JP2009137553A - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄なエネルギーの流れ等を区別して表示することで、一般の運転者がハイブリッド車両で燃費向上のための運転を容易に行なうことのできる制御装置を提供する。
【解決手段】車両１を構成する複数の構成要素２、３、４と各構成要素２、３、４間のエネルギーの流れを表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形を表示部７に表示させる表示制御部を備えた制御装置８５において、前記表示制御部は、表示させた前記図形のうち少なくとも二つの図形の表示形態を、図形毎に前記図形に対応する構成要素の出力状態に基づいて変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両を構成する複数の構成要素と各構成要素間のエネルギーの流れを表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形を表示部に表示させる表示制御部を備えた制御装置及び制御方法に関する。

一般に、エンジン等を駆動源として走行する車両（以下、エンジン車両と記す。）には、現在速度を表示する速度メータやエンジンの回転数を表示するタコメータ等がインストゥルメンタルパネルに設けられており、運転者はこれらメータを参照して現在の車両の走行状態を把握することで、燃費向上のための運転を行なうことが可能であった。

ところで、近年、エンジンとモータジェネレータが動力分割機構を介して接続され、エンジンとモータジェネレータを併用して動力を得ることで、エンジンの燃費の向上等を図るハイブリッド車両が提案されている。

ハイブリッド車両では、エンジン車両のように速度メータやタコメータのみでは現在の車両の走行状態を適切に表示することができない。

例えば、ハイブリッド車両では、エンジンの駆動力の一部が動力分割機構を介して発電機に供給され、それによって発電機は駆動して発電し、バッテリを充電させるためにバッテリへ電力を供給する。この場合、エンジンから駆動輪へ加えられる駆動力は発電機へ供給された分だけ低減する。また、バッテリから電動機へ電力が供給されると、それによって電動機が駆動して駆動輪に駆動力が加わる。この場合、駆動輪は、エンジン及び電動機の双方から駆動力を加えられる。

つまり、ハイブリッド車両では、バッテリ、エンジン、発電機、及び電動機の相互間のエネルギーの流れによって車両の走行状態が変動するので、運転者に現在の車両の走行状態を把握させるためには、エネルギーの流れを表示することが好ましい。

エネルギーの流れによって車両の走行状態を表示する技術として、特許文献１には、ハイブリッド型４輪駆動車の運転状態を表示するハイブリッド車の運転状態表示装置であって、２輪駆動状態と４輪駆動状態、エンジン動力とモータ動力、またはエネルギー量といった動作状態に基づいて、エネルギーフロー、燃費、またはエネルギー量の色や更新頻度を区別して表示する表示手段を備えることで、運転状態を適切に表示することができるハイブリッド車の運転状態表示装置が開示されている。

また、特許文献２には、駆動モータと、発電機と、駆動モータ及び発電機と電力の授受を行なう蓄電手段とを備え、駆動モータの画像、発電機の画像、蓄電手段の画像、並びに駆動モータ、発電機、及び蓄電手段の相互間を移動するエネルギーの流れの画像をディスプレイ装置に表示することを特徴とするハイブリッド車両が開示されている。
特開２００２−２４７７０６号公報 特許２９２１６６１号公報

しかし、特許文献１や特許文献２に開示された運転状態表示装置等では、エネルギーの流れが表示されているのみであるので、ハイブリッド車両を熟知した運転者でなければ、表示されているエネルギーの流れが燃費向上を阻害するものであるか否かの判断ができない。

例えば、燃費向上のために、本来はエンジンのみから駆動輪へエネルギーが流れるべき状況で、運転者がアクセルをいっぱいに踏み込んだために、エンジンだけでなくモータからも駆動輪へエネルギーが流れてしまった場合、特許文献１や特許文献２に開示された技術では、エンジン及びモータから駆動輪へのエネルギーの流れが矢印等で表示される。

しかし、一般の運転者は、エンジン及びモータの双方から駆動輪へエネルギーが流れることが燃費向上を阻害するか否かを判断することができない。つまり、一般の運転者は、ハイブリッド車両を運転する場合に、燃費向上のための運転を行なうことが困難であった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、無駄なエネルギーの流れや無駄なエネルギーの流れに対応する駆動源等を、無駄でないものと区別して表示することで、一般の運転者がハイブリッド車両で燃費向上のための運転を容易に行なうことのできる制御装置及び制御方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による制御装置の特徴構成は、車両を構成する複数の構成要素と各構成要素間のエネルギーの流れを表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形を表示部に表示させる表示制御部を備えた制御装置において、前記表示制御部は、表示させた前記図形のうち少なくとも二つの図形の表示形態を、図形毎に前記図形に対応する構成要素の出力状態に基づいて変化させる点にある。

上述の構成によれば、表示制御部は、構成要素の出力状態（例えばバッテリからモータへの供給電力）によって、ある表示要素に対応する図形の表示形態と他の表示要素に対応する図形の表示形態を異なるように表示させる。運転者は、図形の表示形態を参照することにより、各構成要素のエネルギーの消費状態が適正であるか否かを識別できるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、無駄なエネルギーの流れや無駄なエネルギーの流れに対応する駆動源等を、無駄でないものと区別して表示することで、一般の運転者がハイブリッド車両で燃費向上のための運転を容易に行なうことのできる制御装置を提供することができるようになった。

以下、本発明による制御装置としてのエネルギーモニタ制御装置及び制御方法としてのエネルギーモニタ表示方法を４輪駆動のハイブリッド車両に適用した実施形態について説明する。

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、エンジン２１とモータジェネレータＭＧを備えた駆動源２と、駆動源２で発生したエネルギーを消費する被駆動部３と、駆動源２との間でエネルギーを授受するバッテリ４と、インバータ５と、無段変速機構６と、駆動源２、被駆動部３、バッテリ４、及びこれらの間で授受されるエネルギーの伝達方向を示すエネルギー指標を表示する表示部としてのモニタ表示部７と、本発明によるエネルギーモニタ制御装置８５を含む複数の電子制御装置８等を備えて構成されている。

エンジン２１は、従来から自動車において使用されている動力を生成するための手段であって、ガソリン等の燃料と空気よりなる混合気を燃焼させ、その圧力でピストンを往復運動させることにより駆動力を発生させる。

モータジェネレータＭＧは、発電機ＭＧ１と、フロント電動機ＭＧ２と、リア電動機ＭＧ３とを備えて構成されており、詳細については後述する。

被駆動部３は、前輪３１及び後輪３２よりなる駆動輪等で構成されている。また、バッテリ４は、複数の電池セルが一体化されたモジュールを複数直列に接続したリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の組電池で構成されている。

インバータ５は、複数の電子制御装置８のうちの後述するＭＧ制御装置８３によって制御され、バッテリ４から入力された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧに出力するとともに、モータジェネレータＭＧから入力された交流電力を直流電力に変換してバッテリ４に出力する。

無段変速機構６は、動力分割機構６１と、ギヤ機構６２、６３、６４とを備えて構成されており、エンジン２１のクランクシャフトから入力された駆動力を、遊星歯車機構でなる動力分割機構６１を介してプロペラ軸６５及び発電機ＭＧ１に伝達する。

また、プロペラ軸６５を駆動する走行アシスト用のフロント電動機ＭＧ２が、リダクションギヤ等のギヤ機構６２を介して動力分割機構６１と接続され、プロペラ軸６５がデファレンシャルギヤ機構等のギヤ機構６３を介して前輪３１に連結されている。

更に、後輪３２の走行アシスト用のリア電動機ＭＧ３が、ギヤ機構６４を介して後輪駆動軸６６と接続されている。

モータジェネレータＭＧは、発電機及び電動機の両方として機能し得るが、発電機ＭＧ１は名称のとおり主として発電機として動作し、フロント電動機ＭＧ２及びリア電動機ＭＧ３は主として電動機として動作する。

発電機ＭＧ１は、動力分割機構６１を介して伝達されたエンジン２１からの駆動力によって回転駆動して発電する。発電機ＭＧ１による発電電力は、インバータ５を介してバッテリ４、フロント電動機ＭＧ２、またはリア電動機ＭＧ３に供給され、フロント電動機ＭＧ２またはリア電動機ＭＧ３の駆動電力或いはバッテリ４の充電電力として用いられる。

フロント電動機ＭＧ２は、インバータ５から入力された交流電力によって回転駆動される。フロント電動機ＭＧ２の回転駆動で生成された駆動力は、ギヤ機構６２、プロペラ軸６５、及びデファレンシャルギヤ機構６３を介して駆動輪３１へ伝達される。また、ハイブリッド車両１の減速時、つまりモータジェネレータＭＧへの回生制動要求時には、フロント電動機ＭＧ２の回転駆動による発電電力がインバータ５を介してバッテリ４に供給され、バッテリ４が充電される。

モニタ表示部７は、例えば、ハイブリッド車両１に搭載されたナビゲーション装置の液晶ディスプレイがあり、当該液晶ディスプレイは、ハイブリッド車両１のインストゥルメンタルパネルに設けられている。

モニタ表示部７は、図２に示すように、駆動源２（エンジン２１及びモータジェネレータＭＧ）と、バッテリ４と、駆動輪（前輪３１及び後輪３２）よりなる車両を構成する複数の構成要素、並びに、各構成要素間のエネルギーの流れとしてのエネルギー指標７１を表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形が表示されており、これら駆動源２、バッテリ４、駆動輪、及びエネルギー指標７１の表示形態としての表示態様が後述するエネルギーモニタ制御装置８５によって制御される。

尚、本実施形態では、図２に示すように、発電機ＭＧ１とフロント電動機ＭＧ２は一つのモータジェネレータＭＧに纏められているが、両者が別々に表示される構成であってもよい。

本実施形態において、エネルギー指標７１は矢印で表わされており、図２において、例えば、エネルギー指標７１Ａは、エンジン２１から前輪３１へのエネルギーの流れを示している。

また、双方向の矢印は、双方向へのエネルギーの流れが存在することを示しており、例えば、エネルギー指標７１Ｂは、前輪３１の回転による発電機ＭＧ１の発電（前輪３１から発電機ＭＧ１へのエネルギーの流れ）と共に、フロント電動機ＭＧ２の回転による前輪３１の駆動（フロント電動機ＭＧ２から前輪３１へのエネルギーの流れ）が行なわれていることを示している。

尚、エネルギー指標７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅは、図２と逆方向の矢印となり得、エネルギー指標７１Ｂは片方向の矢印となり得、全てのエネルギー指標７１はエネルギーの授受がないときには表示されない。

また、エネルギー指標は、エネルギーの流れを識別できるものであれば矢印表記に限らないことは言うまでもない。

電子制御装置８は、図１に示すように、バッテリ４の充電状態の監視を行なうバッテリ制御装置８１と、エンジン２１の吸気量及び燃料噴射量の制御等を実行するエンジン制御装置８２と、モータジェネレータＭＧを制御するＭＧ制御装置８３と、ハイブリッド車両１の要求パワーとバッテリ４の充電許可電力Ｗｉｎ及び放電許可電力Ｗｏｕｔに基づいて、エンジン２１とモータジェネレータＭＧとの動力の配分を決定し、動力分割機構６１を制御するとともに、エンジン制御装置８２やＭＧ制御装置８３へその配分に応じた動力を出力することを指示するハイブリッド制御装置８４等を備えて構成されている。

各電子制御装置８には、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータ、ＣＰＵで実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭ、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ、及び入出力回路等が設けられており、以下で説明する各電子制御装置８の各機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現されている。尚、各電子制御装置８は相互に通信可能に接続されている。

バッテリ制御装置８１は、バッテリ４の出力電圧を測定する電圧測定部と、出力電流を測定する電流測定部と、温度を測定する温度測定部等からの測定値が入力されており、これらの測定値に基づいてバッテリ４の残存容量ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。

エンジン制御装置８２は、エンジン２１に備えられたスロットル開度検出手段やＡ／Ｆセンサ等の各センサの出力信号、及び、他の電子制御装置８からの通信データ（例えば、ハイブリッド制御装置８４からの要求パワーを示すデータ）等に基づいてエンジン２１の状態を把握し、エンジン２１への燃料供給量及び供給タイミング等を制御することにより適切な回転数となるようにエンジン２１を駆動制御する。

ＭＧ制御装置８３は、ハイブリッド制御装置８４から入力されたモータジェネレータＭＧの要求トルクを満たすようにモータジェネレータＭＧを駆動制御し、また、ハイブリッド制御装置８４からモータジェネレータＭＧに対してバッテリ４への出力要求がある場合、当該出力要求を満たす発電量を確保するためにモータジェネレータＭＧを駆動制御する。

ハイブリッド制御装置８４は、アクセルポジションセンサから得られたアクセル開度、シフトポジションセンサから得られたシフト位置、及び車速センサから得られた車速情報等のハイブリッド車両１の運転状態に基づいて目標エンジン出力及び目標モータトルクを導出する。例えば、ハイブリッド制御装置８４は、ハイブリッド車両１の運転状態に対する目標エンジン出力及び目標モータトルクの配分を示すマップ情報をＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭに記憶しており、前記マップ情報をハイブリッド車両１の運転状態で検索することで目標エンジン出力及び目標モータトルクを導出する。また、ハイブリッド制御装置８４は、バッテリ制御装置８１でバッテリ４の残存容量ＳＯＣ等から算出されたバッテリ４が必要とする電力値をバッテリ制御装置８１から受け取る。

そして、ハイブリッド制御装置８４は、導出した目標エンジン出力及び目標モータトルクを実現するために必要な電力値、及び、バッテリ制御装置８１から受け取ったバッテリ４が必要とする電力値の合計値のパワーを要求パワーとして、エンジン制御装置８２及びＭＧ制御装置８３に要求する。

エンジン制御装置８２は、受け取った要求パワー等に基づいてエンジン２１を駆動制御し、ＭＧ制御装置８３は、受け取った要求パワー等に基づいてモータジェネレータＭＧを駆動制御する。

その結果、エンジン２１に備えられたクランクセンサの検出値等に基づいて算出されたエンジン回転数、及びエンジン２１に備えられたトルクセンサの検出値等に基づいて算出されたエンジントルクが、エンジン制御装置８２からハイブリッド制御装置８４へ出力される。また、モータジェネレータＭＧ（ＭＧ１〜ＭＧ３）の各々に備えられ、夫々の角度位置を示す信号を出力する角度センサの検出値等に基づいて算出されたモータ回転数、及びモータジェネレータＭＧ（ＭＧ１〜ＭＧ３）の各々に備えられたトルクセンサの検出値等に基づいて算出されたモータトルクが、ＭＧ制御装置８３からハイブリッド制御装置８４へ出力される。

尚、各トルクセンサは、必ずしも必要ではなく、エンジントルク及びモータトルクが演算により算出される構成であってもよい。

ハイブリッド制御装置８４は、入力されるエンジン回転数、エンジントルク、モータ回転数、及びモータトルクに基づいて、駆動源２、及び被駆動部３、バッテリ４の間で授受されるエネルギーを算出する。

例えば、ハイブリッド制御装置８４は、エンジン２１から出力されるエネルギー（エンジンエネルギー）の大きさを以下の数１に基づいて算出し、モータジェネレータＭＧから出力またはモータジェネレータＭＧへ入力されるエネルギー（ＭＧエネルギー）の大きさを以下の数２に基づいて算出する。

数１及び数２において、「ｋ」とは、変換係数であり、ｋ＝２π／６０である。また、数２において、該当モータとは、発電機ＭＧ１、フロント電動機ＭＧ２、及びリア電動機ＭＧ３の何れかである。

バッテリ４から出力されるエネルギー（バッテリエネルギー）は、以下の数３に基づいて、バッテリ制御装置８１で算出されてハイブリッド制御装置８４に出力される。尚、バッテリエネルギーはハイブリッド制御装置８４で算出されてもよい。

また、ハイブリッド制御装置８４は、ハイブリッド車両１の力行時にバッテリ４からの放電電力をモータジェネレータＭＧに供給し、ハイブリッド車両１の回生制動時にモータジェネレータＭＧによる発電電力でバッテリ４を充電するように、ＭＧ制御装置８３にモータジェネレータＭＧを制御させる。

このとき、ハイブリッド制御装置８４は、前記マップ情報やバッテリ制御装置８１から入力されたバッテリ４の残存容量ＳＯＣ等に基づいて演算処理を実行し、充電許可電力Ｗｉｎ及び放電許可電力Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ４の充放電が実行されるようにＭＧ制御装置８３にモータジェネレータＭＧを制御させる。

ここで、充電許可電力Ｗｉｎ及び放電許可電力Ｗｏｕｔは、バッテリ制御装置８１で推定されたバッテリ４の残存容量ＳＯＣに応じて規定されるバッテリ４の入出力許可電力範囲のことであり、バッテリ４の入出力電力が当該入出力許可電力範囲から逸脱するときには、バッテリ制御装置８１の制御によりバッテリ４の充放電が禁止される。

本実施形態では、ハイブリッド制御装置８４は、本発明によるエネルギーモニタ制御装置８５を備えて構成されている。つまり、以下で説明するエネルギーモニタ制御装置８５の機能、つまり、表示制御部を構成するモニタ情報生成部及び状態判別部の機能は、ハイブリッド制御装置８４のＣＰＵがハイブリッド制御装置８４のＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで実現される。

エネルギーモニタ制御装置８５は、モニタ表示部７に対して表示情報を出力するモニタ情報生成部と、車両の走行状態に基づいてエネルギー消費状態が適正か否かを判別する状態判別部とを備えて構成されている。

状態判別部は、車両の走行情報、バッテリ情報、及び運転者による操作情報に基づいてエネルギー消費状態が適正か否かを判別するように構成されている。

車両の走行状態とは、車速センサから得られるハイブリッド車両１の車速、クランクセンサの検出値等に基づいて算出されるエンジン２１の回転数、及び燃料タンクに備えられた燃料ゲージセンサから得られる燃料の残量等である。バッテリ情報とは、バッテリ４の出力電圧、出力電流、温度、残存容量ＳＯＣ、充電許可電力Ｗｉｎ、及び放電許可電力Ｗｏｕｔ等である。運転者による操作情報とは、ブレーキの配管に設けられた油圧センサ等に基づいて算出されるブレーキ開度、アクセル開度、及びスロットルポジションセンサの検出値等から得られるシフト位置等である。

ハイブリッド車両１におけるエネルギーは、上述したような車両の走行情報、バッテリ情報、及び運転者による操作情報に基づいて算出されるものであることから、これらの情報は、以下に説明する状態判別部による状態判断で使用する情報として好適である。

状態判別部による状態判断の第一の例として、状態判別部は、ハイブリッド制御装置８４において算出された要求パワーの値に基づいて、ハイブリッド車両１が急加速しているか否か判別する。

以下に詳述する。状態判別部は、要求パワーが正の値（つまりハイブリッド車両１が加速状態）で、且つ、車速より導出される許容パワーより大きい場合に、ハイブリッド車両１が急加速しており、エンジン２１またはバッテリ４から前輪３１及び後輪３２へ流れるエネルギーには無駄が存在すると判断する。一方、要求パワーが負の値（つまりハイブリッド車両１が減速状態）で、且つ、充電許可電力Ｗｉｎより小さい場合に、ハイブリッド車両１が急減速しており、前輪３１及び後輪３２からバッテリ４へ流れるエネルギーには無駄が存在すると判断する。

ここで、許容パワーは、ハイブリッド制御装置８４のＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭに記憶されている図６（ａ）に示すようなマップデータを現在車速で検索することにより導出され、充電許可電力Ｗｉｎは、ハイブリッド制御装置８４のＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭに記憶されている図６（ｂ）に示すようなマップデータを現在のバッテリ４の残存容量ＳＯＣで検索することにより導出される。

第二の例として、状態判別部は、車速が予め設定された所定値、例えば現在走行している道路における法定速度より高い場合、ハイブリッド車両１が速度超過しており、エンジン２１またはバッテリ４から前輪３１及び後輪３２へ流れるエネルギーには無駄が存在すると判断する。

尚、状態判別部は、ナビゲーション装置に記憶されている地図情報、ナビゲーション装置によって受信されたＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)センタ等からの交通情報、携帯電話によって受信された交通情報等により法定速度を得るように構成されている。つまり、第二の例の場合、状態判別部は、車両の走行情報、バッテリ情報、運転者による操作情報に加えて、ナビゲーション装置から得られる情報である道路情報に基づいてエネルギー消費状態が適正か否か判別するように構成されている。

以上より、第一及び第二の例において、ハイブリッド車両１がエンジン２１の駆動力のみで走行している場合は、無駄なエネルギーを消費している駆動源２はエンジン２１であり、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧの駆動力のみで走行している場合は、無駄なエネルギーを消費している駆動源２はモータジェネレータＭＧであり、ハイブリッド車両１がエンジン２１及びモータジェネレータＭＧの駆動力の併用で走行している場合は、無駄なエネルギーを消費している駆動源２はエンジン２１及びモータジェネレータＭＧである。

第三の例として、状態判別部は、所定の条件を満たしている場合に、ハイブリッド車両のブレーキ踏力が不足しており、クリープ力によってハイブリッド車両１が走行してしまう、つまり、前輪３１及び後輪３２からエンジン２１またはバッテリ４へ流れるエネルギーには無駄が存在すると判断する。

ここで、所定の条件とは、例えば、車速が零近傍、ブレーキ開度が予め設定された所定値より大きい（つまりブレーキがオン状態）、及びハイブリッド制御装置８４からの要求パワーが正の値である状態が予め設定された所定時間継続しているとの三条件である。

モニタ情報生成部は、状態判別部によりエネルギーの無駄な消費が発生していると判別されると、モニタ表示部７の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる表示情報を出力するように構成されている。

以下に詳述する。表示情報は、対応する駆動源２またはエネルギー指標７１の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる情報である。

例えば、上述の第一の例でハイブリッド車両１がエンジン２１の駆動力のみで走行している場合、モニタ情報生成部は、無駄なエネルギーを消費している駆動源２であるエンジン２１、及び、エンジン２１から前輪３１へのエネルギーの流れを示すエネルギー指標７１の表示色を、適正にエネルギーを消費している駆動源２であるモータジェネレータＭＧ及びエネルギー指標７１の表示色（例えば青色）と異なる色（例えば赤色）とする表示情報をモニタ表示部７に出力する。

上述のような表示情報をモニタ情報生成部より受け取ったモニタ表示部７上の表示例を、図３（ａ）に示す。尚、図３〜図５では、網掛けを施している部分が赤色、網掛けを施していない部分が青色であるとする。同様に、上述の第一の例で、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧの駆動力のみで走行している場合に、モニタ情報生成部より表示情報を受け取ったモニタ表示部７上の表示例を、図３（ｂ）に示す。

また、上述の第二の例でハイブリッド車両１がエンジン２１とモータジェネレータＭＧの駆動力の併用で走行している場合に、モニタ情報生成部より表示情報を受け取ったモニタ表示部７上の表示例を、図３（ｃ）に示す。尚、図３（ｃ）では、エンジン２１からのエネルギーが無駄であると状態判別部により判断されている。

更に、上述の第一の例でハイブリッド車両１が急減速している場合に、モニタ情報生成部より表示情報を受け取ったモニタ表示部７上の表示例を、図３（ｄ）に示す。

尚、上述の第三の例の場合に、モニタ情報生成部より表示情報を受け取ったモニタ表示部７上の表示例には、図３（ｂ）と同様の表示がある。

また、モニタ表示部７上の表示は、フロントとリアモータジェネレータＭＧの何れかの表示態様のみを異ならせた表示情報に基づく表示等、図３に例示された表示に限らないことは言うまでもない。

以上より、表示制御部は、対応する構成要素またはエネルギーの流れの表示形態を適正なエネルギー消費時の表示形態と異なる表示形態で表示するように構成されている。

上述の構成によれば、運転者はエネルギーの無駄が発生している駆動源２やエネルギーの流れを容易に把握することができる。

尚、エネルギーの無駄が発生している駆動源２、被駆動部３、バッテリ４、及びエネルギーの流れ等を、エネルギーの無駄が発生していない駆動源２、被駆動部３、バッテリ４、及びエネルギーの流れ等と明確に区別するために、モニタ情報生成部は、少なくとも二つの図形が表示されたモニタ表示部７において、一部の図形の表示態様を異ならせるような表示情報を出力することが好ましい。

モニタ情報生成部は、状態判別部によってエネルギーの無駄な消費が発生していると判別されたときに、当該判別の原因毎に対応する駆動源２またはエネルギー指標の表示態様を異ならせる表示情報を出力する構成であってもよい。

例えば、モニタ情報生成部は、モニタ表示部７に出力する駆動源２またはエネルギー指標７１の色を、エネルギーの無駄な消費が発生していると判別された原因が、急加速のときは赤色、速度超過のときは黄色、ブレーキ踏力不足のときは緑色とする構成であってもよい。

以上の説明では、無駄なエネルギー消費が発生している駆動源やエネルギー指標の色を、適正にエネルギー消費がされている駆動源やエネルギー指標の色と異なる色としてモニタ表示部７に表示する構成について説明したが、エネルギーの無駄な消費の有無を示す方法は、色を異ならせることに限らない。

例えば、無駄なエネルギー消費が発生している駆動源やエネルギー指標を点滅させてモニタ表示部７に表示する、無駄なエネルギー消費が発生しているエネルギー指標の太さを変える、無駄なエネルギー消費が発生しているエネルギー指標を波線矢印として適正にエネルギー消費がされているエネルギー指標の直線矢印と区別する等といった方法であってもよい。

以上説明した構成によれば、運転者によるアクセルペダル等の操作によってエネルギーの無駄な消費が発生した場合、状態判別部は当該無駄な消費の発生を検出し、モニタ情報生成部は検出された当該無駄な消費の発生箇所の表示態様を当該無駄な消費の不発生箇所と異ならせてモニタ表示部７に表示させることができる。運転者はモニタ表示部７に表示された駆動源２やエネルギー指標７１の表示態様を参照して、当該無駄な消費の発生箇所を特定し、当該無駄な消費を是正するように車両を運転することができる。

モニタ情報生成部は、エネルギーの無駄な消費が発生した原因となる操作部を特定する表示情報を出力するように構成されている。

例えば、急加速または速度超過によってエネルギーの無駄な消費が発生した場合、モニタ情報生成部は、当該無駄な消費が発生した原因がアクセル７２であることを示す表示情報をモニタ表示部７に出力する。当該表示情報を受け取ったモニタ表示部７は、図４（ａ）に示すように、アクセルを赤色に表示する。

また、ブレーキ踏力不足によってエネルギーの無駄な消費が発生した場合、モニタ情報生成部は、当該無駄な消費が発生した原因がブレーキであることを示す表示情報をモニタ表示部７に出力する。当該表示情報を受け取ったモニタ表示部７は、図４（ｂ）に示すように、ブレーキを赤色に表示する。

操作部のモニタ表示部７上での表示方法としては、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、アクセルやブレーキ等の操作部の絵文字を表示する方法の他、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、文字メッセージを表示する方法等であってもよい。

また、図３に示すようなアクセルやブレーキ等の操作部が表示されていないモニタ表示部７に対して、モニタ情報生成部が表示情報を出力することで、新たに操作部を表示させる構成であってもよいし、図４に示すような予め操作部が表示されているモニタ表示部７に対して、モニタ情報生成部が表示情報を出力することで、操作部の表示態様を変更する（例えば、当該操作部の色の変更や当該操作部の点滅等）構成であってもよい。

以上より、表示制御部はエネルギーの無駄な消費が発生した原因となる操作部を特定する図形を表示部に表示するように構成されている。

上述の構成によれば、ハイブリッド車両１の運転者は、エネルギーの無駄な発生の原因となる操作部を容易に特定して、エネルギーの無駄を解消する対応を迅速に行なうことができる。

モニタ情報生成部は、エネルギーの無駄な消費を解消するための操作部を特定する表示情報を出力するように構成されている。

例えば、急加速または速度超過によってエネルギーの無駄な消費が発生した場合、モニタ情報生成部は、運転者にアクセルを緩めるまたは離すことを促す表示情報をモニタ表示部７に出力する。当該表示情報を受け取ったモニタ表示部７は、図５（ａ）に斜線領域として示すように、アクセルを緩めるまたは離すことを示す矢印を所定の態様（例えば赤色）で表示する。

また、ブレーキ踏力不足によってエネルギーの無駄な消費が発生した場合、モニタ情報生成部は、運転者にブレーキを更に強く踏むことを促す表示情報をモニタ表示部７に出力する。当該表示情報を受け取ったモニタ表示部７は、図５（ｂ）に斜線領域として示すように、ブレーキを更に強く踏むことを示す矢印を所定の態様（例えば赤色）で表示する。

操作部の表示方法として、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、文字メッセージを表示する方法等であってもよいことは、図４の場合と同様である。また、表示情報がモニタ表示部７に操作部を新たに表示させる情報であってもよいし、モニタ表示部７に予め表示させておいた操作部の表示態様を変更させる情報であってもよいことも、図４の場合と同様である。

以上より、表示制御部はエネルギーの無駄な消費を解消するための操作部を特定する図形を表示部に表示するように構成されている。

上述の構成によれば、ハイブリッド車両１の運転者は、エネルギーの無駄な発生を是正するための操作部を容易に特定して、当該操作部を操作することでエネルギーの無駄を解消する対応をより迅速に行なうことができる。

以上の説明より、本発明による制御装置としてのエネルギーモニタ制御装置８５は、車両１を構成する複数の構成要素と各構成要素間のエネルギーの流れを表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形を表示部７に表示させる表示制御部を備えており、表示制御部は、表示させた図形のうち少なくとも二つの図形の表示形態を、図形毎に図形に対応する構成要素の出力状態に基づいて変化させるように構成されている。

以下、本発明によるエネルギーモニタ制御装置８５の処理について、図７及び図８に示すフローチャートに基づいて説明する。

ハイブリッド車両１が急加速または急減速した場合の、エネルギーモニタ制御装置８５の処理について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。

状態判別部は、ハイブリッド車両１のエネルギー消費状態が適正か否かを判別するために使用する無駄演算用情報を受け取る（ＳＡ１）。ここで、無駄演算用情報は、ハイブリッド制御装置８４で算出される要求パワー、充電許可電力Ｗｉｎ、及び速度センサから入力される車速等がある。

状態判別部は、受け取った要求パワーが零または正の値である場合（ＳＡ２）、図６（ａ）に示すマップデータを現在車速で検索することで許容パワーを導出し（ＳＡ３）、要求パワーと許容パワーを比較する（ＳＡ４）。

要求パワーが許容パワーより大きい場合（ＳＡ４）、状態判別部は、ハイブリッド車両１が急加速していると判断する。そして、モニタ情報生成部は、エンジン２１やモータジェネレータＭＧといった駆動源２、及び、エンジン２１やモータジェネレータＭＧから駆動輪へのエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる（本説明では色を異ならせるものとする。）ようにした表示情報をモニタ表示部７に出力する。モニタ表示部７は、受け取った表示情報に従ってエネルギー消費状況を表示する（ＳＡ５）。

ステップＳＡ２で、受け取った要求パワーが負の値である場合（ＳＡ２）、状態判別部は、要求パワーと現在の充電許可電力Ｗｉｎとを比較する（ＳＡ６）。

要求パワーが充電許可電力Ｗｉｎより小さい場合（ＳＡ６）、状態判別部は、ハイブリッド車両１が急減速していると判断する。そして、モニタ情報生成部は、エンジン２１やモータジェネレータＭＧといった駆動源２、及び、駆動輪からエンジン２１またはモータジェネレータＭＧへのエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせるようにした表示情報をモニタ表示部７に出力する。モニタ表示部７は、受け取った表示情報に従ってエネルギー消費状況を表示する（ＳＡ７）。以上の処理を、ハイブリッド車両１においてエネルギーを消費している間、例えば走行している間、繰り返す。

ハイブリッド車両１が速度超過した場合の、エネルギーモニタ制御装置８５の処理について、図８（ａ）に示すフローチャートに基づいて説明する。

状態判別部は、ハイブリッド車両１のエネルギー消費状態が適正か否かを判別するために使用する無駄演算用情報を受け取る（ＳＢ１）。ここで、無駄演算用情報は、速度センサから入力される車速、及び、ナビゲーション装置等から入力される法定速度情報等がある。

状態判別部は、ハイブリッド車両１の現在速度とハイブリッド車両１が現在走行している道路の法定速度とを比較して（ＳＢ２）、現在車速が法定速度より高い場合に、速度超過と判断する。そして、モニタ情報生成部は、エンジン２１やモータジェネレータＭＧといった駆動源２、及び、エンジン２１またはモータジェネレータＭＧから駆動輪へのエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせるようにした表示情報をモニタ表示部７に出力する。モニタ表示部７は、受け取った表示情報に従ってエネルギー消費状況を表示する（ＳＢ３）。以上の処理を、ハイブリッド車両１においてエネルギーを消費している間、例えば走行している間、繰り返す。

ハイブリッド車両１がクリープ力によって走行した場合の、エネルギーモニタ制御装置８５の処理について、図８（ｂ）に示すフローチャートに基づいて説明する。

状態判別部は、ハイブリッド車両１のエネルギー消費状態が適正か否かを判別するために使用する無駄演算用情報を受け取る（ＳＣ１）。ここで、無駄演算用情報は、ハイブリッド制御装置８４で算出される要求パワー、速度センサから入力される車速、及びブレーキ開度等がある。

状態判別部は、現在車速が零且つブレーキがオン状態であり（ＳＣ２）、要求パワーが正の値の状態が予め設定された所定時間（本説明では１０秒）継続している場合（ＳＣ３）、ブレーキ踏力不足でクリープ力が発生していると判断する。そして、モニタ情報生成部は、エンジン２１やモータジェネレータＭＧといった駆動源２、及び、エンジン２１またはモータジェネレータＭＧから駆動輪へのエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせるようにした表示情報をモニタ表示部７に出力する。モニタ表示部７は、受け取った表示情報に従ってエネルギー消費状況を表示する（ＳＣ４）。以上の処理を、ハイブリッド車両１においてエネルギーを消費している間、例えば走行している間、繰り返す。

以上説明したとおり、本発明によるハイブリッド車両のエネルギーモニタ表示方法は、車両１を構成する複数の構成要素と各構成要素間のエネルギーの流れを表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形を表示部７に表示させる表示制御ステップを備えており、前記表示制御ステップは、表示させた前記図形のうち少なくとも二つの図形の表示形態を、図形毎に前記図形に対応する構成要素の出力状態に基づいて変化させる方法である。

詳述すると、エンジン２１とモータジェネレータＭＧを備えた駆動源２と、駆動源２で発生したエネルギーを消費する被駆動部３と、駆動源２との間でエネルギーを授受するバッテリ４と、それらの間で授受されるエネルギーの伝達方向を示すエネルギー指標をモニタ表示し、車両１の走行状態に基づいてエネルギー消費状態が適正か否かを判別し、エネルギーの無駄な消費が発生していると判別されるときに、モニタ表示の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる図７及び図８にフローチャートに示したような方法である。

以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、状態判別部は、車両１の走行情報、バッテリ情報、及び運転者による操作情報に基づいてエネルギー消費状態が適正か否かを判別する構成について説明したが、状態判別部は、車両の走行情報、バッテリ情報、運転者による操作情報、及び道路情報に基づいてエネルギー消費状態が適正か否かを判別する構成であってもよい。

以下に詳述する。道路情報はナビゲーション装置、路車間通信装置、または車車間通信装置を介して得られる情報である。

ナビゲーション装置から得られる情報は、上述の実施形態の状態判別部の第二の例で説明したとおりである。

路車間通信装置は、路側機との間で情報をやり取りするために車両に搭載された無線装置のことある。路側機は、例えば、道路の路側帯に所定間隔または不定間隔で設置された無線装置で、車両に搭載された路車間通信装置との間で、情報の送受信を行なうように構成されている。そして、路車間通信装置は、路側機より道路情報を得る。ここで、道路情報としては、法定速度情報、道路の傾斜の情報、渋滞情報等がある。尚、路側機は、ＶＩＣＳセンタ等から道路情報を得る。

車車間通信装置は、他の車両に搭載された車車間通信装置と情報をやり取りするために車両に搭載された無線装置であり、車車間通信装置は、ある車両から受信した道路情報を、別の車両へ送信するように構成されている。

路側機、路車間通信装置、及び車車間通信装置の間の情報のやり取りは、例えば、路側機、路車間通信装置、及び車車間通信装置が、赤外線通信の規格であるＩｒＤＡ（Infrared Data Association）、短距離無線通信に使用されるブルートゥース（Bluetooth）、及び固定無線通信の規格であるＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等の少なくとも一つの無線通信機能を実装しており、当該無線通信機能により相互に情報の送受信を行なうように構成されている。

状態判別部が以上のような構成の場合、状態判別部は、上述の第二の例で説明したように、道路情報の一つである法定速度に基づいてエネルギー消費状態が適正か否か判別する。

また、状態判別部は、例えば、受け取った道路情報より前方の道路の傾斜が急な上り坂または下り坂になると予想されると判断した場合に、無駄なエネルギー消費の発生の可能性があると判別して、運転者に適切な対応をとるよう促すように構成されていてもよい。

具体的には、状態判別部は、前方に上り坂のある場合、ハイブリッド車両１の減速によってモータジェネレータＭＧからバッテリ４へ無駄なエネルギーが発生する虞があると判断し、その場合、モニタ情報生成部は、運転者にアクセルを踏むように促すような表示情報をモニタ表示部７に出力する構成であってもよい。また、状態判別部は、前方に下り坂のある場合、ハイブリッド車両１の加速によってモータジェネレータＭＧから駆動輪へ無駄なエネルギーが発生する虞があると判断し、モニタ情報生成部は、運転者にアクセルを緩めるまたは離すように促す表示情報をモニタ表示部７に出力する構成であってもよい。

上述の構成によれば、状態判別部は、車両の走行情報、バッテリ情報、及び運転者による操作情報といった車両の内部状態だけでなく、道路情報という車両の外部状態に基づいて無駄なエネルギーの発生を判別するので、より現在の状況に合致した判別を行なうことができる。また、道路情報を、ナビゲーション装置、路車間通信装置、または車車間通信装置から得ることは、車両の外部状態を把握するのに好適な構成である。

上述の実施形態では、エネルギーモニタ制御装置を４輪駆動のハイブリッド車両に適用した実施形態について説明したが、２輪駆動のハイブリッド車両に適用した構成であってもよい。

また、エネルギーモニタ制御装置８５は、４輪駆動と２輪駆動を切替可能なハイブリッド車両に適用されてもよい。

この場合、ハイブリッド車両の走行状態によっては、２輪駆動（または４輪駆動）である方が、燃費がよくなる場合がある。例えば、ハイブリッド車両１が４輪駆動で走行しているときに、前輪３１と後輪３２の回転数が同じ（または所定数以下の差分）である場合、スリップは発生していないので２輪駆動で走行した方が燃費がよくなる。よって、この場合、状態判別部は、後輪３２にエネルギーの無駄な消費が発生していると判別し、モニタ情報生成部は、モータジェネレータＭＧから後輪３２へのエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる表示情報を、モニタ表示部７に出力する。

また、エネルギーモニタ制御装置８５は、ハイブリッド車両１の走行形態を、エンジン２１の駆動力のみでの走行、モータジェネレータＭＧの駆動力のみでの走行、またはエンジン２１とモータジェネレータＭＧの駆動力を併用しての走行の何れかに、手動で切替可能なハイブリッド車両１に適用されてもよい。

この場合、ハイブリッド車両の走行状態によっては、現在の走行形態以外の走行形態である方が、燃費がよくなる場合がある。例えば、道路が渋滞しているときに、ハイブリッド車両１がエンジン２１の駆動力のみで走行している場合、モータジェネレータＭＧの駆動力で走行した方が、燃費がよくなる。よって、この場合、状態判別部は、ナビゲーション装置、路車間通信装置、または車車間通信装置等から渋滞中である旨の道路情報を得ると、エネルギーの無駄な消費が発生する虞があると判別し、モニタ情報生成部は、エンジン２１及びエンジン２１から前輪３１へのエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる表示情報を、モニタ表示部７に出力する。

上述の実施形態では、モニタ表示部７は、駆動源２、被駆動部３、バッテリ４、及びこれらの間で授受されるエネルギーの伝達方向を示すエネルギー指標を表示する構成について説明したが、モニタ表示部は、エネルギーを消費するものであれば、これら以外のものを表示する構成であってもよく、エネルギーを消費するものとして、例えば、図２に破線で示すようにエアコンディショナー（以下、エアコンと記す。）９を表示する構成であってもよい。

この場合、状態判別部は、エアコン９の駆動によって車内温度が所定温度より低くまたは高くなった場合に、エネルギーの無駄な消費が発生していると判別し、モニタ情報生成部は、バッテリ４からエアコン９へのエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる表示情報を、モニタ表示部７に出力する。

上述の実施形態では、モニタ情報生成部の機能は、ハイブリッド制御装置８４のＣＰＵがハイブリッド制御装置８４のＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで実現される構成について説明したが、モニタ情報生成部は、ハイブリッド制御装置８４とは異なる制御装置、例えば入力された車速や燃料の量をインストゥルメンタルパネルに設けられた速度メータや燃料計に出力するメータ制御装置である構成であってもよい。

この場合、状態判別部によりエネルギーの無駄な消費が発生していると判別されると、その旨の情報がハイブリッド制御装置８４からメータ制御装置へ送られ、メータ制御装置はモニタ表示部７の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる表示情報をモニタ表示部７に出力する。

上述の実施形態では、インバータ５は、図１に示すように、バッテリ４から入力された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧに出力するとともに、モータジェネレータＭＧから入力された交流電力を直流電力に変換してバッテリ３に出力する構成について説明したが、インバータ５は、図９に示すように、フロント駆動インバータ５１とリア駆動インバータ５２に分けられていてもよい。

上述の実施形態では、モニタ情報生成部は表示情報をモニタ表示部７に出力して画像または文字として表示させる構成について説明したが、表示情報は画像や文字として表示される構成に限らない。例えば、表示情報の内容がハイブリッド車両１に搭載されたスピーカーを介して音声情報として出力される構成であってもよい。

上述の実施形態では、表示情報は、対応する駆動源２またはエネルギー指標の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる情報である構成について説明したが、表示情報は、バッテリ４や被駆動源３の表示態様を適正なエネルギー消費時と異ならせる情報をこれらに加えた情報である構成であってもよい。

尚、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。

ハイブリッド車両の機能ブロック構成図 モニタ表示部の説明図 （ａ）は、エンジンの駆動力のみで急加速している場合を示し、（ｂ）は、モータジェネレータの駆動力のみで急加速している場合を示し、（ｃ）は、エンジン及びモータジェネレータの駆動力の併用で速度超過している場合を示し、（ｄ）は、急減速している場合を示すモニタ表示部の説明図 （ａ）は、無駄な消費が発生した原因がアクセルである場合を示し、（ｂ）は、無駄な消費が発生した原因がブレーキである場合を示し、（ｃ）は、図４（ａ）の状態を文字で表わした場合を示し、（ｄ）は、図４（ｂ）の状態を文字で表わした場合を示すモニタ表示部の説明図 （ａ）は、運転者にアクセルを緩めることを促す場合を示し、（ｂ）は、運転者にブレーキを更に強く踏むことを促す場合を示し、（ｃ）は、図５（ａ）の状態を文字で表わした場合を示し、（ｄ）は、図５（ｂ）の状態を文字で表わした場合を示すモニタ表示部の説明図 （ａ）は、車速に対する許容パワーを示し、（ｂ）は、残存容量に対する充電許可電力を示すマップデータ ハイブリッド車両が急加速または急減速した場合のエネルギーモニタ制御装置の処理について説明するためのフローチャート （ａ）は、ハイブリッド車両が速度超過した場合のエネルギーモニタ制御装置の処理について説明するための、（ｂ）は、ハイブリッド車両がクリープ力によって走行した場合のエネルギーモニタ制御装置の処理について説明するためのフローチャート インバータがフロント駆動インバータとリア駆動インバータに分けられたハイブリッド車両の機能ブロック構成図

符号の説明

１：車両（ハイブリッド車両）
２：駆動源
３：被駆動部
４：バッテリ
７：モニタ表示部（表示部）
２１：エンジン
７１：エネルギー指標（エネルギーの流れ）
８５：エネルギーモニタ制御装置（制御装置）
ＭＧ：モータジェネレータ

Claims (8)

1. 車両を構成する複数の構成要素と各構成要素間のエネルギーの流れを表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形を表示部に表示させる表示制御部を備えた制御装置において、
   前記表示制御部は、表示させた前記図形のうち少なくとも二つの図形の表示形態を、図形毎に前記図形に対応する構成要素の出力状態に基づいて変化させることを特徴とする制御装置。
2. 前記表示制御部は、対応する構成要素またはエネルギーの流れの表示形態を適正なエネルギー消費時の表示形態と異なる表示形態で表示する請求項１記載の制御装置。
3. 前記表示制御部は、車両の走行情報、バッテリ情報、及び運転者による操作情報に基づいてエネルギー消費状態が適正か否かを判別する請求項１または２記載の制御装置。
4. 前記表示制御部は、車両の走行情報、バッテリ情報、運転者による操作情報、及び道路情報に基づいてエネルギー消費状態が適正か否かを判別する請求項１または２記載の制御装置。
5. 前記道路情報はナビゲーション装置、路車間通信装置、または車車間通信装置を介して得られる情報である請求項４記載の制御装置。
6. 前記表示制御部はエネルギーの無駄な消費が発生した原因となる操作部を特定する図形を前記表示部に表示する請求項１から５の何れかに記載の制御装置。
7. 前記表示制御部はエネルギーの無駄な消費を解消するための操作部を特定する図形を前記表示部に表示する請求項１から６の何れかに記載の制御装置。
8. 車両を構成する複数の構成要素と各構成要素間のエネルギーの流れを表示要素とし、該表示要素を抽象化した図形を表示部に表示させる表示制御ステップを備えた制御方法において、
   前記表示制御ステップは、表示させた前記図形のうち少なくとも二つの図形の表示形態を、図形毎に前記図形に対応する構成要素の出力状態に基づいて変化させることを特徴とする制御方法。

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