本发明涉及汽车电控元件的开发设计和教学实训领域，具体涉及一种汽车电控元件开发及在环测试系统和方法。
背景技术：
汽车内部的各类电控系统是由传感器、电脑、各种执行元件组成系统以完成局部自动化和半自动化的随机控制，这些系统的零部件统称为电控元件。车用电控元件的性能测试一般多是在专业试验台上对待测试的电器元件进行标准测试，测试其精度是否符合技术要求或者与原有的电器元件进行对比以提高原有的性能。电控元件的开发设计测试的周期长，费用高，在教学实训中学生难以有实践的机会。
如果设计开发一个虚实融合的汽车电器元件开发试验工作系统，使学生无需制作真实的传感器等电子元器件，而是使用仿真软件对汽车电控元件进行设计、开发并与教学台架相结合，在实物台架上进行在环测试与数据采集分析。这样既提高了汽车电控元件测试试验的科学性和经济性，又可以降低成本，并能够培养学生具备一定的开发设计能力。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种汽车电控元件开发及在环测试系统和方法，使用真实的汽车电控系统总成部件搭建环测试环境，可以根据需要，提高学生开发设计能力。
本发明的技术方案提供了一种汽车电控元件开发及在环测试系统和方法，包括：电气特性输出模块，数据采集分析模块，教学台架，环境数据采集服务器，以及服务器和客户端；所述教学台架分别与电气特性输出模块和环境数据采集服务器相连接，所述客户端安装有汽车电控元件3D模型软件，客户端通过电气特性输出模块将设计好的虚拟传感器接入教学台架，在真实的汽车电控系统实训台中进行测试，启动环境数据采集服务器，实时采集测试数据并转换为标准协议的格式，上传至服务器进行处理，所述数据采集分析模块预先安装在服务器内。
进一步的，所述汽车电控元件3D模型软件包括输入模块和控制模块用于对汽车虚拟电控元件的开发设计。
进一步的，所述教学台架可以是基于实训模拟器互联的汽车各总成实验台、自动变速器实训台、自动空调实训台、汽车车身电器实训台、汽车电子点火与燃油喷射实训台、教学整车和汽车车身网络实训台的一种。
进一步的，所述数据采集分析模块包括集团诊断模块、计算机屏幕测试模块、基于网络的汽车发动机综合分析仪自动测试与智能分析模块的一种或几种。
进一步的，所述实验装置还包括远程控制模块，可实时与所述教学台架实现通信、控制、测量等操作。
进一步的，汽车电控元件开发及在环测试系统的方法，包括以下步骤：
1）.在客户端使用3D模型软件开发设计虚拟汽车电控传感器；
2）.使用远程控制系统将教学台架上的真实传感器替换掉；
3）.通过电气特性输出模块将设计好的虚拟汽车电控传感器接入教学台架；
4）.运行教学台架和环境数据采集服务器进行在环测试，环境数据采集服务器将采集到的信号上传至服务器进一步分析检测。
进一步的，设计开发的虚拟汽车电控传感器包括传感器的尺寸、结构、传感的电气特性参数。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和效果：
1、使用虚实融合技术，将使用软件开发设计的虚拟电控元件导入由真实的汽车电控系统总成部件搭建的在环测试环境，并通过环境数据采集服务器进行数据采集分析，进一步检验所设计电器元件的合理性和有效性；这样既节约资源，节省时间，降低成本。
2、既为学生提供了一种汽车电控元件开发设计的平台，能够培养学生具备一定的开发设计能力，同时又可以进行电控元件的在环测试，提高了汽车电控元件测试试验的科学性和经济性，提高工作效率。
附图说明
图1为汽车电控元件开发及在环测试系统和方法结构示意图，其中：
1、服务器，2、客户端成，3、电气特性输出模块，4、教学台架，5、环境数据采集服务器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明：
一种汽车电控元件开发及在环测试系统和方法，包括：电气特性输出模块3，数据采集分析模块，教学台架4，环境数据采集服务器5，以及服务器1和客户端2；所述教学台架4分别与电气特性输出模块3和环境数据采集服务器相连接5，所述客户端2安装有汽车电控元件3D模型软件，客户端2通过电气特性输出模块3将设计好的虚拟传感器接入教学台架4，在真实的汽车电控系统实训台中进行测试，启动环境数据采集服务器5，实时采集测试数据并转换为标准协议的格式，上传至服务器1进行处理，所述数据采集分析模块预先安装在服务器5内。
进一步的，所述汽车电控元件3D模型软件包括输入模块和控制模块用于对汽车虚拟电控元件的开发设计。
进一步的，所述教学台架4可以是基于实训模拟器互联的汽车各总成实验台、自动变速器实训台、自动空调实训台、汽车车身电器实训台、汽车电子点火与燃油喷射实训台、教学整车和汽车车身网络实训台的一种。
进一步的，所述数据采集分析模块包括集团诊断模块、计算机屏幕测试模块、基于网络的汽车发动机综合分析仪自动测试与智能分析模块的一种或几种。
进一步的，所述实验装置还包括远程控制模块，可实时与所述教学台架4实现通信、控制、测量等操作。
进一步的，汽车电控元件开发及在环测试系统的方法，包括以下步骤：
1）.在客户端使用3D模型软件开发设计虚拟汽车电控传感器；
2）.使用远程控制系统将教学台架上的真实传感器替换掉；
3）.通过电气特性输出模块将设计好的虚拟汽车电控传感器接入教学台架；
4）.运行教学台架和环境数据采集服务器进行在环测试，环境数据采集服务器将采集到的信号上传至服务器进一步分析检测。
进一步的，设计开发的虚拟汽车电控传感器包括传感器的尺寸、结构、传感的电气特性参数。
使用教学台架搭建真实的汽车电控系统总成部件搭建在环测试环境，包括基于实训模拟器互联的各个汽车总成实验台，汽车复杂系统模拟训练虚实融合的协同工作装置，包括发动机、变速器、ABS、空调、SRS、和CAN总线等模块；学生使用仿真软件对传感器的外形及电气特性进行开发设计，包括结构，尺寸，电气参数和输入输出等特性，然后使用远程控制系统将硬件台架上的真实传感器替换掉，把设计好的虚拟传感器接入教学台架，使用真实的汽车电控系统总成部件搭建在环测试环境，进行在环测试，根据教学需要运行不同的教学试验台，开启环境数据采集服务器采集实验数据上传至服务器；服务器安装有数据采集分析系统，包括集团诊断软件、计算机屏幕测试系统、基于网络的汽车发动机综合分析仪自动测试与智能分析系统等分析系统，用于在线采集、比较、分析实验数据，检验并评估汽车电控元件设计开发的有效性、合理性。
本系统既为学生实训提供了一种虚实结合的开发设计平台，养学生具备一定的开发设计能力同时又可以作为电控元件的在环测试的实验装置，提高了汽车电控元件测试试验的科学性和经济性，节省时间，提高工作效率，降低实验成本。