JP2011140275A

JP2011140275A - ハイブリッド車両の表示装置

Info

Publication number: JP2011140275A
Application number: JP2010002304A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Handa; 和功半田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2030-01-07
Also published as: JP5407876B2

Abstract

【課題】ハイブリッド車両のエンジンが長期間停止した状態のままになることを抑制できる表示装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両１０は、モータ１１，１２と、駆動用バッテリ１３と、エンジン１４と、表示装置１５を備えている。表示装置１５の表示部９０は、背景表示面９５とインジケータ９６を有している。このハイブリッド車両１０は、アクセル操作量が小さいときモータ１１，１２のみによって走行するとともに、インジケータ９６がモータ走行ゾーン９５ａを示す。アクセル操作量が大きくなると、インジケータ９６がハイブリッド走行ゾーン９５ｂを示すとともに、ハイブリッド走行に切換わってエンジン１４が使用される。エンジン１４が停止していた時間がメータＥＣＵ９１によってカウントされ、エンジン停止時間が所定の基準値を越えたとき、表示部９０は運転者にハイブリッド走行を促す表示に切換わる。
【選択図】図１

Description

この発明は走行用の電動モータとエンジン（内燃機関）とを備えたハイブリッド車両に使用される表示装置に関する。

ハイブリッド車両は、走行用の電動モータ（これ以降、単にモータと称する）と、エンジン（内燃機関）とを有し、走行条件等に応じてモータのみによる走行と、エンジンを併用するハイブリッド走行あるいはエンジンのみの走行に切換えることができるように構成されている。また、発電専用のエンジンを搭載したハイブリッド車両も知られている。

ハイブリッド車両の一例では、アクセル操作量が小さいときにモータのみによって走行し、アクセル操作量が一定のレベルを越えて大きくなったときにハイブリッド走行に切換えるといった制御が行われることがある。また、車両の走行状況を表示するためのメータの背景にモータ走行ゾーンとハイブリッド走行ゾーンとを表示し、アクセル操作量に応じてインジケータをモータ走行ゾーンとハイブリッド走行ゾーンとの間で移動させる表示装置も知られている。この種の表示装置は、アクセル操作量が小さいときに前記インジケータが前記モータ走行ゾーンを示し、アクセル操作量が大きくなると前記インジケータが前記ハイブリッド走行ゾーンに移動するようになっている。（下記特許文献１，２参照）

特許第４１５５３２１号公報特許第４２５１２１０号公報

前記従来のハイブリッド車両のように、アクセル操作量が小さいときにモータのみによって走行し、アクセル操作量が一定のレベルを越えて大きくなったときにハイブリッド走行に切換えるといった制御を行う車両では、走行音を小さくするために、あるいは燃料消費を少なくするために、モータのみによる走行が多用される可能性がある。

特に大容量のバッテリを搭載したハイブリッド車両では、モータのみによって長時間走行することが可能なため、極端な場合には長期間にわたってエンジンが使用されない状況も起こりえる。エンジンが停止した状態が長期間続くと、エンジン各部に潤滑油が供給されない状態が続いたり、エンジンの補機類が長期間停止したままになって可動部等に悪影響が出るなど、好ましくない状態が生じる可能性がある。

従ってこの発明は、走行用のモータとエンジンを備えたハイブリッド車両において、エンジンが長期間停止したままになることを抑制できる表示装置を提供することにある。

本発明は、走行用のモータと駆動用バッテリとエンジンとを備えたハイブリッド車両のための表示装置であって、運転者が目視可能な位置に設けられた表示部と、該表示部を制御するためのデータ処理部とを有している。前記表示部は、モータ走行ゾーンとハイブリッド走行ゾーンとを含む背景表示面と、該背景表示面に対して移動可能なインジケータとを含んでいる。前記データ処理部は、アクセル操作量に応じて前記インジケータを前記モータ走行ゾーンと前記ハイブリッド走行ゾーンとの間で移動させる手段と、該ハイブリッド車両が前記モータのみで走行し前記エンジンが停止した状態が継続した時間をカウントする手段と、前記カウントされたエンジン停止時間が所定値以内のときに前記表示部の背景表示面を第１段階の表示とし、前記エンジン停止時間が前記所定値を越えたときに前記背景表示面を第２段階の表示に切換える手段とを具備している。

本発明の１つの形態では、前記データ処理部は、前記駆動用バッテリの充電率に応じて前記モータ走行ゾーンの幅を変化させる手段を有し、前記駆動用バッテリの充電率が下がると前記モータ走行ゾーンを狭くするようになっている。

前記背景表示面の一例は、前記第１段階の表示と前記第２段階の表示とで互いに色を変化させる。また前記データ処理部は、前記カウントされたエンジン停止時間が第１の基準値よりも大きく第２の基準値以下のときに前記第２段階の表示をなし、前記エンジン停止時間が前記第２の基準値を越えたときに前記背景表示面を第３段階の表示に切換えるようにしてもよい。

本発明によれば、走行用のモータとエンジンとを備えたハイブリッド車両において、モータのみによって走行する状況が長く続いてエンジンが長期間停止した状態が続いたときに、ハイブリッド走行に切換えてエンジンを作動させることを運転者に促すことができ、運転者はこの表示部に表示された背景表示面に対するインジケータの位置に基いてハイブリッド走行に切換えることができる。このためエンジンが長期間停止することによる問題を回避することができる。

本発明の１つの実施形態に係る表示装置を備えたハイブリッド車両の構成を模式的に示す図。図１に示されたハイブリッド車両の表示装置の構成を示すブロック図。図１に示されたハイブリッド車両の表示装置の第１段階の表示を示す正面図。図１に示されたハイブリッド車両の表示装置の第２段階の表示を示す正面図。図１に示されたハイブリッド車両の表示装置の第３段階の表示を示す正面図。図１に示されたハイブリッド車両の表示装置の処理の流れを示すフローチャート。

以下に本発明の１つの実施形態に係る表示装置を備えたハイブリッド車両について、図１から図６を参照して説明する。
図１に示されたハイブリッド車両１０は、走行用のモータ１１，１２と、モータ１１，１２の電源である大容量の駆動用バッテリ１３（これ以降は単にバッテリ１３と称する）と、走行用のエンジン１４と、表示装置１５などを備えている。バッテリ１３は、複数のセルを直列に接続するなどして百ボルト以上の高電圧を得るようにしたものである。このバッテリ１３は、充電用ケーブル（図示せず）と充電器１６を介して、商用電源から供給される電力によって充電することができるようになっている。

フロント側のモータ１１は、動力伝達機構２０を介して前輪２１を回転させる。リヤ側のモータ１２は、動力伝達機構２２を介して後輪２３を回転させる。エンジン１４は、エンジンＥＣＵ（電子コントロールユニット）３０によって制御される。エンジン１４は燃料タンク３１から供給される燃料によって作動し、動力伝達機構２０を介して前輪２１を回転させるとともに、発電機３２を駆動するようになっている。発電機３２の出力はインバータ３３を介して１２Ｖの車載バッテリ３４に供給される。インバータ３３は空調用機器３５に接続され、空調用機器３５の電源としても利用される。エンジン１４の排気は排気処理装置４０とマフラ４１を経て大気中に排出される。

このハイブリッド車両１０は、アクセルペダル５０（図１に示す）の操作量を検出するためのアクセルポジションセンサ５１と、ハイブリッドＥＣＵ５５と、モータ用ＥＣＵ５６，５７と、バッテリＥＣＵ５８などを備えている。アクセルポジションセンサ５１は、運転者によって操作されるアクセルペダル５０の操作量を検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ５５に出力する。モータ用ＥＣＵ５６，５７の演算結果と、バッテリＥＣＵ５８の演算結果もハイブリッドＥＣＵ５５に入力されるようになっている。

図２に示されるように、バッテリ１３の状態を検出するためにバッテリ検出ユニット６０が設けられている。バッテリ検出ユニット６０は、電圧センサ６１と、温度センサ６２と、電流センサ６３などを含んでいる。

バッテリＥＣＵ５８は、バッテリ検出ユニット６０の出力に基いてバッテリ１３の充電率（State of charge）を検出するＳＯＣ演算器７０と、バッテリ１３の内部抵抗を検出するバッテリ内部抵抗演算器７１と、バッテリ１３の劣化状態を検出するバッテリ劣化状態演算器７２などを含んでいる。

モータ１１，１２の回転数が回転数センサ８０によって検出され、モータ用ＥＣＵ５６，５７に入力される。またモータ１１，１２の温度が温度センサ８１によって検出され、モータ用ＥＣＵ５６，５７に入力される。モータ用ＥＣＵ５６，５７はこれらのデータに基いてモータ１１，１２の状態を監視する。

表示装置１５は、表示部（パワーメータ）９０と、メータＥＣＵ９１（図１に示す）とを含んでいる。表示部９０は、運転席のインストルメントパネル等のように運転者が目視可能な位置に配置され、ハイブリッド車両１０の運転状況を運転者等に表示する機能を担っている。メータＥＣＵ９１は、表示部９０を制御するためのデータ処理部として機能する。

表示部９０は、メータの背景をなす背景表示面９５と、アクセル操作量に応じて移動するインジケータ９６とを有している。背景表示面９５は、後述するように、エンジン１４が停止していた時間に応じて、色を３段階に変化させることができるようになっている。この背景表示面９５は、例えばバックライトを備えた液晶パネル等のディスプレイパネルを用いてもよいし、あるいは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いてもよい。

図３〜図５は表示部９０の一例を示している。図３は背景表示面９５が第１段階の表示（通常表示）を行っている状態を示している。図４は第２段階の表示、図５は第３段階の表示（注意換気表示）である。これらの表示については後に詳しく説明する。

背景表示面９５は、モータのみの走行であることを表示するモータ走行ゾーン９５ａと、ハイブリッド走行であることを表示するハイブリッド走行ゾーン９５ｂと、回生電流が発生していることを示すチャージゾーン９５ｃなどを含んでいる。インジケータ９６は、アクセル操作量に応じて、背景表示面９５上をゾーン幅方向（矢印Ａで示す方向）に移動する。

例えばこのハイブリッド車両１０が停止し、アクセル操作量がゼロのとき、インジケータ９６は背景表示面９５のゼロ点位置Ｐ１で止まっている。アクセルペダル５０が操作され、アクセル操作量が所定値以下のときにはモータ１１，１２のみによって走行するモータ走行モードとなり、その際に表示部９０のインジケータ９６はモータ走行ゾーン９５ａに位置している。アクセル操作量が所定値を越えると、エンジン１４の併用によるハイブリッド走行に移行するとともに、表示部９０のインジケータ９６がハイブリッド走行ゾーン９５ｂに移動する。

このハイブリッド車両１０の走行中に、アクセル操作を止めて減速すると、モータ１１，１２に回生電流が発生するため、バッテリ１３に回生電流が供給されるとともに、表示部９０のインジケータ９６がチャージゾーン９５ｃに移動することにより、バッテリ１３に充電がなされていることが判る。

さらにこの表示部９０は、バッテリ１３の残り容量（充電率）に応じて、モータ走行ゾーン９５ａとハイブリッド走行ゾーン９５ｂとの境界Ｐ２の位置を、ゾーン幅方向に変化させることができるようになっている。すなわちバッテリ１３の残り容量（充電率）が十分あるときには、境界Ｐ２が図３〜図５に示す標準位置に設定され、バッテリ１３の残り容量（充電率）が所定値よりも下がったときに、境界Ｐ２を矢印Ｂ方向に移動させることにより、モータ走行ゾーン９５ａの範囲を狭くするようになっている。

運転者はこの表示部９０を見ることにより、モータ走行を行いたいときにはインジケータ９６がモータ走行ゾーン９５ａに入るようにアクセル操作を行うことができる。また、ハイブリッド走行を行いたいときには、インジケータ９６がハイブリッド走行ゾーン９５ｂに入るようにアクセル操作量を大きくする。このように運転者の意思により、モータ走行とハイブリッド走行とを選択することができる。

運転者は燃料の消費を節約するために、あるいは静粛性を求めるために、アクセル操作量を小さくしてモータ走行のみを行うことができる。このためモータ走行のみが長期間にわたって行われる可能性があり、その場合には、エンジン１４が長期間作動しない状況が生じる。そこで本実施形態の表示装置１５は、エンジン１４が長時間作動しなかったとき、運転者にモータ走行からハイブリッド走行に移ることを促すように背景表示面９５を変化させる。

以下に本実施形態の表示装置１５の処理の流れについて、図６のフローチャートを参照して説明する。
まずステップＳＴ１において、メインスイッチがオンされたか否かが判断される。メインスイッチがオフであれば、ステップＳＴ２においてタイマ時間Ｔが保持される。メインスイッチがオンであればステップＳＴ３に進み、アクセルポジションセンサ５１によってアクセル操作量が検出される。さらにステップＳＴ４に進むことにより、バッテリＥＣＵ５８によってバッテリ１３の充電率が検出される。

ステップＳＴ５において、エンジン１４が作動しているか否かが判断される。エンジン１４が作動している場合には、ステップＳＴ６においてタイマ時間Ｔをゼロにする。エンジン１４が作動していない場合にはステップＳＴ７に進み、タイマ時間Ｔを加算（カウントアップ）する。すなわちこのステップＳＴ７は、「ハイブリッド車両がモータのみで走行しエンジンが停止した状態が継続した時間をカウントする手段」として機能する。

ステップＳＴ８では、バッテリ充電状態に応じて、背景表示面９５のモータ走行ゾーン９５ａとハイブリッド走行ゾーン９５ｂの広さの割合を決定する。すなわち、バッテリ１３の残量（充電率）が所定値以上の場合には、図３〜図５に示すようにモータ走行ゾーン９５ａを広くとり、ハイブリッド走行ゾーン９５ｂを狭くする。バッテリ１３の残量が少なくなると、モータ走行ゾーン９５ａとハイブリッド走行ゾーン９５ｂとの境界Ｐ２を矢印Ｂ方向に移動させることにより、モータ走行ゾーン９５ａを狭くするとともに、ハイブリッド走行ゾーン９５ｂを広くする。すなわちこのステップＳＴ８は、「バッテリの充電率に応じてモータ走行ゾーンの幅を変化させる手段」として機能し、バッテリの充電率が下がると前記モータ走行ゾーンを狭くするようにしている。

さらにステップＳＴ９に進むことにより、アクセル操作量に応じてインジケータ９６を移動させる。例えばアクセル操作量が小さいときには、インジケータ９６をモータ走行ゾーン９５ａ内に位置させる。アクセル操作量が大きくなると、インジケータ９６をハイブリッド走行ゾーン９５ｂに移動させる。このため運転者はインジケータ９６の位置を見ることにより、モータ走行中かハイブリッド走行中かを知ることができる。すなわちこのステップＳＴ９は、「アクセル操作量に応じてインジケータをモータ走行ゾーンとハイブリッド走行ゾーンとの間で移動させる手段」として機能する。

そしてステップＳＴ１０において、前記タイマ時間Ｔが第１の基準値Ｔ１と比較され、ＴがＴ１以下の場合（Ｔ１≧Ｔ）には、ステップＳＴ１１において前記背景表示面９５を第１段階の表示とする。すなわちこのステップＳＴ１０は、「カウントされたエンジン停止時間が所定の基準値以内のときに表示部の背景表示面を第１段階の表示とする手段」として機能する。

図３は、背景表示面９５が第１段階の表示をなしている状態を示している。例えはモータ走行ゾーン９５ａが薄緑色で表示され、ハイブリッド走行ゾーン９５ｂがピンクで表示される。チャージゾーン９５ｃは水色で表示される。この第１段階の表示が行われるときには、エンジン１４をあえて作動させる必要がないため、背景表示面９５は運転者にハイブリッド走行を促す表示とはせず、一般的な表示（通常表示）とする。

前記ステップＳＴ１０において、ＴがＴ１を越えた場合（Ｔ＞Ｔ１）には、ステップＳＴ１２に進む。ステップＳＴ１２では、タイマ時間Ｔが第２の基準値Ｔ２と比較され、ＴがＴ２以下の場合（Ｔ２≧Ｔ＞Ｔ１）にはステップＳＴ１３に進み、背景表示面９５を第２段階の表示に切換える。すなわちこのステップＳＴ１３は、「エンジン停止時間が前記基準値を越えたときに背景表示面を第２段階の表示に切換える手段」として機能する。

図４は、背景表示面９５が第２段階の表示をなしている状態を示している。例えばモータ走行ゾーン９５ａが緑色で表示され、ハイブリッド走行ゾーン９５ｂが黄色で表示される。チャージゾーン９５ｃは水色で表示されている。この第２段階の表示を行う時点では、エンジン１４が停止してから中程度の時間が経過しているため、そろそろハイブリッド走行を行ってもよい旨を運転者に促す表示（中程度の注意喚起表示）としている。

前記ステップＳＴ１２において、ＴがＴ２を越えた場合（Ｔ＞Ｔ２）にはステップＳＴ１４に進み、背景表示面９５を第３段階の表示に切換える。
図５は、背景表示面９５が第３段階の表示をなしている状態を示している。例えはモータ走行ゾーン９５ａがピンクで表示され、ハイブリッド走行ゾーン９５ｂが薄緑で表示される。チャージゾーン９５ｃは水色で表示されている。第３段階の表示を行う時点では、エンジン１４の停止状態が長く続いているため、運転者にハイブリッド走行を促す表示（注意喚起表示）としている。

よって運転者は、アクセル操作量を大きくし、インジケータ９６をハイブリッド走行ゾーン９５ｂに移動させることにより、エンジン１４を作動させることが可能となる。このためエンジン１４が長期間停止した状態のままになることによる問題を回避でき、エンジン１４や補機類のコンディションを良好に維持することができる。

このように本実施形態の表示装置１５を備えたハイブリッド車両１０によれば、モータ１１，１２のみによる走行が長期間続いてエンジン１４が作動していない状況が長期間続いた場合に、表示部９０を通常表示以外の警告色で表示することにより、運転者にハイブリッド走行に移ることを促すことができ、エンジン１４を作動させることが可能となる。

なお前記実施形態の場合には、第１段階の表示（通常表示）と第２段階の表示および第３段階の表示（注意喚起表示）でそれぞれ背景表示面９５の色を変化させたが、色を変化させる代わりに、例えば各段階で記号や絵柄、文字等を異ならせる表示を行うなど、背景表示面９５の形態に応じてハイブリッド走行を促してもよい。また第１段階の表示と第２段階の表示のみでもよく、要するにハイブリッド走行を促すことができる表示に切換えることができればよい。

また本発明を実施するに当たり、表示部の具体的な態様をはじめとして、ハイブリッド車両に搭載するエンジンやモータあるいはバッテリ等の構成や数および配置などの態様を種々に変更して実施できることは言うまでもない。

１０…ハイブリッド車両
１１，１２…モータ
１３…バッテリ
１４…エンジン
１５…表示装置
９０…表示部
９１…メータＥＣＵ（データ処理部）
９５…背景表示面
９５ａ…モータ走行ゾーン
９５ｂ…ハイブリッド走行ゾーン
９６…インジケータ

Claims

走行用のモータと駆動用バッテリとエンジンとを備えたハイブリッド車両のための表示装置であって、
運転者が目視可能な位置に設けられた表示部と、
該表示部を制御するためのデータ処理部とを有し、
前記表示部は、
モータ走行ゾーンとハイブリッド走行ゾーンとを含む背景表示面と、該背景表示面に対して移動可能なインジケータとを含み、
前記データ処理部は、
アクセル操作量に応じて前記インジケータを前記モータ走行ゾーンと前記ハイブリッド走行ゾーンとの間で移動させる手段と、
該ハイブリッド車両が前記モータのみで走行し前記エンジンが停止した状態が継続した時間をカウントする手段と、
前記カウントされたエンジン停止時間が所定の基準値以内のときに前記表示部の背景表示面を第１段階の表示とし、前記エンジン停止時間が前記基準値を越えたときに前記背景表示面を第２段階の表示に切換える手段と、
を具備したことを特徴とするハイブリッド車両の表示装置。
前記データ処理部は、前記駆動用バッテリの充電率に応じて前記モータ走行ゾーンの幅を変化させる手段を有し、前記駆動用バッテリの充電率が下がると前記モータ走行ゾーンを狭くすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の表示装置。
前記背景表示面は、前記第１段階の表示と前記第２段階の表示とで互いに色を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の表示装置。
前記データ処理部は、前記カウントされたエンジン停止時間が第１の基準値よりも大きく第２の基準値以下のときに前記第２段階の表示をなし、前記エンジン停止時間が前記第２の基準値を越えたときに前記背景表示面を第３段階の表示に切換えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の表示装置。