JP4055904B2 - ハイブリッド車両のアナログ表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン及びモータを車両走行時の動力源として備えるハイブリッド車両のアナログ表示装置に関する。

ハイブリッド車両における従来の表示装置として、インストルメントパネルに運転モードを表示するモード表示部、回転数を表示する回転数表示部、及びトルクを表示するトルク表示部を備えるインジケータを設け、車両の運転モードに応じて、モード表示部に「モータ走行」、「エンジン走行」、「エンジン＋モータ走行」を表示し、回転数表示部にトランスミッションの入力軸の回転数、モータ回転数またはエンジン回転数を表示し、トルク表示部にトランスミッションの入力軸のトルク、モータトルクまたはエンジントルクを表示するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１２９２９８号公報

ところが、特許文献１に開示の表示装置にあっては、運転モードに応じて回転数表示部及びトルク表示部への表示内容が自動的に切り替わるため、運転者がエンジンあるいはモータの一方の動力源に関する情報のみを継続して観察したくても、運転モードが切り替わると、それに応じて表示内容も自動的に切り替わってしまうため、運転者の要望に応えることができない。

なお、この解決策として、例えば、回転数表示部にはエンジン回転数を常時表示させ、トルク表示部にはトルクに代えてモータ出力を常時表示させることが考えられる。

しかし、このようにエンジン回転数の表示部とモータ出力の表示部との２つの表示部を分離して設ける構成では、コストアップを招いたり、表示部の設置スペースを２つ要することから表示装置の大型化を招いたりすることが懸念されると共に、分離した２つの表示部を運転者が見易い位置に配置するのが困難になる。

従って、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、所望の動力源の情報を継続して表示でき、しかも小型化及びコストダウンが図れると共に、表示部を見易い位置に容易に配置できるハイブリッド車両のアナログ表示装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載のハイブリッド車両のアナログ表示装置の発明は、エンジン及びモータを車両走行時の動力源として備えるハイブリッド車両のアナログ表示装置において、指針と目盛表示部とエンジン回転数及びモータ出力の単位を表示できる単位表示部とを備えたアナログ表示部と、上記エンジン回転数または上記モータ出力のどちらか一方を上記動力源の切り替えに応じて自動的に切り替えて表示する自動切り替え表示モード、上記エンジン回転数のみを固定的に表示するエンジン回転数固定表示モード、及び上記モータ出力のみを固定的に表示するモータ出力固定表示モードから所望の一つの表示モードを選択操作により選択する表示モード選択手段と、上記表示モード選択手段により選択された表示モードに基づいて、上記エンジン回転数を表示する時は上記単位表示部にエンジン回転数の単位を表示させ、上記モータ出力を表示する時は上記単位表示部にモータ出力の単位を表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする

請求項２に記載のハイブリッド車両のアナログ表示装置の発明は、エンジン及びモータを車両走行時の動力源として備えるハイブリッド車両のアナログ表示装置において、指針と目盛表示部とエンジン回転数及びモータ出力の単位を表示できる単位表示部とを備えたアナログ表示部と、上記エンジン回転数または上記モータ出力のどちらか一方を上記動力源の切り替えに応じて自動的に切り替えて表示する自動切り替え表示モード、上記エンジン回転数のみを固定的に表示するエンジン回転数固定表示モード、及び上記モータ出力のみを固定的に表示するモータ出力固定表示モードから所望の一つの表示モードを選択操作により選択する表示モード選択手段と、上記表示モード選択手段により選択された表示モードに基づいて、上記エンジン回転数を表示する時は上記目盛表示部の所定範囲をレッドゾーン表示させ、上記モータ出力を表示する時は上記目盛表示部へのレッドゾーン表示を非表示とする表示制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２のハイブリッド車両のアナログ表示装置において、上記表示モード選択手段は、トリップメータの表示を切り替えるトリップノブを有し、該トリップノブの操作に基づいて表示モードを選択することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項のハイブリッド車両のアナログ表示装置において、上記表示手段は、車両が所定の停止状態にあるか否かを検出し、車両が所定の停止状態にあるときに、上記表示モード選択手段による表示モードの選択動作を有効とすることを特徴とする。

請求項１の発明によると、指針と目盛表示部とエンジン回転数及びモータ出力の単位を表示できる単位表示部とを備えたアナログ表示部へのエンジン回転数またはモータ出力の表示モードを、所望に応じて、自動切り替えモード、エンジン回転数固定表示モード、あるいはモータ出力固定表示モードに選択でき、エンジン回転数を表示する時は単位表示部にエンジン回転数の単位を表示させ、モータ出力を表示する時は上記単位表示部にモータ出力の単位を表示させることで動力源が切り替わっても選択したエンジン回転数またはモータ出力を継続して表示することができる。しかもエンジン回転数またはモータ出力を共通のアナログ表示部に表示するので、表示装置の小型化及びコストダウンが図れると共に、アナログ表示部を見易い位置に容易に配置することができる。

請求項２の発明によると、指針と目盛表示部とエンジン回転数及びモータ出力の単位を表示できる単位表示部とを備えたアナログ表示部へのエンジン回転数またはモータ出力の表示モードを、所望に応じて、自動切り替えモード、エンジン回転数固定表示モード、あるいはモータ出力固定表示モードに選択でき、エンジン回転数を表示する時は目盛表示部の所定範囲をレッドゾーン表示させ、モータ出力を表示する時は上記目盛表示部へのレッドゾーン表示を非表示とすることで動力源が切り替わっても選択したエンジン回転数またはモータ出力を継続して表示することができる。しかもエンジン回転数またはモータ出力を共通のアナログ表示部に表示するので、表示装置の小型化及びコストダウンが図れると共に、アナログ表示部を見易い位置に容易に配置することができる。

請求項３の発明によると、表示モードを選択するための操作部を新たに設ける必要がかく、既存のインストルメントパネルを用いることができるので、コストダウンが図れる。

請求項４の発明によると、車両が所定の停止状態にないときは、表示モードの選択動作が無効とされるので、安全性を確保することができる。

以下、本発明によるハイブリッド車両のアナログ表示装置の実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。

図１乃至図５は本発明を実施するハイブリッド車両の運転モードを説明するための図であり、図６は本実施の形態における表示装置の表示部を有するコンビネーションメータの外観図、図７は同じくコンビネーションメータの電気的構成を示すブロック図、図８は本実施の形態による表示モードの選択動作を説明するためのフローチャートである。

図１乃至図５に示すハイブリッド車両は、車両走行時の動力源としてのエンジン１及びモータ２を備え、エンジン１は、クラッチ３及びトランスミッション４を介して車輪５を駆動するようになっており、モータ２はバッテリ６によりインバータ７を介して駆動され、これによりトランスミッション４を介して車輪５を駆動するようになっている。また、エンジン１には、ジェネレータ８が結合されており、このジェネレータ８の出力によりインバータ９を介してバッテリ６が充電されるようになっている。

このハイブリッド車両は、所定速度（例えば、８０ｋｍ／ｈ）以下の通常走行時は、図１に示すように、クラッチ３がオフとなり、モータ２がバッテリ６により駆動されて、モータ２を駆動源とするモータ走行モードとなる。また、このモータ走行モードにおいて、エンジン１は通常はオフとなっており、バッテリ６の充電量が減少するとエンジン１が回転してジェネレータ８が発電し、これによりインバータ９を介してバッテリ６が充電される。

また、所定速度以上の通常走行時は、図２に示すように、クラッチ３がオンとなって、エンジン１を駆動源するエンジン走行モードとなり、バッテリ６は充電量が減少するとジェネレータ８によりインバータ９を介して充電される。

更に、所定速度以上の過負荷走行時は、図３に示すように、モータ２も駆動されて、エンジン１及びモータ２の両方を駆動源とするエンジン＋モータ走行モードとなり、バッテリ６は充電量が減少するとジェネレータ８によりインバータ９を介して充電される。

また、図４に示すように、クラッチ３がオフ状態にあるモータ２の回生モードにおいては、モータ２はジェネレータとして作用し、その発電によりインバータ７を介してバッテリ６が充電されるようになっている。

また、図５に示すように、クラッチ３がオフ状態にある車両の停止モードにおいては、バッテリ６の充電量が減少すると、エンジン１が回転して、ジェネレータ８によりインバータ９を介してバッテリ６が充電されるようになっている。

本実施の形態では、運転席の前方に配置されるインストルメントパネルに、図６に示すようなコンビネーションメータ１１を設ける。このコンビネーションメータ１１は、タコメータ１２、スピードメータ１３、フューエルメータ１４、テンプメータ１５、トリップノブ１６、及び各種のワーニングランプを備えている。

タコメータ１２は、本発明における共通の表示部を構成するもので、エンジン１に対してはエンジン回転数を指針するタコメータとして機能し、モータ２に対してはモータ出力を指針する出力メータとして機能する。このタコメータ１２は、目盛表示部が点灯可能になっていると共に、タコメータ１２内には、エンジン回転数の単位「×１０００ｒ／ｍｉｎ」を表示する回転数単位表示器２１、モータ出力の単位「×１０ｋｗ」を表示する出力単位表示器２２、走行準備完了の「ＲＥＡＤＹ」を表示する運転状態表示器２３等が設けられている。

また、スピードメータ１３には、総走行距離を表示する複数の７セグメント液晶表示素子からなるオドメータ２５、トリップＡ及びトリップＢの２種のトリップを切り替え表示する複数の７セグメント液晶表示素子からなるトリップメータ２６が設けられており、トリップメータ２６はトリップノブ１６の押し込み操作によりトリップＡまたはトリップＢを切り替え表示するようになっている。

本実施の形態では、既存のトリップノブ１６を表示モード選択手段としても用い、その押し込み操作に基づいて、トリップＡ及びトリップＢの切り替えの他に、タコメータ１２を表示モード選択画面として、該タコメータ１２による表示モードを、動力源の切り替えに応じてエンジン回転数またはモータ出力を自動的に切り替えて表示する「自動切り替え表示モード」、エンジン回転数を固定的に表示する「エンジン回転数固定表示モード」、及びモータ出力を固定的に表示する「モータ出力固定表示モード」から所望の一つの表示モードを選択可能にする。

また、トリップメータ２６をモード表示手段としても用い、トリップノブ１６による表示モードの選択操作に応じて、７セグメント液晶表示素子により、例えば、自動切り替え表示モードでは「ＡＵｔ０」を表示させ、エンジン回転数固定表示モードでは「ＥＧ０」を表示させ、モータ出力固定表示モードでは「ＥＧ−」を表示させる。

コンビネーションメータ１１に設けられた各種のメータ類及びワーニングランプは、図７に示すように、マイクロコンピュータからなる表示用コントローラ３１により駆動制御する。なお、図７は、タコメータ１２、スピードメータ１３、フューエルメータ１４、及びテンプメータ１５のみを示しており、その他のメータ類及びワーニングランプは図示を省略している。

このため、表示用コントローラ３１には、ハイブリッドコントロールユニット（Ｈ／ＢＣＵ）３２からエンジン回転パルス（ＴＡパルス）、モータ出力情報及びＲＥＡＤＹ情報を供給し、トランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）３３からはシフトレンジ情報を供給し、車速センサ３４からは車速パルスを供給し、フューエルセンサ３５からはフューエル情報を供給し、温度センサ３６からは温度情報を供給する。また、表示用コントローラ３１には、キーによって駆動されるＡＣＣスイッチ３７、シフトノブによって駆動されるパーキングスイッチ３８、及びトリップノブ１６によって駆動されるトリップスイッチ３９を接続する。

このようにして、表示用コントローラ３１の制御のもとに、選択された表示モードに応じてエンジン回転パルスまたはモータ出力情報に基づいてタコメータ１２にエンジン回転数またはモータ出力を表示し、車速パルスに基づいてスピードメータ１３に車速を表示し、フューエル情報に基づいてフューエルメータ１４に燃料の残量を表示し、温度情報に基づいてテンプメータ１５に冷却水温度を表示する。なお、図示しないが、表示用コントローラ３１には、その他のメータ類及びワーニングランプの駆動に必要な情報も供給する。

以下、本実施の形態の表示装置による表示モード選択動作について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。

本実施の形態では、シフトノブがパーキング位置、車速が０ｋｍ、キーがＡＣＣ位置、ＲＥＡＤＹ情報が「ＲＥＡＤＹ」でない、の四つの条件のいずれかを満足するときを、車両の所定の停止状態として、この状態下でタコメータ１２への表示モードを選択可能とする。このため、先ず、表示用コントローラ３１において、Ｈ／ＢＣＵ３２からのＲＥＡＤＹ情報、ＴＣＵ３３からのシフトレンジ情報、パーキングスイッチ３８の状態及びＡＣＣスイッチ３７の状態を監視して、車両が所定の停止状態にあるか否かを判断し（ステップＳ１）、所定の停止状態にあるときは、タコメータ１２が表示モード選択画面にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。

ここで、表示モード選択画面でないときは、車両の所定の停止状態下で、例えば、トリップノブ１６を短時間押し込み操作してトリップスイッチ３９を短時間オンすることによりトリップメータ２６をオンにし、その状態で更にトリップノブ１６を順次短時間押し込み操作してトリップスイッチ３９を短時間オンさせて、トリップメータ２６にトリップＡ及びトリップＢを順次表示させてから、タコメータ１２を表示モード選択画面とする（ステップＳ３）。

なお、表示モード選択画面では、例えば、タコメータ１２の目盛表示部を点滅表示させるか、目盛表示部の点滅表示に代えて、あるいは目盛表示部の点滅表示と共に、回転数単位表示器２１及び出力単位表示器２２に「×１０００ｒ／ｍｉｎ」及び「×１０ｋｗ」をそれぞれ点滅表示させる。

ステップＳ２において、タコメータ１２が表示モード選択画面にあるときは、トリップノブ１６を長押し操作してトリップスイッチ３９を所定時間オンさせる毎に、タコメータ１２の表示モードを、「自動切り替え表示モード」、「エンジン回転数固定表示モード」及び「モータ出力固定表示モード」に順次切り替えて、所望の表示モードを選択する（ステップＳ４）。

この表示モードの選択動作では、トリップメータ２６に、「自動切り替え表示モード」では「ＡＵｔ０」を表示させ、「エンジン回転数固定表示モード」では「ＥＧ０」を表示させ、「モータ出力固定表示モード」では「ＥＧ−」を表示させる。更に、必要に応じて、「自動切り替え表示モード」では、タコメータ１２の目盛表示部を全点灯させると共に、回転数単位表示器２１及び出力単位表示器２２に「×１０００ｒ／ｍｉｎ」及び「×１０ｋｗ」をそれぞれ点滅表示させ、「エンジン回転数固定表示モード」では、タコメータ１２の目盛表示部を、例えば８０００ｒｐｍまで点灯させ、かつ６０００〜８０００ｒｐｍは赤でレッドゾーン表示させると共に、回転数単位表示器２１に「×１０００ｒ／ｍｉｎ」を点滅表示させ、「モータ出力固定表示モード」では、タコメータ１２の目盛表示部を全点灯させると共に、出力単位表示器２２に「×１０ｋｗ」を点滅表示させる。

その後、車両の所定の停止状態が解除されたか否か、即ち、シフトノブがパーキング位置、車速が０ｋｍ、キーがＡＣＣ位置、ＲＥＡＤＹ情報が「ＲＥＡＤＹ」でない、の条件が解除されたか否かを検出し（ステップＳ５）、未だ所定の停止状態にあるときはステップＳ４に戻り、所定の停止状態が解除されたときは、最後に切り替えて選択した表示モードをタコメータ１２の表示モードとして決定して（ステップＳ６）、表示モードの選択動作を終了する。

なお、表示モードの選択動作終了後は、「自動切り替え表示モード」では、動力源の切り替えに応じて、エンジン１が駆動源になったときは、タコメータ１２の目盛表示部を例えば８０００ｒｐｍまで点灯（そのうち６０００〜８０００ｒｐｍはレッドゾーン表示）させ、かつ回転数単位表示器２１に「×１０００ｒ／ｍｉｎ」を表示させ、モータ２が動力源になったときは、タコメータ１２の目盛表示部を全点灯させると共に、出力単位表示器２２に「×１０ｋｗ」を表示させる。また、トリップメータ２６には、トリップノブ１６を短時間押してトリップ表示に戻すまでは、「ＡＵｔ０」を表示させる。

同様に、「エンジン回転数固定表示モード」では、タコメータ１２の目盛表示部を例えば８０００ｒｐｍまで点灯（そのうち６０００〜８０００ｒｐｍはレッドゾーン表示）させ、かつ回転数単位表示器２１に「×１０００ｒ／ｍｉｎ」を表示させると共に、トリップメータ２６には、トリップノブ１６を短時間押してトリップ表示に戻すまでは、「ＥＧ０」を表示させる。また、「モータ出力固定表示モード」では、タコメータ１２の目盛表示部を全点灯させ、かつ出力単位表示器２２に「×１０ｋｗ」を表示させると共に、トリップメータ２６には、トリップノブ１６を短時間押してトリップ表示に戻すまでは、「ＥＧ−」を表示させる。

以上のように、本実施の形態では、共通の表示部であるタコメータ１２へのエンジン回転数またはモータ出力の表示モードを、所望に応じて、自動切り替え表示モード、エンジン回転数固定表示モード、あるいはモータ出力固定表示モードに選択できるので、動力源が切り替わっても選択したエンジン回転数またはモータ出力を継続して表示することができる。

従って、例えばエンジン回転数固定表示モードを選択することで、運転モードが図１に示すモータ走行モードに切り替わった場合でも、エンジン回転数を継続して表示でき、また、モータ出力固定表示モードを選択することで、運転モードが図２に示すエンジン走行モード、あるいは図３に示すエンジン＋モータ走行モードに切り替わった場合でも、モータ出力を継続して表示することができる。

しかも、エンジン回転数またはモータ出力を共通の一つのタコメータ１２に切り替えて表示するので、表示装置の小型化及びコストダウンが図れると共に、タコメータ１２を見易い位置に容易に配置することができる。

また、トリップメータ２６の表示を切り替えるトリップノブ１６を利用して、その操作に基づいて表示モードを選択するようにしたので、表示モードを選択するための操作部を新たに設ける必要がなく、より小型化及びコストダウンが図れる。

更に、選択された表示モードをトリップメータ２６に表示するようにしたので、現在の表示モードを容易に認識することができると共に、表示モードの選択動作は車両が所定の停止状態にあるときに有効となるようにしたので、安全性を確保することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できる。例えば、車両がナビゲーションシステムを有する場合には、そのモニターを利用して表示モードを選択したりすることもできる。更に、表示モード選択画面では、コンビネーションメータ１１全体を点滅表示させたりすることもできる。

また、上記実施の形態では、所望の表示モードの選択後、車両が所定の停止状態でなくなったときに、その最後に切り替えて選択した表示モードをタコメータ１２の表示モードとして決定するようにしたが、所望の表示モードの選択後、トリップノブ１６を短時間押して、トリップメータ２６をトリップ表示に戻すことにより、選択した表示モードを決定することもできる。

本発明を実施するハイブリッド車両におけるモータ走行モードを説明するための図である。 同じく、エンジン走行モードを説明するための図である。 同じく、エンジン＋モータ走行モードを説明するための図である。 同じく、回生モードを説明するための図である。 同じく、停止モードを説明するための図である。 本実施の形態における表示装置の表示部を有するコンビネーションメータの外観図である。 同じく、コンビネーションメータの電気的構成を示すブロック図である。 本実施の形態による表示モードの選択動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ モータ
３ クラッチ
４ トランスミッション
５ 車輪
６ バッテリ
７ インバータ
８ ジェネレータ
９ インバータ
１１ コンビネーションメータ
１２ タコメータ
１３ スピードメータ
１４ フューエルメータ
１５ テンプメータ
１６ トリップノブ
２１ 回転数単位表示器
２２ 出力単位表示器
２３ 運転状態表示器
２５ オドメータ
２６ トリップメータ
３１ 表示用コントローラ
３２ ハイブリッドコントロールユニット（Ｈ／ＢＣＵ）
３３ トランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）
３４ 車速センサ
３５ フューエルセンサ
３６ 温度センサ
３７ ＡＣＣスイッチ
３８ パーキングスイッチ
３９ トリップスイッチ

Claims (4)

1. エンジン及びモータを車両走行時の動力源として備えるハイブリッド車両のアナログ表示装置において、
   指針と目盛表示部とエンジン回転数及びモータ出力の単位を表示できる単位表示部とを備えたアナログ表示部と、
   上記エンジン回転数または上記モータ出力のどちらか一方を上記動力源の切り替えに応じて自動的に切り替えて表示する自動切り替え表示モード、上記エンジン回転数のみを固定的に表示するエンジン回転数固定表示モード、及び上記モータ出力のみを固定的に表示するモータ出力固定表示モードから所望の一つの表示モードを選択操作により選択する表示モード選択手段と、
   上記表示モード選択手段により選択された表示モードに基づいて、上記エンジン回転数を表示する時は上記単位表示部にエンジン回転数の単位を表示させ、上記モータ出力を表示する時は上記単位表示部にモータ出力の単位を表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とするハイブリッド車両のアナログ表示装置。
2. エンジン及びモータを車両走行時の動力源として備えるハイブリッド車両のアナログ表示装置において、
   指針と目盛表示部とエンジン回転数及びモータ出力の単位を表示できる単位表示部とを備えたアナログ表示部と、
   上記エンジン回転数または上記モータ出力のどちらか一方を上記動力源の切り替えに応じて自動的に切り替えて表示する自動切り替え表示モード、上記エンジン回転数のみを固定的に表示するエンジン回転数固定表示モード、及び上記モータ出力のみを固定的に表示するモータ出力固定表示モードから所望の一つの表示モードを選択操作により選択する表示モード選択手段と、
   上記表示モード選択手段により選択された表示モードに基づいて、上記エンジン回転数を表示する時は上記目盛表示部の所定範囲をレッドゾーン表示させ、上記モータ出力を表示する時は上記目盛表示部へのレッドゾーン表示を非表示とする表示制御手段と、を有することを特徴とするハイブリッド車両のアナログ表示装置。
3. 上記表示モード選択手段は、トリップメータの表示を切り替えるトリップノブを有し、
   該トリップノブの操作に基づいて表示モードを選択することを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両のアナログ表示装置。
4. 上記表示手段は、車両が所定の停止状態にあるか否かを検出し、車両が所定の停止状態にあるときに、上記表示モード選択手段による表示モードの選択動作を有効とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両のアナログ表示装置。

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