JP2005255158A - ハイブリッド電気自動車のための表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドライバーに対して、電気モーターが動作していることを表示する。
【解決手段】 エンジンと電気推進モーターを持つ電気自動車で、表示器10が使用される。表示器10は、エンジン回転速度を表示するタコメーター・ゲージ62を含む。表示器10はさらに、車両がエレクトリック・オンリー・モードで動作しているか否かを表示するために、エレクトリック・オンリー・インジケーター80を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関と少なくとも一つの推進モーターを持つハイブリッド電気自動車で使用される表示器に関する。

ハイブリッド電気自動車は、シリーズ、パラレルそしてパラレル／シリーズの構成で、内燃機関と電気推進モーターを含むのが、典型的である。

ハイブリッド電気自動車において、ドライバーが、エンジン及び／又は電気モーターが動作していることを知るのが望ましい。エンジンが発生する騒音ゆえに、ドライバーは、エンジンが動作していることを容易に知ることができる。対照的に、モーターの騒音は低いので、モーターが動作しているか否かをドライバーが知るのは困難になり得る。場合によっては、電気モーターの騒音は低過ぎて、それが動作しているのがドライバーに聞こえない可能性がある。

ドライバーに対して、電気モーターが動作していることを表示する必要性が存在する。

本発明の第１の観点は、エンジンと電気推進モーターを持つ電気自動車のために構成されたインストルメント・クラスター（instrument cluster）に関する。本発明によれば、インストルメント・クラスターが、タコメーター・ゲージ（tachometer gauge）とエレクトリック・オンリー・インジケーター（electric only indicator）を含む。

タコメーター・ゲージは、弓形とすることができ、そして、ゲージの一部分をさすことにより1分当りのエンジン回転数（RPM）を表示する指針を含むことができる。

クラスターはまた、エレクトリック・オンリー・インジケーターを含むものとできる。エレクトリック・オンリー・インジケーターは、モーターが動作していることを表示するために、エレクトリック・オンリー・モードで作動する。

エレクトリック・オンリー・インジケーターは、タコメーターのゼロ点よりも下に配置して、エレクトリック・オンリー・モードを表示するために指針が到達するようにすることができる。そして、指針は、エレクトリック・オンリー・モードを表示するように、そのゲージを指すように制御することができる。エレクトリック・オンリー・インジケーターは、エレクトリック・オンリー・モードを表示する図形を照明するLEDを含むようにもできる。

クラスターはまた、制御器を含むことができる。制御器は、車両制御器から、RPM信号とエンジン・オン／オフ信号を受けるように構成することができる。そして、制御器は、指針の位置を、それがタコメーター・ゲージの所望の部分を指すように制御することができる。加えて、制御器は、エレクトリック・オンリー・インジケーターを指すように指針を制御するか、又はLEDを点灯することができる。これは、制御器が、RPMを表示するか、又はエレクトリック・オンリー・モードを表示するのを可能とする。

制御器は、以下の条件のいずれかが真であるとき、エレクトリック・オンリー・モードを表示するように構成することができる。その条件とは、RPMが所定閾値未満である、RPM信号が所定期間失われており且つエンジン・オン／オフ信号がエンジンがオフであることを表示している、又は、RPM信号が所定期間無効であり且つエンジン・オン／オフ信号がエンジンがオフであることを表示している、である。

それで、本発明によれば、ドライバーにモーターが動作しているのが聞こえない可能性があるとしても、電気モーターが動作していることを表示するために表示器を用いることができる。

図１は、インストルメント・クラスター10を示している。インストルメント・クラスター10は、複数のインジケーターを通じてドライバーに情報を伝達する。ドライバーは、これらインジケーターを、車両動作を監視そして制御するために用いることができる。

インストルメント・クラスター10は、エンジンと電気推進モーターを持ち、エンジンとモーターの一方又は両方を用いて車両を駆動することのできる電気自動車において用いることができる。本発明に適した電気自動車の一般的な形式の一つが、いわゆるハイブリッド電気自動車であり、それには、シリーズ・ハイブリッド電気自動車（series hybrid electric vehicle: SHEV）、パラレル・ハイブリッド電気自動車（parallel hybrid electric vehicle: PHEV）及びパラレル／シリーズ（パワースプリット）ハイブリッド電気自動車（parallel/series (pwoersplit) hybrid electric vehicle: PSHEV）が含まれる。

インストルメント・パネル・クラスター10は、アンチロック・ブレーキ・システム（ABS）インジケーター18、シートベルト・インジケーター20、エアバッグ・インジケーター22、トラクション・インジケーター24、温度インジケーター26、左方向指示器インジケーター30、情報インジケーター32、ハイ・ビーム・インジケーター36、エンジン・ワーニング・インジケーター38、右方向指示器インジケーター40、パーキング・ブレーキ・インジケーター44、サービス・インジケーター46、トランスミッション・インジケーター48、オイル・チェンジ・インジケーター50、バッテリー・インジケーター52及び盗難インジケーター54、を含む。

インストルメント・クラスター10はさらに、水温ゲージ60、タコメーター・ゲージ62、スピード・ゲージ64及び燃料ゲージ66、を含む。これらのゲージは、そこに印刷された値の範囲に対するレベルを表示する。タコメーター・ゲージ62とスピード・ゲージ64はさらに、英数字表示部（alphanumeric display）70及び72を含み、英数字メッセージを提供する。

英数字表示部72は、エンジン・レディ（engine ready）インジケーター74及びPRNDインジケーター76を含む。インジケーター70及び72は、デジタル制御され、光放射ダイオード（LED）又は液晶を照明することにより、表示を行なう。実質的に、英数字表示器により、いかなるメッセージも提供することができる。

タコメーター・ゲージ62は、エレクトリック・オンリー・インジケーター80を含む。エレクトリック・オンリー・インジケーター80は、モーターのような形の図形の二元表示器であるのが好ましい。エレクトリック・オンリー・インジケーター80が、エレクトリック・オンリー・モードの初期作動に際して鳴るように、チャイム（不図示）を含むようにすることもできる。

エレクトリック・オンリー・インジケーター80は、エレクトリック・オンリー・モードがオンであるかオフであるかを表示する。エレクトリック・オンリー・モードは、車両のエンジンが停止しているが、車両は電気推進モードにより駆動されることが可能である状態に対応する。

エレクトリック・オンリー・インジケーター80は、ドライバーがエンジン又は電気モーターの音を聞かないにも関わらず、電気モーターが動作しており、そして車両が推進可能であることをドライバーが知るのを可能にする。これは、電気モーターの騒音はドライバーに聞こえないほど低い傾向があるので有利である。エレクトリック・オンリー・インジケーター80は、車両を推進するのに電気モーターを使うことができるか否かをドライバーが判断するのが困難であるという問題を解消する。

図２は、本発明による、インストルメント・パネル10の制御を概略的に示している。制御器82が、インストルメント・クラスター10及びそこのインジケーターを制御するように設けられる。本発明を限定する意図はないが、制御器82は、タコメーター・ゲージ62とエレクトリック・オンリー・インジケーター80を制御するために、少なくとも車両システム制御器84からの信号を受ける。

制御器82は、RPM信号88の形態でのエンジン速度信号とエンジン・オン／オフ信号90を受ける。エンジン・オン／オフ信号90は、エンジンがオンであるかオフであるか、つまり、エンジンが燃焼のための燃料を受けているか否かを表示する。他のインジケーター及びゲージを制御するために、他の信号もまた制御器82により受けられる。しかし、これらの信号は図示されていない。

RPM信号88及びエンジン・オン／オフ信号90は、エンジン制御器94により車両システム制御器84へ通信される。エンジン制御器94は、当業者により理解されるとおりに、エンジンを制御する。RPM信号88とエンジン・オン／オフ信号90を、エンジン制御器94から制御器82へ直接送ることもできる。

制御器82は、エンジン作動中のRPM信号88に基づきタコメーター指針96の位置を制御する。図示のように、タコメーター・ゲージ62は、そこに印刷された0〜6000 rpmの円弧状パターンを含む。タコメーター指針96は、現在のエンジン回転数をドライバーに向けて表示するように、制御器82により、RPM目盛の一つに位置させられる。

本発明の観点の一つにおいて、制御器82は、エレクトリック・オンリー・モードを示すために、タコメーター指針96を制御することもできる。これは、タコメーター指針96を、エレクトリック・オンリー・インジケーター80に対応するゼロ目盛より下の位置に配置することによりなされる。これは、エンジンが停止させられているが、車両はまだ電気モーターにより推進可能であること、つまり車両がエレクトリック・オンリー・モードで動作していることを表示するためになされる。

制御器82は周期的にRPM信号88をチェックし、エンジンが停止しているか否か判断する。好ましくは、制御器82が100ms毎にRPM信号88をチェックし、通常100rpmである予め定められた閾値をRPM信号88が下回るとエンジンが停止しているはずであると判断する。エンジンが停止していることを単に判定することを越えて、エレクトリック・オンリー・モードを判定するためには、他の状態が求められる場合がある。好ましくは、制御器は、エンジンが成功裡に始動したこと及び電気モーターを駆動するのみに用いられるバッテリーが充分に充電されていることを判定しなければならない。これは、車両の初期始動又は車両を駆動するのに不充分なバッテリー充電により生じる誤った表示を防止するためになされる。

ある種の状態は、RPM信号88の制御器82への伝達を防止する可能性がある。状態によっては、RPM信号の制御器82への伝達を無効にする可能性がある。制御器82は、エンジン・オン／オフ信号90に基づき、これら状態の間、エレクトリック・オンリー・モードを判定することができる。好ましくは、RPM信号88が所定期間を越えて無く、かつエンジン・オン／オフ信号90がエンジンがオフであることを表示しているとき、又は、RPM信号が所定期間無効であり、エンジン・オン／オフ信号がエンジンがオフであることを表示しているとき、エレクトリック・オンリー・モードが判定される。両方の場合の期間は、典型的には1秒間である。

本発明の観点の一つにおいて、制御器82はまた、タコメーター指針96を制御することなしに、エレクトリック・オンリー・モードを表示することもできる。この場合において、エレクトリック・オンリー・インジケーター80を照明するためにLED（不図示）が設けられる。車両は、エレクトリック・オンリー・インジケーター80が照明されるとき、エレクトリック・オンリー・モードにあり、そして、エレクトリック・オンリー・インジケーター80が照明されていないとき、エレクトリック・オンリー・モードにある。車両がエレクトリック・オンリー・モードにあるか否かの判定は、上述のようになされる。

図３は、フローチャート100を示す。このフローチャートは、エンジンと電気モーターを持つ電気自動車のエンジンとモーターの動作モードを表示する方法を示している。

ブロック102は、車両システム制御器84からの信号の受信に関する。好ましくは、その信号は、少なくともRPM信号88、そして場合によりエンジン・オン／オフ信号90を含み、そして、制御器82により受けられる。エンジン・オン／オフ信号の追加は、PRM信号88が失われたか、無効であるとき、エレクトリック・オンリー・モードを表示するために有利となり得る。

ブロック104は、ブロック102で受けた信号に基づき、タコメーター・ゲージ62上にエンジン回転速度を表示する。エンジン回転速度は、上述のように、タコメーター指針96を制御することにより、表示することができる。デジタル・ディスプレー（不図示）で弓形の範囲に代えることもできる。

ブロック108は、RPMが予め定められた閾値を下回るとき、エレクトリック・オンリー・モードを二元ディスプレーに表示することに関する。これは、上述のように、制御器80がタコメーター針をエレクトリック・オンリー・インジケーター80に位置させることにより、又はエレクトリック・オンリー・インジケーター80を照明することによってなすことができる。加えて、これはさらに、エレクトリック・オンリー・インジケーター80の初期作動に際して制御器82にチャイムを作動させることを含んでも良い。

本発明を実施する最良の形態を詳細に述べたものの、本発明が関連する分野の当業者であれば、添付の請求項により規定された本発明を実施する種々の代替構成及び実施形態を想到するであろう。

本発明によるインストルメント・クラスターを示す図である。 本発明によるインストルメント・パネルの制御を示す図である。 本発明によるエレクトリック・オンリー・モードを表示する方法のフローチャートである。

符号の説明

62 タコメーター・ゲージ
80 エレクトリック・オンリー・インジケーター
96 タコメーター指針

Claims (20)

1. エンジン及び電気モーターを持つ車両のための表示器であって、
   エンジン回転速度を表示するタコメーター・ゲージ、及び
   車両がエレクトリック・オンリー・モードで動作しているか否かを表示するエレクトリック・オンリー・インジケーター、
   を有する表示器。
2. 上記エレクトリック・オンリー・インジケーターが上記タコメーターの一部として一体化され、エンジン回転速度を表示するために上記タコメーター・ゲージの目盛を指し、そしてエレクトリック・オンリー・モードにおける動作を表示するためにエレクトリック・オンリー・インジケーターを指す、指針をさらに含む、請求項１の表示器。
3. 上記エレクトリック・オンリー・インジケーターが、図形記号を含み、上記タコメーターのゼロ目盛より下に配置される、請求項２の表示器。
4. 上記エレクトリック・オンリー・インジケーターが二元表示部である、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の表示器。
5. 上記二元表示部がエレクトリック・オンリー・モードを表示するために照明される、請求項４の表示器。
6. 上記タコメーター・ゲージと上記エレクトリック・オンリー・インジケーターを制御する制御器、をさらに有する、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の表示器。
7. エンジン回転速度が所定閾値を下回るときにのみ、エレクトリック・オンリー・モードが表示される、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の表示器。
8. エンジン回転速度信号を所定期間受けることなく、かつエンジン・オン／オフ信号がエンジンがオフであることを表示するとき、エレクトリック・オンリー・モードが表示される、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の表示器。
9. エンジン回転速度信号が所定期間無効であり、かつエンジン・オン／オフ信号がエンジンがオフであることを表示するとき、エレクトリック・オンリー・モードが表示される、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の表示器。
10. 上記エレクトリック・オンリー・インジケーターが、エンジン始動成功後にのみ作動させられる、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の表示器。
11. 上記エレクトリック・オンリー・インジケーターが、上記電気モーターを駆動するのに用いられるバッテリーの充電量が所定バッテリー充電閾値よりも大きくなった後にだけ、作動させられる、請求項1乃至６のうち何れか１項に記載の表示器。
12. 上記エレクトリック・オンリー・インジケーターの作動を音で示すオーディオ・サウンド・ジェネレーターをさらに有する、請求項１乃至１１のうち何れか１項に記載の表示器。
13. 上記エレクトリック・オンリー・インジケーターは、上記電気モーターを駆動するのを利用可能なエネルギーを表示しない、請求項１乃至１２のうち何れか１項に記載の表示器。
14. 内燃機関と電気モーターを持つハイブリッド電気自動車のエレクトリック・オンリー・モードを表示する方法であって、
    エンジン速度を判定する工程、
    タコメーター・ゲージにエンジン速度を回転／分（RPM）で表示する工程、及び
    上記エンジン速度が所定閾値を下回るとき、表示部にエレクトリック・オンリー・モードを表示する工程、
    を有する方法。
15. 上記タコメーター・ゲージの目盛を選択するのに用いられる指針を、エレクトリック・オンリー・インジケーターを指すように制御することにより、上記エレクトリック・オンリー・モードが表示される、請求項14の方法。
16. 上記指針を上記エレクトリック・オンリー・インジケーターを指すように制御する上記工程が、上記タコメーター・ゲージのゼロ目盛を下回る位置を指すように上記指針を制御する工程を有する、請求項15の方法。
17. 上記エレクトリック・オンリー・モードが、上記エレクトリック・オンリー・インジケーターを照明するようにLEDを制御することにより、表示される、請求項14の方法。
18. エンジン・オン／オフ状態を判定する工程、及び、上記エンジンがオフでかつエンジン速度がゼロのときエレクトリック・オンリー・モードを表示する工程、をさらに有する、請求項14の方法。
19. 内燃機関と電気推進モーターを持つハイブリッド車両のためのインストルメント・クラスターであって、
    上記エンジンの分当りの回転数を表示する指針を持つタコメーター・ゲージ、及び
    該タコメーター・ゲージのゼロ目盛を下回って位置し、エレクトリック・オンリー・モードを表示するために上記指針が到達可能である、エレクトリック・オンリー・インジケーター、
    を有するクラスター。
20. 車両制御器からのエンジン回転数信号とエンジン・オン／オフ信号を受けるように構成された制御器をさらに有し、
    上記エンジン回転数信号が所定閾値未満であること、
    上記エンジン回転数信号が所定期間失われ、かつ、上記エンジン・オン／オフ信号がエンジンがオフであることを表示していること、又は
    上記エンジン回転数信号が所定期間無効であり、かつ、上記エンジン・オン／オフ信号がエンジンがオフであることを表示していること、
    のうちいずれかの条件が満たされるときに、上記制御器が、エレクトリック・オンリー・モードを表示するために上記エレクトリック・オンリー・インジケーターを指すように上記指針を制御する、
    請求項19のインストルメント・クラスター。

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