JP3614341B2 - ハイブリッド電気自動車の表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド電気自動車に係り、詳しくは、走行可能距離や走行可能時間を運転者に知らせる表示装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近年、車両の駆動力源として電動機（モータ）を搭載し、電動機に電力を供給する２次電池（バッテリ）の充電を比較的小型の内燃機関（エンジン）により駆動される発電機で行うよう構成したシリーズ式ハイブリッド型車両が開発され実用化されている。
【０００３】
ところで、エンジン出力で走行する車両の場合であれば、燃料残量や燃料消費量から走行状態の把握が可能であり、今後の走行可能距離を極めて簡単に予測可能であることから、このようなハイブリッド型車両においても当該走行可能距離を予測することが望まれている。
そこで、バッテリの現在の充電レベル（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）とエンジン作動用燃料の残量とに基づいて走行可能距離を予測し表示する装置が、特開平１１−２２０８０３号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ハイブリッド型車両では、バッテリの電力を走行用以外の用途に使用すること、モータによる回生電力があること、エンジン出力の電力への変換ロスがあること、バッテリ状況に応じて充放電効率が変化すること等の種々の理由により、単純に現在のバッテリのＳＯＣ情報からだけでは当該走行可能距離の正確な予測が困難なのが現実である。
【０００５】
それ故、上記公報に開示の装置においても、実際には走行可能距離を実現確率として曖昧に表示しており、さらに当該実現確率を走行状態に応じて大まかに補正を行うようにしている。
しかしながら、実現確率をいくら補正しても、補正精度が低ければ、表示は曖昧なままであり、現実的なものではなく、運転者の要求に応えるものではない。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、走行可能距離や走行可能時間を正確に予測し表示可能なハイブリッド電気自動車の表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の発明では、放電可能電力量算出手段により、充電レベルに基づいてバッテリの放電可能電力量を算出し、発電可能電力量算出手段により、エンジンを駆動する燃料の残量に基づいてエンジンを一定負荷で駆動したと仮定したときに発電機で発電可能な発電可能電力量を算出し、全電力量算出手段により、これら放電可能電力量と発電可能電力量とに基づいて全電力量を算出する。一方、消費電力量算出手段により、過去の車両走行における消費電力量を算出するとともに、供給電力量算出手段により、過去の車両走行における供給電力量を算出し、電力収支算出手段により、これら消費電力量と供給電力量とに基づいて過去の所定期間における電力収支を算出する。この際、上記発電可能電力量及び過去の供給電力量の少なくともいずれか一方は、発電モード切換手段により選択されている発電電力の異なる複数の発電モードのうちのいずれか一つに基づき補正手段により補正される。そして、当該補正を含んだこれら全電力量と過去の電力収支とに基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が予測手段により予測され、表示手段によって表示される。
【０００８】
つまり、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるのであるが、この際、発電モードに応じて発電電力量が異なることから、上記発電可能電力量または上記過去の供給電力量を当該発電モードに応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間が精度良くより一層適切に予測されて表示される。
【０００９】
また、請求項２の発明では、上記同様に、放電可能電力量と発電可能電力量とに基づいて全電力量を算出し、一方、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量とに基づいて過去の所定期間における電力収支を算出するが、この際、過去の消費電力量及び供給電力量の少なくともいずれか一方は、バッテリの充電レベルに応じて補正手段により補正される。そして、全電力量と当該補正を含んだ過去の電力収支とに基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が予測手段により予測され、表示手段によって表示される。
【００１０】
つまり、バッテリの充電レベルに応じて充放電効率が異なることから、上記過去の消費電力量または供給電力量を当該バッテリの充電レベル、即ち充放電効率に応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間が精度良くより一層適切に予測されて表示される。
また、請求項３の発明では、放電可能電力量と発電可能電力量とに基づいて全電力量を算出し、一方、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量とに基づいて過去の所定期間における電力収支を算出し、これら全電力量と過去の電力収支とに基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が予測手段により予測され、表示手段によって表示されるが、この際、勾配検出手段により、路面の勾配が検出される場合には、回生電力量算出手段により、当該勾配に基づいて過去及び将来の回生電力量の少なくともいずれか一方が算出され、当該過去及び将来の回生電力量に基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が補正手段により補正される。
【００１１】
つまり、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるのであるが、過去走行した路面の勾配及び将来走行する路面の勾配が分かり、これにより過去及び将来の回生電力量を算出可能な場合には、当該過去及び将来の回生電力量に基づく補正を加えることにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間が精度良くより一層適切に予測されて表示される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係るハイブリッド電気自動車の表示装置が適用されるシリーズ式ハイブリッド型車両の概略構成図が示されており、以下、同図に基づき本発明に係るハイブリッド電気自動車の表示装置の構成を説明する。なお、シリーズ式ハイブリッド型車両として、ここでは、例えば、都市部で低速走行を多用するような乗合バス等の大型車両が想定される。
【００１３】
同図に示すように、シリーズ式ハイブリッド型車両には駆動力源として走行モータ１０が搭載されており、当該走行モータ１０には、走行モータ１０駆動用の高電圧２次電池（バッテリ）１２がインバータ１４を介して電気的に接続されている。走行モータ１０は、例えば誘導型モータであるが、永久磁石同期型モータであってもよい。
【００１４】
走行モータ１０は、車両の制動時にはエネルギ回生ブレーキ、即ち制動エネルギを利用した発電機（ジェネレータ）としても機能する。つまり、車両の運転者がブレーキペダル５８を操作すると、走行モータ１０が制動力を発生しながら同時に発電を行い、この発電電力がバッテリ１２に充電される。
インバータ１４は、バッテリ１２または後述のジェネレータ２２からの電圧と電流とを調整して安定した電力を走行モータ１０に供給するため、或いは、上記の如く走行モータ１０により発電された電圧と電流とを調整して安定した電力をバッテリ１２に供給するための装置である。
【００１５】
そして、同図に示すように、走行モータ１０の回転軸には、減速機１６、差動装置１８を介して一対の駆動論ＷＲ、ＷＬが接続されている。なお、減速機１６は特に無くてもよい。
また、バッテリ１２とインバータ１４には、もう一つのインバータ２０を介してジェネレータ（発電機）２２が電気的に接続されており、当該ジェネレータ２２の回転軸はエンジン２４の出力軸に接続されている。エンジン２４は、発電専用の内燃機関である。
【００１６】
そして、インバータ２０には、エアブレーキ用のエアコンプレッサ２７やパワステポンプ２８等の補機を駆動させる補機モータ２６も電気的に接続されている。
インバータ２０は、上記インバータ１４と同様に、ジェネレータ２２によって発電された電圧と電流とを調整して安定した電力をバッテリ１２または走行モータ１０に供給するため、或いは、バッテリ１２からの電圧と電流とを調整し安定した電力を補機モータ２６に供給するための装置である。
【００１７】
また、バッテリ１２とインバータ１４、２０との間には、リレー・ヒューズ３０が介装されている。このリレー・ヒューズ３０は、インバータ１４に電気的に接続されており、当該インバータ１４からの情報を受けて、バッテリ１２から走行モータ１０への通電を許容したり、バッテリ１２から走行モータ１０に過剰電流が流れるのを防止したり、或いは、ジェネレータ２２や回生制動（エネルギ回生）中の走行モータ１０がバッテリ１２に過剰充電するのを防止したりする機能を有している。
【００１８】
そして、同図に示すように、バッテリ１２やインバータ１４、２０は電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４０に相互通信可能に電気的に接続されており、さらに、インバータ１４と走行モータ１０、またインバータ２０とジェネレータ２２についても相互通信可能に電気的に接続されている。
また、ＥＣＵ４０の入力側には、運転者の出力要求、即ち要求モータトルクを走行モータ１０に一義的に反映させるためのアクセルペダル４３に接続され、当該アクセルペダル４３の操作量θａｃｃを検出するアクセルセンサ４４や、車速Ｖを検出する車速センサ４６が接続されている。車速センサ４６は例えば車輪速センサであり、車輪速情報に基づいて車速Ｖを検出するようにされている。
【００１９】
一方、ＥＣＵ４０の出力側には、表示・警報コントローラ５０を介して、本発明に係る表示・警報器（表示手段）５２が接続されている。
また、ＥＣＵ４０には、ブレーキユニット（サービスブレーキ）５６に駆動信号を供給し車両の制動制御を行うブレーキコントローラ５４が接続されており、当該ブレーキコントローラ５４には、ブレーキペダル５８の操作量（ブレーキペダルストローク等）を検出するブレーキセンサ６０が接続されている。さらに、ＥＣＵ４０には、バッテリ１２の充電レベル（ＳＯＣ）等を監視するバッテリコントローラ（充電レベル検出手段）６２や、エンジン２４の運転制御等を行うエンジンコントローラ６４が接続されている。なお、エンジンコントローラ６４は、エンジン２４を作動する燃料の残量を検出可能とされている（燃料残量検出手段）。
【００２０】
そして、このように構成されたハイブリッド型車両では、一般的な作用として、車両走行時には、アクセルセンサ４４により検出されるアクセルペダル４３の操作量θａｃｃに対応した要求モータトルク信号がインバータ１４に供給されてバッテリ１２からの電圧、電流が調整され、これにより走行モータ１０が所望のモータトルクを発生する。
【００２１】
また、バッテリコントローラ６２によりバッテリ１２の充電レベル（ＳＯＣ）が低下したことが検出された場合には、エンジンコントローラ６４によりエンジン２４が始動されてジェネレータ２２が作動し発電が行われ、ＳＯＣに応じてバッテリ１２の充電が行われる。なお、バッテリ１２のＳＯＣが低いような場合には、走行モータ１０の消費電力相当分の電力がジェネレータ２２から直接に走行モータ１０に給電され、ジェネレータ２２の発電余剰分がバッテリ１２に充電される。
【００２２】
さらに、例えばブレーキペダル５８が操作されて車両が制動状態にあり、アクセルペダル４３の操作量θａｃｃが値０とされているときには、走行モータ１０により回生制動が行われ、やはり走行モータ１０によって発電が行われ、当該回生電力によりバッテリ１２の充電が行われる。
また、車両走行時には、エアコンプレッサ２７やパワステポンプ２８等の補機を駆動させるため、バッテリ１２からの電力によって補機モータ２６が適宜駆動されている。
【００２３】
以下、このように構成されたハイブリッド型車両の本発明に係る表示装置の作用について説明する。
図２を参照すると、ＥＣＵ４０が実行する、本発明に係る走行可能距離・時間表示制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており、当該フローチャートに沿い説明する。
【００２４】
ステップＳ１０では、先ず、バッテリコントローラ６２からの情報に基づきバッテリ１２のＳＯＣを検出し、エンジンコントローラ６４からの情報に基づき燃料の残量を検出する。つまり、ここでは、現時点で車両の持っている全エネルギ量を把握する。
次のステップＳ１２では、車両の走行パターン代表値を演算により求める。走行パターン代表値とは、車両の過去の走行パターンを数値化したものであり、以下、走行パターン代表値の算出手順について説明する。
【００２５】
ここでは、過去の所定期間Ｔにおける消費電力エネルギ、供給電力エネルギを求め、これら消費電力エネルギ、供給電力エネルギに基づいて所定期間Ｔにおける電力エネルギ収支、及び電力エネルギ収支率を走行パターン代表値として演算する。以下、それぞれについて詳しく説明する。
＜消費電力エネルギ＞
各種コントローラからの情報に基づき、走行モータ１０と補機モータ２６の消費電力量及びコントローラ類やインバータ１４，２０等の各種制御機器の消費電力量を合わせた全機器消費電力量Ｐｄ、バッテリ充電電力量Ｐｂｃを過去の所定期間Ｔにおいて求め、次式（１）のように、これら所定期間Ｔにおける全機器消費電力量Ｐｄとバッテリ充電電力量Ｐｂｃとの和を全消費電力量Ｐｃ、即ち消費電力エネルギとする（消費電力量算出手段）。
【００２６】
Ｐｃ＝Ｐｄ＋Ｐｂｃ …（１）
＜供給電力エネルギ＞
各種コントローラからの情報に基づき、回生制動による回生電力量Ｐｒ、ジェネレータ２２の発電による発電電力量Ｐｇ、バッテリ放電電力量Ｐｂｒを過去の所定期間Ｔにおいて求め、次式（２）のように、これら所定期間Ｔにおける回生電力量Ｐｒと発電電力量Ｐｇとバッテリ放電電力量Ｐｂｒとの和を全供給電力量Ｐｓ、即ち供給電力エネルギとする（供給電力量算出手段）。
【００２７】
Ｐｓ＝Ｐｒ＋Ｐｇ＋Ｐｂｒ …（２）
＜電力エネルギ収支＞
上記のように求めた所定期間Ｔにおける全消費電力量Ｐｃと全供給電力量Ｐｓとの差を次式（３）より電力エネルギ収支量Ｐｅとして求める（電力収支算出手段）。
Ｐｅ＝Ｐｓ−Ｐｃ …（３）
＜電力エネルギ収支率＞
上記電力エネルギ収支量Ｐｅを所定期間Ｔで除して次式（４）より単位時間当たりの電力エネルギ収支率Ｅｔｅを求め、また電力エネルギ収支量Ｐｅを所定期間Ｔにおける走行距離Ｌで除することで次式（５）より単位走行距離当たりの電力エネルギ収支率Ｅｌｅを求める。
【００２８】
Ｅｔｅ＝Ｐｅ／Ｔ …（４） 、Ｅｌｅ＝Ｐｅ／Ｌ …（５）
ところで、バッテリ１２の充放電効率はＳＯＣに応じて変化するため、上記バッテリ充電電力量Ｐｂｃやバッテリ放電電力量Ｐｂｒについては、当該ＳＯＣに応じて補正するようにする。また、ジェネレータ２２の発電状態、即ちエンジン２４の運転状態に応じて発電効率が変化するため、発電電力量Ｐｇについては、当該発電状態に応じて補正するようにする。また、走行状態、例えば道路勾配等により回生制動量が異なるので、回生電力量Ｐｒについては当該道路勾配等に基づいて補正するようにする。
【００２９】
以下、これらＳＯＣに応じたバッテリ充電電力量Ｐbc及びバッテリ放電電力量Ｐbrの補正、発電状態に応じた発電電力量Ｐgの補正、走行状態に応じた回生電力量Ｐrの補正についてそれぞれ説明する。
＜ＳＯＣに応じた充放電電力量補正＞
ＳＯＣのレベルをｎ段階（例えば、１０％,２０％…１００％の１０段階）に区分するとともに各段階毎の充電効率Ｃeff(n)、放電効率Ｒeff(n)を予め設定しておく。そして、各種コントローラからの情報に基づき、過去の所定期間Ｔにおいて出現した各段階の充電量割合Ｄ bc(n)、放電量割合Ｄ br(n)を求め、次式(6)，(7)から補正後のバッテリ充電電力量Ｐbc(rev)及びバッテリ放電電力量Ｐbr(rev)を求める（補正手段）。
【００３０】
Ｐｂｃ（ｒｅｖ）＝｛Ｐｂｃ・Ｄｂｃ（１）・Ｃｅｆｆ（１）＋Ｐｂｃ・Ｄｂｃ（２）・Ｃｅｆｆ（２）＋……＋Ｐｂｃ・Ｄｂｃ（ｎ）・Ｃｅｆｆ（ｎ）｝ …（６）
Ｐｂｒ（ｒｅｖ）＝｛Ｐｂｒ・Ｄｂｒ（１）・Ｒｅｆｆ（１）＋Ｐｂｒ・Ｄｂｒ（２）・Ｒｅｆｆ（２）＋……＋Ｐｂｒ・Ｄｂｒ（ｎ）・Ｒｅｆｆ（ｎ）｝ …（７）
＜発電状態に応じた発電電力量補正＞
発電状態、即ちエンジン運転状態として、エンジン２４の状態等に応じて適宜切り換えられる始動モード、暖機モード、通常運転モード等のｎ段階の発電モードがあり（発電モード切換手段）、これら各発電モード毎の発電率Ｒｇ（ｎ）を予め設定しておく。そして、各種コントローラからの情報に基づき、過去の所定期間Ｔにおいて出現した各発電モードの時間比率Ｄｇ（ｎ）を求め、次式（８）から補正後の発電電力量Ｐｇ（ｒｅｖ）を求める（補正手段）。
【００３１】
Ｐｇ（ｒｅｖ）＝｛Ｔ・Ｄｇ（１）・Ｒｇ（１）＋Ｔ・Ｄｇ（２）・Ｒｇ（２）＋……＋Ｔ・Ｄｇ（ｎ）・Ｒｇ（ｎ）｝ …（８）
＜走行状態に応じた回生電力量補正＞
走行状態として、停止・発進、回生制動、減速度、車速Ｖ等の頻度、率及び車速Ｖ、駆動出力等から推定される道路勾配等に基づいてｎ段階の走行モード、即ち回生モードがあり（勾配検出手段）、これら各回生モード毎の回生発電率Ｒｒ（ｎ）を予め設定しておく。そして、各種センサやコントローラからの情報に基づき、過去の所定期間Ｔにおいて出現した各回生モードの時間比率Ｄｒ（ｎ）を求め、次式（９）から補正後の回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）を求める（回生電力量算出手段、補正手段）。
【００３２】
Ｐｒ（ｒｅｖ）＝｛Ｔ・Ｄｒ（１）・Ｒｒ（１）＋Ｔ・Ｄｒ（２）・Ｒｒ（２） ＋……＋Ｔ・Ｄｒ（ｎ）・Ｒｒ（ｎ）｝ …（９）
なお、ここでは道路勾配を車速Ｖ、駆動出力等から推定しているが、ナビゲーション・システム（図示せず）を搭載した車両では、当該ナビゲーション・システムから道路勾配情報を得るようにしてもよい。
【００３３】
そして、このようにバッテリ充電電力量Ｐｂｃ（ｒｅｖ）及びバッテリ放電電力量Ｐｂｒ（ｒｅｖ）、発電電力量Ｐｇ（ｒｅｖ）、回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）が求められると、実際には、これらの値が上記バッテリ充電電力量Ｐｂｃ及びバッテリ放電電力量Ｐｂｒ、発電電力量Ｐｇ、回生電力量Ｐｒに代えて使用され、全供給電力量Ｐｓ、全消費電力量Ｐｃ、ひいては電力エネルギ収支率Ｅｔｅ、電力エネルギ収支率Ｅｌｅがより一層精度良く演算される。
【００３４】
このようにして、過去の所定期間Ｔにおける消費電力エネルギ、供給電力エネルギが求められ、これら消費電力エネルギ、供給電力エネルギに基づいて所定期間Ｔにおける電力エネルギ収支率Ｅｔｅ，Ｅｌｅが走行パターン代表値として演算されたら、次のステップＳ１４において、走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａをそれぞれ演算により求める。
【００３５】
ここでは、先ず、上記ステップＳ１０で検出したＳＯＣに基づき、放電可能電力量Ｐｂｒａを求めるとともに（放電可能電力量算出手段）、燃料の残量に基づき、エンジン２４を一定負荷で駆動したと仮定したときにジェネレータ２２で発電可能な発電可能電力量Ｐｇａを求め（発電可能電力量算出手段）、次式（１０）のように、これら放電可能電力量Ｐｂｒａと発電可能電力量Ｐｇａの和を全電力エネルギＴＰｓとして求めておく（全電力量算出手段）。
【００３６】
ＴＰｓ＝Ｐｂｒａ＋Ｐｇａ …（１０）
そして、この全電力エネルギＴＰｓと、上記補正を含んだ電力エネルギ収支率Ｅｔｅ，Ｅｌｅとに基づき、次式（１１），（１２）より、走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａをそれぞれ求める（予測手段）。
Ｔａ＝ＴＰｓ／Ｅｔｅ …（１１）
Ｌａ＝ＴＰｓ／Ｅｌｅ …（１２）
このように走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａが求められたら、ステップＳ１６において、これら走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａに対応する指令を表示・警報コントローラ５０から出力し、走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａに対応する情報を表示・警報器５２で表示する（表示手段）。
【００３７】
そして、このようにきめ細かく補正されて精度良く求められた走行可能時間情報Ｔａ、走行可能距離情報Ｌａが表示されると、運転者は車両の今後の走行可能時間や走行可能距離を正確に知ることとなる。
ところで、上記過去の所定期間Ｔは、当該制御ルーチンが繰り返し実行されると、当該ルーチンの実行周期毎に更新されるようにされており、当然ながらこれに伴い上記各検出値も僅かずつ更新されるようにされている。従って、走行可能時間Ｔａや走行可能距離Ｌａが急激に大きく変化するようなことはなく、運転者が表示に対して違和感を覚えるようなこともない。
【００３８】
なお、上記実施形態では、発電状態に応じた発電電力量補正において、発電モード毎の発電率Ｒｇ（ｎ）を予め設定し、過去の所定期間Ｔにおける発電電力量Ｐｇを補正するようにしたが、発電モード毎の燃料消費率を予め設定しておけば、各発電モードの時間比率Ｄｇ（ｎ）に基づき燃料消費量を算出することで、発電可能電力量Ｐｇａを補正することもできる。このようにしても過去の所定期間Ｔにおける発電電力量Ｐｇを補正するのと同様の効果が得られる。
【００３９】
また、上記実施形態では、走行パターン代表値を過去の走行パターンにのみ基づいて求めるようにしたが、例えば、上記ナビゲーション・システムにより予め今後の車両の進路が決定されているような場合には、このナビゲーション・システムから将来の道路勾配情報を収集し（勾配検出手段）、当該将来の道路勾配情報を上記走行状態に応じた回生電力量補正に加味するようにしてもよい。つまり、将来の道路勾配情報を加味して回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）、電力エネルギ収支率Ｅｔｅ，Ｅｌｅ、ひいては走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａを求めるようにしてもよい（回生電力量算出手段、補正手段）。このようにすれば、より一層正確な走行可能時間情報Ｔａ、走行可能距離情報Ｌａを表示することができる。なお、この場合、回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）については、上記ナビゲーション・システムにより収集した道路勾配情報のみから検出するようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１のハイブリッド電気自動車の表示装置によれば、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるが、この際、発電モードに応じて発電電力量が異なることを考慮し、上記発電可能電力量及び上記過去の供給電力量の少なくともいずれか一方を当該発電モードに応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間を精度良くより一層適切に予測し表示することができる。
【００４１】
また、請求項２のハイブリッド電気自動車の表示装置によれば、上記同様に、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるが、この際、バッテリの充電レベルに応じて充放電効率が異なることを考慮し、上記過去の消費電力量または供給電力量を当該バッテリの充電レベル、即ち充放電効率に応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間を精度良くより一層適切に予測し表示することができる。
【００４２】
また、請求項３のハイブリッド電気自動車の表示装置によれば、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるが、過去走行した路面の勾配及び将来走行する路面の勾配が分かり、これにより過去及び将来の回生電力量を算出可能な場合には、当該過去及び将来の回生電力量に基づく補正を加えることにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間を精度良くより一層適切に予測し表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッド電気自動車の表示装置が適用されるシリーズ式ハイブリッド型車両の概略構成図である。
【図２】本発明に係る走行可能距離・時間表示制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 走行モータ
１２ 高電圧２次電池（バッテリ）
４０ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
５０ 表示・警報コントローラ
５２ 表示・警報器（表示手段）
６２ バッテリコントローラ
６４ エンジンコントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド電気自動車に係り、詳しくは、走行可能距離や走行可能時間を運転者に知らせる表示装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近年、車両の駆動力源として電動機（モータ）を搭載し、電動機に電力を供給する２次電池（バッテリ）の充電を比較的小型の内燃機関（エンジン）により駆動される発電機で行うよう構成したシリーズ式ハイブリッド型車両が開発され実用化されている。
【０００３】
ところで、エンジン出力で走行する車両の場合であれば、燃料残量や燃料消費量から走行状態の把握が可能であり、今後の走行可能距離を極めて簡単に予測可能であることから、このようなハイブリッド型車両においても当該走行可能距離を予測することが望まれている。
そこで、バッテリの現在の充電レベル（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）とエンジン作動用燃料の残量とに基づいて走行可能距離を予測し表示する装置が、特開平１１−２２０８０３号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ハイブリッド型車両では、バッテリの電力を走行用以外の用途に使用すること、モータによる回生電力があること、エンジン出力の電力への変換ロスがあること、バッテリ状況に応じて充放電効率が変化すること等の種々の理由により、単純に現在のバッテリのＳＯＣ情報からだけでは当該走行可能距離の正確な予測が困難なのが現実である。
【０００５】
それ故、上記公報に開示の装置においても、実際には走行可能距離を実現確率として曖昧に表示しており、さらに当該実現確率を走行状態に応じて大まかに補正を行うようにしている。
しかしながら、実現確率をいくら補正しても、補正精度が低ければ、表示は曖昧なままであり、現実的なものではなく、運転者の要求に応えるものではない。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、走行可能距離や走行可能時間を正確に予測し表示可能なハイブリッド電気自動車の表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の発明では、放電可能電力量算出手段により、充電レベルに基づいてバッテリの放電可能電力量を算出し、発電可能電力量算出手段により、エンジンを駆動する燃料の残量に基づいてエンジンを一定負荷で駆動したと仮定したときに発電機で発電可能な発電可能電力量を算出し、全電力量算出手段により、これら放電可能電力量と発電可能電力量とに基づいて全電力量を算出する。一方、消費電力量算出手段により、過去の車両走行における消費電力量を算出するとともに、供給電力量算出手段により、過去の車両走行における供給電力量を算出し、電力収支算出手段により、これら消費電力量と供給電力量とに基づいて過去の所定期間における電力収支を算出する。この際、上記発電可能電力量及び過去の供給電力量の少なくともいずれか一方は、発電モード切換手段により選択されている発電電力の異なる複数の発電モードのうちのいずれか一つに基づき補正手段により補正される。そして、当該補正を含んだこれら全電力量と過去の電力収支とに基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が予測手段により予測され、表示手段によって表示される。
【０００８】
つまり、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるのであるが、この際、発電モードに応じて発電電力量が異なることから、上記発電可能電力量または上記過去の供給電力量を当該発電モードに応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間が精度良くより一層適切に予測されて表示される。
【０００９】
また、請求項２の発明では、上記同様に、放電可能電力量と発電可能電力量とに基づいて全電力量を算出し、一方、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量とに基づいて過去の所定期間における電力収支を算出するが、この際、過去の消費電力量及び供給電力量の少なくともいずれか一方は、バッテリの充電レベルに応じて補正手段により補正される。そして、全電力量と当該補正を含んだ過去の電力収支とに基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が予測手段により予測され、表示手段によって表示される。
【００１０】
つまり、バッテリの充電レベルに応じて充放電効率が異なることから、上記過去の消費電力量または供給電力量を当該バッテリの充電レベル、即ち充放電効率に応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間が精度良くより一層適切に予測されて表示される。
また、請求項３の発明では、放電可能電力量と発電可能電力量とに基づいて全電力量を算出し、一方、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量とに基づいて過去の所定期間における電力収支を算出し、これら全電力量と過去の電力収支とに基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が予測手段により予測され、表示手段によって表示されるが、この際、勾配検出手段により、路面の勾配が検出される場合には、回生電力量算出手段により、当該勾配に基づいて過去及び将来の回生電力量の少なくともいずれか一方が算出され、当該過去及び将来の回生電力量に基づいて車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が補正手段により補正される。
【００１１】
つまり、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるのであるが、過去走行した路面の勾配及び将来走行する路面の勾配が分かり、これにより過去及び将来の回生電力量を算出可能な場合には、当該過去及び将来の回生電力量に基づく補正を加えることにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間が精度良くより一層適切に予測されて表示される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係るハイブリッド電気自動車の表示装置が適用されるシリーズ式ハイブリッド型車両の概略構成図が示されており、以下、同図に基づき本発明に係るハイブリッド電気自動車の表示装置の構成を説明する。なお、シリーズ式ハイブリッド型車両として、ここでは、例えば、都市部で低速走行を多用するような乗合バス等の大型車両が想定される。
【００１３】
同図に示すように、シリーズ式ハイブリッド型車両には駆動力源として走行モータ１０が搭載されており、当該走行モータ１０には、走行モータ１０駆動用の高電圧２次電池（バッテリ）１２がインバータ１４を介して電気的に接続されている。走行モータ１０は、例えば誘導型モータであるが、永久磁石同期型モータであってもよい。
【００１４】
走行モータ１０は、車両の制動時にはエネルギ回生ブレーキ、即ち制動エネルギを利用した発電機（ジェネレータ）としても機能する。つまり、車両の運転者がブレーキペダル５８を操作すると、走行モータ１０が制動力を発生しながら同時に発電を行い、この発電電力がバッテリ１２に充電される。
インバータ１４は、バッテリ１２または後述のジェネレータ２２からの電圧と電流とを調整して安定した電力を走行モータ１０に供給するため、或いは、上記の如く走行モータ１０により発電された電圧と電流とを調整して安定した電力をバッテリ１２に供給するための装置である。
【００１５】
そして、同図に示すように、走行モータ１０の回転軸には、減速機１６、差動装置１８を介して一対の駆動論ＷＲ、ＷＬが接続されている。なお、減速機１６は特に無くてもよい。
また、バッテリ１２とインバータ１４には、もう一つのインバータ２０を介してジェネレータ（発電機）２２が電気的に接続されており、当該ジェネレータ２２の回転軸はエンジン２４の出力軸に接続されている。エンジン２４は、発電専用の内燃機関である。
【００１６】
そして、インバータ２０には、エアブレーキ用のエアコンプレッサ２７やパワステポンプ２８等の補機を駆動させる補機モータ２６も電気的に接続されている。
インバータ２０は、上記インバータ１４と同様に、ジェネレータ２２によって発電された電圧と電流とを調整して安定した電力をバッテリ１２または走行モータ１０に供給するため、或いは、バッテリ１２からの電圧と電流とを調整し安定した電力を補機モータ２６に供給するための装置である。
【００１７】
また、バッテリ１２とインバータ１４、２０との間には、リレー・ヒューズ３０が介装されている。このリレー・ヒューズ３０は、インバータ１４に電気的に接続されており、当該インバータ１４からの情報を受けて、バッテリ１２から走行モータ１０への通電を許容したり、バッテリ１２から走行モータ１０に過剰電流が流れるのを防止したり、或いは、ジェネレータ２２や回生制動（エネルギ回生）中の走行モータ１０がバッテリ１２に過剰充電するのを防止したりする機能を有している。
【００１８】
そして、同図に示すように、バッテリ１２やインバータ１４、２０は電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４０に相互通信可能に電気的に接続されており、さらに、インバータ１４と走行モータ１０、またインバータ２０とジェネレータ２２についても相互通信可能に電気的に接続されている。
また、ＥＣＵ４０の入力側には、運転者の出力要求、即ち要求モータトルクを走行モータ１０に一義的に反映させるためのアクセルペダル４３に接続され、当該アクセルペダル４３の操作量θａｃｃを検出するアクセルセンサ４４や、車速Ｖを検出する車速センサ４６が接続されている。車速センサ４６は例えば車輪速センサであり、車輪速情報に基づいて車速Ｖを検出するようにされている。
【００１９】
一方、ＥＣＵ４０の出力側には、表示・警報コントローラ５０を介して、本発明に係る表示・警報器（表示手段）５２が接続されている。
また、ＥＣＵ４０には、ブレーキユニット（サービスブレーキ）５６に駆動信号を供給し車両の制動制御を行うブレーキコントローラ５４が接続されており、当該ブレーキコントローラ５４には、ブレーキペダル５８の操作量（ブレーキペダルストローク等）を検出するブレーキセンサ６０が接続されている。さらに、ＥＣＵ４０には、バッテリ１２の充電レベル（ＳＯＣ）等を監視するバッテリコントローラ（充電レベル検出手段）６２や、エンジン２４の運転制御等を行うエンジンコントローラ６４が接続されている。なお、エンジンコントローラ６４は、エンジン２４を作動する燃料の残量を検出可能とされている（燃料残量検出手段）。
【００２０】
そして、このように構成されたハイブリッド型車両では、一般的な作用として、車両走行時には、アクセルセンサ４４により検出されるアクセルペダル４３の操作量θａｃｃに対応した要求モータトルク信号がインバータ１４に供給されてバッテリ１２からの電圧、電流が調整され、これにより走行モータ１０が所望のモータトルクを発生する。
【００２１】
また、バッテリコントローラ６２によりバッテリ１２の充電レベル（ＳＯＣ）が低下したことが検出された場合には、エンジンコントローラ６４によりエンジン２４が始動されてジェネレータ２２が作動し発電が行われ、ＳＯＣに応じてバッテリ１２の充電が行われる。なお、バッテリ１２のＳＯＣが低いような場合には、走行モータ１０の消費電力相当分の電力がジェネレータ２２から直接に走行モータ１０に給電され、ジェネレータ２２の発電余剰分がバッテリ１２に充電される。
【００２２】
さらに、例えばブレーキペダル５８が操作されて車両が制動状態にあり、アクセルペダル４３の操作量θａｃｃが値０とされているときには、走行モータ１０により回生制動が行われ、やはり走行モータ１０によって発電が行われ、当該回生電力によりバッテリ１２の充電が行われる。
また、車両走行時には、エアコンプレッサ２７やパワステポンプ２８等の補機を駆動させるため、バッテリ１２からの電力によって補機モータ２６が適宜駆動されている。
【００２３】
以下、このように構成されたハイブリッド型車両の本発明に係る表示装置の作用について説明する。
図２を参照すると、ＥＣＵ４０が実行する、本発明に係る走行可能距離・時間表示制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており、当該フローチャートに沿い説明する。
【００２４】
ステップＳ１０では、先ず、バッテリコントローラ６２からの情報に基づきバッテリ１２のＳＯＣを検出し、エンジンコントローラ６４からの情報に基づき燃料の残量を検出する。つまり、ここでは、現時点で車両の持っている全エネルギ量を把握する。
次のステップＳ１２では、車両の走行パターン代表値を演算により求める。走行パターン代表値とは、車両の過去の走行パターンを数値化したものであり、以下、走行パターン代表値の算出手順について説明する。
【００２５】
ここでは、過去の所定期間Ｔにおける消費電力エネルギ、供給電力エネルギを求め、これら消費電力エネルギ、供給電力エネルギに基づいて所定期間Ｔにおける電力エネルギ収支、及び電力エネルギ収支率を走行パターン代表値として演算する。以下、それぞれについて詳しく説明する。
＜消費電力エネルギ＞
各種コントローラからの情報に基づき、走行モータ１０と補機モータ２６の消費電力量及びコントローラ類やインバータ１４，２０等の各種制御機器の消費電力量を合わせた全機器消費電力量Ｐｄ、バッテリ充電電力量Ｐｂｃを過去の所定期間Ｔにおいて求め、次式（１）のように、これら所定期間Ｔにおける全機器消費電力量Ｐｄとバッテリ充電電力量Ｐｂｃとの和を全消費電力量Ｐｃ、即ち消費電力エネルギとする（消費電力量算出手段）。
【００２６】
Ｐｃ＝Ｐｄ＋Ｐｂｃ …（１）
＜供給電力エネルギ＞
各種コントローラからの情報に基づき、回生制動による回生電力量Ｐｒ、ジェネレータ２２の発電による発電電力量Ｐｇ、バッテリ放電電力量Ｐｂｒを過去の所定期間Ｔにおいて求め、次式（２）のように、これら所定期間Ｔにおける回生電力量Ｐｒと発電電力量Ｐｇとバッテリ放電電力量Ｐｂｒとの和を全供給電力量Ｐｓ、即ち供給電力エネルギとする（供給電力量算出手段）。
【００２７】
Ｐｓ＝Ｐｒ＋Ｐｇ＋Ｐｂｒ …（２）
＜電力エネルギ収支＞
上記のように求めた所定期間Ｔにおける全消費電力量Ｐｃと全供給電力量Ｐｓとの差を次式（３）より電力エネルギ収支量Ｐｅとして求める（電力収支算出手段）。
Ｐｅ＝Ｐｓ−Ｐｃ …（３）
＜電力エネルギ収支率＞
上記電力エネルギ収支量Ｐｅを所定期間Ｔで除して次式（４）より単位時間当たりの電力エネルギ収支率Ｅｔｅを求め、また電力エネルギ収支量Ｐｅを所定期間Ｔにおける走行距離Ｌで除することで次式（５）より単位走行距離当たりの電力エネルギ収支率Ｅｌｅを求める。
【００２８】
Ｅｔｅ＝Ｐｅ／Ｔ …（４） 、Ｅｌｅ＝Ｐｅ／Ｌ …（５）
ところで、バッテリ１２の充放電効率はＳＯＣに応じて変化するため、上記バッテリ充電電力量Ｐｂｃやバッテリ放電電力量Ｐｂｒについては、当該ＳＯＣに応じて補正するようにする。また、ジェネレータ２２の発電状態、即ちエンジン２４の運転状態に応じて発電効率が変化するため、発電電力量Ｐｇについては、当該発電状態に応じて補正するようにする。また、走行状態、例えば道路勾配等により回生制動量が異なるので、回生電力量Ｐｒについては当該道路勾配等に基づいて補正するようにする。
【００２９】
以下、これらＳＯＣに応じたバッテリ充電電力量Ｐbc及びバッテリ放電電力量Ｐbrの補正、発電状態に応じた発電電力量Ｐgの補正、走行状態に応じた回生電力量Ｐrの補正についてそれぞれ説明する。
＜ＳＯＣに応じた充放電電力量補正＞
ＳＯＣのレベルをｎ段階（例えば、１０％,２０％…１００％の１０段階）に区分するとともに各段階毎の充電効率Ｃeff(n)、放電効率Ｒeff(n)を予め設定しておく。そして、各種コントローラからの情報に基づき、過去の所定期間Ｔにおいて出現した各段階の充電量割合Ｄ bc(n)、放電量割合Ｄ br(n)を求め、次式(6)，(7)から補正後のバッテリ充電電力量Ｐbc(rev)及びバッテリ放電電力量Ｐbr(rev)を求める（補正手段）。
【００３０】
Ｐｂｃ（ｒｅｖ）＝｛Ｐｂｃ・Ｄｂｃ（１）・Ｃｅｆｆ（１）＋Ｐｂｃ・Ｄｂｃ（２）・Ｃｅｆｆ（２）＋……＋Ｐｂｃ・Ｄｂｃ（ｎ）・Ｃｅｆｆ（ｎ）｝ …（６）
Ｐｂｒ（ｒｅｖ）＝｛Ｐｂｒ・Ｄｂｒ（１）・Ｒｅｆｆ（１）＋Ｐｂｒ・Ｄｂｒ（２）・Ｒｅｆｆ（２）＋……＋Ｐｂｒ・Ｄｂｒ（ｎ）・Ｒｅｆｆ（ｎ）｝ …（７）
＜発電状態に応じた発電電力量補正＞
発電状態、即ちエンジン運転状態として、エンジン２４の状態等に応じて適宜切り換えられる始動モード、暖機モード、通常運転モード等のｎ段階の発電モードがあり（発電モード切換手段）、これら各発電モード毎の発電率Ｒｇ（ｎ）を予め設定しておく。そして、各種コントローラからの情報に基づき、過去の所定期間Ｔにおいて出現した各発電モードの時間比率Ｄｇ（ｎ）を求め、次式（８）から補正後の発電電力量Ｐｇ（ｒｅｖ）を求める（補正手段）。
【００３１】
Ｐｇ（ｒｅｖ）＝｛Ｔ・Ｄｇ（１）・Ｒｇ（１）＋Ｔ・Ｄｇ（２）・Ｒｇ（２）＋……＋Ｔ・Ｄｇ（ｎ）・Ｒｇ（ｎ）｝ …（８）
＜走行状態に応じた回生電力量補正＞
走行状態として、停止・発進、回生制動、減速度、車速Ｖ等の頻度、率及び車速Ｖ、駆動出力等から推定される道路勾配等に基づいてｎ段階の走行モード、即ち回生モードがあり（勾配検出手段）、これら各回生モード毎の回生発電率Ｒｒ（ｎ）を予め設定しておく。そして、各種センサやコントローラからの情報に基づき、過去の所定期間Ｔにおいて出現した各回生モードの時間比率Ｄｒ（ｎ）を求め、次式（９）から補正後の回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）を求める（回生電力量算出手段、補正手段）。
【００３２】
Ｐｒ（ｒｅｖ）＝｛Ｔ・Ｄｒ（１）・Ｒｒ（１）＋Ｔ・Ｄｒ（２）・Ｒｒ（２） ＋……＋Ｔ・Ｄｒ（ｎ）・Ｒｒ（ｎ）｝ …（９）
なお、ここでは道路勾配を車速Ｖ、駆動出力等から推定しているが、ナビゲーション・システム（図示せず）を搭載した車両では、当該ナビゲーション・システムから道路勾配情報を得るようにしてもよい。
【００３３】
そして、このようにバッテリ充電電力量Ｐｂｃ（ｒｅｖ）及びバッテリ放電電力量Ｐｂｒ（ｒｅｖ）、発電電力量Ｐｇ（ｒｅｖ）、回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）が求められると、実際には、これらの値が上記バッテリ充電電力量Ｐｂｃ及びバッテリ放電電力量Ｐｂｒ、発電電力量Ｐｇ、回生電力量Ｐｒに代えて使用され、全供給電力量Ｐｓ、全消費電力量Ｐｃ、ひいては電力エネルギ収支率Ｅｔｅ、電力エネルギ収支率Ｅｌｅがより一層精度良く演算される。
【００３４】
このようにして、過去の所定期間Ｔにおける消費電力エネルギ、供給電力エネルギが求められ、これら消費電力エネルギ、供給電力エネルギに基づいて所定期間Ｔにおける電力エネルギ収支率Ｅｔｅ，Ｅｌｅが走行パターン代表値として演算されたら、次のステップＳ１４において、走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａをそれぞれ演算により求める。
【００３５】
ここでは、先ず、上記ステップＳ１０で検出したＳＯＣに基づき、放電可能電力量Ｐｂｒａを求めるとともに（放電可能電力量算出手段）、燃料の残量に基づき、エンジン２４を一定負荷で駆動したと仮定したときにジェネレータ２２で発電可能な発電可能電力量Ｐｇａを求め（発電可能電力量算出手段）、次式（１０）のように、これら放電可能電力量Ｐｂｒａと発電可能電力量Ｐｇａの和を全電力エネルギＴＰｓとして求めておく（全電力量算出手段）。
【００３６】
ＴＰｓ＝Ｐｂｒａ＋Ｐｇａ …（１０）
そして、この全電力エネルギＴＰｓと、上記補正を含んだ電力エネルギ収支率Ｅｔｅ，Ｅｌｅとに基づき、次式（１１），（１２）より、走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａをそれぞれ求める（予測手段）。
Ｔａ＝ＴＰｓ／Ｅｔｅ …（１１）
Ｌａ＝ＴＰｓ／Ｅｌｅ …（１２）
このように走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａが求められたら、ステップＳ１６において、これら走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａに対応する指令を表示・警報コントローラ５０から出力し、走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａに対応する情報を表示・警報器５２で表示する（表示手段）。
【００３７】
そして、このようにきめ細かく補正されて精度良く求められた走行可能時間情報Ｔａ、走行可能距離情報Ｌａが表示されると、運転者は車両の今後の走行可能時間や走行可能距離を正確に知ることとなる。
ところで、上記過去の所定期間Ｔは、当該制御ルーチンが繰り返し実行されると、当該ルーチンの実行周期毎に更新されるようにされており、当然ながらこれに伴い上記各検出値も僅かずつ更新されるようにされている。従って、走行可能時間Ｔａや走行可能距離Ｌａが急激に大きく変化するようなことはなく、運転者が表示に対して違和感を覚えるようなこともない。
【００３８】
なお、上記実施形態では、発電状態に応じた発電電力量補正において、発電モード毎の発電率Ｒｇ（ｎ）を予め設定し、過去の所定期間Ｔにおける発電電力量Ｐｇを補正するようにしたが、発電モード毎の燃料消費率を予め設定しておけば、各発電モードの時間比率Ｄｇ（ｎ）に基づき燃料消費量を算出することで、発電可能電力量Ｐｇａを補正することもできる。このようにしても過去の所定期間Ｔにおける発電電力量Ｐｇを補正するのと同様の効果が得られる。
【００３９】
また、上記実施形態では、走行パターン代表値を過去の走行パターンにのみ基づいて求めるようにしたが、例えば、上記ナビゲーション・システムにより予め今後の車両の進路が決定されているような場合には、このナビゲーション・システムから将来の道路勾配情報を収集し（勾配検出手段）、当該将来の道路勾配情報を上記走行状態に応じた回生電力量補正に加味するようにしてもよい。つまり、将来の道路勾配情報を加味して回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）、電力エネルギ収支率Ｅｔｅ，Ｅｌｅ、ひいては走行可能時間Ｔａ、走行可能距離Ｌａを求めるようにしてもよい（回生電力量算出手段、補正手段）。このようにすれば、より一層正確な走行可能時間情報Ｔａ、走行可能距離情報Ｌａを表示することができる。なお、この場合、回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）については、上記ナビゲーション・システムにより収集した道路勾配情報のみから検出するようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１のハイブリッド電気自動車の表示装置によれば、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるが、この際、発電モードに応じて発電電力量が異なることを考慮し、上記発電可能電力量及び上記過去の供給電力量の少なくともいずれか一方を当該発電モードに応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間を精度良くより一層適切に予測し表示することができる。
【００４１】
また、請求項２のハイブリッド電気自動車の表示装置によれば、上記同様に、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるが、この際、バッテリの充電レベルに応じて充放電効率が異なることを考慮し、上記過去の消費電力量または供給電力量を当該バッテリの充電レベル、即ち充放電効率に応じて補正することにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間を精度良くより一層適切に予測し表示することができる。
【００４２】
また、請求項３のハイブリッド電気自動車の表示装置によれば、バッテリの放電可能電力量とエンジンによる発電可能電力量からなる現在の全電力量に、過去の車両走行における消費電力量と供給電力量から求まる過去の所定期間における走行パターンを加味することで、車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方が適切に予測されるが、過去走行した路面の勾配及び将来走行する路面の勾配が分かり、これにより過去及び将来の回生電力量を算出可能な場合には、当該過去及び将来の回生電力量に基づく補正を加えることにより、車両の今後の走行可能距離や走行可能時間を精度良くより一層適切に予測し表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッド電気自動車の表示装置が適用されるシリーズ式ハイブリッド型車両の概略構成図である。
【図２】本発明に係る走行可能距離・時間表示制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 走行モータ
１２ 高電圧２次電池（バッテリ）
４０ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
５０ 表示・警報コントローラ
５２ 表示・警報器（表示手段）
６２ バッテリコントローラ
６４ エンジンコントローラ
Claims (3)
- 車両の駆動力を発生するモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリに充電すべく発電を行う発電機と、
前記発電機を作動させるエンジンと、
前記バッテリの充電レベルを検出する充電レベル検出手段と、
前記充電レベル検出手段からの充電レベル情報に基づき前記バッテリの放電可能電力量を算出する放電可能電力量算出手段と、
前記エンジンを駆動する燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記燃料残量検出手段からの燃料の残量情報に基づき前記エンジンを一定負荷で駆動したと仮定したときに前記発電機で発電可能な発電可能電力量を算出する発電可能電力量算出手段と、
前記放電可能電力量算出手段からの放電可能電力量情報と前記発電可能電力量算出手段からの発電可能電力量情報とに基づき全電力量を算出する全電力量算出手段と、
過去の車両走行における消費電力量を算出する消費電力量算出手段と、
過去の車両走行における供給電力量を算出する供給電力量算出手段と、
前記消費電力量算出手段からの消費電力量情報と前記供給電力量算出手段からの供給電力量情報とに基づき過去の所定期間における電力収支を算出する電力収支算出手段と、
発電電力の異なる複数の発電モードのうちのいずれか一つを選択して前記発電機を発電作動させる発電モード切換手段と、
前記発電モード切換手段からの過去の発電モード情報に基づき前記発電可能電力量及び前記供給電力量の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と、
前記全電力量算出手段からの全電力量情報と前記電力収支算出手段からの過去の電力収支情報とに基づき車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方を予測する予測手段と、
前記予測手段の情報に基づき前記走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の表示装置。 - 車両の駆動力を発生するモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリに充電すべく発電を行う発電機と、
前記発電機を作動させるエンジンと、
前記バッテリの充電レベルを検出する充電レベル検出手段と、
前記充電レベル検出手段からの充電レベル情報に基づき前記バッテリの放電可能電力量を算出する放電可能電力量算出手段と、
前記エンジンを駆動する燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記燃料残量検出手段からの燃料の残量情報に基づき前記エンジンを一定負荷で駆動したと仮定したときに前記発電機で発電可能な発電可能電力量を算出する発電可能電力量算出手段と、
前記放電可能電力量算出手段からの放電可能電力量情報と前記発電可能電力量算出手段からの発電可能電力量情報とに基づき全電力量を算出する全電力量算出手段と、
過去の車両走行における消費電力量を算出する消費電力量算出手段と、
過去の車両走行における供給電力量を算出する供給電力量算出手段と、
前記消費電力量算出手段からの消費電力量情報と前記供給電力量算出手段からの供給電力量情報とに基づき過去の所定期間における電力収支を算出する電力収支算出手段と、
前記充電レベル検出手段からのバッテリの充電レベル情報に応じて前記消費電力量及び前記供給電力量の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と、
前記全電力量算出手段からの全電力量情報と前記電力収支算出手段からの過去の電力収支情報とに基づき車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方を予測する予測手段と、
前記予測手段の情報に基づき前記走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の表示装置。 - 車両の駆動力を発生するとともに車両制動時に回生電力を発生するモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリに充電すべく発電を行う発電機と、
前記発電機を作動させるエンジンと、
前記バッテリの充電レベルを検出する充電レベル検出手段と、
前記充電レベル検出手段からの充電レベル情報に基づき前記バッテリの放電可能電力量を算出する放電可能電力量算出手段と、
前記エンジンを駆動する燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記燃料残量検出手段からの燃料の残量情報に基づき前記エンジンを一定負荷で駆動したと仮定したときに前記発電機で発電可能な発電可能電力量を算出する発電可能電力量算出手段と、
前記放電可能電力量算出手段からの放電可能電力量情報と前記発電可能電力量算出手段からの発電可能電力量情報とに基づき全電力量を算出する全電力量算出手段と、
過去の車両走行における消費電力量を算出する消費電力量算出手段と、
路面の勾配を検出する勾配検出手段と、
前記勾配検出手段からの勾配情報に基づき過去及び将来の少なくともいずれか一方の回生電力量を算出する回生電力量算出手段と、
過去の車両走行における供給電力量を当該走行における前記回生電力量を内包して算出する供給電力量算出手段と、
前記消費電力量算出手段からの消費電力量情報と前記供給電力量算出手段からの供給電力量情報とに基づき過去の所定期間における電力収支を算出する電力収支算出手段と、
前記全電力量算出手段からの全電力量情報と前記電力収支算出手段からの過去の電力収支情報とに基づき車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方を予測する予測手段と、
前記回生電力量算出手段からの過去及び将来の回生電力量情報に基づき前記車両の今後の走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と、
前記予測手段の情報に基づき前記走行可能距離及び走行可能時間の少なくともいずれか一方を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の表示装置。
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