CN103260932B - 电动车辆的显示系统及具备该显示系统的电动车辆 - Google Patents

Abstract

显示在显示装置上的SOC显示部（210）包括第一区域（R1）和第二区域（R2）。第一区域（R1）表示能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围。SOC显示部（210）在该第一区域（R1）中显示SOC。第二区域（R2）表示无法确保最低限的行驶性能的SOC的范围。第一区域（R1）与第二区域（R2）的边界相当于表示能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限的SOC下限值（SL），该SOC下限值（SL）基于蓄电装置的温度来设定。

Description

电动车辆的显示系统及具备该显示系统的电动车辆

技术领域

本发明涉及电动车辆的显示系统及具备该显示系统的电动车辆，尤其是涉及搭载有蓄积行驶用的电力的蓄电装置的电动车辆的显示系统及具备该显示系统的电动车辆。

背景技术

日本特开平5-130709号公报（专利文献1）公开了一种蓄电池电压对应型电力机动车控制装置。在该控制装置中，根据蓄电池电压的检测值，算出可行驶的最高速度及最大转矩。算出的最高速度及最大转矩分别显示在速度显示器及转矩显示器上。由此，将当前的电力机动车的性能向驾驶员报知。

根据该控制装置，能够使驾驶员判断电力机动车的能够输出的性能，因此能够促使驾驶员进行与该性能对应的安全驾驶（参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-130709号公报

发明内容

蓄电装置能够输出的电力根据蓄电装置的状态（温度、残余电容（以下也称为“SOC（StateOfCharge）”，由相对于蓄电装置10的电容的百分率表示）等）而变化。因此，在仅以电动机为动力源的电力机动车、混合动力机动车中仅使用电动机进行行驶的情况下，因蓄电装置的状态而车辆的行驶性能发生变化。关于这种行驶性能的变化（尤其是下降），优选在不产生消极的印象的范围内向利用者提供。

关于这一点，上述公报公开的技术在通过显示可行驶的最高速度及最大转矩而将行驶性能的变化向利用者报知的点上有用。然而，上述公报公开的技术将与蓄电池电压对应的当前的行驶性能向利用者提供，但并未提供利用者可预测行驶性能的下降的信息。

因而，本发明的目的在于提供一种将利用者可预测行驶性能的下降的信息向利用者提供的电动车辆的显示系统及具备该显示系统的电动车辆。

根据本发明，显示系统是电动车辆的显示系统。电动车辆包括蓄电装置和电动机。蓄电装置蓄积行驶用的电力。电动机从蓄电装置接受电力而产生行驶驱动力。蓄电装置能够输出的电力根据蓄电装置的状态（温度、SOC等）而变化。并且，显示系统具备残余电容计算部和残余电容显示部。残余电容计算部算出蓄电装置的SOC。残余电容显示部显示到SOC的下限为止的SOC剩余量，所述SOC的下限能确保规定的最低限的行驶性能。

优选的是，显示系统还具备设定部。设定部基于蓄电装置的状态来设定能确保最低限的行驶性能的SOC的下限。

优选的是，设定部使用预先准备的映射并基于蓄电装置的温度来设定SOC的下限，所述映射表示能确保最低限的行驶性能的蓄电装置的温度与SOC的关系。

优选的是，残余电容显示部显示由设定部设定的SOC的下限。

优选的是，残余电容显示部将SOC为下限以下的范围以与SOC高于下限的范围不同的显示方式进行显示。

优选的是，残余电容显示部不显示SOC为下限以下的范围。

优选的是，残余电容显示部以SOC的显示区域的下端为SOC的下限来显示SOC。

优选的是，残余电容显示部以SOC的显示区域的上端为SOC的上限来显示SOC。

优选的是，显示系统还具备距离计算部和距离显示部。距离计算部基于SOC而算出可行驶距离。距离显示部显示由距离计算部算出的可行驶距离。

优选的是，距离计算部基于到能确保最低限的行驶性能的SOC的下限为止的SOC剩余量，算出能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离。

另外，根据本发明，电动车辆具备上述任一项的显示系统。

发明效果

在本发明中，由于显示到能确保规定的最低限的行驶性能的SOC的下限为止的SOC剩余量，因此利用者能够识别到行驶性能下降为止的SOC。因此，根据本发明，能够将利用者可预测行驶性能的下降的信息向利用者提供。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电动车辆的整体框图。

图2是表示蓄电装置的可输出电力与SOC的关系的图。

图3是用于说明电动车辆的行驶性能的变化的图。

图4是表示图1所示的ECU的功能框图。

图5是表示图1所示的显示装置的显示方式的一例的图。

图6是用于说明图5所示的SOC显示部的显示方式的图。

图7是用于说明实施方式1的变形例的显示装置的SOC显示部的显示方式的图。

图8是表示实施方式2的显示装置的SOC显示部的显示方式的图。

图9是表示实施方式3的显示装置的SOC显示部的显示方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。需要说明的是，对于图中同一或相当部分标注同一符号而不重复其说明。

[实施方式1]

图1是本发明的实施方式1的电动车辆的整体框图。参照图1，电动车辆100具备蓄电装置10、逆变器20、电动发电机30、驱动轮35。而且，电动车辆100还具备电压传感器42、电流传感器44、温度传感器46、电子控制装置（以下称为“ECU（ElectronicControlUnit）”）50、显示装置60。

蓄电装置10是蓄积行驶用的电力的直流电源，例如，由镍氢或锂离子等的二次电池构成。蓄电装置10使用未图示的充电器通过车辆外部的电源进行充电。而且，在电动车辆100的制动时、下降斜面的加速度减少时，蓄电装置10从逆变器20接受由电动发电机30发出的电力而充电。并且，蓄电装置10将蓄积的电力向逆变器20输出。蓄电装置10能够输出的电力（以下标记为“Wout”）根据蓄电装置10的状态（温度、SOC等）而变化。关于这一点，后面使用图进行说明。

逆变器20基于来自ECU50的信号PWI，将从蓄电装置10供给的直流电力转换成三相交流而向电动发电机30输出，对电动发电机30进行驱动。而且，在电动车辆100的制动时等，逆变器20基于信号PWI将由电动发电机30发出的三相交流电力转换成直流，向蓄电装置10输出。逆变器20例如由包括三相的开关元件在内的三相PWM逆变器构成。

电动发电机30是能够进行动力运行动作及再生动作的电动发电机，例如，由在转子埋设有永久磁铁的三相交流同步电动发电机构成。电动发电机30由逆变器20驱动，产生行驶用的驱动转矩而对驱动轮35进行驱动。而且，在电动车辆100的制动时等，电动发电机30从驱动轮35接受电动车辆100具有的动能进行发电。

电压传感器42检测蓄电装置10的电压VB，并将该检测值向ECU50输出。电流传感器44检测相对于蓄电装置10输入输出的电流IB，并将该检测值向ECU50输出。温度传感器46检测蓄电装置10的温度TB，并将该检测值向ECU50输出。

ECU50从电压传感器42、电流传感器44及温度传感器46分别接受电压VB、电流IB及温度TB的检测值。并且，ECU50生成用于对逆变器20进行驱动的PWM（PulseWidthModulation）信号，并将该生成的PWM信号作为信号PWI向逆变器20输出。

另外，ECU50基于电压VB及电流IB的各检测值，算出蓄电装置10的SOC。作为SOC的计算方法，可以使用各种公知的方法，如：使用蓄电装置10的开路电压（OCV（OpenCircuitVoltage））与SOC的关系而算出的方法、使用电流IB的累计值而算出的方法等。

另外，ECU50基于蓄电装置10的状态而设定能够确保规定的最低限的行驶性能的SOC的下限。更详细而言，关于该电动车辆100，作为最低限的行驶性能，确定例如最低限的可达到车速。另一方面，蓄电装置10的可输出电力Wout根据温度TB、SOC等蓄电装置10的状态而变化。因此，在电动车辆100中，根据蓄电装置10的状态，而作为最低限的行驶性能的最低限的可达到车速发生变化。因此，ECU50基于蓄电装置10的温度TB而设定能够确保最低限的可达到车速的SOC的下限。需要说明的是，关于这一点，在后面详细说明。

另外，ECU50基于能够确保最低限的行驶性能的SOC，算出能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离。更详细而言，在该实施方式1中，ECU50算出的不是利用当前蓄积在蓄电装置10中的电力最多可行驶的距离，而是利用到能够确保最低限的行驶性能（例如最低限的可达到车速）的SOC下限为止的电力量可行驶的距离。

另外，ECU50在能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围内将SOC显示在显示装置60上，且生成用于将能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离显示在显示装置60上的信号DISP。并且，ECU50将该生成的信号DISP向显示装置60输出，对显示装置60的显示状态进行控制。

显示装置60基于来自ECU50的信号DISP，在能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围内显示SOC。而且，显示装置60基于信号DISP，显示能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离。

在该电动车辆100中，将蓄积在蓄电装置10中的电力向逆变器20输出，通过电动发电机30而生成车辆的驱动力。在此，蓄电装置10的可输出电力Wout根据蓄电装置10的状态（温度、SOC等）而变化，因此根据蓄电装置10的状态而车辆的行驶性能发生变化。

另一方面，在该电动车辆100中，确定不会对利用者造成大的不良情况的程度的最低限的行驶性能（例如可到达速度）。因此，在该电动车辆100中，基于蓄电装置10的状态（温度）来设定能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限，在能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围内将SOC显示于显示装置60。而且，基于能够确保最低限的行驶性能的SOC，算出能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离，并将该算出的可行驶距离也一并显示在显示装置60上。

图2是表示蓄电装置10的可输出电力Wout与SOC的关系的图。参照图2，线L1表示蓄电装置10的温度TB为T1时的可输出电力Wout，线L2表示温度TB为T2时的可输出电力Wout。而且，线L3表示温度TB为T3时的可输出电力Wout。需要说明的是，关于温度T1、T2、T3，设按照T3、T2、T1的顺序而温度降低。

如图2所示，当SOC下降时，可输出电力Wout下降。而且，在蓄电装置10的温度下降时，可输出电力Wout也下降。如此，蓄电装置10的可输出电力Wout根据蓄电装置10的状态而变化。

图3是用于说明电动车辆100的行驶性能的变化的图。需要说明的是，在该图3中，作为行驶性能的一例，表示可达到车速（最高车速）。参照图3，纵轴表示可达到车速，横轴表示蓄电装置10的温度TB。线L11表示蓄电装置10的SOC为S1时的可达到车速，线L12表示SOC为S2时的可达到车速。而且，线L13表示SOC为S3时的可达到车速。需要说明的是，关于S1、S2、S3，设按照S3、S2、S1的顺序而SOC降低。

如上所述，根据蓄电装置10的状态而车辆的行驶性能变化。因此，如图3所示，当蓄电装置10的温度下降时，电动车辆100的行驶性能下降。而且，SOC下降，行驶性能也下降。

在此，图示的可达到车速LV表示最低限的行驶性能、即最低限的可达到车速（换言之，最高车速到LV为止的情况是最低限的行驶性能）。并且，例如在蓄电装置的温度为TB1时，能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限成为S3。当蓄电装置的温度下降时，从图3可知能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限上升。

因此，在该实施方式1中，将能够确保最低限的行驶性能（在此为可达到车速LV）的蓄电装置10的温度与SOC的关系形成为映射等而预先准备，基于来自温度传感器46（图1）的温度TB的检测值，设定能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限。并且，在能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围内将SOC显示于显示装置60。此外，在该实施方式1中，基于能够确保最低限的行驶性能的SOC，算出能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离，该算出的可行驶距离也显示在显示装置60上。

图4是图1所示的ECU50的功能框图。需要说明的是，在该图4中，仅表示与显示装置60的显示控制关联的部分的功能。参照图4，ECU50包括SOC计算部110、SOC下限设定部120、行驶距离计算部130、显示控制部140。

SOC计算部110基于蓄电装置10的电压VB及电流IB的各检测值而算出蓄电装置10的SOC，并将该计算值SC向行驶距离计算部130及显示控制部140输出。需要说明的是，在SOC的计算中，可以使用各种公知的方法，如：使用蓄电装置10的OCV与SOC的关系而算出的方法、使用电流IB的累计值而算出的方法等。

SOC下限设定部120基于蓄电装置10的温度TB的检测值，设定能够确保最低限的行驶性能（例如图3所示的可达到车速LV）的SOC的下限。详细而言，使用图3所示的蓄电装置的温度及SOC与车辆的行驶性能的关系，预先将为最低限的行驶性能（例如可达到车速LV）时的蓄电装置10的温度与SOC的关系进行映射化。并且，使用该映射，基于蓄电装置10的温度TB的检测值，能够设定能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限值SL。

行驶距离计算部130基于由SOC计算部110算出的SOC计算值SC和由SOC下限设定部120设定的SOC下限值SL，算出能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离D1。例如，可行驶距离D1通过下式算出。

D1=（SC-SL）/100×C×k×V/电力消耗…（1）

在此，C表示蓄电装置10的电容（Ah），k表示蓄电装置10的劣化系数。而且，V表示蓄电装置10的电压，电力消耗（Wh/km）表示每单位行驶距离的消耗电力量。

显示控制部140接受SOC计算值SC、SOC下限值SL及可行驶距离D1，生成用于将所述各值显示于显示装置60（图1）的信号DISP。并且，显示控制部140将该生成的信号DISP向显示装置60输出。

图5是表示图1所示的显示装置60的显示方式的一例的图。参照图5，显示装置60包括SOC显示部210、行驶距离显示部220、信息显示部230。

SOC显示部210显示蓄电装置10的SOC。作为一例，SOC显示部210包括连续排列的多个显示段，根据显示段的点亮数而显示SOC。该SOC显示部210基于来自ECU50的信号DISP，在能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围内显示蓄电装置10的SOC。详细而言，SOC显示部210在超过由ECU50的SOC下限设定部120（图4）设定的SOC下限值SL的范围内显示SOC。关于该SOC显示部210的显示方式，在后面进行详细说明。

行驶距离显示部220基于来自ECU50的信号DISP，对在ECU50的行驶距离计算部130（图4）中算出的可行驶距离D1进行显示。即，行驶距离显示部220显示能够确保最低限的行驶性能的行驶距离。信息显示部230对于利用者显示应报知的各种信息。

图6是用于说明图5所示的SOC显示部210的显示方式的图。参照图6，沿着SOC显示部210表示的轴是与SOC显示部210所示的SOC对比而将实际的SOC由多条直线表示的轴，并不是实际显示在显示装置60上的物体。

SOC显示部210的显示上限对应于与满充电状态相当的上限值FULL，显示下限对应于SOC的最下限值LL。SOC显示部210的显示区域分为区域R1和区域R2。区域R1与区域R2的边界相当于能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限（SOC下限值SL）。即，SOC显示部210将显示区域分为区域R1、R2，由此显示能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限。

区域R1是SOC的显示区域。详细而言，区域R1是能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围，在该范围内显示SOC。区域R2是无法确保最低限的行驶性能的SOC的范围。该区域R2以与区域R1的SOC显示不同的显示方式来显示或不进行显示。

需要说明的是，在该实施方式1中，基于能够确保最低限的行驶性能的剩余SOC量（SC-SL）而算出的可行驶距离D1显示在显示装置60的行驶距离显示部220（图5）上。

如以上那样，在该实施方式1中，在能够确保规定的最低限的行驶性能的SOC的范围（图6的区域R1）内显示SOC，因此利用者能够识别出到行驶性能下降为止的SOC。因此，根据该实施方式1，能够将利用者可预测行驶性能的下降的信息向利用者提供。

另外，在该实施方式1中，能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限（SOC下限值SL）基于蓄电装置10的状态而设定。并且，该设定的SOC的下限作为区域R1、R2的边界而显示在SOC显示部210上。因此，根据该实施方式1，对应于蓄电装置10的状态，能够将能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限向利用者提供。

[实施方式1的变形例]

在上述的实施方式1中，在图5所示的行驶距离显示部220中，显示能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离，但关于可行驶距离的显示，无论能否维持最低限的行驶性能，都可以将可行驶的距离显示在行驶距离显示部220上。

即，如图7所示，在该变形例中，基于车辆可行驶的剩余SOC量（SC-LL）的可行驶距离D2显示在显示装置60的行驶距离显示部220上（图5）。可行驶距离D2在行驶距离计算部130（图4）中，由下式算出。

D2=（SC-LL）/100×C×k×V/电力消耗…（2）

在此，LL表示蓄电装置10可输出电力的SOC的最下限值。

需要说明的是，虽然未特别图示，但利用者可以通过能够确保最低限的行驶性能的可行驶距离D1和上述的可行驶距离D2而切换行驶距离显示部220的显示。

[实施方式2]

在该实施方式2中，显示装置60的SOC显示部的显示方式与实施方式1不同。

图8是表示实施方式2的显示装置60的SOC显示部210A的显示方式的图。参照图8，SOC显示部210A以显示区域的下端为能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限（SOC下限值SL）而显示SOC。由此，以更容易视觉辨认的形式将能够确保最低限的行驶性能的剩余SOC量向利用者提供。

并且，在该SOC显示部210A中，图6、图7所示的区域R2设置在区域R1的上限侧。即，SOC显示部210A的显示方式在实施方式1的SOC显示部210中更换了区域R1、R2的配置。需要说明的是，关于区域R2，以与区域R1的SOC显示不同的显示方式进行显示或不进行显示。

需要说明的是，该实施方式2的电动车辆的其他的结构与图1所示的实施方式1的电动车辆100相同。

根据该实施方式2，能够以更容易视觉辨认的方式将能够确保最低限的行驶性能的剩余SOC量向利用者提供。

[实施方式3]

在该实施方式3中，显示装置60的SOC显示部的显示方式与实施方式1不同。

图9是表示了实施方式3的显示装置60的SOC显示部210B的显示方式的图。参照图9，该SOC显示部210B也与实施方式2的SOC显示部210A同样地，以显示区域的下端为能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限（SOC下限值SL）来显示SOC。

并且，在该SOC显示部210B中，将显示区域的上端设为相当于满充电状态的上限值FULL。即，在该实施方式3中，仅是表示能够确保最低限的行驶性能的SOC的范围的区域R1显示在SOC显示部210B上，无法确保最低限的行驶性能的区域R2未显示在SOC显示部210B上。并且，从SOC下限值SL到上限值FULL的SOC的范围在从SOC显示部210B的下端至上端之间放大显示。

需要说明的是，该实施方式3的电动车辆的其他的结构与图1所示的实施方式1的电动车辆100相同。

根据该实施方式3，仅将能够确保最低限的行驶性能的剩余SOC量向利用者提供，因此利用者能够更准确地识别直至行驶性能下降为止的SOC。

需要说明的是，在上述的各实施方式中，在SOC显示部210、210A、210B中，通过使显示段点亮而显示SOC，但也可以取代显示段，使用可动的针等来显示SOC。而且，在SOC显示部210中，通过将显示区域分为区域R1、R2，而显示能够确保最低限的行驶性能的SOC的下限（SOC下限值SL），但也可以使用可动的针等来直接显示SOC下限值SL。

另外，上述中，使用可达到车速作为表示车辆的行驶性能的指标进行说明，但行驶性能的指标并未限定为可达到车速，也可以是例如可输出转矩。

另外，在上述的各实施方式中，将从蓄电装置10输出的电力向逆变器20直接供给，但本发明也可以适用于在蓄电装置10与逆变器20之间设有升压转换器的电动车辆。

另外，本发明也可以适用于除了电动发电机30之外还搭载有发动机的混合动力机动车。需要说明的是，在混合动力机动车的情况下，尤其是使发动机停止而使用来自蓄电装置的电力仅借助电动发电机进行行驶的EV行驶模式时，优选本发明。

需要说明的是，在上述中，电动发电机30对应于本发明的“电动机”的一实施例，SOC计算部110对应于本发明的“残余电容计算部”的一实施例。而且，显示装置60的SOC显示部210、210A、210B对应于本发明的“残余电容显示部”的一实施例，SOC下限设定部120对应于本发明的“设定部”的一实施例。而且，行驶距离计算部130对应于本发明的“距离计算部”的一实施例，显示装置60的行驶距离显示部220对应于本发明的“距离显示部”的一实施例。

本次公开的实施方式应考虑全部的点为例示，并未受限制。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明公开，而由权利要求书的范围表示，并包括与权利要求书的范围均等的意思及范围内的全部的变更。

符号说明

10蓄电装置，20逆变器，30电动发电机，35驱动轮，42电压传感器，44电流传感器，46温度传感器，50ECU，60显示装置，100电动车辆，110SOC计算部，120SOC下限设定部，130行驶距离计算部，140显示控制部，210、210A、210BSOC显示部，220行驶距离显示部，230信息显示部，R1、R2区域。

Claims (11)

1.一种电动车辆的显示系统，其中，

所述电动车辆包括：

蓄积行驶用的电力的蓄电装置(10)；

从所述蓄电装置接受电力而产生行驶驱动力的电动机(30)，

所述蓄电装置能够输出的电力根据所述蓄电装置的状态而变化，

所述显示系统具备：

算出所述蓄电装置的残余电容的残余电容计算部(110)；

显示到所述残余电容的下限为止的所述残余电容的剩余量的残余电容显示部(210、210A、210B)，所述残余电容的下限的残余电容的剩余量能确保规定的最低限的行驶性能。

2.根据权利要求1所述的显示系统，其中，

还具备基于所述蓄电装置的状态而设定所述下限的设定部(120)。

3.根据权利要求2所述的显示系统，其中，

所述设定部使用预先准备的映射并基于所述蓄电装置的温度来设定所述下限，所述映射表示能确保所述最低限的行驶性能的所述蓄电装置的温度与所述残余电容的关系。

4.根据权利要求2或3所述的显示系统，其中，

所述残余电容显示部(210)显示由所述设定部设定的所述下限。

5.根据权利要求4所述的显示系统，其中，

所述残余电容显示部将所述残余电容为所述下限以下的范围以与所述残余电容高于所述下限的范围不同的显示方式进行显示。

6.根据权利要求4所述的显示系统，其中，

所述残余电容显示部不显示所述残余电容为所述下限以下的范围。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的显示系统，其中，

所述残余电容显示部(210A、210B)以所述残余电容的显示区域的下端为所述下限来显示所述残余电容。

8.根据权利要求7所述的显示系统，其中，

所述残余电容显示部(210B)以所述残余电容的显示区域的上端为所述残余电容的上限来显示所述残余电容。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的显示系统，其中，

还具备：

基于所述残余电容而算出可行驶距离的距离计算部(130)；

显示由所述距离计算部算出的所述可行驶距离的距离显示部(220)。

10.根据权利要求9所述的显示系统，其中，

所述距离计算部基于到所述下限为止的所述残余电容的剩余量，算出能够确保所述最低限的行驶性能的所述可行驶距离。

11.一种电动车辆，具备权利要求1～3中任一项所述的显示系统。