JP4480018B2 - 電動車両の表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの駆動力で走行する電動車両の表示装置に係り、特に、バッテリ残量およびその充放電状態の認識が容易なハイブリッド車両の表示装置に関する。

モータの駆動力で走行する電動車両、あるいはモータにエンジンが併設されたハイブリッド車両（以下、総称して電動車両と表現する）では、走行可能距離がバッテリの充電残量に依存することから、その状態を正確に認識できる構成を備えていることが望ましい。そこで、特許文献１には、燃料電池車両において、バッテリから走行用モータへ供給される電力および当該モータの消費電力を具体的な数値で運転席の表示パネルに表示する技術が開示されている。
特開２０００−４６５８７号公報

バッテリの状態は、これが充電中の場合よりも放電中の場合に注意が必要となる。しかしながら、上記した従来技術ではバッテリが充電中および放電中のいずれであるのかが、表示パネルに表示される数値の前に「−（マイナス）」の符号が付されているか否かで判断する必要があった。このために、乗員は表示値を凝視しなければバッテリの状態を認識し難い可能性がある。

また、バッテリの状態は、たとえ放電中であっても充電残量が十分であれば、さほど気に留める必要がない。しかしながら、上記した従来技術ではモータの消費電力等がバッテリの充電残量とは無関係に常に表示され続けるので、乗員はバッテリ監視を常に強いられてしまう可能性がある。

さらに、従来技術にようにバッテリの充放電状態を具体的な数値で表示させようとすれば、バッテリから走行用モータへ供給される電力および当該モータの消費電力を定量的に検知する回路、および検知結果を具体的な数値データに変換し、かつ表示するディスプレイが必要となるので、部品点数の増加や装置の大型化を招いてしまい、これが価格に反映されて高価なものになってしまうという技術課題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、バッテリの状態を簡単な構成で直感的かつ容易に認識できるインジケータを備えた電動車両の表示装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明は、走行用のモータへ駆動電流を供給すると共に、当該モータから回生電流を充電されるバッテリと、バッテリの充放電状態を監視する充放電状態監視手段と、バッテリの充放電状態に応じて発光するインジケータとを具備した電動車両の表示装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)インジケータが少なくとも２色を選択的に発光可能であり、前記インジケータを、バッテリが充電中であれば第１の色で発光させ、バッテリが放電中であれば第２の色で発光させる発光制御手段を含むことを特徴とする。
(2)バッテリの充電残量を監視するバッテリ残量監視手段をさらに含み、発光制御手段は、バッテリの充電残量が所定の範囲内であるときに発光制御を実施することを特徴とする。
(3)発光制御手段は、バッテリが放電中であればインジケータを第２の色で点滅発光させ、点滅発光のデューティ比をバッテリの充電残量に応じて動的に変化させることを特徴とする。
(4)発光制御手段は、バッテリが充電中のときにインジケータを第１の色で点滅発光させ、点滅発光のデューティ比をバッテリの充電残量に応じて動的に変化させることを特徴とする。
(5)点滅発光のデューティ比が、バッテリの充電残量に応じて階段状に変化することを特徴とする。

本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)請求項１の発明によれば、バッテリが充電中であるか放電中であるかに応じてインジケータの発光色が異なるので、バッテリの充放電状態を簡単な構成で直感的に認識できるようになる。
(2)請求項２の発明によれば、バッテリの充放電状態に応じてインジケータの発光色を異ならせる発光制御が、バッテリの充電残量が所定範囲の場合のみ実施されるので、バッテリの充電残量が十分の場合には発光制御が行われないようにすれば、バッテリ監視が不要不急なときには乗員をバッテリ監視から解放できるようになる。
(3)請求項３の発明によれば、バッテリが放電中であればインジケータの点滅デューティ比がバッテリの充電残量に応じて変化するので、バッテリが放電中であることを充電残量と同時に、かつ直感的に認識できるようになる。
(4)請求項４の発明によれば、バッテリが充電中であればインジケータの点滅デューティ比がバッテリの充電残量に応じて変化するので、バッテリが充電中であることを充電残量と同時に、かつ直感的に認識できるようになる。
(5)請求項５の発明によれば、点滅発光のデューティ比の設定数が絞られるので、デューティ比を変化させる回路構成を簡単化できる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両のシステム構成の一例を示した図であり、ここでは、モータのみで走行する「電動走行モード」と、エンジンで駆動されるACGスタータの発電電力でモータを駆動する「シリーズハイブリッド走行モード」と、発進時はモータで走行し、その後はエンジンで走行する「パラレルハイブリッド走行モード」とを備えたハイブリッド二輪車を例にして説明する。

エンジン１のクランク軸には、発進クラッチ８を介して無段変速機９の駆動側が連結されると共に、スタータモータを兼ねたAC発電機としてのAGGスタータ２が連結されている。無断変速機９の従動側には駆動輪６が連結されると共に、一方向クラッチ７を介して走行用のモータ５が連結されている。前記ACGスタータ２の発電出力は、インバータ３ａおよび昇圧部３ｂ等を含む出力制御部３で適宜の直流出力に変換されてバッテリ４へ充電されると共に、適宜の交流出力に再変換されてモータ５に供給される。前記モータ５の回転軸には駆動輪６が連結されている。

このような構成において、「電動走行モード」では、バッテリ４から出力される直流電流が出力制御部３で交流に変換されてモータ５へ供給される。「シリーズハイブリッド走行モード」では、エンジン１により駆動されるACGスタータ２の発電電力が出力制御部３で直流に変換されて制御され、さらに交流に変換されてモータ５へ供給される。「パラレルハイブリッド走行モード」では、エンジン回転速度が例えば三千回転未満ではモータ５により走行し、エンジン回転速度が三千回転を超えると発進クラッチ８が連結され、エンジン１の駆動力が無断変速機９を介して駆動輪６へ伝達される。

この「パラレルハイブリッド走行モード」では、無断変速機９の変速特性を、「ノーマルモード」または「スポーツモード」のいずれかに切替可能であり、「スポーツモード」では「ノーマルモード」よりも優れた加速性能を得られるようになる。回生制動時には、駆動輪６の動力がモータ５に伝達され、モータ５から出力される交流の回生電流は出力制御部３で直流に変換されてバッテリ４へ充電される。

バッテリ残量監視部１０は、前記バッテリ４の端子電圧または充放電履歴に基づいて当該バッテリ４の充電残量E（バッテリ残量Eと表現する場合もある）を検知する。充放電監視部１１は、出力制御部３からバッテリ４へ供給される充電電流およびバッテリ４から出力制御部３へ供給される放電電流を検知する。前記充電残量Eの検知結果および充放電状態は表示装置１２に表示される。

図２は、前記表示装置１２の正面図であり、その表示面１００では、走行速度を表示する速度表示部１０１が中央部に配置され、速度表示部１０１の周囲には、走行モードを個別に表示する複数の走行モードインジケータ１０２，１０３，１０４と、運転状態を表示する車両状態インジケータ１０５，１０６，１０７とが環状に配置されている。前記各インジケータは略円弧状の形状に形成されており、速度表示部１０１の周囲に沿って無端状に連なって配置されている。複数の走行モードインジケータ１０２〜１０４および前記車両状態インジケータ１０５〜１０７の表示色は相互に異なっている。

前記走行モードインジケータ１０２は、電動走行モード（EVモード）で点灯する。前記走行モードインジケータ１０３は、シリーズハイブリッド走行モード（SHEVモード）で点灯する。前記走行モードインジケータ１０４は、パラレルハイブリッド走行モードにおいて、無段変速機９の変速特性がスポーツモード（SPモード）である場合に点灯する。

運転状態インジケータ１０５は、後に詳述するように、バッテリ４の充電残量Eおよび充放電状態（BTT STATUS）に応じた色およびデューティ比で点滅あるいは点灯する。運転状態インジケータ１０６は、スタンパイ状態(STANDBY)で点灯する。運転状態インジケータ１０７は、警告発生時(WARNING)に点灯する。

図３は、前記運転状態インジケータ１０５を発光させる駆動回路の構成を示したブロック図であり、２本のアノードおよび１本のカソードを備え、緑色と赤色とを選択的に発光できる２色LED３０と、前記バッテリ残量監視部１０により検知された充電残量Eを第１基準値Eref1と比較し、その比較結果を出力する第１比較器３１と、前記充電残量Eを第２基準値Eref2(＜Eref1)と比較し、その比較結果を出力する第２比較器３２と、前記各比較器３１，３２の出力および前記充放電監視部１１の監視結果に基づいて前記２色LED３０の発光を制御する発光制御部３３とを含んでいる。

前記第１および第２基準値Eref1，Eref2は、前記運転状態インジケータ１０５の発光制御を実施する充電残量範囲の上限値および下限値であり、前記充電残量Eが第１基準値以下であって、かつ第２基準値以上であれば、バッテリの充電残量Eおよび充放電状態に応じて前記２色LED３０の発光制御が行われる。

図４は、前記発光制御の第１実施形態の制御形態を示した図であり、バッテリ残量Eが第１基準値Eref1を超えているか、あるいは第２基準値Eref2に満たなければ、バッテリ４の充放電状態とは無関係に２色LED３０は消灯される。これに対して、バッテリ残量Eが第１基準値Eref1と第２基準値Eref2との間であれば、バッテリ４の充放電状態に応じた色で点灯される。本実施形態では、充電中であれば緑色で点灯され、放電中であれば、乗員に注意を促すために赤色で点灯される。

図５は、前記発光制御の第２実施形態の制御形態を示した図であり、バッテリ残量Eが第１基準値Eref1を超えているか、あるいは第２基準値Eref2に満たなければ、バッテリ４の充放電状態とは無関係に２色LED３０は消灯される。これに対して、バッテリ残量Eが第１基準値Eref1と第２基準値Eref2との間であれば、前記２色LED３０はバッテリ４の充放電状態に応じて発光制御される。本実施形態では、充電中であれば緑色で点灯され、放電中であれば、充電残量Eが多い程点灯期間が長くなるデューティ比で赤色に点滅発光される。

図６は、前記発光制御の第３実施形態の制御形態を示した図であり、バッテリ残量Eが第１基準値Eref1を超えているか、あるいは第２基準値Eref2に満たなければ、バッテリ４の充放電状態とは無関係に２色LED３０は消灯される。これに対して、前記２色LED３０はバッテリ残量Eが第１基準値Eref1と第２基準値Eref2との間であれば、バッテリ４の充放電状態に応じて発光制御される。本実施形態では、充電中であれば、充電残量Eが多い程点灯期間が長くなる可変デューティ比で緑色に点滅発光される。放電中であれば第２実施形態と同様に、充電残量Eが多い程点灯期間が長くなるデューティ比で赤色に点滅発光される。

図７は、前記発光制御の第４実施形態の制御形態を示した図であり、バッテリ残量Eが第１基準値Eref1を超えているか、あるいは第２基準値Eref2に満たなければ、バッテリ４の充放電状態とは無関係に２色LED３０は消灯される。これに対して、前記２色LED３０はバッテリ残量Eが第１基準値Eref1と第２基準値Eref2との間であれば、バッテリ４の充放電状態に応じて発光制御される。本実施形態でも前記第３実施形態と同様に、充電中であれば、充電残量Eが多い程点灯期間が長くなるデューティ比で緑色に点滅発光され、放電中であれば、充電残量Eが多い程点灯期間が長くなる可変デューティ比で赤色に点滅発光される。ただし、本実施形態ではデューティ比の変化が連続的ではなく階段状であるという点で第３実施形態とは異なっている。

本発明が適用されるハイブリッド車両のシステム構成の一例を示した図である。 表示装置の正面図である。 ２色LEDをバッテリ残量に応じて発光させる駆動回路のブロック図である。 発光制御の第１実施形態の制御形態を示した図である。 発光制御の第２実施形態の制御形態を示した図である。 発光制御の第３実施形態の制御形態を示した図である。 発光制御の第４実施形態の制御形態を示した図である。

符号の説明

１…エンジン，２…AGGスタータ，３…出力制御部，４…バッテリ，５…モータ，６…駆動輪，７…一方向クラッチ，８…発進クラッチ，９…無段変速機，１０…バッテリ残量監視部，１１…充放電監視部，１２…表示装置

Claims (3)

1. 走行用のモータと、
   前記モータへ駆動電流を供給し、回生電流を充電されるバッテリと、
   前記バッテリの充放電状態を監視する充放電状態監視手段と、
   前記充放電状態に応じて発光するインジケータとを具備した電動車両の表示装置において、
   前記インジケータが少なくとも２色を選択的に発光可能であり、
   前記インジケータを、前記バッテリが充電中であれば第１の色で発光させ、放電中であれば第２の色で点滅発光させる発光制御手段と、
   前記バッテリの充電残量を監視するバッテリ残量監視手段とを含み、
   前記発光制御手段は、バッテリの充電残量が所定の範囲内であるときに前記発光制御を実施し、前記点滅発光のデューティ比が前記バッテリの充電残量に応じて変化することを特徴とする電動車両の表示装置。
2. 前記発光制御手段は、バッテリが充電中であれば前記インジケータを第１の色で点滅発光させ、前記点滅発光のデューティ比が前記バッテリの充電残量に応じて変化することを特徴とする請求項１に記載の電動車両の表示装置。
3. 前記点滅発光のデューティ比が、前記バッテリの充電残量に応じて階段状に変化することを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両の表示装置。

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