一种油电混合动力驱动仿真系统实训台技术方案

本发明专利技术公开了一种油电混合动力驱动仿真系统实训台，属于汽车专业教学设备技术领域；提供一种混合动力、系统规模小可模拟全新操作面板的先进的混合动力系统实训台；包括发动机和操作面板，发动机的电器部分均通过线束与操作面板连接，操作面板包括发动机控制模块、HV系统控制模块、主继电器、油泵继电器、空气流量计、碳罐电磁阀、空燃比传感器、氧传感器、冷却液温度传感器、节气门信号传感器、冷却液储水泵继电器、节气门电机、正时阀、爆振传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、车身控制模块、电源鼓风机控制器、防盗控制模块、组合仪表显示单元、行程开关、换挡控制系统、动力传输控制单元；本发明专利技术主要应用在汽车教学模拟训练方面。

A Training Platform for Hybrid Electric and Oil Drive Simulation System

The invention discloses an oil-electric hybrid power drive simulation system training platform, which belongs to the technical field of teaching equipment for automobile specialty; provides an advanced hybrid power system training platform with hybrid power and small system scale, which can simulate a brand-new operation panel; including an engine and an operation panel, the electrical parts of the engine are connected with the operation panel through a wire harness, and the operation panel includes a start-up. Machine Control Module, HV System Control Module, Main Relay, Oil Pump Relay, Air Flow Meter, Carbon Tank Solenoid Valve, Air-fuel Ratio Sensor, Oxygen Sensor, Coolant Temperature Sensor, Throttle Signal Sensor, Coolant Water Storage Pump Relay, Throttle Motor, Timing Valve, Explosion Sensor, Crankshaft Position Sensor, Camshaft Position Sensor, Body Control Module The invention is mainly applied in automobile teaching simulation training.

【技术实现步骤摘要】
一种油电混合动力驱动仿真系统实训台
本专利技术涉及混合动力汽车教学模拟设备
，具体涉及一种油电混合动力驱动仿真系统实训台，具体来说提供一种结构简单、功能齐全的混合动力汽车驱动系统模拟教学平台。
技术介绍
随着汽车技术的发展，混合动力的汽车开始在世界舞台上亮相了，混合动力汽车凭借着低油耗、低排放的环保优势在汽车市场一枝独秀。丰田公司是最早批量生产混合动力汽车的公司之一，从1997年开始批量生产普锐斯品牌的混合动力汽车，到2009年已经成功发展了3代，世界销量已经达到200万辆以上，随着我国对环境保护的重视和提高，混合动力汽车在中国的普及也必将会随之逐步实现。车辆多了必然会产生这方面的维修需求，目前各类中职和高职学校均逐步开始开设类似的课程，但目前市面上均无类似的混合动力系统的教学设备提供，造成理论与实践脱节。目前，混合动力车的总成系统相较于传统的汽油或柴油系统，其燃油经济性高且对环境影响较小，因此将电力推动技术引入传统汽车的动力总成已经成为该领域的设计趋势。依据现行作法，仿真系统通过软件与硬件的联合调试，以达到混合动力车的性能测试的目的，但上述作法的软件设计容易受到硬件条件上的限制，而造成软件设计上的不便。此外，设计工程师不仅要针对混合动力总成来进行系统层面的设计，且必须同步开发系统的控制逻辑。再则，使用传统的手工代码以及实际环境测试混合动力车的性能时，其时间与空间成本将受到很大的挑战，且当外部环境处于不理想的状态下，例如噪音干扰等，一旦系统出现问题时将不易找出错误的原因。另外，行车控制单元(VehicleControlUnit，VCU)为混合动力车的主要控制单元，其烧录于内部的控制策略编码用来控制混合动力车进行运行或电源控制及充电的重要依据。一般，为取得最佳化的控制策略编码采用实车硬件结合软件等半仿真的平台进行测试，然而，若结合硬件测试必须由具备测试经验的人员来进行，且须有完善的实验条件以及足够的人力与物力来辅助，并且需要长时间地反复测试，因此相当缺乏效率且无法加速产品的研发，进而失去竞争的优势。中国专利局于2008年4月16日公告了一份公告号为201047996Y的专利，名称为：智能混合动力电动多功能教学实验车，主要包括有四个电动轮、车载计算机、CAN总线、车载计算机与CAN总线连接，电动轮设置有电动轮控制器，电动轮控制器与CAN总线连接，发动机与起动电机、发电机机械连接，发动机还依次与离合器、变速器、传动轴、主减速器、半轴机械连接，发动机控制器分别与发动机、起动电机、CAN总线连接。智能混合动力电动多功能教学实验车为实车，并通过具体结构展示出混合动力汽车的多种功能，但实车成本较高，且不能满足多数人同时操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、占地面积小、体积适中、功能齐全、模拟效果好的油电混合动力驱动仿真系统实训台，能够真实展示油电混合动力驱动仿真系统的组成结构，并可对常见故障进行模拟演示，还可模拟无线电能充电的电动汽车，进而提升学生的实践操作能力。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是设计一种油电混合动力驱动仿真系统实训台，所述实训台包括发动机和操作面板，发动机的电器部分均通过线束与操作面板连接，操作面板包括发动机控制模块分别与主继电器、油泵继电器、空气流量计、碳罐电磁阀、空燃比传感器、氧传感器、冷却液温度传感器、节气门信号传感器、冷却液储水泵继电器、节气门电机、正时阀、爆振传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、喷油器、点火模块连接，发动机控制模块还与HV系统控制模块连接，油泵继电器与油泵连接，冷却液储水泵继电器与冷却液储水泵连接，发动机控制模块及HV系统控制模块分别与电源控制系统连接，电源控制系统与电源开关连接，在电源控制系统内设置有能量转换控制器，能量转换控制器与无线电能拾取机构连接，无线电能拾取机构还与HV蓄电池连接，HV系统控制模块分别与加速传感器、变速杆位置传感器、断路传感器、P档开关、EV模式开关连接，HV蓄电池与HV系统主继电器连接，HV系统控制模块还通过变频器与电机连接，HV系统控制模块通过组合仪表显示单元与行程开关、车身控制模块连接，电源控制系统通过钥匙信号放大器与防盗控制模块连接，HV系统控制模块通过网关控制单元与认证系统和多功能显示器连接，电源鼓风机控制器与HV蓄电池连接，操作面板上还设置有换挡控制系统和动力传输控制单元。为了便于学员对油电混合动力汽车的实际操作，同时便于和观摩油电混合动力驱动系统工作原理，及故障产生的原因与排除方法，优选的技术方案是，所述发动机和操作面板均设置在实训台架上，多功能显示器设置在实训台架的上方。为了能够模拟油电混合汽车使用无线充电技术对程亮的充电过程，进一步优选的技术方案是，在所述实训台架的底部设有无线电能发射导轨，无线电能发射导轨通过初级电能变换器与电网连接。为了便于模拟车辆各种开关的操作要求，进一步优选的技术方案还有，所述车身控制模块包括倒车开关、刹车开关、雾灯开关、组合换向开关、灯光开关、反光镜旋钮和调节旋钮。为了便于模拟车辆各种开关的操作要求，进一步优选的技术方案还有，在所述倒车开关上分别连接有左倒车灯和右倒车灯，在所述刹车开关上分别连接有左刹车灯和右刹车灯，在所述雾灯开关上分别连接有前左雾灯、前右雾灯、后左雾灯和后右雾灯，在所述组合换向开关上分别连接有左尾灯、左尾灯、前转向灯和后转向灯，灯光开关通过灯光开关分别连接有左右远光灯、左右近光灯和左右大灯，反光镜旋钮分别为左反光镜旋钮和右有反光镜旋钮连接，调节旋钮为报警器报警音量旋钮。本专利技术的优点和有益效果在于：该油电混合动力驱动仿真系统实训台具有结构简单、占地面积小、体积适中、功能齐全、模拟效果好的，能够真实展示油电混合动力驱动仿真系统的组成结构，并可对常见故障进行模拟演示，还可模拟无线电能充电的电动汽车，进而提升学生的实践操作能力等特点。附图说明图1是本专利技术油电混合动力驱动仿真系统原理图图；图2是油电混合动力驱动仿真系统实训台的结构示意图；图3是是油电混合动力驱动仿真系统中车身控制模块的电气原理框图；图4是是油电混合动力驱动仿真系统实训台中的无线充电模块结构示意图。图中：1、发动机控制模块；2、HV系统控制模块；3、主继电器；4、油泵继电器；5、空气流量计；6、碳罐电磁阀；7、空燃比传感器；8、氧传感器；9、冷却液温度传感器；10、节气门信号传感器；11、冷却液储水泵继电器；12、节气门电机；13、正时阀；14、爆振传感器；15、曲轴位置传感器；16、凸轮轴位置传感器；17、油泵；18、冷却液储水泵；19、电源开关；20、电源控制系统；21、喷油器；22、点火模块；23、加速传感器；24、变速杆位置传感器；25、断路传感器；26、P档开关；27、HV蓄电池；28、HV系统主继电器；29、变频器；30、电机；31、钥匙信号放大器；32、EV模式开关；33、网关控制单元；34、数据链路连接器；35、认证系统；36、多功能显示器；37、车身控制模块；38、电源鼓风机控制器；39、防盗控制模块；40、组合仪表显示单元；41、行程开关；42、换挡控制系统；43、动力传输控制单元；44、能量转换控制器；45、无线电能拾取机构；46、实训台架；47、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油电混合动力驱动仿真系统实训台，所述实训台包括发动机和操作面板，发动机的电器部分均通过线束与操作面板连接，其特征在于：操作面板包括发动机控制模块(1)分别与主继电器(3)、油泵继电器(4)、空气流量计(5)、碳罐电磁阀(6)、空燃比传感器(7)、氧传感器(8)、冷却液温度传感器(9)、节气门信号传感器(10)、冷却液储水泵继电器(11)、节气门电机(12)、正时阀(13)、爆振传感器(14)、曲轴位置传感器(15)、凸轮轴位置传感器(16)、喷油器(21)、点火模块(22)连接，发动机控制模块(1)还与HV系统控制模块(2)连接，油泵继电器(4)与油泵(17)连接，冷却液储水泵继电器(11)与冷却液储水泵(18)连接，发动机控制模块(1)及HV系统控制模块(2)分别与电源控制系统(20)连接，电源控制系统(20)与电源开关(19)连接，在电源控制系统(20)内设置有能量转换控制器(44)，能量转换控制器(44)与无线电能拾取机构(45)连接，无线电能拾取机构(45)还与HV蓄电池(27)连接，HV系统控制模块(2)分别与加速传感器(23)、变速杆位置传感器(24)、断路传感器(25)、P档开关(26)、EV模式开关(32)连接，HV蓄电池(27)与HV系统主继电器(28)连接，HV系统控制模块(2)还通过变频器(29)与电机(30)连接，HV系统控制模块(2)通过组合仪表显示单元(40)与行程开关(41)、车身控制模块(37)连接，电源控制系统(20)通过钥匙信号放大器(31)与防盗控制模块(39)连接，HV系统控制模块(2)通过网关控制单元(33)与认证系统(35)和多功能显示器(36)连接，电源鼓风机控制器(38)与HV蓄电池(27)连接，操作面板上还设置有换挡控制系统(42)和动力传输控制单元(43)。...

【技术特征摘要】
1.一种油电混合动力驱动仿真系统实训台，所述实训台包括发动机和操作面板，发动机的电器部分均通过线束与操作面板连接，其特征在于：操作面板包括发动机控制模块(1)分别与主继电器(3)、油泵继电器(4)、空气流量计(5)、碳罐电磁阀(6)、空燃比传感器(7)、氧传感器(8)、冷却液温度传感器(9)、节气门信号传感器(10)、冷却液储水泵继电器(11)、节气门电机(12)、正时阀(13)、爆振传感器(14)、曲轴位置传感器(15)、凸轮轴位置传感器(16)、喷油器(21)、点火模块(22)连接，发动机控制模块(1)还与HV系统控制模块(2)连接，油泵继电器(4)与油泵(17)连接，冷却液储水泵继电器(11)与冷却液储水泵(18)连接，发动机控制模块(1)及HV系统控制模块(2)分别与电源控制系统(20)连接，电源控制系统(20)与电源开关(19)连接，在电源控制系统(20)内设置有能量转换控制器(44)，能量转换控制器(44)与无线电能拾取机构(45)连接，无线电能拾取机构(45)还与HV蓄电池(27)连接，HV系统控制模块(2)分别与加速传感器(23)、变速杆位置传感器(24)、断路传感器(25)、P档开关(26)、EV模式开关(32)连接，HV蓄电池(27)与HV系统主继电器(28)连接，HV系统控制模块(2)还通过变频器(29)与电机(30)连接，HV系统控制模块(2)通过组合仪表显示单元(40)与行程开关(41)、车身控制模块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹振峰，曹玲玲，
申请(专利权)人：中职北方智扬北京教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11