JP2010030537A - エコ運転支援装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両の運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態量を車両の運転状態がエコ運転状態にあるか否かを表すエコ判定しきい値に対する相対量で図形表示させるとともに、エコ運転状態量をエンジンが始動状態にあるか否かを示す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ものであり、エンジンが始動状態にあるときには、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gの境界上、もしくはエコ運転状態量がエンジン始動しきい値Gよりもエコ度合いが悪い側に位置するように表示を制御するエコ判断部22を有している。
【選択図】 図1
Description
また、特許文献2では、アクセル操作量に基づいて、アクセル操作量の時間変化率を所定時間おきに算出して、変化率が規定値以下である場合にエコ表示を表示させている。
例えば、ハイブリッド車両においては、車両が高速走行になるとエンジンは常に始動している。つまり、走行中にユーザがアクセルペダルから足を離してもエンジンは始動状態にある。ユーザはアクセルペダルを踏んでいないのにエンジンは始動状態にあるので、エンジンが運転状態であることを表す情報が表示部に表示されてしまう。
従って、ユーザの運転操作と、表示手段に表示されるエコ運転の状態量との表示のずれを軽減することができる。
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、充電可能な限界値が設定される。
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。
このとき、ドライバのアクセル踏込み量は0[%]であるのに、エコ運転状態量がエコ運転領域63に表示され、ドライバのアクセル操作と、エコバー表示60とに不整合が生じる。
なお、エコ運転状態量をエンジン始動しきい値Gよりもエコ度合いが良い側に表示するとは、例えば、回生運転領域65にエコ運転状態量がある場合(エネルギーの発電状態にある場合)を除いて最もエコ度合いが良い状態となるように表示する場合を含む。
このような表示とすることで、ドライバのアクセル操作と、エコバー表示60との不整合を防ぐことができる。
また、エコ運転領域63に表示するバー表示61と、HVエコ運転領域62に表示するバー表示61とを異なる表示にしてもよい。具体的には、図6(B)に示すようにエンジンの始動しきい値が0[kW](すなわち、エンジン始動状態)で、且つドライバの要求する車両パワーが0[kW]の時には、図6(B)に示すようにHVエコ運転領域62には、バー表示61をエンジン始動しきい値Gまで表示させ、エコ運転領域63には、エコ運転状態量を表すバー表示61を0[%]で表示させる。HVエコ運転領域62にだけバー表示61をエンジン始動しきい値Gまで表示させることで、エンジンが始動状態であることを表示することができる。
さらに、図6(C)に示すように、エコ運転状態量を表すバー表示61は0[%]で表示させ、HVエコ運転領域62を表示しないようにしてもよい。
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ECU30に通知する。メータECU30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エコ運転領域63のOA区間内にあるか否かを判定する(ステップS11)。すなわち、ドライバの要求する車両パワーがエンジンの始動しきい値Gよりも小さいか否かを判定する(ステップS11)。エコ運転状態量の表示位置がエコ運転領域63のOA区間内にあると判定すると(ステップS11/YES)、エコ判断部22はHV制御部21から車両パワーを取得し、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以上に変更されたか否かを判定する(ステップS12)。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以上ではなかった場合には(ステップS12/NO)、エコ判断部22はこの処理を終了する。
また、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よりも大きい側に変更された場合には(ステップS12/YES)、エコ判断部22は、エンジン始動しきい値Gが0[kW]であるか否かと、ドライバの要求する車両パワーが0[kW]であるか否かとを判定する。
エコ判断部22は、エンジン始動しきい値が0[kW]ではない場合、又はドライバの要求する車両パワーが0[kW]ではない場合には(ステップS13/YES)、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を超えたと判定し、エコ運転状態量をエンジン始動しきい値Gを超えたエコ運転領域63のAB区間に表示させる(ステップS14)。
また、ステップS13において、エンジン始動しきい値Gが0[kW]である場合や、ドライバの要求する車両パワーが0[kW]である場合には(ステップS13/NO)、エコ判断部22はこの処理を終了する。
エコ運転状態量がエコ運転領域63のAB区間にはなかった場合には(ステップS15/NO)、エコ判断部22はこの処理を終了する。また、エコ運転状態量がエコ運転領域63のAB区間にあると判定した場合には(ステップS15/YES)、エコ判断部22はHV制御部21から車両パワーを取得し、ドライバの要求する車両パワーとエンジン始動しきい値Gとを比較する(ステップS16)。
ドライバの要求する車両パワーがエンジンの始動しきい値Gよりも小さい側に変更された場合には(ステップS16/YES)、エコ判断部22はエコ運転状態量の表示位置をエコ運転領域63のOA区間内に移行させる(ステップS17)。また、ドライバの要求する車両パワーがエンジンの始動しきい値G以上である場合には(ステップS16/NO)、エコ判断部22は、エンジンの始動しきい値Gが0[kW]であり、かつドライバの要求する車両パワーが0[kW]であるか否かを判定する(ステップS18)。
エンジンの始動しきい値Gが0[kW]であり、かつドライバの要求する車両パワーが0[kW]である場合には(ステップS18/YES)、エコ判断部22は、エコ運転状態量を0%で表示させる。すなわち、図4に示すエコバー表示60の原点Oにエコ運転状態量を表示させる。
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9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10(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10(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。
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 (6)
- 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前記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表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ともに、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ものであり、前記エンジンが始動状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界上、もしくは前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが悪い側に位置するように表示を制御する表示制御手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記エンジンは始動状態にあるが、ユーザによる運転操作が車両パワーを要求しない操作状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが良い側に位置するように表示を制御することを特徴とするエコ運転支援装置。 - 前記表示制御手段は、前記エンジンは始動状態にあるが、ユーザによる運転操作が車両パワーを全く要求しない操作状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが良い側に位置するように表示を制御す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、前記エンジンは始動状態にあるが、ユーザによるアクセル操作がアイドル操作状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが良い側に位置するように表示を制御す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、前記エンジンは始動状態にあるが、ユーザによる運転操作が車両パワーを要求しない操作状態にあるときには、前記エコ運転状態量がエネルギーの発電状態にないときで最もエコ度合いが良い状態であることを示すように表示を制御することを特徴とする請求項1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ものであり、前記エンジンが始動状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動しきい値の境界上、もしくは、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが悪い側に位置するように表示を制御する表示制御手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記エンジンは始動状態にあるが、ユーザによる運転操作が車両パワーを要求しない操作状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが良い側に位置するように表示制御す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いて、運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態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前記エコ運転状態量を算出するステップと、
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表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た表示を前記表示手段に表示させるステップと、
前記エンジンが始動状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値の境界上、もしくは前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが悪い側に位置するように前記表示手段の表示を変更するステップと、
前記エンジンは始動状態にあるが、前記運転者による運転操作が車両パワーを要求しない操作状態にあるときには、前記エコ運転状態量が前記始動表示しきい値よりもエコ度合いが良い側に位置するように前記表示手段の表示を変更するステップと、
を有することを特徴とするエコ運転支援方法。
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