JP2012091757A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの回転数の変化に起因する運転者の違和感を、好適に抑制する。
【解決手段】表示装置（１００）は、発電機（１２）と、該発電機を回転駆動可能なエンジン（１１）と、発電機により発生された電力により動作するモータ（１３）とを備え、エンジンの回転数が車速に応じて離散的に変化する車両（１）に搭載される。表示装置は、表示部（２２）と、該表示部上に、エンジンの回転数が変化する閾値を表示する表示制御手段（２１）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばハイブリッド車両等の車両において、車両の走行状態を示す情報を、運転者に表示する表示装置及び方法の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、ハイブリッド車両において、モータのみが動作するＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードと、モータ及びエンジンが動作するＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードと、が切り替わるアクセル開度を示す表示装置が提案されている（特許文献１参照）。或いは、アクセル開度に基づいて表示図形の長さを変更し、燃費の良好な領域と、燃費の非良好な領域とを、表示図形の長さによって認識可能とする表示装置が提案されている（特許文献２参照）。

尚、シリーズハイブリッド車両において、エンジン回転数を、車速に応じて低、中、高の３つに設定する技術が提案されている（特許文献３参照）。

特開２００８−０７４３２１号公報 特開２０１０−０８５４８３号公報 特開平７−２３１５０９号公報

例えば特許文献３に記載の技術のように、エンジン回転数が、低、中、高の３つに設定されていると、運転者が意図しないタイミングで、エンジンの回転数が急に変化する可能性がある。すると、運転者が、例えば、回転数の急変に起因する違和感や、騒音の増大に起因する不快感を覚える可能性があるという技術的問題点がある。特許文献１及び２に記載の技術では、運転者の違和感等を十分には抑制することが困難であるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンの回転数の変化に起因する運転者の違和感を、好適に抑制することができる表示装置を提案することを課題とする。

本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、発電機と、前記発電機を回転駆動可能なエンジンと、前記発電機により発生された電力により動作するモータとを備え、前記エンジンの回転数が車速に応じて離散的に変化する車両に搭載され、表示部と、前記表示部上に、前記エンジンの回転数が変化する閾値を表示する表示制御手段とを備える。

本発明の表示装置によれば、当該表示装置は、発電機と、該発電機を回転駆動可能なエンジンと、該発電機により発生された電力により動作するモータとを備える車両に搭載されている。該車両において、エンジンの回転数が、車速に応じて離散的に変化するようにエンジンが制御される。

ここで、モータは車両の駆動用のモータである。つまり、当該表示装置が搭載される車両は、エンジンにより発電し、得られた電力によりモータを動作させて車両を駆動する、所謂シリーズハイブリッド車両である。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる表示制御手段は、例えば液晶ディスプレイ等である表示部上に、エンジンの回転数が変化する閾値を表示する。ここで「閾値」は、車速として表わされることに限らず、例えばアクセル開度等の車速に直接的又は間接的に関連する物理量又パラメータの値として表わされてもよい。

所謂シリーズハイブリッド車両では、例えば、排ガス特性の向上や燃料消費量の低減等を目的として、エンジンを一定回転数で動作させることが多い。また、出力不足とならないようにエンジンの回転数が、例えば車速等によって、複数の段階に分けられることが多い。他方で、何らの対策も採らなければ、エンジンが始動するタイミングやエンジンの回転数が変化するタイミングを、運転者が予め知ることは困難である。すると、運転者が意図しないタイミングで、エンジンの回転数が急に変化した場合、運転者が違和感等を覚える可能性がある。

そこで本発明では、上述の如く、表示制御手段が、表示部上にエンジンの回転数が変化する閾値を表示する。このため、運転者が比較的容易にエンジンの回転数が変化するタイミングを知ることができる。この結果、エンジンの回転数の変化に起因する運転者の違和感を好適に抑制することができる。

尚、エンジンは、公知の車両において多く用いられているレプシロエンジンに限らず、例えばガスタービンエンジン等であってもよい。

本発明の表示装置の一態様では、前記表示制御手段は、前記エンジンの動作時に、前記表示部上に前記閾値を表示する。

この態様によれば、エンジンの動作時に、該エンジンの回転数が変化するタイミングを、運転者が比較的容易に知ることができる。

本発明の表示装置の他の態様では、前記表示制御手段は、前記閾値が可変値である場合、前記表示部上に前記閾値が変化する条件を更に表示する。

この態様によれば、運転者が、閾値が変化する条件（又は理由）を知ることができるので、閾値が変化することに起因する運転者の不安感を低減することができる。

本発明の表示装置の他の態様では、前記車両は、前記エンジンと前記車両の駆動輪との間の動力の伝達を制御する動力伝達制御手段を更に備え、前記表示制御手段は、前記動力伝達制御手段により前記エンジンと前記駆動輪との間の動力の伝達が切断されている場合に、前記表示部上に前記閾値を表示する。

この態様によれば、動力伝達制御手段は、エンジンと車両の駆動輪との間の動力の伝達を制御する。ここで、動力伝達制御手段により、エンジンと駆動輪との間で動力が伝達される場合、車両は、エンジン及びモータにより駆動される。他方、動力伝達制御手段により、エンジンと駆動輪との間の動力の伝達が切断される場合、車両は、モータのみにより駆動される。つまり、この態様に係る車両は、所謂シリーズパラレルハイブリッド車両である。

そして、表示制御手段は、動力伝達制御手段により、エンジンと駆動輪との間の動力の伝達が切断される場合（即ち、シリーズモードの場合）に、表示部上に閾値を表示する。このため、エンジンの回転数が離散的に変化するシリーズモード時に、運転者が比較的容易にエンジンの回転数が変化するタイミングを知ることができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る表示装置が搭載された車両の構成を示すブロック図である。 負荷等とエンジン回転数との関係の一例を示す特性図である。 第１実施形態に係るＥＣＵが表示部上に表示する画像の具体例である。 第１実施形態の変形例に係るＥＣＵが表示部上に表示する画像の具体例である。 第２実施形態に係るＥＣＵが表示部上に表示する画像の具体例である。 第２実施形態の変形例に係るＥＣＵが表示部上に表示する画像の具体例である。 第３実施形態に係るＥＣＵが表示部上に表示する画像の具体例である。 第３実施形態に係るＥＣＵが表示部上に閾値と併せて表示する画像の具体例である。 第３実施形態の変形例に係るＥＣＵが表示部上に表示する画像の具体例である。

以下、本発明の表示装置に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の表示装置に係る第１実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る表示装置が搭載された車両の構成について、図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る表示装置が搭載された車両の構成を示すブロック図である。尚、図１では、本実施形態に直接関係する部材のみを示し、その他の部材については図示を省略している。

図１において、車両１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１１、モータ・ジェネレータ１２（ＭＧ１）、モータ・ジェネレータ１３（ＭＧ２）、遊星歯車機構１４、バッテリ１６、インバータ１７及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１を備えて構成されている。

モータ・ジェネレータ１２及び１３は、インバータ１７を介して、例えばニッケル水素電池、リチウムイオン電池等であるバッテリ１６に電気的に接続されている。バッテリ１６は、モータ・ジェネレータ１２及び１３の各々に対し電力を供給可能、且つモータ・ジェネレータ１２及び１３の回生電力により充電可能である。

遊星歯車機構１４は、サンギヤＳと、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡと、リングギヤＲとを備えて構成されている。サンギヤＳは、モータ・ジェネレータ１２の回転軸に接続されている。キャリアＣＡは、エンジン１１のクランク軸に接続されている。リングギヤＲは、ブレーキＢを介して、車両１の車体に取り付けられる非回転部材としての、ケースに選択的に接続されると共に、クラッチＣＬを介してモータ・ジェネレータ１３の回転軸に選択的に接続される。

クラッチＣＬが係合状態であると共に、ブレーキＢが解放状態である場合、モータ・ジェネレータ１３から出力される駆動力、及びエンジン１１から出力される駆動力の少なくとも一部が、駆動輪１５に伝達される。即ち、クラッチＣＬが係合状態であると共に、ブレーキＢが解放状態である場合、車両１は、モータ・ジェネレータ１３及びエンジン１１を駆動源として走行する（所謂、パラレルハイブリッドモード）。

他方、クラッチＣＬが解放状態であると共に、ブレーキＢが係合状態である場合、モータ・ジェネレータ１３から出力される駆動力のみが、駆動輪１５に伝達される。即ち、クラッチＣＬが解放状態であると共に、ブレーキＢが係合状態である場合、車両１は、モータ・ジェネレータ１３のみを駆動源として走行する（所謂、シリーズハイブリッドモード）。この場合、エンジン１１は、モータ・ジェネレータ１２を回転駆動することのみ（つまり発電のみ）に用いられる。

本実施形態では特に、シリーズハイブリッドモードである場合、ＥＣＵ２１は、エンジン１１の回転数が、例えば図２に示すように、車両１の負荷、アクセル開度、車速、要求出力等に応じて、離散的に変化するように、エンジン１１を制御する。ここで、「負荷」、「アクセル開度」、「要求出力」は、車速を間接的に表わす物理量又はパラメータである。従って、エンジン１１の回転数は、車速に応じて離散的に変化するとみなすことができる。図２は、負荷等とエンジン回転数との関係の一例を示す特性図である。

このように構成された車両１では、何らの対策も採らなければ、エンジン１１が始動するタイミングやエンジン１１の回転数が変化するタイミングを、運転者が予め知ることは困難である。すると、運転者が意図しないタイミングで、エンジン１１の回転数が急に変化した場合、運転者が違和感等を覚える可能性がある。

そこで、車両１には、エンジン１１の回転数が変化するタイミングを、運転者が予め認識できるように、表示装置１００が搭載されている。該表示装置１００は、車両１の、例えばインストルメントパネル等に収納された表示部２２と、該表示部２２上に、エンジン１１の回転数が変化する閾値を表示するＥＣＵ２１とを備えて構成されている。

本実施形態に係る「モータ・ジェネレータ１３」、「ＥＣＵ２２」及び「クラッチＣＬ」は、夫々、本発明に係る「発電機」、「表示制御手段」及び「動力伝達制御手段」の一例である。本実施形態では、車両１の各種電子制御用のＥＣＵ２１の一部を、表示装置１００の一部として用いている。

具体的にはＥＣＵ２１は、表示部２２上に、例えば図３に示すような画像を表示する。図３は、ＥＣＵ２１が表示部２２上に表示する画像の一具体例である。図３において、上段はアクセル開度表示バーであり、下段は閾値表示バーである。閾値表示バーにおける縦線ｔｈ１及びｔｈ２は、エンジン１１の回転数が変化する閾値を示している。

アクセル開度表示バーの表示は、ＥＣＵ２１により、例えばアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量が検出されることによって、該検出された踏み込み量に応じて逐次変更される。

図３において、アクセル開度の現在の値は、低負荷モードに該当している。この状態から、運転者がアクセルペダルを更に踏み込み、アクセル開度の値が縦線ｔｈ２を超えると、低負荷モードから高負荷モードへ移行し、エンジン１１の回転数が増加する。他方、運転者がアクセルペダルを踏み込む程度を少なくし、アクセル開度の値が縦線ｔｈ１を下回ると、低負荷モードから停止モード（即ち、ＥＶモード）へ移行し、エンジン１１が停止する。

このように、運転者が行う操作（ここでは、アクセル開度表示バー）と、エンジン１１の回転数が変化する閾値との関係を、運転者が容易に認識することができるので、エンジン１１の回転数の変化に起因する運転者の違和感を、好適に抑制することができる。

尚、図３における「停止モード」、「低負荷モード」及び「高負荷モード」は、夫々、図２における「停止モード」、「低負荷モード」及び「高負荷モード」に対応している。以降の図においても同様である。

＜変形例＞
第１実施形態に係る表示装置の変形例について、図４を参照して説明する。図４は、図３と同趣旨の、ＥＣＵ２１が表示部２２上に表示する画像の他の具体例である。図４では、例えばモータ・ジェネレータ１３の出力をパラメータとしている。

図４では、特に、運転者が行った操作の結果（図３における“アクセル開度表示バー”に相当）と、エンジン１１の回転数が変化する閾値とが一つのバーで表示されている。このため、運転者が、該運転者が行う操作と、エンジン１１の回転数が変化する閾値との関係を、より容易に認識することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の表示装置に係る第２実施形態を、図５を参照して説明する。第２実施形態では、エンジン１１の回転数が変化する閾値がヒステリシス特性を有している以外は、第１実施形態の構成と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図５を参照して説明する。図５は、図３と同趣旨の、ＥＣＵ２１が表示部２２上に表示する画像の他の具体例である。

図５に示すように、本実施形態では、低負荷モードと高負荷モードとの間の閾値がヒステリシス特性を有している。図５において、閾値ｔｈ３は、低負荷モードから高負荷モードへ移行する際（即ち、エンジン１１の回転数が増加する際）の閾値である。他方、閾値ｔｈ４は、高負荷モードから低負荷モードへ移行する際（即ち、エンジン１１の回転数が減少する際）の閾値である。

図５（ａ）は、低負荷モードである場合に、表示部２２に表示される画像の具体例を示している。他方、図５（ｂ）は、高負荷モードである場合に、表示部２２に表示される画像の具体例を示している。

本実施形態では特に、運転者が、閾値ｔｈ３と閾値ｔｈ４との間であれば、同じ出力で２つの動作モード（即ち、低負荷モード及び高負荷モード）のいずれかを選択することができることを認識することができる。この結果、運転者の意思で、低負荷モード及び高負荷モードのいずれかを選択することができる。

＜変形例＞
第２実施形態に係る表示装置の変形例について、図６を参照して説明する。図６は、図５と同趣旨の、ＥＣＵ２１が表示部２２上に表示する画像の他の具体例である。

図６では、低負荷モードの場合には、低負荷モードから高負荷モードへ移行する際の閾値である閾値ｔｈ３を実線で示し、高負荷モードから低負荷モードへ移行する際の閾値である閾値ｔｈ４を破線で示している（図６（ａ）参照）。他方、高負荷モードの場合には、高負荷モードから低負荷モードへ移行する際の閾値である閾値ｔｈ４を実線で示し、低負荷モードから高負荷モードへ移行する際の閾値である閾値ｔｈ３を破線で示している。

＜第３実施形態＞
本発明の表示装置に係る第３実施形態を、図７を参照して説明する。第３実施形態では、エンジン１１の回転数が変化する閾値が、例えばＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や温度等によって変化する以外は、第１実施形態の構成と同様である。よって、第３実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図７を参照して説明する。図７は、図３と同趣旨の、ＥＣＵ２１が表示部２２上に表示する画像の他の具体例である。

図７において、上段は現在のエンジン１１の回転数が変化する閾値を示しており、下段は、例えば５秒後のエンジン１１の回転数が変化する閾値を示している。このように構成すれば、エンジン１１の回転数が変化する閾値が、例えばＳＯＣや温度等によって変化する場合であっても、運転者が、閾値が変更されることを予め認識することができると共に、閾値の変更に伴って、エンジン１１の回転数が変化することを予め認識することができる。

例えば図７に示した場合では、５秒後に閾値が変更されることによって、低負荷モードから高負荷モードへ移行することを、運転者が比較的容易に認識することができる。

更に、例えば図８に示すような、閾値変更の原因を示す画像を表示部２２に表示するようにＥＣＵ２１を構成すれば、運転者が、どのような理由で閾値が変更されるのかを比較的容易に認識することができ、実用上非常に有利である。図８は、ＥＣＵ２１が表示部２２上に閾値と併せて表示する画像の一具体例である。

＜変形例＞
第３実施形態に係る表示装置の変形例について、図９を参照して説明する。図９は、図７と同趣旨の、ＥＣＵ２１が表示部２２上に表示する画像の他の具体例である。

本変形例では、運転者が、エンジン１１の回転数が変化する閾値の変化を、時系列で認識することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う表示装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、１１…エンジン、１２、１３…モータ・ジェネレータ、１４…遊星歯車機構、１５…駆動輪、１６…バッテリ、２１…ＥＣＵ、２２…表示部

Claims (4)

1. 発電機と、前記発電機を回転駆動可能なエンジンと、前記発電機により発生された電力により動作するモータとを備え、前記エンジンの回転数が車速に応じて離散的に変化する車両に搭載され、
   表示部と、
   前記表示部上に、前記エンジンの回転数が変化する閾値を表示する表示制御手段と
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記表示制御手段は、前記エンジンの動作時に、前記表示部上に前記閾値を表示することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示制御手段は、前記閾値が可変値である場合、前記表示部上に前記閾値が変化する条件を更に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記車両は、前記エンジンと前記車両の駆動輪との間の動力の伝達を制御する動力伝達制御手段を更に備え、
   前記表示制御手段は、前記動力伝達制御手段により前記エンジンと前記駆動輪との間の動力の伝達が切断されている場合に、前記表示部上に前記閾値を表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。

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