CN105793095A - 用于车辆的显示控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括安装在车辆内的显示器的显示控制系统。车轮(84L、84R、86L、86R)的驱动力根据需要来计算，且根据驱动力而变化的车辆加速度(90、90’)的大小和方向同时显示在模拟车辆图(70?86)上，所述模拟车辆图(70?86)显示在车内显示器上。因而，驾驶员能够掌握各个车轮(84L、84R、86L、86R)的驱动力与车辆加速度(90、90’)的大小和方向之间的关系。因此，驾驶员能够鉴于车轮(84L、84R、86L、86R)的驱动力与车辆加速度(90、90’)的大小和方向之间的关系来驾驶车辆。

Description

用于车辆的显示控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的显示控制系统，且具体地，涉及一种利用车内显示器上显示的模拟车辆图来显示车辆的行驶条件的显示控制系统。

背景技术

已知一种利用车内显示器上显示的模拟车辆图来显示车辆的行驶条件的显示系统。如在公开号2011-046362的日本专利申请公开(JP 2011-046362A)中所述的一种用于车辆的转矩显示系统正是上述类型的显示系统的一个示例。在JP 2011-046362A的系统中，通过多个级别块(segment)来指示模拟车辆图上各个驱动轮的驱动力。作为显示系统的另一示例，已提出仅仅显示车辆加速度或转向角。

发明内容

如在JP 2011-0466362A中所述，已经提出显示在行驶期间车轮之间的驱动力的分配，且根据需要通知驾驶员驱动力的分配状况。然而，这种显示并不能使驾驶员能够直观地掌握驱动力的分配与和驱动力的分配相关的参数之间的关系。例如，如果驱动力的分配变化了，那么车辆加速度根据驱动力的分配变化。然而，在包括如在JP 2011-0466362A中所述的显示控制系统的已知的显示控制系统中，各个车轮的驱动力，和与驱动力相关的诸如车辆加速度的参数，是被分别单独地显示的。因而，对于驾驶员而言很难理解各个车轮的驱动力和参数之间的关系。因此，关于车辆的行驶条件的信息并未充分地传达给驾驶员，则在这方面仍然存在用于改进的空间。

本发明提供一种用于车辆的显示控制系统，其能够将关于车辆的行驶条件的充足信息传达给驾驶员。

根据本发明的一个方案，用于包括安装在车辆内的显示器的车辆的显示控制系统包括电子控制单元。电子控制单元被配置为控制显示器，使得(a)车辆的行驶条件被利用显示在显示器上的模拟车辆图来显示，且(b)车轮的驱动力、车辆加速度的大小以及车辆加速度的方向被显示在模拟车辆图和模拟车辆图的附近之一上。

利用上述布置，车轮的驱动力、以及根据驱动力变化的车辆加速度的大小和方向，被同时显示在模拟车辆图上，或被同时显示在模拟车辆图的附近。因此，根据需要，驾驶员能够掌握车轮的驱动力与车辆加速度的大小和方向之间的关系。因此，驾驶员能够鉴于车轮的驱动力与车辆加速度的大小和方向之间的关系来驾驶车辆。

在根据本发明的上述方案的显示控制系统中，车辆加速度的大小和车辆加速度的方向可以被通过将车辆加速度变换成使得所述车辆加速度能够在所述模拟车辆图上被视觉上掌握的形式来指示，且车辆加速度可以被直接检测出或计算出。利用该布置，直接检测出的车辆加速度或计算出的车辆加速度被变换成使得所述车辆加速度能够在所述模拟车辆图上被视觉上掌握的形式。因此，甚至在车辆行驶期间，都能够轻松地从视觉上掌握车辆加速度的状况。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为控制显示器，使得(i)车辆加速度的大小和方向被通过置于绕相同中心布置的多个同心圆上的符号的位置来指示，并且(ii)从相同中心至所述符号的位置的距离随车辆加速度越大而增大。利用该布置，从所述符号的位置能够掌握车辆加速度的方向，且从同心圆的中心与所述符号之间的距离能够轻松掌握车辆加速度的大小。

在如上所述的显示控制系统中，同心圆的中心可以位于模拟车辆图的中心附近和驾驶员的就坐位置附近之一。如果同心圆的中心位于模拟车辆图的中心附近，则轻松看见车辆加速度的指示。如果同心圆的中心位于驾驶员的就坐位置附近，车辆加速度能够从感觉上轻松地传达给驾驶员。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为控制显示器，使得显示指示符号的轨迹的残像，且使得随着获得由符号代表的车辆加速度的时间点越早，符号显示得越淡。利用上述布置，从车辆加速度的轨迹能够轻松掌握车辆加速度的变化。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为控制显示器，使得符号的尺寸、色密度或颜色中的至少一个被根据符号的位置而变化。电子控制单元还可以被配置为控制显示器，使得当从同心圆的中心至符号的位置的距离增大时，符号的尺寸越大，符号的颜色越深，或符号以另一颜色来指示，或者使得当从同心圆的中心至符号的距离达到预定距离时，与从同心圆的中心至符号的距离未达到预定距离的情况相比较，符号的尺寸更大，符号的颜色更深，或符号以另一颜色来指示。利用该布置，通过使用符号的尺寸、色密度和颜色，使车辆加速度的大小进一步更清楚。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为控制显示器，使得根据车辆的透视显示合乎透视法地显示同心圆。利用根据车辆的透视显示如此显示的同心圆，显示器上的同心圆不引起奇怪的感觉。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为控制显示器，使得通过具有位于模拟车辆图上的一点处的原点的箭头来指示车辆加速度的大小和方向。利用该布置，能够从箭头的方向掌握车辆加速度的方向，且能够从箭头的长度或宽度轻松掌握车辆加速度的大小。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为控制显示器，使得当车辆加速度的检测或计算发生异常时，符号固定至同心圆的中心，或符号不被显示。利用上述布置，驾驶员能够立即识别出异常的发生。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为控制显示器，使得通过模拟车辆图中的轮胎的转角来指示驾驶员的转向量。利用上述布置，在模拟车辆图上进一步显示(一个或多个)轮胎的转角，且驾驶员能够掌握由于该(一个或多个)轮胎的转角的变化导致的驱动力的变化或车辆加速度的变化。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为在驱动力分配控制从一个模式切换至另一模式时，相对于驾驶员的转向量来改变轮胎的转角。利用该布置，能够掌握驾驶员的转向量与车轮之间的驱动力的分配之间的关系。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为设定增益，使得当车辆加速度低时的增益大于当车辆加速度高时的增益，从而使车辆加速度的显示随着车辆加速度越低而越可能变化。利用该布置，在车辆的常规操作区域中，车辆加速度的显示对其变化的灵敏性或响应性增加，且甚至显示车辆加速度的细小变化。因而，驾驶员能够掌握车辆加速度这样的变化。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为当驾驶员的转向量的检测发生异常时，设定转角为零。利用该布置，即使转向量变化了，(一个或多个)轮胎的转角也不变化；因此，驾驶员能够立即识别出转向量检测中的异常。

在如上所述的显示控制系统中，电子控制单元可以被配置为当发生异常时，执行以下操作之一，以便于通知驾驶员该异常；(a)关闭照亮模拟车辆图的显示区的一部分或全部的灯，(b)使模拟车辆图的显示区的一部分或全部闪烁，(c)在模拟车辆图上显示字符，(d)在模拟车辆图上显示符号，或(e)产生声音。利用该布置，如果发生异常，则执行用于通知驾驶员该异常的控制，使得驾驶员能够确定地识别出异常的发生。

在如上所述的显示控制系统中，车辆包括执行前后轮之间驱动力的分配、或左右轮之间驱动力的分配中的至少一个的驱动单元。利用该布置，在模拟车辆图上显示前后轮之间的驱动力的分配，以及左右轮之间的驱动力的分配，且进一步显示车辆加速度，使得能够根据需要掌握各车轮之间的驱动力的分配与车辆加速度之间关系。

附图说明

将在下文中参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是示意地显示了本发明适用于的车辆的配置的视图；

图2是用于解释控制图1的车辆的行驶条件的电子控制单元的控制功能的功能框图；

图3是显示了图2中所示的模拟车辆图的一个示例的视图；

图4是显示了转向角(转向量)与前轮的转角的显示量之间的关系的视图；

图5是显示了车辆加速度与车辆加速度的G显示量之间的关系的视图；

图6是显示了当异常发生时所显示的模拟车辆图的一个示例的视图；

图7是用于解释图2的电子控制单元的控制操作，更具体地，用于显示使驾驶员能够根据需要掌握车辆的行驶条件的模拟车辆图的控制操作的主要部分的流程图；

图8是显示根据本发明的另一实施例的模拟车辆图的示例的视图；

图9是显示根据本发明的再一实施例的模拟车辆图的示例的视图；

图10是在根据本发明的又一实施例的模拟车辆图中指示车辆加速度的同心圆的一部分的放大视图；

图11是显示了根据本发明的又一实施例的转向角与前轮的转角的显示之间的关系的视图；以及

图12是显示了车辆加速度与车辆加速度的G显示量(同心圆距同心圆的中心的距离)之间的关系的视图。

具体实施方式

将参照附图详细地描述本发明的一些实施例。在附图中，以下实施例的各个部分根据需要被简化或变形，各个部分的尺寸的比例、形状等不一定被准确地描述。

图1示意地示出本发明适用于的车辆10的配置，且用于解释用于实行车辆10中的各种控制的控制系统的控制功能和主要部分。在图1中，车辆10包括发动机12、右前轮14R和左前轮14L(当彼此没有特别区分时，其将称为“前轮14”)、右后轮16R和左后轮16L(当彼此没有特别区分时，其将称为“后轮16”)、发动机12和前轮14之间的第一动力传递路径以及发动机12和后轮16之间的第二动力传递路径。在操作中，发动机12的动力经由第一动力传递路径传递至前轮14，且发动机12的动力经由第二动力传递路径传递至后轮16。发动机12是内燃机，例如，诸如汽油机或柴油机，且用作产生驱动力的驱动力源。前轮14是当车辆10正以两轮驱动模式(2WD模式)和四轮驱动模式(4WD模式)行驶时，经由第一动力传递路径从发动机12传递动力至其的驱动轮。因而，前轮14是主驱动轮。后轮16是当车辆10正以2WD模式行驶时的从动轮，且是当车辆10正以4WD模式行驶时，经由第二动力传递路径从发动机12传递动力至其的驱动轮。因而，后轮16是副驱动轮。因此，车辆10是基于FF的前后轮驱动车辆(四轮驱动车辆)。

第一动力传递路径包括变速器18、前差速器20、右前轮车桥22R和左前轮车桥22L(当彼此没有特别区分时，其将称为“前轮车桥22”)等。第二动力传递路径包括变速器18、作为将发动机12的动力分配给后轮16的前后轮动力分配装置的分动器24、作为将由分动器24分配的发动机12的动力传递至后轮16的驱动力传递轴的传动轴26、将从传动轴26接收到的驱动力分配给左右后轮16的左右轮驱动力分配机构30、右后轮车桥32R和左后轮车桥32L(当彼此没有特别区分时，其将称为“后轮车桥32”)等。车辆10是装备有驱动系统的车辆的一个示例，该驱动系统能够根据车辆10的行驶条件将由发动机12产生的驱动力(转矩)分配给前轮和后轮，且还将驱动力(转矩)分配给左右后轮16。因而，左右轮驱动力分配机构30提供确保低燃料消耗量和杰出的牵引性能的驱动系统(动力传递系统)。

变速器18构成共用动力传递路径，作为发动机12和前轮14之间的第一动力传递路径以及发动机12和后轮16之间的第二动力传递路径的部分。变速器18向前轮14或后轮16传递发动机12的动力。例如，变速器18可以是一种建立具有不同速度比γ(＝变速器输入轴速Nin/变速器输出轴速Nout)的两个以上档位中的选定一个的已知的行星齿轮型多级变速器、或一种速度比γ为无级或连续改变的已知的无级变速器、或一种已知的同步啮合型双并行轴式变速器。

左右轮驱动力分配机构30根据车辆的行驶条件将驱动力从传动轴26传递至左右后轮16。左右轮驱动力分配机构30包括例如采用湿式多片离合器形式的一对电子控制的联轴器(28R、28L)，该对联轴器分别设置在更接近右后轮16R的一侧和更接近左后轮16L的另一侧。在操作中，该对联轴器(28R、28L)的接合力被控制，使得左轮和右轮之间的驱动力的分配以及前轮和后轮之间的驱动力的分配可以被控制。例如，左右轮驱动力分配机构30被构造为使得传递至后轮16L的驱动力随着在后轮16L侧上的联轴器28L的接合力增大而增大，且传递至后轮16R的驱动力随着联轴器28R的接合力增大而增大。因而通过控制该对联轴器(28R，28L)的接合力，能够在0:100和100:0之间连续控制左右后轮16的转矩分配。当两个联轴器(28L、28R)断开时，没有驱动力传递至后轮16。也就是，使车辆10进入两轮驱动行驶(2WD行驶)模式，在该模式下，没有驱动力分配给后轮16。因为左右轮驱动力分配机构30是一种已知的技术，其具体结构和操作将不再详细描述。

车辆10包括电子控制单元40，其控制前轮和后轮之间驱动力的分配以及左右后轮16之间驱动力的分配，且还控制指示车辆10的行驶条件的模拟车辆图的显示。图2是用于解释控制车辆10的行驶条件的电子控制单元40(包括4WD-ECU42、显示系统控制ECU46等)的控制功能(控制布置)的功能框图。电子控制单元40被配置为包括具有例如CPU、RAM、ROM、输入/输出接口等的所谓的微型计算机。CPU在利用RAM的暂时存储功能的同时根据预先存储于ROM中的程序执行信号处理，以便于根据车辆10的行驶条件来控制车辆10的行驶条件。电子控制单元40被供给由各种传感器检测到的信息。例如，电子控制单元40被供给如下信息：诸如由检测各个车轮的转速的车轮转速传感器检测到的各个车轮转速Nr、由加速度传感器检测到的车辆加速度G(包括车辆纵向加速度和车辆横向加速度)、由横摆率传感器检测到的车辆的横摆率Y(横摆角)、由转向角传感器检测到的转向角θ以及来自设置于驾驶员座椅处的4WD模式开关的模式开关信号。电子控制单元40还从控制发动机12的发动机ECU(E/G-ECU)(未示出)等来接收要求的驱动力Tr(对于驱动力的需求)、要求的制动力Br(对于制动的需求)等。尽管在附图中未示出，电子控制单元40还从导航系统被供给由车速传感器检测到的车速V、由加速踏板位置传感器检测到的加速踏板位置Acc、由节气门开度传感器检测到的节气门开度θth、由发动机转速传感器检测到的发动机转速Ne以及道路斜面信息等。车辆加速度G根据需要可以通过计算由车速传感器检测到的车速V的变化量来获得。电子控制单元40和车内显示器62上的模拟车辆图64构成本发明的显示控制系统。

电子控制单元40被配置为功能上包括传感器信号处理单元48、行驶条件判定单元50、4WD驱动力计算单元52、左右轮驱动力分配控制单元56、故障诊断控制单元58以及显示控制单元60。

传感器信号处理单元48将从各种传感器传送的电压信号处理成基于传感器的信息，且输出信息至车辆行驶条件判定单元50。车辆行驶条件判定单元50基于由传感器信号处理单元48处理后的各种信息来判定车辆10的最佳行驶条件。更具体地，车辆行驶条件判定单元50基于诸如由车轮速度传感器检测到的车轮速度Nr、由加速度传感器检测到的车辆加速度G、由横摆率传感器检测到的横摆率Y、由转向角传感器检测到的转向角θ、要求驱动力Tr以及要求制动力Br的信息来判定车辆10的最佳行驶条件。

如果车辆行驶条件判定单元50基于例如加速踏板位置Acc、要求驱动力Tr以及车速V判定车辆10处于车辆的驱动力变化小的稳定行驶状态下，则判定将在两轮驱动行驶(2WD行驶)模式下驱动车辆10，在该模式下，设置在左右轮驱动力分配机构30中的该对联轴器(28R、28L)都断开，使得没有驱动力分配给后轮16。如果车辆行驶条件判定单元50判定驱动力变化大，则判定将在四轮驱动行驶(4WD行驶)模式下驱动车辆10，在该模式下，该对联轴器28(28R、28L)被接合或在滑动的同时被接合，使得驱动力分配给后轮16。如果车辆行驶条件判定单元50基于例如转向角θ和横摆率Y判定车辆10不在转弯过程中，则判定将在2WD行驶模式下驱动车辆10。如果车辆行驶条件判定单元50判定车辆10在转弯过程中，则判定将在4WD行驶模式下驱动车辆10，在该模式下，将最佳驱动力分配给后轮16，使得车辆10平稳转弯。如果车辆行驶条件判定单元50基于来自导航系统的信息判定车辆10正行驶在低μ路面上，诸如雪道上，则判定将在4WD行驶模式下驱动车辆10。如果车辆行驶条件判定单元50基于车轮转速Nr判定前轮和后轮的转速之间的差超过预定值，则判定将在4WD行驶模式下驱动车辆10以便于抑制打滑。

4WD驱动力计算单元52基于来自各种传感器的输入信号计算前轮和后轮之间以及左后轮和右后轮之间的驱动力的最佳分配。4WD驱动力计算单元52由诸如在行驶期间的节气门开度θ和发动机转速Ne的信号来计算发动机转矩Te，且计算前轮和后轮之间的驱动力的分配，以便于确保最高加速性能。如果4WD驱动力计算单元52基于例如节气门开度θth、车速V以及车轮转速Nr判定驾驶员的操作状态和车辆的驱动力的变化都是稳定的，左右轮驱动力分配控制单元56减小分配给后轮16的驱动力的量，且使车辆10置于接近前轮驱动状态的状态下，以便提高燃料效率。另外，左右轮驱动力分配控制单元56减小分配给后轮16的驱动力的量，例如，以便于防止在车辆以低速转弯时的急弯刹车现象。当基于车辆行驶条件判定单元50判定将在2WD行驶模式下驱动车辆10时，左右轮驱动力分配控制单元56将该对联轴器28的接合力控制为零。结果是，没有驱动力分配给后轮16。

左右轮驱动力分配控制单元56输出命令信号至用于控制左右轮驱动力分配机构30的该对联轴器28的接合力的电磁螺线管，以便于实现由行驶条件判定单元50和4WD驱动力计算单元52计算出的驱动力的分配。

故障诊断控制单元58可操作来检测出切换车辆10的驱动模式的系统中的异常。例如，当接通电源时，故障诊断控制单元58对电子控制单元40、每一个传感器等的通信状态进行自检。此外，故障诊断控制单元58通过使电流通过控制该对联轴器28的电磁螺线管来判定该对联轴器28是否正常工作。如果故障诊断控制单元58检测到任何异常，则发送指示异常的信号给显示系统控制ECU46。

显示系统控制ECU 46功能上包括控制车内显示器62上设置的模拟车辆图64的显示状况的显示控制单元60。显示控制单元60基于来自车辆行驶条件判定单元50、4WD驱动力计算单元52和故障诊断控制单元58的信息，利用车内显示器62上设置的模拟车辆图64来显示车辆10的行驶条件。在下面，将说明由显示控制单元60在车内显示器62的模拟车辆图64上显示的行驶条件的一个显示示例。

图3显示了根据本发明的第一实施例的模拟车辆图64的一个示例。在作为透视图的图3的模拟车辆图64中，合乎透视法地绘制了从斜后方所见的车辆10。更具体地，示出了在显示上的发动机70(对应于发动机12)、在显示上的变速器72(对应于变速器18)、在显示上的分动器74(对应于分动器24)、在显示上的传动轴76(对应于传动轴26)、在显示上的左右轮驱动力分配机构78(对应于左右轮驱动力分配机构30)、在显示上的前轮车桥80R、80L(对应于前轮车桥22)、在显示上的后轮车桥82R、82L(对应于后轮车桥32)、在显示上的右前轮84R和左前轮84L(对应于左右前轮14)以及在显示上的右后轮86R和左后轮86L(对应于左右后轮16)。也就是，显示了构成车辆10的传动系(驱动系统)的主要部件。

显示控制单元60在各个车轮(84R、84L、86R、86L)附近显示指示各个车轮的驱动力(分配)的级别块。在图3中，黑级别块表示灯的点亮状态，而白级别块表示灯的熄灭状态。随着处于灯亮状态的级别块数量越多，则表明驱动力的分配越大。例如，在图3中，各个前轮84的3个级别块处于灯亮状态，而各个后轮86的2个级别块处于灯亮状态。这表明车辆10处于4WD行驶模式下，在该模式下，驱动力传送至各个车轮(即，全部4个车轮)。当车辆10处于2WD行驶模式下时，后轮86的所有的级别块都处于灯灭状态，而各个前轮84的全部(5个)级别块都处于灯亮状态。当左右轮驱动力分配机构30将不同驱动力分配给右轮和左轮时，右后轮86R的处于灯亮状态的级别块数量不同于左后轮86L的处于灯亮状态的级别块数量。驱动力的分配比由通过4WD驱动力计算单元52计算出的各车轮的驱动力来计算，且基于如此分配的驱动力的大小来判定点亮的级别块数量。

另外，显示控制单元60根据由转向角传感器检测出的对应于驾驶员的转向量的转向角θ以逐步的方式改变前轮84的转角，且显示转角。例如，在图3的示例中，车辆10向右转。随着转向角θ越大，所显示的前轮84的转角变得越大。如果车辆直行向前行驶，如同后轮86，前轮84以直行向前方式显示。因而，驾驶员的转向量(转向角θ)由前轮84的转角来指示。图4A和图4B显示了转向角θ(转向量)和前轮84的转角的显示量之间的关系。在图4A中，横轴表示转向角θ(转向量)，而纵轴表示前轮84(轮胎)的转角的显示量。纵轴上的转角的显示量(1-5)对应于图4B中显示的前轮84的转角(滑移角)的显示1-显示5(显示2和显示4未示出)。更具体地，如图4A中所示，当转向角θ在0-90度的范围内时，转角的显示量为1。在这种情况下，图3的前轮84被显示有对应于由图4B中实线所指示的显示1的转角(以直行向前的方式)。在图4B中，在平面图中指示前轮84的转角以便更容易理解。然而，在图3的模拟车辆图64中合乎透视法地显示前轮84。另外，如图4A所示，如果转向角θ在180至270度的范围内，图4A中所示的转角的显示量为3。在这种情况下，图3的前轮84被显示有对应于由图4B中虚线所指示的显示3的转角。另外，如图4A所示，如果转向角θ超过360度，转角的显示量为5。在这种情况下，图3的前轮84被显示有对应于由图4B中单点画线所指示的显示5的转角。在图4B中，未示出转角的显示量2和4。然而，实际上，存在对应于显示1和显示3之间的显示2的前轮84的转角，且存在对应于显示3和显示5之间的显示4的转角。所显示的前轮84的转角随着显示编号越大而越大。

另外，显示控制单元60通过将车辆加速度G的大小和方向变换成能够使加速度G的大小和方向在模拟车辆图上从视觉上被掌握的形式，来显示由加速度传感器测得的或计算出的车辆加速度G。在模拟车辆图64的中心的附近，显示了关于共同中心66定位的多个(本实施例中为5个)同心圆88。这些同心圆88根据模拟车辆图64的透视显示被合乎透视法地显示。此外，球90(本发明中的符号)显示在其中一个同心圆上。车辆加速度G的大小和方向由同心圆88和球90来指示。例如，在图3中，球90位于同心圆的中心的左下侧上。这指示作为车辆纵向方向在负方向上，向车辆的左方施加车辆加速度G。当车辆在向右转的同时加速时，例如，作为纵向方向在负方向上，作为左右方向向左，对车辆施加车辆加速度G。在这种情况下，球90如图3中所示显示在左下侧上。当车辆在向左转的同时加速时，例如，作为纵向方向在负方向上，作为左右方向上向右，对车辆施加车辆加速度G。因而，球90显示至右下方。当车辆在向右转的同时减速时，作为纵向方向在正方向上，作为左右方向向左，对车辆施加车辆加速度G。因而，球90显示至左上方。当车辆在向左转的同时减速时，作为纵向方向在正方向上，作为左右方向向右，对车辆施加车辆加速度G。因而，球90显示至右上方。此外，从同心圆的中心66至球90的距离的增大指示车辆加速度G的大小的增大。

图5指示车辆纵向加速度G和G显示量(图3中所讨论的同心圆距同心圆的中心的距离)之间的关系。在图5中，横轴表示实际上检测出或计算出的车辆纵向加速度G(车辆加速度G)，而纵轴表示车辆纵向加速度G的G显示量(同心圆距同心圆的中心的距离)。如图5中所示，当车辆加速度G为0.1G时，G显示量为1。当车辆加速度G为0.2G时，G显示量为2；且当车辆加速度G为0.3G时，G显示量为3。当车辆加速度G为0.4G时，G显示量为4；且当车辆加速度G为0.5G或更大时，G显示量为5。G显示量的数字对应于图3的多个同心圆88的数量。更具体地描述，在图3中，径向最里圆对应于G显示量1的同心圆88，且G显示量2、G显示量3、G显示量4和G显示量5的同心圆(径向最外圆)从对应于G显示量1的同心圆(最里圆)径向向外朝向径向最外同心圆88按此顺序布置。一旦确定G显示量，就将球90置于对应同心圆上。当G显示量为1时，例如，将球90置于对应于G显示量1的同心圆(最里圆)上。因而，显示控制单元60由检测到的车辆加速度G，基于图5来确定G显示量，且将球90显示在对应于所确定的G显示量的同心圆上。随着车辆加速度G越大，G显示量也越大；因此，球90被置于径向更外同心圆88上，且位于更远离中心66。尽管在图5中基于车辆纵向加速度来确定G显示量，但可鉴于车辆横向加速度以及车辆纵向加速度来确定G显示量。

随着球90的位置远离同心圆88的中心66，所显示的球90的尺寸变得更大，或所显示的球90的颜色变得更深，或球90的颜色变化，使得球90被连续变化。如此，可以使车辆加速度G的大小更加清楚。例如，显示图3的球90，使得其尺寸大于置于位于球90径向向里的同心圆88上的球90’的大小。可替换地，每次当同心圆88的中心66与球90之间的距离达到(接近)预先设定的预定距离之一时，所显示的球90的尺寸变得更大，或所显示的球90的颜色变得更深，或球90的颜色变化，使得球90以分级的(stepwise)方式改变。如此，也可以使车辆加速度G的大小更加清楚。

显示控制单元60同时显示各个车轮的驱动力、车辆加速度G以及前轮84的转角。因此，可以掌握车辆加速度G与各个车轮的驱动力的关系，且驾驶员能够根据该关系来驾驶车辆10。此外，根据转向角θ以分级的方式来显示前轮84的转角，使得驾驶员能够基于前轮84的转角的变化来掌握驱动力分配和车辆加速度G的变化。

如果故障诊断控制单元58判定例如加速度传感器发生异常，且无法检测出车辆加速度G，显示控制单元60显示球90使得其固定至同心圆88的中心66，或不显示球90。如此，显示控制单元60通知驾驶员发生异常。作为通知驾驶员发生异常的另一方法，如图6中所示，可以引起模拟车辆图整体地或同心圆88闪烁，或可以关闭其灯，或可以由虚线来指示同心圆88等，以便于通知驾驶员发生异常。还能够通过在模拟车辆图上显示如图6中所示的字符或符号来通知驾驶员发生异常。还能够通过声音来通知驾驶员发生异常。这些方法可以适当地组合以便于通知驾驶员发生异常。

如果故障诊断控制单元58判定例如转向角传感器发生异常，且无法检测出转向角θ，则显示控制单元60通过例如在模拟车辆图64中将前轮84的转角固定为零来通知驾驶员发生异常。作为通知驾驶员异常的另一方法，可以关闭照亮前轮84的灯，或可以引起照亮前轮84的灯闪烁，以便于通知驾驶员异常。还能够利用如图6中所示的字符或符号来通知异常，或通过声音来通知异常。这些方法可以适当地组合以便于通知驾驶员发生异常。

图7是示出电子控制单元40的控制操作，具体地，用于显示能够使驾驶员根据需要掌握车辆10的行驶条件的模拟车辆图的控制操作，的主要部分的流程图。图7的流程图以例如几毫秒至几十毫秒的极短的周期重复地执行。

一开始，在对应于4WD驱动力计算单元52和显示控制单元60的步骤S1中，计算各个车轮的驱动力，然后由各个车轮的驱动力计算驱动力在各车轮之间的分配，也就是，各个车轮的级别块的显示量。在对应于显示控制单元60的步骤S2中，基于由加速器传感器或通过计算获得的车辆加速度G，来计算显示于模拟车辆图64的其中一个同心圆上的球90的位置。在对应于显示控制单元60的步骤S3中，基于由转向角传感器检测出的转向角θ来确定前轮84的转角。然后，例如，在对应于故障诊断控制单元58的步骤S4中，判定加速度传感器或转向角传感器是否发生了异常。如果在步骤S4中得到否定判定(否)，则执行对应于显示控制单元60的步骤S5，以便于在模拟车辆图上显示在步骤S1至S3中确定的各个车轮的级别块显示量、球90在同心圆上的位置、以及前轮84的转角。如果在步骤S4中得到肯定判定(是)，则执行对应于显示控制单元60的步骤S6以便于切换至通知驾驶员发生异常的显示，如通过示例在图6中所示的。

如上所述，根据本实施例，在模拟车辆图64上同时显示各个车轮的驱动力以及根据驱动力变化的车辆加速度G的大小和方向。结果是，驾驶员能够根据需要掌握各个车轮的驱动力与车辆加速度G的大小和方向之间的关系。相应地，驾驶员能够鉴于各个车轮的驱动力与车辆加速度G的大小和方向之间的关系来驾驶车辆。

根据本实施例，将由加速度传感器检测出的车辆加速度G或所计算出的车辆加速度G转变成能够在模拟车辆图上从视觉上掌握车辆加速度G的形式。因而，驾驶员甚至在车辆行驶期间也能够轻松地从视觉上掌握车辆加速度G的形式。

另外，根据本实施例，驾驶员能够从置于同心圆88上的球90的位置来掌握车辆加速度G的方向。另外，驾驶员能够从同心圆88的中心66和球90之间的距离来轻松掌握车辆加速度G的大小。

另外，根据本实施例，同心圆88的中心66位于模拟车辆图64的中心附近。因此，易于观察车辆加速度G的显示。

另外，根据本实施例，球90的尺寸、色密度或颜色根据球90的位置而变化。随着从同心圆88的中心66至球90的距离越大，所显示的球90的尺寸变得越大，或球90的颜色变得越深，或球90以另一颜色显示。如此，使车辆加速度G的大小更加清楚。

另外，根据本实施例，在模拟车辆图64中描绘的同心圆88根据车辆的透视显示被合乎透视法地显示。因此，同心圆88在显示器上不引起奇怪的感觉。

另外，根据本实施例，当车辆加速度G的检测或计算发生任何异常时，球90不显示。因而，驾驶员能够立即识别出异常的发生。另外，当转向角θ的检测发生任何异常时，将前轮84的转角设定为零。因而，驾驶员能够立即识别出转向角θ检测中的异常。此外，当异常发生时，关闭照亮模拟车辆图64的显示区的一部分或全部的灯或者是引起其闪烁，或在模拟车辆图上显示字符或符号，或产生声音，以便于通知驾驶员发生异常。因而，驾驶员一定能够识别出异常的发生。

另外，根据本实施例，转向角θ以在模拟车辆图64中的前轮84的转角的形式被显示。因而，驾驶员能够根据需要掌握由于前轮84的转角的变化引起的驱动力的变化或车辆加速度G的变化。

接着，将描述本发明的其他实施例。在以下的描述中，相同的附图标记被赋予与上述实施例中相同或对应的部件或元件，且不会说明这些部件或元件。

图8显示了根据本发明的第二实施例的模拟车辆图100的一个示例。在图8的模拟车辆图100中，指示车辆加速度G的多个同心圆102的中心104设定在驾驶员的就坐位置附近。通过将同心圆102的中心104如此设定到该位置，车辆加速度G在模拟车辆图100中相对于位于驾驶员的位置处的中心来显示。因此，驾驶员能够感觉上更轻松地掌握车辆加速度G。

如上所述，本实施例提供与上述实施例的效果相同的效果，且还通过将同心圆102的中心104设定在驾驶员的就坐位置附近，而提供使驾驶员能够感觉上更轻松地掌握车辆加速度G的效果。

图9显示了根据本发明的第三实施例的模拟车辆图110的一个示例。在图9的模拟车辆图110中，代替在图3中所示的模拟车辆图64中指示车辆加速度G的大小和方向的球90，通过箭头114来指示车辆加速度G。在图9中所示的箭头114具有位于同心圆112的中心处的基部，且其远端沿施加车辆加速度G的方向指向。另外，箭头114的长度指示车辆加速度G的大小，且车辆加速度G的大小随箭头114的长度增大而增大。因而，车辆加速度G的方向和大小可以通过使用箭头114来指示。如果车辆加速度G的检测发生异常，例如，照亮箭头的灯可被关闭或被引起闪烁，以便于通知驾驶员发生异常。另外，箭头114的宽度可以随车辆加速度G增大而增大，使得车辆加速度G的大小可以被进一步清楚地指示。

如上所述，本实施例提供了与上述实施例相同或相似的效果，且通过使用箭头114代替如上所述的球90来指示车辆加速度G的大小，使得车辆加速度G的方向和大小也能够被轻松地掌握。

图10是根据本发明的第四实施例的在模拟车辆图120中指示车辆加速度G的同心圆124的一部分(右上部)的放大图。模拟车辆图120的其余显示区基本上与上述实施例的其余显示区相同，且因此，未在图10中示出。图10中所示的位于径向最外圆上的球122a指示当前的(或最新的)车辆加速度G。位于球122a内侧的球122b指示相对于当前的车辆加速度G，在当前时间的给定时间段(或一个周期)前所获得的车辆加速度G的状况。进一步位于球122b内侧的球122c指示在当前时间的给定时间段(或一个周期)前所获得的车辆加速度G的状况。也就是，球122b和球122c代表先前的车辆加速度G，且指示车辆加速度G的轨迹(或车辆加速度G的变化)。

在本实施例中，指示当前的车辆加速度G的球122a被最暗或最亮地显示，而指示先前的车辆加速度G的球(122b、122c)随着获得车辆加速度G的时间越早而以分级的方式越淡或越暗地显示。因此，指示最新或最旧的车辆加速度G的球122c被最淡地显示。以此方式，对应于先前的车辆加速度G的球122b、122c相对于对应于当前的车辆加速度G的球122a以残像的形式来显示，使得当前的车辆加速度G和先前的车辆加速度G彼此可以很容易地区分开，且驾驶员可以轻松地掌握车辆加速度G的变化。在另一示例中，指示当前的车辆加速度G的球122a以最大尺寸显示，而指示先前的车辆加速度G的球(122b、122c)随着获得车辆加速度G的时间越早以分级的方式以越小的尺寸显示。因此，指示最新或最旧的车辆加速度G的球122c以最小的尺寸显示。在球122的尺寸如此变化的情况下，当前的车辆加速度G和先前的车辆加速度G可以彼此区分开，且驾驶员可以轻松地掌握车辆加速度G的变化。

如上所述，本实施例提供了与上述实施例相同或相似的效果。此外，先前的车辆加速度G显示在模拟车辆图120上，使得能够根据需要掌握车辆加速度G的变化，且驾驶员能够基于车辆加速度G的变化来驾驶车辆。

图11指示了根据本发明的第五实施例的转向角θ和前轮84的转角的显示之间的关系，且对应于第一实施例的图4A。在如上所述的图4A中，前轮84的转角的显示量与转向角θ具有线性关系。在本实施例中，在另一方面，如图11所示，前轮84的转角的显示量与转向角θ具有非线性关系。更具体地，例如，当转向角θ达到15度时，前轮84的转角的显示量变化为2，且当转向角θ达到120度时，前轮84的转角的显示量变化为3。另外，当转向角θ达到180度时，转角的显示量变化为4，且当转向角θ达到240度时，转角的显示量变化为5。在本实施例中，转角的显示量变化时的转向角θ被设定为车辆的驱动力控制从一个模式切换至另一个模式时的转向角。例如，如果转向角θ达到15度，则驱动力控制从2WD行驶模式切换至驱动力分配控制(转矩分配控制)，其下将驱动力分配给前轮和后轮。也就是，15度的转向角θ是控制切换至驱动力分配控制(转矩分配控制)所基于的阈值。另外，例如，如果转向角θ达到180度，开始用于防止急弯刹车现象的驱动力分配控制，且根据驱动力分配控制来改变前轮和后轮之间的驱动力的分配。也就是，180度的转向角θ是开始用于防止急弯刹车现象的控制所基于的阈值。因而，前轮84的转角的显示量被设置，以便于在与前轮和后轮(或右轮和左轮)之间的驱动力的分配有关的控制切换时的转向角θ(时间)处变化，使得前轮84的转角的显示量在切换驱动力分配控制的同时变化。因而，将进一步容易理解转向角θ和驱动力的分配之间的关系。因此，驾驶员能够基于转向角θ的变化轻松地掌握驱动力分配控制的切换。因为仅基于如图11中所示的转向角θ和前轮84的转角的显示量之间的关系，而不是如图4中所示的上述关系，来显示前轮84的转角，所以在这里不会描述具体控制模式或布置。

如上所述，本实施例提供与上述实施例相同或相似的效果。另外，前轮84的转角的显示量被设置，以便于在驱动力分配控制从一个模式切换至另一个模式时的转向角θ处变化。因此，驾驶员能够轻松掌握驱动力分配控制和转向角θ的变化之间的关系。

图12显示了根据本发明的第六实施例的车辆加速度G和车辆加速度G的G显示量(同心圆距同心圆的中心的距离)之间的关系，且对应于如上所述的图5。在图5中，G显示量(同心圆距同心圆的中心的距离，球90的显示位置)被相对于车辆加速度G线性地变化。在本实施例中，如图12中所示，G显示量被相对于车辆加速度G非线性地改变。更具体地，当车辆加速度G处于小区域中时，车辆加速度G的G显示量被以较大速率变化。也就是，车辆加速度G的小区域中的增益被设定为大于其大区域中的增益，使得当车辆加速度G处于小区域中时车辆加速度G的G显示量更可能被改变(当车辆加速度G小时的增益被设定使得当车辆加速度G低时的增益大于当车辆加速度G高时的增益，从而使车辆加速度G的显示随着车辆加速度G越低而越可能变化)。因此，车辆加速度G的显示在车辆加速度G的小区域中更可能被变化，且驾驶员能够掌握该区域中的车辆加速度G的甚至小的变化。例如，在车辆10处于常规操作区域的情况下设定这种类型的显示。常规操作区域被设定为施加给车辆10的负载小的操作区域(例如，小-加速度-行程、低-车速-区域)。

如上所述，本实施例提供与上述实施例相同或相似的效果。另外，增益被设定使得车辆加速度G的显示在常规操作区域中容易被改变，由此驾驶员甚至能够掌握车辆加速度G的小变化。

尽管已经参照附图详细地描述了本发明的一些实施例，但本发明还可以采用其他形式来应用。

例如，各个上述实施例都描述为独立的形式，但可以根据需要组合两个或以上的实施例并实施。例如，本发明可以通过在第一实施例的模拟车辆图64中使用第三实施例至第六实施例中的至少一个形式来实施。本发明还可以通过在第二实施例的模拟车辆图100中使用第三实施例至第六实施例中的至少一个形式来实施。

尽管车辆10在模拟车辆图64中以透视视图来描绘，但本发明并不一定局限于该布置。例如，车辆10可以以从上看时的视图来描绘，也就是，可以以平面图来描绘。

在上述实施例中，各个车轮的驱动力、车辆加速度G以及前轮84的转角都被同时显示在模拟车辆图上。然而，前轮84的转角可以不被改变。

在第一实施例的流程图中，步骤的顺序可以根据需要变化。例如，可以先执行步骤S4的异常检测，且步骤S1至S3的顺序可以被自由改变而不被特别限制。另外，可以同时执行步骤S1至S3。另外，可以去除步骤S4和步骤S6。也就是，可以省略在检测到异常时将该异常通知驾驶员的显示。

另外，在第一实施例中，球90被显示在其中一个同心圆上。然而，指示车辆加速度G的符号的形状并不局限于球形。而是，球90可以根据需要被变化为具有三角形、四边形或星形的形状的符号，只要该符号使驾驶员能够掌握车辆加速度G。

在上述实施例中，车辆加速度G在模拟车辆图上以例如球90或箭头114的形式来显示。然而，显示的形式可以被设定以便于根据驾驶员的偏好来变化。

在如图10中所示的第四实施例中，除了当前的车辆加速度G以外，还指示了两个先前的车辆加速度G。然而，并不特别限制代表先前的车辆加速度G的符号的数量。例如，可以仅指示紧邻在当前车辆加速度G之前的一个先前的车辆加速度G，或可以指示三个或更多的先前的车辆加速度G。

在如图11所示的第五实施例中，前轮84的转角的显示量在转向角θ等于15度时变化，且该显示量也在转向角θ等于120度、180度和240度时变化。然而，这些具体的数值仅仅是示例，且可以根据车辆的控制模式等被改变。

在上述实施例中，前轮84的转角在模拟车辆图上以分级的方式来变化。然而，前轮84的转角可以被连续变化。另外，如果车辆装有能够改变前后轮的转角的四轮转向系统，则除了前轮84的转角以外，后轮84的转角也可以被变化和显示。

在上述实施例中，控制行驶条件的4WD-ECU 42和显示系统控制ECU 46被独立地或分立地设置在电子控制单元40中。然而，单个ECU可以执行4WD-ECU和显示系统控制ECU的功能。ECU还可以进一步分成用于执行给定功能的子单元。

尽管在上述实施例中的车辆10是基于FF的四轮驱动车辆，但本发明并不局限应用于四轮驱动车辆。例如，本发明可以应用于前轮驱动型或后轮驱动型的两轮驱动车辆。另外，在车辆10中，后轮86设置有左右轮驱动力分配机构30。然而，可以不设置左右轮驱动力分配机构，而是可以仅设置控制前轮和后轮之间驱动力的分配的电子控制的联轴器。另外，前轮14，而不是后轮16，可以设置有左右轮驱动力分配机构，或前轮14和后轮16都可以具有左右轮驱动力分配机构。用于分配驱动力的具体布置并不限于上述实施例中的那些布置，而是可以从其他的布置中选择。

尽管在上述实施例中车辆10在模拟车辆图中合乎透视法地显示，但车辆10不必合乎透视法地显示，而是可以以平面图来显示。

在上述实施例中，同心圆的中心被设定在模拟车辆图的中心附近，或在驾驶员的就坐位置附近。然而，同心圆的中心可以被设定为另一位置，只要驾驶员能够轻松掌握车辆加速度G的状况。

尽管在上述实施例中G显示量如图5中所示地基于车辆纵向加速度G来确定，但G显示量还可以鉴于车辆横向加速度以及车辆纵向加速度来确定。

应该理解地是，上述实施例仅仅是示例，且本发明可以基于本领域技术人员的知识利用经过各种变化或改进的其他形式来实施。

Claims (15)

1.一种用于车辆的显示控制系统，所述车辆包括安装在所述车辆内的显示器，所述显示控制系统包括

电子控制单元，其被配置为控制所述显示器，使得

(a)所述车辆的行驶条件被利用显示在所述显示器上的模拟车辆图来显示，并且

(b)车轮的驱动力、车辆加速度的大小和所述车辆加速度的方向被显示在所述模拟车辆图和所述模拟车辆图的附近之一上。

2.根据权利要求1所述的显示控制系统，其中

所述车辆加速度的所述大小和所述车辆加速度的所述方向被通过将所述车辆加速度变换成使得所述车辆加速度能够在所述模拟车辆图上被视觉上掌握的形式来指示，且所述车辆加速度被直接检测出或计算出。

3.根据权利要求1或2所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为控制所述显示器，使得

(i)所述车辆加速度的所述大小和所述方向被通过置于绕相同中心布置的多个同心圆上的符号的位置来指示，并且

(ii)从所述相同中心至所述符号的所述位置的距离随所述车辆加速度越大而增大。

4.根据权利要求3所述的显示控制系统，其中

所述同心圆的所述中心位于所述模拟车辆图的中心的附近和驾驶员的就坐位置的附近之一。

5.根据权利要求3或4所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为控制所述显示器，使得

(i)指示所述符号的轨迹的残像被显示，并且

(ii)随着获得由所述符号代表的所述车辆加速度的时间点越早，所述符号被显示得越淡。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为控制所述显示器，使得

(i)所述符号的尺寸、色密度或颜色中的至少一个被根据所述符号的所述位置而变化，并且

(ii)随着从所述同心圆的所述中心至所述符号的所述位置的所述距离增大，所述符号的所述尺寸越大，所述符号的所述颜色越深，或所述符号被以另一颜色来指示，或者

当从所述同心圆的所述中心至所述符号的所述距离达到预定距离时，与从所述同心圆的所述中心至所述符号的所述距离未达到所述预定距离的情况相比较，所述符号的所述尺寸更大，所述符号的所述颜色更深，或所述符号被以另一颜色来指示。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为控制所述显示器，使得所述同心圆被根据所述车辆的透视显示来合乎透视法地显示。

8.根据权利要求1或2所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为控制所述显示器，使得所述车辆加速度的所述大小和所述方向被通过具有位于所述模拟车辆图上的一点处的原点的箭头来指示。

9.根据权利要求3至6中任一项所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为控制所述显示器，使得当所述车辆加速度的检测或计算发生异常时，所述符号被固定至所述同心圆的所述中心，或所述符号不被显示。

10.根据权利要求1所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为控制所述显示器，使得驾驶员的转向量被通过所述模拟车辆图中的轮胎的转角来指示。

11.根据权利要求10所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为在驱动力分配控制被从一个模式切换至另一模式时，相对于所述驾驶员的所述转向量来改变所述轮胎的所述转角。

12.根据权利要求10或11所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为设定增益，使得当所述车辆加速度低时的所述增益大于当所述车辆加速度高时的所述增益，从而使所述车辆加速度的所述显示随着所述车辆加速度越低而越可能变化。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为当所述驾驶员的所述转向量的检测发生异常时，设定所述转角为零。

14.根据权利要求9或13所述的显示控制系统，其中

所述电子控制单元被配置为当所述异常发生时执行以下操作之一，以便于通知驾驶员所述异常；

(a)关闭照亮所述模拟车辆图的显示区的一部分或全部的灯，

(b)使所述模拟车辆图的所述显示区的一部分或所述全部闪烁，

(c)在所述模拟车辆图上显示字符，

(d)在所述模拟车辆图上显示符号，或者

(e)产生声音。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的显示控制系统，其中

所述车辆包括驱动单元，其执行前后轮之间的驱动力的分配、或左右轮之间的驱动力的分配中的至少一个。