JP6327143B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと駆動用電動機とを搭載したハイブリッド車両の制御に関し、特に、エンジンの始動要因の比率を表示する表示制御に関する。

従来、ハイブリッド車両として、エンジンと駆動用電動機とを備えるものが公知である。このようなハイブリッド車両には、表示装置等を用いて乗員に車両の状態についての情報が通知される。

たとえば、特開２００７−２３７９７０号公報（特許文献１）は、エンジンからのエンジンパワーと電動機からの電動パワーを加算した合計パワーと合計パワーに占める電動パワーの比率の両方の情報を表示する表示装置を開示する。このような表示装置を用いることによりエンジンや電動機の状態を乗員は認識することができる。

特開２００７−２３７９７０号公報

しかしながら、上述したようなハイブリッド車両においては、車両の状態や、道路状況、環境条件など、様々な要因によりエンジンが始動するため、駆動用電動機のみで走行（以下、ＥＶ（Electric Vehicle）走行ともいう）している場合にエンジンが始動すると、どのような要因によりエンジンが始動したかについて車両の乗員が容易に認識することができない場合がある。そのため、乗員がＥＶ走行を継続したい場合に、エンジンの始動を回避するためにどのような運転を行なうべきかについて容易に判断することができないという問題がある。このような問題は、特に、ＥＶ走行の継続時間（あるいは走行距離）の長い、外部電源による充電が可能ないわゆるプラグインハイブリッド車両において顕著である。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの始動要因および適切な操作方法を認識可能なハイブリッド車両を提供することである。

この発明のある局面に係るハイブリッド車両は、エンジンと駆動用電動機とを搭載したハイブリッド車両である。このハイブリッド車両は、車室内に設けられ、ハイブリッド車両の状態についての情報を表示する表示装置と、表示装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、エンジンを停止させた状態で駆動用電動機の動力によりハイブリッド車両を走行させるモータ走行中にエンジンを始動させるための複数の始動条件のうちエンジンが始動したときの始動要因となった始動条件の比率を予め定められた態様で表示装置に表示させ、始動条件の比率に基づいてエンジンの始動頻度を低下させるための操作方法についての情報を表示装置に表示させる。

このようにすると、表示装置には、モータ走行中にエンジンが始動したときに始動要因となった始動条件の比率が予め定められた態様で表示されるため、エンジンの始動要因の傾向を乗員に認識させることができる。さらに、エンジンの始動頻度を低下させるための操作方法についての情報が表示されるため、エンジンの始動頻度を低下させるための適切な操作方法を乗員に認識させることができる。

好ましくは、制御装置は、複数の始動条件の比率のうち複数の始動条件の各々に対応づけられたしきい値を超える少なくともいずれかの始動条件の成立を抑制するための操作方法についての改善情報を表示装置に表示させる。

このようにすると、始動条件の比率がしきい値を超えた特定の始動要因についての改善情報を乗員に認識させることができる。

さらに好ましくは、制御装置は、ハイブリッド車両の走行終了時に改善情報を表示装置に表示させる。

このようにすると、乗員が走行終了時に改善情報を認識することによって、次回以降の走行において、表示された改善情報を考慮してハイブリッド車両を適切に運転することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、エンジンが始動する毎に、エンジンが始動したときの始動要因となった始動条件の成立回数と、エンジンが始動したときのエンジンの始動回数の合計数とを積算し、合計数と複数の始動条件の各々に対応する成立回数とに基づいて始動条件の比率を算出する。

このようにすると、複数の始動条件の各々に対応する成立回数と、エンジンの始動回数の合計数とに基づいて始動条件の比率を算出することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、エンジンが始動する毎に、始動要因についての情報を表示装置に表示させる。

このようにすると、エンジンが始動する毎に、乗員にエンジンの始動要因を認識させることができる。

さらに好ましくは、ハイブリッド車両は、駆動用電動機に電力を供給する蓄電装置と、ハイブリッド車両の外部の電源を用いて蓄電装置の充電が可能な充電装置とをさらに備える。

このようにすると、外部の電源を用いて車両に搭載された蓄電装置が充電可能なハイブリッド車両の走行時に、乗員はエンジンの始動要因および適切な操作方法を認識することができる。

この発明によると、表示装置には、モータ走行中にエンジンが始動したときに始動要因となった始動条件の比率が予め定められた態様で表示されるため、エンジンの始動要因の傾向を乗員に認識させることができる。さらに、エンジンの始動頻度を低下させるための操作方法についての情報が表示されるため、エンジンの始動頻度を低下させるための適切な操作方法を乗員に認識させることができる。したがって、エンジンの始動要因および適切な操作方法を認識可能なハイブリッド車両を提供することができる。

本実施の形態に係る車両の全体構成を示すブロック図である。 車両に搭載されたＥＣＵの機能ブロック図である。 エンジン動作要因を表示する表示画像の一例である。 エンジン動作要因の解析結果を示す表示画像の一例である。 走行終了後に適切な操作方法を表示する表示画像の一例である。 ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 エンジン動作要因の解析結果を示す表示画像の他の例（その１）である。 エンジン動作要因の解析結果を示す表示画像の他の例（その２）である。 エンジン動作要因の解析結果を示す表示画像の他の例（その３）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１を参照して、本実施の形態に係るハイブリッド車両１（以下、単に車両１と記載する）の全体ブロック図を説明する。車両１は、トランスミッション８と、エンジン１０と、駆動軸１７と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪７２と、充電装置７８と、表示装置９０と、操作装置９４と、アクセルペダル１６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。

トランスミッション８は、出力軸１６と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８とを含む。

ＥＣＵ２００は、車輪速センサ１４、電流センサ１５２、電圧センサ１５４、電池温度センサ１５６、および、ペダルストロークセンサ１６２等の各種センサから各種信号を受信する。

このような構成を有する車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０のうちの少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。２経路のうちの一方の経路は減速機５８を介して駆動輪７２へ動力が伝達される経路であり、他方の経路は第１ＭＧ２０へ動力が伝達される経路である。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。

第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電してＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するジェネレータ（発電装置）としての機能を有する。また、第１ＭＧ２０は、バッテリ７０からの電力を受けてエンジン１０の出力軸であるクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ２０は、エンジン１０を始動するスタータとしての機能を有する。

第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動輪７２に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ３０は、回生制動によって発電された電力を用いてＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。

エンジン１０は、複数個（本実施の形態においては４個）の気筒１１２を含むガソリンエンジンであって、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ１に基づいて制御される。エンジン１０としては、図１に示される形式に特に限定されるものではない。

このような構成を有するエンジン１０において、ＥＣＵ２００は、複数の気筒１１２の各々に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、複数の気筒１１２への燃料の噴射を停止したりすることによって、複数の気筒１１２の各々の燃料噴射量を制御する。

動力分割装置４０は、エンジン１０の発生する動力を、出力軸１６を経由した駆動軸１７への経路と、第１ＭＧ２０への経路とに分割可能に構成される。動力分割装置４０としては、サンギヤ、プラネタリキャリアおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。たとえば、第１ＭＧ２０のロータをサンギヤに接続し、エンジン１０の出力軸をプラネタリキャリアに接続し、かつ、出力軸１６をリングギヤに接続することによって、動力分割装置４０に、エンジン１０と第１ＭＧ２０と第２ＭＧ３０とを機械的に接続することができる。

第２ＭＧ３０のロータとも接続された出力軸１６は、減速機５８を経由して、駆動輪７２を回転駆動するための駆動軸１７と機械的に連結される。なお、第２ＭＧ３０の回転軸と出力軸１６との間に変速機をさらに組み込んでもよい。

ＰＣＵ６０は、バッテリ７０から供給される直流電力を交流電力に変換し、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動する。また、ＰＣＵ６０は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が発電した交流電力を直流電力に変換し、バッテリ７０を充電する。たとえば、ＰＣＵ６０は、直流／交流電力変換のためのインバータ（図示せず）と、インバータの直流リンク側とバッテリ７０との間で直流電圧変換を実行するためのコンバータ（図示せず）とを含むように構成される。

バッテリ７０は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。バッテリ７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いて充電される他、後述する外部電源３０２から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。

バッテリ７０には、電流センサ１５２と、電圧センサ１５４と、電池温度センサ１５６とが設けられる。電流センサ１５２は、バッテリ７０の電流ＩＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電圧センサ１５４は、バッテリ７０の電圧ＶＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電池温度センサ１５６は、バッテリ７０の電池温度ＴＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

ＥＣＵ２００は、バッテリ７０の電流ＩＢと、電圧ＶＢと、電池温度ＴＢとに基づいてバッテリ７０の蓄電量（以下、ＳＯＣ（State Of Charge）と記載する）を推定する。ＥＣＵ２００は、たとえば、電流と、電圧と、電池温度とに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を推定し、推定されたＯＣＶと所定のマップとに基づいてバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０の充電電流と放電電流とを積算することによってバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。

充電装置７８は、車両１の停止中において、充電プラグ３００が車両１に取り付けられることによって外部電源３０２から供給される電力を用いてバッテリ７０を充電する。充電プラグ３００は、充電ケーブル３０４の一方端に接続される。充電ケーブル３０４の他方端は、外部電源３０２に接続される。充電装置７８の正極端子は、ＰＣＵ６０の正極端子とバッテリ７０の正極端子とを接続する正極ラインＰＬに接続される。充電装置７８の負極端子は、ＰＣＵ６０の負極端子とバッテリ７０の負極端子とを接続する負極ラインＮＬに接続される。なお、充電プラグ３００等を用いた接触給電によって外部電源３０２から車両１のバッテリ７０に電力が供給される充電方法に加えてまたは代えて、共鳴法や電磁誘導等の非接触給電によって外部電源３０２から車両１のバッテリ７０に電力が供給される充電方法が用いられてもよい。

表示装置９０および操作装置９４は、いずれも車室内（たとえば、運転席の周辺）に設けられる。表示装置９０は、たとえば、インストルメントパネル（図示せず）に設けられるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を用いて構成される。表示装置９０は、複数のインジケータを含むメータ装置の一部として設けられてもよい。操作装置９４は、たとえば、ステアリングホイール（図示せず）に設けられるＤＩＳＰスイッチである。

操作装置９４は、表示装置９０の表示領域９２に表示される選択メニューの操作を行なうための操作部材を含む。具体的には、操作装置９４は、たとえば、複数の方向キーと、決定キーとを含む。操作装置９４は、操作されたキーに対応した信号をＥＣＵ２００に出力する。

表示装置９０は、車両１の状態についての情報や上述の選択メニューを示す画像を画面に表示させる表示領域９２を含む。車両１の状態とは、たとえば、車両１の速度、バッテリ７０の蓄電状態（たとえば、ＳＯＣや温度等）、車両１のシステム出力、走行距離、燃費、走行可能距離、バッテリ７０の充電状態（たとえば、充電電流）、バッテリ７０の放電状態（たとえば、放電電流）、エンジン１０の回転速度、燃料の蓄積量、冷却水温等のうちの少なくともいずれかである。

表示装置９０は、ＥＣＵ２００と図示しない通信バスを経由してＣＡＮ（Controller Area Network）通信等により相互に通信する。表示装置９０は、たとえば、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ３に基づいて表示領域９２に選択メニューを表示させる。ＥＣＵ２００は、たとえば、表示装置９０の表示領域９２に複数の選択肢に対応する複数の表示画像が選択メニューに表示されている場合には、受信する操作装置９４からの信号（たとえば、方向キーに対応した信号）に応じて複数の表示画像のうちの選択対象となる表示画像を変更するように表示装置９０を制御する。ＥＣＵ２００は、操作装置９４からの信号（たとえば、決定キーに対応した信号）に基づいて選択対象となる表示画像に対応する動作を行なうように車両１を制御する。

車輪速センサ１４は、駆動輪７２の回転速度Ｎｗを検出する。車輪速センサ１４は、検出された回転速度Ｎｗを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、受信した回転速度Ｎｗに基づいて車速Ｖを算出する。なお、ＥＣＵ２００は、回転速度Ｎｗに代えて第２ＭＧ３０の回転速度に基づいて車速Ｖを算出するようにしてもよい。

アクセルペダル１６０は、運転席に設けられる。アクセルペダル１６０には、ペダルストロークセンサ１６２が設けられる。ペダルストロークセンサ１６２は、アクセルペダル１６０のストローク量（踏み込み量）ＡＰを検出する。ペダルストロークセンサ１６２は、ストローク量ＡＰを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。なお、ペダルストロークセンサ１６２に代えてアクセルペダル１６０に対する車両１の乗員の踏力を検出するためのアクセルペダル踏力センサを用いてもよい。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をエンジン１０へ出力する。また、ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御するための制御信号Ｓ２を生成し、その生成した制御信号Ｓ２をＰＣＵ６０へ出力する。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって車両１が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ７０の充放電状態、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動作状態を制御する制御装置である。

ＥＣＵ２００は、運転席に設けられたアクセルペダル１６０のストローク量ＡＰおよび車速Ｖに対応する車両要求パワーを算出する。ＥＣＵ２００は、算出された車両要求パワーに応じて、第１ＭＧ２０のトルク、第２ＭＧ３０のトルク、または、エンジン１０の出力を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣの低下を許容して（ＳＯＣを維持しないで）バッテリ７０の電力を消費して走行するモード（以下、ＣＤ（Charge Depleting）モードと記載する）と、エンジン１０が動作または停止される制御モードであって、バッテリ７０のＳＯＣの低下を抑制して（ＳＯＣを維持する場合を含む）走行するモード（以下、ＣＳ（Charge Sustaining）モードと記載する）とを含む制御モードのうちのいずれかの制御モードに従って、ＰＣＵ６０およびエンジン１０を制御する。

なお、ＣＤモードとしては、ＳＯＣを維持しないものに特に限定されるものではなく、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣを維持して走行することよりＥＶ走行によってバッテリ７０の電力を消費して走行することを優先するモードであってもよい。また、制御モードとしては、ＣＤモードおよびＣＳモード以外の制御モードが含まれてもよい。また、制御モードは、走行時における車両１の制御に限定して用いられるものではなく、走行時および停止時における車両１の制御に用いられる。

ＥＣＵ２００は、たとえば、ＣＤモードとＣＳモードとを自動で切り替える。ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａよりも大きい場合には、ＣＤモードに従ってＰＣＵ６０およびエンジン１０を制御し、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａよりも小さい場合には、ＣＳモードに従ってＰＣＵ６０およびエンジン１０を制御する。なお、制御モードを切り替えるため設けられるスイッチやレバー等の操作部材がユーザにより操作されたことを受けて、ＥＣＵ２００がＣＤモードとＣＳモードとを切り替えてもよい。

ＣＤモードに従った車両１の走行時においては、発電のためのエンジン１０の動作が抑制されるため（すなわち、バッテリ７０のＳＯＣの低下が許容されるため）、バッテリ７０のＳＯＣは維持されず、走行距離の増加に応じてバッテリ７０の電力が消費され、バッテリ７０のＳＯＣは、減少していく。

ＥＣＵ２００は、ＣＤモード時においては、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（１）を超えない限りにおいて、第２ＭＧ３０の出力のみで車両１が走行するようにＰＣＵ６０を制御する。

ＥＣＵ２００は、ＣＤモード時に第２ＭＧ３０の出力のみで車両１が走行している場合に、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（１）を超えた後に（すなわち、車両要求パワーを第２ＭＧ３０の出力のみで満足させることができないと判定された後に）、エンジン１０を始動させて、第２ＭＧ３０の出力とエンジン１０の出力とで車両要求パワーを満足させるようにＰＣＵ６０とエンジン１０とを制御する。すなわち、ＣＤモードは、発電のためのエンジン１０の動作を抑制しつつ、車両要求パワーを満たすためのエンジン１０の動作が可能な制御モードである。なお、車両要求パワーに代えて車両１の実パワーがエンジン１０の始動しきい値を超える場合にエンジン１０を始動させてもよい。また、ＥＣＵ２００は、ＣＤモード時に車両要求パワーがエンジン１０の停止しきい値を下回る場合には、エンジン１０を停止させる。ＣＤモード時の停止しきい値は、始動しきい値Ｐｒ（１）以下の値の予め定められた値である。

ＣＳモードに従った車両１の走行時においては、発電のためのエンジン１０の動作が可能となり、バッテリ７０のＳＯＣを維持したり、あるいは、バッテリ７０のＳＯＣを回復させたりすることによって、バッテリ７０のＳＯＣの低下が抑制される。

ＥＣＵ２００は、たとえば、ＣＳモード時にバッテリ７０のＳＯＣが所定の制御範囲内（たとえば、上述の切替しきい値Ａを含む制御範囲内）になるようにバッテリ７０の充放電制御を実行してもよいし、バッテリ７０のＳＯＣが所定の目標ＳＯＣ（たとえば、上述の切替しきい値Ａ）を維持するようにバッテリ７０の充放電制御を実行してもよい。

バッテリ７０の充電制御としては、たとえば、第２ＭＧ３０の回生制動により生じる回生電力を用いた充電制御と、エンジン１０の動力を用いた第１ＭＧ２０の発電電力を用いた充電制御とを含む。

ＥＣＵ２００は、ＣＳモード時においては、バッテリ７０のＳＯＣが所定の制御範囲や所定の目標ＳＯＣを大きく超えている場合には、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（２）を超えない限りにおいて、第２ＭＧ３０の出力のみで車両が走行するようにＰＣＵ６０を制御する。

ＥＣＵ２００は、上述のようにＣＳモード時に第２ＭＧ３０の出力のみで車両１が走行している場合に、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（２）を超えた後に（すなわち、車両要求パワーを第２ＭＧ３０の出力のみで満足させることができないと判定された後に）、エンジン１０を始動させて、第２ＭＧ３０の出力とエンジン１０の出力とで車両要求パワーを満足させるようにＰＣＵ６０とエンジン１０とを制御する。すなわち、ＣＳモードは、発電のためのエンジン１０の動作も、車両要求パワーを満たすためのエンジン１０の動作も可能な制御モードである。また、ＥＣＵ２００は、ＣＳモード時に車両要求パワーがエンジン１０の停止しきい値を下回る場合には、エンジン１０を停止させる。ＣＳモード時の停止しきい値は、始動しきい値Ｐｒ（２）以下の値の予め定められた値である。

なお、本実施の形態においては、ＣＤモード時の始動しきい値Ｐｒ（１）は、ＣＳモード時の始動しきい値Ｐｒ（２）よりも高いものとし、ＣＤモード時の停止しきい値は、ＣＳモード時の停止しきい値よりも高いものとして説明する。始動しきい値Ｐｒ（１）およびＰｒ（２）は、いずれも、第２ＭＧ３０の出力の上限値以下であって、かつ、バッテリ７０の出力の上限値（Ｗｏｕｔ）以下の値である。このようにすると、ＣＤモード時とＣＳモード時とでエンジン１０の稼動する機会に差異が生じることとなる。エンジン１０の始動は、車両要求パワーに限定して実施されるものではなく、複数の始動条件のうちの少なくともいずれかが成立することによって実施される。

複数の始動条件は、車両１の走行パワーが始動しきい値を超えるという条件の他、たとえば、バッテリ７０の残量（ＳＯＣ）がしきい値を下回るという条件、車速がしきい値を超えるという条件、空調装置（以下、エアコンディショナとも記載する）（特に暖房）が作動するという条件、アクセルペダルの踏み込み量がしきい値を超えるという条件、バッテリ７０の温度（以下、電池温度とも記載する）が予め定められた温度範囲外となる（電池温度が予め定められた温度範囲の上限値よりも大きくなる、あるいは、電池温度が予め定められた温度範囲の下限値よりも小さくなる）という条件とを含む。

以上のような構成を有する車両１においては、車両１の状態や、道路状況、環境条件など、様々な要因によりエンジン１０が始動するため、第２ＭＧ３０のみでＥＶ走行（すなわち、エンジン１０を停止させた状態で第２ＭＧ３０の動力により車両１を走行させるモータ走行）している場合にエンジン１０が始動すると、どのような要因によりエンジン１０が始動したかについて車両１の乗員が容易に認識することができない場合がある。そのため、乗員がＥＶ走行を継続したい場合に、エンジン１０の始動を回避するためにどのような運転を行なうべきかについて容易に判断することができない場合がある。特に、ＥＶ走行の継続時間（あるいは走行距離）の長い、外部電源による充電が可能ないわゆるプラグインハイブリッド車両においてこのような問題が顕著である。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００は、エンジン１０を始動させるための複数の始動条件のうちのエンジン１０が始動したときの始動要因となった始動条件の比率を予め定められた態様で表示装置９０に表示させ、始動条件の比率に基づいてエンジン１０の始動頻度を低下させるための操作方法についての情報を表示装置９０に表示させる点を特徴とする。

このようにすると、表示装置９０には、エンジン１０が始動したときに始動要因となった始動条件の比率が予め定められた態様で表示されるため、エンジン１０の始動要因の傾向を乗員に認識させることができる。さらに、エンジン１０の始動頻度を低下させるための操作方法についての情報が表示されるため、エンジン１０の始動頻度を低下させるための適切な操作方法を乗員に認識させることができる。

図２に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、始動判定部２０２と、情報更新部２０４と、操作判定部２０６と、終了判定部２０８と、表示制御部２１０とを含む。なお、これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

始動判定部２０２は、ＥＶ走行中に、エンジン１０が始動したか否かを判定する。始動判定部２０２は、たとえば、エンジン１０が停止状態であって、かつ、第２ＭＧ３０に対して出力が要求されている場合、車両１がＥＶ走行中であると判定してもよい。また、始動判定部２０２は、たとえば、エンジン１０に対して出力が要求されていない場合、エンジン１０に対して燃料噴射制御や点火制御が実行されていない場合、あるいは、エンジン１０の回転数がしきい値以下である場合に、エンジン１０が停止状態であると判定する。

また、始動判定部２０２は、たとえば、エンジン１０の回転速度が予め定められた値よりも小さい状態から予め定められた値よりも大きい状態に変化した場合に、ＥＶ走行中に、エンジン１０が始動したと判定する。なお、始動判定部２０２は、たとえば、上述のエンジン１０の回転速度についての条件に加えて、燃料噴射が開始された場合にエンジン１０が始動したと判定してもよいし、あるいは、エンジン１０を始動するための複数の始動条件のうちの少なくともいずれかの条件が成立した場合にエンジン１０が始動したと判定してもよい。

情報更新部２０４は、始動判定部２０２によってエンジン１０が始動したと判定された場合には、履歴情報を更新する。本実施の形態においては、履歴情報は、たとえば、エンジン１０が始動した判定された時点におけるエンジン１０の始動回数の合計数（積算値）と、エンジン１０の始動要因となる複数の始動条件の各々の成立回数（積算値）と、複数の始動条件の各々の成立比率とを含む。履歴情報は、たとえば、ＥＣＵ２００の図示しないメモリにデータとして記憶されており、エンジン１０が始動したと判定される毎にメモリに記憶されるデータが更新される。

なお、エンジン１０の始動回数の合計数は、たとえば、車両１が製造された時点を算出始期としてそれ以降のエンジン１０の始動回数の合計数であってもよいし、ユーザによってあるいは予め定められたタイミングで合計数が初期値（たとえば、ゼロ）にリセットされた時点を算出始期としてそれ以降のエンジン１０の始動回数の合計数であってもよいし、エンジン１０が始動した時点から予め定められた期間だけ遡った時点を算出始期としてそれ以降のエンジン１０の始動回数の合計数であってもよい。また、始動条件についての成立回数の算出始期についても同様である。

情報更新部２０４は、エンジン１０が始動したと判定された場合に、エンジン１０の始動回数の合計数の値をメモリから読み出して、読み出された値に「１」を加算し、加算された値をメモリに記憶させることによって合計数を更新する。

さらに、情報更新部２０４は、エンジン１０が始動したと判定された場合に、エンジン１０の始動要因となった始動条件を特定する。情報更新部２０４は、エンジン１０が始動したと判定された場合に、複数の始動条件のうちのいずれかの始動条件が成立したかを特定する。

情報更新部２０４は、特定された始動条件の成立回数の値をメモリから読み出して、読み出された値に「１」を加算し、て、加算された値をメモリに記憶させることによって成立回数を更新する。

さらに、情報更新部２０４は、エンジン１０の始動回数の合計数と、複数の始動条件の成立回数とに基づいて（たとえば、成立回数を合計数で除算するなどして）複数の始動条件の各々についての成立比率を算出する。本実施の形態において、成立比率は、百分率で算出されるものとして説明するが、特に百分率で算出されることに限定されるものではない。

操作判定部２０６は、情報更新部２０４によって履歴情報が更新された場合に、表示領域９２に表示される表示画像の切り替えの指示を示す操作信号を受信したか否かを判定する。表示画像の切り替えとは、後述する表示制御部２１０によってエンジン１０の始動とともに表示されるエンジン１０の始動要因を示す表示画像からエンジン１０の始動要因の解析結果を示す表示画像への切り替えである。切り替えの指示を示す操作信号は、たとえば、操作装置９４の方向キーを操作する操作信号であってもよいし、決定キーを操作する操作信号であってもよい。

終了判定部２０８は、始動判定部２０２によってエンジン１０が始動したと判定された場合には、車両１の走行が終了したか否かを判定する。終了判定部２０８は、たとえば、車両１の速度がゼロとなる場合に、車両１の走行が終了したと判定する。

表示制御部２１０は、始動判定部２０２によってエンジン１０が始動したと判定された場合には、図３に示すように、アクセル操作に対するハイブリッドシステムの出力状態や回生状態とともに、エンジン１０の始動要因を予め定められた態様で表示領域９２の所定の位置に表示させる。

図３は、表示領域９２に、アクセル操作に対するハイブリッドシステムの出力状態や回生状態と、エンジン１０の始動要因と、バッテリ７０の充電状態とを予め定められた態様で表示する一例を示す。

図３に示すように、アクセル操作に対するハイブリッドシステムの出力状態や回生状態は、表示領域９２の右上側から左下側へと湾曲した帯形状の表示領域にバーグラフの動きで表示される。

帯形状の表示領域は、ＣＨＧ領域９２ａと、ＥＣＯ領域９２ｂと、ＰＷＲ領域９２ｃとを含む。たとえば、回生制動中の場合には、ＣＨＧ領域９２ａ内にバーグラフが表示される。具体的には、ＣＨＧ領域９２ａの右端部から左側に向けてバーグラフが表示される。この場合においてＣＨＧ領域９２ａ内で移動するバーグラフの左端部が現在の回生状態を示す。バーグラフの左端部がＣＨＧ領域９２ａの左端部に近づくほど回生制動による回生エネルギーの発生量が大きいことを示す。

たとえば、エコ運転が行なわれている場合には、ＥＣＯ領域９２ｂ内にバーグラフが表示される。具体的には、ＥＣＯ領域９２ｂの左端部から右側に向けてバーグラフが表示される。この場合においてＥＣＯ領域９２ｂ内で移動するバーグラフの右端部が現在の出力状態を示す。バーグラフの右端部がＥＣＯ領域の右端部に近づくほど車両要求パワーが大きいことを示す。なお、ＥＣＯ領域９２ｂには、車両要求パワーがエンジンを始動するしきい値となる位置が認識可能に表示されるようにしてもよい。また、エコ運転とは、環境に配慮した運転状態であり、燃費特性のよい運転状態をいう。

たとえば、エコ運転が行なわれている場合に、車両要求パワーが大きくなりバーグラフの左端部がＥＣＯ領域９２ｂの右端部に到達すると、ＰＷＲ領域９２ｃ内にバーグラフが表示される。具体的には、ＰＷＲ領域９２ｃの左端部から右側に向けてバーグラフが表示される。この場合においてＰＷＲ領域９２ｃ内で移動するバーグラフの右端部が現在の出力状態を示す。バーグラフの右端部がＰＷＲ領域９２ｃの右端部に近づくほど車両要求パワーが大きいことを示す。

また、表示領域９２の中央下部には、バッテリ７０の充電状態を表示するための矩形の表示領域９２ｄが設けられる。矩形の表示領域９２ｄ内には、バッテリ７０のＳＯＣを表示する表示画像が表示される。バッテリ７０のＳＯＣを表示する表示画像は、複数のセグメントを含む。バッテリ７０のＳＯＣが満充電状態（１００％）である場合には、すべてのセグメントが表示された状態になる。バッテリ７０のＳＯＣが満充電状態でない場合には、現在のＳＯＣに対応する個数分のセグメントが表示された状態になる。

さらに、矩形の表示領域の右側には、文字情報を表示するための表示枠９２ｅが設けられる。表示制御部２１０は、エンジン１０が始動される毎にエンジン１０の始動要因についての文字情報を表示枠９２ｅ内に表示する。表示制御部２１０は、たとえば、エンジン１０の始動要因が、走行パワーがエンジン１０を始動するしきい値を超えたことであった場合には、図３に示すように、表示枠９２ｅ内に「走行パワー増加によりエンジンを始動しました」という文字情報を表示させる。なお、表示制御部２１０は、文字情報に代えて画像等を用いてエンジン１０の始動要因を表示してもよい。以下の説明において図３に示される表示画像を要因画像と記載する。

表示制御部２１０は、操作判定部２０６によってエンジン１０の始動要因の解析結果を示す表示画像への切り替えの指示を示す操作信号を受信したと判定した場合に、表示領域９２に表示される表示画像を、図３に示される表示画像から図４に示される始動要因の解析結果を示す表示画像に切り替える。

図４は、エンジン１０の始動要因の比率を予め定められた態様（図４においては円グラフ）で示したものである。図４に示されるエンジン１０の始動要因の比率が円グラフとして表示領域９２に表示されることによって、車両１の乗員にエンジン１０の始動要因の比率を認識させることができる。以下の説明において、図４に示される表示画像を解析画像とも記載する。

図４に示されるエンジン１０の始動要因は、（Ａ）電池残量と、（Ｂ）パワーと、（Ｃ）車速と、（Ｄ）エアコン（暖房）と、（Ｅ）アクセル踏込と、（Ｆ）電池温度とを含む。なお、エンジン１０の始動要因としては、図４で示した（Ａ）〜（Ｆ）に特に限定されるものではない。また、各始動要因の比率の表示方法としては、図４に示される表示方法の他に、たとえば、始動要因毎に色分けして表示する方法であってもよい。

（Ａ）電池残量は、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値を下回ることを始動要因としてエンジン１０が始動した比率を示す。（Ｂ）パワーは、走行パワーがしきい値を超えることを始動要因としてエンジン１０が始動した比率を示す。（Ｃ）車速は、車速がしきい値を超えることを始動要因としてエンジン１０が始動した比率を示す。（Ｄ）エアコン（暖房）は、エアコンディショナを作動させて車室内を暖房することを始動要因としてエンジン１０が始動した比率を示す。（Ｅ）アクセル踏込は、アクセルペダルの踏み込み量がしきい値を超えることを始動要因としてエンジン１０が始動した比率を示す。（Ｆ）電池温度は、バッテリ７０の温度が予め定められた温度範囲外となることを始動要因として始動した比率を示す。

なお、表示制御部２１０は、切り替えの指示を示す操作信号の受信に応じて表示領域９２に表示される表示画像が図４に示される表示画像へと切り替えられた場合に、表示画像が切り替えられた時点から予め定められた時間が経過するまで図４に示される表示画像の表示を継続し、その後、図３に示される表示画像に復帰してもよいし、再び切り替えの指示を示す操作信号を受信するまで図４に示される表示画像の表示を継続してもよい。

表示制御部２１０は、終了判定部２０８によって、車両１の走行が終了したと判定される場合に、図５に示すように、表示領域９２の表示枠９２ｅ内に始動条件の比率に基づいてエンジンの始動頻度を低下させるための操作方法についての文字情報を表示させる。

具体的には、表示制御部２１０は、複数の始動要因の比率のうち複数の始動要因の各々に対応づけられたしきい値を超える少なくともいずれかの始動要因に対応するエンジン１０の始動条件の成立を抑制するための操作方法についての改善情報（以下、アドバイス情報とも記載する）を表示領域９２の表示枠９２ｅ内に表示させる。

表示制御部２１０は、たとえば、図４に示される（Ａ）〜（Ｆ）のうちの（Ｄ）エアコン（暖房）の比率がしきい値を超える場合には、車両１の走行が終了したと判定された場合に、「エアコン温度を下げることでエンジン始動頻度を低下させられます」という文字情報（アドバイス情報）を表示させる。なお、図５に示される表示画像のうち表示枠９２ｅ内の文字情報以外の構成は、図３に示される表示画像の構成と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。各始動要因の比率に設定されるしきい値は、予め定められた値であって、実験等により適合すればよい。また、複数の始動要因の比率のうちしきい値を超える始動要因の比率が複数個ある場合には、しきい値の超過分が最も大きい始動要因に対する改善情報を表示領域９２の表示枠９２ｅ内に表示してもよいし、しきい値を超える複数の始動要因の比率の少なくともいずれかに対する複数の改善情報を車両１の走行終了後に予め定められた順番で表示領域９２の表示枠９２ｅ内に表示してもよい。なお、アドバイス情報の表示は、始動要因の比率についての予め定められた優先順位に従って行なわれてもよい。たとえば、優先順位が最も高い始動要因についてのみアドバイス情報が表示されてもよいし、優先順位に従った順番でアドバイス情報が表示されてもよい。

図６を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、ＥＶ走行中であるか否かを判定する。ＥＶ走行中であると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０１に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０１にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０が始動したか否かを判定する。エンジン１０が始動した場合（Ｓ１０１にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０１にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、履歴情報を更新する。履歴情報の更新については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、更新した履歴情報に基づいて各始動要因に対応する比率を更新するとともに、図４に示されるエンジン１０の始動要因の比率を示す円グラフの画像を更新する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、図３に示されるような要因画像を表示させる。なお、表示領域９２の表示枠９２ｅ内には、エンジン１０の始動要因を示す文字情報が表示される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、解析画像へ切り替える操作が行なわれたか否かを判定する。解析画像へ切り替える操作が行なわれた場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ２００は、Ｓ１０４にて更新した解析画像を表示させる。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ２００は、車両１の走行が終了したか否かを判定する。車両１の走行が終了したと判定される場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ２００は、図５に示されるような表示画像を表示させる。なお、表示領域９２の表示枠９２ｅ内には、エンジン１０の始動要因の比率に基づいたアドバイス情報が表示される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の動作について説明する。

たとえば、車両１がＥＶ走行している場合を想定する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。車両１の乗員がエアコンディショナを作動させて車室内を暖房することによりエンジン１０が始動した場合には、（Ｓ１０１にてＹＥＳ）、エンジン１０の始動要因がエアコンディショナが作動したという始動条件であることが特定される。そして、始動要因として特定された始動条件の成立回数と、エンジン１０の始動回数の合計数とが更新されるとともに、各始動要因の比率が更新される（Ｓ１０２）。更新された履歴情報に基づいて図４に示される解析画像が更新される（Ｓ１０４）。また、表示装置９０の表示領域９２には、図３に示されるような表示画像が表示されるとともに、表示枠９２ｅ内には、エンジン１０の始動要因がエアコンディショナの作動によるものであることが文字情報として表示される（Ｓ１０６）。

車両１の乗員が操作装置９４を操作することにより解析画像への切り替え操作が行なわれると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、図４に示される解析画像が表示される（Ｓ１１０）。

車両１が停止するなどして車両１の走行が終了する場合であって（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、エアコンディショナの作動による始動要因の比率がしきい値よりも大きく、かつ、しきい値からの超過分が他の始動要因のうちで最も大きい場合には、表示領域９２には、図５に示されるようなアドバイス情報が表示される（Ｓ１１４）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両１によると、表示装置９０には、エンジン１０が始動したときに始動要因となった始動条件の比率が予め定められた態様で表示されるため、エンジン１０の始動要因の傾向を乗員に認識させることができる。さらに、エンジン１０の始動頻度を低下させるための（始動条件の成立を抑制するための）適切な操作方法がアドバイス情報として表示されるため、適切な操作方法を乗員に認識させることができる。したがって、エンジンの始動要因および適切な操作方法を認識可能なハイブリッド車両を提供することができる。

さらに、複数の始動要因の比率のうちの各始動要因に対応づけられたしきい値を超える始動条件の成立を抑制するための操作方法をアドバイス情報として表示装置９０に表示させることにより、始動要因の比率がしきい値を超えた特定の要因についての改善情報を乗員に認識させることができる。

さらに、車両１の走行終了時に改善情報を表示装置９０に表示させることにより、乗員が走行終了時に表示装置９０に注目することによって、次回の走行以降において、表示された改善情報を考慮して車両１を運転することができる。

さらに、エンジン１０が始動する毎に、エンジン１０の始動時に成立した始動条件についての成立回数を更新して、エンジン１０が始動した時点におけるエンジン１０の始動回数の合計数と複数の始動条件の各々に対応する成立回数とに基づいて始動条件の比率を更新することができる。

さらに、外部の電源を用いて車両に搭載された蓄電装置が充電可能なハイブリッド車両の走行時においては、ＥＶ走行の継続時間（あるいは走行距離）が長い傾向にある。そのため、乗員がエンジン１０の始動要因を認識することによって、エンジン１０の始動頻度を低下させる適切な操作を実施することによって、エンジン１０の始動を抑制してＥＶ走行を継続させることができる。

本実施の形態の変形例について以下に説明する。
本実施の形態においては、操作装置９４は、ステアリングホイールに設けられるハードウェアであるものとして説明したが、たとえば、表示装置９０の表示領域９２の前面にタッチパネルが配置されており、表示領域９２に表示された切り替えスイッチに対応する画像と重複するタッチパネル上の所定領域に対してタッチ操作が行なわれることにより表示画像を解析画像へ切り替えるようにしてもよいし、あるいは、マイク等の音声入力手段を用いて表示画像を解析画像へ切り替えるようにしてもよい。

本実施の形態においては、エンジン１０の始動要因の比率を示す解析画像として、図４に示される円グラフを用いることを一例として説明したが、特に図４に示されるような円グラフに限定されるものではない。

たとえば、図７に示すように、車両１の形状にバッテリ等の始動要因に関連した部品の画像あるいは文字を配置し、各画像に重複する位置に丸枠を表示し、丸枠内に始動要因の比率を表示するような構成としてもよい。このようにすると、車両１の乗員に車両１のどの部位あるいは部品がエンジン１０の始動要因となっているかを認識させることができる。

あるいは、図８に示すように、棒グラフを用いてエンジン１０の始動要因の比率を表示するようにしてもよい。図８の縦軸は比率を示し、横軸は、各始動要因を示す。図８においては、電池残量、パワー、車速、エアコンディショナ、アクセルペダルの踏み込み量、電池温度の順で配置されるが、特に、この順序に限定されるものではない。たとえば、比率が大きい順に配列されるようにしてもよいし、比率が小さい順に配列されるようにしてもよいし、予め定められた順序で固定されていてもよい。このようにしても、車両１の乗員に車両１のどの部位あるいは部品がエンジン１０の始動要因となっているかを認識させることができる。

あるいは、図９に示すように、レーダーグラフを用いてエンジン１０の始動要因の比率を表示するようにしてもよい。図９に示されるレーダーグラフにおいて、電池残量、パワー、車速、エアコンディショナ、アクセルペダルの踏込量、電池温度の各始動要因に対応する複数の数値軸が原点から放射状に配置されて構成される。図９に示されるレーダーグラフは、各数値軸にプロットされる各始動要因の比率が隣接する数値軸の比率と線で結ぶようにして形成される。レーダーグラフにおける各始動要因の配置については、特に図９に示される配置に限定されるものではなく、たとえば、時計回りに比率が大きい順に配置されるようにしてもよいし、比率が小さい順に配置されるようにしてもよいし、予め定められた配置で固定されていてもよい。これらの配置は、更新毎に変更されてもよいし、固定されていてもよい。このようにしても、車両１の乗員に車両１のどの部位あるいは部品がエンジン１０の始動要因となっているかを認識させることができる。

本実施の形態においては、エンジン１０が始動したときの始動要因や、始動要因の比率や、アドバイス情報を表示領域９２に表示されるものとして説明したが、たとえば、表示領域９２への表示に代えてまたは加えて音声によって始動要因や、始動要因の比率や、アドバイス情報を運転者に報知するようにしてもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、８ トランスミッション、１０ エンジン、１４ 車輪速センサ、１６ 出力軸、１７ 駆動軸、４０ 動力分割装置、５８ 減速機、６０ ＰＣＵ、７０ バッテリ、７２ 駆動輪、７８ 充電装置、９０ 表示装置、９２ 表示領域、９４ 操作装置、１１２ 気筒、１５２ 電流センサ、１５４ 電圧センサ、１５６ 電池温度センサ、１６０ アクセルペダル、１６２ ペダルストロークセンサ、２００ ＥＣＵ、２０２ 始動判定部、２０４ 情報更新部、２０６ 操作判定部、２０８ 終了判定部、２１０ 表示制御部、３００ 充電プラグ、３０２ 外部電源、３０４ 充電ケーブル。

Claims (5)

1. エンジンと駆動用電動機とを搭載したハイブリッド車両であって、
   車室内に設けられ、前記ハイブリッド車両の状態についての情報を表示する表示装置と、
   前記表示装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用電動機の動力により前記ハイブリッド車両を走行させるモータ走行中に前記エンジンを始動させるための複数の始動条件のうち前記エンジンが始動したときの始動要因となった始動条件の比率を予め定められた態様で前記表示装置に表示させ、
   前記始動条件の比率に基づいて前記エンジンの始動頻度を低下させるための操作方法についての情報を前記表示装置に表示させ、
   前記制御装置は、前記複数の始動条件の比率のうち前記複数の始動条件の各々に対応づけられたしきい値を超える少なくともいずれかの始動条件の成立を抑制するための操作方法についての改善情報を前記表示装置に表示させる、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記ハイブリッド車両の走行終了時に前記改善情報を前記表示装置に表示させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記エンジンが始動する毎に、前記エンジンが始動したときの始動要因となった始動条件の成立回数と、前記エンジンが始動したときの前記エンジンの始動回数の合計数とを積算し、前記合計数と前記複数の始動条件の各々に対応する前記成立回数とに基づいて前記始動条件の比率を算出する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、前記エンジンが始動する毎に、前記始動要因についての情報を前記表示装置に表示させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 前記ハイブリッド車両は、
   前記駆動用電動機に電力を供給する蓄電装置と、
   前記ハイブリッド車両の外部の電源を用いて前記蓄電装置の充電が可能な充電装置とをさらに備える、請求項１に記載のハイブリッド車両。

Images