JP2008174100A - ハイブリッド車の操作状態表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車の車両状態の変化によるパワートレーンの効率の変化を考慮した上で、エコ運転であるか否か等の車両の操作状態を表示する表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、ハイブリッド車９０の操作状態を表示する表示手段１０と、
前記表示手段の表示を、特定の閾値に基づいて制御する表示制御手段２０とを備え、
前記表示制御手段は、前記特定の閾値を、車両状態に基づいて変化させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、特定の閾値に基づいてハイブリッド車の運転操作の状態を表示する、操作状態表示装置に関する。

従来から、燃費追求のためのエコノミー変速モードを含む複数の変速特性の異なる変速モードを選択的に用いて変速制御される自動変速機が搭載されたエンジン車において、エコノミー変速モードが選択されているか否かを表示する表示手段を備え、エコノミー変速モード選択時の運転操作が燃費向上に適した運転操作であるか否かを判定し、判定結果に応じて表示手段を異なる表示形態に制御する自動変速機搭載車両の運動状態表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２２０８５１号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、エンジン車の燃費向上のための運転状態表示のみを対象としており、ハイブリッド車は全く考慮されていない。

ところで、ハイブリッド車は、エンジンとモータの２つの駆動手段を組み合わせて走行する車両であるため、パワートレーンの効率が、温度等の車両状態により、変化するというエンジン車とは異なる性質を有する。従って、ハイブリッド車には、かかるパワートレーン効率の変化のないエンジン車の燃費向上の手法を、そのまま適用することはできない。

そこで、本発明は、ハイブリッド車の車両状態の変化によるパワートレーンの効率の変化を考慮した上で、エコ運転であるか否か等の車両の操作状態を表示する表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る操作状態表示装置は、ハイブリッド車の操作状態を表示する表示手段と、
前記表示手段の表示を、特定の閾値に基づいて制御する表示制御手段とを備え、
前記表示制御手段は、前記特定の閾値を、車両状態に基づいて変化させることを特徴とする。これにより、表示手段の表示を、パワートレーンの効率の変化を考慮して、車両の操作状態を表示することができる。

第２の発明は、第１の発明に係る操作状態表示装置において、
前記表示制御手段は、前記車両状態が、電気走行系機器の温度が高い状態であるときには、前記特定の閾値を下げることを特徴とする。これにより、モータ等の電気走行系機器の温度が高い状態には、パワートレーンの効率が下がることを反映させて車両の操作状態を表示できる。

第３の発明は、第１又は第２の発明に係る操作状態表示装置において、
前記表示制御手段は、前記車両状態が、バッテリの入出力電力が低い状態であるときには、前記特定の閾値を下げることを特徴とする。これにより、バッテリの経年劣化等によりパワートレーンの効率が下がることを考慮して、車両の操作状態を表示できる。

第４の発明は、第１の発明に係る操作状態表示装置において、
前記表示制御手段は、前記車両状態が、前記ハイブリッド車が備えたエンジン、モータ及びジェネレータの間で動力循環を起こすおそれがある状態のときには、前記特定の閾値を、前記動力循環を起こす境界領域に変化させることを特徴とする。これにより、動力循環を起こすおそれがあることを運転者に警告することができる。

第５の発明は、第１〜４の発明に係る操作状態表示装置において、
前記特定の閾値は、車速に応じて特定されるアクセル開度であることを特徴とする。これにより、運転者は、パワートレーンの効率変化を考慮した上で、燃費の良いアクセル操作の運転を行う目安とすることができる。

本発明によれば、ハイブリッド車の車両状態によるパワートレーンの効率の変化を反映させて、車両の操作状態を表示することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本実施例に係る操作状態表示装置１００及びハイブリッド車９０に搭載される関連機器を含めた全体ブロック構成図である。図１において、本実施例に係る操作状態表示装置１００は、表示手段１０と、表示制御手段２０とを有する。

表示手段１０は、運転者のハイブリッド車両９０の運転操作状態を表示するための手段である。表示手段１０は、例えば、ハイブリッド車両９０の運転が、燃費効率の良い操作状態であれば、エコマークの表示のインジケータを点灯し、燃費効率の良い操作状態でなければ、インジケータを消灯するような表示手段であってよい。表示手段１０は、ハイブリッド車両９０内の運転者から見易い位置に配置されることが好ましく、例えば、運転席前方のメータ内に設けてもよい。また、表示手段１０は、運転者に車両の操作状態を認知させる役割を果たせるものであれば、その種類や形式は問わない。表示手段１０により、運転者は、例えば、自分の運転が燃費効率の良い操作状態か否かを知ることができる。

表示制御手段２０は、表示手段１０の表示を制御する制御手段であって、例えば、ロジック演算等を実行可能なＥＣＵ（Electronic Control Unit、電子制御ユニット）として構成されてよい。表示制御手段２０は、例えば、予め設定された特定の閾値との比較演算を行なって、表示手段１０のエコマークの表示を行なうか否かのＯＮ、ＯＦＦ制御を行なってよい。また、本実施例に係る表示制御手段２０は、更に、ハイブリッド車両９０の状態に基づいて、特定の閾値を変更する制御を行なう。詳細は後述するが、具体的には、例えば、モータ６１等の電気走行系機器６０の温度が高くなったときには、特定の閾値を下げる変更制御を行なう。これにより、特定の閾値を常に一定とするのではく、パワートレーンの効率の変化等に応じて特定の閾値を変化させ、常に最適な閾値を用いて表示手段１０のエコドライブ・インジケータの表示を行なうか否かの制御を行なうことができる。

また、本実施例に係る操作状態表示装置１００は、表示制御手段２０の関連機器として、アクセルポジションセンサ２１と車輪速センサ２２を備えてよい。アクセルポジションセンサ２１は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサであり、これにより、運転中の車両９０のアクセル開度を求めることができる。車輪速センサ２２は、各車輪に設けられたセンサであり、これにより、車速を求めることができる。表示制御手段２０は、特定の閾値との比較により表示手段１０の表示制御を行うが、特定の閾値は、車速に応じたアクセル開度の大きさにより定められるため、運転中の車速とアクセル開度を検出して比較演算を行なう必要があり、このためアクセルポジションセンサ２１及び車輪速センサ２２を備えている。

ハイブリッド車両９０は、本実施例に係る操作状態表示装置１００の関連機器として、ハイブリッド制御ＥＣＵ（電子制御ユニット）３０、車両状態検出手段４０、電気走行系機器６０、エンジン７０、動力分配機構８０、減速機８１、ドライブシャフト８２及び車輪８３を備えてよい。

ハイブリッド車両９０は、駆動力源として、エンジン７０とモータ６１の双方を備えている。アクセル開度と車速に基づくドライバー要求パワーに応じて、エンジン７０とモータ６１の双方を駆動源として効率良く使用し、優れた燃費効率の実現と環境への配慮を行なう。モータ６１は、減速機８１を介して前輪と比例して回転し、発進時と低速走行時は単独で車輪を駆動し、通常走行時は必要に応じてエンジン出力を補助し、制動時は発電機として働き、エネルギーを回収してよい。

電気走行系機器６０は、モータ６１の他、発電を行なうジェネレータ６２を備えている。ジェネレータ６２は、モータ６１の駆動と、バッテリ６５の充電のための電力を発生する。エンジン７０とモータ６１とジェネレータ６２は、動力分配機構８０の遊星歯車（図示せず）を介して接続されている。エンジン出力は、動力分配機構８０の遊星歯車により、モータ６１とジェネレータ６２に分割される。駆動力は、減速機８１を介して減速されてドライブアクスル８２に伝達され、車輪８３が回転する。

電気走行系機器６０は、モータ６１に電力を供給するため、バッテリ６５、昇圧コンバータ６４及びインバータ６３を備えてよい。バッテリ６５で供給された直流の電力は、昇圧コンバータ６４で昇圧され、インバータ６３で交流に変換され、モータ６１に電力供給される。また、ジェネレータ６２の発生電力が、バッテリ６５に充電されるときには、インバータ６３で交流が直流に変換され、コンバータ６４で降圧されてバッテリ６５に充電される。

ハイブリッド制御ＥＣＵ３０は、表示制御手段２０と有線又は無線で通信可能に構成されてよい。ハイブリッド制御ＥＣＵは、ハイブリッド車両の走行モードを制御するＥＣＵである。つまり、エンジン７０を作動させて走行するか、又はエンジン７０を停止させて、モータ６１のみを作動させて走行するかの制御を行なうとともに、各動力の出力制御を行なう。具体的には、例えば、アクセルポジションセンサにより検出されたアクセルペダルの踏み込み量と、車輪速センサにより検出された車速から、必要なドライバー要求パワーを計算し、それに応じて、モータ６１のみの電気自動車として走行するのか（以下、「ＥＶ走行」という。）、エンジン７０も起動させ、エンジン７０とモータ６１の混合のハイブリッド状態で走行するのか（以下、「ＨＶ走行」という。）を制御する。また同時に、必要なエンジン出力、モータトルク、ジェネレータトルクを求め、エンジン７０、モータ６１、ジェネレータ６２の出力を制御する。そして、これらの動力の出力を実現するために、電気走行系機器６０のインバータ６３、昇圧コンバータ６４及びバッテリ６５も同時に制御してよい。

なお、これらの制御は、ハイブリッドＥＣＵ３０が総て単体で行なわなくてもよく、例えば、モータＥＣＵ，エンジンＥＣＵ，バッテリＥＣＵ等が各々備えられていれば、これらに指示を出す制御のみ行なってもよく、その態様は問わない。

車両状態検出手段４０は、車両９０の走行中の車両状態を検出する手段である。車両状態検出手段４０は、モータ温度センサ４１、ジェネレータ温度センサ４２、インバータ温度センサ４３、昇圧コンバータ温度センサ４４、バッテリ温度センサ４５及びバッテリ入出力センサ４６を含む。これらのセンサは、電気走行系機器６０の構成要素の温度を検出するためのセンサであるモータ温度センサ４１、ジェネレータ温度センサ４２、インバータ温度センサ４３、昇圧コンバータ温度センサ４４及びバッテリ温度センサ４５と、バッテリ６５の入出力電力を検出するためのバッテリ入出力センサ４６とから構成されている。電気走行系機器６０の構成要素であるモータ６１、ジェネレータ６２、インバータ６３、昇圧コンバータ６４及びバッテリ６５は、いずれも、温度の上昇に伴って、その動作効率が下がるという性質を有する。従って、ハイブリッド制御において、温度の上昇により、モータ６１及びジェネレータ６２を動力源とする電気走行系のパワートレーンの効率は下がるため、同じドライバー要求パワーに対して、エンジン７０の作動する開始点が早くなるという変化が生じる。

この現象は、元々通常の状態でパワートレーンの効率の良い所を特定の閾値として設定していた表示制御手段２０にも影響を与え、元々の閾値が、実際の走行状態におけるパワートレーンの効率の良い所との乖離を生じてしまう。本実施例に係る表示装置１００では、このような温度上昇によるパワートレーン効率の変化を考慮して、表示制御手段２０の特定の閾値の値を変化させる必要がある。従って、温度が上昇するとパワートレーンの効率に影響を与える電気走行系機器６０の構成要素であるモータ６１、ジェネレータ６２、インバータ６３、昇圧コンバータ６４及びバッテリ６５について、各々の温度を検出すべく、モータ温度センサ４１、ジェネレータ温度センサ４２、インバータ温度４３、昇圧コンバータ温度センサ４４、バッテリ温度センサ４５を設けている。

また、バッテリ６５については、経年劣化により、バッテリ入出力電力が変化し、年を経るにつれてバッテリ入力電力及び出力電力が両方とも下がる傾向にあるので、やはり同様にパワートレーンの効率を下げる方向に作用する。従って、車両状態検出手段４０では、バッテリ入出力センサ４６も設け、バッテリ６５の入出力電力の低下も考慮して特定の閾値を変更し、適切な表示制御を行なえるようにしている。

このように、本実施例に係る操作状態表示装置１００においては、ハイブリッド車両９０の電気走行系機器６０が、温度状態や経年状態等の車両状態により、パワートレーン効率の影響を受けて変化することを考慮し、そのパワートレーン効率に基づいて設定されている表示手段１０の表示を切り替える閾値を変化させることとし、実際のパワートレーンの効率に合わせた適切な表示を行なうことができるように構成している。

図２は、温度Ｔの変化に対する、モータ出力Ｐｍ及びインバータ出力Ｐｉの変化の例を示した図である。図２において、温度Ｔが上昇するにつれて、モータ出力Ｐｍ（Ｔ）及びインバータ出力Ｐｉ（Ｔ）の双方とも、その出力値が減少している状態が示されている。Ｐｍ（Ｔ）及びＰｉ（Ｔ）の双方とも、温度Ｔが上昇して、Ｔ＝Ｔ１の地点までは減少幅が少ないが、Ｔ＝Ｔ１よりも温度が高くなると、温度Ｔの上昇割合に対して、略一定割合で大きく出力が減少していることが分かる。このように、モータ６１、インバータ６３については、温度Ｔの上昇に伴ってモータ出力Ｐｍ及びインバータ出力Ｐｉが減少し、パワー効率が落ちてしまうことが分かる。

なお、図２においては、モータ６５及びインバータ６３を例に挙げて説明したが、ジェネレータ６２はモータ６５とほぼ構成が同一であり、昇圧コンバータ６４もインバータ６３と類似した構成であるから、ジェネレータ６２及び昇圧コンバータ６４も同様の温度−出力特性を示すと考えてよい。

図３は、温度Ｔ及び経年Ｄに対するバッテリ入力Ｗｉｎ及びバッテリ出力Ｗｏｕｔの変化の例を示した図である。

まず、図３において、バッテリ入力Ｗｉｎ（Ｔ）に注目すると、温度Ｔが上昇するにつれて、Ｔ＝Ｔ２まではＷｉｎ（Ｔ）は上昇し、Ｔ＝Ｔ２を過ぎてから、Ｗｉｎ（Ｔ）は減少に転じている。これは、バッテリ６５の場合、あまり温度が低いとバッテリ６５の効率が下がるが、ある程度の温度Ｔ＝Ｔ２を超えると、温度上昇とともにバッテリ６５の入力可能電力（充電可能電力）が下がってきて効率が減少していることを示している。

バッテリ出力Ｗｏｕｔ（Ｔ）についても同様で、温度Ｔが上昇するにつれて、Ｔ＝Ｔ３までは徐々に効率が上昇してゆくが、Ｔ＝Ｔ３を超えると、温度Ｔの上昇とともにバッテリ出力Ｗｏｕｔ（Ｔ）が減少して効率が下がっている。これは、寒い日にはバッテリ出力が低くエンジンがかかり難くなっている現象が示すように、あまり寒いとバッテリ６５の場合は出力が落ち、温度の上昇とともに出力も増加するが、逆に温度が高くなり過ぎて、Ｔ＝Ｔ３を越えると、温度上昇とともにその出力が下がってくることを示している。従って、バッテリ６５についても、やはり温度Ｔがある程度以上に上昇すると、パワートレーンの効率を下げる方向に作用する。

次に、図３において、経年Ｄがバッテリ入出力に与える影響を説明する。図３において、経年Ｄの変化に対するバッテリ入力Ｗｉｎ（Ｄ）及びバッテリ出力Ｗｏｕｔ（Ｄ）は、経年Ｄが増加するに伴って双方とも略一定割合で減少している。バッテリ出力Ｗｏｕｔ（Ｄ）が減少するのは、バッテリ６５の経年劣化により、充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）も減少し、それに伴い、バッテリ出力Ｗｏｕｔ（Ｄ）は減少するからである。また、経年劣化により、充電可能能力の方も下がり、Ｗｉｎ（Ｄ）もやはり減少する。従って、経年Ｄの変化によっても、バッテリ６５の入出力は変化し、これもパワートレーンの効率を下げる影響を与える。

図２及び図３で説明したように、温度Ｔ又は経年Ｄの変化により、電気走行系機器６０の出力は変化するが、変化後の温度Ｔ又は経年ＤにおけるＥＶ走行の出力パワーＰ（ｅＶ）は、（ａ）式のように表すことができる。

ＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）を表す（ａ）式は、温度Ｔにおけるモータ出力Ｐｍ（Ｔ）、インバータ出力Ｐｉ（Ｔ）、バッテリ入力Ｗｉｎ（Ｔ）及びバッテリ出力Ｗｏｕｔ（Ｔ）と、経年Ｄにおけるバッテリ入力Ｗｉｎ（Ｄ）及びバッテリ出力Ｗｏｕｔ（Ｄ）とを入力変数とする関数となっている。従って、温度Ｔ及び経年Ｄにより定まる各入力変数により、一義的にＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）を定めることができる。

なお、（ａ）式においては、図２及び図３との対応から、入力変数をＰｍ（Ｔ）、Ｐｉ（Ｔ）、Ｗｉｎ（Ｔ）、Ｗｏｕｔ（Ｔ）、Ｗｉｎ（Ｄ）及びＷｏｕｔ（Ｄ）としているが、更に温度Ｔにおけるジェネレータ出力Ｐｇ（Ｔ）及び昇圧コンバータ出力Ｐｃ（Ｔ）をも考慮し、（ｂ）式のようにしてもよい。

図４は、表示制御手段２０において実行される、表示手段１０であるインジケータのインジケータ点灯・消灯ロジック制御の内容を説明するための図である。

図４において、横軸は車速Ｖ〔ｋｍ／ｈ〕、縦軸はアクセル開度Ａｃｃ〔％〕を示している。図４における太線のグラフＡｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））は、車速Ｖ、ＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）における、エンジン出力も含めたパワートレーン効率の良い状態にある閾値を、アクセル開度Ａｃｃに換算したグラフである。パワートレーンの効率が良い状態にある閾値は、車速Ｖにより変化するため、横軸を車速Ｖとし、これに対するマップとして表現することができる。また、図４のグラフの水平な破線は加速度制限、右側の破線は走行抵抗を示している。これらの項目も、総て図４の縦軸に示すようにアクセル開度Ａｃｃに換算され、総て考慮された上で、パワートレーン効率の閾値となる境界線Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））は定められている。そして、このアクセル開度境界線Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））を閾値として、インジケータである表示手段１０のエコランプを点灯させるか、消灯させるかの表示制御が、表示制御手段２０によりなされる。具体的には、例えば、実際のアクセル開度がアクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））より小さければエコランプを点灯させ、実際のアクセル開度がアクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））より大きければエコランプを消灯させる。

従って、本実施例に係る操作状態表示装置１００においては、温度Ｔ又は経年Ｄの変化によりＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）が変化するが、これに応じて、閾値たるアクセル開度Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））を上下に変化させる。具体的には、温度Ｔ又は経年Ｄが増加するにつれて、閾値となるアクセル開度特性曲線Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））が下がるように変化させる。これにより、実際のパワートレーン効率を反映させるように、表示制御手段２０内の表示手段１０の表示切替の特定の閾値も変化させることができ、エコ運転の操作状態にあるか否かを適切に表示することができる。

図５は、ドライバー要求パワーに対するエンジン７０の単位仕事当たりの燃料消費量の関係、つまりドライバー要求パワーに対するエンジン７０の燃費効率特性を示した図である。

図５において、横軸はドライバー要求パワー〔ｋＷ〕、縦軸はエンジン７０の単位仕事当たりの燃料消費量を示している。横軸のドライバー要求パワーは、運転者が要求する駆動力であり、アクセル開度〔％〕と略共通する概念である。一方、縦軸の単位当たりの燃料消費量は、いわゆる燃費効率を表しており、その量が小さければ燃費効率が良く、その量が大きければ燃費効率が悪いことを示す。

図５の特性曲線によれば、ドライバー要求パワーの小さい範囲では燃費効率が悪く、ドライバー要求パワーがＰ１、Ｐ２を超えた辺りから、燃費効率が急激に上昇していることが分かる。従って、ドライバー要求パワーの小さい領域では、エンジン７０は作動させず、ＥＶ走行を行なうのが好ましい。また、ドライバー要求パワーが大きく、Ｐ２を超えた領域では、燃費効率が良く、エンジン７０を作動させても全体のエネルギー効率が良いことが分かる。

よって、図５においては、始動からドライバー要求パワーが小さい間はモータ６１によるＥＶ走行を行い、ドライバー要求パワーがＰ２に達したら、エンジン７０を始動させてＨＶ走行に切り替えるようにしている。また、ドライバー要求パワーが大きい領域から小さい領域に移るときには、ドライバー要求パワーがＰ１になったところでＥＶ走行に切り替えるようにしている。

このように、ドライバー要求パワーの大きさに応じて、ＥＶ走行とＨＶ走行を切り替えることにより、燃費効率の良い走行ができるが、今まで説明したように、実際には、温度Ｔ又は経年Ｄの増大により、ＥＶ走行移行パワーＰ１及びエンジン始動移行パワーが小さくなる現象が起こってしまう。従って、本実施例に係る操作状態表示装置１００では、これらの変化に対応させて、表示制御装置２０における特定の閾値を変化させている。

なお、ＥＶ走行からＨＶ走行に移行する閾値Ｐ２と、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行する閾値Ｐ１の値が異なるのは、閾値付近でハンチングが起こらないように、ヒステリシスを設けているためである。

図６は、本実施例に係る操作状態表示装置１００の制御フローを示した図である。なお、今まで説明したのと同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

ステップ１００では、ハイブリッド車両９０のイグニッション・スイッチ（図示せず）により、点火オンとされ、車両９０が始動する。上述のように、最初は、モータ６１によるＥＶ走行から始動してよい。

ステップ１１０では、（ａ）式又は（ｂ）式により、ＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）が算出される。具体的には、車両状態検出手段４０により、電気走行系機器６０の各構成要素の温度が検出され、必要に応じてバッテリ入出力４６も検出されてよい。そして、それらに基づいて、ハイブリッド制御ＥＣＵ３０において、（ａ）式又は（ｂ）式に基づいて、ＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）が算出されてよい。なお、（ａ）式又は（ｂ）式において、必ずしも総ての検出値が検出されなければＥＶ走行出力Ｐ（ｅｖ）が算出されない訳ではなく、関数式Ｐ（ｅｖ）の内容により、必要な入力変数は任意に選択してよい。例えば、バッテリについては経年変化のみ考慮したり、昇圧コンバータの温度変化は影響が少ない又は他の入力変数から推定可能と考えられる場合には、Ｐ（ｅｖ）の入力変数からは外した省略形の関数式で演算を行うようにしてもよい。

ステップ１２０では、アクセル開度Ａｃｃの閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））の演算を行なう。アクセル開度Ａｃｃの閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））は、図４において説明したように、車速Ｖにおける、ＥＶ走行出力Ｐ（ｅｖ）と、エンジン出力の組み合わせ効率が良くなるアクセル開度Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））に演算設定してよい。温度Ｔ及び／又は経年Ｄの大きさにより、ＥＶ走行出力Ｐ（ｅｖ）が下がり、全体のパワートレーンの効率が下がるので、それらを考慮した上でアクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））を変更設定する。なお、アクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））設定は、表示制御手段２０で行ってもよいし、ハイブリッド制御ＥＣＵ３０で行なうようにしてもよい。双方ともＥＣＵとして構成されているので、どちらも演算実行可能である。

ステップ１３０では、表示制御手段２０において、車速Ｖにおける実際のアクセル開度Ａｃｃが、アクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））より小さいか否かを判断する。実際のアクセル開度Ａｃｃ及び車速Ｖは、ハイブリッド車両９０に設けられたアクセルポジションセンサ２１及び車輪速センサ２２により検出してよい。表示制御手段２０は、アクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））の関数値を記憶し、実際の車速Ｖにおけるアクセル開度Ａｃｃと大小を比較する。実際のアクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））より小さい場合には、ステップ１４０に進み、実際のアクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））より大きい場合には、ステップ１５０に進む。

ステップ１４０では、表示制御手段２０が表示手段１０を制御し、エコランプＯＮとなって点灯する。これにより、運転者を含む車両９０の乗員は、現在のハイブリッド車両９０の操作状態が燃費効率の良い操作状態であることを知ることができる。ステップ１４０終了後は、ステップ１６０に進む。

一方、ステップ１５０では、表示制御手段２０が表示手段１０を制御し、エコランプＯＦＦとなって消灯する。これにより、運転者を含む車両９０の乗員は、現在の車両９０の操作状態が燃費効率の良い操作状態ではないことを知ることができる。ステップ１５０終了後は、ステップ１６０に進む。

ステップ１６０では、イグニッション・スイッチがＯＦＦになったか否かが判断される。イグニッション・スイッチがＯＮの状態では、ステップ１１０に戻り、ステップ１１０から制御フローが繰り返される。一方、イグニッション・スイッチがＯＦＦになったら、車両９０のトリップ終了を意味するので、制御フローを終了する。

次に、種々の具体的な車両状態における、本実施例に係る操作状態表示装置１００の動作態様について説明する。

まず、図７を用いて、車両状態をバッテリ６５の入出力Ｗｉｎ、Ｗｏｕｔについて検出し、これに基づいてアクセル開度閾値の変更を行なう場合の態様を説明する。

図７は、理想ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission、無段変速機）において、エンジンの回転数を一定としたときの、エンジン出力とエンジン効率の関係を示した図である。図７において、横軸はエンジン出力、縦軸はエンジン効率を示している。図７において、例えば、網が掛けられている領域が、最初に設定されたＥＶ走行カバー域とする。バッテリ出力Ｗｏｕｔ及びバッテリ入力Ｗｉｎが、当初はＥＶ走行カバー域をカバーしていたが、温度Ｔ又は経年劣化Ｄにより、バッテリ出力ＷｏｕｔはＣ点まで、バッテリ入力ＷｉｎはＥ点まで変化した状態を考える。この状態において、ドライバー要求パワーがＤ点の大きさのエンジン出力であったときには、Ｃ点のバッテリ出力Ｗｏｕｔよりも大きい駆動出力を要求しているので、ＥＶ走行がカバーできず、ハイブリッド車両９０は、エンジンを始動することになる。このとき、バッテリ入力Ｗｉｎが大きければ、例えば、エンジン７０の出力が安定しているＡ点の出力でエンジン７０を作動させることができ、発電電力をバッテリ６５に吸収させることができる。しかしながら、図７のように、バッテリ入力ＷｉｎがＥ点のような小さい所にあると、それすらも出来ないので、エンジン効率の悪い領域でエンジン７０を作動させなければならず、燃費が悪化するという事態を招く。

一方、バッテリ出力Ｗｏｕｔのみが小さく、例えばＣ点の大きさであり、バッテリ入力が十分大きく、ＥＶ走行カバー域をカバーしている場合を考える。この場合には、ドライバー要求パワーがＤ点であるときには、Ｄ点はＷｏｕｔのＣ点より大きいので、エンジン７０は作動するが、バッテリ６５の充電可能電力が大きいので、エンジン７０を効率の良いＡ点で動作させ、エンジン発電電力をバッテリ６５で吸収することが可能である。しかしながら、充電時間が長くなると、バッテリ６５が満充電となり、バッテリ入力可能電力Ｗｉｎが低下して、結局発電量を上げることができなくなり、最終的にはエンジン効率の悪化する動作点を使用せざるを得なくなってしまう。

そこで、このような場合には、表示制御手段２０において、ＥＶ走行の出力パワーＰ（ｅｖ）の閾値を、例えば図７におけるＢ点又はＣ点まで下げ、それに伴ってアクセル開度に換算した特定の閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））を下げることにより、エコ表示自体を車両状態に適合させ、運転者に、更にドライバー要求パワーを下げたアクセル操作の運転を促すことができる。このように、本実施例に係る操作状態表示装置１００においては、経年劣化等によりバッテリ入出力が下がってパワートレーンの効率が下がった場合でも、それに合わせた操作状態の表示切替閾値を変化させ、運転者に適切に燃費効率の良い運転を意識させることができる。

また、ＥＶ走行を行うためには、バッテリ６５以外に、例えばモータ６１、ジェネレータ６２の制限出力も影響がある。そこで、モータ６１、ジェネレータ６２の制限出力に基づいてＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）の閾値を下げて、それに伴ってアクセル開度に換算した特定の閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））を下げて表示手段１０の表示切替を現実に適合するようにし、運転者にパワートレーン効率の良い領域での走行を促すことができる。

次に、図８を用いて、本実施例に係る操作状態表示装置１００により、動力循環を回避する態様について説明する。図８は、ハイブリッド車両９０のモータ６１、エンジン７０及びジェネレータ６２の回転状態を示した図である。

図８において、右側から順にモータ６１、エンジン７０、ジェネレータ６２が配置されている。図１において説明したように、モータ６１、エンジン７０及びジェネレータ６２は、動力分配機構８０の遊星歯車により接続されているため、互いの回転に影響を与える。また、図８において、ゼロより上は正回転、ゼロより下は負回転であることを意味している。

図８において、通常にモータ６１、エンジン７０及びジェネレータ６２が回転しているときは、Ｍ１−Ｇ１で表される直線のような回転特性を示す。即ち、モータ６１、エンジン７０及びジェネレータ６２が総て正回転をしており、モータ６１及びエンジン７０は駆動力を発生し、ジェネレータ６２は発電して電力を発生している状態である。

ここで、例えば、坂道を下るときのように、高速かつ軽負荷でエンジン７０の回転数が少ない状態となると、動力循環を起こしやすい状態となる。動力循環のときは、ジェネレータ６２の回転が負回転となり、発電から力行モードへ移行し、その電力をモータ６１が補償する必要が生じる。図９においては、直線Ｍ１−Ｇ２が、動力循環が発生した状態を示している。ジェネレータ６２が負回転となり、モータとして働いてしまっていることが分かる。

そこで、車速Ｖと必要負荷を示すドライバー要求パワーのマップから、このような動力循環が生じると推定される場合には、一般に、これを回避するために、理想ＣＶＴ動作線において、エンジン回転数が高い領域にシフトさせることが行なわれている。

図９は、理想ＣＶＴ最適動作線において、エンジン回転数とエンジントルクの関係を示した、エンジン効率マップである。図９において、横軸がエンジン回転数ＮＥ、縦軸がエンジントルクＴＥを示しており、等高線の様に描かれた楕円の中央に行く程、エンジン効率が高いことを意味している。よって、楕円の中央のＡ点はエンジン効率が非常に高く、外側の楕円のＢ点は、エンジン効率が低いことを示している。

図９において、通常は、エンジン効率が良いように、点Ａと点Ｂを結ぶ太線上の特性曲線に示すようにエンジンを動作させるが、動力循環が起きるおそれがあるときには、動力循環を回避するため、例えば、エンジン回転数を高くエンジントルクが低いＦ点に移動させる。しかしながら、そのようにエンジン回転数の高い領域にシフトさせると、エンジン効率が悪化することになる。

そこで、図８に戻り、走行負荷が低く車速Ｖが高い場合には、モータ６１の回転数を下げると、直線Ｍ０−Ｇ０のような特性を示し、動力循環の境界付近で収まり、動力循環を回避することができる。このように、動力循環の発生が推定されるときには、モータ６１のパワー閾値Ｐ（ｅｖ）を下げ、表示制御手段２０の特定の閾値を下げる変化を実行することにより、動力循環の境界となる領域にモータ出力に基づいてアクセル開度閾値Ａｃｃ（Ｖ、Ｐ（ｅｖ））を設定することができるので、動力循環を回避するように表示手段１０の表示制御を行うことができる。

このように、本実施例に係る操作状態表示装置１００では、運転の燃費効率のみならず、動力循環が発生するおそれがあるときには、ＥＶ走行出力パワーＰ（ｅｖ）を下げて表示手段１０の表示切替閾値を下げ、動力循環発生のおそれがある状態であることを運転者に知らせることができる。これにより、運転者は、本実施例に係る操作状態表示装置１００により、温度上昇や経年劣化に起因する効率悪化のみならず、動力循環も含めて操作状態を知ることができる。

なお、今まで、エコモードの操作状態を原則として表示する、一般的な態様を説明してきた。しかしながら、例えば、上り坂のように、アクセルを踏み込んで加速しなければ目的とする走行ができない場合には、運転者はエコモードのような走行状態は望んでおらず、そのような表示は行なう必要が無い場合であると考えられる。

そこで、このような場合には、アクセル開度Ａｃｃとアクセル開度の時間変化率△Ａｃｃを見て、所定の閾値を超えたら、運転者は加速の意思があると判断して、表示手段１０のインジケータの表示制御を中断するような機能を付加してもよい。このように構成することにより、加速の意思があるときには、運転者にとって煩わしくなるおそれのある表示を中止し、必要な表示だけを適切に提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本実施例に係る操作状態表示装置１００と関連機器の全体ブロック構成図である。 温度変化によるモータ出力Ｐｍ及びインバータ出力Ｐｉの変化を示した図である。 温度及び経年に対するバッテリ入出力Ｗｉｎ、Ｗｏｕｔの変化を示した図である。 表示制御手段２０で行われる表示手段１０の点灯・消灯ロジックの説明図である。 ドライバー要求パワーに対するエンジン７０の燃費効率特性を示した図である。 本実施例に係る操作状態表示装置１００の制御フローを示した図である。 理想ＣＶＴのエンジン出力とエンジン効率の関係を示した図である。 ハイブリッド車両９０駆動力源の回転関係を示した図である。 理想ＣＶＴ最適動作線におけるエンジン回転数とエンジントルクの関係を示したエンジン効率マップである。

符号の説明

１０ 表示手段
２０ 表示制御手段
２１ アクセルポジションセンサ
２２ 車輪速センサ
３０ ハイブリッドＥＣＵ
４０ 車両状態検出手段
４１ モータ温度センサ
４２ ジェネレータ温度センサ
４３ インバータ温度センサ
４４ 昇圧コンバータ温度センサ
４５ バッテリ温度センサ
４６ バッテリ入出力センサ
６０ 電気走行系機器
６１ モータ
６２ ジェネレータ
６３ インバータ
６４ 昇圧コンバータ
６５ バッテリ
７０ エンジン
８０ 動力分配機構
８１ 減速機
８２ ドライブアクスル
８３ 車輪
９０ ハイブリッド車両
１００ 操作状態表示装置

Claims (5)

1. ハイブリッド車の操作状態を表示する表示手段と、
   前記表示手段の表示を、特定の閾値に基づいて制御する表示制御手段とを備え、
   前記表示制御手段は、前記特定の閾値を、車両状態に基づいて変化させることを特徴とする操作状態表示装置。
2. 前記表示制御手段は、前記車両状態が、電気走行系機器の温度が高い状態であるときには、前記特定の閾値を下げることを特徴とする請求項１に記載の操作状態表示装置。
3. 前記表示制御手段は、前記車両状態が、バッテリの入出力電力が低い状態であるときには、前記特定の閾値を下げることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作状態表示装置。
4. 前記表示制御手段は、前記車両状態が、前記ハイブリッド車が備えたエンジン、モータ及びジェネレータの間で動力循環を起こすおそれがある状態のときには、前記特定の閾値を、前記動力循環を起こす境界領域に変化させることを特徴とする請求項１に記載の操作状態表示装置。
5. 前記特定の閾値は、車速に応じて特定されるアクセル開度であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の操作状態表示装置。

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