901),空气悬架储气罐(903)上设置有空气悬架储气罐进排气口(905),通过电磁阀开闭。

5.根据权利要求1所述的一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,其特征在于:所述的可插接模块为工作状态可视化面板,具体为:双离合自动变速器液压控制插接模块(14)、无级变速器液压控制模块(15)、空气悬架系统气压控制模块(16)、制动系统液压控制模块(17),能显示对应部件的工作状态。

6.根据权利要求1所述的一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,其特征在于:所述的可插接模块为道路检测装置(18),道路检测装置(18)由:挡板(1801)、滑轨(1802)、毫米波雷达(1803)和电控子单元(1804)组成,挡板(1801)固定安装在滑轨(1802)的一端,毫米波雷达(1803)安装在滑轨(1802)上,可以在滑轨(1802)上自由滑动。


技术总结
一种多功能可插接式汽车智能网联底盘模拟教学设备,属于智能网联汽车类教学实验设备技术领域。包括方向盘、方向盘转角传感器、显示屏、制动踏板、加速踏板、选档装置、转向模拟装置、驱动模拟装置、空气悬架集成模块、测量孔、可插接模块等装置,装置各部分元器件与主控制芯片连接并受其控制,由供电装置进行供电。本技术根据汽车控制逻辑重构实物面板,将其模块化,分为固定安装的常用模块和可替换的实现不同功能的插接模块,将复杂电控系统、抽象的通信系统和不直观的液气压控制系统可视化,从源头理解相关控制逻辑和工作过程,融入无人驾驶和高级驾驶辅助关键技术,降低知识的难度,保证学习的有趣度,提高设备的使用率。

技术研发人员:殷应琦,刘果,潘实呈,杨陈焯,吕子恒,杨普凌,毛磊,吴必伟,舒春元,赵紫鹏,王利民,杨丽,李全照,李岳航
受保护的技术使用者:昆明理工大学
技术研发日:20231115
技术公布日:2024/7/25
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