基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置的製作方法

2023-05-18 22:01:06

專利名稱：基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型所屬技術領域為交通運輸——汽車運用與服務工程——職業教育技 術。它是一種基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置，尤其是能夠與其 他類型汽車總成實訓臺和學生測試終端互聯，並與嵌入的大客車中央空調系統專用教 學軟體形成軟硬體交互、虛實融合的教學實訓裝置。
背景技術：
隨著汽車工業的飛速發展以及人們物質生活水平的提高，大型客運乘坐車輛都安 裝了中央空調系統，特別是一些跨省營運的高速幹線大巴車、以及城市新型公交車還 採用了帶電控單元(ECU)的自動控制中央空調系統，使空調系統的檢修與故障排除 具有較高的技術含量與工作難度。另一方面，大型客運乘坐車輛體積大、份量重，車 載中央空調系統按設計要求鋪設安裝在整個車體內部，不能直接從外觀了解中央空調 系統的結構組成與工作原理，故障檢修與系統維護保養時，需要拆卸許多外部零部件 才能進行，因此在實車上開展專業技能訓練很不方便。第三，在汽車職業教育教學培 訓中，需要一種針對汽車大客車空調系統的結構特點與典型故障，能夠隨時設置並清 除故障的裝置，用於職業技能考核與技術等級評定。
汽車是一個複雜系統，由多種機電混合的總成裝置構成，如發動機、自動變速器、 ABS等，如果各種實訓裝置是單一設置的，就很難實現專業教學的連貫性、延續性與 教學資源的共享。
虛擬實境技術(Virtual Reality),又稱靈境技術，是把現實環境編制到計算機 中去產生逼真的"虛擬環境"，從而使得用戶在視覺上產生一種沉浸於虛擬環境的感 覺。但是純粹的虛擬實境技術又無法滿足象汽車大客車中央空調這樣複雜系統的模擬 訓練。學習者不但需要良好的"沉浸感"，還要有良好的"手感"，通過觸力覺、視覺 和聽覺，實現理論與實踐的統一，培養造就一大批針對汽車大客車中央空調系統既有 深厚的基礎理論知識，又有嫻熟的實際動手能力的高素質人才。
實用新型內容
為了解決上述問題，本實用新型提供一種基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調 系統實訓裝置，其特徵是把汽車大客車中央空調實物總成部件的空調壓縮機、儲液 器、乾燥瓶、截止閥安裝在臺架上，把冷凝器、蒸發器、出風口安裝在活動箱體上， 使用原車管路和電氣線路連接，活動箱體通過轉軸與減速機、雙向電動機連接，臺架 上裝有一臺三相電動機，通過皮帶連接空調壓縮機，臺架底部裝有四個帶自鎖裝置的 萬向腳輪；臺架側面裝有控制箱，控制箱內分別裝有控制面板和故障設置面板，把汽
車點火開關、空調控制器、壓力表安裝在控制面板，把12個故障設置按鈕安裝在故 障設置面板，與大客車中央空調系統電器線束電連接；控制箱上還裝有數據接口和網 絡接口，使用數據線通過數據接口與遠程控制臺、學生測試終端連接，使用網線通過 網絡接口與其他汽車總成實訓臺連接。該實訓裝置不僅能夠直觀地開展汽車大客車中 央空調系統結構組成、工作原理教學訓練，還能設置並清除大客車中央空調系統典型 故障，開展故障診斷與系統檢修的實際操作練習，通過數據接口連接學生測試終端組， 使更多的人參與到學習中來；可通過遠程控制臺與其他汽車總成實訓臺互聯，構成汽
車複雜系統模擬訓練實訓模擬器的網際網路，也可接入校園網絡實現教學資源的共享； 將大客車中央空調系統教學軟體和相關教學資源嵌入計算機系統，實現軟硬體交互、
虛實融合的大客車中央空調系統協同工作的教學與實訓裝置。
其解決技術問題的技術方案是把散布在大客車上的中央空調實物部件與實車分 離，單獨製作一個開放式的臺架，將這些實物部件按實車位置縮減比例安裝在臺架上 構成大客車中央空調系統實訓臺，使用一臺功率合適的交流電動機代替汽車發動機驅
動壓縮機運轉，使整個中央空調系統能按實車工況工作。製作一個箱體安裝在臺架頂 端，把中央空調冷凝器、散熱器以及風機組安裝在箱體內與空調控制單元電連接，把 六個以上的出風口安裝在箱體下部，用風管與風機組連接，箱體使用兩個軸承座固定 在臺架頂部，軸承一端安裝一臺雙向小型電動機和減速機。製作一個控制箱安裝在臺 架側面，控制箱內各安裝一塊實訓臺控制面板和故障設置面板，在故障設置面板上安 裝故障設置按鈕，與大客車中央空調系統電路電連接。在控制箱內安裝汽車遠程通訊 與控制單元、網絡接口、數據通訊接口。
通過上述設計，本實用新型的有益效果在於將散布在大客車不同位置的中央空 調系統實物總成部件集中安裝在一 個臺架上，可以直觀地了解大客車中央空調系統的 全貌結構組成、工作原理；使用電動機驅動壓縮機工作，噪音小、能耗低、無汙染；可以使用故障設置按鈕手動、或使用計算機遠程自動設置和清除大客車中央空調系統 十二個不同類型的典型故障，從外觀可以看到不同的故障現象；把遠程控制軟體、大 客車中央空調系統故障診斷軟體、波形分析軟體、多媒體動畫教學軟體和其他相關數 字教學資源打包裝入計算機，構成軟硬體交互、虛實融合的協同工作系統；網絡接口 可通過遠程控制臺上的計算機與其他汽車總成實訓臺互聯，也可接入校園網，實現教 學資源的共享；數據通訊接口可連接數十個學生測試終端組成的模擬工位，建立大客 車中央空調系統在一定物理空間支持多人自有參與，包括觸力覺、視覺、聽覺交互作 用的，具有臨場體驗感的虛實融合集成教學環境與實訓裝置。


圖1是大客車中央空調系統實訓裝置結構示意圖。 圖2是控制箱的內部結構正視示意圖。 圖3是活動箱體的工作示意圖。
圖4是大客車中央空調系統實訓裝置與遠程控制臺及校園網絡的連接示意圖。 圖5是大客車中央空調系統實訓裝置與學生測試終端組連接示意圖。
圖中，l.空調壓縮機；2.傳動皮帶；3.冷凝器與散熱風扇；4.蒸發器與鼓風機； 5.空調電控單元；6.儲液器；7.乾燥瓶；8.截止閥；9.出風口； 10.防護罩；ll.臺架； 12.軸承座；13.活動箱體；14.雙向電動機；15.減速機；16.交流電動機；17.萬向腳 輪；18.控制箱；19.網絡接口； 20.數據接口； 21.汽車遠程通訊與控制單元；22.故 障設置設置面板；23.故障設置按鈕；24.汽車點火開關；25.雙向電動機轉向控制開
關；26.遠程控制臺；27.其他汽車總成實訓臺；28.校園網絡；29.學生測試終端；30.
網線；31.數據線；32.軟體包。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。
圖1是大客車中央空調系統實訓裝置結構示意圖。在圖1中，設計製作一個臺架
11，將散布在大客車上的中央空調系統實物總成部件，包括壓縮機l、傳動皮帶2、 儲液器6、乾燥瓶7、截止閥8安裝在臺架11上，設計製作一個活動箱體13安裝在 臺架11的頂端，使用軸承座12支撐轉軸，在轉軸的一端連接減速機15、雙向電動 機14，在活動箱體13上安裝冷凝器與散熱風扇3、蒸發器與鼓風機4、出風口9，把交流電動機16安裝在臺架11上，使用傳動皮帶2連接空調壓縮機1，設計製作一個 控制箱18安裝在臺架11的側面，把空調電控單元5、網絡接口 19、數據接口 20安 裝在控制箱18內，使用原車電器線束、管路及接頭連接中央空調系統實物總成部件， 在臺架11的底部裝有四個帶自鎖裝置的萬向腳輪17，以便把臺架11移動到需要的 教學位置。
圖2是控制箱的內部結構正視示意圖。控制箱18分為兩塊， 一塊裝有故障設置 面板22、數據接口 19，在面板上裝有十二個故障設置按鈕23與大客車中央空調系統 原車電器線束電連接，另一邊裝有空調電控單元5、汽車遠程通訊與控制單元22、汽 車點火開關24與大客車中央空調系統原車電器線束電連接，雙向電動機轉向控制開 關25與雙向電動機14電連接，汽車遠程通訊與控制單元22還與數據接口 19、網絡 接口 20電連接。
通過圖l、圖2的設計和連接，起動汽車點火開關24，交流電動機16運轉並帶 動空調壓縮機l工作，使用空調電控單元5按要求設定溫度、風量與風向，整個大客 車中央空調系統如同在實車上一樣工作，使用十二個故障設置按鈕23，可以手動設 置十二個不同類型的空調系統典型故障。
在圖3中，是活動箱體的工作示意圖。在活動箱體13的轉軸一端安裝減速機15、 雙向電動機14，與位於控制箱18的雙向電動機轉向控制開關25電連接，起動雙向 電動機轉向控制開關25，活動箱體13可以左右各旋轉90度，以便讓學生清楚地看 到處於臺架11頂端的冷凝器與散熱風扇3、蒸發器與鼓風機4、出風口 9的形狀、位 置關係、連接關係以及實際運行的工作情況，箱體13的旋轉可以在中央空調系統的 工作中進行。
在圖4中，是大客車中央空調系統實訓裝置與遠程控制臺及校園網絡的連接示意 圖。使用數據線31把遠程控制臺26連至大客車中央空調實訓裝置臺架11側面的控 制箱18下端的數據接口 20，使用網線30連接其他汽車總成實訓臺27、校園網絡28， 把遠程控制軟體、三維結構組成動畫、平面工作原理動畫和其他教學資源等教學軟體 打包構成軟體包32裝入遠程控制臺26上的計算機，使用計算機滑鼠可以遠程控制汽 車遠程通訊與控制單元21，實現起動汽車點火開關24、遠程設置十二個故障。連接 校園網絡28，把大客車中央空調實訓裝置的運行數據傳送到校園網資源共享，使用 校園網絡28上的任意一個節點也可遠程控制大客車中央空調實訓裝置運行。使用遠 程控制臺26可控制其他汽車總成實訓臺以大客車中央空調系統實訓裝置的方式工作。上述操作亦可在校園網絡28的任何一個節點進行。
在圖5中，是大客車中央空調系統實訓裝置與學生測試終端組連接示意圖。在學 生測試終端29上也裝有數據接口20，使用數據線31接入遠程控制臺26，就可以使 用汽車萬用表、汽車示波器遠程在學生測試終端29上測試大客車中央空調系統相關 電參數數據，學生測試終端29接入遠程控制臺26的數量可根據教學需要和參與實訓 的學生人數任意增減。
權利要求1.一種基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置，包括臺架(11)、活動箱體(13)、遠程控制臺(26)、學生測試終端(29)，其特徵是把空調壓縮機(1)、儲液器(6)、乾燥瓶(7)、截止閥(8)安裝在臺架上，把冷凝器(3)、蒸發器(4)、出風口(9)安裝在活動箱體(13)上，使用原車管路和電氣線路連接，活動箱體(13)通過轉軸與減速機(15)、雙向電動機連接(14)相連，臺架上裝有一臺交流電動機(16)，通過傳動皮帶(2)連接空調壓縮機(1)，臺架底部裝有四個帶自鎖裝置的萬向腳輪(17)。
2. 根據權利要求1所述的基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置，其特徵是臺架(11)的側面裝有控制箱(18)，控制箱內分別裝有控制面板和故障設置面板(22)，把汽車點火開關(24)、空調電控單元(5)、雙向電動機轉向控 制開關(25)安裝在控制面板，把十二個故障設置按鈕(23)安裝在故障設置面 板(22)，與大客車中央空調系統電器線束電連接。
3. 根據權利要求2所述的基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置，其 特徵是控制箱(18)上還裝有數據接口 (20)和網絡接口 (19)，使用數據線(31) 通過數據接口 (20)與遠程控制臺(26)、學生測試終端連接(29)網絡連接，使 用網線(30)通過網絡接口 (19)與其他汽車總成實訓臺(27)和校園網絡(28) 連接。
4. 根據權利要求1所述的基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置，其 特徵是在活動箱體(13)的轉軸一端安裝減速機(15)、雙向電動機(14)，與 位於控制箱(18)的雙向電動機轉向控制開關(25)電連接。
專利摘要一種基於實訓模擬器互聯的大客車中央空調系統實訓裝置，包括臺架、活動箱體、控制箱、遠程控制臺、學生測試終端，其特徵是把大客車中央空調系統實物總成部件安裝在臺架和活動箱體上，使用原車管路和電氣線路連接，臺架上裝有一臺交流電動機，通過傳動皮帶連接空調壓縮機，並通過遠程控制臺與校園網絡、其他汽車總成實訓臺、學生測試終端互聯，與裝入計算機的軟體包共同構成可自由接入、軟硬體交互、虛實融合的汽車整車聯網教學裝置。
文檔編號G09B19/00GK201413582SQ20082014510
公開日2010年2月24日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者江 吳, 徵 王, 董富順 申請人:天津市優耐特汽車電控技術服務有限公司