JP4530005B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Description

本発明は、モータおよびエンジンの両方を搭載するハイブリッド車両に関する。
従来から、モータおよびエンジンの両方を搭載するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両では、エンジンにより発電機を駆動して発電してバッテリを充電できるため、小さなバッテリで長距離走行が可能となる。また、エンジンは一定の負荷で運転できるため、有害物質の排出を抑制することができるとともに、燃費が向上される。また、定速走行時などエンジン駆動の方が効率がよい場合には、エンジンの駆動力で走行することもできる。
ここで、上述のような通常のハイブリッド車両として走行するＨＶモードの走行以外に、エンジンを停止してモータのみを駆動して電気自動車として走行するＥＶモードを有するハイブリッド車両もある（特許文献１参照）。このようなハイブリッド車両の場合、ＥＶモードの走行を十分なものとするため、バッテリを比較的大型として、商用電源などの外部電源からの充電も可能としているものもある。
このようなハイブリッド車両では、市街地などではエンジンを停止して電気自動車として比較的長い距離を走行することができ、排ガスを発生しない車両として走行することができる。
なお、ハイブリッド車両において、モータ走行と、エンジン走行とを区別して検出し、モータ駆動による走行距離、エンジン駆動による走行距離を数値情報として表示することも提案されている。
特開平０８−１９１１４号公報 実公昭６３−１２１１号公報
上述のような、ハイブリッド車両では、通常のハイブリッド車両に比べ、ＥＶモードでの走行可能距離が長い。これに伴い、ＥＶモードでの走行距離に関する情報を知りたいという運転者側のニーズや、またその情報量も増加すると考えられる。しかし、ＥＶモードでの走行距離に関する情報が数値情報では、その情報を運転者がすぐに認識できないおそれがある。
本発明は、モータおよびエンジンの両方を搭載するハイブリッド車両であって、エンジンを停止してモータの出力を利用して走行するＥＶモードと、走行状態に応じてエンジンを適宜駆動し、モータおよびエンジンの出力を利用して走行するＨＶモードと、のいずれかのモードで走行を行うよう制御するモード制御手段と、ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離を割合で表示するモード別走行距離表示手段と、を有する。
そして、前記モード別走行距離表示手段は、互いに異なる２つの期間における、ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離を割合を表示することを特徴とする。
また、前記互いに異なる２つの期間は、同一の経路を走行する期間であって、前記２つの期間は互いに重複しないことが好適である。
また、前記互いに異なる２つの期間は、同じ長さの期間であって、前記２つの期間は互いに重複しないことが好適である。
また、前記互いに異なる２つの期間は、長さの異なる期間であって、２つの期間が重複する期間が含まれていることが好適である。
また、前記モータへ電力を供給するバッテリを外部電源から充電することが可能であり、前記互いに異なる２つの期間における充電料金または充電電力量を表示することが好適である。
このように、本発明によれば、ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離を割合で表示する。従って、ユーザにおいて、ＥＶ／ＨＶ走行比率を容易に認識することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１には、本発明に係るハイブリッド車両の要部概略構成を示すブロック図である。ここで、このハイブリッド車両は、モータおよびエンジンを搭載した車両であって、エンジンを停止してモータの出力を利用して走行するＥＶモードと、走行状態に応じてエンジンを適宜駆動し、モータおよびエンジンの出力を利用して走行するＨＶモードと、を有している。
第１モータジェネレータ１０、第２モータジェネレータ１２およびエンジン１４の出力軸には、プラネタリーギア（遊星歯車）１６が接続されている。このプラネタリーギア１６は、第２モータジェネレータ１２とエンジン１４の２つの出力トルクを車輪に伝達し、車両を走行させるとともに、第１モータジェネレータ１０によって発電を行う。例えば、プラネタリーギア１６のサンギアに第１モータジェネレータ１０、キャリアにエンジン１４、リングギアに第２モータジェネレータ１２を接続し、第２モータジェネレータ１２の駆動力またはエンジン１４の駆動力をプラネタリーギア１６を介し駆動系に伝達する。また、エンジン１４の駆動力によって第１モータジェネレータ１０による発電を行う。また、回生制動による発電は、第２モータジェネレータ１２においても行う。なお、ＨＶの構成は、このシリーズパラレル型に限定されることはなく、エンジンとモータとを有し、エンジンを停止してモータの出力のみでの走行が可能であるハイブリッド車両であれば、いかなる構成のハイブリッド車両であっても適宜採用できる。
また、第１および第２モータジェネレータ１０，１２には、バッテリ１８が接続されており、バッテリ１８の電力によって駆動され、また発電電力によりバッテリ１８を充電する。
ここで、ＥＶモードでは、第２モータジェネレータ１２をバッテリ１８の電力によって駆動して走行し、また回生制動も行う。
バッテリ１８には、外部充電インタフェース２０が接続されている。この外部充電インタフェース２０は、整流器を内蔵するとともに、外部電源と接続可能であり、外部電源からの電力によってバッテリ１８を充電する。なお、外部電源は、通常ＡＣ１００Ｖ、またはＡＣ２００Ｖの商用電源であるが、発電機などを利用した電源でもよい。
また、本ハイブリッド車両は、制御部２２を有しており、この制御部２２がＨＶモード、ＥＶモードの切り換え、および各モードにおけるエンジン１４、第１および第２モータジェネレータ１０，１２を制御する。なお、ＨＶモードかＥＶモードかを決定するＨＶ／ＥＶ信号は、ドライバーのボタン操作などにより決定される。なお、この制御部２２がモード制御手段として機能する。
「ＨＶ／ＥＶモード」
まず、ＨＶモードにおいては、入力されてくる、車速、アクセル開度などの情報から、制御部２２がモータ駆動による走行か、エンジン駆動による走行かを判定し、モータ駆動の場合には第２モータジェネレータ１２により車輪を駆動し走行し、エンジン駆動の場合にはエンジン１４により車輪を駆動して走行する。特に、定速走行時や、高速走行時にエンジン駆動とし、発進時や、低速走行時などは第２モータジェネレータ１２を駆動して走行する。
また、バッテリ１８の充電容量（ＳＯＣ）の情報も制御部２２に供給され、バッテリのＳＯＣが所定値（例えば４０％）より小さくなった場合には、エンジン１４を駆動し、エンジン１４の駆動力によって第１モータジェネレータ１０により発電を行い、バッテリ１８をＳＯＣが所定値（例えば６０％）になるまで充電する。
ＥＶモードにおいては、制御部２２には、エンジン１４の駆動を禁止する。すなわち、要求駆動力がモータ単独では発生できない、あるいは、バッテリのＳＯＣがバッテリの劣化を考慮した値を下回る場合など以外は、基本的に第２モータジェネレータ１２をバッテリ１８の電力で駆動して走行する。このＥＶ走行においては、回生制動によりバッテリ１８の充電も行われるが、基本的にバッテリ１８のＳＯＣは走行に応じて減少する。
そこで、ＥＶモードで走行する場合には、予めバッテリ１８を満充電しておくことが好ましい。本ハイブリッド車両では、外部充電インタフェース２０を有しており、ここに外部電源を接続することで、充電を行う。例えば、外部充電インタフェース２０にケーブルをコネクタを介し接続し、このケーブルの他端に設けられたプラグを商用電源に差し込むことで外部充電インタフェースに外部電源を接続することができ、整流後の直流電流によってバッテリ１８が充電される。バッテリ１８が十分充電された場合には、外部充電インタフェース２０がこれを検出し、充電を停止する。そして、ケーブルを取り外して、ＥＶモードで走行する。
なお、ＥＶモードでの走行は通常バッテリ１８のＳＯＣ２０％程度を下限とする。そこで、ＥＶモードで走行しているときに、バッテリ１８のＳＯＣが２０％になった場合には、制御部２２はエンジン１４を駆動し、ＨＶモードに移行する。この際に、ユーザにモード変更についての警告（例えば表示）を行うことが好適である。なお、ＳＯＣが２５％程度になった場合に、警告し、ＨＶ走行に切り換えるか、または充電が必要であることを警告することも好適である。
ハイブリッド車両においては、バッテリ１８の容量が比較的大きく、ＥＶ走行距離を従来のハイブリッド車両に比べ長くすることができる。そこで、ＥＶ／ＨＶ走行比率として、いろいろな比率が現れ、これを認識したいという要求が大きくなる。
「表示」
制御部２２には、比率演算部２４が接続されている。この比率演算部２４には、車速も供給されている。この車速は通常車速パルスとして供給されるが、この車速パルスは車速表示や走行距離表示のために処理される。このため、処理後のデータを受け入れてもよい。
そして、この比率演算部２４は、ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離を算出し、これらの比率であるＥＶ／ＨＶ走行比率を算出する。ここで、比率演算部２４には、操作部２６が接続されており、この操作部２６の操作により、どの期間での比率が計算されるかが決定される。
そして、得られたＥＶ／ＨＶ走行比率は、表示制御部２８を介し表示部３０に供給され、ここに表示される。なお、操作部２６は、表示部３０を利用したタッチパネルとすることが好適である。また、比率演算部２４，表示制御部２８，表示部３０がモード別走行距離表示手段として機能する。
図２には、表示の一例が示されている。このように、本実施形態では、ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離の比率が水平方向のバーの中での長さの比率で示されている。この例では、左側の斜線部分がＥＶ走行、右側の空白部分がＨＶ走行を表している。これによって、ユーザは、一目でＥＶモードでの走行とＨＶモードでの走行の比率を理解することができる。例えば、ＥＶ走行の部分を緑、ＨＶ走行の部分を赤や白などで表示することが好適である。また、色をユーザにより設定できるようにしてもよい。例えば、該当部分をタッチすることで、色変更のボタンを表示させ、そのボタンの操作によって色を変更するようにすればよい。
なお、本実施形態では、ＨＶモードを適宜エンジンを駆動するモードと定義している。しかし、これに限らず、エンジンを駆動しているときのみをＨＶモード、それ以外をＥＶモードと認識してもよい。これも表示バーにタッチすることで、メニューを表示させ、ＨＶモードの定義を変更できるようにすればよい。なお、エンジン駆動時のみをＨＶモードと認識する場合には、制御部２２がエンジンを駆動している区間についての情報を比率演算部２４に供給する。
また、この図２は、最初のイグニッションオンから操作部２６のリセットボタンの操作から現在までの積算走行距離における比率を示している。なお、その後は、リセットボタンによって、ＥＶ走行およびＨＶ走行距離がリセットされ、その後の各走行距離が比率演算部２４によって算出され、表示が行われる。すなわち、ユーザによってリセットボタンが操作されない限りはイグニッションオフされても、走行距離の積算値を記憶保持しておき、継続した期間における走行比率の表示が行われる。
図３は、他の例であり、この例では３つのＥＶ／ＨＶ走行比率が表示される。一番左は、今日の走行比率である。比率演算部２４に時計からの時刻情報が供給され、今日の各モードでの走行距離を算出して、ＥＶ／ＨＶ走行比率が表示される。また、真ん中は、今月の走行比率である。月初めからの積算結果が表示される。さらに、右は、このハイブリッド車両の今日までのトータルの走行におけるＥＶ／ＨＶ走行比率である。なお、このトータルの走行比率は、車両の所有者が変わった場合に、リセットすることもできる。
なお、各モードの走行距離の積算期間は、特定の１回のトリップとすることもできる。この１回のトリップは、システムの起動から終了までの期間でもよいし、ナビゲーション装置における目的地を設定したトリップにおける出発地から目的地までとしてもよい。さらに、充電終了時から現在までの期間としたり、１回の充電で走行可能な距離などでもよい。
このように、図３の例では、複数の期間におけるＥＶ／ＨＶ走行比率を表示することができるため、異なる期間におけるＥＶ走行割合を比較することが可能となる。
ここで、この図３においては、３つの期間におけるＥＶ／ＨＶ走行比率だけでなく、充電電力も合わせて表示される。この充電電力は、外部電源からの充電電力量であり、外部充電インタフェース２０において、充電電力を検出し、この検出結果を表示する。なお、充電電力量［ｋＷｈ］ではなく充電電力料金［円］で表示することも好適である。この表示によって、ユーザは、充電電力料金も考慮して、これからのＥＶ／ＨＶモードの利用についての計画を立てることができる。
図４は、さらに他の例を示している。この例では、今日の走行の他に、５／１における自宅から会社までの走行と、６／１における同区間、すなわち自宅から会社までの走行におけるＥＶ／ＨＶ走行比率を表示している。このように同一の区間についての２つの異なるタイミングでのＥＶ／ＨＶ走行比率を表示することで、２つの運転実績を同一のスケールで比較できる。このためユーザ自身の運転技術の向上、すなわち電力を効率よく使って走行ができるようになったなどのことを実感することができる。
図５には、さらに他の例が示されている。この例では、今日である６／１の走行実績と、特定の１日である５／１の走行実績と、５月の走行実績とが示されている。このように、５／１の走行実績は、５月の走行実績の一部であり、両者はスケールが異なっており、５月１日の走行実績は５月の走行実績の一部を構成している。これによって、特定の１日の走行が月の走行実績にどのような影響を及ぼしたかを認識することができる。
なお、４〜７月の走行実績と、６〜９月の走行実績など一部が重複する期間についての走行実績を表示することも好適である。
また、図３〜図５では、３種類の表示を同時に表示部３０に表示したが、操作部２６の操作などに応じて切り換えて表示してもよい。
実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。 ＥＶ／ＨＶ走行比率の表示例を示す図である。 ＥＶ／ＨＶ走行比率の表示の他の例を示す図である。 ＥＶ／ＨＶ走行比率の表示のさらに他の例を示す図である。 ＥＶ／ＨＶ走行比率の表示のさらに他の例を示す図である。
符号の説明
１０ 第１モータジェネレータ、１２ 第２モータジェネレータ、１４ エンジン、１６ プラネタリーギア、１８ バッテリ、２０ 外部充電インタフェース、２２ 制御部、２４ 比率演算部、２６ 操作部、２８ 表示制御部、３０ 表示部。

Claims (5)

  1. モータおよびエンジンの両方を搭載するハイブリッド車両であって、
    エンジンを停止してモータの出力を利用して走行するＥＶモードと、走行状態に応じてエンジンを適宜駆動し、モータおよびエンジンの出力を利用して走行するＨＶモードと、のいずれかのモードで走行を行うよう制御するモード制御手段と、
    ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離を割合で表示するモード別走行距離表示手段と、
    を有し、
    前記モード別走行距離表示手段は、互いに異なる２つの期間における、ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離の割合を、それぞれ表示することを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 請求項１に記載のハイブリッド車両において、
    前記互いに異なる２つの期間は、同一の経路を走行する期間であって、前記２つの期間は互いに重複しないことを特徴とするハイブリッド車両。
  3. 請求項１に記載のハイブリッド車両において、
    前記互いに異なる２つの期間は、同じ長さの期間であって、前記２つの期間は互いに重複しないことを特徴とするハイブリッド車両。
  4. 請求項１に記載のハイブリッド車両において、
    前記互いに異なる２つの期間は、長さの異なる期間であって、２つの期間が重複する期間が含まれていることを特徴とするハイブリッド車両。
  5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のハイブリッド車両において、
    前記モータへ電力を供給するバッテリを外部電源から充電することが可能であり、
    前記互いに異なる２つの期間における充電料金または充電電力量を表示することを特徴とするハイブリッド車両。
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