JP2010030536A - エコ運転支援装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エンジンとモータとを駆動源として備えるハイブリッド車両における運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態を表示するエコ運転支援装置であって、エコ判断部22は、エコ運転状態量をエンジン始動しきい値Gに対する相対量で図形表示させる際の表示制御を、エンジンが始動状態にないことを示す表示から始動状態にあることを示す表示に変更させるエンジン始動しきい値Gと、エンジンが始動状態にあることを示す表示から始動状態にないことを示す表示に変更させる、エンジン始動しきい値Gとは異なる値である表示変更しきい値Hとに基づいて行うものであり、エンジン始動しきい値Gは、実際の車両制御でエンジンの始動が行われるしきい値である構成を備える。
【選択図】 図1
Description
エコ運転状態量と、第1の表示変更しきい値と第2の表示変更しきい値との比較によってエコ運転状態量の始動表示しきい値に対する図形表示が制御されるので、エコ運転情報の表示と、エンジンの運転状態とのずれを軽減させることができる。
従って、エコ運転情報と、エンジンの運転状態とのずれを軽減させることができる。
従って、エンジンの始動に合わせてエコ運転状態量を始動表示しきい値よりもエコ度合いが悪い側に表示させることができる。
従って、エンジンの始動に合わせてエコ運転状態量を始動表示しきい値よりもエコ度合いが悪い側に表示させることができる。
従って、エコ運転状態量をエンジンの状態に合わせた表示とすることができる。
従って、エコ運転状態量をエンジンの状態に合わせた表示とすることができる。
従って、エコ運転状態量をエコ度合いに合わせた表示とすることができる。
エコノミーとは、燃料の消費を抑えて燃料を節約(省燃費)することを意味する。また、エコロジーとは、化石燃料の消費を抑えたり、又は化石燃料の燃焼などによって生じる有害物質や二酸化炭素の発生、排出を抑えることを意味する。
また、図1には、車内通信バスに接続するECUとしてパワートレインECU10と、HV−ECU20と、メータECU30と、モータ・ジェネレータECU50とを図示しているが、車内通信バスには、その他複数のECUが接続された構成であってもよい。
また、図1に実線で示す矢印は、信号の物理的な接続状態を表しており、図1に点線で示す矢印は、データの流れを表している。
また、HV制御部21は、エコ判断部22にハイブリッドシステムの状態を示すHV状態信号を出力する。このHV状態信号には、車両パワー、車両の限界出力パワー、バッテリの充電許可電力などが含まれる。
エコ判断部22は、入力したHV状態信号とセンサ信号とをもとに車両の運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態量を算出する。エコ運転状態量の詳細については後述する。
また、エコ判断部22は、算出したエコ運転状態量に基づいて、車両の運転状態がエコ運転状態にあるのか、非エコ運転状態にあるのかを判定する。この処理の詳細についても後述する。
エコ判断部22は、エコ運転状態量や、車両が現在エコ運転状態にあるか否かを判定した判定結果等を示すエコ状態信号をメータECU30の通知制御部31に出力する。
インジケータパネル40には、車両がエコ運転状態にあるか否かを表示するエコ表示部41が設けられている。エコ表示部41は、通知制御部31の制御に基づいて、エコ運転の状態をリアルタイムに表示する。エコ表示部41の具体的な表示内容については後述する。
本実施例ではエコ運転状態量を車両パワーに基づいて算出する。ハイブリッド車両においては、電力で駆動されるモータと、エンジンとが設けられているので、モータとエンジンの双方で発生するエネルギーを1つの基準で表すために車両パワーを用いる。車両パワーは、電力量や仕事率と表現され、エンジンのトルクとエンジン回転数との積と、モータのトルクとモータの回転数との積との和で求めることができる。
エコ判断部22は、まず、各種センサ2から車速を取得すると共に、HV制御部21から車両パワーを取得する。次に、図3に示すエコ判定しきい値マップを参照して、現在の車速において、車両がエコ運転状態にあると判定できる車両パワーの上限値(以下、この値をエコ判定しきい値と呼ぶ)を求める。このエコ判定しきい値マップには、車速に応じて設定されたエコ判定しきい値が記録されている。また、このエコ判定しきい値マップには、車速に応じて設定された、エンジンの始動が必要な車両パワー(以下、エンジン始動しきい値(第1の表示変更しきい値に該当する)Gと呼ぶ)も記録されている。
エコ判断部22は、図3に示すエコ判定しきい値マップを参照して、車両パワーのエコ判定しきい値とエンジン始動しきい値とを求めると、これらの値とHV制御部21から取得した現在の車両パワーとに基づいてエコ運転状態量を算出する。エコ運転状態量の具体的な算出方法については、図4を参照しながら説明する。
なお、このエコバー表示60は、エコ判断部22から通知されるエコ状態信号等に基づいて、メータECU30の通知制御部31で表示画像を作成することで、エコ表示部41に表示される。
エコバー表示60は、エコ運転状態量をエコ判定しきい値に対する相対量で図形表示するものである。また、エコ運転状態量をエンジン始動しきい値Gに対する相対量で図形表示するものである。
HVエコ運転領域62でのエコ運転状態量の算出式を以下に示す。
エコ運転状態量=(現在の車両パワー/エンジン始動しきい値)×50[%]・・・(1)
また、HVエコ運転領域62の上限値が、エンジンの始動しきい値Gとなっている。エンジン始動しきい値Gは、ドライバの要求する車両パワーがエンジン始動しきい値Gよりも高くなった場合に、エンジンを始動させるしきい値である。
エコ運転状態量のバー表示61がHVエコ運転領域62内に表示されている時には、車両がモータとエンジンとで走行し、車両の運転状態がエコ運転状態にあることを示している。
エコ運転領域63では、車両の現在の車両パワーと、エンジン始動しきい値と、エコ判定しきい値とを用いて以下に示す式(2)でエコ運転状態量を求める。
エコ運転状態量={(現在の車両パワー−エンジン始動しきい値)/エコ判定しきい値−エンジン始動しきい値}×50[%]+50[%]・・・(2)
非エコ運転領域64でのエコ運転状態量も上述した式(2)によって求められる。
回生運転領域65でのエコ運転状態量は以下に示す式(3)によって求められる。
エコ運転状態量=(現在の車両パワー/回生限界値)×−100[%]・・・(3)
なお、回生限界値は、回生によって発電可能な限界値や、充電可能な限界値などが設定されている。
図5に示すマップは、横軸が車両パワー[kW]を示し、縦軸がエコ運転状態量[%]を表す。マップに示すA’点がエンジンの始動しきい値を示す。また、A点は、バー表示61をHVエコ運転領域62からエコ運転領域63に切り替える表示変更しきい値を表す。A’点とA点でのエコ運転状態量は、50[%]を示す。
また、マップに示すB点がエコ判定しきい値を示す。B点でのエコ運転状態量は、100[%]である。また、C点がエコ運転状態量が150[%]の状態を示し、P点は回生限界値を示す。P点でのエコ運転状態量は、−100[%]を表す。
なお、Px<Ox≦Ax≦A’x≦Bx<Cxとする。Pxはマップに示すP点のX座標値、Oxはマップに示すO(原点)のX座標値、Axはマップに示すA点のX座標値、A’xはマップに示すA’点のX座標値、Bxはマップに示すB点のX座標値、Cxはマップに示すC点のX座標値を示す。
この表示変更しきい値Hをエンジン始動しきい値Gよりも上側(すなわち、エンジン始動しきい値Gよりもエコ度合いの悪い側)に設定した場合を、図6を参照しながら説明する。なお、図6(A)及び(C)には、エンジン始動しきい値Gを表すマップと、このエンジン始動しきい値Gの上側に設定した表示変更しきい値Hを表すマップと、ドライバの要求する車両パワーとを示す。また、図6(B)には、ドライバの要求する車両パワーが図6(A)の状態にあるときのエコバー表示60の例を示し、図6(D)には、ドライバの要求する車両パワーが図6(C)の状態にあるときのエコバー表示60の例を示す。
ドライバのアクセル操作によって、ドライバの要求する車両パワーがエンジン始動しきい値Gと表示変更しきい値Hとの間に位置した場合(図6(A)参照)、エコ判断部22はエコ運転状態量を表すバー表示61をHVエコ運転領域62の上限(すなわち、エンジン始動しきい値Gの位置)に一致するように表示する(図6(B)参照)。そして、図6(C)に示すようにドライバの要求する車両パワーが、エンジン始動しきい値Gの上側に設けた表示変更しきい値Hを超えると、エコ判断部22は車両パワーを表すバー表示61をエコ運転領域63に移行させる(図6(D)参照)。
また、図7(B)には、車両パワーが図7(A)の状態にあるときのエコバー表示60の例を示し、図7(D)には、車両パワーが図7(C)の状態にあるときのエコバー表示60の例を示す。
ドライバの要求する車両パワーが表示変更しきい値Hとエンジン始動しきい値Gとの間に位置すると(図7(A)参照)、エコ判断部22は、エコ運転状態量を表すバー表示61をHVエコ運転領域62の上限(すなわち、表示変更しきい値Hの位置)に一致するように表示する(図7(B)参照)。そして、図7(C)に示すようにドライバの要求する車両パワーがエンジン始動しきい値Gを超えると、車両パワーを表すバー表示61をエコ運転領域63に移行させる(図7(D)参照)。
また、エコ運転領域63に表示されていたエコ運転状態量がドライバのアクセル操作によって減少し、エンジン始動しきい値Gと表示変更しきい値Hとの間に位置した場合には、車両パワーを表すバー表示61をHVエコ運転領域62の上限に一致するように表示する(図7(B)に示す状態)。そして、車両パワーが表示変更しきい値Hよりも小さくなると、車両パワーを表すバー表示61をHVエコ運転領域62内に表示させる。
エコ判断部22は、まず、エンジンが始動状態にないときに、エコ運転状態量が表示変更しきい値Hに達した場合に、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gの境界上にあるように表示を制御する。従って、エコ運転情報の表示と、エンジンの運転状態とのずれを軽減させることができる。
また、エコ判断部22は、エンジンが始動状態にないときに、エコ運転状態量が表示変更しきい値Hを超えてエンジン始動しきい値Gに達した場合に、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gの境界をエコ度合いが悪い側に超えるように表示を制御する。従って、エンジンの始動に合わせてエコ運転状態量を始動表示しきい値よりもエコ度合いが悪い側に表示させることができる。
また、エコ判断部22は、エンジンが始動状態にないときに、エコ運転状態量が表示変更しきい値Hを超えてエンジン始動しきい値Gに達し、パワートレインECU10(車両制御手段)によってエンジンの始動が行われた場合に、エコ運転状態量がエンジン始動表示しきい値Gの境界をエコ度合いが悪い側に超えるように表示を制御する。従って、エコ運転状態量をエンジンの状態に合わせた表示とすることができる。
また、エコ判断部22は、エンジンが始動状態にあるときに、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gに達した場合に、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gの境界上にあるように表示を制御する。従って、エコ運転状態量をエンジンの状態に合わせた表示とすることができる。
また、エコ判断部22は、エンジンが始動状態にあるときに、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gに達し、パワートレインECU10によってエンジンが停止された場合に、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gの境界上にあるように表示を制御する。従って、エコ運転状態量をエコ度合いに合わせた表示とすることができる。
また、エコ判断部22は、エンジンが始動状態にあるときに、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gを超えて表示変更しきい値Hに達した場合に、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gの境界をエコ度合いが良い側に超えるように表示を制御する。
なお、以上の制御は、エンジンが始動された場合には、エンジンが始動されてから所定時間の間はエンジンを始動状態に維持する制御を行うハイブリッド車両に搭載されたエコ運転支援システム1Aに用いて好適である。
まずエコ判断部22は、各種センサ2から測定データを入力すると、入力したデータが正常であるか否かを判定する(ステップS1)。エコ判断部22は、入力したデータから各種センサ2が正常に動作しているか否かを判定する。例えば、所定時間以上継続して同一のデータを入力した場合には、各種センサ2に固着異常が発生していると判定する。
エコ判断部22は、測定データが正常ではないと判定すると(ステップS1/NO)、センサ2のフェール時のエコ運転状態量として0%を算出する(ステップS8)。
エコ判断部22は、エコ運転表示が可能な状態ではないと判定すると(ステップS2/NO)、除外時のエコ運転状態量として0%を算出する(ステップS9)。
車両が停止状態にあると判定した場合には(ステップS5/YES)、車両停止時のエコ運転状態量として0%を算出する(ステップS10)。
エコバー表示60の表示状態を決定すると、エコ判断部22は、エコ運転状態量や、エコバー表示60の表示状態等を表す情報を含んだエコ状態信号をメータECU20に通知する。メータECU20は、エコ判断部22により通知されたエコ状態信号に基づいてエコバー表示60をエコ表示部41に表示させる。
まず、エコ判断部22は、エコ運転状態量の現在の表示位置がHVエコ運転領域62にあるか否かを判定する。この処理は、エコ判断部22がHV制御部21から取得した車両パワーに基づいてエコ運転状態量を算出し、算出したエコ運転状態量とエンジン始動しきい値Gとを比較することで判定を行ってもよいし、前回算出したエコ運転状態量のエコバー表示60上での表示位置をメモリに記録しておいてもよい。
エコ判断部22は、エコ運転状態量の表示位置がHVエコ運転領域62内にあると判定すると(ステップS11/YES)、HV制御部21から車両パワーを取得して、取得した車両パワーを表示変更しきい値H及びエンジン始動しきい値Gと比較する(ステップS12)。
車両パワーが表示変更しきい値H以上で、エンジン始動しきい値Gよりも小さい場合には(ステップS12/YES)、エコ判断部22は、エコ運転状態量がHVエコ運転領域62の上限に一致する表示となるようにエコ状態信号を生成して、メータECU30に送信する(ステップS13)。また、車両パワーが表示変更しきい値Hよりも小さい場合や、エンジン始動しきい値G以上である場合には(ステップS12/NO)、エコ判断部22はこの処理を終了する。
エコ判断部22は、車両パワーがエンジン始動しきい値Gよりも小さいと判定すると(ステップS17/YES)、車両パワーをもとに算出したエコ運転状態量をHVエコ運転領域62の上限に一致する表示となるようにエコ状態信号を生成して、メータECU30に送信する(ステップS18)。
例えば、上述した実施例では、HV−ECU20にエコ判断部22を設けているが、図10に示すようにメータECU30にエコ判断部22を設けたエコ運転支援システム1Bとしてもよい。また、図示はしていないが、車内通信バスにナビECUを接続し、このナビECUにエコ判断部22を設けることもできる。
また、図11(A)に示すようにエコバー表示60と共に、車両の運転状態がエコ運転状態にあるか否かをLED等のランプの点灯、消灯で表示するエコランプ70の表示を表示させてもよい。
さらに、上述したエコバー表示60に代えて、図11(B)に示すスピードメータのような円表示を採用してもよい。
また、上述した実施例では、エンジン始動しきい値Gを第1の表示変更しきい値に設定しているが、エンジン始動しきい値Gと第1の表示変更しきい値とを異なるしきい値に設定してもよい。
2 各種センサ
10 パワートレインECU
20 HV−ECU
21 HV制御部
22 エコ判断部
30 メータECU
31 通知制御部
40 インジケータパネル
41 エコ表示部
50 モータ・ジェネレータECU
Claims (11)
- エンジンとモータとを駆動源として備えるハイブリッド車両における運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態を表示するエコ運転支援装置であって、
車両で発生する車両パワーに基づいてエコ運転状態量を算出するエコ運転状態量算出手段と、
前記エコ運転状態量を前記車両の運転状態がエコ運転状態にあるか否かを示すエコ表示しきい値に対する相対量で図形表示させると共に、前記エコ運転状態量を前記エンジンが始動状態にあるか否かを示す始動表示しきい値に対する相対量で図形表示させる表示制御手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記エコ運転状態量を前記始動表示しきい値に対する相対量で図形表示させる際の表示制御を、前記エンジンが始動状態にないことを示す表示から始動状態にあることを示す表示に変更させる第1の表示変更しきい値と、前記エンジンが始動状態にあることを示す表示から始動状態にないことを示す表示に変更させる、前記第1の表示変更しきい値とは異なる値である第2の表示変更しきい値とに基づいて行うものであり、
前記第1の表示変更しきい値は、実際の車両制御で前記エンジンの始動が行われるしきい値であることを特徴とするエコ運転支援装置。 - 前記第1の表示変更しきい値は、前記第2の表示変更しきい値よりも、エコ運転状態のエコ度合いが悪い側に設定されていることを特徴とする請求項1記載のエコ運転支援装置。
- 前記表示制御手段は、前記エンジンが始動状態にないときに、車両パワーに基づくエコ運転状態量が前記第2の表示変更しきい値に達した場合に、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界上にあるように表示を制御することを特徴とする請求項1又は2記載のエコ運転支援装置。
- 前記表示制御手段は、前記エンジンが始動状態にないときに、車両パワーに基づくエコ運転状態量が前記第2の表示変更しきい値を超えて前記第1の表示変更しきい値に達した場合に、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界をエコ度合いが悪い側に超えるように表示を制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のエコ運転支援装置。
- 前記表示制御手段は、前記エンジンが始動状態にないときに、車両パワーに基づくエコ運転状態量が前記第2の表示変更しきい値を超えて前記第1の表示変更しきい値に達し、車両制御手段によって前記エンジンの始動が行われた場合に、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界をエコ度合いが悪い側に超えるように表示を制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載のエコ運転支援装置。
- 前記表示制御手段は、前記エンジンが始動状態にあるときに、車両パワーに基づくエコ運転状態量が前記第1の表示変更しきい値に達した場合に、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界上にあるように表示を制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載のエコ運転支援装置。
- 前記表示制御手段は、前記エンジンが始動状態にあるときに、車両パワーに基づくエコ運転状態量が前記第1の表示変更しきい値に達し、車両制御手段によって前記エンジンが停止された場合に、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界上にあるように表示を制御することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載のエコ運転支援装置。
- 前記表示制御手段は、前記エンジンが始動状態にあるときに、車両パワーに基づくエコ運転状態量が前記第1の表示変更しきい値を超えて前記第2の表示変更しきい値に達した場合に、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界をエコ度合いが良い側に超えるように表示を制御することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載のエコ運転支援装置。
- 前記エンジンが始動された場合には、前記エンジンが始動されてから所定時間の間は前記エンジンを始動状態に維持する制御を行うハイブリッド車両に搭載されることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項記載のエコ運転支援装置。
- エンジンとモータとを駆動源として備えるハイブリッド車両における運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態を表示するエコ運転支援装置であって、
車両で発生する車両パワーに基づいてエコ運転状態量を算出するエコ運転状態量算出手段と、
前記エコ運転状態量を前記エンジンが始動状態にあるか否かを示す始動表示しきい値に対する相対量で図形表示させる表示制御手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記エコ運転状態量を前記始動表示しきい値に対する相対量で図形表示させる際の表示制御を、前記エンジンが始動状態にないことを示す表示から始動状態にあることを示す表示に変更させる第1の表示変更しきい値と、前記エンジンが始動状態にあることを示す表示から始動状態にないことを示す表示に変更させる、前記第1の表示変更しきい値とは異なる値である第2の表示変更しきい値とに基づいて行うものであり、
前記第1の表示変更しきい値は、実際の車両制御で前記エンジンの始動が行われるしきい値であることを特徴とするエコ運転支援装置。 - エンジンとモータとを駆動源として備えるハイブリッド車両における運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態量を表示手段に表示して、運転者の運転操作を支援するエコ運転支援方法であって、
車両で発生する車両パワーに基づいてエコ運転状態量を算出するステップと、
算出したエコ運転状態量と、前記エンジンが始動状態にないことを示す表示から始動状態にあることを示す表示に変更させる第1の表示変更しきい値と、前記エンジンが始動状態にあることを示す表示から前記始動状態にはないことを示す表示に変更させる、前記第1の表示変更しきい値とは値の異なる第2の表示変更しきい値とを比較して、前記エコ運転状態量を前記車両がエコ運転状態にあるか否かを示すエコ表示しきい値に対する相対量で図形表示するステップと、
前記エコ運転状態量を前記エンジンが始動状態にあるか否かを示す始動表示しきい値に対する相対量で図形表示させるステップと、
を有することを特徴とするエコ運転支援方法。
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