丰田普锐混合动力系统虚拟仿真教学软件

丰田普锐斯混合动力系统虚拟仿真软件

概述：该软件适用于高、中等职业院校的新能源汽车混合动力系统实训。为职业院校解决了学员实训机会少，教学互动不足、学员技能水平难以提高等重要难题，该软件不仅能够满足常规实践教学的需求，也能实现常规实践教学难以完成的教学功能，该软件可以提供可靠、安全和经济的训练科目，能够让学员在虚拟仿真环境中开展实训，提高实践能力及实践教学效果，这样的环境使得学员如入真实的环境，实现对丰田普锐斯混合动力系统各个单元控制操作，能够达到相同的实训结果。

▲1、混合动力系统实体结构原理仿真功能：

仿真教学也称为模拟教学，仿真教学不仅仅是一种新的教学方法，也是一种将理论与实践相结合的新教学手段，更是未来智能化教育的基础，就是用计算机来模拟真实混合动力系统现象，学员模拟扮演某一角色进行技能训练的一种教学方法。仿真教学能在很大程度上弥补客观条件的不足，为学员提供近似真实的训练环境，提高学员职业技能。混合动力系统模型是用几何相似或物理类比方法建立的，它可以描述系统的内部特性，也可以描述实训所必需的环境条件。通过实体仿真手段可完整的模拟出整车混合动力系统的发动机、变速驱动桥、逆变器、动力电池组、车轮等模拟真实工作情况还原真实混合动力系统的工作过程。该功能可以减轻教员的负担。学员们主观能动性的提高，就意味着教员可以腾出手来做更多的教学工作，或进行有针对性的指导工作。传统教学中，一个教员往往要面对几十位学生，无法跟踪每个学生的全过程。该软件正好弥补此不足，同时，增强学员的自信心和成就感。通过仿真训练，学员们充分了解自己所学的知识，应用领域，应用前景等，将理论与实践相结合，增强了对技术的认识，从而激发敬业精神。而传统教学中，学员们掌握了一大堆知识，却不知道如何应用，往往会对本有一种挫败感，丧失从事工作的积极性，该软件也扭转了此局面。

（1）可对发动机两大机构----曲柄连杆机构（包括曲轴、连杆、活塞）、配气机构（包括进气门、排气门、气门弹簧、凸轮轴、可变气门正时系统等）及相应组件模拟真实运转情况还原真实发动机工作过程，四冲程工作原理教学包括（进气模拟、压缩工况的模拟、做功工况的模拟、排气工况的模拟，火花塞点火的模拟）。
    （2）可对变速器系统的MG1电机、MG2电机、壳体、行星齿轮机构、减速机构模拟真实工作情况还原真实变速器的工作过程。
    （3）能量转换过程----真实还原实车从起步、低速、中速、超速、停车、倒车等各工况中发动机机械能与变速器驱动桥MG1电机、MG2电机之间的能量转换过程。

2、3D虚拟现实仿真系统：

运用3D虚拟现实仿真技术，创造非常逼真的专为实训而设置的环境，满足学员多种科目训练的需要，以丰田普瑞斯原装发动机与变速器为原型测绘，利用的实时渲染引擎与物理引擎，逼真展现现实物理教学模型，直观展现混合动力系统发动机结构原理、变速器结构、动力系统的能量转换过程。逻辑关系科学严谨，无冗余元素。渲染满足可读性和真实性，给予用户真实体验感觉。虚拟现实3D仿真系统符合院校丰田普锐斯混合动力系统教学大纲，对其进行子系统学习。能量转换过程----真实还原实车从起步、低速、中速、超速、停车、倒车等各工况中发动机机械能与变速器驱动桥MG1电机、MG2电机之间的能量转换过程。

3、人机交互操作功能：

强调以人为中心的交互方式，具有便捷、人性化的操作方式，注重人和计算机以人和人的自然交流的方式进行无障碍的交互，可任意控制虚拟现实3D仿真系统中虚拟摄像机，对整车混合动力系统的发动机、变速驱动桥、逆变器、动力电池组、车轮等总成及局部任意视角的控制，实现整车混合动力系统的发动机、变速驱动桥、逆变器、动力电池组、车轮等总成及局部观察物体局部、拉近、围绕物体旋转，缩小、放大360°精度旋转运行自如，便于学员对整车混合动力系统的发动机、变速驱动桥、逆变器、动力电池组、车轮等总成及局部外观学的认知与观察实训。

▲4、理实一体化强化辅助教学功能：

在功能界面，设置实训实践资源库功能，辅助教员做好实训工作，支持实训资源在线编辑，兼容文档、视频、动画等格式，便于实训课堂中维修手册、工作页、实训指导、学员笔记、实训录播、课件、微课程等存放，随时可以调用相关实训资源，实现理论与实践的科学紧密配合。