一種混合動力總成仿真培訓裝置的制作方法

本實用新型涉及汽車教學技術領域，尤其涉及一種混合動力總成仿真培訓裝置。

背景技術：

現有的汽車教學一般通過教材或掛圖方式進行教學，或者采用多媒體制作動畫進行教學，但達不到預期的教學效果，學生在進行實際操作時，汽車的原理還是停留在教材上，不能直觀地了解動力總成的工作原理，更加無法親身體驗到自己的操作，對汽車工作狀態的影響，因此，亟需一種既能夠提供教學又能夠讓學生體驗的混合動力總成仿真培訓裝置。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種混合動力總成仿真培訓裝置，以解決現有技術中教學過程中，無法直觀體現動力總成的工作原理，且無法讓學生親身體驗操作對汽車工作狀態影響的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種混合動力總成仿真培訓裝置，包括：

混合動力總成、模式切換按鈕組、切換開關、油門踏板、制動踏板、顯示屏、控制器和多條燈帶；

所述混合動力總成中的每個部件上均纏繞有所述燈帶；

所述控制器的第一輸入端與所述切換開關相連，所述控制器的輸出端與多條所述燈帶相連；

所述控制器的第二輸入端與所述模式切換按鈕組相連、第三輸入端與所述油門踏板相連、第四輸入端與所述制動踏板相連、第五輸入端與所述顯示器相連；

當所述切換開關關閉時，所述控制器用于根據所述模式切換按鈕組的選擇控制所述混合動力總成中對應部件上的燈帶的運行狀態進行理論演示；當所述切換開關打開時，所述控制器用于根據所述油門踏板、制動踏板的動作控制所述混合動力總成中對應部件上的燈帶的運行狀態以及顯示屏上的顯示內容。

優選地，所述混合動力總成為并聯式混合動力總成。

優選地，所述模式切換按鈕組包括：純電動模式按鈕、純發動機模式按鈕、并聯驅動模式按鈕和能量回收模式按鈕。

優選地，所述混合動力總成至少包括以下部件：發動機、離合器、驅動電機、變速箱、動力電池、高壓配電箱和交直流轉換器。

優選地，還包括：功能按鈕組；

所述功能按鈕組與所述控制器的第六輸入端相連；

當所述切換開關關閉時，所述控制器用于根據所述功能按鈕組的選擇控制所述混合動力總成對應部件上的燈帶的運行狀態。

優選地，所述功能按鈕組包括：空調開關按鈕、啟動關閉開關按鈕、駐車發電按鈕和解除電制動按鈕。

優選地，所述燈帶為LED燈帶。

經由上述的技術方案可知，本實用新型提供的混合動力總成仿真培訓裝置，包括混合動力總成、模式切換按鈕組、切換開關、油門踏板、制動踏板、顯示屏、控制器和多條燈帶；所述燈帶纏繞在混合動力總成的部件上，當切換開關關閉時，控制器根據與模式切換按鈕組相連的輸入端的信號不同，控制混合動力總成上的燈帶顯示不同狀態，從而使混合動力總成的工作原理直觀地顯示出來；當切換開關打開時，控制器還能根據油門踏板和制動踏板的動作控制混合動力總成上的燈帶顯示不同狀態，從而能夠使學生親身體驗真實汽車的工作狀態。本實用新型提供的混合動力總成仿真培訓裝置既能用于理論教學，還能用于實際體驗培訓。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型提供的一種混合動力總成仿真培訓裝置結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的另一種混合動力總成仿真培訓裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例一

本實施例提供一種混合動力總成仿真培訓裝置，如圖1所示，包括：混合動力總成1、模式切換按鈕組3、切換開關8、油門踏板4、制動踏板5、顯示屏6、控制器2和多條燈帶7；混合動力總成1中的每個部件上均纏繞有一條燈帶7；控制器2的第一輸入端與切換開關8相連，控制器2的輸出端與多條燈帶7相連；控制器2的第二輸入端與模式切換按鈕組3相連、第三輸入端與油門踏板4相連、第四輸入端與制動踏板5相連、第五輸入端與顯示器6相連；當切換開關8關閉時，控制器2用于根據模式切換按鈕組3的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態進行理論演示；當切換開關8打開時，控制器2用于根據油門踏板4、制動踏板5的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態以及顯示屏6上的顯示內容，用于實現真實體驗控制。

其中，動力總成指的是車輛上產生動力，并將動力傳遞到路面的一系列零部件組件。燈帶是指把燈珠制作成柔性的帶狀的產品。本實施例中優選的，所述燈帶為LED(Light-Emitting Diode，發光二極管)燈帶，即把LED組裝在帶狀的FPC(Flexible Printed Circuit，柔性線路板)或PCB(Printed Circuit Board。印制電路板)上。

本實施例中將LED燈帶在動力總成各關鍵部件上纏繞一周，用控制器控制每一條LED燈帶的點亮順序及其顯示效果。本實施例中通過控制器逐個點亮LED燈帶的燈珠，實現轉動顯示效果，也可通過控制器控制LED燈珠點亮的速度，實現不同運轉速度的顯示效果，LED燈珠的控制與現有技術中高樓墻面上的控制相似，所屬領域技術人員能夠根據實際要求的顯示效果進行設置，本實施例中對此不再進行詳細說明。

需要說明的是，根據混合動力驅動的聯結方式，混合動力總成主要分為以下三類：串聯式混合動力總成、并聯式混合動力總成和混聯式混合動力總成，由于串聯式混合動力總成在城市公交上的應用比較多，轎車上很少使用，且與并聯式混合動力系統相比，混聯式動力總成系統復雜，成本較高，因此，本實施例中可選地，所述混合動力總成為并聯式混合動力總成，在本實用新型的其他實施例中所述混合動力總成還可以是串聯式混合動力總成或混聯式混合動力總成，串聯式混合動力總成或混聯式混合動力總成的仿真培訓裝置的連接結構與并聯式混合動力總成的仿真培訓裝置連接結構相似，原理控制相似，本領域技術人員能夠根據本申請公開內容，得到串聯式混合動力總成或混聯式混合動力總成的仿真培訓裝置。

為方便說明，本實施例中以并聯式混合動力總成為例進行詳細說明所述混合動力總成仿真培訓裝置的具體結構及工作原理。

并聯式混合動力總成的部件包括：發動機、離合器、驅動電機、變速箱、動力電池、高壓配電箱、DCAC(交直流轉換器)等關鍵部件，DCAC用于控制電動助力轉向泵等電動輔機。

并聯式混合動力總成具有純電動模式、純發動機模式、并聯驅動模式、能量回收模式等工作模式。純電動模式下，離合器分開，電池的電能通過高壓配電箱，一方面提供給驅動電機，通過變速箱驅動車橋，另一方面提供給DCAC以實現對電動輔機的控制；純發動機模式下，離合器結合，發動機通過變速箱驅動車橋；并聯驅動模式下，離合器結合，發動機和電機一起通過變速箱驅動車橋；能量回收模式下，驅動電機輸出負扭矩，車輪帶動車橋，經變速箱拖動驅動電機運轉產生電能經高壓配電箱為動力電池充電，電動輔機由動力電池提供能量進行工作。

本實施例中模式切換按鈕組包括純電動模式按鈕、純發動機模式按鈕、并聯驅動模式按鈕、能量回收模式按鈕等多個按鈕，用于實現純電動模式、純發動機模式、并聯驅動模式、能量回收模式等工作模式的相互切換，當某一工作模式按鈕按下后，相應模式下工作的各關鍵部件上纏繞的LED燈帶上的燈珠根據能量流動的方向依次點亮，相應部件上的LED燈帶依次點亮后，所點亮的LED燈帶以一定的頻率進行閃爍，以表示此部件處于工作狀態。當系統處于驅動狀態下，燈帶以紅色進行顯示，當動力總成處于能量回收時，燈帶以綠色進行顯示。每種模式下控制器控制LED燈帶的顯示相應模式下的能量流動，以便于學生能夠直觀觀察。

本實施例還設置有真實的油門踏板、制動踏板和一個顯示屏，顯示屏用于顯示車速信息，并聯式混合動力總成可以根據車速、油門踏板深度、制動踏板深度自動進行模式切換。

以上配置用于從業人員和學生學習動力總成的各種工作模式。需要說明的是，本申請提供的混合動力總成仿真培訓裝置設置有切換開關，如圖1所示，切換開關連接控制器2的第一輸入端，切換開關的狀態作為輸入給控制器2，控制器2根據切換開關的狀態，結合其他輸入信號，自動決策燈帶的顯示效果。

當切換開關8關閉時，控制器2用于根據模式切換按鈕組3的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態；即仿真培訓裝置通過模式切換按鈕組控制進行演示。

當切換開關8打開時，控制器2用于根據油門踏板4、制動踏板5的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態以及顯示屏6上的顯示內容。仿真培訓裝置根據油門踏板、制動踏板和顯示屏所顯示的車速進行模式切換，以達到較為逼真的演示效果。

在切換開關8打開的情況下，當體驗者踩下油門踏板時，顯示屏顯示車速根據油門深度進行增加，當車速滿足條件后，動力總成工作模式可自動進行切換。并且，各驅動模式下相應工作部件上的LED燈帶處于紅色閃爍狀態，閃爍頻率隨車速增加。當松開油門時且顯示屏上有車速時，動力總成進行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED處于綠色閃爍狀態，顯示屏顯示車速緩慢下降。當制動踏板踩下且顯示屏上有車速時，動力總成進行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED處于綠色閃爍狀態，LED閃爍頻率隨制動踏板深度增加而增加，顯示屏顯示車速下降速率隨制動踏板深度增加而增加。

具體的：在車速低于25km/h時，踩油門后，整車以純電動方式運行，即離合器分開，電機和變速箱參與驅動；在25km/h<車速<50km/h時，離合器結合，發動機與電機配合運行，使發動機燃油效率最高，當車速>50km/h時，發動機單獨驅動。整個過程中，油門踩的越深，顯示屏上顯示的車速增加越快。整個過程中，踩下制動踏板，離合器分開，當車速＞8km/h時，通過變速箱和電機實現能量回收，制動踏板踩下越深，顯示屏上顯示的車速下降越快。所述自動切換就是協調變速箱、電機、離合器、發動機等的工作狀態。

本實施例提供的混合動力總成仿真培訓裝置，通過采用模式切換按鈕、油門踏板、制動踏板、顯示屏、燈帶等裝置，實現動力總成功能的仿真演示，效果更加直觀。且本實施例中的混合動力總成仿真培訓裝置無需對動力總成進行過多處理，成本較低。另外，利用控制器、油門踏板、制動踏板、顯示屏和燈帶實現動力總成各工作模式的仿真演示，利用切換開關,既可以通過模式切換按鈕進行動力總成工作原理的展示，又可以連接真實的油門踏板和制動踏板，模擬實際運行工況進行工作原理仿真演示。因此，本實施例提供的混合動力總成仿真培訓裝置還可用于實際體驗動力總成各項功能，便于學生及從業人員熟悉混合動力總成的原理及結構。

實施例二

本實施例提供一種混合動力總成仿真培訓裝置，如圖2所示，包括：混合動力總成1、模式切換按鈕組3、切換開關8、油門踏板4、制動踏板5、顯示屏6、控制器2和多條燈帶7；混合動力總成1中的每個部件上均纏繞有一條燈帶7；控制器2的第一輸入端與切換開關8相連，控制器2的輸出端與多條燈帶7相連；控制器2的第二輸入端與模式切換按鈕組3相連、第三輸入端與油門踏板4相連、第四輸入端與制動踏板5相連、第五輸入端與顯示器6相連；當切換開關8關閉時，控制器2用于根據模式切換按鈕組3的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態進行理論演示；當切換開關8打開時，控制器2用于根據油門踏板4、制動踏板5的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態以及顯示屏6上的顯示內容，用于實現真實體驗控制。

為方便說明，本實施例中以并聯式混合動力總成為例進行詳細說明所述混合動力總成仿真培訓裝置的具體結構及工作原理。

并聯式混合動力總成的部件，如圖2所示，包括：發動機11、離合器12、驅動電機14、變速箱13、動力電池、高壓配電箱、DCAC(交直流轉換器)等關鍵部件，DCAC用于控制電動助力轉向泵等電動輔機。

并聯式混合動力總成具有純電動模式、純發動機模式、并聯驅動模式、能量回收模式等工作模式。純電動模式下，離合器分開，電池的電能通過高壓配電箱，一方面提供給驅動電機，通過變速箱驅動車橋，另一方面提供給DCAC以實現對電動輔機的控制；純發動機模式下，離合器結合，發動機通過變速箱驅動車橋；并聯驅動模式下，離合器結合，發動機和電機一起通過變速箱驅動車橋；能量回收模式下，驅動電機輸出負扭矩，車輪帶動車橋，經變速箱拖動驅動電機運轉產生電能經高壓配電箱為動力電池充電，電動輔機由動力電池提供能量進行工作。

本實施例中模式切換按鈕組包括純電動模式按鈕、純發動機模式按鈕、并聯驅動模式按鈕、能量回收模式按鈕等多個按鈕，用于實現純電動模式、純發動機模式、并聯驅動模式、能量回收模式等工作模式的相互切換。

與上一實施例不同的是，本實施例提供的混合動力總成仿真培訓裝置還包括功能按鈕組9。動力總成為實現特定功能，一般配置有相應功能按鈕，針對并聯式混合動力總成，通常有：空調開關、START-STOP(啟動關閉)開關、駐車發電按鈕、解除電制動等功能按鈕。即本實施例中所述功能按鈕組包括：空調開關按鈕、啟動關閉開關按鈕、駐車發電按鈕和解除電制動按鈕。

當空調按鈕按下時，發動機帶動空調壓縮機運轉，從而發動機就會處于不停機的模式，當空調開關未按下時，發動機根據工作模式需求進行相應工作；當START-STOP按鈕按下時，發動機在各工作模式下均不會停機，當START-STOP按鈕未按下時，發動機根據工作模式需求進行相應工作；當解除電制動按鈕按下時，動力總成在能量回收模式下，不進行能量回收，當解除電制動按鈕按下時，動力總成在能量回收模式下進行能量回收；當駐車發電按鈕按下時，離合器結合，發動機帶動驅動電機發電，經由高壓配電箱為動力電池充電，當駐車發電按鈕未按下時，動力總成按需求進行工作。

在切換開關8關閉的情況下，當某一工作模式按鈕或功能按鈕按下后，相應模式下工作的各關鍵部件上纏繞的LED燈帶上的燈珠根據能量流動的方向依次點亮，相應部件上的LED燈帶依次點亮后，所點亮的LED燈帶以一定的頻率進行閃爍，以表示此部件處于工作狀態。當動力總成處于驅動狀態下，燈帶以紅色進行顯示，當系統處于能量回收時，燈帶以綠色進行顯示。每種模式下控制器控制LED燈帶的顯示相應模式下的能量流動，以便于學生能夠直觀觀察。

本實施例還設置有真實的油門踏板、制動踏板和一個顯示屏，顯示屏用于顯示車速信息，并聯式混合動力總成可以根據車速、油門踏板深度、制動踏板深度自動進行模式切換。

以上配置用于從業人員和學生學習動力總成的各種工作模式。需要說明的是，本申請提供的混合動力總成仿真培訓裝置設置有切換開關，如圖2所示，切換開關8連接控制器2的第一輸入端；切換開關的狀態作為輸入給控制器2，控制器2根據切換開關的狀態，結合其他輸入信號，自動決策燈帶的顯示效果。

當切換開關8關閉時，控制器2用于根據模式切換按鈕組3和功能按鈕組9的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態；即仿真培訓裝置通過模式切換按鈕組和功能按鈕組控制進行演示。

當切換開關8打開時，控制器2用于根據油門踏板4、制動踏板5的動作控制混合動力總成1中的部件上的燈帶7的運行狀態以及顯示屏6上的顯示內容。仿真培訓裝置根據油門踏板、制動踏板和顯示屏所顯示的車速進行模式切換，以達到較為逼真的演示效果。

在切換開關8打開的情況下，當體驗者踩下油門踏板時，顯示屏顯示車速根據油門深度進行增加，當車速滿足條件后，動力總成工作模式可自動進行切換。并且，各驅動模式下相應工作部件上的LED燈帶處于紅色閃爍狀態，閃爍頻率隨車速增加。當松開油門時且顯示屏上有車速時，動力總成進行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED處于綠色閃爍狀態，顯示屏顯示車速緩慢下降。當制動踏板踩下且顯示屏上有車速時，動力總成進行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED處于綠色閃爍狀態，LED閃爍頻率隨制動踏板深度增加而增加，顯示屏顯示車速下降速率隨制動踏板深度增加而增加。

具體的：在車速低于25km/h時，踩油門后，整車以純電動方式運行，即離合器分開，電機和變速箱參與驅動；在25km/h<車速<50km/h時，離合器結合，發動機與電機配合運行，使發動機燃油效率最高，當車速>50km/h時，發動機單獨驅動。整個過程中，油門踩的越深，顯示屏上顯示的車速增加越快。整個過程中，踩下制動踏板，離合器分開，當車速＞8km/h時，通過變速箱和電機實現能量回收，制動踏板踩下越深，顯示屏上顯示的車速下降越快。所述自動切換就是協調變速箱、電機、離合器、發動機等的工作狀態。

本實施例提供的混合動力總成仿真培訓裝置，通過采用模式切換按鈕、油門踏板、制動踏板、顯示屏、燈帶等裝置，實現動力總成功能的仿真演示，效果更加直觀。且本實施例中的混合動力總成仿真培訓裝置無需對動力總成進行過多處理，成本較低。另外，利用控制器、油門踏板、制動踏板、顯示屏和燈帶實現動力總成各工作模式的仿真演示，利用切換開關,既可以通過模式切換按鈕和功能按鈕組進行動力總成工作原理的展示，又可以連接真實的油門踏板和制動踏板，模擬實際運行工況進行工作原理仿真演示。因此，本實施例提供的混合動力總成仿真培訓裝置還可用于實際體驗動力總成各項功能，便于學生及從業人員熟悉混合動力總成的原理及結構。

需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。