CN101097158A - 再生制动光圈和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于具有可检测补给量的再生制动能力的车辆的可变发光显示器。该显示器具有响应检测到的充电速度按比例连续可变的可变宽度、可变颜色和可变强度。该显示器适合于至少部分限定圆形仪表计，从而形成发光光圈。一种用于显示车辆上再生制动系统的能量传递速度的方法，包括检测补给量或再生制动过程的能量传递速度，将检测到的补给量传送到可控显示器，和相对检测到的能量传递速度按比例来连续改变可控显示器的可变宽度、可变颜色和可变强度中的至少一个。
Description
交叉引用有关申请
[0001]本申请要求2006年6月27日申请的美国临时专利申请US60/805,892的优先权，在此结合参考其全文。
技术领域
[0002]本发明通常涉及用于具有再生制动系统的车辆的发光显示器，特别是连续可变发光显示器。
背景技术
[0003]混合动力驱动车辆利用多种能源以提高燃料效率和经济效率，从而减少车辆排放，并且一般包括电连接到多种能源中的至少一个上的可再充电的储能装置。该多种能源经常包括内燃机和至少一个电动机/发电机，并且该可再充电的储能装置通常是具有高能密度的电池或电池组。其他混合动力驱动车辆可以使用燃料电池或其他的动力源来代替内燃机以便进一步减少车辆排放。
[0004]在传统的或单一的动力源车辆中，交流发电机一般用来将内燃机中的燃料消耗所获得的机械能转换为电能。然后该电能不断地为单个电池重新充电。在这种传统车辆的制动期间，在制动期间能量消耗的浪费很大。然而，不同于这种传统的车辆，混合动力车和某些其他的车辆在通常被称为再生制动的过程中能收集或利用大量损耗的制动能，从而获得其所提高的燃料燃烧率的重要部分。
[0005]在混合动力车上的再生制动期间，在工作过程中，电动机反向转动从而减缓车辆速度，并产生有效的电力供应，可为车上储能装置或电池重新充电。在混合动力车的某一作业中，通过位于中央显示器的不同的静电或激励显示，或通过位于仪表计的动力流量计将再生制动过程的状况传递给驾驶员或乘客。在两种情况中，驾驶员受益于回收使用的“可见”自由能量的经历，以供车辆上的其他有益功能使用。然而，一般的车辆显示方法和装置经常不按这种方法设计，以得到与混合动力车的驾驶员的确定感觉相同的满意情绪反应来驱动他们的燃料有效车辆，并且可能需要将注意力从道路上转移以便充分了解能量传递的大小。
发明内容
[0006]因此，提供了改进的车辆显示器。显示器相对于仪表计或头顶显示器布置，并且具有可变外形。该显示器电连接到车辆上，以便显示器的外形变化响应(并且从而指示)能量传递速度或通过车辆的再生制动过程提供的补给量。再生过程的状况从而立即并且连续地按有效且直接的方法传送而不需要驾驶员将注意力从道路上转移。
[0007]在本发明的另一方面，显示器是一发光的光圈(halo)，至少部分圈定仪表计。当车辆静止和/或再生制动速度为零时，光圈最小化或优选不可见，并且具有一可变宽度、可变强度和/或颜色，其响应通过再生制动过程检测到的蓄电池再充电速度按比例和连续地变化。
[0008]在本发明的另一方面，所述车辆包括适合于提供再生制动的电动机/发电机、储能装置、相应于电动机/发电机和储能装置之间的传递速度可探测到能量传送率的装置、发光显示器和检测与传递所检测速率到发光显示器的传感器，该发光显示器具有按比例可变地响应该检测速率的可变宽度、强度和/或颜色。
[0009]提供了一种用于显示车辆上储能装置和再生制动系统间能量传递速度的方法，该方法包括检测和传递该速度到可变发光显示器并且改变该显示器的宽度、颜色和强度中的至少一个，以响应通过再生制动检测到的补给量。
[0010]当结合附图，从用于实现本发明的最佳方式的以下详细说明中可以明显的得到本发明的上述目的、特征和优点及其他目的、特征和优点。
附图说明
[0011]图1是具有与本发明的发光显示器结合使用的再生制动系统的混合动力车的平面图；和
[0012]图2是本发明的发光显示器。
具体实施方式
[0013]参照图1，图示了混合动力车10的示意图，车辆10具有与变速器18的旋转输出部件50(如传动轴)可驱动地连结的主能量转换系统24。能量转换系统24优选内燃机，但是也可以是燃料电池或其他能产生足够的转矩以用于驱动旋转输出部件50和车轴32和/或38从而推动车辆10的能量转换系统。
[0014]使用扭力传递机构25，如摩擦离合器或液力变矩器，有选择地将变速器18连接到能量转换系统24上。多个车轮30可运转地附着于优选具有前差动装置52F的前桥32上，和/或附着于优选具有后差动装置52R的后桥38上。差动装置52F、52R是现有技术中已知类型的差动装置，其结构适合于按要求将转矩从输出部件50向车轴32、38两者或两者之一传递，并按要求在每个车轴32、38的相对的车轮30之间分配转矩。车轴32、38两者或其中之一依据全部的车轮中的无论哪个(按前轮或者后轮驱动的结构要求)适应于作为适合于为车辆10提供动力的驱动轴。
[0015]混合变速器18连接到电动机/发电机17上，该电动机/发电机作为辅助的或再生制动的能量转换系统。电动机/发电机17电连接到可再充电的储能系统或装置19上，如镍金属氢化物(Ni-MH)或其他类型电池，和/或电连接到具有较高能量密度的电解电容器上。当电动机/发电机17作为电动机时，可以将从储能装置19得到的以电能形成存在的能量作为动力供给电动机/发电机17和变速器18，并且在另一方面，当电动机/发电机17作为发电机时，将其传输到储能装置19中并存储在其中供以后使用。
[0016]在现有技术中，将车辆10构造成利用电动机/发电机17的双重电动机/发电机能力来获得已知类型的再生制动能力。通常，通过倒转电动机/发电机17的转动方向，车辆10可以减速或停止，而同时将大部分所消耗的制动能转换为有用的电能，并将该电能存储到储能系统19内部以供以后使用。能量转移或补给量是可检测的量，在图1以BR表示。虽然车辆10优选混合动力驱动车辆来说明，但是本领域的普通技术人员可以理解到本发明也可以用于配备有备有再生制动系统的车辆中，例如适应于回收液压制动能量的车辆。
[0017]传统的摩擦制动系统37(如盘式制动器)优选接近每个车轮30布置以为再生制动系统提供辅助或备用机械制动能，或当车辆10以较高的速度行驶时供主要使用。传感器12优选附着于电动机/发电机17和制动器输入设备11(如刹车踏板或致动器)上，并构造成能检测、测量、计算或其他通过使用以检测到的制动级别Bi和/或检测到的电动机转速ωm来确定在给定瞬间产生的再生制动的数量。再生制动的瞬时数量被传递或连续地传送到位于车辆10的车厢内部的本发明的发光显示器60中，在下文将进行更详细的论述。
[0018]参照图2，该可变发光显示器60包括圆形刻度表62。刻度表62图示为具有一可动指针63的速度计，并且速度增长或在拱形弧上从左到右排列有散列的标记，并且中央显示区域67适合于按数字形式显示当前车辆速度。虽然如图2所示的速度计，但是本领域的普通技术人员可以想到其他的表，如流速计、制动器水准仪、量油计，或其他也可以在本发明的范畴内使用的表。同时，表62可以备选为驾驶员使用的头顶显示器或与仪表板60分离或除此以外的头顶显示器，从而允许驾驶员在不将注意力从道路上转移时观察信息。
[0019]靠近表62布置的多个车辆状态指示器70、72、74，优选在表62的两边按美观舒适的位置布置，并且与具有相似功能的指示器集合。例如，如图2所示的车辆状态指示器70通常优选组合构造以提供如充电器的情况或状态和/或低剩油水平的车辆状态信息。车辆状态指示器72通常优选组合构造以提供如防抱死制动系统状况和车门打开的其他关于车辆状况的信息。最后，车辆状态指示器74通常优选组合并提供车辆驱动状态状况，即变速器18的当前驱动状况。
[20]根据本发明，表62基本上是由具有内径80和外径82的发亮/发光部分或光圈66来限制或环绕的，光圈66具有多个不同的外观特征，如在下文所述。该内径和外径80、82各自形成或确定一可变宽度或幅宽68。内径80的位置优选如图2所示安装并与表62作同等延伸，并且外径82的位置优选响应由再生制动过程提供的补给量BR(参见图1)的要求可重新布置。
[0021]根据本发明，该显示器60的可变宽度68响应通过再生制动处理提供的瞬时能量传递或补给量BR(参见图1)的要求而可变发光的。可变宽度68是以鲜明和美观舒适的颜色发光的，如蓝色，虽然其他颜色、色调、和/或颜色或色调的综合可以同样适用于本发明。
[0022]在一个实施例中，光圈66的可变外观特征包括强度、色调、和/或颜色，其响应补给量BR的要求成比例地增加和降低。当车辆10处于静止或再生制动BR的速度为零时，可被发光光圈66是最小化、透明的，或对驾驶员来说，基本上着色的部分或全部是看不见的。由于再生制动过程，响应发生在储能装置19上的补给量的要求，光圈66的强度然后逐渐按比例地增加。同样，当能量的传递速度降低时，光圈66的强度逐渐地降低或减少直到光圈66再一次对于驾驶员来说基本上或全部看不见。
[0023]在另一个实施例中，可变的外观特征进一步包括光圈66的可变宽度68，响应车辆10的再生制动系统内部发生的补给量，该可变宽度68按比例地扩展和收缩。当车辆10处于静止或再生制动BR的速度为零时，可变宽度68是最小化、透明的，或对驾驶员来说，基本上着色的部分或全部是不可发现的。由于再生制动过程，响应发生在储能装置19(参见图1)上的再充电速度BR的要求，光圈66的强度然后逐渐按比例地增加。同样，当能量的传递速度或补给量BR降低时，可变宽度68逐渐地降低或减少直到光圈66再一次对于驾驶员来说基本上或全部看不见。
[0024]通过按此方法改变光圈66的强度和/或可变宽度68，为车辆驾驶员提供了美观舒适和有效满意的反馈和警报质量。另外，当驾驶员能看见光圈66外面时，光圈66提供了一附加安全装置，不需驾驶员将目光从道路移开就能快速确定再生制动状况。
[0025]虽然已经详细描述了用于实现本发明的最好模式，本发明所涉及领域的技术人员认识到用于实现本发明的各种替换设计和具体实施方式都在附加权利要求的范围内。
Claims (13)
1.一种用于具有再生制动能量转换系统的车辆的可变发光显示器，该再生制动能量转换系统具有储能装置和可检测补给量装置，所述显示器具有响应所述补给量按比例控制可变的至少一个可变外形特征。
2.如权利要求1所述的显示器，其中所述至少一个可变外形特征是从可变宽度、可变强度和可变颜色中选出来的。
3.如权利要求1所述的显示器，其中所述发光显示器至少部分限定仪表计。
4.如权利要求1所述的显示器，其中所述发光显示器包括基本上限定仪表计的光圈，并且其中所述仪表计是速度计。
5.如权利要求1所述的显示器，其中所述显示器包括基本上限定仪表计并具有可变宽度和可变强度的发光光圈，其中所述显示器适合于通过响应所述补给量按比例地连续改变所述可变强度和所述可变宽度中的至少一个来获得正确的情绪反应。
6.一种车辆，包括：
一储能装置；
一电动机/发电机，适合于提供所述车辆的再生制动，并且具有相应于在所述电动机/发电机和所述储能装置之间传递速度的可检测能量传送速度；
一可变发光显示器，至少部分限定一仪表计，从而绕所述仪表计形成一光圈；和
至少一个传感器，构造来检测所述可检测速度和传递所述可检测速度到所述可变发光显示器；
其中所述可变发光显示器的所述光圈具有与所述检测速度成比例的至少一个可变外形特征。
7.如权利要求7所述的车辆，其中所述光圈基本上限定所述仪表计。
8.如权利要求8所述的车辆，其中所述仪表计是具有构造来按数字形式显示所述车辆速度的中央显示区的速度计。
9.如权利要求6所述的车辆，其中所述至少一个可变外形特征是从可变宽度、可变强度和可变颜色中选出来的。
10.一种用于显示车辆上储能装置和再生制动系统间能量传递检测速度的方法，所述方法包括检测和传递所述速度到可变发光显示器，并且按比例响应所述检测速度来改变所述显示器的宽度、颜色和强度中的至少一个，从而提高所述检测速度的识别能力。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述可控显示器是至少部分环绕仪表计的圆光圈。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述仪表计是速度计。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述宽度、颜色和强度中的至少一个是响应所述检测速度按比例可变的。
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