一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统的制作方法

1.本发明涉及汽车教学领域，具体涉及一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统。


背景技术：

2.随着汽车“电动化、智能化、网联化、共享化”新四化是未来汽车发展的趋势。以自动驾驶为背景来驱动智能化和网联化，同时与共享化和电动化一起带来了未来出行的一个革命，他们的目标都是——未来出行，未来出行最大的推动力就是自动驾驶。目前l1-l2级别的自动驾驶在技术上不是难题，l3-l5的推进实现成为了阻碍智能网联汽车技术发展的难题。目前，《智能汽车创新发展战略》中提到的任务之一是突破关键基础技术，即开展复杂系统体系架构、复杂环境感知、智能决策控制、人机交互及人机共驾、车路交互、网络安全等基础前瞻技术研发，重点突破新型电子电气架构、多源传感信息融合感知、新型智能终端、智能计算平台、车用无线通信网络、高精度时空基准服务和智能汽车基础地图、云控基础平台等共性交叉技术。
3.要实现技术的突破，人才培养是关键。目前，智能网联汽车人才需求缺口大，人才培养滞后，不能满足智能网联汽车发展的需要，因此需要先通过教育培养人才。为促进我国智能网联汽车产业与智能网联汽车相关专业的教育、教学健康发展，北京和绪科技有限公司携手业内课程研发专家与教育专家、学者共同探讨了智能网联汽车中的底盘线控技术。为了使高校智能汽车相关专业学生智能汽车行业从业人员能全面、系统的理解底盘线控系统的工作原理，掌握装配、调试、故障检修的方法。因此，一种简单易懂而又有技术含量的智能网联汽车底盘线控系统亟待研究。它推动我国智能网联汽车领域发展与职业人才培养，完善目前教学不足，对职业院校的教学展开与专业化体系的建设提供有力支持。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统，包括底盘线控总成、原理展示及在线检测台架，所述原理展示及在线检测台架包括底部柜体、设置于底部柜体内的工控机以及设置于底部柜体上部的展示板，所述展示板上设置与工控机连接的显示器、鼠标及键盘，所述工控机内置基于底盘线控总成教学软件模块，所述教学软件模块通过工控机的can卡与底盘线控总成的can1和can2接口连接进行数据通讯，所述底盘线控总成上内置故障模拟器。
5.进一步地，所述底盘线控总成包括车底盘、设置于车底盘上部的车架、座椅，所述车架内设置整车控制vcu以及受其控制的电机控制器、信号灯控制器、线控制动系统、线控驱动系统、线控转向系统、车轮总成、踏板总成、方向盘总成、信号灯总成，所述整车控制vcu接收教学软件模块传送的数据使底盘线控总成进行相应动作，并将底盘线控总成动作数据传送至工控机。
6.进一步地，所述线控制动系统包括制动控制单元、车轮总成上的车轮传感器、踏板
总成及其上的踏板行程传感器，所述制动控制单元接收车轮传感器、踏板行程传感器以及整车控制vcu发送的制动信号来控制车轮制动。
7.进一步地，所述线驱动系统包括车驱动电机，所述车驱动电机接收电机控制器发送的信号控制车驱动电机的转速与方向。
8.进一步地，所述线控转向系统包括方向盘总成、转向执行机构总成及转向控制单元，所述方向盘总成与转向执行机构总成连接控制转向机构总成的转动，所述转向机构总成通过转矩传感器、转向角传感器将测量到的转矩、转向角数据转换为电信号发送至转向控制单元，控制车转向电机实现转向。
9.进一步地，所述底盘线控总成底部设置数个抬升机构，使底盘线控总成实现上下升降。
10.进一步地，所述教学软件模块包括调试模块、教学视频展示模块、教学课件展示模块以及通信协议模块，所述通信协议模块与底盘线控总成之间制定通信协议内容，所述调试模块通过can通信获取底盘线控总成的动作数据，所述教学视频展示模块、教学课件展示模块展示于原理展示及在线检测台架的显示器上。
11.采用以上方案后，本发明具有如下优点：本发明将软件与硬件结合，可以让学生在学习理论知识的同时，进行实际的工作任务训练，在完成工作任务的过程中学习相关知识，加强感性认识，具有较强的针对性和可操作性；通过对底盘线控总成实际情况的模拟，可增强学生的参与感，完成优质、高效的任务学习。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
13.图1是本发明一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统的示意图。
14.图2是本发明一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统中底盘线控总成的示意图。
15.图3是本发明一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统中硬件连接示意图。
16.图4是本发明一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统中故障模拟器的示意图。
17.图5是本发明一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统中教学系统模块的界面示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
19.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
21.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
23.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
24.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.实施例
26.一种智能网联汽车底盘线控系统测试装调实训教学系统，包括底盘线控总成a、原理展示及在线检测台架b，原理展示及在线检测台架b包括底部柜体1、设置于底部柜体1内的工控机2以及设置于底部柜体1上部的展示板3，展示板3上设置与工控机2连接的显示器4、鼠标及键盘，本实施例中，底部柜体1可以设置多个抽屉或组合柜，便于收放教学过程中能够用到的工具，且便于将工控机2放置于底部柜体1内部，展示板3上的显示器4只占据展示板3的一部分，其余空白部分可以设置底盘线控总成a的结构图、线控电路图、部件图等，使实训教学内容更充分。
27.工控机2内置基于底盘线控总成a的教学软件模块5，教学软件模块5通过工控机2的can卡与底盘线控总成a的can1和can2接口连接进行数据通讯，使教学软件模块5既可接收底底盘线控总成a的can报文，进行数据分析，又可输入相应的can报文对底盘线控总成a进行相应系统的动作控制，实现软件与硬件的交互，本实施例中，教学软件模块5包括调试模块、教学视频展示模块、教学课件展示模块以及通信协议模块，通信协议模块与底盘线控总成之间制定通信协议内容，调试模块通过can通信获取底盘线控总成的动作数据，教学视频展示模块、教学课件展示模块展示于原理展示及在线检测台架的显示器上，其中，教学视频展示模块包括线控底盘整体介绍单元、线控底盘系统通讯介绍单元、线控驱动系统介绍单元、线控制动系统介绍单元、线控悬架系统介绍单元；教学课件展示模块包括线控底盘系统认知单元、线控驱动系统结构组合与工作原理单元、线控制动系统结构组合与工作原理
单元、线控转向系统结构组合与工作原理单元；调试软件包括线控系统调试单元、线控系统联合调试单元、can1通信单元、can2通信单元；教学视频以二维动画介绍底盘线控系统并在显示器上显示，教学课件以ppt形式讲解底盘线控系统的结构组成与工作原理并在显示器上显示。
28.底盘线控总成a包括车底盘6、设置于车底盘6上部的车架7、座椅8，车架7内设置整车控制(vcu)9以及受其控制的电机控制器(mcu)10、信号灯控制器11、线控制动系统(ebs)12、线控驱动系统13、线控转向系统(eps)14、车轮总成15、踏板总成16、方向盘总成17、信号灯总成(bcm)18，整车控制(vcu)9接收教学软件模块5传送的数据使底盘线控总成a进行相应动作，并将底盘线控总成a的动作数据传送至工控机2；另外，底盘线控总成a还具备常见汽车的基本零件，例如车载充电器obc、车dc/dc变换器，电池管理系统系统(bms)等。
29.线控制动系统12包括制动控制单元、车轮总成上的车轮传感器、踏板总成及其上的踏板行程传感器，制动控制单元接收车轮传感器、踏板行程传感器以及整车控制vcu发送的制动信号来控制车轮制动；线控驱动系统13包括车驱动电机，车驱动电机接收电机控制器发送的信号控制车驱动电机的转速与方向；线控转向系统14包括方向盘总成、转向执行机构总成及转向控制单元，方向盘总成与转向执行机构总成连接控制转向机构总成的转动，转向机构总成通过转矩传感器、转向角传感器将测量到的转矩、转向角数据转换为电信号发送至转向控制单元，控制车转向电机实现转向；底盘线控总成本身是一个结构简单、便于观看部件连接和便于拆装的总成。底盘线控总成自带升降功能，方便转向、制动、驱动系统的拆装。底盘线控总成a底部设置数个抬升机构19，使底盘线控总成a实现上下升降，方便学习底盘线控总成a的组成，并通过教学系统中各部分的教学视频、教学ppt内容，对底盘线控总成a进行实际的拆卸、安装学习。
30.底盘线控总成a经过加装故障模拟器，可模拟底盘线控系统常见的一些故障，例如：can通讯故障、电源故障、传感器故障等等，通过模拟故障可以形象的还原实车现象，使学者更容易理解，并且通过故障模拟可以达到考核内容，既有教又有考；本实施例中，故障模拟器通过带有安卓系统的平板电脑或手机上的蓝牙来控制故障模拟器的继电器故障板，进行故障点设置。
31.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。