JP2023055521A

JP2023055521A - 表示制御装置

Info

Publication number: JP2023055521A
Application number: JP2021164968A
Authority: JP
Inventors: 泰洋浅田; Yasuhiro Asada
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2021-10-06
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2041-10-06
Also published as: JP7437364B2

Abstract

【課題】適切なエネルギーフローの情報を表示する。【解決手段】ＥＣＵ６は、エンジン１１のトルクが、所定値以上である条件を満たさない場合、エンジン１１から駆動用バッテリへのエネルギーフローを非表示にし、エンジン１１のトルクが、所定値以上である条件を満たし、且つ発電モータ１２の発電量が、閾値に基づく条件を満たす場合、エンジン１１から駆動用バッテリ１４へのエネルギーフロー７４を表示する。このように、ＥＣＵ６は、エンジン要求トルクと、発電モータ１２の発電量とに基づいてエネルギーモニタを後述する表示装置５２へ表示させるので、エンジン１１の状態を考慮してエネルギーフローを表示させることができる。【選択図】図１

Description

本実施形態は、表示制御装置に関する。

車両に搭載されるモータと、このモータと電力をやり取りするバッテリとを有する車両において、エネルギーフローを表示する技術がある（特許文献１参照）。

特開２０１０－１１５２４号公報

エネルギーフローを表示する場合、車両の運転手に誤解を与えないように適切な情報を出力することが望まれる。そこで、適切なエネルギーフローの情報を表示する。

一つの実施形態によれば、表示制御装置では、駆動源の状態を検出する状態検出部と、発電モータの発電量を検出する発電量検出部と、駆動源の状態および発電量に基づいて、駆動源から駆動用電池へのエネルギーフローの表示・非表示の制御をする制御部と、を備える。

図１は、本実施形態に係る電動車両の構成を示すブロック図である。図２は、エネルギーモニタの表示制御処理を示すフローチャートである。図３は、エンジンの状態と、発電モータの発電量とに基づくエネルギーフローの点灯状態を示す図である。図４は、エネルギーモニタの例を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜電動車両＞
図１は、本発明の一実施形態に係る電動車両１の構成を示すブロック図である。

電動車両１は、シリーズ方式のハイブリッドシステム２を搭載している。ハイブリッドシステム２には、エンジン（ＥＮＧ）１１、発電モータ（ＭＧ１）１２、駆動モータ（ＭＧ２）１３、駆動用バッテリ１４およびＰＣＵ（PowerControlUnit：パワーコントロールユニット）１５が含まれる。

エンジン１１は、たとえば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンである。エンジン１１のクランクシャフト２１には、エンジン出力ギヤ２２がクランクシャフト２１と一体に回転するように設けられている。

発電モータ１２は、たとえば、永久磁石同期モータからなる。発電モータ１２の回転軸２３には、発電モータギヤ２４が一体に回転するように設けられている。発電モータギヤ２４は、エンジン出力ギヤ２２と噛合している。発電モータ１２は、エンジン１１の停止時に、エンジン１１をクランキングさせるスタータモータとして使用される。エンジン１１の始動後、発電モータ１２は、エンジン１１の動力を電力に変換する発電機として機能する。

駆動モータ１３は、たとえば、発電モータ１２よりも大型の永久磁石同期モータからなる。駆動モータ１３の回転軸２５には、モータ出力ギヤ２６が回転軸２５と一体回転するように設けられている。

モータ出力ギヤ２６は、電動車両１に搭載されている動力伝達機構３に結合されている。動力伝達機構３には、カウンタ軸３１、カウンタギヤ３２、出力ギヤ３３およびデファレンシャルギヤ３４が含まれる。カウンタ軸３１は、駆動モータ１３の回転軸２５と平行に設けられている。カウンタギヤ３２および出力ギヤ３３は、カウンタ軸３１に一体に回転するように設けられている。出力ギヤ３３は、デファレンシャルギヤ３４のリングギヤ３５と噛合している。モータ出力ギヤ２６は、カウンタギヤ３２と噛合している。

駆動モータ１３の動力は、モータ出力ギヤ２６、カウンタギヤ３２および出力ギヤ３３を介して、デファレンシャルギヤ３４に伝達される。そして、デファレンシャルギヤ３４に伝達された動力は、電動車両１の左右のドライブシャフト４を介して、左右の駆動輪５に伝達される。これにより、左右の駆動輪５が回転し、電動車両１が前進または後進走行する。

駆動用バッテリ１４は、複数の二次電池（たとえば、リチウムイオン電池）を組み合わせた組電池である。駆動用バッテリ１４は、たとえば、約２００～３５０Ｖ（ボルト）の直流電力を出力する。

ＰＣＵ１５は、発電モータ１２および駆動モータ１３の駆動を制御するためのユニットであり、第１インバータ（ＭＧ１ＩＮＶ）４１、第２インバータ（ＭＧ２ＩＮＶ）４２および昇圧コンバータ（ＢｓｔＣＯＮＶ）４３を備えている。

電動車両１の加速走行時には、駆動モータ１３が力行運転されて、駆動モータ１３が力行のための動力を発生する。このとき、駆動用バッテリ１４から出力される直流電力が昇圧コンバータ４３により必要に応じて昇圧されて、昇圧コンバータ４３から出力される直流電力が第２インバータ４２で交流電力に変換され、その交流電力が駆動モータ１３に供給される。これにより、駆動用バッテリ１４の電力が消費される。

また、エンジン１１の始動時には、駆動用バッテリ１４から出力される直流電力が昇圧コンバータ４３により昇圧されて、昇圧された直流電力が第１インバータ４１で交流電力に変換され、交流電力が発電モータ１２に供給される。これにより、発電モータ１２がモータリング運転されて、エンジン１１が発電モータ１２によりモータリングされる。このモータリングによりエンジン１１のクランクシャフトが回転し、その回転数が始動に必要な回転数まで上昇すると、エンジン１１の点火プラグがスパークされて、エンジン１１が始動される。

エンジン１１が動作している状態で、発電モータ１２が発電運転されることにより、発電モータ１２が交流電力を発生する。発電モータ１２が発電する交流電力は、第１インバータ４１により、直流電力に変換される。そして、第１インバータ４１から出力される直流電力が第２インバータ４２で交流電力に変換され、交流電力が駆動モータ１３に供給される。また、駆動モータ１３への電力の供給が不要なときには、第１インバータ４１から出力される直流電力が昇圧コンバータ４３で降圧されて、降圧後の直流電力が駆動用バッテリ１４に供給されることにより、駆動用バッテリ１４が充電される。

電動車両１の減速走行時には、駆動モータ１３が回生運転されて、駆動輪５から駆動モータ１３に伝達される動力が交流電力に変換される。このとき、駆動モータ１３が走行駆動系の抵抗となり、その抵抗が電動車両１を制動する制動力（回生制動力）として作用する。駆動モータ１３が発生する交流電力は、第２インバータ４２により、直流電力に変換される。そして、第２インバータ４２から出力される直流電力が昇圧コンバータ４３で降圧されて、降圧後の直流電力が駆動用バッテリ１４に供給されることにより、駆動用バッテリ１４が充電される。

また、電動車両１には、マイコン（マイクロコントローラユニット）５１を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）６が備えられている。マイコン５１には、たとえば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。図１には、１つのＥＣＵ６のみが示されているが、電動車両１には、各部を制御するため、ＥＣＵ６と同様の構成を有する複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ６を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

ＥＣＵ６は、図示しないアクセルセンサ等の検出結果に基づいて、運転者のアクセルペダルの操作量を特定する。ＥＣＵ６は、当該アクセルペダルの操作量に基づき、エンジン要求トルクを設定し、当該エンジン要求トルクの制御信号をＰＣＵ１５へ出力する。

また、ＥＣＵ６は、発電モータ１２の発電量を取得する。例えば、ＥＣＵ６は、発電モータ１２の発電量を検出するセンサの検出結果により発電モータ１２の発電量を取得する。

ＥＣＵ６は、エンジン要求トルクと、発電モータ１２の発電量とに基づいてエネルギーモニタを後述する表示装置５２へ表示させる。エネルギーモニタは、エネルギーの動きを示す情報である。エネルギーモニタは、例えば、エンジンから駆動用電池へのエネルギーの動きを示すエネルギーフローを含む。ＥＣＵ６は、エンジン要求トルクと、発電モータ１２の発電量とに基づいてエネルギーフローの表示・非表示を制御する。

電動車両１の車室内には、表示装置５２が配設されている。表示装置５２は、たとえば、タッチパネルでもよい。表示装置５２は、液晶ディスプレイ上に感圧式または静電容量式の透明フィルムスイッチを貼付した構成であってもよく、電動車両１の車両設定の情報のほか、ナビゲーション情報や音楽情報など種々の情報を表示するマルチインフォメーションディスプレイとして設けられていてもよい。

続いて、ＥＣＵ６によるエネルギーモニタの表示制御処理について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。

ＥＣＵ６は、アクセルペダルの操作量に基づいてエンジン要求トルクを設定する（ステップＳ１）。続いて、ＥＣＵ６は、発電モータ１２の発電量を取得する（ステップＳ２）。ＥＣＵ６が、エンジン要求トルクが所定値（閾値）以上でない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ＥＣＵ６は、エンジンから駆動用電池へのエネルギーの動きを示すエネルギーフローを消灯した状態で、エネルギーモニタを表示装置５２に表示させる（ステップＳ４）。

ステップＳ３において、ＥＣＵ６は、エンジン要求トルクが所定値以上である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、発電モータ１２の発電量が閾値Ａ以上でない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ＥＣＵ６は、エンジンから駆動用電池へのエネルギーの動きを示すエネルギーフローを消灯した状態で、エネルギーモニタを表示させる（ステップＳ４）。なお、エネルギーフローが表示しているか否かに基づいて異なる閾値Ａを設定してもよい。例えば、エネルギーフローが消灯状態の時に、閾値Ａを２ｋＷとして、エネルギーフローが点灯状態の時に、閾値Ａを１ｋＷとするようにしてもよい。すなわち、閾値Ａにヒステリシスを設けるようにしてもよい。また、後述の閾値Ｂおよび閾値Ｃにヒステリシスを設けるようにしてもよい。これにより、ＥＣＵ６は、エネルギーフローの表示・非表示を頻発に切り替えることを防止することができる。

ステップＳ５において、発電モータ１２の発電量が閾値Ａ以上である場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６において、発電モータ１２の発電量が閾値Ｂ以上でない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ＥＣＵ６は、エンジンから駆動用電池へのエネルギーの動きを示すエネルギーフローの大きさを３段階中最も小さい状態で、エネルギーモニタに表示させる（ステップＳ７）。

ステップＳ６において、発電モータ１２の発電量が閾値Ｂ以上である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８において、発電モータ１２の発電量が閾値Ｃ以上でない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ＥＣＵ６は、エンジンから駆動用電池へのエネルギーの動きを示すエネルギーフローの大きさを３段階中真ん中の大きさで、エネルギーモニタに表示させる（ステップＳ９）。また、ステップＳ８において、発電モータ１２の発電量が閾値Ｃ以上である場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６は、エンジンから駆動用電池へのエネルギーの動きを示すエネルギーフローの大きさを３段階中最も大きい大きさで、エネルギーモニタに表示させる（ステップＳ１０）。

続いて、エンジンの状態と、発電モータ１２の発電量とに基づくエネルギーフローの点灯状態を図３に示す。図３に示すエンジンが燃料カットの状態は、エンジン要求トルクが所定値未満であることを示す。また、エンジンが燃料噴射の状態は、エンジン要求トルクが所定値以上であることを示す。また、発電モータ１２が発電状態であるとは、発電モータ１２の発電量が閾値Ａ以上であることを示す。図３に示すように、エンジンが燃料噴射であり、且つＭＧ１が発電状態である場合に、ＥＣＵ６は、エネルギーフローを表示させる。

続いて、エネルギーモニタの例を図４に示す。図４に示すように、エネルギーモニタは、エンジンアイコン７１と、駆動用電池アイコン７２と、タイヤアイコン７３を含む。ＥＣＵ６は、エンジン要求トルクが所定値以上であり、発電モータ１２の発電量が閾値Ａ以上である場合、エネルギーフロー７４を表示させる。

以上説明したように、ＥＣＵ６は、エンジン１１のトルクが、所定値以上である条件を満たさない場合、エンジン１１のトルクが、所定値以上である条件を満たし、且つエンジン１１から駆動用バッテリへのエネルギーフローを非表示にし、発電モータ１２の発電量が、閾値に基づく条件を満たす場合、エンジン１１から駆動用バッテリ１４へのエネルギーフロー７４を表示する。このように、ＥＣＵ６は、エンジン要求トルクと、発電モータ１２の発電量とに基づいてエネルギーモニタを後述する表示装置５２へ表示させるので、エンジン１１の状態を考慮してエネルギーフローを表示させることができる。

例えば、電動車両１は、エンジン１１が燃料停止後、エンジン回転数が落ちる間にエンジン１１の共振領域を素早く通過させるために発電モータ１２で発電させる。この場合、エンジン１１が停止しているにも関わらず発電モータ１２が発電することになるが、エンジン１１の状態に基づいてエネルギーフローの表示制御をするので、エンジン１１が停止しているにも拘わらずエネルギーフローを表示してしまうことを回避することができる。これにより、電動車両１は、車両の運転手に誤解を与えないように適切な情報を出力することができる。

また、ＥＣＵ６は、発電量が閾値Ａに基づく条件を満たす場合、発電量が、閾値Ａとは異なる閾値Ｂに基づく条件を満たすか否かにより、エンジン１１から駆動用バッテリ１４へのエネルギーフローの表示態様を変える。これにより、ＥＣＵ６は、発電量の大きさを示すことができる。

なお、上述の実施形態では、ＥＣＵ６が、エンジン要求トルクに基づいてエネルギーフローの表示・非表示を制御する場合について述べたが、エンジン１１の回転数等の他のエンジン１１の状態を示す情報に基づいてエネルギー表示・非表示を制御するようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１電動車両、２ハイブリッドシステム、６ＥＣＵ、１２発電モータ、１３駆動モータ、１４駆動用バッテリ、１５ＰＣＵ。

Claims

駆動源の状態を検出する状態検出部と、
発電モータの発電量を検出する発電量検出部と、
前記駆動源の状態および前記発電量に基づいて、駆動源から駆動用電池へのエネルギーフローの表示・非表示の制御をする制御部と、
を備える表示制御装置。
前記制御部は、前記駆動源の状態を示す値が、予め定められている第１閾値以上である第１条件を満たさない場合、または前記発電量が、予め定められている第２閾値以上である第２条件を満たさない場合、前記駆動源から駆動用電池へのエネルギーフローを非表示にする、請求項１に記載の表示制御装置。
前記駆動源の状態として、前記駆動源のトルクを検出する、請求項１に記載の表示制御装置。
前記制御部は、前記第１条件および前記第２条件を満たす場合、前記発電量に基づいて、前記駆動源から駆動用電池へのエネルギーフローの表示態様を変える、請求項２に記載の表示制御装置。