JP2017177874A - 回生エネルギー表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回生エネルギーの瞬間量の最大値を表示した状態に保持可能とすることで、ユーザビリティの向上を図ることを、その目的とする。
図1は、本実施形態に係る回生エネルギー表示装置1が搭載された電動の車両10の全体構成を示す概略図である。車両10には、走行用駆動源として電動機であるフロントモータ11A及びリヤモータ11Bが、それぞれフロント側及びリヤ側に配置されている。車両10には、フロントモータ11A及びリヤモータ11Bを駆動するのに用いる高電圧のバッテリ12が搭載されている。
フロントモータ11Aから出力された動力は、フロントトランスアクスル14Aを介して左右のフロント駆動輪15Aにそれぞれ伝達される。リヤモータ11Bから出力された動力は、リヤトランスアクスル14Bを介して左右のリヤ駆動輪15Bにそれぞれ伝達される。
フロントモータ11A及びリヤモータ11Bを総称する場合には「モータ11」と称する。フロントインバータ13A及びリヤインバータ13Bを総称する場合には「インバータ13」と称し、フロント駆動輪15A及びリヤ駆動輪15Bを総称する場合には「駆動輪15」と称する。
モータ11は、車両10の減速操作時に回生駆動され、発電機として機能する。減速操作時とは、アクセルペダル17の踏込み状態が解除されてアクセルオフでの走行時や、ブレーキペダル18が踏み込まれる制動時である。回生時の駆動輪15側の抵抗である運動エネルギーは、駆動モータ11の回生駆動によって交流電力として発電され、インバータ13で直流変換された後、バッテリ12に送電されて、バッテリ12に充電されることで貯蔵される。このように回生機能を備えた車両10では、モータ11の回生駆動によって、運動エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリ12に回収することで、エネルギーの有効利用がなされる。本実施形態では、モータ11で発電される回生エネルギー(電気エネルギー)の量を回生量Raとしている。
表示部2は、表示可能な各種情報に、少なくともモータ11の回生駆動時に発生する回生エネルギー(電気エネルギー)に関する情報が含まれていて、この回生エネルギーに関する情報を、画面2a上に表示するものである。制御部3は、表示部2の表示内容を、後述する選択された各モードに応じて制御するものである。
回生エネルギー表示装置1は、回生エネルギーに関する情報を表示する際に、回生時にモータ11で発電された回生エネルギー(電気エネルギー)の瞬間量Maとともに、瞬間量Maの最大値Ma1を、図2に示すように、ピークホールド4aとして表示部2の画面2aに表示した状態に保持可能とすることを特徴としている。本実施形態において、ピークホールド4aは瞬間量Maの最大値Ma1を示す情報である。また、本実施形態では、回生エネルギーの回生量Raを示す情報も表示部2の画面2aに表示するようにしている。
表示部2としては、例えば、情報表示機能と、乗員の指や器具などが画面2aに接触したことを検知する接触検知機能を備えた周知のタッチパネルで構成されている。表示部2の画面2aは、回生量Ra(回生エネルギー)の積算量Aaと、回生時に発生する回生エネルギーの瞬間量Maが半円弧形状のグラフ4,5としてそれぞれ表示される表示エリア20と、ピークホールド選択部6及びリセット時期選択部7が表示される表示エリア21と、表示尺度選択部8が表示される表示エリア22を備えている。本実施形態において、表示エリア21と表示エリア22は、操作部を構成している。表示エリア20には、瞬間量Maの最大値Ma1を示す情報であるピークホールド4aがグラフ4上に強調されて表示される。グラフ4は瞬間量Maを示す情報であり、グラフ5は積算量Aaを示す情報として表示部2の表示エリア20にそれぞれ表示される。
リセット時期選択部7は、回生エネルギーの瞬間量Maや最大値Ma1を示すグラフ4やピークホールド4aを任意にリセットする(0にする)時期を選択する際に乗員によって操作されるものである。リセット時期選択部7は、車両10を始動する際に操作する始動操作部としてのイグニッションスイッチ43がオンしてオフする毎(車両10の始動時毎)にピークホールド4aをリセットする際に操作する選択スイッチ71と、アクセルペダル17のオン/オフ毎(一度の回生毎)にピークホールド4aをリセットする際に選択する選択スイッチ72を備えている。
選択スイッチ81〜83が操作されると、操作された選択スイッチに対応した尺度に変更された内容のグラフ5が画面2aに表示される。例えば、選択スイッチ81を操作すると、図4(a)示すように表示単位の上限値が3kWh、選択スイッチ82を操作すると、図4(b)に示すように上限値が6kWh、選択スイッチ83を操作すると、上限値が12kWhとなるように表示エリア20のグラフ5の尺度が切替わる。つまり、制御部3では、表示尺度選択部8で選択された尺度に応じて積算量Aaの表示尺度を変更して表示部2に表示する機能を備えている。
制御部3には、リセット時期選択部7が操作されると起動するリセット時期選択モードが予め設定されている。リセット時期選択モードは、表示部2に表示されたピークホールド4aをリセット可能とするものであり、制御部3で実行されるルーチンである。
表示部2の画面2aには、確定スイッチ9Bが表示される。この確定スイッチ9Bは、ピークホールド選択部6、リセット時期選択部7、表示尺度選択部8及びガイダンススイッチ9Aの各操作内容を確定する際に運転者によって操作されるものである。
ピークホールド選択部6、リセット時期選択部7、表示尺度選択部8、ガイダンススイッチ9A及び確定スイッチ9Bは、画面2aにアイコンとして表示されるものであり、各スイッチのアイコンに指先や器具を押し当てることで(タップすることで)、各スイッチに対応した電気信号が出力されるように構成されている。
制御部3は、図3に示すように、回生中であるか否かを判定する回生判定部34と、モータ11の回生駆動により発生する回生エネルギーの量である回生量Raを計測する回生量計測部35を備えている。制御部3は、回生量計測部35で計測された回生量Raの積算量Aaを算出する回生総量算出部36と、回生量計測部35で計測された回生量Raの瞬間量Maを導出する瞬間量導出部37を備えている。制御部3は、積算量Aaの情報を表示部2に表示するように制御する総量表示制御部38と、瞬間量Maや瞬間量Maの上限値の情報を表示部2に表示するように制御する瞬間量表示制御部39を備えている。制御部3は、回生量計測部35で計測された回生量Raと瞬間量導出部37で導出された瞬間量MaとがそれぞれRAMに記憶されるように構成されている。RAMには、オフスイッチ61とオンスイッチ62の操作状態が記憶される。
本実施形態では、アクセルセンサ40、ブレーキセンサ41及びイグニッションスイッチ43が信号線を介して制御部3に接続されていて、各オン/オフ情報を制御部3に出力している。車速センサ42は信号線を介して制御部3に接続されていて、車速情報を制御部3に出力している。
回生量計測部35は、インバータ13で直流変換されてバッテリ12に送電される電圧を検出する電圧計測器で構成されている。
総量表示制御部38は、積算量AaをKwhとし、積算量Aaの増減に従い表示部2に表示される円弧状のグラフ5の面積が上下方向に増減するように表示部2を制御する。また、総量表示制御部38は、選択スイッチ81〜83の何れかが操作されると、操作された選択スイッチに応じて表示する尺度の上限値を変更して表示するように表示部2を制御する。
瞬間量表示制御部39は、瞬間量MaをKwに変換し、瞬間量Maの値に応じて表示部2に表示されるグラフ4の円弧面積が上下に変動するように表示部2を制御するとともに、瞬間量Maの最大値Ma1をピークホールド4aとして表示するように表示部2を制御する。
制御部3は、車両10が走行中でブレーキ操作やアクセルオフ状態等の減速操作が行われると、回生中であると判定する。回生中では、モータ11が回生駆動し、回生エネルギー(電気エネルギー)が発生してバッテリ12に充電される。制御部3では、回生量Raを回生量計測部35で計測し、回生量計測部35で計測された回生量Raを回生総量算出部36で加算して積算量Aaを算出する。総量表示制御部38では、積算量Aaの情報をグラフ5として表示部2の画面2aの表示エリア20に表示するように表示部2を制御する。積算量Aaの値が増えていくと、図4(b)に示すように、グラフ5の表示が上方に向かって増加していく。
このように、表示部2の画面2aに表示される回生エネルギーの積算量Aaの表示尺度が変更可能であると、運転者は自分の好みに合わせて積算量Aaの表示形態を選択することができるので、ユーザビリティの向上を図ることができる。
制御部3は、図6のステップST1において、回生中であるか否かを判定する。制御部3は、車両10が走行中でブレーキ操作やアクセルオフ状態等の減速操作が行われていると、モータ11が回生駆動する回生中であると判断し、ステップST2へ進む。モータ11が回生駆動していると、回生エネルギー(電気エネルギー)が発生してバッテリ12に充電される。
制御部3は、ステップST4において、瞬間量表示制御部39において、瞬間量MaをKwに変換し、瞬間量Maの値に応じて表示部2に表示されるグラフ4の円弧面積が上下に変動するように表示部2を制御してステップST5に進む。この結果、表示部2の画面2aには、図5(a)に示すように、瞬間量Maを示す円弧状のグラフ4が瞬間量Maに応じて円弧面積を変更されて表示される。
制御部3は、ステップST7において、瞬間量Maの最大値Ma1をピークホールド4aとして表示するように表示部2を制御したのち、この処理を終了する。この結果、表示部2の画面2aは、図5(b)に示すように、瞬間量Maを示す円弧状のグラフ4が瞬間量Maに応じて円弧面積を変更されて表示されるとともに、瞬間量Maの最大値Ma1を示すピークホールド4aが円弧状のグラフ4上に表示された状態に保持される。
制御部3は、ステップST10において、瞬間量Maの最大値Ma1をピークホールド4aとして表示しないように、表示部2を制御したのち、この処理終了する。この結果、表示部2の画面2aには、図5(c)に示すように、瞬間量Maを示す円弧状のグラフ4が瞬間量Maに応じて円弧面積を変更されて表示されるが、ピークホールド4aは表示されなくなる。
また、ピークホールド4aの表示が煩わしいと感じる乗員の場合、オフスイッチ61を操作することで、ピークホールド4aが画面2aに表示されなくなるので、ピークホールド4aの表示される煩わしさを解消することができ、この点からもユーザビリティの向上を図ることができる。
制御部3は、ステップST23においてイグニッションスイッチ43がオンしたか否かをイグニッションスイッチ43のオン信号の有無で判定する。制御部3は、イグニッションスイッチ43がオンしている場合には、ステップST24に進んで図6で既に説明したピークホールド制御を実行し、ステップST25に進む。ピークホールド制御の実行時の画面は、図7(b)にその一例を示す。
制御部3は、ピークホールド制御の実行後にステップST25においてイグニッションスイッチ43がオフしたか否かをイグニッションスイッチ43のオフ信号の有無で判定する。ここでは、運転者が駐車したか否かを判定し、イグニッションスイッチ43がオフした場合、制御部3はステップST26において表示部2の画面2aに表示されている瞬間量Maと最大値Мa1に相当するグラフ4とピークホールド4aをリセットし、図7(c)に示すように、表示部2の画面2aからグラフ4とピークホールド4aを消去(非表示)するように表示部2を制御する。
制御部3は、ピークホールド制御が終了すると、ステップST31に進んで表示部2の画面2aに表示されている瞬間量Maと最大値Мa1に相当するグラフ4とピークホールド4aをリセットし、図7(c)に示すように、表示部2の画面2aからグラフ4とピークホールド4aを消去(非表示)するように表示部2を制御する。
選択スイッチ72が操作された場合には、一回の発進後の回生毎にグラフ4とピークホールド4aの表示をリセットすることで、走行時に回生エネルギーを意識した運転を運転者に動機付けすることができ、ユーザビリティの向上を図ることができる。
尚、選択スイッチ71、72の何れも操作されていない場合は、制御部3のRAMが記憶している設定値(初回起動時はデフォルト値が予めRAMに設定されている)をもとに、判断を行う。
このように前回のピークホールド4aと今回のピークホールド4aとを同時に表示部2に表示可能とすることで、回生を意識した運転を、より運転者に動機付けすることができ、ユーザビリティの向上を図ることができる。
例えば、走行駆動源にフロントモータ11Aとリヤモータ11Bを用いた電動の車両10を例示したが、本発明が適用可能な車両としては、回生機能を備えていれば、フロントモータ11A又はリヤモータ11Bの何れか1つと内燃機関を組み合わせたハイブリッド車両であってもよい。
本実施形態では、フロントモータ11A及びリヤモータ11Bの蓄電部としてバッテリ12を例示したが、周知の蓄電池であるキャパシタを蓄電部としても良い。
Claims (6)
- 回生エネルギーを回収可能な車両に搭載されていて、
前記回生エネルギーの瞬間量が表示可能な表示部と、
前記回生エネルギーの瞬間量の最大値を示す情報を表示した状態に保持可能とするように、前記表示部を制御する制御部を備えた回生エネルギー表示装置。 - 前記制御部は、前記瞬間量の最大値を示す情報の表示状態を制御するピークホールド制御モードを有する請求項1に記載の回生エネルギー表示装置。
- 前記制御部は、前回の瞬間量の最大値を示す情報と、最新の瞬間量の最大値を示す情報とを同時に表示可能に前記表示部を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の回生エネルギー表示装置。
- 前記制御部は、前記表示部に表示された前記瞬間量の最大値を示す情報をリセット可能とするリセット時期選択モードを有する請求項1乃至3のうちの何れか1項に記載の回生エネルギー表示装置。
- 前記リセット時期選択モードは、前記車両の始動時毎に前記表示部に表示された前記瞬間量の最大値を示す情報をリセットする請求項4に記載の回生エネルギー表示装置。
- 前記リセット時期選択モードは、一度の回生毎に前記表示部に表示された前記瞬間量の最大値を示す情報をリセットする請求項4に記載の回生エネルギー表示装置。
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