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KR101118377B1 - 차량 정보 디스플레이부 및 차량 정보 디스플레이 방법 - Google Patents

차량 정보 디스플레이부 및 차량 정보 디스플레이 방법 Download PDF

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KR101118377B1
KR101118377B1 KR1020067027502A KR20067027502A KR101118377B1 KR 101118377 B1 KR101118377 B1 KR 101118377B1 KR 1020067027502 A KR1020067027502 A KR 1020067027502A KR 20067027502 A KR20067027502 A KR 20067027502A KR 101118377 B1 KR101118377 B1 KR 101118377B1
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스티븐 쵸리안
에릭 섀퍼
리신 시투
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포드 모터 캄파니
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Abstract

하이브리드 전기 차량을 위한 차량 정보 디스플레이부(56)가 제공된다. 디스플레이부(56)는 엔진 아이콘(60), 모터 아이콘(62), 배터리 아이콘(64), 차량 구동 휠 아이콘(66)을 포함한다. 차량 운전자에게 차량의 작동 상태에 대한 정보를 제공해주기 위해, 다양한 아이콘 간의 동력 이동 표현부(68, 70, 72)가 사용되어 대응 차량의 구성 요소 간의 동력 이동의 방향 및 크기를 표시한다.
하이브리드, 전기 차량, 차량 정보 디스플레이부, 아이콘, 동력, 표현부

Description

차량 정보 디스플레이부 및 차량 정보 디스플레이 방법{INFORMATION DISPLAY AND METHOD OF DISPLAYING INFORMATION FOR A VEHICLE}
본 발명은 차량 정보 디스플레이부 및 차량 정보 디스플레이 방법에 관한 것이다.
하나의 내연 기관으로 동력을 얻는 종래의 차량에서는 다수의 공통적으로 사용되는 디스플레이부를 통해 차량 운전자에게 정보를 제공한다. 예를 들어, 속도계, 주행 기록계, 연료 레벨 게이지, 오일 레벨 표시기 및 엔진 온도 게이지가 아날로그 및/또는 디지털 형식으로 정보를 제공하는데 사용된다. 연료 전지 차량과 하이브리드 전기 차량(HEV) 등 종래의 차량과는 다른 차량이 점점 증가함에 따라, 종래의 차량과는 다른 이러한 차량에만 독특한 추가적인 정보를 차량 운전자에게 제공할 필요성이 커지고 있다.
엔진과 모터를 모두 갖는 차량은 이러한 토크 생성 장치들에 의해 동력을 얻는다. 또한, 전기 모터는 배터리나 커패시터 등의 에너지 저장 장치를 충전하기 위해 발전기 같은 역할을 할 수 있다. 일부 차량에서는 모터와 발전기가 조합되지만, 구동 모터와는 별도로 발전기가 제공될 수도 있다. 이러한 종류의 차량에서, 다양한 장치 사이와 차량 휠과의 동력의 이동에 대한 정보를 차량 운전자에게 제공 하는 것이 바람직하다. 이러한 정보는 차량의 작동에 중요하며, 차량의 운전자가 비 종래 차량의 작동을 잘 이해할 수 있다.
연료 전지 차량에 대한 이러한 디스플레이부를 제공하려는 시도가 2003년 7월 24일에 공개된 미국 특허 출원 공개 제20030137278호(콘도에게 허여)에 개시되어 있다. 상기 콘도의 출원에 기재된 표시 장치는 연료 전치 차량의 운전자에게 차량의 작동에 대한 정보를 제공해준다. 예를 들어, 커패시터미터기(capacitometer)는 커패시터의 잔류 용량과, 커패시터가 충전 중인지의 여부를 표시한다. 또한, 모터 출력 미터기는 모터로부터 동력 출력을 표시하며, 그 동력의 어떤 부분이 커패시터로부터 나오며, 어떤 부분이 연료 전지로부터 나오는지를 표시하는데 사용된다. 모터 출력 미터기는 모터가 커패시터를 충전할 때를 표시한다. 이러한 표시기들은 차량 운전자에게 정보를 제공하기 위해 선형 또는 아치형 패턴으로된 여러가지 칼라의 광을 사용한다.
상기 콘도의 출원에 기재된 표시 장치의 한가지 제한은 선형 또는 아치형 패턴으로 표시기 광을 사용하는 것은 콘텍스트 형식의 정보를 대체하지 못한다는 것이다. 즉, 콘도의 출원에 기재된 디스플레이 장치는 다양한 장치와 주고 받는 동력 이동의 표시를 용이하게 하는 차량의 도식적인 표시를 제공하지는 못한다. 이러한 도식적인 표현으로 인해서 차량 운전자는 어떤 장치에서 동력이 출력되는지, 어떤 장치가 동력을 받아들이는지를 즉각적으로 알 수 있다. 이러한 도식적인 표현으로 차량 운전자는 차량의 작동을 빠르게 이해하며, 그에 따라 차량을 운전할 수 있다.
그러므로, 차량의 아이콘식 표현부를 제공하고, 차량의 다양한 구성 요소 간 의 동력 이동의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위한 차량 정보 디스플레이부가 필요하다.
본 발명은 차량의 아이콘식 표현부를 포함하며, 차량의 다양한 구성 요소 간의 동력 이동의 방향 및 크기를 더 표시하는 차량 정보 디스플레이부를 제공한다.
또한, 본 발명은 전기 기계 구성, 에너지 저장 장치 및 차량 구동 휠을 포함하는 구성 요소를 갖는 차량을 위한 차량 정보 디스플레이부를 제공한다. 차량 정보 디스플레이부는 전기 기계 구성의 적어도 일부를 나타내는 모터 아이콘, 에너지 저장 장치를 나타내는 에너지 저장 장치 아이콘, 차량 구동 휠을 나타내는 차량 구동 휠 아이콘을 포함하는 차량의 아이콘식 표현부를 포함한다. 제1 동력 이동 표시기는 전기 기계 구성의 적어도 일부분과 차량 구동 휠 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 나타내기 위해 차량 구동 휠 아이콘과 모터 아이콘 사이에서 선택적으로 디스플레이된다. 제2 동력 이동 표시기는 전기 기계 구성의 적어도 일부와 에너지 저장 장치 사에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 모터 아이콘과 에너지 저장 장치 아이콘 사이에서 선택적으로 디스플레이된다.
본 발명은 차량 정보를 표시하기 위한 방법을 더 제공하는데, 차량은 전기 기계 구성, 에너지 저장 장치 및 차량 구동 휠을 포함한다. 상기 방법은 전기 기계 구성의 적어도 일부를 나타내는 모터 아이콘, 에너지 저장 장치를 나타내는 에너지 저장 장치 아이콘, 차량 구동 휠을 나타내는 차량 구동 휠 아이콘을 포함하는 차량의 아이콘식 표현부를 표시하는 단계를 포함한다. 제1 동력 이동 표시기는 전기 기계 구성의 적어도 일부분과 차량 구동 휠 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 나타내기 위해 차량 구동 휠 아이콘과 모터 아이콘 사이에서 선택적으로 디스플레이된다. 제2 동력 이동 표시기는 전기 기계 구성의 적어도 일부와 에너지 저장 장치 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 모터 아이콘과 에너지 저장 장치 아이콘 사이에서 선택적으로 디스플레이된다.
또한, 본 발명은 전기 기계 구성, 에너지 저장 장치 및 차량 구동 휠을 포함하는 차량을 제공한다. 차량은 전기 기계 구성의 적어도 일부를 나타내는 모터 아이콘, 에너지 저장 장치를 나타내는 에너지 저장 장치 아이콘 및 차량 구동 휠을 나타내는 차량 구동 휠 아이콘을 포함하는 차량을 제공한다. 차량 정보 디스플레이부는 에너지 저장 장치와, 차량 구동 휠과 전기 기계 장치의 적어도 일부분 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 나타내도록 선택적으로 디스플레이되도록 구성된 동력 이동 표시기를 포함한다. 적어도 하나의 제어기는 전기 기계 구성 및 에너지 저장 장치로부터 신호를 수신하고, 차량 정보 디스플레이부의 작동을 제어하도록 구성된다.
도1은 본 발명을 따른 차량의 개략도이다.
도2는 차량이 하이브리드 구동 상태인 것을 나타내는 본 발명을 따른 차량 정보 디스플레이부의 개략도이다.
도3은 차량이 엔진 구동 상태인 것을 나타내는 차량 정보 디스플레이부의 개략도이다.
도4는 차량이 전기 구동 상태인 것을 나타내는 차량 정보 디스플레이부의 개략도이다.
도5는 차량이 충전 중에 아이들 상태인 것을 나타내는 차량 정보 디스플레이부의 개략도이다.
도6은 차량이 아이들 상태인 것을 나타내는 차량 정보 디스플레이부의 개략도이다.
도7은 차량이 HV 배터리가 충전 중인 상태인 것을 나타내는 차량 정보 디스플레이부의 개략도이다.
도8은 연료 소비 표시를 도시하는 차량 정보 디스플레이부의 개략도이다.
도9는 본 발명을 따른 방법의 단계를 도시하는 흐름도이다.
도1은 본 발명을 따른 차량(10)의 개략도이다. 차량(10)이 HEV이지만, 다른 종류의 차량, 예를 들어 연료 전지차, 하이브리드 연료 전지차, 순수 전기차와 같은 다른 종류의 차량도 본 발명의 범위 내에 있다. 차량(10)은 엔진(12) 및 발전기(14)를 포함한다. 엔진(12) 및 발전기(14)는 본 발명에서는 유성 기어 셋트(16)인 동력 전달 유닛을 통해 연결되어 있다. 물론, 다른 기어 셋트 및 트랜스미션을 포함하는 다른 형태의 동력 전달 유닛을 이용하여 엔진(12)과 발전기(14)를 연결시킬 수 있다. 유성 기어 셋트는 링 기어(18), 캐리어(20), 유성 기어(22) 및 썬 기 어(24)를 포함한다.
발전기(14)는 모터로도 사용되어 썬 기어(24)에 연결된 샤프트(26)에 토크를 출력시킬 수 있다. 마찬가지로, 엔진(12)은 캐리어(20)에 연결된 샤프트(28)에 토크를 출력시킨다. 브레이크(30)는 샤프트(26)의 회전을 정지시켜 썬 기어(24)를 제 자리에 고정시키기 위해 구비된다. 이러한 구조로 인해서 토크가 발전기(14)로부터 엔진(12)으로 전달될 수 있기 때문에, 샤프트(28)가 오직 일방향으로만 회전하도록 일방향 클러치(32)가 구비된다.
링 기어(18)는 제2 기어 셋트(38)를 통해 차량 구동 휠(36)에 연결된 샤프트(34)에 연결된다. 차량(10)은 샤프트(42)에 토크를 출력시키기 위해 사용될 수 있는 모터(40)를 포함한다. 두 개의 전기 기계, 즉 모터(40) 및 발전기(14)는 전기 기계 구성을 형성한다. 그러므로, 본원에 사용된 바와 같이 모터(40) 및 발전기(14)는 각각 전기 기계 구성의 일부분을 나타낸다. 물론, 다른 차량은 두 개의 전기 기계보다 많거나 적은 다른 전기 기계 구성을 가질 수 있다. 도1에 도시된 실시예에서, 모터(40) 및 발전기(14)는 모두 토크를 출력시키는 모터로 사용될 수 있다. 이와 달리, 이들 각각은 발전기로도 사용되어 고전압 버스(44)와 에너지 저장 장치(46)에 동력을 출력시킬 수 있다.
에너지 저장 장치(46)는 모터(40)와 발전기(14)를 작동시키기 위한 동력을 출력시킬 수도 있는 고전압 배터리이다. 다른 종류의 에너지 저장 장치 및/또는 출력 장치가 차량(10)과 같은 차량에 사용될 수 있다. 예를 들어, 에너지 저장 장치(46)는 고전압 배터리 같이 전기 에너지를 저장 및 출력시킬 수 있는 커패시터일 수 있다. 이와 달리, 연료 전지 등의 장치가 배터리 및/또는 커패시터와 함께 사용되어 차량(10)에 동력을 제공할 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 모터(40), 발전기(14), 유성 기어 셋트(16) 및 제2 기어 셋트(38)의 일부를 일반적으로 트랜스액슬(transaxle)(48)이라 칭한다. 엔진(12) 및 트랜스액슬(48) 요소들, 즉 발전기(14) 및 모터(40)를 제어하기 위해 제어기(50)가 제공된다. 도1에 도시된 바와 같이, 제어기(50)는 차량 시스템 제어기(vehicle system contoller - VSC)이며, 하나의 제어기만 도시되었지만, 다수의 제어기를 포함할 수도 있다. 예를 들어, VSC(50)는 VSC(50) 내에 포함된 소프트웨어이거나 별도의 하드웨어 장치일 수 있는 별도의 파워트레인 제어 모듈(powertrain control module - PCM)을 포함할 수 있다.
VSC(50)는 제어기 영역 네트워크(controller area network - CAN; 52)를 통해 트랜스액슬(48) 및 배터리(46)와 통신한다. VSC(50)로 제어되는 다양한 장치는 그 자체의 제어기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔진 제어 모듈(engine control module - ECM)은 VSC(50)와 통신하여 엔진(12)의 제어 기능을 수행할 수 있다. 이와 유사하게, 배터리(46)는 VSC(50) 및 배터리(46)에 신호를 주고 받는 배터리 제어 모듈(battery control module - BCM)을 가질 수 있다. 트랜스액슬(48)은 발전기(14) 및/또는 모터(40) 등의 트랜스액슬(48) 내에 특정 요소들을 제어하도록 구성된 일 이상의 제어기도 포함할 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 차량(10)은 DC/DC 컨버터(54)를 포함할 수 있다. DC/DC 컨버터(54)는 고전압 버스(44)에 연결된다. DC/DC 컨버터(54)는 컨버터가 수신하는 전압을 줄이며, 차량(10)의 많은 저전압 전기 장치에 낮은 전압으로 동력을 출력한다. 예를 들어, 정보 디스플레이부(56)에 DC/DC 컨버터(54)를 통해 동력이 제공될 수 있다. 정보 디스플레이부(56)는 CAN(52)을 통해 DC/DC 컨버터(54)에 대한 정보 또는 데이터도 수신할 수 있다.
정보 디스플레이부(56)는 제어기 또는 게이트웨이(57)에 연결된다. 게이트웨이(57)는 VSC(50), 배터리(46) 및 트랜스액슬(48)과 통신하며, 정보 디스플레이부(56)에 정보를 제공한다. 차량(10)의 다양한 요소들로부터 출력된 신호는 처리되어, VSC(50), 게이트웨이(57), 정보 디스플레이부(56) 또는 이들의 조합에서 디스플레이 연산이 수행될 수 있다. 게이트웨이(57)가 별도의 제어기로서 도1에 도시되었지만, VSC(50)에 직접 일체형이 될 수도 있다.
정보 디스플레이부(56)는 차량(10)에 대한 다양한 정보를 차량 운전자에 제공한다. 이렇게 함으로써, 차량(10)을 도식적으로 또는 아이콘식 표현부로 나타낸다. 이러한 표현부는 차량 운전자에게 각각의 다양한 장치가 서로 어떻게 상호 작용하고 있는지 잘 감지할 수 있도록 해줌으로써, 바늘이나 불이 들어오는 표현부를 사용하는 단순한 아날로그 또는 디지털 게이지보다 더 적절하다. 도2는 정보 디스플레이부(56)에 대한 가능한 디스플레이 구조들 중 하나를 도시한다. 도2에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 아이콘식 표현부(58)는 엔진(12)을 나타내는 엔진 아이콘(60), 모터(40) 및 발전기(14)를 선택적으로 나타내는 모터 아이콘(62), 배터리(46)를 나타내는 에너지 저장 장치 아이콘 또는 배터리 아이콘(64), 차량 구동 휠(36)을 나타내는 차량 구동 휠 아이콘(66)을 포함한다.
차량 정보 디스플레이부(56)의 하나의 기능은 엔진(12), 발전기(14), 모터(40), 배터리(46) 및 차량 구동 휠(36) 등의 다양한 차량 요소 사이에서 동력이 이동하는 방향이나 상대적인 크기를 차량 운전자에게 표시하여 주는 것이다. 예를 들어, 제1 동력 이동 표시기 또는 모터 동력 이동 표시기(68)는 모터 아이콘(62)과 차량 구동 휠 아이콘(66) 사이에서 선택적으로 디스플레이되어 모터(40)와 차량 구동 휠(36) 사이에서 전달되는 동력의 방향이나 상대적인 크기를 표시한다.
도2에 도시된 바와 같이, 모터 동력 이동 표시기(68)는 꼬리부와 화살표 머리부를 갖는 화살표시로 나타내어지는데, 화살표 머리부는 동력 이동의 방향이 모터(40)로부터 차량 휠(36)로 이동한다는 것을 표시한다. 모터(40)로부터 차량(36)으로 전달되는 동력의 상대적인 크기의 표시를 제공하기 위해, 모터 동력 이동 표시기는 많은 상이한 두께로 디스플레이되도록 구성된다. 특히, 모터(40)로부터 차량 휠(36)로 출력되는 동력이 증가하면, 모터 동력 이동 표시기(68)의 두께가 두꺼워진다. 마찬가지로, 모터(40)로부터 차량 휠(36)까지의 동력이 감소하면, 모터 동력 이동 표시기(68)는 얇아진다.
도2에 도시된 바와 같이, 차량 정보 디스플레이부(56)는 동력 이동 표시기를 추가로 포함한다. 예를 들어, 제2 동력 이동 표시기 또는 배터리 동력 이동 표시기(70)가 모터 아이콘(62)과 배터리 아이콘(64) 사이에서 선택적으로 디스플레이되어 모터(40) 및/또는 발전기(14)와 배터리(46) 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시한다. 제3 동력 이동 표시기 또는 발전기 동력 이동 표시기(72)가 엔진 아이콘(60) 및 모터 아이콘(62) 사이에서 선택적으로 디스플레이되 어 엔진(12)과 발전기(14) 사이에 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시한다.
제4 동력 이동 표시기 또는 엔진 동력 이동 표시기(68)가 엔진 아이콘(60)과 차량 구동 휠 아이콘(66) 사이에서 선택적으로 디스플레이되어 엔진(12)과 차량 구동 휠(36) 사이에 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시한다. 모터 동력 이동 표시기(68)와 함께, 화살표 머리부가 동력 이동의 방향을 표시하고, 가변 두께가 동력 이동의 상대적인 크기를 표시하는 다른 동력 이동 표시기(70, 72, 74)도 도시되었다.
도2에 도시된 바와 같이, 엔진 아이콘(60), 모터 아이콘(62) 및 배터리 아이콘(64)은 각각의 아이콘이 무엇을 나타내는지 각각의 문자 표식(76, 78, 80)을 가진다. 모터 아이콘(62)의 경우, 비록 모터 아이콘(62)이 모터(40)와 발전기(14)를 모두 나타내지만 문자 표식은 "electric motor(전기 모터)"이다. 모터 아이콘(62)은 모터(40)와 발전기(14)를 모두 나타내기 때문에, 동력이 모터(40) 및/또는 발전기(14)로 전달되거나 이들로부터 전달될 때 차량 정보 디스플레이부(56)에 적합한 디스플레이를 제공하기 위해 VCS(50), 게이트웨이(57) 및/또는 정보 디스플레이부(56)에 특정 프로토콜이 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 고압 버스(44)로부터 전류 중 일부가 차량(10)에서 저전압 부하를 지지하기 위해 DC/DC 컨버터(54)에 의해 사용되기 때문에 모터 동력 이동 표시기(68), 배터리 동력 이동 표시기(70) 및 발전기 동력 이동 표시기(72)의 상호 작용은 특별한 경우를 나타낸다. 이러한 전류는 동력 이동에 사용되지 않으며, 동력 이동 표시기(68, 70, 72)는 차량 정보 디스플레이부(56)에 정확하게 나타내어지도록 고려되어야 한다.
DC/DC 컨버터(54)에 의해 사용되는 전류를 고려하기 위해, 모터 동력 이동 표시기(68), 배터리 동력 이동 표시기(70) 및 발전기 동력 이동 표시기(72)는 단독으로 표시되지 않을 것이다. 즉, VSC(50), 게이트웨이(57) 및/또는 정보 디스플레이부(56)가 동력 이동 표시기(68, 70, 72) 중 하나만 디스플레이될 것을 표시하는 신호를 수신하면, 모터(40), 발전기(14) 및 배터리(46) 중 적어도 하나는 DC/DC 컨버터(54)에 동력을 공급하며, 단일의 제로가 아닌 동력 이동 표시기가 디스플레이되지 않을 것이라는 것이 가정된다. 그러나, 동력 이동 표시기(68, 70, 72) 중 적어도 두 개가 제로가 아니고, 제로가 아닌 동력 이동 표시기가 유효한 구성을 나타낸다면, 각각의 제로가 아닌 동력 이동 표시기가 디스플레이될 것이다. 예를 들어, 두 개의 제로가 아닌 동력 이동 표시기가 모터 아이콘(62)으로 이동하는 동력을 도시하며, 어떠한 동력 이동 표시기도 밖으로 이동하는 동력을 도시하지 않을 경우, 모터 아이콘(62)이 에너지 저장 장치를 나타내지 않기 때문에 구성은 유효하지 않은 것으로 여겨진다.
차량 운전자에게 관련 정보를 제공하면서도 차량 정보 디스플레이부(56)의 복잡성을 더 줄이기 위해서, 차량 정보 디스플레이부(56) 상의 전류 디스플레이가 다른 유효한 구성으로 대체될 때까지 유지되도록 프로토콜이 VSC(50), 게이트웨이(57) 및/또는 정보 디스플레이부(56)에 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 차량(10)은 도2에 도시된 바와 같이 하이브리드 구동이며, 동력 이동 표시기(70, 72, 74) 중 하나만이 제로가 아니도록 차량(10)의 작동이 변한 경우, 도2에 도시된 디 스플레이부 새로운 유효한 구성이 VSC(50), 게이트웨이(57) 및/또는 정보 디스플레이부(56)에 의해 수신될 때까지 유지되었다.
차량 정보 디스플레이부(56)는 배터리(46), 모터(40), 발전기(14), 엔진(12) 및 차량 구동 휠(36) 사이의 동력 전달에 대응하는 차량(10)의 작동 상태를 차량 운전자에게 표시하는 문자 표시기(82)도 포함한다. 이러한 표시기를 포함함으로써 차량 운전자는 차량(10)의 다양한 작동 상태와 친숙해지는데 도움이 된다. 그러므로, 차량 운전자는 문자와 게이지만으로는 이해할 수 없었던 차량(10)을 문자 표시기(82)와 함께 아이콘식 표현부(58)로 이해할 수 있게 된다.
도2에 도시된 바와 같이 차량(10)이 "하이브리드 구동" 상태이며, 엔진(12)과 모터(40)는 모두 차량 구동 휠(36)에 토크를 제공한다. 도3에서, 문자 표시기(82)는 "엔진 구동" 상태를 표시하며, 엔진(12)만 차량 구동 휠(36)에 토크를 제공한다. 도4는 "전기 구동" 상태를 도시하며, 모터(40)만 차량 구동 휠(36)에 토크를 제공한다. 도4는 차량(10)의 모든 휠이 토크를 수용할 때를 표시하는 4륜 구동 표시기(84)를 도시한다. 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 차량 정보 디스플레이부(56)는 다양한 아이들 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 도5는 "충전 중 아이들" 상태를 도시하는데, 차량 구동 휠(36)로부터 토크가 전달되지 않지만, 발전기(14)가 배터리(46)를 충전시킨다. 반대로, 도6은 순수한 "아이들" 상태를 도시하는데, 엔진(12), 발전기(14), 모터(40), 배터리(46) 또는 차량 구동 휠(36) 사이에 동력 전달이 없다.
전술된 바와 같이, 차량(10)에 사용된 에너지 저장 장치는 고전압 배터 리(46)이다. 그러므로 도7은 차량 구동 휠(36)로부터 발전기(14) 및/또는 모터(40)로 토크가 전달되어 배터리(46)를 충전시키는 "충전 중인 HV 배터리"를 도시한다. 또한, 도7에 도시된 바와 같이, 차량 구동 휠 아이콘(66), 모터 아이콘(62) 및 배터리 아이콘(64)에 불이 들어온다. 아이콘에 불이 들어오게 하거나 아이콘을 식별하는 것은 불이 들어온 아이콘에 대응하는 차량 구성 요소에 대한 다른 정보를 제공하도록 상이한 칼라로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 아이콘에 불이 들어오거나 하나의 칼라로 식별되면, 도1에서와 같이 대응하는 구성 요소 사이에서 동력이 전달되고 있음을 표시할 수 있다. 반대로, 아이콘이 빨강과 같이 다른 색으로 식별되면 대응하는 차량 구성 요소의 이상 상태가 존재함을 표시한다. 그러므로, 차량 운전자는 그 구성 요소에 대해서 서비스가 필요함을 알게 된다.
도7에 도시된 바와 같이, 배터리 아이콘(64)은 어두운 영역(86)을 포함한다. 배터리(46)가 충전되면, 배터리 아이콘(64) 내에서 어두운 영역(86)이 증가한다. 어두운 영역(86)은 배터리(46) 충전에 대한 상대적인 상태를 표시하는 것으로서, 차량 운전자에게 차량(10)에 상태에 대한 추가적인 정보를 제공한다. 차량 정보 디스플레이부(56)는 작동될 경우 차량 정보 디스플레이부(56)가 차량(10)에 대한 연료 소비 정보를 디스플레이하도록 하는 모드 스위치(88)도 포함한다. 모드 스위치(88)는 차량 정보 디스플레이부(56)의 표시 스크린 상에 접촉 센서로 구성될 수 있다. 도8은 모드 스위치(88)가 작동될 때 연료 소비 정보의 한가지 가능한 구성을 도시한다.
도8에 도시된 바와 같이, 바 표시기(90)는 차량 운전자에게 현재의 연료 효 율(mpg- 갤론 당 마일)을 나타내준다. 물론, L/100KM(100 킬로미터 당 리터)와 같은 다른 단위가 사용되어 차량 운전자가 개인 선호도에 따라 다양한 단위를 변환시킬 수 있다.
도8에 도시된 연료 소비 표시는 최근 15분간의 구동에 대한 연비의 1분 동안의 증가량을 도시하는 라인 그래프(92)도 포함한다. 라인 그래프(92)에 도시된 정보는 차량(10)이 작동을 멈출 경우 초기화된다. 바 차트(90) 및 라인 그래프(92) 외에도, 연료 소비 표시는 평균 연료 효율 디스플레이(94)도 포함한다. 이 평균은 차량(10)이 작동하기 않을 때에도 유지되며, 리셋 버튼(96)을 누를 때에만 초기화된다. 또한, 평균 연료 효율 디스플레이(94)는 문자 및 그래픽 정보의 조합을 제공하는데, 문자 디스플레이는 평균 연료 소비에서 변화를 나타내기 위해 상승 및 하강을 번갈아 표시한다. 도8에 도시된 바와 같이, 연료 소비 디스플레이는 차량(10)이 주행하는 방향, 리셋 버튼(96)이 눌려진 이후 경과된 시간, 그 때의 주행 거리 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 차량 정보 디스플레이부(56)를 통해 차량 운전자에게 정보를 제공하기 위한 방법을 포함한다. 도9는 본 발명을 따른 방법의 기본 단계를 도시하는 흐름도(98)를 도시한다. 처음부터, 흐름도(98)에서 적어도 일부 단계들은 동시에 발생하는 것을 포함하여 서로 다른 순서에서 수행됨을 알 수 있다. 또한, 흐름도(98)에 도시된 단계들은 진행중이며, 반드시 마지막 단계의 끝에서 끝날 필요는 없다.
우선, 블럭(100)에서 차량 운전자는 동력 이동 정보를 표시할 것인가[블 럭(102) 참조], 또는 연료 소비 정보를 표시할 것인가[블럭(104) 참조]를 선택한다. 연료 소비 정보가 선택되면, 적합한 정보가 계산되고[블럭(106) 참조], 디스플레이된다[블럭(108) 참조]. 물론, 차량(10)에서 일 이상의 제어기는 현 진행 중인 사항을 기초로 하여 다양한 연료 소비 파라미터를 계산하여 모드 스위치(88)가 작동할 때 이러한 정보가 정보 디스플레이부(56)로 단순히 전달되도록 할 수 있다.
동력 이동 정보 옵션이 선택될 때[블럭(102) 참조], 차량(10)은 아이콘 식 표현부에 디스플레이된다[블럭(110) 참조]. 아이콘식 표현부는 도2에 도시된 표현부(58)와 같이 구성될 수 있다. 차량(10), VSC(50), 게이트웨이(57) 및/또는 정보 디스플레이부(56)의 다양한 구성 요소로부터 수신하는 신호에 기초하여, 엔진(12), 모터(40), 발전기(14) 및 배터리(46)에 대한 동력 이동의 방향을 판단한다[블럭(112) 참조]. 동력 이동의 방향을 결정하는데 추가하여, VSC(50), 게이트웨이(57) 및/또는 정보 디스플레이부(56)는 동력 이동의 크기도 판단한다[블럭(114) 참조].
결정 블럭(116)에서, 동력 이동의 구성이 유효한지가 판단된다. 전술된 바와 같이, 이러한 판단은 DC/DC 컨버터(54)가 전류를 사용하는지, 및/또는 판단된 동력 이동이 실제 동력 이동을 정확하게 나타내는지를 고려하는 것을 포함할 수 있다. 만약 판단된 동력 이동 구성이 유효하지 않을 경우, 디스플레이부는 최근 유요한 구성을 디스플레이한다[블럭(118) 참조]. 만약 판단된 동력 이동 구성이 유효할 경우, 각각의 동력 이동의 방향 및 크기를 포함하여 다양한 동력 이동 표시기가 디스플레이된다[블럭(120) 참조].
개별의 화살표 머리부를 갖는 화살표시 및 두께 화살표시가 도1 내지 도8에 하나의 동력 이동 표시기의 실시예로서 도시되었지만, 다른 종류의 동력 이동 표시기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 블럭(120)에서, 동력 이동 표시기는 연속적인 라인보다는 일련의 도트나 점선으로 디스플레이될 수 있다. 도트나 점선의 직경 또는 폭은 동력 이동의 크기를 표시하기 위해 커질 수 있다. 도트나 점선의 밝기가 디스플레이부에 도시된 아이콘 사이에서 한 방향으로 순차적으로 증가될 수 있다. 동력 이동의 방향의 움직이는 표시기로 사용될 수 있다. 그러므로, 동력 이동의 크기 및 방향을 모두 표시하는데 효과적인 임의의 방법이 본 발명을 따라 사용될 수 있다.
본 발명을 수행하는데 최선의 상태가 상세하게 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구항의 범위 내에서 본 발명을 구현하는데 있어서 다양한 설계 및 실시예가 있음을 알 수 있다.

Claims (26)

  1. 전기 기계 구성, 에너지 저장 장치, 전기 기계 구성에 연결된 DC/DC 컨버터, 엔진 및 차량 구동 휠을 포함하는 구성 요소를 갖는 차량을 위한 차량 정보 디스플레이부이며,
    전기 기계 구성의 적어도 일부를 나타내는 모터 아이콘, 에너지 저장 장치를 나타내는 에너지 저장 장치 아이콘, 엔진을 나타내는 엔진 아이콘, 및 차량 구동 휠을 나타내는 차량 구동 휠 아이콘을 포함하는 차량의 아이콘식 표현부와,
    전기 기계 구성의 적어도 일부로부터 차량 구동 휠로 또는 차량 구동 휠로부터 전기 기계 구성의 적어도 일부로 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 모터 아이콘과 차량 구동 휠 아이콘 사이에서 선택적으로 디스플레이되는 제1 동력 이동 표시기와,
    전기 기계 구성의 적어도 일부와 에너지 저장 장치 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 모터 아이콘과 에너지 저장 장치 아이콘 사이에서 선택적으로 디스플레이되는 제2 동력 이동 표시기와,
    엔진과 전기 기계 구성의 적어도 일부 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 엔진 아이콘과 모터 아이콘 사이에서 선택적으로 디스플레이되는 제3 동력 이동 표시기와,
    엔진과 차량 구동 휠 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 크기를 표시하기 위해 엔진 아이콘과 차량 구동 휠 사이에서 선택적으로 디스플레이되는 제4 동력 이동 표시기를 포함하고,
    제1 동력 이동 표시기, 제2 동력 이동 표시기 및 제3 동력 이동 표시기 중 하나는 제1 동력 이동 표시기, 제2 동력 이동 표시기 및 제3 동력 이동 표시기 중 적어도 다른 하나가 디스플레이될 때에만 디스플레이되는
    차량 정보 디스플레이부.
  2. 제1항에 있어서, 동력 이동 표시기 중 적어도 하나는 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 각각 표시하기 위해 화살표 머리부와 두께부를 갖는 화살표시를 포함하는 차량 정보 디스플레이부.
  3. 제1항에 있어서, 차량이 4륜 구동 모드에서 작동할 때 디스플레이되도록 구 성된 4륜 구동 표시기를 더 포함하는 차량 정보 디스플레이부.
  4. 제1항에 있어서, 모터 아이콘과 에너지 저장 장치 아이콘은 각각의 아이콘이 무엇을 나타내는지를 표시하는 개별의 문자 표식을 가지는 차량 정보 디스플레이부.
  5. 제1항에 있어서, 에너지 저장 장치는 배터리와 커패시터 중 하나를 포함하고, 에너지 저장 장치 아이콘은 에너지 저장 장치의 상대적인 충전 상태를 표시하는 차량 정보 디스플레이부.
  6. 제1항에 있어서, 전기 기계 구성은 발전기를 포함하며, 모터 아이콘은 선택적으로 발전기를 나타내는 차량 정보 디스플레이부.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 에너지 저장 장치, 전기 기계 구성의 적어도 일부분, 엔진 및 차량 구동 휠 사이의 동력 전달에 대응하는 차량의 작동 상태를 표시하도록 구성된 문자 표시기를 더 포함하는 차량 정보 디스플레이부.
  10. 제9항에 있어서, 작동 표시 상태는 하이브리드 구동 상태, 엔진 구동 상태, 전기 구동 상태, 에너지 저장 장치 충전 상태, 충전 중 아이들 상태 및 아이들 상태를 포함하는 복수의 차량 작동 상태로부터 선택되는 차량 정보 디스플레이부.
  11. 제10항에 있어서, 전기 기계 구성은 모터 및 발전기를 포함하며, 문자 표시기는,
    동력이 엔진 및 모터로부터 차량 구동 휠로 전달될 때인 하이브리드 구동 상태와,
    동력이 엔진으로부터 차량 구동 휠로 전달되지만, 모터로부터 차량 구동 휠 로는 동력이 전달되지 않는 때인 엔진 구동 상태와,
    동력이 모터로부터 차량 구동 휠로 전달되지만, 엔진으로부터 차량 구동 휠로는 동력이 전달되지 않는 때인 전기 구동 상태와,
    동력이 모터 또는 발전기로부터 에너지 저장 장치로 전달될 때인 에너지 저장 장치 충전 상태와,
    동력이 엔진으로부터 발전기로 전달되며, 발전기로부터 에너지 저장 장치로 동력이 전달되는 때인 충전 중인 아이들 상태를 표시하는 차량 정보 디스플레이부.
  12. 제1항에 있어서, 제1 모드 스위치가 작동될 때 연료 소비 정보의 표시를 용이하게 하도록 구성된 모드 스위치를 더 포함하는 차량 정보 디스플레이부.
  13. 제12항에 있어서, 연료 소비 정보는 문자 및 그래픽 연료 소비 정보의 조합을 제공하는 평균 연료 효율 디스플레이를 포함하는 차량 정보 디스플레이부.
  14. 제1항에 있어서, 각각의 아이콘은 동력이 대응 차량의 구성 요소로부터 또는 대응 차량의 구성 요소로 전달될 때 제1 칼라로 식별되는 차량 정보 디스플레이부.
  15. 제14항에 있어서, 아이콘 중 적어도 하나는 대응 차량의 구성 요소에 이상이 존재할 때 제2 칼라로 식별되는 차량 정보 디스플레이부.
  16. 전기 기계 구성, 에너지 저장 장치, 전기 기계 구성에 연결된 DC/DC 컨버터, 엔진 및 차량 구동 휠을 포함하는 차량의 정보를 디스플레이하기 위한 방법이며,
    전기 기계 구성의 적어도 일부를 나타내는 모터 아이콘, 에너지 저장 장치를 나타내는 에너지 저장 장치 아이콘, 엔진을 나타내는 엔진 아이콘, 및 차량 구동 휠을 나타내는 차량 구동 휠 아이콘을 포함하는 차량의 아이콘식 표현부를 디스플레이하는 단계와,
    전기 기계 구성의 적어도 일부로부터 차량 구동 휠로 또는 차량 구동 휠로부터 전기 기계 구성의 적어도 일부로 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 모터 아이콘과 차량 구동 휠 아이콘 사이에서 제1 동력 이동 표시기를 선택적으로 디스플레이하는 단계와,
    전기 기계 구성의 적어도 일부와 에너지 저장 장치 사이에서 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 모터 아이콘과 에너지 저장 장치 아이콘 사이에서 제2 동력 이동 표시기를 선택적으로 디스플레이하는 단계와,
    전기 기계 구성의 적어도 일부와 엔진 사이에 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 엔진 아이콘과 모터 아이콘 사이에서 제3 동력 이동 표시기를 선택적으로 디스플레이하는 단계와,
    엔진과 차량 구동 휠 사이에 전달되는 동력의 방향 및 상대적인 크기를 표시하기 위해 엔진 아이콘과 차량 구동 휠 아이콘 사이에서 제4 동력 이동 표시기를 선택적으로 디스플레이하는 단계를 포함하고,
    제1 동력 이동 표시기, 제2 동력 이동 표시기 및 제3 동력 이동 표시기 중 하나는 제1 동력 이동 표시기, 제2 동력 이동 표시기 및 제3 동력 이동 표시기 중 적어도 다른 하나가 디스플레이될 때에만 디스플레이되는
    차량 정보 디스플레이 방법.
  17. 제16항에 있어서, 동력 이동 표시기를 디스플레이하는 단계는 화살표 머리부와 두께부를 갖는 화살표시로 적어도 하나의 동력 이동 표시기를 개별적으로 디스플레이하는 단계를 포함하며, 각각의 화살표 머리부는 동력 전달의 방향을 표시하며, 각각의 화살표 두께부는 동력 전달의 상대적인 크기를 표시하는 차량 정보 디스플레이 방법.
  18. 제16항에 있어서, 전기 기계 구성은 발전기를 포함하며, 모터 아이콘은 선택 적으로 발전기를 나타내는 차량 정보 디스플레이 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제16항에 있어서, 에너지 저장 장치, 적어도 하나의 전기 기계 구성, 엔진 및 차량 구동 휠 사이의 동력 전달에 대응하는 차량의 작동 상태를 표시하는 문자 표시기를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 차량 정보 디스플레이 방법.
  22. 제16항에 있어서, 모드 스위치가 작동될 때 연료 소비 정보를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 차량 정보 디스플레이 방법.
  23. 제22항에 있어서, 연료 소비 정보는 문자 및 그래픽 연료 소비 정보의 조합을 제공하는 평균 연료 효율 디스플레이를 포함하는 차량 정보 디스플레이 방법.
  24. 제16항에 있어서, 동력이 대응 차량의 구성 요소로부터, 또는 대응 차량의 구성 요소로 전달될 때 제1 칼라로 각각의 아이콘을 식별하는 단계를 더 포함하는 차량 정보 디스플레이 방법.
  25. 제24항에 있어서, 대응 차량의 구성 요소에 이상이 존재할 때 제2 칼라로 아이콘 중 적어도 하나를 식별하는 단계를 더 포함하는 차량 정보 디스플레이 방법.
  26. 전기 기계 구성과,
    에너지 저장 장치와,
    차량 구동 휠과,
    제1항에 따른 차량 정보 디스플레이부와,
    전기 기계 구성과 에너지 저장 장치로부터 신호를 수신하며, 차량 정보 디스플레이부의 작동을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 제어기를 포함하는 차량.
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