JP6524897B2

JP6524897B2 - エネルギーフローの表示装置及び表示方法

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Publication number: JP6524897B2
Application number: JP2015231784A
Authority: JP
Inventors: 眞太朗平城
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-11-27
Also published as: JP2017095048A; CN106809219A; DE102016013947A1; CN106809219B

Description

この発明はエネルギーフローの表示装置及び表示方法に係り、特に、乗員に違和感を与える可能性を低減することのできるエネルギーフローの表示装置及び表示方法に関する。

従来、ハイブリッド車両においては、ハイブリッドシステムの作動状態を乗員に報知するために、エンジンやモータなどの駆動源とこれらの駆動源により駆動される駆動輪との間のエネルギーの伝達方向を表示するエネルギーフローの表示装置が知られている。（特許文献１）
上記特許文献１では、流れるエネルギー量の大小に応じてエネルギーフローの表示の更新頻度を調整する技術が開示されている。

特開２００７−０５０８８９号公報

しかしながら、ハイブリッド車両は、エンジン、モータ、バッテリ等複数の要素を鑑みた協調制御が行われている。このため、表示装置においては、協調制御に起因して、変速動作中に頻繁にエネルギーフローの表示が変化したり、惰行走行中に運転者の意図とは無関係なエネルギーフローが表示されて、乗員に違和感を与える可能性があり、改善が望まれていた。

この発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、エネルギーフローを表示する表示装置及び表示方法において、煩わしい表示形態の変化を防止しつつハイブリッドシステムの作動状態を乗員に報知することを可能とし、乗員に違和感を与える可能性を低減することができるエネルギーフローの表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。

この発明は、ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示装置であって、モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータと駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、前記所定条件とは、前記モータが力行運転を開始してから所定時間経過前であることを特徴とする。

この発明は、モータの力行運転中は、所定条件を満たしている場合はモータと駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止するため、頻繁にエネルギーフローの表示が変化したり、運転者の意図とは無関係なエネルギーフローが表示されることを回避でき、乗員に違和感を与える可能性を低減することができる。

図１はエネルギーフローの表示装置のシステム構成図である。（実施例）図２は表示部に表示されるエネルギーフローを示す図である。（実施例）図３はエネルギーフローの表示フローチャートである。（実施例）図４は所定条件の判定フローチャートである。（実施例）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、ハイブリッド車両１は、駆動源であるエンジン２及びモータ３と電力源であるバッテリ４とを搭載し、エンジン２及び／又はモータ３の駆動エネルギーにより駆動輪５を駆動する。エンジン２は、クラッチ６により接続された自動変速機７を介して駆動輪５を駆動する。モータ３は、自動変速機７よりも駆動輪５側に配置され、自動変速機７を介さず駆動輪５を駆動する。自動変速機７は、例えば、油圧等により切り換えられる複数のギヤ段を備える変速機構８を有するＡＴＭ（自動変速マニュアルトランスミッション）からなる。
エンジン２、モータ３、バッテリ４、自動変速機７は、ハイブリッドシステム９のハイブリッド制御部１０に接続される。ハイブリッド制御部１０は、運転者の運転操作に応じてハイブリッド車両１を走行させるように、エンジン２及びモータ３の駆動とクラッチ６の断接と自動変速機７の切り換えとを制御する。ハイブリッド制御部１０は、エンジン２の駆動エネルギーによりモータ３を駆動して発電を行い、駆動輪５の運動エネルギーをモータ３により電気エネルギーに変換して回生するように、エンジン２、モータ３を制御する。また、ハイブリッド制御部１０は、発電・回生された電気エネルギーによりバッテリ４を充電し、バッテリ４に蓄積した電気エネルギーを放出させてモータ３を駆動するように、図示しないインバータを制御する。
ハイブリッド制御部１０は、アクセルペダル１１のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１２と、ブレーキペダル１３のブレーキオン（制動）・オフ（解放）を検出するブレーキセンサ１４と、車速を検出する車速センサ１５と、を備える。
ハイブリッド制御部１０は、各センサ１２、１４、１５が検出したアクセル開度、ブレーキオン・オフ、車速の各情報を取得するとともに、エンジン２、モータ３、バッテリ４、自動変速機７から状態の各情報を取得する。
ハイブリッド制御部１０は、アクセル開度センサ１２によりアクセルペダル１１に基づいて検出されるアクセル開度と、車速センサ１５によって検出される車速と、バッテリ４から送信される情報に基づいて算出されるＳＯＣ（充電状態）と、に基づいて駆動輪５に出力する駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクからエンジントルク、モータトルクを算出して、エンジン２、モータ３を制御する機能を有する。

また、ハイブリッド制御部１０は、モータ３を制御する場合、モータ３とバッテリ４との間に接続される図示しないインバータを制御して、バッテリ４から出入力される電力を制御する機能を有する。なお、ハイブリッド制御部１０は、バッテリ４からの情報でＳＯＣを算出するバッテリ制御部としての機能も有している。
更に、ハイブリッド制御部１０は、自動変速機７から変速情報を取得する機能を有する。ここでの変速情報とは、変速が実行されているか否か、変速機構８のギヤ段のいずれかが係合されているか否（シフト位置）か、自動変速機７とエンジン２とを接続するクラッチ６の断接状態等の情報である。自動変速機７は、変速機構８にクラッチ６を含むものであってもよいし、変速機制御部を含むものであってもよい。
なお、図１においては、ハイブリッド制御部１０によってアクセル開度、車速、エンジン２、モータ３、バッテリ４の状態検出とエンジン２、モータ３、バッテリ４の出力制御が実行される構成であるが、エンジン２を制御するエンジン制御部、モータ３を制御するモータ制御部、バッテリ４を制御するバッテリ制御部、更に全ての制御部に各構成部材の制御量を指示する上位制御部から構成されているものであってもよい。

ハイブリッド車両１は、エンジン２、モータ３、バッテリ４、駆動輪５の要素間で伝達されるエネルギーの伝達状態を表示するエネルギーフローの表示装置１６を備える。表示装置１６は、ハイブリッド制御部１０に表示制御部１７を備え、エネルギーフローを表示する表示部１８を備える。
表示制御部１７は、ハイブリッド制御部１０によって算出されたエンジントルク、モータトルクと、バッテリ４から出入力される電力量とに基づいて、表示部１８が表示するエネルギーフローの形態（色・形・動き・表示・非表示など）を指示する信号を送信する機能を有する。表示部１８は、表示制御部１７から受信した信号に従ってエネルギーフローを表示する。
表示部１８に表示されるエネルギーフローは、図２に矢印（１）〜（４）で示される。矢印（１）のエネルギーフローは、エンジン２から出力されるエネルギーのうち、駆動輪５に出力される走行用のエネルギーを示す。矢印（２）のエネルギーフローは、エンジン２から出力されるエネルギーのうち、モータ３に出力される発電用のエネルギーを示す。矢印（３）のエネルギーフローは、モータ３から駆動輪５に出力される走行用のエネルギーと、駆動輪５からモータ３に入力される回生用のエネルギーを示す。矢印（４）のエネルギーフローは、バッテリ４からモータ３に出力される駆動用のエネルギーと、モータ３からバッテリ４に入力される充電用のエネルギーを示す。
なお、表示制御部１７は、ハイブリッド制御部１０がバッテリ４からの情報によって算出したＳＯＣに基づいて、表示部１８が表示するバッテリ４の残量の形態（色・形・動き・表示・非表示など）を指示する信号を送信する機能を有する。表示部１８は、ハイブリッド制御部１０から受信した信号に従ってバッテリ４の残量を段階的（図２においては５段階）に表示する

ハイブリッド車両１は、自動変速機７の変速動作中にクラッチ６を切断して変速機構８を切り換えることから、エンジン２の駆動力が駆動輪５に伝達されない動力落ち込み（トルク抜け）を生じ、加速運転中に一時的に加速度が減少する。これに対し、ハイブリッド制御部１０は、変速動作中のトルク抜けを、自動変速機７を介さず駆動輪５を駆動するモータ３の力行トルクによって埋めるギャップフィリング機能を有している。ハイブリッド制御部１０は、ギャップフィル制御によってギャップフィリング機能を実現し、変速時の一時的な加速度の減少を抑えている。
上述の自動変速機７の変速動作中にトルク抜けをモータ３の力行トルクによって埋めるギャップフィル制御が実行された場合、表示装置１６は、表示制御部１７によって、モータ３から駆動輪５に走行用のエネルギーが出力されることを示す矢印（３）のエネルギーフローを、表示部１８に表示させる。この矢印（３）のエネルギーフローの表示は、モータ３による力行運転を示し、変速動作中のクラッチ６が切断される短時間だけ表示される。これにより、表示部１８には、モータ力行を示す矢印（３）のエネルギーフローが短時間に表示・非表示されることになるため、頻繁にエネルギーフローの表示が変化して、乗員に違和感を与える可能性がある。
また、ハイブリッド車両１は、自動変速機７のシフトがＮ（ニュートラル）レンジとなった高回転域での惰行走行中に、自動変速機７よりも駆動輪５側に配置されたモータ３が、駆動輪５から伝達されるエネルギーで引きずられることがある。この場合に、ハイブリッド制御部１０は、モータ３の回転損失を打ち消すために少量の力行トルクを出力させることで、モータ３が切り離されているかのように引きずりトルクをキャンセルさせる。
上述のハイブリッド車両１の惰行走行中にモータ３の回転損失を打ち消すための少量の力行トルクを出力させた場合、表示装置１６は、表示制御部１７によって、モータ３から駆動輪５に走行用のエネルギーが出力されることを示す矢印（３）のエネルギーフローを、表示部１８に表示させる。この矢印（３）のエネルギーフローの表示は、モータ３による力行運転を示すものである。これより、表示部１８には、惰行走行中であるにもかかわらずモータ力行を示す矢印（３）のエネルギーフローが表示されることになるため、運転者の意図とは無関係なエネルギーフローが表示されて、乗員に違和感を与える可能性がある。

そこで、ハイブリッド車両１を構成する動力源のエンジン２、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローを表示する表示装置１６は、表示制御部１７によって、モータ３が力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータ３と駆動輪５との間の矢印（３）に示すエネルギーフローを表示部１８に表示することを禁止する。
表示制御部１７には、所定条件として、モータ３が力行運転を開始してから所定時間経過前であること、モータ３の力行トルクが所定値未満であること、自動変速機７による変速動作中であること、自動変速機７のシフトがＮレンジであること、を設定している。

次に作用を説明する。
図３は、エネルギーフローの表示フローチャートである。
表示装置１６は、表示制御部１７によって、エネルギーフローの表示プログラムがスタートすると（Ｓ１）、モータ３が力行運転中であるか否かを判断する（Ｓ２）。
この判断（Ｓ２）がＮＯの場合は、表示プログラムをエンドにする（Ｓ５）。この判断（Ｓ２）がＹＥＳの場合は、所定条件を満たしているか否かを判断する（Ｓ３）。
この判断（Ｓ３）がＮＯの場合は、表示プログラムをエンドにする（Ｓ５）。この判断（Ｓ３）がＹＥＳの場合は、モータ３と駆動輪５との間の矢印（３）に示すエネルギーフローが表示部１８に表示されることを禁止し（Ｓ４）、表示プログラムをエンドにする（Ｓ５）。
なお、ステップＳ２において、ハイブリッド制御部１０によってモータ３が力行動作中であることを検出される際の、検出のトリガーは、ハイブリッド制御部１０がモータ３に力行動作をするよう指令を送信していることであってもよく、また、モータ３から出力されるモータトルクからモータ３の力行を検出するものであってもよい。

図４は、図３のステップＳ３における、所定条件を満たしているか否かの判定フローチャートである。
表示装置１６は、表示制御部１７によって、所定条件の判定プログラムがスタートすると（Ｓ１１）、モータ３が力行運転を開始してからの経過時間が所定時間を経過する前であるか否かを判断する（Ｓ１２）。
この判断（Ｓ１２）がＹＥＳの場合は、所定条件を満足するとし（Ｓ１７）、判定プログラムをエンドにする（Ｓ１８）。この判断（Ｓ１２）がＮＯの場合は、モータ３の力行トルクが所定値未満であるか否かを判断する（Ｓ１３）。
この判断（Ｓ１３）がＹＥＳの場合は、所定条件を満足するとし（Ｓ１７）、判定プログラムをエンドにする（Ｓ１８）。この判断（Ｓ１３）がＮＯの場合は、自動変速機７が変速動作中であるか否かを判断する（Ｓ１４）。
ここで、変速動作中とは、ＭＴ（マニュアルトランスミッション）やＡＭＴ（自動変速マニュアルトランスミッション）構造の変速機を有する車両においては、クラッチが非接続状態であることや、ＡＭＴやＡＴ（オートマチックトランスミッション）構造の変速機を有する車両においては、変速機構のギヤ段が変更される途中の状態であることの、いずれかの状態である。
この実施例においては、ＡＭＴ構造の自動変速機７を有するハイブリッド車両１であるので、クラッチ６が非接続状態であることや、変速機構８のギヤ段が変更される途中の状態であることの、いずれかの状態であるときに、変速動作中であると判断する。
この判断（Ｓ１４）がＹＥＳの場合は、所定条件を満足するとし（Ｓ１７）、判定プログラムをエンドにする（Ｓ１８）。この判断（Ｓ１４）がＮＯの場合は、自動変速機７のシフトがＮ（ニュートラル）レンジであるか否かを判断する（Ｓ１５）。
ここでＮレンジとは、ＭＴやＡＭＴ、ＡＴ構造の変速機を有する車両においては、乗員の操作によってギヤ段やシフト位置がＮに操作されている状態、または、ＡＭＴやＡＴ構造の変速機を有する車両においては、乗員の操作外の自動変速制御によってギヤ段がＮに制御されている状態を示している。
この実施例においては、ＡＭＴ構造の自動変速機７を有するハイブリッド車両１であるので、乗員の操作によってギヤ段やシフト位置がＮに操作されている状態、または、乗員の操作外の自動変速制御によってギヤ段がＮに制御されている状態を示しているときに、Ｎレンジであると判断する。
この判断（Ｓ１５）がＹＥＳの場合は、所定条件を満足するとし（Ｓ１７）、判定プログラムをエンドにする（Ｓ１８）。この判断（Ｓ１５）がＮＯの場合は、所定条件を不満足であるとし（Ｓ１６）、判定プログラムをエンドにする（Ｓ１８）。

このように、エネルギーフローの表示装置１６は、モータ３が力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止している。
これにより、表示装置１６は、トルク抜けを補填するためにモータ３が力行トルクを出力しているような場合に頻繁にエネルギーフローの表示が変化することを回避でき、また、モータ３の回転損失を打ち消すために少量の力行トルクを出力しているような場合に運転者の意図とは無関係なエネルギーフローが表示されることを回避でき、乗員に違和感を与える可能性を低減することができる。

表示装置１６は、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止する所定条件を、モータ３が力行運転を開始してから所定時間経過前としている。
これにより、表示装置１６は、自動変速機７の変速動作中において、トルク抜けを補填するためにモータ３が力行運転を開始してから所定時間を経過する前の、モータ３が力行トルクを出力（ギャップフィル制御）しているような場合には、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止することで、モータ力行を示すエネルギーフローが短時間に表示・非表示されて、頻繁にエネルギーフローの表示が変化することを回避でき、乗員に違和感を与える可能性を低減することができる。

また、表示装置１６は、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止する所定条件を、モータ３の力行トルクが所定値未満であることとしている。
これにより、表示装置１６は、惰行走行中にモータ３が引きずられることによるモータ３の回転損失を打ち消すために、所定値未満の少量の力行トルクを出力しているような場合には、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止することで、運転者の意図とは無関係なモータ力行を示すエネルギーフローが表示されることを回避でき、乗員に違和感を与える可能性を低減することができる。

さらに、表示装置１６は、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止する所定条件を、自動変速機７による変速動作中であることとしている。
これにより、表示装置１６は、自動変速機７の変速動作中において、トルク抜けを補填するためにモータ３が力行トルクを出力（ギャップフィル制御）しているような場合には、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止することで、モータ力行を示すエネルギーフローが短時間に表示・非表示されて、頻繁にエネルギーフローの表示が変化することを回避でき、乗員に違和感を与える可能性を低減することができる。

さらにまた、表示装置１６は、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止する所定条件を、自動変速機７のシフトがＮレンジであることとしている。
これにより、表示装置１６は、自動変速機７のシフトをＮレンジとした惰行走行中に、モータ３が引きずられることによるモータ３の回転損失を打ち消すために少量の力行トルクを出力しているような場合には、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止することで、運転者の意図とは無関係なモータ力行を示すエネルギーフローが表示されることを回避でき、乗員に違和感を与える可能性を低減することができる。

また、上述のエネルギーフローの表示装置１６によって、ハイブリッド車両１を構成する動力源のエンジン２、モータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示方法においては、モータ３が力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータ３と駆動輪５との間のエネルギーフローの表示を禁止する。
表示方法においては、モータ３が力行運転を開始してから所定時間経過前であること、モータ３の力行トルクが所定値未満であること、自動変速機７による変速動作中であること、自動変速機７のシフトがＮ（ニュートラル）レンジであることを、所定条件として判断する。
これにより、エネルギーフローの表示方法は、トルク抜けを補填するためにモータ３が力行トルクを出力しているような場合に頻繁にエネルギーフローの表示が変化することを回避でき、また、モータ３の回転損失を打ち消すために少量の力行トルクを出力しているような場合に運転者の意図とは無関係なエネルギーフローが表示されることを回避でき、乗員に違和感を与える可能性を低減することができる。

この発明は、モータの力行運転中は、所定条件を満たしている場合はモータと駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、乗員に違和感を与える可能性を低減することができるものであり、駆動源としてモータを搭載した車両に利用することが可能である。

１ハイブリッド車両
２エンジン
３モータ
４バッテリ
５駆動輪
６クラッチ
７自動変速機
８変速機構
９ハイブリッドシステム
１０ハイブリッド制御部
１１アクセルペダル
１２アクセル開度センサ
１３ブレーキペダル
１４ブレーキセンサ
１５車速センサ
１６表示装置
１７表示制御部
１８表示部

Claims

ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示装置であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合は前記モータと前記駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、前記モータが力行運転を開始してから所定時間経過前であることを特徴とするエネルギーフローの表示装置。
ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示装置であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合は前記モータと前記駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、前記モータの力行トルクが所定値未満であることを特徴とするエネルギーフローの表示装置。
ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示装置であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合は前記モータと前記駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、自動変速機による変速動作中であることを特徴とするエネルギーフローの表示装置。
ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示装置であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合は前記モータと前記駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、自動変速機のシフトがＮレンジであることを特徴とするエネルギーフローの表示装置。
ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示方法であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータと駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、前記モータが力行運転を開始してから所定時間経過前であることを特徴とするエネルギーフローの表示方法。
ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示方法であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータと駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、前記モータの力行トルクが所定値未満であることを特徴とするエネルギーフローの表示方法。
ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示方法であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータと駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、自動変速機による変速動作中であることを特徴とするエネルギーフローの表示方法。
ハイブリッド車両を構成する少なくとも動力源と駆動輪との間のエネルギーフローを表示するエネルギーフローの表示方法であって、
モータが力行運転しているとき、所定条件を満たす場合はモータと駆動輪との間のエネルギーフローの表示を禁止し、
前記所定条件とは、自動変速機のシフトがＮレンジであることを特徴とするエネルギーフローの表示方法。