JP3385724B2

JP3385724B2 - ハイブリッド車両用表示装置

Info

Publication number: JP3385724B2
Application number: JP13806494A
Authority: JP
Inventors: 幸蔵山口; 善則宮石; 秀樹久田
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1994-05-27
Filing date: 1994-05-27
Publication date: 2003-03-10
Anticipated expiration: 2018-03-10
Also published as: JPH07315078A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド車両用表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境保護等の観点から電気自動車の開発
と実用化が盛んに行われている。電気自動車では、バッ
テリの電力でモータを駆動して走行するが、バッテリの
容量には一定の限界があるので、走行距離を長くするた
めに、エンジンとモータを両方備えたハイブリッド車両
も開発されている。このハイブリッド車両は、バッテリ
の限られた容量を補うためにエンジンの駆動力をどのよ
うに使用するかで、２つの種類に大別される。すなわ
ち、モータと共にエンジンの駆動力も車両走行用の駆動
源として使用することでバッテリの消費を抑えるパラレ
ル型のハイブリッド車両と、エンジンで発電機を駆動し
て、発電した電力をバッテリを充電することでバッテリ
の容量を補充し、車両の走行に直接関係する駆動源とし
てはモータのみを使用するシリアル型のハイブリッド車
両とがある。

【０００３】このような従来のハイブリッド車両におい
て、パラレル型のハイブリッド車両では、アクセルとス
ロットル開度とが対応し、また、シリーズ型のハイブリ
ッド車両ではアクセルとモータのトルク司令とか対応す
ることが普通である。しかしながら、アクセルペダルの
踏み込み量や車速等に応じて、制御装置がエンジンの駆
動やモータの駆動をそれぞれ制御することも考えられ
る。この場合、エンジンのみが搭載された通常の車両の
ようにアクセルペダルの踏み込みとエンジンスロットル
とは、連動しておらず、エンジンの駆動状態と運転者が
意図する車両の走行状態（車速や加速度）とは、必ずし
も一致していない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ハイブリ
ッド車両に設けられていた従来の表示装置では、エンジ
ンの回転計のみによって車両の駆動状態を運転者に知ら
せるようにしていたので、アクセルペダルの踏み込みに
エンジンスロットルが連動しないハイブリッド車両に関
しては、その駆動特性に対応した情報を運転者が知るこ
とはできなかった。一般に車両においては、その駆動系
の運転状態を知らせることで、運転者に安心感を与えた
り、操作性を向上させたりするが、従来の表示装置は、
ハイブリッド車両の駆動特性を考慮した適切な駆動情報
を表示していなかった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、ハイブリッド車
両の適切な駆動情報を運転者に知らせることができるハ
イブリッド車両用表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、電気モータと内燃エンジンとを使用し、アクセルペ
ダルの踏み込みにエンジンスロットルが連動しないハイ
ブリッド車両に設けられるハイブリッド車両用表示装置
において、前記内燃エンジンにおけるスロットルバルブ
の開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記アク
セルペダルの踏み込み量を検出するペダル踏込量検出手
段と、前記スロットル開度検出手段で検出されたスロッ
トルバルブの開度を表示するスロットル開度表示部と、
前記ペダル踏込量検出手段で検出されたアクセルペダル
の踏み込み量を表示する踏み込み量表示部とを具備させ
て前記目的を達成する。請求項２記載の発明では、請求
項１記載のハイブリッド車両用表示装置に、前記電気モ
ータの駆動状態を検出するモータ駆動検出手段と、前記
モータ駆動検出手段で検出されたモータの駆動状態を表
示するモータ駆動状態表示部とを具備させて前記目的を
達成する。請求項３記載の発明では、請求項１記載のハ
イブリッド車両用表示装置に、前記電気モータの駆動状
態を検出するモータ駆動検出手段と、前記モータ駆動検
出手段で検出されたモータの回生状態を表示するモータ
駆動状態表示部とを具備させて前記目的を達成する。

【０００７】

【作用】請求項１記載のハイブリッド車両用表示装置で
は、スロットル開度表示部が、スロットル開度検出手段
で検出されたスロットルバルブの開度を表示する。踏み
込み量表示部は、ペダル踏込量検出手段で検出されたア
クセルペダルの踏み込み量を表示する。請求項２記載の
ハイブリッド車両用表示装置では、モータ駆動状態表示
部がモータ駆動検出手段で検出されたモータの駆動状態
を表示する。請求項３記載のハイブリッド車両用表示装
置では、モータ駆動状態表示部がモータ駆動検出手段で
検出されたモータの回生状態を表示する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明のハイブリッド車両用表示装置
における一実施例を図１ないし図４を参照して詳細に説
明する。まず、本実施例のハイブリッド車両用表示装置
が設けられるハイブリッド車両の駆動部について説明す
る。図１は、ハイブリッド車両における駆動部の機械構
成を表したものであり、エンジン及び電気モータの伝達
下流側に、アンダードライブ機構（Ｕ／Ｄ）で構成され
た２速自動変換装置を連結したものである。

【０００９】ハイブリッド車両のボンネット部分には、
ガソリン又はディーゼル等の内燃エンジン１が横向きに
搭載されており、更に該エンジン１に連接して、コンバ
ータハウジング２が固定されており、更にトランスアン
クルケース３及びモータケース５が一体に固定されてい
る。そして、エンジン出力軸１ａに整列して、トルクコ
ンバータ６、入力クラッチ７、２速自動変速装置９及び
電気モータ１０が配置され、更にその下方にはディファ
レンシャル装置１１が配置され、これら各装置は互いに
一体に連結された前記ケース（ハウジング）２、３、５
内に収納されている。

【００１０】流体伝動装置であるトルクコンバータ６
は、コンバータハウジング２内に配置され、ポンプイン
ペラ１２、タービンランナ１３及びステータ１５そして
ロックアップクラッチ１６を有している。そして、ポン
プインペラ１２はエンジン出力軸１ａに連結しており、
タービンランナ１３及びロックアップクラッチ１６の出
力側は入力軸１７に連結している。また、ステータ１５
はワンウェイクラッチ１９上に支持されており、該ワン
ウェイクラッチ１９のインナレースはハウジング２に固
定されている。また、トルクコンバータ６と入力クラッ
チ７の間部分には油圧ポンプ２０が配設されており、該
ポンプ２０の駆動ギヤ部はポンプインペラ１２に連結さ
れている。

【００１１】そして、入力クラッチ７は油圧湿式多板ク
ラッチからなり、その入力側が前記入力軸１７に連結
し、またその出力側が自動変速装置９に向けて延びてい
る中間軸２１に連結している。また、該中間軸２１には
スリーブ状の出力軸２２が回転自在に被嵌しており、該
出力軸２２の一端部には前記入力クラッチ７に隣接して
カウンタドライブギヤ２３が固定されている。２速自動
変速装置９は、変速ギヤユニットを構成するシングルプ
ラネタリギヤユニット２５を有するアンダードライブ機
構部（Ｕ／Ｄ）を備えている。シングルプラネタリギヤ
ユニット２５のリングギヤＲは中間軸２１に連結し、リ
ングギヤＲと噛合しているピニオンギヤＰのキャリヤＣ
Ｒは、出力軸２２に連結している。更に、キャリヤＣＲ
とサンギヤＳとの間にはダイレクトクラッチＣ２が介在
しており、かつサンギヤＳとケース３との間には低速用
のブレーキＢ及びワンウェイクラッチＦが介在してい
る。

【００１２】一方、電気モータ１０は、ブラシレスＤＣ
モータ、誘導モータ、直流分巻モータ等のホローモータ
からなり、前記モータケース５内に配置されている。こ
の電気モータ１０は偏平状のステータ２６及び偏平状の
ロータ２７を有している。ステータ２６は、モータケー
ス５の内壁に固定されかつコイル２８が巻装されてお
り、ロータ２７は前記中間軸２１と共にプラネタリギヤ
ユニット２５のリングギヤＲに連結している。従って、
該電気モータ１０はその中央部に軸方向に延びる大きな
筒状の中空部Ａを有しており、該中空部Ａ内に、前記ア
クスルケース３の一部に亘って前記２速自動変速装置９
が配置されている。また、トランスアクスルケース３の
下方にはカウンタ軸２９及びディファレンシャル装置１
１が配置されており、該カウンタ軸２９には前記ドライ
ブギヤ２３に噛合するカウンタドリブンギヤ３０及びピ
ニオン３１が固定されている。ディファレンシャル装置
１１は該ピニオン３１に噛合するリングギヤ３２を有し
ており、該ギヤ３２からのトルクがそれぞれ負荷トルク
に応じて左右の前車輪３３ａ、３３ｂに伝達される。

【００１３】以上説明したハイブリッド車両は、エンジ
ン１とモータ１０のトルクが、共に前車輪３３ａ、３３
ｂに伝達されるパラレル型のハイブリッド車両である。
すなわち、エンジン１のトルクは、トルクコンバータ
６、入力クラッチ７を介して中間軸２１に伝達されるこ
とで、モータ１０によって駆動されるロータ２７を回転
させるようになっている。エンジン１とモータ１０とに
よって回転されるロータ２７のトルクは、２速自動変速
装置９のシングルプラネタリギヤユニット２５、出力軸
２２、カウンタドライブギヤ２３、カウンタドリブンギ
ヤ３０、ピニオン３１、リングギヤ３２、及びディファ
レンシャル装置１１等を介して前車輪３３ａ、３３ｂに
伝達される。２速自動変速装置９は、ダイレクトクラッ
チＣ２が切られ、ワンウェイクラッチＦが係止状態にな
ることで、１速となり、ダイレクトクラッチＣ２が係合
状態となり、サンギヤＳとキャリアＣＲとがクラッチＣ
２により一体になることで、２速となる。

【００１４】本例のハイブリッド車両では、エンジン１
のみ、あるいは、モータ１０のみで走行したり、エンジ
ン１とモータ１０とを共に駆動させて走行することがで
きる。エンジン１とモータ１０とを共に駆動させて走行
する場合には、エンジン１の排出ガスの排出量を抑制す
る方法の１つとして、例えば、エンジン１を一定トルク
で駆動し、トルクの過不足分を必要に応じてモータ１０
により吸収、付加（アシスト）する駆動方法がある。す
なわち、加速時や高速走行時等にエンジン１の発生する
一定トルクが不足した場合に、その不足分をモータ１０
によって発生させる。また、減速時、低速時、及び停止
時等にエンジン１のトルクが余った場合には、モータ１
０を発電機とすることでその余ったトルクを吸収し、電
気エネルギーとして図示しないバッテリに蓄える。この
ような駆動方法では、エンジン１に対する負荷変動を小
さくし、理想的な燃焼を可能とするため、排出ガスの低
減には極めて有効である。

【００１５】図２は、本実施例によるハイブリッド車両
用表示装置を表したものである。本実施例のハイブリッ
ド車両用表示装置は、ハイブリッド車両の各駆動部を制
御するための車両制御用ＥＣＵ（Electronic Control U
nit)５０を備えている。この車両制御用ＥＣＵ５０は、
図示しないがＣＰＵ（中央処理装置）やＲＡＭ（ランダ
ム・アクセス・メモリ）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メ
モリ）等のメモリを備えている。また、車両制御用ＥＣ
Ｕ５０には、センサ部５２から各種検出信号が供給され
るようになっている。

【００１６】センサ部５２は、車速を検出する車速セン
サ５２１と、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量
を検出するアクセルセンサ５２２と、モータ１０への供
給電力あるいはモータ１０から回生電力が蓄えられるバ
ッテリの電圧や電流等を検出するバッテリセンサ５２３
とを備えている。また、センサ部５２は、エンジン１の
スロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ５
２４と、エンジン回転数等を検出する回転数センサやト
ランスミッションのシフトレバーセンサ、及びブレーキ
センサ等のその他のセンサ５２５を備えている。スロッ
トルセンサ５２４としては、例えば、スロットルバルブ
と連動するポテンションメータからスロットルバルブ開
度に応じた電圧を得ることでスロットルバルブ開度を検
出するセンサ等を用いる。

【００１７】車両制御用ＥＣＵ５０は、以上の各センサ
の検出信号から、ハイブリッド車両の走行状態に応じた
エンジン１とモータ１０の駆動状態及び２速自動変速装
置９等の変速状態を判断し、その判断結果に基づいて各
種制御信号を出力することで、各駆動部を制御するよう
になっている。すなわち、車両制御用ＥＣＵ５０は、ス
ロットルセンサ５２４等の検出信号に応じてスロットル
バルブを開閉させることで、所定のトルクを発生するよ
うにエンジン１の駆動を制御したり、２速自動変速装置
９における変速用のソレノイドバルブ等を制御すること
で変速制御を行なったりする。また、モータ１０の図示
しないインバータを制御することで、モータ１０の駆動
力も制御するようになっている。また、車両制御用ＥＣ
Ｕ５０には、画像表示用ＥＣＵ５４が接続されている。
この画像表示用ＥＣＵ５４と車両制御用ＥＣＵ５０との
間のデータ伝送手段としては、通常の導線ケーブルを用
いたものの他、光ケーブル、あるいは電波、赤外線等を
用いた各種シリアル伝送方式を使用してもよい。

【００１８】画像表示用ＥＣＵ５４は、車両制御用ＥＣ
Ｕ５０と同様に図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を
備えており、車両制御用ＥＣＵ５０にセンサ部５２から
供給される検出信号を受信し、その検出信号に基づいて
車両状態を示す情報をディスプレイ５６に表示させるよ
うになっている。すなわち、アクセルセンサ５２２の検
出信号からアクセルの踏み込み量をディスプレイ５６に
表示させたり、スロットルセンサ５２４の検出信号から
スロットル開度を表示させたりする。また、バッテリセ
ンサ５２３の検出信号から図示しないバッテリの電流、
電圧、及び残存容量を表示させると共に、バッテリに対
する電流値からモータ１０が駆動状態にあるか発電状態
にあるかも表示させるようになっている。すなわち、バ
ッテリに対して電流が供給されているときには、モータ
１０が回生運転している旨を表示させる。また、バッテ
リから電流が出力されているときには、モータ１０が駆
動している旨を表示させる。

【００１９】なお、モータ１０の駆動状態を検出する手
段としては、バッテリセンサ５２３の代わりに、例え
ば、モータ１０とバッテリの間の回路において電流値を
検出する電流検出器や、あるいはコイル２８の電流値を
検出する電流検出器等を用いてもよい。ディスプレイ５
６は、車速計や燃料計等の通常の計器類とは別に、イン
スツルメントパネル上、あるいはその近辺に設けられて
いる。なお、ディスプレイ５６としては、ＣＲＴディス
プレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等を
用い、その表示方式としては、ＮＴＳＣ方式やＲＧＢ方
式を用いる。

【００２０】図３は、ディスプレイ５６の表示例を表し
たものである。この図に示すように、ディスプレイ５６
には、アクセルペダルの踏み込み量を示すアクセルイン
ジケータ６０と、モータ１０の駆動状態、すなわち図示
しないバッテリからの供給電力で駆動しているのか、エ
ンジン１によって回生電力を発生させているのかを示す
モータ状態インジケータ６１と、エンジン１におけるス
ロットルバルブの開度を示すスロットルインジケータ６
２とが表示される。また、入力クラッチ７の接続状態を
示すクラッチコントロールインジケータ６６と、点灯状
態によって車両制御用ＥＣＵ５０に故障が発生している
か否かを知らせるＥＣＵランプ６８とがディスプレイ５
６に表示される。さらに、バッテリの残量を示すＳＯＣ
メータ７０、バッテリの電流と電圧とをそれぞれ表示す
る電流メータ７２、電圧メータ７４がそれぞれ表示され
る。

【００２１】図４は、ハイブリッド車両の走行状態の変
化に応じた各インジケータ６０、６１、６２における変
化の一例を表したものである。なお、図４では、ハイブ
リッド車両が、エンジン１とモータ１０とを併用する走
行モードでエンジン１を定トルク運転させているものと
する。エンジン１が定トルク運転している場合、停止
時、あるいは制動時には、ディスプレイ５６の各インジ
ケータ６０、６１、６２は、図４（Ａ）で示すようにな
る。

【００２２】すなわち、運転者は、アクセルペダルを踏
んでいないので、アクセルインジケータ６０は、踏み込
み量０％を示し、モータ状態インジケータ６１の針は、
回生側（Regenerate側）になり、モータ１０がエンジン
１のトルクを吸収するため回生運転していることを示し
ている。また、スロットルインジケータ６２は、例え
ば、５０％のスロットル開度を示している。なお、この
スロットル開度は、定トルク運転を行うために予め決め
られた値であり、車両制御用ＥＣＵ５０の図示しないメ
モリに格納された所定の設定値を変更することで、他の
値とすることができる。以上の各インジケータ６０、６
１、６２から、運転者は、アクセルペダルとエンジン１
の駆動状態の関係や、モータ１０の駆動状態を知ること
ができる。

【００２３】加速時、あるいは高速走行時に、エンジン
１のトルクが不足している場合、ディスプレイ５６の各
インジケータ６０、６１、６２は、図４（Ｂ）に示すよ
うになる。すなわち、モータ状態インジケータ６１が、
アクセルペダルの踏み込み量（例えば、７０％）を示す
と共に、モータ状態インジケータ６１の針は、駆動側(D
rive側) を指してモータ１０が駆動してエンジン１のト
ルクを補助していることを示している。また、スロット
ルインジケータ６２は、アクセルインジケータ６０の変
化に関わりなく５０％の値を示している。このような各
インジケータ６０〜６２の示す値から、運転者は、自車
の駆動系が車両制御用ＥＣＵ５０によってどのように制
御されているかを知ることができる。なお、図３で示し
たディスプレイ５６の画面は、ハイブリッド車両のエン
ジン１が停止状態にある時のものである。

【００２４】以上の実施例では、ハイブリッド車両の駆
動状態を示すものとして３つのインジケータ６０〜６２
を表示していたが、アクセルインジケータ６０とスロッ
トルインジケータ６２のみを表示するものであってもよ
い。また、以上の実施例では、ディスプレイ５６が速度
計等の通常の計器類と別に設けられていたが、通常の計
器類と一緒にメータパネル上に配置してもよい。この場
合、ディスプレイ５６上に他の計器類、例えば速度計等
も一緒に表示してもよい。更に、ディスプレイ５６の代
わりに、機械式のメータを用いてアクセルの踏み込み量
やモータ１０の駆動状態、及びスロットル開度をそれぞ
れ示してもよい。

【００２５】以上の実施例では、車両制御用ＥＣＵ５０
がスロットルセンサ５２４の検出信号をフィードバック
することでスロットルバルブの開度を調整するようにな
っていた。このため、画像表示用ＥＣＵ５４は、車両制
御用ＥＣＵ５０に供給されるスロットルセンサ５２４の
検出信号を用いてディスプレイ５６にスロットル開度を
表示させていたが、車両制御用ＥＣＵ５０が、スロット
ルセンサ５２４を用いたフィードバックを行わずに、所
定の制御信号によってスロットルバルブを開閉させる場
合（例えば、スロットルバルブをパルスモータによって
開閉させる場合）、画像表示用ＥＣＵ５４は、車両制御
用ＥＣＵ５０からスロットルバルブ開閉用のモータへと
出力される制御信号を基に、スロットルバルブの開度を
検出してもよい。本発明のハイブリッド車両用表示装置
は、図１に示したハイブリッド車両のみならず、例え
ば、後輪駆動式のハイブリッド車両や自動変速装置を有
さないハイブリッド車両等、他のハイブリッド車両にお
いても適用することができる。また、ハイブリッド車両
用表示装置は、エンジンの駆動力が車両の走行に直接寄
与しないシリアル型のハイブリッド車両に対して設けて
もよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明のハイブリッド車両用表示装置に
よれば、ハイブリッド車両の駆動状態を運転者に知らせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるハイブリッド車両用表
示装置が設けられるハイブリッド車両の駆動部を示した
説明図である。

【図２】同ハイブリッド車両用表示装置を示したブロッ
ク図である。

【図３】同ハイブリッド車両用表示装置の表示例を示し
た説明図である。

【図４】同装置の他の表示例を示した説明図である。

【符号の説明】

５０車両制御用ＥＣＵ５２センサ部５２１車速センサ５２２アクセルセンサ５２３バッテリセンサ５２４スロットルセンサ５２５その他のセンサ５４画像表示用ＥＣＵ５６ディスプレイ６０アクセルインジケータ６１モータ状態インジケータ６２スロットルインジケータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−176402（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−190441（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−166928（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−66235（ＪＰ，Ｕ) 実開平７−20003（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 6/04 B60K 37/02 B60K 26/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気モータと内燃エンジンとを使用し、
アクセルペダルの踏み込みにエンジンスロットルが連動
しないハイブリッド車両に設けられるハイブリッド車両
用表示装置において、前記内燃エンジンにおけるスロットルバルブの開度を検
出するスロットル開度検出手段と、前記アクセルペダルの踏み込み量を検出するペダル踏込
量検出手段と、前記スロットル開度検出手段で検出されたスロットルバ
ルブの開度を表示するスロットル開度表示部と、前記ペダル踏込量検出手段で検出されたアクセルペダル
の踏み込み量を表示する踏み込み量表示部とを具備する
ことを特徴とするハイブリッド車両用表示装置。
【請求項２】前記電気モータの駆動状態を検出するモ
ータ駆動検出手段と、前記モータ駆動検出手段で検出されたモータの駆動状態
を表示するモータ駆動状態表示部とを備えたことを特徴
とする請求項１に記載のハイブリッド車両用表示装置。
【請求項３】前記電気モータの駆動状態を検出するモ
ータ駆動検出手段と、前記モータ駆動検出手段で検出されたモータの回生状態
を表示するモータ駆動状態表示部とを備えたことを特徴
とする請求項１に記載のハイブリッド車両用表示装置。