CN106042932A - 一种混合动力汽车显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合动力汽车显示装置，属于混合动力车辆领域，其包括：显示处理单元，其用于接收电动机和发动机的实际功率、当前模式下的最大功率、蓄电装置的蓄电剩余量、向所述发动机供给的燃料剩余量，计算各模式功率输出占比并输出显示指令至显示单元；显示单元，其用于接收所述显示指令并将之显示在显示画面内，图示车辆被选择的行驶模式及该行驶模式下的车辆状态信息。本发明提供的一种混合动力汽车显示装置，能够确保在汽车混合驱动工作模下，驾驶员能第一时准确认知当前行车状态的信息，有助于迅速做出动力调整，提高车辆驾驶的安全性与舒适性。

Description

一种混合动力汽车显示装置

技术领域

本发明涉及混合动力车辆领域，特别是涉及一种混合动力汽车显示装置。

背景技术

从广义来说，混合动力车(PHEV)是通过高效地使用至少两种不同类型的动力源来驱动的车辆。在大多数情况下，该术语与通过发动机和电动机驱动的混合动力车相关，所述发动机诸如通过燃烧燃料(诸如汽油的化石燃料)而产生旋转力的内燃发动机，所述电动机使用电池的电力来产生旋转力。

这样的混合动力车在以电动车(EV)模式驱动时是指仅使用电动机(驱动电动机或牵引电动机)的动力的纯电动车模式。在作为辅助模式的混合电动车模式下，作为主动力源的发动机的旋转力和作为辅助动力源的驱动电动机的旋转力被用于驱动车辆。在能量回收模式下，通过制动或在驱动期间通过惯性产生的车辆的制动能量或惯性能量通过驱动电动机的发电而得到回收并用于对电池进行充电。在车辆启动期间或在低速行驶期间，车辆仅通过驱动电动机驱动。由于在初始启动期间发动机效率低于电动机效率，所以从燃料效率的观点来看，使用具有更高效率的驱动电动机来启动车辆。在启动车辆之后，发动机由混合启动发电机驱动以同时使用发动机动力和电动机动力。

现有混合动力显示信息的人机交互方案主要为从整车CAN总线上获取ECU状态显示信息，把车辆在自动驾驶过程中的显示信息至于中控显示器或组合仪表中，显示的内容仅局限于报警灯的提示和纯电动驱动的功率(瓦特表)加上发动机的转速表多重仪表显示来反映PHEV混合驱动所处的功率能量输出状态，仅适用于简单的单一项目驱动状态信息提示，无法实现对复杂的PEHV对能量回收、纯电驱动、纯油驱动、混动双驱的连贯与动态信息显示。容易对驾驶人产生信息获取的不全面导致驾驶安全意外情况的主观误判；且显示画面区域性分散不够直观，大量分类的状态仪表盘导致用户查看应接不暇，从而形成潜在驾驶安全隐患。现在的PHEV对混合动力功能的辅助显示动作机制过于简单，显示画面缺少直观生动的提示信息，使得本应及时告知用户做出驾驶调整的信息，由于不易理解导致车辆安全未做人为反应的安全隐患，用户无法第一时间适应并处理，在混合动力车辆开动后所处的功率能量输出与回收状态。

如何设计一种直观易懂的混合动力的辅助显示装置，确保用户特别是新用户在车辆混合动力驱动工作状态下能迅速理解并做出相应调整反应，对安全驾驶意义重大。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种混合动力汽车显示装置，能够确保在汽车混合驱动工作模下，驾驶员能第一时间准确认知当前行车状态的信息，有助于迅速做出动力调整，提高车辆驾驶的安全性与舒适性。

特别地，本发明提供一种混合动力汽车显示装置，在具有发动机及电动机作为行驶用的驱动力源的混合动力汽车中，多个行驶模式中的任一个行驶模式根据行驶功率自动被选择，所述混合动力汽车显示装置显示被选择的行驶模式和该行驶功率的大小，包括：

显示处理单元，其用于接收并处理车辆信息，并输出显示指令至显示单元；

显示单元，其用于接收所述显示指令并将之显示在显示画面内，图示车辆被选择的行驶模式及该行驶模式下的车辆状态信息。

进一步地，所述车辆信息包括车辆行驶模式、电动机和发动机的功率、车辆行驶模式下的功率、蓄电装置的蓄电量、向所述发动机供给的燃料量；所述显示处理单元计算车辆行驶模式下输出功率占比并输出显示指令。

进一步地，在所述显示画面内，显示第一图形和第二图形，所述第一图形和第二图形为同心圆形状；所述第二图形的圆周与所述多个行驶模式中的各个行驶模式对应地被划分区域。

进一步地，所述被划分区域采用对应的显示色显示，或者采用刻度指针显示。

进一步地，所述第一图形中显示燃料续航里程，所述燃料续航里程根据向所述发动机供给的燃料剩余量计算所述各个行驶模式下能够持续行驶的可行驶距离。

进一步地，所述第二图形中被划分区域包括蓄电装置的蓄电剩余量显示段、能量回收段、动力输出段，其中动力输出段包括电力驱动段、发动机驱动段和双驱模式驱动段。

进一步地，所述蓄电剩余量显示段用于显示所述蓄电装置的蓄电剩余量；所述能量回收段用于显示车辆在滑行或刹车时的能量功率回收比例关系值；所述动力输出段采用刻度显示。

进一步地，所述动力输出段采用的刻度为0-100，其中0-30段显示为电力驱动信息，30-100段显示为发动机驱动信息，0-100的延长段显示为双驱模式驱动信息。

进一步地，所述电力驱动信息按照纯电实际输出功率与纯电工况最大输出功率的比值进行显示；所述发动机驱动信息按照纯油实际输出功率与纯油工况最大输出功率的比值进行显示；所述双驱模式驱动信息按照双驱模式实际输出功率与双驱模式最大输出功率的比值进行显示。

进一步地，所述蓄电剩余量显示段通过连续变化的显示色带显示。

进一步地，所述显示装置中还包括OFF点和Ready点；所述OFF点为车辆IGN OFF状态和未启动时的表盘指针机械0位，所述Ready点为车辆IGN ON状态和怠速时的表盘指针电子0位。

本发明提供的一种混合动力汽车显示装置，是具备实时化、连贯性场景写实功能的PHEV混合动力辅助显示技术，能根据行车电脑ECU发送的CAN总线消息，直观的表达混合动力车辆在混动模式下的车辆驱动的状态和驱动功率变化的实时提示，确保了在汽车混合驱动工作模下，驾驶员能第一时准确认知当前行车状态的信息，有助于迅速做出动力调整，提高车辆驾驶的安全性与舒适性。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的一种混合动力汽车显示装置的显示单元的结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的一种混合动力汽车显示装置的显示结构示意图。如图1所示，本发明提供的一种混合动力汽车显示装置，在具有发动机及电动机作为行驶用的驱动力源的混合动力汽车中，多个行驶模式中的任一个行驶模式根据行驶功率自动被选择，所述混合动力汽车显示装置显示被选择的行驶模式和该行驶功率的大小，包括：显示处理单元(未在图中示出)和显示单元，其中显示处理单元其用于接收并处理车辆信息，并输出显示指令至显示单元；显示单元用于接收所述显示指令并将之显示在显示画面内，图示车辆被选择的行驶模式及该行驶模式下的车辆状态信息。所述车辆信息包括车辆行驶模式、电动机和发动机的功率、车辆行驶模式下的功率、蓄电装置的蓄电量、向所述发动机供给的燃料量；所述显示处理单元计算车辆行驶模式下输出功率占比并输出显示指令。

具体地，在所述显示画面内，显示第一图形6和第二图形7，所述第一图形6和第二图形7为同心圆形状；所述第二图形7的圆周与所述多个行驶模式中的各个行驶模式对应地被划分区域。所述被划分区域采用对应的显示色显示，或者采用刻度指针显示。

所述第一图形6中显示燃料续航里程，所述燃料续航里程根据向所述发动机供给的燃料剩余量计算所述各个行驶模式下能够持续行驶的可行驶距离。第一图形6中显示燃料续航里程的方式可以是文字说明，例如“油箱续航里程75km”，或者是通过填充的高亮区域占比的变化显示。所述第二图形7中被划分区域包括蓄电装置的蓄电剩余量显示段1、能量回收段2、动力输出段3，其中动力输出段3包括电力驱动段31、发动机驱动段32和双驱模式驱动段33。所述蓄电剩余量显示段1用于显示所述蓄电装置的蓄电剩余量；所述能量回收段2用于显示车辆在滑行或刹车时的能量功率回收比例关系值；所述动力输出段3用于显示车辆行驶时各模式下的动力输出信息，所述动力输出段3可以采用刻度显示。在一个具体的实施方式中，所述动力输出段采用的刻度为0-100，其中0-30段即电力驱动段31显示为电力驱动信息，30-100段即发动机驱动段32显示为发动机驱动信息，0-100的延长段即双驱模式驱动段33显示为双驱模式驱动信息。所述蓄电剩余量显示段1通过连续变化的显示色带显示，当然地，所述蓄电剩余量显示段1也可以是一定数量的条纹显示，以能够实现其直观清楚的表示出蓄电剩余量即可。

具体地，所述电力驱动信息按照纯电实际输出功率与纯电工况最大输出功率的比值进行显示；所述发动机驱动信息按照纯油实际输出功率与纯油工况最大输出功率的比值进行显示；所述双驱模式驱动信息按照双驱模式实际输出功率与双驱模式最大输出功率的比值进行显示。

进一步地，所述显示装置中还包括OFF点和Ready点；所述OFF点为车辆IGN OFF(关火)状态和未启动时的表盘指针机械0位，所述Ready点为车辆IGN ON(点火)状态和怠速时的表盘指针电子0位。具体地，所述OFF点可以是第一图形6下方的一个点，优选的所述OFF点为第一图形6下方正中的位置。所述Ready点为动力输出段3的起点位置。

在一个具体的实施方式中，能量回收段2为PHEV能量回收功率占比指示；电力驱动段31为EV驱动模式功率输出占比指示；发动机驱动段32为发动机驱动模式功率输出占比指示；双驱模式驱动段33为双驱模式功率输出占比指示。

在实际使用过程中，显示处理单元接收系统驱动功率状态，用于仪表功率表分段。显示处理单元设置为0x0:无驱动功率；0x1:纯电行驶；0x2:纯油行驶；0x3:双驱行驶；0x4:能量回收减速行驶。显示处理单元分别计算(纯电驱动，纯油驱动，双驱行驶，能量回收)四种状态下实际驱动功率和当前模式下最大驱动功率的百分比。IGN ON和无驱动功率输出时，为0x0状态，驱动功率百分比值为0。将能量回收范围设定为0-150％(负号仅表明方向)，其余状态为0-100％。所述显示装置再去整体拟合功率表的百分比范围。驱动与回收功率比值范围定义：

0x0～0x95：能量回收功率百分比，

0x96：无驱动能量输出，

0x97～0xFA：驱动能量的功率百分比。

在能量回收段2，用于指示PHEV车型在滑行或刹车时的能量功率回收比例关系值CAN信号及定义。指示显示时可以是文字加刻度显示，例如：Charge(绿色)+白色刻度部分。其动作和指示条件为：

A)charge：车辆行驶过程中，一般回馈量情况(比如正常行驶制动或滑行回馈等)，

B)白色刻度：车辆行驶过程中，非一般回馈量情况(比如急刹车等)，

C)CAN信号要求：0x4:Regen Drive；或者0x0～0x95，

D)仪表根据ECU输出的回收状态与百分比值信号，驱动指针在能量回馈区段指示能量回收的效率。

具体地，VCU在确认能量回收效率比值中的发送定义：

A)一般工况最大回馈功率(charge绿色最大位置)，

B)整车最大回馈功率(白色最大刻度位置)，

能量回馈功率比值(回收效率)。

单位：％

最小值：0

绿色刻度最大值：-100％

白色部分最大值：-150％

信号偏移量为-150

更具体地，在能量回收段2显示时，绿色部分指针显示：按实际回馈量与一般工况最大回馈功率的比值进行显示；白色刻度部分显示：按实际回馈量与整车最大回馈功率的比值进行显示；若实际回馈量超出整车最大回馈功率，则指针只显示在白色最大部分。

在电力驱动段31时，显示PHEV车型在纯电行驶下能量输出比例关系值CAN信号及定义。其指示可以是用绿色部分显示。按纯电实际输出功率与纯电工况最大输出功率的比值进行显示；若纯电实际输出功率达到甚至超出纯电工况最大输出功率，则由ECU判断后切换进入纯油驱动模式，驱动状态0x2。ECU发送纯电输出功率值比值0～100％和判断纯电驱动模式状态。其动作和指示条件为：

A)CAN信号要求运行状态0x1，

纯电驱动比值范围：0到100％；0x97～0xFA；

B)仪表根据ECU的纯电驱动输出功率的百分比值信号，驱动指针在纯电驱动区段指示纯电能量输出的效率。

VCU在确认纯电驱动效率比值中的发送定义：

A)纯电工况最大输出功率(绿色最大位置)。

B)实际纯电输出功率。

纯电驱动下的输出功率比值。

单位：％

最小值：0

绿色刻度最大值：100％

信号偏移量为-150

在发动机驱动段32，显示PHEV车型在纯油行驶下能量输出比例关系值CAN信号及定义。指示为30-100刻度范围。具体地，30-100部分指针显示，按纯油实际输出功率与纯油工况最大输出功率的比值进行显示；若纯油实际输出功率达到甚至超出纯油工况最大输出功率，则由ECU判断后切换进入双驱动模式，驱动状态0x3。ECU发送纯油输出功率值比值0～100和判断纯油驱动模式状态。其动作与指示条件：

A)CAN信号要求状态0x2；

纯油驱动比值范围0到100％；0x97～0xFA。

B)仪表根据ECU的纯油驱动输出功率的百分比值信号，驱动指针在纯油驱动区段指示纯油能量输出的效率。

ECU在确认纯油驱动效率比值中的发送定义：

A)纯油工况最大输出功率(100％刻度最大位置)；

B)实际纯油输出功率；

纯油驱动下的输出功率比值。

单位：％

最小值：0

黄色刻度最大值：100％

信号偏移量为-150。

双驱模式驱动段33，显示PHEV车型在boost双驱工况行驶下能量输出比例关系值CAN信号及定义。可选用黄色部分显示。按双驱模式实际输出功率与双驱模式工况最大输出功率的比值进行显示；若双驱模式实际输出功率达到甚至超出双驱模式工况最大输出功率，则比值输出维持在100％，指针显示维持在MAX刻度。动作与指示条件：

A)CAN信号要求运行状态0x3；

双驱输出功率比值范围0到100％；0x97～0xFA。

B)仪表根据ECU的双驱模式驱动输出功率的百分比值信号，驱动指针在双驱模式驱动区段指示双驱时能量输出的效率。

双驱模式双驱效率比值策略定义：

A)双驱工况最大的能量叠加输出功率(MAX黄色最大位置)。

B)实际双驱模式双驱计算出来的驱动功率：

Boost时的实际输出功率比值。

单位：％

最小值：0

MAX刻度最大值：100％

信号偏移量为-150。

例如，电机实际输出扭矩：50；电机输出最大扭矩:100；发动机实际输出扭矩:100；发动机输出最大扭矩:200；则在双驱模式下的比值＝(50+100/100+200)*100％＝50％；发送0x8，仪表减偏移量-150后即为50％，指针应显示在双驱模式刻度的中间位置。

本发明提供的一种混合动力汽车显示装置，是具备实时化、连贯性场景写实功能的PHEV混合动力辅助显示技术，能根据行车电脑ECU发送的CAN总线消息，直观的表达混合动力车辆在混动模式下的车辆驱动的状态和驱动功率变化的实时提示，确保了在汽车混合驱动工作模下，驾驶员能第一时准确认知当前行车状态的信息，有助于迅速做出动力调整，提高车辆驾驶的安全性与舒适性。

本发明提供的一种混合动力汽车显示装置，其直观性和可操作性更高，更生动形象，有利于新车用户直接上手操控及使用，可确保用户尤其是新用户在车辆混合动力驱动工作状态下，能迅速理解并做出相应调整反应。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车显示装置，用于具有混合驱动动力源的混合动力汽车中，其特征在于，包括：

显示处理单元，其用于接收并处理车辆信息，并输出显示指令至显示单元；

显示单元，其用于接收所述显示指令并将之显示在显示画面内，图示车辆被选择的行驶模式及该行驶模式下的车辆状态信息。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述车辆信息包括车辆行驶模式、电动机和发动机的功率、车辆行驶模式下的功率、蓄电装置的蓄电量、向所述发动机供给的燃料量；所述显示处理单元计算车辆行驶模式下输出功率占比并输出显示指令。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，在所述显示画面内，显示第一图形和第二图形，所述第一图形和第二图形为同心圆形状；所述第二图形的圆周与所述多个行驶模式中的各个行驶模式对应地被划分区域。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述被划分区域采用对应的显示色显示，或者采用刻度指针显示。

5.根据权利要求3或4所述的显示装置，其特征在于，所述第一图形中显示燃料续航里程，所述燃料续航里程根据向所述发动机供给的燃料剩余量计算所述各个行驶模式下能够持续行驶的可行驶距离。

6.根据权利要求3或4所述的显示装置，其特征在于，所述第二图形中被划分区域包括蓄电装置的蓄电剩余量显示段、能量回收段、动力输出段，其中动力输出段包括电力驱动段、发动机驱动段和双驱模式驱动段，可选地，所述蓄电剩余量显示段用于显示所述蓄电装置的蓄电剩余量；所述能量回收段用于显示车辆在滑行或刹车时的能量功率回收比例关系值；所述动力输出段采用刻度显示。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述动力输出段采用的刻度为0-100，其中0-30段显示为电力驱动信息，30-100段显示为发动机驱动信息，0-100的延长段显示为双驱模式驱动信息。

8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述电力驱动信息按照纯电实际输出功率与纯电工况最大输出功率的比值进行显示；所述发动机驱动信息按照纯油实际输出功率与纯油工况最大输出功率的比值进行显示；所述双驱模式驱动信息按照双驱模式实际输出功率与双驱模式最大输出功率的比值进行显示。

9.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述蓄电剩余量显示段通过连续变化的显示色带显示。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置中还包括OFF点和Ready点；所述OFF点为车辆IGN OFF状态和未启动时的表盘指针机械0位，所述Ready点为车辆IGN ON状态和怠速时的表盘指针电子0位。