JP2013119349A - 車両の表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御モードの切替可否を運転者に示す。
【解決手段】車両には、さらに、エンジンとモータジェネレータとの両方が駆動されるＣＳモード（ＨＶモード）と、ＣＳモード（ＨＶモード）に比べてエンジンの運転の機会が制限されるＣＤモード（ＥＶモード）とを切替えるために運転者が操作するスイッチが設けられる。ＣＳモード（ＨＶモード）が選択され、かつＣＳモード（ＨＶモード）からＣＤモード（ＥＶモード）へ切替え不可能である場合、モニタにバッテリの残存容量が表示される。ＣＳモード（ＨＶモード）が選択され、かつかつＣＳモード（ＨＶモード）からＣＤモード（ＥＶモード）へ切替え可能である場合、モニタには、バッテリの残存容量に加えて、エンジンを停止した状態でモータジェネレータを駆動して走行可能な距離が表示される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、車両の表示装置に関し、特に、エンジンと、電動モータと、電動モータに電力を供給する蓄電装置とを搭載し、エンジンと電動モータとの両方が駆動される第１のモードと、第１のモードに比べてエンジンの運転の機会が制限される第２のモードとを切替えるために運転者が操作するスイッチが設けられた車両の表示装置に関する。

エンジンに加えて、駆動源として電動モータを搭載したハイブリッド車または航続距離拡張機能（レンジエキステンダー）付の電気自動車が知られている。電動モータに電力を供給するバッテリおよびキャパシタなどの蓄電装置の残存容量が大きい場合には、エンジンを停止した状態で電動モータを優先的に駆動源として用いる制御モード（ＥＶモードとも呼ばれる）が選択される。一方、蓄電装置の残存容量が小さい場合には、エンジンの運転頻度を高くして積極的にエンジンを駆動源として用いたり、エンジンによって発電機を駆動したりする制御モード（ＨＶモードとも呼ばれる）が選択される。これらの制御モードは、蓄電装置の残存容量に応じて自動的に切替えられる。特開２００９−１４３５６３号公報（特許文献１）に開示されるように、制御モードを運転者によるスイッチの操作によって手動で切替えることが可能な車両もある。

特開２００９−１４３５６３号公報

しかしながら、制御モードを切替えるスイッチを設けても、電動モータを優先的に駆動源として用いる制御モード（ＥＶモード）を選択するには残存容量が大きいことが前提条件であるため、残存容量が小さければ制御モードを切替えることができない。運転者に無駄な操作をさせないためには、制御モードの切替えが不可能であることを運転者に報知することが好ましい。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、制御モードの切替えの可否を運転者に示すことである。

ある実施例において、車両には、エンジンと、電動モータと、電動モータに電力を供給する蓄電装置とが搭載される。車両には、さらに、エンジンと電動モータとの両方が駆動される第１のモードと、第１のモードに比べてエンジンの運転の機会が制限される第２のモードとを切替えるために運転者が操作するスイッチが設けられる。車両の表示装置は、第１のモードが選択され、かつ第１のモードから第２のモードへ切替え不可能である場合に、蓄電装置の残存容量を表示するための手段と、第１のモードが選択され、かつ第１のモードから第２のモードへ切替え可能である場合に、蓄電装置の残存容量に加えて、エンジンを停止した状態で電動モータを駆動して走行可能な距離を表示するための手段とを備える。

この構成によると、エンジンを停止した状態で電動モータを駆動して走行可能な距離が表示されているか否かによって、第１のモードから第２のモードへの切替え可否を運転者に対して示すことができる。

別の実施例において、表示装置は、第２のモードが選択された場合に、蓄電装置の残存容量と、エンジンを停止した状態で電動モータを駆動して走行可能な距離とを表示するための手段をさらに備える。

この構成によると、電動モータを駆動源として用いる頻度が増やされる第２のモードでの走行中に、エンジンを停止した状態でどの程度の距離を走行することができるかを運転者に示すことができる。

さらに別の実施例においては、運転者のアクセル操作に応じて車両のパラメータが定められる。第１のモードにおいて、パラメータが予め定められた第１の値よりも小さいとエンジンが停止され、パラメータが第１の値以上であるとエンジンが運転される。第２のモードにおいて、パラメータが第１の値よりも大きい第２の値よりも小さいとエンジンが停止され、パラメータが第２の値以上であるとエンジンが運転される。

この構成によると、エンジンの運転状態を、運転者のアクセル操作に応じて変えることができる。

さらに別の実施例において、パラメータは、パワーである。
この構成によると、車両の運転状態をパワーという物理量を用いて制御することができる。

プラグインハイブリッド車を示す概略構成図である。 動力分割機構の共線図を示す図である。 プラグインハイブリッド車の電気システムを示す図（その１）である。 プラグインハイブリッド車の電気システムを示す図（その２）である。 ＣＳモード（ＨＶモード）が選択される領域およびＣＤモード（ＥＶモード）が選択される領域を示す図である。 ＣＳモード（ＨＶモード）からＣＤモード（ＥＶモード）へのスイッチ操作による切替えが可能である領域を示す図である。 エンジンが駆動する期間を示す図である。 ＣＤモード（ＥＶモード）が選択された場合にモニタに表示される情報を示す図（その１）である。 ＣＤモード（ＥＶモード）が選択された場合にモニタに表示される情報を示す図（その２）である。 スイッチ操作によりＣＳモード（ＨＶモード）が選択され、かつＣＤモード（ＥＶモード）に切替え可能である場合にモニタに表示される情報を示す図（その１）である。 スイッチ操作によりＣＳモード（ＨＶモード）が選択され、かつＣＤモード（ＥＶモード）に切替え可能である場合にモニタに表示される情報を示す図（その２）である。 ＣＳモード（ＨＶモード）が選択され、かつＣＤモード（ＥＶモード）に切替え不可能である場合にモニタに表示される情報を示す図である。 ＣＳモード（ＨＶモード）が選択された後に、ＣＤモード（ＥＶモード）に切替え可能になるまでバッテリの残存要領が回復した場合にモニタに表示される情報を示す図である。 ＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、プラグインハイブリッド車には、エンジン１００と、第１モータジェネレータ１１０と、第２モータジェネレータ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。なお、以下の説明においては一例としてプラグインハイブリッド車について説明するが、プラグインハイブリッド車の代わりに、外部の電源からの充電機能を有さないハイブリッド車を用いてもよい。また、本実施の形態においてプラグインハイブリッド車またはハイブリッド車と呼ばれる車両は、主に発電機を駆動するためにエンジンを搭載した電気自動車を含む。このような電気自動車に搭載された発電機およびエンジンは、レンジエクステンダーとも呼ばれる。

エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。

この車両は、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。

たとえばアクセル開度が小さい場合および車速が低い場合などには、第２モータジェネレータ１２０のみを駆動源としてプラグインハイブリッド車が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。ただし、発電などのためにエンジン１００が駆動する場合がある。

また、アクセル開度が大きい場合、車速が高い場合、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が小さい場合などには、エンジン１００が駆動される。この場合、エンジン１００のみ、もしくはエンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を駆動源としてプラグインハイブリッド車が走行する。

エンジン１００を走行用の駆動源として用いずに、発電のためにだけ用いるようにしてもよい。すなわち、ハイブリッド車は、シリーズハイブリッド車であってもよい。

さらに、この車両は、ＣＳ（Charge Sustaining）モードとＣＤ（Charge Depleting）モードとのうちのいずれかの制御モードで制御される。制御モードは、たとえば運転者がスイッチ１７２を操作することによって、手動で選択される。また、ＣＳモードとＣＤモードとは、例えばバッテリ１５０のＳＯＣに応じて自動でも切替えられる。

ＣＳモードでは、バッテリ１５０に蓄えられた電力を所定の目標値に維持しながら、プラグインハイブリッド車が走行する。

ＣＤモードでは、走行用としてバッテリ１５０に蓄えられた電力を維持せず、電力を用いて、主に第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行する。ただし、ＣＤモードでは、アクセル開度が高い場合および車速が高い場合などには、駆動力を補うためにエンジン１００が駆動され得る。

ＣＳモードは、ＨＶモードと記載される場合もある。同様に、ＣＤモードは、ＥＶモードと記載される場合もある。なお、ＣＳモードおよびＣＤモードについては後でさらに説明する。

エンジン１００は、内燃機関である。燃料と空気の混合気が燃焼室内で燃焼することよって、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、温度が所定の活性温度まで増大されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２の暖機は、排気ガスの熱を利用して行なわれる。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。

排気ガスから、エンジン１００の空燃比が空燃比センサ１０４により検出される。また、エンジン１００の冷却水の温度は、温度センサ１０６により検出される。空燃比センサ１０４の出力および温度センサ１０６の出力は、ＥＣＵ１７０に入力される。

エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１０を駆動させて発電する経路である。

第１モータジェネレータ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力はそのまま第２モータジェネレータ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。

第１モータジェネレータ１１０が発電機として作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１モータジェネレータ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２モータジェネレータ１２０についても同様である。

第２モータジェネレータ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。

第２モータジェネレータ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２モータジェネレータ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２モータジェネレータ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。

プラグインハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２モータジェネレータ１２０が駆動され、第２モータジェネレータ１２０が発電機として作動する。これにより第２モータジェネレータ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２モータジェネレータ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１モータジェネレータ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２モータジェネレータ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。

エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の回転数は、図２で示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図１に戻って、バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。

本実施の形態において、たとえば運転席の前方のインストルメントパネル上には、モニタ１７４が設置される。モニタ１７４には、スピードメータ、オドメータ、燃料の残量、ウォーニングランプ、バッテリ１５０のＳＯＣ、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離などの様々な情報が表示される。

バッテリ１５０のＳＯＣは、一例として、バッテリ１５０の電圧、出力電流および入力電流等から周知の方法を用いて推定される。エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離は、バッテリ１５０のＳＯＣをパラメータとして有するマップに従って推定するなどの、周知の方法を用いて算出される。

バッテリ１５０のＳＯＣ、ならびに、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離の表示例については、後で詳細に説明する。

図３を参照して、プラグインハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。プラグインハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２３０と、充電器２４０と、インレット２５０とが設けられる。

コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリの正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。

２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。

なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることができる。

バッテリ１５０から放電された電力を第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。

コンバータ２００と、各インバータとの間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。

第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１モータジェネレータ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１モータジェネレータ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１モータジェネレータ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２モータジェネレータ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２モータジェネレータ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２モータジェネレータ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。

ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と充電器２４０との間に設けられる。ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。

すなわち、ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などから電気的に遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などと電気的に接続される。

ＳＭＲ２３０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＥＣＵ１７０が起動すると、ＳＭＲ２３０が閉じられる。ＥＣＵ１７０が停止する際、ＳＭＲ２３０が開かれる。

充電器２４０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に接続される。図４に示すように、充電器２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２と、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４と、絶縁トランス２４６と、整流回路２４８とを含む。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、単相ブリッジ回路から成る。ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、交流電力を直流電力に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、コイルをリアクトルとして用いることにより電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路としても機能する。

ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、単相ブリッジ回路から成る。ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス２４６へ出力する。

絶縁トランス２４６は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換回路２４４および整流回路２４８に接続される。絶縁トランス２４６は、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流回路２４８へ出力する。整流回路２４８は、絶縁トランス２４６から出力される交流電力を直流電力に整流する。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２とＤＣ／ＡＣ変換回路２４４との間の電圧（平滑コンデンサの端子間電圧）は、電圧センサ１８２により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。また、充電器２４０の出力電流は、電流センサ１８４により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。さらに、充電器２４０の温度は、温度センサ１８６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。

インレット２５０は、たとえばプラグインハイブリッド車の側部に設けられる。インレット２５０には、プラグインハイブリッド車と外部の電源４０２とを連結する充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。

充電ケーブル３００のプラグ３２０は、家屋に設けられたコンセント４００に接続される。コンセント４００には、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２から交流電力が供給される。

充電ケーブル３００によりプラグインハイブリッド車と外部の電源４０２とが連結された状態において、外部の電源４０２から供給された電力がバッテリ１５０に充電される。バッテリ１５０の充電時には、ＳＭＲ２３０が閉じられる。

以下、ＣＳモードおよびＣＤモードについて、さらに説明する。前述したように、ＣＳモードとＣＤモードとのうちのいずれのモードを選択するかは、運転者がスイッチ１７２を操作することによって決定される。

また、ＣＳモードとＣＤモードとのうちのいずれのモードを選択するかは、バッテリ１５０のＳＯＣに応じてＥＣＵ１７０によって決定される。一例として、図５に示すように、バッテリ１５０のＳＯＣが第１しきい値以下になるまで低下すると、ＣＳモードが自動的に選択される。ＣＳモードが選択された状態で、ＳＯＣが第２しきい値（第２しきい値＞第１しきい値）よりも大きくなるまで増大すると、ＣＤモードが自動的に選択される。なお、ＣＳモードおよびＣＤモードの選択方法は、これらに限らない。

また、本実施の形態においては、一例として、バッテリ１５０のＳＯＣが第１しきい値以下まで低下した後は、バッテリ１５０のＳＯＣが第３しきい値（第２しきい値＞第３しきい値＞第１しきい値）以下である間、スイッチ操作によるＣＳモードからＣＤモードへの切替えが不可能であるとＥＣＵ１７０によって判断される。よって、バッテリ１５０のＳＯＣが第３しきい値以下である場合、スイッチ１７２を操作しても、ＣＳモードからＣＤモードへは切替えられない。

逆にいうと、バッテリ１５０のＳＯＣが図５に示す第３しきい値よりも大きくなるまで回復すると、スイッチ操作によるＣＳモードからＣＤモードへの切替えが可能であるとＥＣＵ１７０によって判断される。よって、バッテリ１５０のＳＯＣが第３しきい値より大きく、かつ第２のしきい値以下である場合、スイッチ１７２を運転者が操作することによって、ＣＳモードからＣＤモードへ制御モードを切り替えることが可能である。

また、図６に示すように、スイッチ操作によってＣＳモードが選択された状態でバッテリ１５０のＳＯＣが第２しきい値以下まで低下しても、ＳＯＣが第１しきい値よりも大きい間は、スイッチ操作によるＣＳモードからＣＤモードへの切替えが可能であるとＥＣＵ１７０によって判断される。

ＣＳモードおよびＣＤモードでは、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力によりプラグインハイブリッド車が走行する。

図７に示すように、プラグインハイブリッド車の走行パワーがエンジン始動しきい値より小さいと、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみを用いてプラグインハイブリッド車が走行する。したがって、エンジン始動しきい値以上であった走行パワーが、エンジン始動しきい値まで低下すると、エンジン１００を停止すべく、点火およびエンジン１００への燃料供給（燃料噴射）が停止される。

一方、プラグインハイブリッド車の走行パワーがエンジン始動しきい値以上になると、エンジン１００が駆動される。これにより、第２モータジェネレータ１２０の駆動力に加えて、もしくは代わりに、エンジン１００の駆動力を用いてプラグインハイブリッド車が走行する。また、エンジン１００の駆動力を用いて第１モータジェネレータ１１０が発電した電力が第２モータジェネレータ１２０に直接供給される。

図７から明らかなように、ＣＳモードでプラグインハイブリッド車が制御される領域は、エンジン１００が停止される領域と、エンジン１００が駆動される領域とを含む。同様に、ＣＤモードでプラグインハイブリッド車が制御される領域は、エンジン１００が停止される領域と、エンジン１００が駆動される領域とを含む。

走行パワーは、たとえば、ドライバにより操作されるアクセルペダルの開度（アクセル開度）および車速などをパラメータに有するマップに従ってＥＣＵ１７０により算出される。なお、走行パワーを算出する方法はこれに限らない。

本実施の形態において、走行パワーが、ドライバの操作に応じて定められるプラグインハイブリッド車のパラメータとして用いられる。なお、トルク、加速度、駆動力およびアクセル開度などをプラグインハイブリッド車のパラメータとして用いるようにしてもよい。

ＣＤモードにおけるエンジン始動しきい値は、ＣＳモードにおけるエンジン始動しきい値よりも大きい。すなわち、ＣＤモードにおいてエンジン１００が停止し、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行する領域は、ＣＳモードにおいてエンジン１００が停止し、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行する領域よりも大きい。よって、ＣＤモードでは、エンジン１００を停止し、主に第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行するように制御される。一方、ＣＳモードにおいてエンジン１００が駆動する頻度は、ＣＤモードにおいてエンジン１００が駆動する頻度よりも高い。そのため、ＣＳモードでは、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を用いて効率よくプラグインハイブリッド車が走行するように制御される。

ＣＤモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力は、ＣＳモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力に比べて小さくされる。具体的には、ＣＳモードでは、バッテリ１５０の充電電力がバッテリ１５０のＳＯＣに応じて定められる。エンジン１００は、定められた充電電力に相当する電力を、第１モータジェネレータ１１０を用いて発電できるように駆動される。一方、ＣＤモードでは、通常、バッテリ１５０の充電電力が零に定められる。すなわち、ＣＤモードでは、回生制動により得られた電力はバッテリ１５０に充電されるが、バッテリ１５０を充電することを目的としたエンジン１００の駆動は行なわれない。

したがって、ＣＤモードでは、バッテリ１５０に蓄えられた電力、特に、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２から供給された電力が積極的に消費される。その結果、ＣＤモードでは、ＣＳモードに比べて、エンジン１００を停止すべく、点火およびエンジン１００への燃料供給（燃料噴射）が頻繁に停止され得る。すなわち、ＣＤモードでは、ＣＳモードに比べて、エンジン１００の運転の機会が制限される。

以下、モニタ１７４上での、バッテリ１５０のＳＯＣ、ならびに、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離の表示形態についてさらに説明する。

図８（ａ）〜（ｃ）に、バッテリ１５０のＳＯＣが第２しきい値より大きく、かつＣＤモード（ＥＶモード）が選択された場合にモニタ１７４に表示される情報を示す。モニタ１７４には、少なくとも、バッテリ１５０のＳＯＣと、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離とが表示される。図８において斜線で示す領域がバッテリ１５０のＳＯＣを表す。斜線で示す領域の面積の大きさが、バッテリ１５０のＳＯＣに対応する。したがって、斜線で示す領域の面積の大きいほど、表示される走行可能距離が大きい。

図９（ａ），（ｂ）に、バッテリ１５０のＳＯＣが第２しきい値以下であり、第１しきい値より大きく、かつＣＤモード（ＥＶモード）が選択された場合にモニタ１７４に表示された情報を示す。モニタ１７４には、少なくとも、バッテリ１５０のＳＯＣと、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離とが表示される。図９は図８と比べて、バッテリ１５０のＳＯＣの表示形態が異なる。図９において、バッテリ１５０のＳＯＣは、モニタ１７４内のブロックの数によって示される。図９に示す例において、ブロックの数は最大で８個である。ブロックの数が８個であるときのブロックの上端が、第２しきい値に相当する。ブロックの数が７個であるときのブロックの上端が、第３しきい値に相当する。ブロックの数が６個であるときのブロックの上端が、第１しきい値に相当する。これらの対応関係は一例であり、限定されるものではない。

図１０および図１１に、スイッチ１７２を操作することによってＣＳモード（ＨＶモード）が選択された場合にモニタ１７４に表示された情報を示す。図１０に示される表示形態は図８に示される表示形態と同様である。図１１に示される表示形態は図９に示される表示形態と同様である。

図１０（ａ）〜（ｃ）に、バッテリ１５０のＳＯＣが第２しきい値より大きく、かつスイッチ１７２を操作することによってＣＳモード（ＨＶモード）が選択された場合にモニタ１７４に表示された情報を示す。モニタ１７４には、少なくとも、バッテリ１５０のＳＯＣと、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離とが表示される。図１０において斜線で示す領域がバッテリ１５０のＳＯＣを表す。斜線で示す領域の面積の大きさが、バッテリ１５０のＳＯＣに対応する。したがって、斜線で示す領域の面積の大きいほど、表示される走行可能距離が大きい。

図１１（ａ），（ｂ）に、バッテリ１５０のＳＯＣが第２しきい値以下であり、第１しきい値より大きく、かつスイッチ操作によりＣＳモード（ＨＶモード）が選択された場合にモニタ１７４に表示された情報を示す。モニタ１７４には、少なくとも、バッテリ１５０のＳＯＣと、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離とが表示される。

図１０および図１１に示す例においては、バッテリ１５０のＳＯＣが第１しきい値より大きいため、スイッチ１７２を操作することにより、ＣＳモード（ＨＶモード）からＣＤモード（ＥＶモード）に制御モードを切替えることが可能である。この事項を示すために、図１０および図１１においては、バッテリ１５０の残存容量に加えて、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離がモニタ１７４に表示される。

図１２（ａ），（ｂ）に、ＣＳモード（ＨＶモード）が選択され、かつ、スイッチ操作によるＣＳモード（ＨＶモード）からＣＤモード（ＥＶモード）への切替えが不可能である場合にモニタ１７４に表示された情報を示す。具体的には、バッテリ１５０のＳＯＣが第１しきい値以下まで低下した後、第３しきい値まで回復するまでの間にモニタ１７４に表示される情報を示す。モニタ１７４には、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離は表示されずに、バッテリ１５０のＳＯＣが表示される。すなわち、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離が消去される。

図１３に、ＣＳモード（ＨＶモード）が選択され、かつ、スイッチ操作によるＣＳモード（ＨＶモード）からＣＤモード（ＥＶモード）への切替えが可能である場合にモニタ１７４に表示される情報を示す。具体的には、ＳＯＣが第３しきい値より大きくなるまで回復した後にモニタ１７４に表示される情報を示す。モニタ１７４には、図９および図１１に示された例と同様に、バッテリ１５０のＳＯＣに加えて、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離が表示される。走行可能距離が表示されることにより、スイッチ操作によるＣＳモード（ＨＶモード）からＣＤモード（ＥＶモード）への切替えが可能であることが運転者に示される。

なお、バッテリ１５０のＳＯＣが第２しきい値より大きくなるまで回復した場合には、図８または図１０に示す形態にモニタ１７４が切替えられる。

図１４を参照して、本実施の形態においてＥＣＵ１７０が実行する処理について説明する。以下に説明する処理は、ソフトウェア、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアとの協働により実行される。

ステップ（以下ステップをＳと略す）１００にて、ＣＳモード（ＨＶモード）が自動もしくは手動で選択されたか否かが判断される。ＣＳモード（ＨＶモード）が選択されると、Ｓ１０２にて、スイッチ１７２を操作することによって制御モードをＣＤモード（ＥＶモード）に切替えることが可能であるか否かが判断される。

スイッチ１７２を操作することによって制御モードをＣＤモード（ＥＶモード）に切替えることが可能である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｓ１０４にて、モニタ１７４には、バッテリ１５０のＳＯＣに加えて、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離が表示される。

一方、スイッチ１７２を操作することによって制御モードをＣＤモード（ＥＶモード）に切替えることが不可能である場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、Ｓ１０６にて、モニタ１７４には、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離は表示されずに、バッテリ１５０のＳＯＣが表示される。すなわち、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離を除き、バッテリ１５０のＳＯＣを含む情報が表示される。

ＣＤモード（ＥＶモード）が選択された場合（Ｓ１００にてＮＯ）、Ｓ１０４にて、モニタ１７４には、バッテリ１５０のＳＯＣに加えて、エンジン１００を停止した状態で第２モータジェネレータ１２０を駆動源として用いて走行可能な距離が表示される。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ エンジン、１０２ 触媒、１１０ 第１モータジェネレータ、１２０ 第２モータジェネレータ、１３０ 動力分割機構、１４０ 減速機、１５０ バッテリ、１６０ 前輪、１７０ ＥＣＵ、１７２ スイッチ、１７４ モニタ。

Claims (4)

1. エンジンと、電動モータと、前記電動モータに電力を供給する蓄電装置とを搭載し、前記エンジンと前記電動モータとの両方が駆動される第１のモードと、前記第１のモードに比べて前記エンジンの運転の機会が制限される第２のモードとを切替えるために運転者が操作するスイッチが設けられた車両の表示装置であって、
   前記第１のモードが選択され、かつ前記第１のモードから前記第２のモードへ切替え不可能である場合に、前記蓄電装置の残存容量を表示するための手段と、
   前記第１のモードが選択され、かつ前記第１のモードから前記第２のモードへ切替え可能である場合に、前記蓄電装置の残存容量に加えて、前記エンジンを停止した状態で前記電動モータを駆動して走行可能な距離を表示するための手段とを備える、車両の表示装置。
2. 前記第２のモードが選択された場合に、前記蓄電装置の残存容量と、前記エンジンを停止した状態で前記電動モータを駆動して走行可能な距離とを表示するための手段をさらに備える、請求項１に記載の車両の表示装置。
3. 運転者のアクセル操作に応じて前記車両のパラメータが定められ、
   前記第１のモードにおいて、前記パラメータが予め定められた第１の値よりも小さいと前記エンジンが停止され、前記パラメータが前記第１の値以上であると前記エンジンが運転され、
   前記第２のモードにおいて、前記パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値よりも小さいと前記エンジンが停止され、前記パラメータが前記第２の値以上であると前記エンジンが運転される、請求項１または２に記載の車両の表示装置。
4. 前記パラメータは、パワーである、請求項３に記載の車両の表示装置。

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