CN206363658U - 一种混合动力总成仿真培训装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种混合动力总成仿真培训装置，包括混合动力总成、模式切换按钮组、切换开关、油门踏板、制动踏板、显示屏、控制器和多条灯带；所述灯带缠绕在混合动力总成的部件上，当切换开关关闭时，控制器根据与模式切换按钮组相连的输入端的信号不同，控制混合动力总成上的灯带显示不同状态，从而使混合动力总成的工作原理直观地显示出来；当切换开关打开时，控制器还能根据油门踏板和制动踏板的动作控制混合动力总成上的灯带显示不同状态，从而能够使学生亲身体验真实汽车的工作状态。本实用新型提供的混合动力总成仿真培训装置既能用于理论教学，还能用于实际体验培训。

Description

一种混合动力总成仿真培训装置

技术领域

本实用新型涉及汽车教学技术领域，尤其涉及一种混合动力总成仿真培训装置。

背景技术

现有的汽车教学一般通过教材或挂图方式进行教学，或者采用多媒体制作动画进行教学，但达不到预期的教学效果，学生在进行实际操作时，汽车的原理还是停留在教材上，不能直观地了解动力总成的工作原理，更加无法亲身体验到自己的操作，对汽车工作状态的影响，因此，亟需一种既能够提供教学又能够让学生体验的混合动力总成仿真培训装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种混合动力总成仿真培训装置，以解决现有技术中教学过程中，无法直观体现动力总成的工作原理，且无法让学生亲身体验操作对汽车工作状态影响的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种混合动力总成仿真培训装置，包括：

混合动力总成、模式切换按钮组、切换开关、油门踏板、制动踏板、显示屏、控制器和多条灯带；

所述混合动力总成中的每个部件上均缠绕有所述灯带；

所述控制器的第一输入端与所述切换开关相连，所述控制器的输出端与多条所述灯带相连；

所述控制器的第二输入端与所述模式切换按钮组相连、第三输入端与所述油门踏板相连、第四输入端与所述制动踏板相连、第五输入端与所述显示器相连；

当所述切换开关关闭时，所述控制器用于根据所述模式切换按钮组的选择控制所述混合动力总成中对应部件上的灯带的运行状态进行理论演示；当所述切换开关打开时，所述控制器用于根据所述油门踏板、制动踏板的动作控制所述混合动力总成中对应部件上的灯带的运行状态以及显示屏上的显示内容。

优选地，所述混合动力总成为并联式混合动力总成。

优选地，所述模式切换按钮组包括：纯电动模式按钮、纯发动机模式按钮、并联驱动模式按钮和能量回收模式按钮。

优选地，所述混合动力总成至少包括以下部件：发动机、离合器、驱动电机、变速箱、动力电池、高压配电箱和交直流转换器。

优选地，还包括：功能按钮组；

所述功能按钮组与所述控制器的第六输入端相连；

当所述切换开关关闭时，所述控制器用于根据所述功能按钮组的选择控制所述混合动力总成对应部件上的灯带的运行状态。

优选地，所述功能按钮组包括：空调开关按钮、启动关闭开关按钮、驻车发电按钮和解除电制动按钮。

优选地，所述灯带为LED灯带。

经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的混合动力总成仿真培训装置，包括混合动力总成、模式切换按钮组、切换开关、油门踏板、制动踏板、显示屏、控制器和多条灯带；所述灯带缠绕在混合动力总成的部件上，当切换开关关闭时，控制器根据与模式切换按钮组相连的输入端的信号不同，控制混合动力总成上的灯带显示不同状态，从而使混合动力总成的工作原理直观地显示出来；当切换开关打开时，控制器还能根据油门踏板和制动踏板的动作控制混合动力总成上的灯带显示不同状态，从而能够使学生亲身体验真实汽车的工作状态。本实用新型提供的混合动力总成仿真培训装置既能用于理论教学，还能用于实际体验培训。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种混合动力总成仿真培训装置结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种混合动力总成仿真培训装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种混合动力总成仿真培训装置，如图1所示，包括：混合动力总成1、模式切换按钮组3、切换开关8、油门踏板4、制动踏板5、显示屏6、控制器2和多条灯带7；混合动力总成1中的每个部件上均缠绕有一条灯带7；控制器2的第一输入端与切换开关8相连，控制器2的输出端与多条灯带7相连；控制器2的第二输入端与模式切换按钮组3相连、第三输入端与油门踏板4相连、第四输入端与制动踏板5相连、第五输入端与显示器6相连；当切换开关8关闭时，控制器2用于根据模式切换按钮组3的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态进行理论演示；当切换开关8打开时，控制器2用于根据油门踏板4、制动踏板5的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态以及显示屏6上的显示内容，用于实现真实体验控制。

其中，动力总成指的是车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列零部件组件。灯带是指把灯珠制作成柔性的带状的产品。本实施例中优选的，所述灯带为LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)灯带，即把LED组装在带状的FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性线路板)或PCB(Printed Circuit Board。印制电路板)上。

本实施例中将LED灯带在动力总成各关键部件上缠绕一周，用控制器控制每一条LED灯带的点亮顺序及其显示效果。本实施例中通过控制器逐个点亮LED灯带的灯珠，实现转动显示效果，也可通过控制器控制LED灯珠点亮的速度，实现不同运转速度的显示效果，LED灯珠的控制与现有技术中高楼墙面上的控制相似，所属领域技术人员能够根据实际要求的显示效果进行设置，本实施例中对此不再进行详细说明。

需要说明的是，根据混合动力驱动的联结方式，混合动力总成主要分为以下三类：串联式混合动力总成、并联式混合动力总成和混联式混合动力总成，由于串联式混合动力总成在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用，且与并联式混合动力系统相比，混联式动力总成系统复杂，成本较高，因此，本实施例中可选地，所述混合动力总成为并联式混合动力总成，在本实用新型的其他实施例中所述混合动力总成还可以是串联式混合动力总成或混联式混合动力总成，串联式混合动力总成或混联式混合动力总成的仿真培训装置的连接结构与并联式混合动力总成的仿真培训装置连接结构相似，原理控制相似，本领域技术人员能够根据本申请公开内容，得到串联式混合动力总成或混联式混合动力总成的仿真培训装置。

为方便说明，本实施例中以并联式混合动力总成为例进行详细说明所述混合动力总成仿真培训装置的具体结构及工作原理。

并联式混合动力总成的部件包括：发动机、离合器、驱动电机、变速箱、动力电池、高压配电箱、DCAC(交直流转换器)等关键部件，DCAC用于控制电动助力转向泵等电动辅机。

并联式混合动力总成具有纯电动模式、纯发动机模式、并联驱动模式、能量回收模式等工作模式。纯电动模式下，离合器分开，电池的电能通过高压配电箱，一方面提供给驱动电机，通过变速箱驱动车桥，另一方面提供给DCAC以实现对电动辅机的控制；纯发动机模式下，离合器结合，发动机通过变速箱驱动车桥；并联驱动模式下，离合器结合，发动机和电机一起通过变速箱驱动车桥；能量回收模式下，驱动电机输出负扭矩，车轮带动车桥，经变速箱拖动驱动电机运转产生电能经高压配电箱为动力电池充电，电动辅机由动力电池提供能量进行工作。

本实施例中模式切换按钮组包括纯电动模式按钮、纯发动机模式按钮、并联驱动模式按钮、能量回收模式按钮等多个按钮，用于实现纯电动模式、纯发动机模式、并联驱动模式、能量回收模式等工作模式的相互切换，当某一工作模式按钮按下后，相应模式下工作的各关键部件上缠绕的LED灯带上的灯珠根据能量流动的方向依次点亮，相应部件上的LED灯带依次点亮后，所点亮的LED灯带以一定的频率进行闪烁，以表示此部件处于工作状态。当系统处于驱动状态下，灯带以红色进行显示，当动力总成处于能量回收时，灯带以绿色进行显示。每种模式下控制器控制LED灯带的显示相应模式下的能量流动，以便于学生能够直观观察。

本实施例还设置有真实的油门踏板、制动踏板和一个显示屏，显示屏用于显示车速信息，并联式混合动力总成可以根据车速、油门踏板深度、制动踏板深度自动进行模式切换。

以上配置用于从业人员和学生学习动力总成的各种工作模式。需要说明的是，本申请提供的混合动力总成仿真培训装置设置有切换开关，如图1所示，切换开关连接控制器2的第一输入端，切换开关的状态作为输入给控制器2，控制器2根据切换开关的状态，结合其他输入信号，自动决策灯带的显示效果。

当切换开关8关闭时，控制器2用于根据模式切换按钮组3的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态；即仿真培训装置通过模式切换按钮组控制进行演示。

当切换开关8打开时，控制器2用于根据油门踏板4、制动踏板5的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态以及显示屏6上的显示内容。仿真培训装置根据油门踏板、制动踏板和显示屏所显示的车速进行模式切换，以达到较为逼真的演示效果。

在切换开关8打开的情况下，当体验者踩下油门踏板时，显示屏显示车速根据油门深度进行增加，当车速满足条件后，动力总成工作模式可自动进行切换。并且，各驱动模式下相应工作部件上的LED灯带处于红色闪烁状态，闪烁频率随车速增加。当松开油门时且显示屏上有车速时，动力总成进行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED处于绿色闪烁状态，显示屏显示车速缓慢下降。当制动踏板踩下且显示屏上有车速时，动力总成进行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED处于绿色闪烁状态，LED闪烁频率随制动踏板深度增加而增加，显示屏显示车速下降速率随制动踏板深度增加而增加。

具体的：在车速低于25km/h时，踩油门后，整车以纯电动方式运行，即离合器分开，电机和变速箱参与驱动；在25km/h<车速<50km/h时，离合器结合，发动机与电机配合运行，使发动机燃油效率最高，当车速>50km/h时，发动机单独驱动。整个过程中，油门踩的越深，显示屏上显示的车速增加越快。整个过程中，踩下制动踏板，离合器分开，当车速＞8km/h时，通过变速箱和电机实现能量回收，制动踏板踩下越深，显示屏上显示的车速下降越快。所述自动切换就是协调变速箱、电机、离合器、发动机等的工作状态。

本实施例提供的混合动力总成仿真培训装置，通过采用模式切换按钮、油门踏板、制动踏板、显示屏、灯带等装置，实现动力总成功能的仿真演示，效果更加直观。且本实施例中的混合动力总成仿真培训装置无需对动力总成进行过多处理，成本较低。另外，利用控制器、油门踏板、制动踏板、显示屏和灯带实现动力总成各工作模式的仿真演示，利用切换开关,既可以通过模式切换按钮进行动力总成工作原理的展示，又可以连接真实的油门踏板和制动踏板，模拟实际运行工况进行工作原理仿真演示。因此，本实施例提供的混合动力总成仿真培训装置还可用于实际体验动力总成各项功能，便于学生及从业人员熟悉混合动力总成的原理及结构。

实施例二

本实施例提供一种混合动力总成仿真培训装置，如图2所示，包括：混合动力总成1、模式切换按钮组3、切换开关8、油门踏板4、制动踏板5、显示屏6、控制器2和多条灯带7；混合动力总成1中的每个部件上均缠绕有一条灯带7；控制器2的第一输入端与切换开关8相连，控制器2的输出端与多条灯带7相连；控制器2的第二输入端与模式切换按钮组3相连、第三输入端与油门踏板4相连、第四输入端与制动踏板5相连、第五输入端与显示器6相连；当切换开关8关闭时，控制器2用于根据模式切换按钮组3的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态进行理论演示；当切换开关8打开时，控制器2用于根据油门踏板4、制动踏板5的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态以及显示屏6上的显示内容，用于实现真实体验控制。

为方便说明，本实施例中以并联式混合动力总成为例进行详细说明所述混合动力总成仿真培训装置的具体结构及工作原理。

并联式混合动力总成的部件，如图2所示，包括：发动机11、离合器12、驱动电机14、变速箱13、动力电池、高压配电箱、DCAC(交直流转换器)等关键部件，DCAC用于控制电动助力转向泵等电动辅机。

并联式混合动力总成具有纯电动模式、纯发动机模式、并联驱动模式、能量回收模式等工作模式。纯电动模式下，离合器分开，电池的电能通过高压配电箱，一方面提供给驱动电机，通过变速箱驱动车桥，另一方面提供给DCAC以实现对电动辅机的控制；纯发动机模式下，离合器结合，发动机通过变速箱驱动车桥；并联驱动模式下，离合器结合，发动机和电机一起通过变速箱驱动车桥；能量回收模式下，驱动电机输出负扭矩，车轮带动车桥，经变速箱拖动驱动电机运转产生电能经高压配电箱为动力电池充电，电动辅机由动力电池提供能量进行工作。

本实施例中模式切换按钮组包括纯电动模式按钮、纯发动机模式按钮、并联驱动模式按钮、能量回收模式按钮等多个按钮，用于实现纯电动模式、纯发动机模式、并联驱动模式、能量回收模式等工作模式的相互切换。

与上一实施例不同的是，本实施例提供的混合动力总成仿真培训装置还包括功能按钮组9。动力总成为实现特定功能，一般配置有相应功能按钮，针对并联式混合动力总成，通常有：空调开关、START-STOP(启动关闭)开关、驻车发电按钮、解除电制动等功能按钮。即本实施例中所述功能按钮组包括：空调开关按钮、启动关闭开关按钮、驻车发电按钮和解除电制动按钮。

当空调按钮按下时，发动机带动空调压缩机运转，从而发动机就会处于不停机的模式，当空调开关未按下时，发动机根据工作模式需求进行相应工作；当START-STOP按钮按下时，发动机在各工作模式下均不会停机，当START-STOP按钮未按下时，发动机根据工作模式需求进行相应工作；当解除电制动按钮按下时，动力总成在能量回收模式下，不进行能量回收，当解除电制动按钮按下时，动力总成在能量回收模式下进行能量回收；当驻车发电按钮按下时，离合器结合，发动机带动驱动电机发电，经由高压配电箱为动力电池充电，当驻车发电按钮未按下时，动力总成按需求进行工作。

在切换开关8关闭的情况下，当某一工作模式按钮或功能按钮按下后，相应模式下工作的各关键部件上缠绕的LED灯带上的灯珠根据能量流动的方向依次点亮，相应部件上的LED灯带依次点亮后，所点亮的LED灯带以一定的频率进行闪烁，以表示此部件处于工作状态。当动力总成处于驱动状态下，灯带以红色进行显示，当系统处于能量回收时，灯带以绿色进行显示。每种模式下控制器控制LED灯带的显示相应模式下的能量流动，以便于学生能够直观观察。

本实施例还设置有真实的油门踏板、制动踏板和一个显示屏，显示屏用于显示车速信息，并联式混合动力总成可以根据车速、油门踏板深度、制动踏板深度自动进行模式切换。

以上配置用于从业人员和学生学习动力总成的各种工作模式。需要说明的是，本申请提供的混合动力总成仿真培训装置设置有切换开关，如图2所示，切换开关8连接控制器2的第一输入端；切换开关的状态作为输入给控制器2，控制器2根据切换开关的状态，结合其他输入信号，自动决策灯带的显示效果。

当切换开关8关闭时，控制器2用于根据模式切换按钮组3和功能按钮组9的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态；即仿真培训装置通过模式切换按钮组和功能按钮组控制进行演示。

当切换开关8打开时，控制器2用于根据油门踏板4、制动踏板5的动作控制混合动力总成1中的部件上的灯带7的运行状态以及显示屏6上的显示内容。仿真培训装置根据油门踏板、制动踏板和显示屏所显示的车速进行模式切换，以达到较为逼真的演示效果。

在切换开关8打开的情况下，当体验者踩下油门踏板时，显示屏显示车速根据油门深度进行增加，当车速满足条件后，动力总成工作模式可自动进行切换。并且，各驱动模式下相应工作部件上的LED灯带处于红色闪烁状态，闪烁频率随车速增加。当松开油门时且显示屏上有车速时，动力总成进行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED处于绿色闪烁状态，显示屏显示车速缓慢下降。当制动踏板踩下且显示屏上有车速时，动力总成进行回收能量，能量回收模式下工作部件上的LED处于绿色闪烁状态，LED闪烁频率随制动踏板深度增加而增加，显示屏显示车速下降速率随制动踏板深度增加而增加。

具体的：在车速低于25km/h时，踩油门后，整车以纯电动方式运行，即离合器分开，电机和变速箱参与驱动；在25km/h<车速<50km/h时，离合器结合，发动机与电机配合运行，使发动机燃油效率最高，当车速>50km/h时，发动机单独驱动。整个过程中，油门踩的越深，显示屏上显示的车速增加越快。整个过程中，踩下制动踏板，离合器分开，当车速＞8km/h时，通过变速箱和电机实现能量回收，制动踏板踩下越深，显示屏上显示的车速下降越快。所述自动切换就是协调变速箱、电机、离合器、发动机等的工作状态。

本实施例提供的混合动力总成仿真培训装置，通过采用模式切换按钮、油门踏板、制动踏板、显示屏、灯带等装置，实现动力总成功能的仿真演示，效果更加直观。且本实施例中的混合动力总成仿真培训装置无需对动力总成进行过多处理，成本较低。另外，利用控制器、油门踏板、制动踏板、显示屏和灯带实现动力总成各工作模式的仿真演示，利用切换开关,既可以通过模式切换按钮和功能按钮组进行动力总成工作原理的展示，又可以连接真实的油门踏板和制动踏板，模拟实际运行工况进行工作原理仿真演示。因此，本实施例提供的混合动力总成仿真培训装置还可用于实际体验动力总成各项功能，便于学生及从业人员熟悉混合动力总成的原理及结构。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种混合动力总成仿真培训装置，其特征在于，包括：

混合动力总成、模式切换按钮组、切换开关、油门踏板、制动踏板、显示屏、控制器和多条灯带；

所述混合动力总成中的每个部件上均缠绕有所述灯带；

所述控制器的第一输入端与所述切换开关相连，所述控制器的输出端与多条所述灯带相连；

所述控制器的第二输入端与所述模式切换按钮组相连、第三输入端与所述油门踏板相连、第四输入端与所述制动踏板相连、第五输入端与所述显示器相连；

当所述切换开关关闭时，所述控制器用于根据所述模式切换按钮组的选择控制所述混合动力总成中对应部件上的灯带的运行状态进行理论演示；当所述切换开关打开时，所述控制器用于根据所述油门踏板、制动踏板的动作控制所述混合动力总成中对应部件上的灯带的运行状态以及显示屏上的显示内容。

2.根据权利要求1所述的混合动力总成仿真培训装置，其特征在于，所述混合动力总成为并联式混合动力总成。

3.根据权利要求2所述的混合动力总成仿真培训装置，其特征在于，所述模式切换按钮组包括：纯电动模式按钮、纯发动机模式按钮、并联驱动模式按钮和能量回收模式按钮。

4.根据权利要求2所述的混合动力总成仿真培训装置，其特征在于，所述混合动力总成至少包括以下部件：发动机、离合器、驱动电机、变速箱、动力电池、高压配电箱和交直流转换器。

5.根据权利要求1所述的混合动力总成仿真培训装置，其特征在于，还包括：功能按钮组；

所述功能按钮组与所述控制器的第六输入端相连；

当所述切换开关关闭时，所述控制器用于根据所述功能按钮组的选择控制所述混合动力总成对应部件上的灯带的运行状态。

6.根据权利要求5所述的混合动力总成仿真培训装置，其特征在于，所述功能按钮组包括：空调开关按钮、启动关闭开关按钮、驻车发电按钮和解除电制动按钮。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的混合动力总成仿真培训装置，其特征在于，所述灯带为LED灯带。