JP2008074336A - ハイブリッド車両の表示制御装置、表示制御方法、その表示制御方法をコンピュータで実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両においてエンジンが高効率で運転されているのか否かを運転者にわかり易く報知する。
【解決手段】ＥＣＵは、要求駆動力Ｆを算出するステップ（Ｓ１００）と、車速Ｖを算出するステップ（Ｓ１０２）と、Ｆ×Ｖ＋システム損失パワーによりＰＷＲ表示量（Ａ）を算出するステップ（Ｓ１０６）と、エンジン回転数ＮＥを検出するステップ（Ｓ１０８）と、エンジントルクＴＥを検出するステップ（Ｓ１１０）と、ＮＥとＴＥとからエンジン最大効率パワーを算出するステップ（Ｓ１１２）と、エンジン最大効率パワーから充放電パワーおよび補機パワーを減算してＥＣＯ表示量（Ｂ）を算出するステップ（Ｓ１１８）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、ユーザの燃費向上志向を支援するために有益な情報を運転者に報知する技術に関する。

燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているとともに、その動力源と駆動輪との間に自動変速機（動力分割機構としても機能する）が設けられているハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、たとえば運転状態に応じてエンジンと電動モータとを使い分けて走行することにより、所定の走行性能を維持しつつ燃料消費量や排出ガス量を低減できる。具体的には、エンジンのみを動力源として走行するエンジン走行モード、電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モード、エンジンおよび電動モータの両方を動力源として走行するエンジン＋モータ走行モードなど、エンジンおよび電動モータの作動状態が異なる複数の運転モードを備えており、車速（または動力源回転数）およびアクセル操作量などの運転状態をパラメータとする動力源マップ等の予め定められたモード切換条件に従って自動的に切り換えられるようになっている。

ところで、このようなハイブリッド車両においては、従来のエンジンのみを動力源とするエンジン駆動車両のように車速およびエンジン回転数を表示するだけでは、たとえばモータ走行モード時にエンジン回転数が表示（通常は０）されても意味がないなど、動力源の作動状態や走行状態などを知る上で情報が不足しており、必ずしも運転者の要求を十分に満足させるものではない。

特開平１０−１２９２９８号公報（特許文献１）は、エンジンおよび電動モータを動力源として備えているハイブリッド車両において、パワーやトルク、回転数に関する動力源の作動状態や走行状態など、運転者が知りたい情報を的確に運転者に知らせることができるハイブリッド車両を開示する。この特許文献１に開示されたハイブリッド車両は、燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているハイブリッド車両であって、車両の走行に使用可能なトータルのパワーおよびトルクの少なくとも一方を表示する表示部を有する。さらに、エンジンおよび電動モータと駆動輪との間に配設されて動力を伝達する動力伝達装置の出力側のパワーおよびトルクの少なくとも一方を表示する表示部を有する。

このハイブリッド車両においては、車両の走行に使用可能（実際に使用している場合を含む）なトータルのパワーおよびトルクの少なくとも一方が表示されるため、エンジンおよび電動モータのパワーやトルクを別々に表示する場合に比較して、現在の車両の動力源の作動状態や走行状態などを容易かつ正確に把握することができる。特に、車両走行に使用可能なパワーやトルクを表示するようになっているため、充電制御などでエンジン出力の一部が消費される場合には、それを除いたパワーやトルクが表示されることになり、車両走行時やレーシング時（ニュートラル状態でのアクセル操作時）の情報として有意義である。また、動力伝達装置の出力側のパワーおよびトルクの少なくとも一方が表示されるため、実際の車両走行に使用されているトータルのパワーやトルクが表示されることになり、現在の車両の走行状態を把握する上で有意義である。なお、動力伝達装置の出力側の回転数は実質的に車速を意味するもので、既にスピードメータとして車両に備えられているのが普通であり、この車速と合わせて車両の走行状態をより極め細かく判断することが可能となる。
特開平１０−１２９２９８号公報

しかしながら、しかしながら、上述したように、車両の走行に使用可能な最大のトータルのパワーおよびトルクに対する現在発生しているトータルのパワーおよびトルクの比率を表示したり、車速と出力とを二次元で表示したりしても、従来のエンジンのみを搭載した車両に慣れた運転者には感覚的に車両の走行状態（車両がどの程度の燃費で走行しているのか、現在の運転で燃費向上できているのか）が把握しにくい。すなわち、エンジンのみを搭載した車両においては、エンジン回転数に対する燃料消費率特性がわかっているので、エンジン回転数が高燃費の回転数近傍になるように、運転を行なえばよい。さらに、等燃費率線図などのエンジン回転数とエンジントルクとをパラメータとした特性線図上において、要求されるエンジンパワーに対して最もエンジン効率が高い（すなわち、燃費が最も高い）エンジン回転数およびエンジントルクになるようにエンジンを制御すればよい。

一方、ハイブリッド車両においては、上述のエンジンパワーを決定する要因として、車両走行パワー、走行用バッテリの充放電パワー、エアコンディショナ（以下、エアコンと記載する）等のエンジンで駆動される補機のパワー等の複数の要因がある。このため、ハイブリッド車両においては、従来の方法では、現在の運転状態が省エネルギー運転領域（高燃費領域）に入っているのか否かを判断するのが困難であった。このことは、燃費効率が高い運転を行なう指標が明確でなかったとも言える。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンが高効率で運転されているのか否かを運転者に容易に報知することができる、エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の表示制御装置、表示制御方法、その表示制御方法をコンピュータで実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置は、エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の表示部を制御する。この表示制御装置は、ハイブリッド車両に要求される走行パワーを算出するための第１の算出手段と、エンジンの最大効率パワーから走行以外に用いられるパワーを減算した高効率パワーを算出するための第２の算出手段と、走行パワーと高効率パワーとが略同じ値であることを運転者が認知し易いように表示するように、表示部を制御するための表示制御手段とを含む。第６の発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法は、第１の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置と同様の要件を備える。

第１または第６の発明によると、走行パワーは、たとえば運転者のアクセル操作等に基づく要求駆動力に車速を乗算することにより車両の走行に必要なパワーが算出され、高効率パワーはエンジンの最大効率パワーから走行以外に用いられるパワーを減算して算出される。走行パワーと高効率パワーとが略同じ値である場合には、車両の走行に必要なパワーがエンジンの最大効率点で実現されることになる（ここでは、走行パワーにシステム損失分を考慮していない）。このため、運転者は、走行以外に用いられるパワーが考慮された高効率パワーと略同じになるようにハイブリッド車両を運転する。このようにすると、エンジンパワーが走行以外に用いられる場合であっても、エンジンを最大効率で運転させることができ、燃費が向上する。このような場合において、走行パワーと高効率パワーとが略同じ値であることを運転者が認知し易いように表示されるので、運転者は容易に高効率運転を実現できる。その結果、エンジンが高効率で運転されているのか否かを運転者に容易に報知することができる、エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の表示制御装置や表示制御方法を提供することができる。

第２の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、表示制御手段は、走行パワーおよび高効率パワーの基準点を揃えて表示するように、表示部を制御するための手段を含む。第７の発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法は、第２の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置と同様の要件を備える。

第２または第７の発明によると、走行パワーおよび高効率パワーの基準点が揃えられて表示されるので、走行パワーと高効率パワーとが略同じ値であるか否かを運転者が認知し易い。このため、運転者は容易に高効率運転を実現できる。

第３の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、第２の算出手段は、エンジンの最大効率パワーから蓄電機構への充電のパワーおよび車両に搭載された補機のパワーを減算して、高効率パワーを算出するための手段を含む。第８の発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法は、第３の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置と同様の要件を備える。

第３または第８の発明によると、エンジン以外の動力源は蓄電機構から供給される電力により作動される回転電機であって、蓄電機構はエンジンにより駆動された回転電機により発電された電力により充電される場合において、走行以外に用いられる、蓄電機構への充電のパワーおよび車両に搭載された補機のパワーが減算されて、最大効率パワーを算出できる。

第４の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、第２の算出手段は、エンジンの回転数およびトルクに基づいてエンジンの最大効率パワーを算出するための手段を含む。第９の発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法は、第４の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置と同様の要件を備える。

第４または第９の発明によると、たとえば、エンジンの回転数およびトルクをパラメータとして規定されるエンジンの等燃費率線図を用いて最高効率点を算出して、その最高効率点におけるパワーを最大効率パワーとして算出することができる。

第５の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、第１の算出手段は、車両に要求される駆動力に車両の速度を乗算した値に、ハイブリッドシステムの損失パワーを加算して、走行パワーを算出するための手段を含む。第１０の発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法は、第９の発明に係るハイブリッド車両の表示制御装置と同様の要件を備える。

第５または第１０の発明によると、ハイブリッドシステムの動力伝達ロスや動力変換ロス等のハイブリッドシステムにおける損失パワーを考慮して、走行パワーを算出することができる。

第１１の発明に係るプログラムは、第６〜１０のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法をコンピュータで実現するプログラムであって、第１２の発明に係る記録媒体は、第６〜１０のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法をコンピュータで実現するプログラムを記録した媒体である。

第１１または第１２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第６〜１０のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の表示制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る表示制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は、図１に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関（以下、エンジンとして説明する）が、車両を走行させる駆動源であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく（エンジンを停止させても停止させなくても）、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい（いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両のみに限定されない）。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。

ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、モータジェネレータ１４０Ａ（またはＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（またはＭＧ（１）１４０Ｂ）と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）との２経路に分配する動力分割機構（たとえば、後述する遊星歯車機構）２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）およびモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０の充放電状態（たとえば、ＳＯＣ（State Of Charge））を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等を含む。

さらに、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行パワー表示量（以下、この走行パワー表示量が表示されることをＰＷＲ表示と記載する場合があり、走行パワー表示量（Ａ）とＰＷＲ表示量（Ａ）とは同義である）とエコ表示量（以下、このエコ表示量が表示されることをＥＣＯ表示と記載する場合があり、エコ表示量（Ｂ）とＥＣＯ表示量（Ｂ）とは同義である）とを、表示部１１００に表示するための指令信号をメータＥＣＵ１０００に出力する。本実施の形態に係る表示制御装置は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０で算出されたパワー表示量（ＰＷＲ表示）およびエコ表示量（ＥＣＯ表示）を、たとえばバーグラフで表示する。これらのパワー表示量（ＰＷＲ表示）およびエコ表示量（ＥＣＯ表示）は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行されるプログラムにより算出される。なお、このようにパワー表示量（ＰＷＲ表示）およびエコ表示量（ＥＣＯ表示）をＨＶ＿ＥＣＵ３２０により算出するのではなく、メータＥＣＵ１０００で算出して表示部１１００に表示するものでも構わない。すなわち、パワー表示量（ＰＷＲ表示）およびエコ表示量（ＥＣＯ表示）をどのＥＣＵで算出するのかについては限定されるものではない。なお、以下においては、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０で算出されたパワー表示量（ＰＷＲ表示）およびエコ表示量（ＥＣＯ表示）をメータＥＣＵ１０００を介して表示部１１００に表示するものとして説明する。

本実施の形態において、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間には昇圧コンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、モータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）やモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）やモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）に電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電力を昇圧する。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい（たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵとすることがその一例である）。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。モータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。エンジン１２０の回転力はキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）に、リングギヤ（Ｒ）によってモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）および出力軸（駆動輪１６０側）に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）で電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。

図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータジェネレータ１４０のモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）およびエンジンＥＣＵ２８０を介してエンジン１２０を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが予め定められた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合に、モータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させることができる（その後の車両停止時に走行用バッテリ２２０を充電することができる）。

また、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行ない、他方でモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）を駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）に供給してモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）の出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪１６０により従動するモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。なお、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）による発電量を増やして走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加する。

また、走行用バッテリ２２０の目標ＳＯＣはいつ回生が行なわれてもエネルギーが回収できるように、通常は６０％程度に設定される。また、ＳＯＣの上限値と下限値とは、走行用バッテリ２２０のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、上限値を８０％とし、下限値を３０％として設定され、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＭＧ＿ＥＣＵ３００を介してＳＯＣが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ１４０による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。

図２を参照して、動力分割機構２００についてさらに説明する。動力分割機構２００は、サンギヤ（Ｓ）２０２と（以下、単にサンギヤ２０２と記載する）、ピニオンギヤ２０４と、キャリア（Ｃ）２０６（以下、単にキャリア２０６と記載する）と、リングギヤ（Ｒ）２０８（以下、単にリングギヤ２０８と記載する）とを含む遊星歯車から構成される。

ピニオンギヤ２０４は、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０８と係合する。キャリア２０６は、ピニオンギヤ２０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２０２はＭＧ（１）１４０Ｂの回転軸に連結される。キャリア２０６はエンジン１２０のクランクシャフトに連結される。リングギヤ２０８はＭＧ（２）１４０Ａの回転軸および減速機１８０に連結される。

エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａが、遊星歯車からなる動力分割機構２００を介して連結されることで、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａの回転数は、たとえば、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図３を参照して、本実施の形態に係る表示制御装置の機能ブロック図について説明する。図３に示すように、この表示制御装置は、比較表示部３００００と、比較表示部３００００に表示する値を算出する制御部１００００と、要求駆動力Ｆ算出部２０１００および車速Ｖ検出部２０１１０と、エンジン回転数ＮＥ検出部２０２００およびエンジントルクＴＥ算出部２０２１０と、走行用バッテリパワー検出部２０３００および補機パワー検出部２０３１０とを含む。

制御部１００００は、要求駆動力Ｆ算出部２０１００および車速Ｖ検出部２０１１０に接続され、走行パワーを算出する走行パワー算出部１１０００と、エンジン回転数ＮＥ検出部２０２００およびエンジントルクＴＥ算出部２０２１０と高効率マップ（等燃費率線図）１２０００とに基づいてエンジンの最大効率パワーを算出するエンジン最大効率パワー算出部１３０００と、走行用バッテリパワー検出部２０３００および補機パワー検出部２０３１０に接続され、走行以外に用いられるエンジンパワーの消費量を算出する消費量算出部１４０００と、消費量算出部１４０００に接続され、高効率パワーを算出する高効率パワー算出部１５０００とを含む。

走行パワー算出部１１０００は、要求駆動力Ｆおよび車速Ｖから算出された要求パワーにシステム損失パワーを加算して、走行パワーを算出する。エンジン最大効率パワー算出部１３０００は、エンジン回転数ＮＥとエンジントルクＴＥとに基づいて高効率マップ（等燃費率線図）１２０００を用いて、エンジンが最大効率で運転される場合のパワーを算出する。高効率パワー算出部１５０００は、エンジン最大効率パワーから走行以外のエンジンパワー消費量を減算して、高効率パワーを算出する。

図３に示す機能ブロックにおける制御部１００００は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、エンジンＥＣＵ６００に含まれるＣＰＵおよびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図４を参照して、エンジン１２０の最大効率パワーが表わされる等燃費率線図について説明する。この図４に示す等燃費率線図とは、エンジン回転数ＮＥとエンジントルクＴＥとをパラメータとして、エンジン１２０の効率を燃費率という数値で表した、エンジン特性曲線の１つである。エンジン効率の等高線のようなものであって、図４に示したエンジン最大効率点で最も効率が良く、この点から離れるほど燃費率は悪くなる。エンジン最大効率点におけるエンジンパワーが、エンジン最大効率パワー（エンジンの効率が最大になる点におけるパワー）である。

ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、ハイブリッド車両の走行パワーＰＷＲ（Ａ）を、
・走行パワー表示量（Ａ）＝
（要求駆動力×車速）＋ハイブリッドシステムの損失分・・・（１）
により算出して、これをＰＷＲ表示のバーグラフに表示するように、メータＥＣＵ１０００に表示指令信号を出力する。

一方、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、ハイブリッド車両の省エネルギーの指標を示すパワーとして、エコ表示量（Ｂ）として、
・エコ表示量（Ｂ）＝
（エンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ））
−（走行用バッテリ２２０の充放電パワーＰ（ｂａｔ））
−（エアコン等の補機パワーＰ（ａｕｘ））・・・（２）
により算出して、これをＥＣＯ表示のバーグラフに表示するように、メータＥＣＵ１０００に表示指令信号を出力する。

ここで、エンジンパワーは、
・エンジンパワー＝
走行パワー表示量（Ａ）
＋（走行用バッテリ２２０の充放電パワーＰ（ｂａｔ））
＋（エアコン等の補機パワーＰ（ａｕｘ））・・・（３）
である。この式（３）を変形すると、
・走行パワーＰＷＲ（Ａ）＝
（エンジンパワー）
−（走行用バッテリ２２０の充放電パワーＰ（ｂａｔ））
−（エアコン等の補機パワーＰ（ａｕｘ））・・・（４）
となる。

式（４）と式（２）とを比較すると、（走行用バッテリ２２０の充放電パワーＰ（ｂａｔ））および（エアコン等の補機パワーＰ（ａｕｘ））の項は、符号を含めて同じである。

このため、表示部１１００に表示される、走行パワー表示量（Ａ）とエコ表示量（Ｂ）とが同じ量になると、結局エンジンパワーが最大効率パワーになっており、エンジン１２０が最大の効率で運転されていることになる（たとえば、図４のエンジン最大効率点）。

したがって、このように、表示部１１００に走行パワー表示量（Ａ）とエコ表示量（Ｂ）とを表示して、運転者は、この走行パワー表示量（Ａ）とエコ表示量（Ｂ）とが同じ量になるように運転することで、このハイブリッド車両の燃費（エンジン１２０の効率）が最大になる。

図５を参照して、本実施の形態に係る表示制御装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このフローチャートで示されるプログラム（サブルーチン）は、予め定められたサイクルタイム（たとえば８０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、要求駆動力Ｆを算出する。要求駆動力Ｆは、基本的には、運転者のアクセル開度に基づいて定められる。さらに、クルーズコントロールを備えた車両の場合には、クルーズコントロールＥＣＵにおいて算出された駆動力が要求駆動力ＦとしてＨＶ＿ＥＣＵ３２０に送信されることもある。

Ｓ１０２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、車速Ｖを検出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、駆動輪１６０の車軸に設けられた車速センサ（図示しない）から入力された信号に基づいて車速Ｖを検出する。

Ｓ１０４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、システム損失パワーＰ（ｌｏｓｓ）を算出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、各種パラメータに対して設定されたマップ等を用いて、システム損失パワーＰ（ｌｏｓｓ）を算出する。このシステム損失パワーＰ（ｌｏｓｓ）とは、たとえば、動力分割機構等におけるエネルギ変換ロス等を含む、このハイブリッド車両の損失パワーの総計である。

Ｓ１０６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＰＷＲ表示量（Ａ）を、要求駆動力Ｆ×車速Ｖにシステム損失パワーＰ（ｌｏｓｓ）を加算することにより算出する。なお、このＰＷＲ表示量（Ａ）の単位は仕事率（Ｗ）である。

Ｓ１０８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジン回転数ＮＥを検出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジンＥＣＵ２８０から送信された信号に基づいて、エンジン回転数ＮＥを検出する。

Ｓ１１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジントルクＴＥを算出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジンＥＣＵ２８０から送信された信号に基づいて、エンジントルクＴＥを検出する。エンジンＥＣＵ２８０においては、たとえば、エンジン１２０の各種状態量に対応して設定されたトルク算出マップを用いて、エンジントルクＴＥが算出される。

Ｓ１１２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ）を算出する。このとき、一例として提示した図４に示すマップ（等燃費率線図）を用いて、エンジン回転数ＮＥとエンジントルクＴＥとから、エンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ）が算出される。

Ｓ１１４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、充放電パワーＰ（ｂａｔ）を算出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、バッテリＥＣＵ２６０から送信された信号に基づいて、充放電パワーＰ（ｂａｔ）を検出する。なお、このとき、走行用バッテリ２２０が充電されているときには充放電パワーＰ（ｂａｔ）の符号はプラスであって（エンジン１２０の駆動力を消費する）、車両を走行させるために走行用バッテリ２２０からモータジェネレータ１４０に放電されているときには充放電パワーＰ（ｂａｔ）の符号はマイナスである（エンジン１２０の駆動力をアシストしている）。

Ｓ１１６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、補機パワーＰ（ａｕｘ）を算出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、補機ＥＣＵ１０１０から送信された信号に基づいて、補機パワーＰ（ａｕｘ）を検出する。なお、この補機パワーＰ（ａｕｘ）の符号は、補機がエンジン１２０の駆動力を消費するのみであるので、プラスである。

Ｓ１１８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＥＣＯ表示量（Ｂ）を、エンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ）から充放電パワーＰ（ｂａｔ）および補機パワーＰ（ａｕｘ）を減算することにより算出する。なお、このＥＣＯ表示量（Ｂ）の単位も、ＰＷＲ表示量（Ａ）と同じく仕事率（Ｗ）である。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る表示制御装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０の動作について、図６および図７を参照して説明する。図６は、この車両のインストルメントパネルに設けられた表示部１１００を示す。なお、図６の拡大図を図７に示す。

ハイブリッド車両が、エンジン１２０およびモータジェネレータ１４０で走行しているときに、運転者のアクセル開度等に基づいて要求駆動力Ｆおよび車速Ｖが検出される（Ｓ１００、Ｓ１０２）。要求される走行パワーは、これらの要求駆動力Ｆと車速Ｖとの乗算値によって求められる。しかしながら、ハイブリッドシステムにおいては、動力伝達ロス等のシステム損失が発生する。このため、システム損失量（システム損失パワーＰ（ｌｏｓｓ））を算出して（Ｓ１０４）、この乗算値にシステム損失パワーＰ（ｌｏｓｓ）を加算して実際に要求される走行パワーとして、ＰＷＲ表示量（Ａ）が算出される（Ｓ１０６）。

さらに、エンジン回転数ＮＥおよびエンジントルクＴＥが算出され（Ｓ１０８、Ｓ１１０）、図４の等燃費率線図（エンジン効率線図）からエンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ）が算出される（Ｓ１１２）。エンジン１２０が最大効率で作動されたとしても、このエンジン１２０の駆動力でモータジェネレータ１４０が発電された電力により走行用バッテリ２２０が充電されていると、ハイブリッド車両の走行パワーは、このエンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ）から充放電パワーＰ（ｂａｔ）（ここでの符号はプラス）を減算したものになる。さらに、このエンジン１２０の駆動力で補機（代表的にはエアコンのコンプレッサ）が作動されていると、ハイブリッド車両の走行パワーは、このエンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ）から補機パワーＰ（ａｕｘ）を減算したものになる。すなわち、エンジン最大効率パワーＰ（ｍａｘ）から充放電パワーＰ（ｂａｔ）および補機パワーＰ（ａｕｘ）を減算して、ＥＣＯ表示量（Ｂ）が算出される（Ｓ１１２）。

このようにして、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０により算出されたＰＷＲ表示量（Ａ）が、図６および図７に示す表示部１１００のＰＷＲ表示部１２００に表示されるように、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０からメータＥＣＵ１０００に指令信号が出力される。ＰＷＲ表示量（Ａ）の絶対値が図７のＡで示される量に対応している。

さらに、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０により算出されたＥＣＯ表示量（Ｂ）が、図６および図７に示す表示部１１００のＥＣＯ表示部１３００に表示されるように、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０からメータＥＣＵ１０００に指令信号が出力されるされる。ＥＣＯ表示量（Ｂ）の絶対値が図７のＢで示される量に対応している。

なお、この表示部１１００には、速度計１１０２、回転数計１１０４、燃料計１１０６、水温計１１０８、シフトインジケータ等が設けらている。なお、ハイブリッド車両においては回転数計を備えないものもある。

このような表示部１１００に設けられた、ＰＷＲ表示部１２００にはＰＷＲ表示量（Ａ）が、ＥＣＯ表示部１３００にはＥＣＯ表示量（Ｂ）が、それぞれ表示される。上述のように、式（４）と式（２）とを比較した結果、ＰＷＲ表示量（Ａ）（走行パワー表示量（Ａ））とＥＣＯ表示量（Ｂ）（エコ表示量（Ｂ））とが同じ量になると、結局エンジンパワーが最大効率パワーになっており、エンジン１２０が最大の効率で運転されていることになる。このため、運転者は、これらの２つのＰＷＲ表示部１２００に表示されたバーグラフとＥＣＯ表示部１３００に表示されたバーグラフとが同じ長さになるように、アクセルペダルやブレーキペダルを操作する。２つのバーグラフが同じ長さになると、エンジン１２０が最大効率で運転されており、高燃費を実現することができる。なお、図６および図７に示すように、これらの２つのバーグラフの左始点はパワーの表示量が０である。このように、左始点を揃えて配置しているので、運転者がＰＷＲ表示量（Ａ）（走行パワー表示量（Ａ））とＥＣＯ表示量（Ｂ）（エコ表示量（Ｂ））とが同じ量であるか否かを判断することが容易である。なお、これ以外に、円グラフであっても、その他の表示態様であってもよい。すなわち、運転者がＰＷＲ表示量（Ａ）（走行パワー表示量（Ａ））とＥＣＯ表示量（Ｂ）（エコ表示量（Ｂ））とが同じ量であるか否かを判断し易ければ、表示態様は、特に限定されない。

以上のようにして、本実施の形態に係るハイブリッド車両の表示制御装置によると、複数の要因を含めてエンジンパワーを決定するようにして、そのエンジンパワーをエンジンの最大効率点で実現するために有益な情報を、運転者に報知することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る表示制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図である。 動力分割機構を示す図である。 本発明の実施の形態に係る表示制御装置の機能ブロック図である。 エンジンの等燃費率線図を示す図である。 本実施の形態に係る表示制御装置を実現するＨＶ＿ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 インストルメントパネルに設けられる表示部を示す図である。 図６の拡大図である。

符号の説明

１２０ エンジン、１４０ モータジェネレータ、１６０ 駆動輪、１８０ 減速機、２００ 動力分割機構、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ 昇圧コンバータ、２６０ バッテリＥＣＵ、２８０ エンジンＥＣＵ、３００ ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０ ＨＶ＿ＥＣＵ、１０００ メータＥＣＵ、１０１０ 補機ＥＣＵ、１１００ 表示部、１２００ 走行パワー表示部、１３００ エコ表示部。

Claims (12)

1. エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の表示制御装置であって、
   前記ハイブリッド車両に要求される走行パワーを算出するための第１の算出手段と、
   前記エンジンの最大効率パワーから走行以外に用いられるパワーを減算した高効率パワーを算出するための第２の算出手段と、
   前記走行パワーと前記高効率パワーとが略同じ値であることを運転者が認知し易いように表示するように、表示部を制御するための表示制御手段とを含む、ハイブリッド車両の表示制御装置。
2. 前記表示制御手段は、前記走行パワーおよび前記高効率パワーの基準点を揃えて表示するように、前記表示部を制御するための手段を含む、請求項１に記載のハイブリッド車両の表示制御装置。
3. 前記エンジン以外の動力源は蓄電機構から供給される電力により作動される回転電機であって、前記蓄電機構は前記エンジンにより駆動された回転電機により発電された電力により充電され、
   前記第２の算出手段は、前記エンジンの最大効率パワーから前記蓄電機構への充電のパワーおよび前記車両に搭載された補機のパワーを減算して、前記高効率パワーを算出するための手段を含む、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の表示制御装置。
4. 前記第２の算出手段は、前記エンジンの回転数およびトルクに基づいて前記エンジンの最大効率パワーを算出するための手段を含む、請求項３に記載のハイブリッド車両の表示制御装置。
5. 前記第１の算出手段は、前記車両に要求される駆動力に前記車両の速度を乗算した値に、ハイブリッドシステムの損失パワーを加算して、前記走行パワーを算出するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッド車両の表示制御装置。
6. エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の表示制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両に要求される走行パワーを算出する第１の算出ステップと、
   前記エンジンの最大効率パワーから走行以外に用いられるパワーを減算した高効率パワーを算出する第２の算出ステップと、
   前記走行パワーと前記高効率パワーとが略同じ値であることを運転者が認知し易いように表示するように、表示部を制御する表示制御ステップとを含む、ハイブリッド車両の表示制御方法。
7. 前記表示制御ステップは、前記走行パワーおよび前記高効率パワーの基準点を揃えて表示するように、前記表示部を制御するステップを含む、請求項６に記載のハイブリッド車両の表示制御方法。
8. 前記エンジン以外の動力源は蓄電機構から供給される電力により作動される回転電機であって、前記蓄電機構は前記エンジンにより駆動された回転電機により発電された電力により充電され、
   前記第２の算出ステップは、前記エンジンの最大効率パワーから前記蓄電機構への充電のパワーおよび前記車両に搭載された補機のパワーを減算して、前記高効率パワーを算出するステップを含む、請求項６または７に記載のハイブリッド車両の表示制御方法。
9. 前記第２の算出ステップは、前記エンジンの回転数およびトルクに基づいて前記エンジンの最大効率パワーを算出するステップを含む、請求項８に記載のハイブリッド車両の表示制御方法。
10. 前記第１の算出ステップは、前記車両に要求される駆動力に前記車両の速度を乗算した値に、ハイブリッドシステムの損失パワーを加算して、前記走行パワーを算出するステップを含む、請求項６〜９のいずれかに記載のハイブリッド車両の表示制御方法。
11. 請求項６〜１０のいずれかの表示制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
12. 請求項６〜１０のいずれかの表示制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体。

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