JP2008289307A

JP2008289307A - 電気自動車

Info

Publication number: JP2008289307A
Application number: JP2007133598A
Authority: JP
Inventors: Satoru Matsumoto; 悟松本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2008-11-27
Also published as: WO2008143355A1

Abstract

【課題】充電機能のダイアグを効果的に行う。
【解決手段】バッテリ１８の電力を利用して第２モータジェネレータ１２を駆動して走行する。また、外部充電インタフェースを利用して、外部電源からの電力によってバッテリ１８を充電する。ダイアグ実施部２２は、電気自動車に搭載されている各部の機能診断を実施し、実施結果を表示する表示部２４に表示する。そして、表示手段は、ダイアグ実施部２２により実施されたダイアグ結果のうちバッテリの充電機能のダイアグ結果を、それ以外のダイアグ実施結果と区別して表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリの電力を利用してモータを駆動して走行する電気自動車における機能診断（ダイアグノーシス：以下ダイアグと称する）に関する。

自動車などの車両においては、搭載されている各種機器の状態を診断するダイアグシステムを有するものがあり、ダイアグの実施結果について表示がなされる。特許文献１には、充電機能を含む各種のダイアグを実施し、その実施結果を１つの表示部において表示することが示されている。また、車両におけるダイアグに実施および表示については、特許文献２，３などにも記載がある。

特開２０００−９２６０４号公報特開２００５−２５５１５８号公報特開平１１−１２２８２６号公報

ここで、車両には各種の機器が搭載されており、ダイアグ実施結果についても各種のものがある。そこで、ダイアグの実施およびその出力について効率的な処理が望まれる。

本発明は、バッテリの電力を利用してモータを駆動して走行する電気自動車であって、電気自動車に搭載されている各部の機能診断を実施する機能診断手段と、前記機能診断手段による実施結果を表示する表示手段と、を有し、前記表示手段は、前記機能診断手段により実施されたダイアグ結果のうちバッテリの充電機能のダイアグ結果を、前記充電機能以外のダイアグ実施結果と区別して表示する専用の表示系を有することを特徴とする。

さらに、前記機能診断手段により実施された充電機能のダイアグ実施結果を記憶する記憶手段と、前記充電機能のダイアグ実施結果を表示するタイミングか否かを判定する表示タイミング判定手段と、を有しており、前記表示タイミング判定手段により前記充電機能のダイアグ実施結果を表示するタイミングであると判定された場合に、前記記憶手段に記憶された前記充電機能のダイアグ実施結果を前記表示手段に表示することが好適である。

また、前記表示タイミング判定手段が、走行中は前記充電機能のダイアグ実施結果を表示するタイミングでないと判定することで、走行中には充電機能の実施結果を表示しないことが好適である。

さらに、バッテリが充電中か否かを判定する充電中判定手段を有し、この充電中判定手段により充電中でないと判定された場合、前記機能診断手段により実施される診断のうち前記充電機能の診断を禁止することが好適である。

また、バッテリが充電中か否かを判定する充電中判定手段を有し、この充電中判定手段により充電中と判定された場合、前記充電機能の以外の診断の実施が禁止されることが好適である。

また、バッテリが充電中か否かを判定する充電中判定手段を有し、この充電中判定手段により充電中でないと判定された場合、前記機能診断手段により、走行機能部の診断が実施されることが好適である。

このように、本発明によれば、ダイアグ実施結果を他のダイアグ実施結果と区別して表示する。従って、充電機能についての診断結果を容易に認識できる。さらに、充電機能についてのダイアグ実施タイミングを充電中とすれば、適切なタイミングでの充電機能の診断が行える。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係る電気自動車の要部概略構成を示すブロック図である。ここで、電気自動車はバッテリおよびモータを搭載した車両であって、モータを駆動して走行する車両を意味し、モータの他にエンジンを搭載しエンジンの駆動力も利用して走行やバッテリの充電を行うハイブリッド自動車（ＨＶ）も含み、本実施形態はＨＶに関する。

第１モータジェネレータ１０、第２モータジェネレータ１２およびエンジン１４の出力軸には、プラネタリーギア（遊星歯車）１６が接続されている。このプラネタリーギア１６は、第２モータジェネレータ１２とエンジン１４の２つの出力トルクを車輪に伝達し、車両を走行させるとともに、第１モータジェネレータ１０によって発電を行う。例えば、プラネタリーギア１６のサンギアに第１モータジェネレータ１０、キャリアにエンジン１４、リングギアに第２モータジェネレータ１２を接続し、第２モータジェネレータ１２の駆動力またはエンジン１４の駆動力をプラネタリーギア１６を介し駆動系に伝達する。また、エンジン１４の駆動力によって第１モータジェネレータ１０による発電を行う。また、回生制動による発電は、第２モータジェネレータ１２においても行う。なお、ＨＶの構成は、この構成に限定されることはなく、モータジェネレータを１つとしたシステムやシリーズ型など公知のシステムを適宜採用できる。

また、第１および第２モータジェネレータ１０，１２には、バッテリ１８が接続されており、バッテリ１８の電力によって駆動され、また発電電力によりバッテリ１８を充電する。

バッテリ１８には、外部充電インタフェース２０が接続されている。この外部充電インタフェース２０は、整流器を内蔵するとともに、商用電源と接続可能であり、商用電源からの電力によってバッテリ１８を充電する。なお、商用電源は、ＡＣ１００Ｖでも、ＡＣ２００Ｖでもよい。商用電源でなく、発電機などを利用した電源でもよい。

また、本実施形態の車両は、ダイアグ実施部２２を有している。このダイアグ実施部２２は、車載されている複数のコントロールコンピュータやセンサからの情報により、車両に搭載されている各種の機器の診断を行う。すなわち、各種機器にはそれを制御するコントロールコンピュータを設けられており、このコントロールコンピュータが各種センサなどの出力に応じて機器を制御している。また、機器に直接取り付けられたセンサなども存在する。そこで、コンピュータによって把握している機器の状態についての情報や、センサの出力の情報をダイアグ実施部２２が受信し、受信した情報により各種機器の診断（ダイアグ）を行う。

特に、充電機能部分として、バッテリ１８、バッテリ冷却ファン、外部充電インタフェース２０等の診断を行う。例えば、バッテリ１８については、バッテリ電圧を検出する電圧計、バッテリの充放電電流を検出する電流計、電流値の積算を行う積算電流検出器、バッテリ温度計などの出力をダイアグ実施部２２によって診断する。また、外部充電インタフェース２０においては、整流後の充電用出力電圧を検出する電圧計、充電用出力電流を検出する電流計の出力をダイアグ実施部２２において診断する。なお、外部インタフェース２０は、外部電源電力をバッテリ１８に充電可能なように電圧および電流を変換する変換装置などを含み、この診断も行う。特に、充電中は、外部充電インタフェース２０およびバッテリ１８についてのダイアグは、継続して行う。

また、走行系部分としては、エンジン回転数、モータ駆動電流、出力トルク、変速比、ブレーキ油圧、速度メータ、フューエルメータなどの検出出力の診断を行う。なお、バッテリ１８は走行駆動力源としても利用されるため、バッテリ１８は走行系部分としてもよい。

ダイアグ実施部２２には、表示部２４が接続されており、診断結果が適宜表示される。また、ダイアグ実施部２２は記憶部２６を有しており、この記憶部２６に診断結果の情報を記憶するため、診断結果の情報について所望のタイミングで表示部２４に表示することが可能である。なお、制御部２８は、各部の動作を制御する。

このように、本実施形態の車両は、ＨＶであって、バッテリ１８の充電に商用電源などの外部電源を用いる充電系システムを利用している。

このような外部電源を利用した充電機能を有するＨＶでは、充電機能と、走行機能は基本的に独立している。すなわち、外部電源を利用した充電期間中は、通常走行は行われず、一方走行中は外部電源を利用した充電系は使われない。

本実施形態においては、ＨＶ走行と、外部電源を利用した充電は、異なったタイミングで行われる。すなわち、ＨＶ走行は、実際に車両が走行するタイミングであり、充電は、車両が停止してバッテリの充電を行うタイミングである。

そこで、本実施形態では、図２に示すように、表示部２４において、走行系ダイアグ表示と、充電系ダイアグ表示とを、別々に分けて表示する。

車両において、表示部２４は、インストルメントパネル（インパネ）として、運転席の前方に設けられる。この表示部２４に速度メータ、フューエルメータ等各種のデータの表示に用いられるが、その他に車載機器のダイアグ結果についての表示も行う。その際に、本実施形態においては、通常の走行時に動作しているエンジン１４、第１および第２モータジェネレータ１０，１２、等のＨＶ走行系ダイアグ表示と、車両停止時において行う充電時における外部充電インタフェース２０の機能についての充電系ダイアグ表示とは、区別して表示する。

例えば、充電系ダイアグ表示は、その部分について、バックを異なる色の領域にしたり、領域を線で囲ったりしてその他の表示から分離して認識できるようにする。この際に該当する領域が充電系ダイアグ表示であることの表示をすることも好適である。また、充電系ダイアグ表示であることを示すマークなどを表示することも好適である。例えば、プラグの表示などが考えられる。このような充電機能部分のダイアグ実施結果において、異常と判定されたときには、注意喚起のための表示をオンする。特に、この表示は、通常の走行系のダイアグ表示とは別に設定される。従って、ドライバは充電開始前などにこの表示によって、充電が可能であるかを判断することができる。

このように、本実施形態によれば、走行系ダイアグ表示と、充電系ダイアグ表示が、区別して表示される。すなわち、充電系ダイアグ表示について専用の表示が行われる。従って、充電機能部分が故障しているか否かをドライバーが一目で認識することができる。充電機能部分が故障している場合、バッテリ１８のＳＯＣが低下して、十分な走行が行えなくなるため、これをすぐに認識することは重要である。

また、本実施形態では、充電機能についてのダイアグである充電系ダイアグの表示のタイミングを制御する。すなわち、ダイアグ実施部２２は、充電機能についてのダイアグ実施結果を記憶部２６に記憶する。そして、表示タイミングが来たと判断したときに、充電機能のダイアグ実施結果を表示部２４に表示する。なお、このダイアグ実施結果は、異常警告だけでなく、正常であることの表示も含むことが好適である。さらに、記憶部２６に異常検出の履歴なども記憶しておき、随時表示できるようにすることが好適である。

充電機能のダイアグ実施結果についての表示タイミングの一例を、図３に示す。ＨＶ車においては、走行機能をオンするときに、ＩＧスイッチの操作等によって「ｒｅａｄｙオン」状態（走行可能状態）とする。なお、ＨＶにおいては、エンジンが停止していなくても走行は可能である。このｒｅａｄｙオンのタイミングは、走行が開始される前であり、ドライバは車両の全体の状態を確認したいという要求がある場合が多い。そこで、このタイミングで充電機能のダイアグ実施結果を表示することが好ましい。次に、走行が終了して、走行機能をオフするｒｅａｄｙオフ（走行不能状態）時に表示を行う。充電は、ｒｅａｄｙオフしてから行われる。このため、ｒｅａｄｙオフ時は、充電開始前の段階となる。このタイミングの表示によって、ユーザは、充電開始前に充電系が正常かどうかを判定できる。従って、このｒｅａｄｙオフ時が最も適切な表示タイミングと考えられる。

また、充電が行われ、この充電終了となった場合にも、ダイアグ実施結果を表示することが好適である。充電が終了した時点においても、充電機能が正常かを判断することで、充電が正常に行われたかどうかを判断することが可能となる。

さらに、車両の使用開始である、イグニッションオンや、イグニッションオフ時、シフトレバーがパーキングポジションに入れられたとき、等のタイミングで、充電機能のダイアグ実施結果を表示することも好適である。

なお、不適切なダイアグ表示されることを防止する観点からは、充電機能についてのダイアグ表示は走行中表示しないことが好ましい。また、上述のように走行系のダイアグ表示と別々に行うことが好ましいが、これに限定されるわけではない。

さらに、本実施形態においては、走行中において充電機能についてのダイアグが行われることを禁止する。

すなわち、図４に示すように、充電システムについては、走行中はダイアグを禁止し、充電中にダイアグを実施する。一方、ＨＶ走行システムについては、走行中にダイアグを実施し、充電中はダイアグを禁止する。

ＨＶ車の走行中は、充電システムは、外部からの電力供給を受けておらず、動作停止状態にある。従って、走行中に充電システムについてのダイアグを実施しても、適切な結果を得ることができない。

また、ＨＶ車における充電中は、ＨＶ走行システムは、動作停止状態にある。従って、充電中にＨＶ走行システムについてのダイアグを実施しても、適切な結果を得ることができない。

本実施形態では、適切なダイアグが行えるタイミングでのみ、該当するシステムについてのダイアグを実施する。このため、該当システムが動作していないことに基づき、診断精度の低い期間にダイアグが行われることを防止することができる。

さらに、充電中にＨＶ走行システムについてのダイアグを実施すると、ｒｅａｄｙオフであるにも拘わらず、ＨＶ走行システムに対するアクセスによって、ＨＶ走行システムが動作したと誤検出され、そのダイアグの実施が１回のトリップとカウントされる場合がある。従って、図５に示すように、充電中におけるＨＶ走行システムのダイアグによって、トリップ数がカウントアップされ、正しくないトリップ数となってしまう可能性がある。本実施形態によれば、充電中においてはＨＶ走行システムに対するダイアグが禁止されるため、このような不具合の発生を防止することができる。

すなわち、ｒｅａｄｙオフにおいて、１回のトリップが終了するが、その後のＨＶ走行システムについてのダイアグが実施されると、ＨＶ走行システムでは、センサ類をオンして検査結果についての信号を返す。従って、ＨＶ走行システムが一旦ｒｅａｄｙオン状態になってしまい、これがトリップとカウントされてしまうことになる。本実施形態によれば、このようなトリップ数の誤カウントを効果的に防止することができる。

また、制御部２８は、外部充電インタフェース２０の状態や、充電開始スイッチの状態などから、充電中か否かを判断する。そして、充電中と判断された場合には、ダイアグ実施部２２は、ダイアグを充電機能部分に限定し他の機器へのダイアグを禁止する。ダイアグ実施部２２において、充電中か否かを判定し、ダイアグ実施モードを切り換えるようにしてもよい。

さらに、充電中以外と判定された場合には、充電機能部分以外の部分に限定してダイアグを実施する。これによって、走行中に走行機能部分のダイアグを実施することができ、適切な診断が行える。

実施形態の全体構成を示すブロック図である。表示形態を示す説明図である。表示タイミングを示す説明図である。ダイアグ実施タイミングを示す説明図である。トリップ数のカウント状態を示す説明図である。

符号の説明

１０第１モータジェネレータ、１２第２モータジェネレータ、１４エンジン、１６プラネタリーギア、１８バッテリ、２０外部充電インタフェース、２２ダイアグ実施部、２４表示部、２６記憶部、２８制御部。

Claims

バッテリの電力を利用してモータを駆動して走行する電気自動車であって、
電気自動車に搭載されている各部の機能診断を実施する機能診断手段と、
前記機能診断手段による実施結果を表示する表示手段と、
を有し、
前記表示手段は、前記機能診断手段により実施されたダイアグ結果のうちバッテリの充電機能のダイアグ結果を、前記充電機能以外のダイアグ実施結果と区別して表示する専用の表示系を有することを特徴とする電気自動車。
請求項１に記載の電気自動車であって、
さらに、
前記機能診断手段により実施された充電機能のダイアグ実施結果を記憶する記憶手段と、
前記充電機能のダイアグ実施結果を表示するタイミングか否かを判定する表示タイミング判定手段と、
を有しており、
前記表示タイミング判定手段により前記充電機能のダイアグ実施結果を表示するタイミングであると判定された場合に、前記記憶手段に記憶された前記充電機能のダイアグ実施結果を前記表示手段に表示することを特徴とする電気自動車。
請求項１に記載の電気自動車であって、
前記表示タイミング判定手段が、走行中は前記充電機能のダイアグ実施結果を表示するタイミングでないと判定することで、走行中には充電機能の実施結果を表示しないことを特徴とする電気自動車。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気自動車であって、
さらに、
前記バッテリが外部電源から供給される電力による充電中か否かを判定する充電中判定手段を有し、
この充電中判定手段により充電中でないと判定された場合、前記機能診断手段により実施される診断のうち前記充電機能の診断を禁止することを特徴とする電気自動車。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気自動車であって、
前記バッテリが外部電源から供給される電力による充電中か否かを判定する充電中判定手段を有し、
この充電中判定手段により充電中と判定された場合、前記充電機能の以外の診断の実施が禁止されることを特徴とする電気自動車。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気自動車であって、
前記バッテリが外部電源から供給される電力による充電中か否かを判定する充電中判定手段を有し、
この充電中判定手段により充電中でないと判定された場合、前記機能診断手段により、走行機能部の診断が実施されることを特徴とする電気自動車。