JP2008114791A

JP2008114791A - ハイブリッド車両の表示装置

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Publication number: JP2008114791A
Application number: JP2006301816A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Jinno; 国彦陣野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-22
Anticipated expiration: 2026-11-07
Also published as: EP2402195A2; EP2082913B1; WO2008056529A1; EP2402195A3; BRPI0718580B1; US20100030413A1; AU2007318704B2; RU2009121523A; CN101535076B; US8359152B2; AU2007318704A1; RU2432550C2; US20120136531A1; JP4251210B2; BRPI0718580A2; EP2082913A1; EP2402195B1; EP2082913A4; CN101535076A; US8359153B2

Abstract

【課題】ハイブリッド車両において運転者の操作に起因してエンジンが始動されたり機械式ブレーキが作動して燃費が悪化することを回避する。
【解決手段】ＥＣＵは、走行用バッテリのＳＯＣおよび温度ＴＢを検出するステップ（Ｓ１００、Ｓ１１０）と、ＥＶスイッチがオンであるときには（Ｓ１２０にてＹＥＳ）ＴＢから温度補正係数α（１）を算出するステップ（Ｓ１３０）と、ＥＶスイッチがオンでないときには（Ｓ１２０にてＮＯ）ＴＢから温度補正係数α（２）を算出するステップ（Ｓ１５０）と、ＳＯＣと温度補正係数とに基づいてＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを算出するステップ（Ｓ１４０、Ｓ１６０）と、パワーメータにＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを表示するためにメータＥＣＵにＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを送信するステップ（Ｓ１７０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、動力源の作動状態、回生状態などを運転者に報知する技術に関する。

燃料の燃焼エネルギで作動するエンジンと、電気エネルギで作動するモータとを車両走行時の動力源として備えているとともに、その動力源と駆動輪との間に自動変速機（動力分割機構を含む）が設けられているハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、たとえば運転状態に応じてエンジンとモータとを使い分けて走行することにより、所定の走行性能を維持しつつ燃料消費量や排出ガス量を低減できる。具体的には、エンジンのみを動力源として走行するエンジン走行モード、モータのみを動力源として走行するモータ走行モード（以下、このモータ走行モードをＥＶモードと記載する場合がある）、エンジンおよびモータの両方を動力源として走行するエンジン＋モータ走行モードなど、エンジンおよびモータの作動状態が異なる複数の運転モードを備えており、車速（または動力源回転数）およびアクセル操作量などの運転状態をパラメータとする動力源マップ等の予め定められたモード切換条件に従って自動的に切り換えられるようになっている。

ところで、このようなハイブリッド車両においては、従来のエンジンのみを動力源とするエンジン駆動車両のように車速およびエンジン回転数を表示するだけでは、例えばモータ走行モード時にエンジン回転数が表示（通常は０）されても意味がないなど、動力源の作動状態や走行状態などを知る上で情報が不足しており、必ずしも運転者の要求を十分に満足させるものではない。

ハリアーハイブリッド新型車解説書（非特許文献１）は、ハイブリッド車両のコンビネーションメータを開示する。このコンビネーションメータには、エンジン出力とモータ出力の合計値を表示する、エンジン回転数計（タコメータ）に類似する円形のパワーメータを備える。このパワーメータの表示範囲は、−４０〜２００ｋＷであって、メータの指針が０よりも低い位置（範囲）は、エネルギを回収していることを表わす。
ハリアーハイブリッド新型車解説書、２００５年３月２２日トヨタ自動車株式会社発行

しかしながら、非特許文献１に開示されたパワーメータは、ハイブリッドシステムとしての出力および回生状態を表わすものでしかない。このため、たとえば、ＥＶモードでエンジンを停止させて車両を走行させているときにアクセルペダルをどの程度まで踏み込んでしまうと（モータのみでの走行では加速要求を満足できないで）エンジンが作動を開始（システム起動後のエンジンの作動の開始を始動と記載する場合がある）してしまうのか、また、車両を走行させているときに（いすれのモードでもよい）ブレーキペダルをどの程度まで踏み込んでしまうとエネルギを回収できる回生制動から（回生制動のみでは減速要求を満足できないで、または発電した電力をバッテリに充電できないで）機械式ブレーキ（以下、メカブレーキと記載する場合がある）が作動し始めるのか、運転者にはわからない。この結果、エンジンが作動して燃費を悪化させたり、機械式ブレーキが作動してしまいエネルギを回収できずに燃費を悪化させたりすることがある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、運転者の操作に起因して、エンジンが作動されたり機械式ブレーキが作動したりして、結果的に燃費が悪化することを容易に回避できる、ハイブリッド車両の表示装置を提供することである。

第１の発明に係る表示装置は、エンジンと、蓄電機構から供給された電力により作動する回転電機とを車両の走行源とするハイブリッド車両の表示装置である。この表示装置は、エンジンを作動させないで回転電機により車両を走行させることが可能な指標を算出するための算出手段と、指標を運転者に報知するように表示するための表示手段とを含む。

第１の発明によると、このハイブリッド車両は、エンジンおよび蓄電機構から供給された電力により作動する回転電機（モータジェネレータまたはモータ）の少なくともいずれかで車両を走行させる。エンジンを作動させると燃料を消費するため、燃費向上の観点からはエンジンを作動させないことが好ましい。たとえば、エンジンを停止させてモータでハイブリッド車両を走行させているときに、運転者がアクセルペダルを踏み込んでしまうと要求パワーが大きくなり（たとえば１０ｋＷ）、モータのみでの走行では加速要求を満足できないで、エンジンが作動してしまう。これを運転者に報知すべく、エンジンを作動させないでモータにより車両を走行させることが可能な指標が算出されて運転者に報知される。運転者は、この報知された指標を見てモータのみで走行可能な指標（パワー）がどの程度までであるのかを容易に認識できる。このため、エンジンを作動させたくない運転者は、この指標を見て、エンジンが作動しないように（要求パワーを過大にしないように）アクセルペダルを操作する。これにより、エンジンの作動を回避できる。その結果、運転者の操作に起因して、エンジンが作動されて、結果的に燃費が悪化することを容易に回避できる、ハイブリッド車両の表示装置を提供することができる。

第２の発明に係る表示装置においては、第１の発明の構成に加えて、算出手段は、エンジンを作動させないで車両を走行させる運転モードを運転者が要求しているか否かに基づいて、指標を算出するための手段を含む。

第２の発明によると、最近のハイブリッド車両には、早朝や深夜の住宅地を走行する際の近隣住民への騒音に配慮して、エンジンを作動させないでモータで車両を走行させる運転モードを運転者が要求できる。このようなモードが要求されている場合には、運転者の要求をより満足させるべく、エンジンを作動させないで回転電機により車両を走行させることが可能な指標を大きめに算出するようにできる。これにより、運転者の要求を考慮して、燃費が悪化することを容易に回避できる、ハイブリッド車両の表示装置を提供することができる。

第３の発明に係る表示装置は、エンジンと、蓄電機構から供給された電力により作動する回転電機とを車両の走行源とするとともに、エンジンまたは駆動輪により回転電機が作動されて発電された電力が蓄電機構に充電されるハイブリッド車両の表示装置である。この表示装置は、車両に備えられた機械式の制動機構を作動させないで車両を減速させることが可能な指標を算出するための算出手段と、指標を運転者に報知するように表示するための表示手段とを含む。

第３の発明によると、このハイブリッド車両は、エンジンおよび蓄電機構から供給された電力により作動する回転電機（モータジェネレータがモータとして作動）の少なくともいずれかで車両を走行させるとともに、エンジンまたは駆動輪により回転電機（モータジェネレータがジェネレータとして作動）が作動されて発電された電力が蓄電機構に充電される。エンジンでジェネレータを作動させて発電すると燃料を消費するため、燃費向上の観点からはエンジンではなく制動時に駆動輪でジェネレータを作動させて発電することが好ましい。たとえば、ハイブリッド車両を走行させているときに、運転者がブレーキペダルを踏み込んだときに、蓄電機構に受け入れることができるパワーが小さい場合や減速要求が大きい場合には、機械式の制動機構（機械式ブレーキ）が作動してしまう。機械式ブレーキは、車両の運動エネルギを熱エネルギに変換するだけであって、エネルギ損失となる。これを運転者に報知すべく、車両に備えられた機械式ブレーキを作動させないで車両を減速させることが可能な指標が算出されて運転者に報知される。運転者は、この報知された指標を見て回生制動可能な指標（パワー）がどの程度までであるのかを容易に認識できる。このため、機械式ブレーキを作動させたくない運転者は、この指標を見て、機械式ブレーキが作動しないようにブレーキペダルを操作する。これにより、機械式ブレーキの作動を回避できる。その結果、運転者の操作に起因して、機械式ブレーキが作動して、結果的に燃費が悪化することを容易に回避できる、ハイブリッド車両の表示装置を提供することができる。

第４の発明に係る表示装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、蓄電機構は、二次電池であって、算出手段は、二次電池の状態に基づいて指標を算出するための手段を含む。

第４の発明によると、二次電池の状態（ＳＯＣ（State Of Charge）や温度等）により、二次電池の電力の入出力特性は変化する。出力特性が良好でない場合にはモータのみで走行するためのエネルギを多く取り出すことができない。入力特性が良好でない場合には回生制動により多くのエネルギを回収してもそのエネルギを多く受け入れることができない。このため、このような二次電池の状態に基づいて指標を算出すると、より実際の二次電池が出力できるあるいは二次電池に入力できる指標を運転者に報知できる。

第５の発明に係る表示装置においては、第４の発明の構成に加えて、算出手段は、二次電池の温度に基づいて指標を算出するための手段を含む。

第５の発明によると、二次電池の電力の入出力特性は、その温度により、変化する。低温の場合には、高温の場合に比べて、出力特性が良好でなくモータのみでの走行するエネルギを多く取り出すことができず、入力特性が良好でなく回生制動によりエネルギを多く受け入れることができない。このため、このような二次電池の温度に基づいて指標を算出すると、より実際の二次電池が出力できるあるいは二次電池に入力できる指標を運転者に報知できる。

第６の発明に係る表示装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、表示手段は、運転席前方のインストルメントパネル内に、指標を表示するための手段を含む。

第６の発明によると、運転席前方のインストルメントパネル内に、指標を表示するので、運転者が指標を容易に認識することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る表示装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は、図１に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関（以下、エンジンとして説明する）が、車両を走行させる駆動源（走行源）であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく（エンジンを停止させても停止させなくても）、走行用のバッテリを搭載し、ＥＶモードを有するとともに、回生制動制御を行なうことができる他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい（いわゆるパラレル型であってもよくパラレルシリーズ型であってもよい）。このバッテリは、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。なお、後述する温度特性は、バッテリの種類により異なるものである。さらに、キャパシタの場合には、後述するＳＯＣとは別の指標（帯電電力量等）が用いられる。

ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、モータジェネレータ１４０Ａ（またはＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（またはＭＧ（１）１４０Ｂ）と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）との２経路に分配する動力分割機構（たとえば、後述する遊星歯車機構）２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）およびモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０の充放電状態（たとえば、ＳＯＣ）を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等を含む。

さらに、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０には、エンジン１２０を作動させないで車両を走行するＥＶモードを運転者が選択するためのスイッチであるＥＶスイッチ１２００から、ＥＶモード要求信号が入力される。

ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＥＶモードでの走行が可能なパワーをパワーメータ１１００に表示するためのＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴをメータＥＣＵ１０００に出力する。また、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、回生制動で走行用バッテリ２２０に受け入れ（充電）可能なパワーをパワーメータ１１００に表示するための回生受入可能パワー値ＷＩＮをメータＥＣＵ１０００に出力する。また、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ブレーキマスタシリンダ圧に基づいて、回生パワーが回生受入可能パワー値ＷＩＮを上回り機械式ブレーキが作動されたことを示すランプをパワーメータ１１００に表示するためのランプ点灯指令信号をメータＥＣＵ１０００に出力する。そのため、ＨＶ＿ＥＣＵ３００には、ブレーキＥＣＵを経由して、ブレーキマスタシリンダ圧を示す信号が入力される。

このような処理は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行されるプログラムにより実行される。なお、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０がこのような処理を実行するのではなく、メータＥＣＵ１０００で処理して表示部１１００に表示するものでも構わない。すなわち、このような処理がどのＥＣＵで処理されるのかについては限定されるものではない。なお、以下においては、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０で算出されたＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴおよび回生受入可能パワー値ＷＩＮがメータＥＣＵ１０００を介してパワーメータ１１００に表示されるものとして説明する。

本実施の形態において、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間には昇圧コンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、モータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）やモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）やモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）に電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電力を昇圧する。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい（たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵとすることがその一例である）。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。モータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。エンジン１２０の回転力はキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）に、リングギヤ（Ｒ）によってモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）および出力軸（駆動輪１６０側）に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）で電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。

図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータジェネレータ１４０のモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）およびエンジンＥＣＵ２８０を介してエンジン１２０を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが予め定められた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合に、モータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させることができる（その後の車両停止時に走行用バッテリ２２０を充電することができる）。

また、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行ない、他方でモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）を駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）に供給してモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）の出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪１６０により従動するモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。なお、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）による発電量を増やして走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加する。

また、走行用バッテリ２２０の目標ＳＯＣはいつ回生が行なわれてもエネルギが回収できるように、通常は６０％程度に設定される。また、ＳＯＣの上限値と下限値とは、走行用バッテリ２２０のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、上限値を８０％とし、下限値を３０％として設定され、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＭＧ＿ＥＣＵ３００を介してＳＯＣが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ１４０による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。

図２を参照して、動力分割機構２００についてさらに説明する。動力分割機構２００は、サンギヤ（Ｓ）２０２と（以下、単にサンギヤ２０２と記載する）、ピニオンギヤ２０４と、キャリア（Ｃ）２０６（以下、単にキャリア２０６と記載する）と、リングギヤ（Ｒ）２０８（以下、単にリングギヤ２０８と記載する）とを含む遊星歯車から構成される。

ピニオンギヤ２０４は、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０８と係合する。キャリア２０６は、ピニオンギヤ２０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２０２はＭＧ（１）１４０Ｂの回転軸に連結される。キャリア２０６はエンジン１２０のクランクシャフトに連結される。リングギヤ２０８はＭＧ（２）１４０Ａの回転軸および減速機１８０に連結される。

エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａが、遊星歯車からなる動力分割機構２００を介して連結されることで、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａの回転数は、たとえば、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図３を参照して、本実施の形態に係る表示装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このフローチャートで示されるプログラム（サブルーチン）は、予め定められたサイクルタイム（たとえば８０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。このプログラムは、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを算出するためのプログラムである。さらに、フローチャートの説明の中における温度補正係数については、図３〜図５のフローチャートを説明した後にまとめて説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣをバッテリＥＣＵ２６０から入力された信号に基づいて検出する。Ｓ１１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢをバッテリＥＣＵ２６０から入力された信号に基づいて検出する。

Ｓ１２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＥＶスイッチ１２００がオンであるか否かを判断する。ＥＶスイッチ１２００がオンであると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１５０へ移される。

Ｓ１３０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢに基づいて温度補正係数α（１）（ＥＶスイッチ１２００がオン用）を算出する。Ｓ１４０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣと温度補正係数α（１）とに基づいて、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを算出する。なお、このとき、ＳＯＣの単位とＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴの単位とを揃えるために換算処理が行なわれる。その後、処理はＳ１７０へ移される。

Ｓ１５０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢに基づいて温度補正係数α（２）（ＥＶスイッチ１２００がオフ用）を算出する。Ｓ１６０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣと温度補正係数α（２）とに基づいて、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを算出する。なお、上述と同じように換算処理が行なわれる。その後、処理はＳ１７０へ移される。

Ｓ１７０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴをメータＥＣＵ１０００に送信する。

次に、図４を参照して、本実施の形態に係る表示装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行される回生受入可能パワー値ＷＩＮを算出するためのプログラムの制御構造について説明する。なお、このフローチャートで示されるプログラム（サブルーチン）も、予め定められたサイクルタイム（たとえば８０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。さらに、この図４に示すフローチャートの中で、図３に示した処理と同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらの処理は同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

Ｓ２００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢに基づいて温度補正係数βを算出する。Ｓ２１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣと温度補正係数βとに基づいて、回生受入可能パワー値ＷＩＮを算出する。なお、このとき、ＳＯＣの単位と回生受入可能パワー値ＷＩＮの単位とを揃えるために換算処理が行なわれる。

Ｓ２２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、回生受入可能パワー値ＷＩＮをメータＥＣＵ１０００に送信する。

次に、図５を参照して、本実施の形態に係る表示装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行されるメカブレーキ作動ランプを点灯させるためのプログラムの制御構造について説明する。なお、このフローチャートで示されるプログラム（サブルーチン）も、予め定められたサイクルタイム（たとえば８０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。

Ｓ３００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ブレーキ操作があるか否かを判断する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、図示しないブレーキスイッチから入力された信号に基づいて判断する。運転者がフットブレーキを踏むと（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ブレーキＥＣＵを経由して入力された信号に基づいて、ブレーキマスタシリンダ圧を検出する。

Ｓ３２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、メカブレーキが作動したか否かを判断する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ブレーキマスタシリンダ圧が、予め定められたしきい値以上であると、メカブレーキが作動したと判断する。メカブレーキが作動すると（Ｓ３２０にてＹＥＳ）、処理はＳ３３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３２０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３３０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、メカブレーキ作動ランプの点灯指令信号をメータＥＣＵ１０００に送信する。

図６を参照して、図３のフローチャートのＳ１３０、Ｓ１５０、図４および図５のＳ２００で使用される温度補正係数である補正係数α（１）、補正係数α（２）および補正係数βについて説明する。

図６のマップは、その横軸が走行用バッテリ２２０の温度ＴＢであって、縦軸の上方はＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを温度補正するための補正係数αを示し、縦軸の下方は回生受入可能パワー値ＷＩＮを温度補正するための補正係数βを示す。

縦軸は、上方および下方のいずれの方向も、中央から遠ざかるにしたがって、補正係数の絶対値が大きくなる。すなわち、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢが高いと、ＥＶ走行可能パワー値および回生受入可能パワー値ＷＩＮが大きくなるように温度補正される。

さらに、ＥＶ走行可能パワー値については、ＥＶスイッチ１２００がオンであるときには補正係数α（１）が適用され、ＥＶスイッチ１２００がオフであるときには補正係数α（２）が適用される。補正係数α（１）が補正係数α（２）よりもその絶対値が大きい。これは、ＥＶモードで車両を走行させたい運転者の要求に応じるために、より大きなＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを算出できるようにしているためである。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る表示装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０の動作について、図７のパワーメータ１１００の図を参照して説明する。図７に示すパワーメータ１１００は、運転席前方のインストルメントパネル内に設けられる。

（１）ＥＶスイッチオンでのモータ走行時
運転者がＥＶスイッチ１２００を押してエンジン１２０を作動させないでモータジェネレータ１４０のみを走行源として車両を走行させている場合を想定する。

走行用バッテリ２２０のＳＯＣが検出され（Ｓ１００）、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢが検出される（Ｓ１１０）。ＥＶスイッチ１２００がオンであるので（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢに基づいて図６に示すマップを用いてＥＶスイッチオン時の温度補正係数α（１）が算出される（Ｓ１３０）。

走行用バッテリ２２０のＳＯＣと温度補正係数α（１）とに基づいて、ＥＶモードで走行可能なパワーを示すＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴが算出される（Ｓ１４０）。このＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴがメータＥＣＵ１０００に送信される（Ｓ１７０）。

メータＥＣＵ１０００は、受信したＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを図７に示すパワーメータ１１００のＥＶ表示部１１１０に表示する。このとき、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴが大きいほどＥＶ表示部１１１０の円弧上の長さ（Ａとして図示）が長くなるように、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴが小さいほどＥＶ表示部１１１０の円弧上の長さが短くなるように、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴが表示される。なお、図７に示すパワーメータ１１００の指針は、走行用バッテリ２２０が充電されているときにはＣＨＡＲＧＥ領域を指し示し、省エネルギモード（ＥＶモードを含む）で走行しているときにはＥＣＯ領域を指し示し、エンジン１２０が作動しているときにはＰＯＷＥＲ領域を指し示す。

このように、パワーメータ１１００のＥＶ表示部１１１０によると、ＥＶモードで走行可能なパワーがどの程度までであるのかを運転者が容易に認識できる。このため、ＥＶスイッチを押している場合においてエンジン１２０の作動を開始させたくない（始動させたくない）運転者は、このパワーメータ１１００のＥＶ表示部１１１０よりも指針が上方を指し示さないように、アクセルペダルを操作する。この結果、燃費を向上させることができる。

（２）ＥＶスイッチオフでのモータ走行時
運転者がＥＶスイッチ１２００を押していないでエンジン１２０を作動させないでモータジェネレータ１４０のみを走行源として車両を走行させている場合を想定する。

上記（１）と同じように、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが検出され（Ｓ１００）、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢが検出される（Ｓ１１０）。ＥＶスイッチ１２００がオンでないので（Ｓ１２０にてＮＯ）、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢに基づいて図６に示すマップを用いてＥＶスイッチオン時の温度補正係数α（２）が算出される（Ｓ１５０）。

走行用バッテリ２２０のＳＯＣと温度補正係数α（２）とに基づいて、ＥＶモードで走行可能なパワーを示すＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴが算出される（Ｓ１６０）。このＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴがメータＥＣＵ１０００に送信される（Ｓ１７０）。

メータＥＣＵ１０００は、受信したＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴを図７に示すパワーメータ１１００のＥＶ表示部１１１０に表示する。このとき、上記(１）の場合よりも、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴが小さいのでＥＶ表示部１１１０の円弧上の長さはより短い。

このように、パワーメータ１１００のＥＶ表示部１１１０によると、ＥＶスイッチを押していないときにＥＶモードで走行可能なパワーがどの程度までであるのかを運転者が容易に認識できる。このため、ＥＶスイッチを押していない場合においてエンジン１２０の作動を開始させたくない（始動させたくない）運転者は、このパワーメータ１１００のＥＶ表示部１１１０よりも指針が上方を指し示さないように、アクセルペダルを操作する。この結果、燃費を向上させることができる。

（３）減速時のＲＥＧＥＮ表示
エンジン１２０を作動させて、またはエンジン１２０を作動させないで、このハイブリッド車両が走行しているときにおいても、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが検出され（Ｓ１００）、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢが検出され（Ｓ１１０）、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢに基づいて図６に示すマップを用いて温度補正係数βが算出される（Ｓ２００）。

走行用バッテリ２２０のＳＯＣと温度補正係数βとに基づいて、走行用バッテリ２２０が充電可能（受け入れ可能）なパワーを示す回生受入可能パワー値ＷＩＮが算出される（Ｓ２１０）。この回生受入可能パワー値ＷＯＵＴがメータＥＣＵ１０００に送信される（Ｓ２２０）。

メータＥＣＵ１０００は、受信した回生受入可能パワー値ＷＯＵＴを図７に示すパワーメータ１１００のＲＥＧＥＮ表示部１１２０に表示する。このとき、回生受入可能パワー値ＷＯＵＴが大きいほどＲＥＧＥＮ表示部１１２０の円弧上の長さ（Ｂとして図示）が長くなるように、回生受入可能パワー値ＷＯＵＴが小さいほどＲＥＧＥＮ表示部１１２０の円弧上の長さが短くなるように、回生受入可能パワー値ＷＯＵＴが表示される。

このように、パワーメータ１１００のＲＥＧＥＮ表示部１１２０によると、回生制動可能なパワーがどの程度までであるのかを運転者が容易に認識できる。このため、減速時において運動エネルギを回生して電気エネルギとして回収したい運転者は、このパワーメータ１１００のＲＥＧＥＮ表示部１１２０よりも指針が上方を指し示さないように、ブレーキペダルを操作する。この結果、エネルギを効率的に回収することができる。

（４）減速時のメカブレーキ作動ランプ表示
このハイブリッド車両が走行しているときに運転者がブレーキペダルを踏むと（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ブレーキマスタシリンダ圧が検出される（Ｓ３１０）。ここで、走行用バッテリ２２０の回生受入可能パワー値ＷＩＮが０（またはしきい値よりも小さくなると）、回生制動したエネルギーを走行用バッテリ１２０に蓄えることができないので、メカブレーキが作動する。

ブレーキマスタシリンダ圧に基づいてメカブレーキが作動したと判断されると（Ｓ３２０にてＹＥＳ）、メカブレーキ作動ランプの点灯指令信号がメータＥＣＵ１０００に送信される。

メータＥＣＵ１０００は、受信した点灯指令信号に基づいて図７に示すパワーメータ１１００のメカブレーキ作動ランプ１１２２を点灯させる。

このように、パワーメータ１１００のメカブレーキ作動ランプ１１２２によると、回生制動によるパワーが走行用バッテリ２２０が受入可能なパワーを上回り機械式ブレーキが作動したことを運転者が容易に認識できる。このため、減速時において運動エネルギを機械式ブレーキによる熱エネルギに変換させたくない運転者は、このパワーメータ１１００のメカブレーキ作動ランプ１１２２が点灯すると、（危険性のない範囲で）ブレーキペダルを戻すように、ブレーキペダルを操作する。この結果、運動エネルギを無駄にすることを回避することができる。

以上のようにして、運転者の操作に起因してエンジンが作動される状態や機械式ブレーキが作動して、結果的に燃費が悪化することを、運転者が容易に回避することができる。

＜第１の変形例＞
パワーメータ１１００を有さない場合には、図８に示すような表示器でも構わない。この表示器は、運転席前方のインストルメントパネル内に設けられる。

図８に示すように、この表示器は、図７のＥＶ表示部１１１０に対応するＥＶ表示部２１１０、図７のＲＥＧＥＮ表示部１１２０に対応するＲＥＧＥＮ表示部２１２０および図７のＥＶ表示部１１１０に対応するＥＶ表示部２１１０およびメカブレーキ作動ランプ１１２２に対応するメカブレーキ作動ランプ２１２２を備える。ＥＶ表示部２１１０およびＲＥＧＥＮ表示部２１２０は、ともにバーグラフの形態である。

ＥＶ表示部２１１０は、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴに対応する長さ（Ａとして図示し、この図８のＡは図７に図示したＡに対応する）を表示する。ＲＥＧＥＮ表示部２１２０は、回生受入可能パワー値ＷＩＮに対応する長さ（Ｂとし、この図８のＢは図７に図示したＢに対応する）を表示する。なお、メカブレーキ作動ランプ２１２２は、メカブレーキ作動ランプ１１２２と同じ形態である。

このような第１の変形例であっても、運転者の操作に起因してエンジンが作動される状態や機械式ブレーキが作動して、結果的に燃費が悪化することを、運転者が容易に回避することができる。

さらに、上述した図７のパワーメータや図８の表示器以外の表示態様であっても構わない。

＜第２の変形例＞
本変形例においては、メカブレーキ作動ランプ１１２２やメカブレーキ作動ランプ２１２２を、実際にメカブレーキが作動して点灯させるのではなく、メカブレーキの作動を予測して点灯させる。このため、本変形例においては、メカブレーキ作動ランプ１１２２やメカブレーキ作動ランプ２１２２は、メカブレーキ作動予測ランプとして機能する。

図９を参照して、本変形例に係る表示装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行されるメカブレーキ作動ランプを点灯させるためのプログラムの制御構造について説明する。なお、このフローチャートで示されるプログラム（サブルーチン）も、予め定められたサイクルタイム（たとえば８０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。さらに、この図９に示すフローチャートの中で、図３または図４に示した処理と同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらの処理は同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

Ｓ４００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ブレーキ操作があるか否かを判断する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、図示しないブレーキスイッチから入力された信号に基づいて判断する。運転者がフットブレーキを踏むと（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ４１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ブレーキ操作量（踏み込み量）Ｂを検出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、図示しないブレーキ操作量検出センサから入力された信号に基づいてブレーキ操作量Ｂを検出する。

Ｓ４２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、車速Ｖを検出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、図示しない車速センサから入力された信号に基づいて車速Ｖを検出する。

Ｓ４３０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ブレーキ操作量Ｂ（すなわち、減速要求）と車速Ｖとに基づいて、予測回生パワー値を算出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、たとえば、ブレーキ操作量から減速度を算出して、現在の車速から減速度に応じて減速された場合に、モータジェネレータ１４０で発生するパワー値を（単位の換算処理を含めて）算出する。なお、予測回生パワー値を算出する方法については、この方法に限定されない。

Ｓ４４０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、予測回生パワー値が回生受入可能パワー値ＷＩＮよりも大きいか否かを判断する。このとき、予測回生パワー値の単位と回生受入可能パワー値ＷＩＮの単位とは揃えられているものとする。予測回生パワー値が回生受入可能パワー値ＷＩＮよりも大きいと判断されると（Ｓ４４０にてＹＥＳ）、処理はＳ４５０へ移される、もしそうでないと（Ｓ４４０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ４５０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、メカブレーキ作動ランプの転送指令信号をメータＥＣＵ１０００に送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本変形例に係る表示装置を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０の減速時のメカブレーキ作動ランプの表示について説明する。

このハイブリッド車両が走行しているときに運転者がブレーキペダルを踏むと（Ｓ４００にてＹＥＳ）、ブレーキ操作量Ｂが検出され（Ｓ４１０）、車速Ｖが検出され（Ｓ４２０）、ブレーキ操作量Ｂと車速Ｖとに基づいて予測回生パワー値が算出される（Ｓ４３０）。

予測回生パワー値が回生受入可能パワー値ＷＯＵＴよりも大きいと（Ｓ４４０にてＹＥＳ）、このブレーキ操作による減速により発生する回生エネルギの一部しか走行用バッテリ２２０に受入できないことを示す。すなわち、機械的なブレーキが作動すると予測される。このため、メカブレーキ作動ランプの点灯指令信号がメータＥＣＵ１０００に送信される。

メータＥＣＵ１０００は、受信した点灯指令信号に基づいて図７に示すパワーメータ１１００のメカブレーキ作動ランプ１１２２を点灯させる。このとき、さらに、実際にメカブレーキが作動し始めるとメカブレーキ作動ランプ１１２２を点滅させるようにしてもよい。メカブレーキ作動ランプ１１２２の点灯と点滅とは逆でもよい。メカブレーキ作動ランプ１１２２を点灯および点滅を切り替えると、運転者はより細かくブレーキペダルを操作することができる点で有利である。

このように、パワーメータ１１００のメカブレーキ作動ランプ１１２２によると、回生制動によるパワーが走行用バッテリ２２０が受入可能なパワーを上回り機械式ブレーキが作動することを運転者が容易に認識できる。このため、減速時において運動エネルギを回生して電気エネルギとして回収したい運転者は、このパワーメータ１１００のメカブレーキ作動ランプ１１２２が点灯すると、（危険性のない範囲で）ブレーキペダルを戻すように、ブレーキペダルを操作する。この結果、運動エネルギを無駄にすることを回避することができる。

なお、図９のＳ４１０〜Ｓ４４０の処理に基づいてメカブレーキ作動ランプ１１２２を点灯させるのではなく、図４のＳ２１０にて算出した回生受入可能パワー値ＷＩＮに基づいて（たとえば、回生受入可能パワー値ＷＩＮがしきい値よりも小さくなると）、メカブレーキ作動ランプ１１２２点灯させるようにしても構わない。

＜その他の変形例＞
なお、上述した実施の形態においては図６に示す温度補正係数を用いてＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴおよび回生受入可能パワー値ＷＩＮを補正したが、補正係数を用いることなく、走行用バッテリ２２０の温度ＴＢから、直接、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴおよび回生受入可能パワー値ＷＩＮを算出するようにしてもよい。

さらに、車両に搭載された補機類（たとえばエアコンディショナ）の作動状態に応じて、ＥＶ走行可能パワー値ＷＯＵＴおよび回生受入可能パワー値ＷＩＮを補正するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る表示装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図である。動力分割機構を示す図である。図１のハイブリッドＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。図１のハイブリッドＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。図１のハイブリッドＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その３）である。図１のハイブリッドＥＣＵに記憶される温度補正係数算出マップを示す図である。パワーメータの表示例を示す図である。第１の変形例に係る表示例を示す図である。第２の変形例において、ハイブリッドＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１２０エンジン、１４０モータジェネレータ、１６０駆動輪、１８０減速機、２００動力分割機構、２２０走行用バッテリ、２４０インバータ、２４２昇圧コンバータ、２６０バッテリＥＣＵ、２８０エンジンＥＣＵ、３００ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０ＨＶ＿ＥＣＵ、１０００メータＥＣＵ、１１００パワーメータ、１２００ＥＶスイッチ。

Claims

エンジンと、蓄電機構から供給された電力により作動する回転電機とを車両の走行源とするハイブリッド車両の表示装置であって、
前記エンジンを作動させないで前記回転電機により前記車両を走行させることが可能な指標を算出するための算出手段と、
前記指標を運転者に報知するように表示するための表示手段とを含む、ハイブリッド車両の表示装置。
前記算出手段は、前記エンジンを作動させないで前記車両を走行させる運転モードを運転者が要求しているか否かに基づいて、前記指標を算出するための手段を含む、請求項１に記載のハイブリッド車両の表示装置。
エンジンと、蓄電機構から供給された電力により作動する回転電機とを車両の走行源とするとともに、前記エンジンまたは駆動輪により前記回転電機が作動されて発電された電力が前記蓄電機構に充電されるハイブリッド車両の表示装置であって、
前記車両に備えられた機械式の制動機構を作動させないで前記車両を減速させることが可能な指標を算出するための算出手段と、
前記指標を運転者に報知するように表示するための表示手段とを含む、ハイブリッド車両の表示装置。
前記蓄電機構は、二次電池であって、
前記算出手段は、前記二次電池の状態に基づいて前記指標を算出するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車両の表示装置。
前記算出手段は、前記二次電池の温度に基づいて前記指標を算出するための手段を含む、請求項４に記載のハイブリッド車両の表示装置。
前記表示手段は、運転席前方のインストルメントパネル内に、前記指標を表示するための手段を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッド車両の表示装置。