JPH09107601A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動系を構成するエンジンやモータ等の状態
を容易に認識することが可能なハイブリッド車両用を提
供する。 【解決手段】 ハイブリッド車両の駆動系４０の各構成
要素について、エンジン１、発電機モータ３、駆動モー
タ４、およびカウンタシャフト３１についての断面形状
と、バッテリ４４の外観形状とをディスプレイ４３１に
グラフィカルに表示し、この各構成要素間を伝達するエ
ネルギの量と流れの方向を、エネルギフロー（〜）
で表現する。また、ピストン１ａの上下動と、発電機ロ
ータ３ａおよび駆動モータロータ４ａの回転方向とその
速さによって、エンジン１、発電機モータ３および駆動
モータ４の稼働状態をグラフィカルに表現する。このよ
うに、複雑で理解しにくいハイブリッド車両のトレーン
と制御状態を、アニメーション表示することで視覚的な
情報として直観的に理解することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド車両に係
り、詳細には、エンジン等の構成要素についての駆動状
態を表示するハイブリッド車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン等の内燃機関を駆動力として走
行する一般の自動車は、インストルメント・パネル内
に、速度計やエンジンの回転速度計（タコメータ）等の
種々のメータが配置され、運転者に対して各種のドライ
ビングに必要な車両状態に関する情報を提供している。
一方、環境の保護の観点および燃料の簡易供給と走行距
離の長距離化の観点から、エンジンと駆動モータの走行
を備えたハイブリッド車両が開発されている。このハイ
ブリッド車両は、バッテリの限られた容量を補うために
エンジンの駆動力をどのように使用するかで、２つの種
類に大別される。すなわち、モータと共にエンジンの駆
動力も車両走行用の駆動源として使用することでバッテ
リの消費を抑えるパラレル型のハイブリッド車両と、エ
ンジンで発電機を駆動してバッテリを充電することでバ
ッテリの容量を補充し、車両の走行に直接関係する駆動
源としてはモータのみを使用するシリーズ型のハイブリ
ッド車両とがある。さらに、エンジンの駆動力を発電と
駆動力とに切り替えて使用することでシリーズ型とパラ
レル型の双方の機能を備えたシリパラ型のハイブリッド
車両や、エンジンの駆動力を駆動輪と発電機に分けて伝
達させることでシリーズ型とパラレル型の双方の機能を
そなえたスプリット型のハイブリッド車両も存在してい
る。このようなハイブリッド車両では、インストルメン
ト・パネル内に車速やバッテリの残存容量等が表示され
るのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のハイ
ブリッド車両において、車両の走行状態を知るためにイ
ンストルメント・パネル等に表示される内容としては、
車速やバッテリの残存容量だけであった。しかし、ハイ
ブリッド車両はアクセルペダルの踏み込み量がエンジン
のスロットル開度に必ずしも連動していず、車速やバッ
テリ残存容量からは、その駆動特性に対応した車両状態
を運転者が知ることはできなかった。そこで、エンジ
ン、発電機モータ、駆動モータ、バッテリ等の各コンポ
ーネント（構成要素）のトルク、回転数、電力等の各状
態をメータによって表示することも考えられる。しか
し、これらの各状態をメータ表示した場合には、多数の
メータを並べる必要があり、運転者が識別しにくいとい
う問題がある。また、どのメータから車両のどういった
状態を判断すればよいのか判りにく、複雑である。例え
ば、スプリット型ハイブリッド車両の出力を判断するた
めには、駆動モータ出力とエンジン出力の合計から発電
機モータの入力分を差し引く必要があり、各メータ後を
総合的に判断しなければならず、複雑である。このよう
に、一般に車両においては、その駆動系の運転状態を適
格に知らせることで、運転者に安心感を与えたり、操作
性を向上させたりするが、従来の表示装置は、ハイブリ
ッド車両の駆動特性を考慮した適切な駆動情報を表示し
ていなかった。

【０００４】そこで、本発明はこのような従来のハイブ
リッド車両における課題を解決するためになされたもの
で、ハイブリッド車両の駆動系を構成するエンジンやモ
ータ等の状態を容易に認識することが可能なハイブリッ
ド車両用を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、少なくとも駆動モータと発電機を有する可動部と、
この可動部との間で電力の授受を行う蓄電手段と、前記
可動部の各構成要素と前記蓄電手段との間を移動するエ
ネルギ量を算出するエネルギ量算出手段と、前記可動部
の各構成要素および前記蓄電手段を表示すると共に、前
記エネルギ量算出手段で算出されたエネルギ量とその移
動方向を表示する表示手段と、をハイブリッド車両に具
備させて前記目的を達成する。請求項２に記載の発明で
は、請求項１に記載したハイブリッド車両において、エ
ンジンを更に具備し、前記エネルギ量算出手段は、前記
エンジンと前記発電機との間を移動するエネルギ量も算
出し、前記表示手段は、このエネルギ量算出手段で算出
された前記エンジンと前記発電機との間を移動するエネ
ルギ量とその移動方向も表示する。請求項３に記載の発
明では、エンジンと駆動モータを有する駆動部と、この
駆動部による出力を駆動輪に伝達する伝達手段と、この
伝達手段と前記駆動部の各構成要素との間を移動する駆
動エネルギ量を算出するエネルギ量算出手段と、前記駆
動部の各構成要素および前記伝達手段を表示すると共
に、前記エネルギ量算出手段で算出された駆動エネルギ
量とその移動方向を表示する表示手段と、をハイブリッ
ド車両に具備させて前記目的を達成する。請求項４に記
載の発明では、少なくとも駆動モータと発電機とエンジ
ンを有する可動部と、前記駆動モータおよび前記発電機
との間で電力の授受を行う蓄電手段と、前記駆動モータ
および前記エンジンによる出力を駆動輪に伝達する伝達
手段と、前記駆動モータおよび前記発電機と前記蓄電手
段との間を移動するエネルギ量、前記エンジンと前記発
電機との間を移動するエネルギ量、前記モータおよび前
記エンジンと前記伝達手段との間を移動するエネルギ
量、を算出するエネルギ量算出手段と、前記可動部の各
構成要素、前記蓄電手段、および前記伝達手段を表示す
ると共に、前記エネルギ量算出手段で算出されたエネル
ギ量とその移動方向を表示する表示手段と、をハイブリ
ッド車両に具備させて前記目的を達成する。請求項５に
記載の発明では、請求項１、請求項２、または請求項４
に記載したハイブリッド車両において、前記エネルギ量
算出手段は、前記発電機から駆動モータに移動するエネ
ルギも算出し、前記表示手段は、このエネルギ量算出手
段で算出された発電機から駆動モータに移動するエネル
ギ量とその移動方向も表示する。請求項６に記載の発明
では、請求項２、請求項３、または請求項４に記載した
ハイブリッド車両において、前記表示手段は、前記エン
ジンの回転数に応じてピストンを上下動させて表示す
る。請求項７に記載の発明では、請求項１、請求項２、
請求項４、または請求項５に記載したハイブリッド車両
において、前記表示手段は、前記駆動モータおよび前記
発電機の回転数に応じて各々のロータを回転させて表示
する。請求項８に記載の発明では、請求項１から請求項
７のうちのいずれか１の請求項に記載したハイブリッド
車両において、前記表示手段は、エネルギ量の大きさに
応じて太さを変化させて表示する。請求項９に記載の発
明では、少なくとも駆動モータとエンジンとを有し、前
記エンジンの回転数とトルクとを獲得するエンジン状態
獲得手段と、前記エンジンの回転数とトルクの少なくと
も２つのパラメータで作成された表を表示すると共に、
この表上に前記エンジン状態獲得手段で獲得されたエン
ジンの回転数とトルクを表示する表示手段と、をハイブ
リッド車両に具備させて前記目的を達成する。請求項１
０に記載の発明では、請求項２、請求項３、請求項４、
または請求項６に記載のハイブリッド車両において、前
記エンジンの回転数とトルクを獲得するエンジン状態獲
得手段を有し、前記表示手段は、前記エンジンの回転数
とトルクの少なくとも２つのパラメータで作成された表
を表示すると共に、この表上に前記エンジン状態獲得手
段で獲得されたエンジンの回転数とトルクを表示する。
請求項１１に記載の発明では、請求項９または請求項１
０に記載したハイブリッド車両において、前記表示手段
は、前記表上に前記エンジンの等燃費曲線を表示する。
請求項１２に記載の発明では、請求項９、請求項１０、
または請求項１１に記載したハイブリッド車両におい
て、前記表示手段は、前記表上にエンジンの回転数とト
ルクを所定時間表示させる。

【０００６】

【実施形態】以下、本発明のハイブリッド車両における
一実施例を図１ないし図１１を参照して詳細に説明す
る。図１はハイブリッド車両の駆動装置の配列を示すス
ケルトン図（骨図）である。図１に示すように、ハイブ
リッド車両の駆動装置は、エンジン（ＥＧ）１、プラネ
タリギヤ２、発電機モータ（ジェネレータＧ）３、駆動
モータ（Ｍ）４、およびデファレンシャルギヤ５を備え
ており、４軸構成になっている。第１軸としてのエンジ
ン１の出力軸７上には、プラネタリギヤ２および発電機
モータ３が配置されている。プラネタリギヤ２は、キャ
リヤ２２がエンジン１の出力軸７と連結され、サンギヤ
２１が発電機モータ３の入力軸９と連結され、リングギ
ヤ２３が第１カウンタドライブキア１１に連結されてい
る。第２軸としての駆動モータ４の出力軸１３には、第
２カウンタドライブギヤ１５が連結されている。第３軸
としてのカウンタシャフト３１には、カウンタドリブン
ギヤ３３及びデフピニオンギヤ３５が保持されており、
カウンタドリブンギヤ３３には第１カウンタドライブギ
ヤ１１と第２カウンタドライブギヤ１５が噛合されてい
る。デファレンシャルギヤ５は、第４軸を有するデフリ
ングギヤ３７を介して駆動され、このデフリングギヤ３
７とデフピニオンギヤ３５とが互いに噛合している。

【０００７】プラネタリギヤ２は差動ギヤであり、キャ
リヤ２２の入力回転数に対し、リングギヤ２３の出力回
転数を決定するのは、サンギヤ２１の回転数である。即
ち、発電機モータ３の負荷トルクを制御することによっ
て、サンギヤ２１の回転数を制御することが可能であ
る。例えば、サンギヤ２１を自由回転させた場合、キャ
リヤ２２の回転はサンギヤ２１により吸収され、リング
ギヤ２３は停止して、出力回転は生じないようになって
いる。プラネタリギヤ２において、キャリヤ２２の入力
トルクは、発電機モータ３の反力トルクと出力軸トルク
の合成トルクとなる。すなわち、エンジン１からの出力
はキャリヤ２２に入力され、発電機モータ３はサンギヤ
２１に入力される。エンジン１の出力トルクはリングギ
ヤ２３から出力され、エンジン効率に基づいて設定され
たギヤ比でカウンターギヤを介して駆動輪に出力され
る。また駆動モータ４の出力はモータ効率のよいギヤ比
に基づいてカウンターギヤを介して駆動輪に出力され
る。このように、本実施形態のハイブリッド車両として
は、エンジン１の出力トルクを駆動輪および発電機の入
力軸に伝達する、スプリット型ハイブリッド車両が使用
される。

【０００８】図２は、このようなハイブリッド車両のシ
ステム構成を表したものである。この図２に示すよう
に、ハイブリッド車両は、駆動系４０と、駆動系４０そ
の他各部の状態を検出するセンサ系４１と、駆動系４０
各部の制御を行う制御系４２と、駆動系４０内の各部の
駆動状態を表示する表示系４３を備えている。駆動系４
０は、エンジン１、発電機モータ３、駆動モータ４およ
び、バッテリ４４を有している。バッテリ４４は、駆動
モータ４に電力を供給すると共に、駆動モータ４からの
回生電力および発電機モータ３の電力で充電される。

【０００９】センサ系４１は、エンジン１の回転数ＮＥ
を検出するエンジン回転数センサ４１１と、発電機モー
タ３の回転数ＮＧを検出する発電機モータ回転数センサ
４１２と、発電機モータ３のトルクＴＧを検出する発電
機モータトルクセンサ４１３と、駆動モータ４の回転数
ＮＭを検出する駆動モータ回転数センサ４１４と、駆動
モータ４のトルクＴＭを検出する駆動モータトルクセン
サ４１５と、バッテリ４４の充電残容量ＳＯＣ、バッテ
リ電圧Ｖ、バッテリ電流Ｉを検出するバッテリセンサ４
１６と、を備えてる。センサ系４１は、図示しないが、
その他のセンサとしてアクセル開度を検出するアクセル
センサ、車速ｖを検出する車速センサ、トランスミッシ
ョンのシフトレバーセンサ、ブレーキセンサ等の各種の
センサを備えている。

【００１０】制御系４２は、エンジン１を制御するエン
ジン制御装置４２１、発電機モータ３を制御する発電機
モータ制御装置４２２、駆動モータ４を制御する駆動モ
ータ制御装置４２３を備えている。また制御系４２は、
エンジン制御装置４２１、発電機モータ制御装置４２
２、駆動モータ制御装置４２３に対して制御指示や制御
値を供給することで車両全体を制御する車両制御装置４
２４を備えている。この車両制御装置４２４は、例えば
ＣＰＵ（中央処理装置）、各種のプログラムやデータが
格納されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ワーキ
ングエリアとして使用されるＲＡＭ（ランダム・アクセ
ス・メモリ）等を備えたマイクロコンピュータによって
実現される。

【００１１】車両制御装置４２４は、エンジン制御装置
４２１に対し、車両の走行、停止等の各種状態に応じて
エンジンのＯＮ／ＯＦＦ信号を供給するようになってい
る。また、車両制御装置４２４は、発電機モータ制御装
置４２２に対して、図示しないアクセルセンサからのア
クセル開度αとバッテリセンサ４１６からの充電残容量
ＳＯＣとに応じた発電機モータ３の目標回転数ＮＧ＊を
供給する。さらに、車両制御装置４２４は、駆動モータ
制御装置４２３に対して、アクセルセンサからのアクセ
ル開度αと車速センサからの車速ｖとに応じたトルクＴ
Ｍ＊を供給するようになっている。

【００１２】そして、エンジン制御装置４２１は、車両
制御装置４２４から供給されるＯＮ信号と、エンジン回
転数センサ４１１から供給されるエンジン回転数ＮＥに
応じて、スロットル開度θを制御することで、エンジン
１の出力を制御する。発電機モータ制御装置４２２は、
車両制御装置４２４から供給された目標回転数ＮＧ＊と
なるように、発電機モータ３の電流（トルク）ＩＧを制
御する。駆動モータ制御装置４２３は、車両制御装置４
２４から供給されるトルクＴＭ＊によって、駆動モータ
４の電流（トルク）ＩＭを制御する。

【００１３】車両制御装置４２４には、エンジン制御装
置４２１からスロットル開度θの値が供給される。ま
た、発電機モータ制御装置４２２から、発電機モータ回
転数センサ４１２で検出された発電機モータ３の回転数
ＮＧと、発電機モータトルクセンサ４１３で検出された
トルクＴＧの値が供給される。また、駆動モータ制御装
置４２３から、駆動モータ回転数センサ４１４で検出さ
れた駆動モータ４の回転数ＮＭと、駆動モータトルクセ
ンサ４１５で検出されたトルクＴＭの値が供給される。
さらに、バッテリセンサ４１６から、バッテリ４４の充
電残容量ＳＯＣ、バッテリ電圧Ｖ、バッテリ電流Ｉが供
給されるようになっている。なお、発電機モータトルク
センサ４１３、および駆動モータトルクセンサ４１５
は、必ずしも必要ではなく、演算により求めるようにし
てもよい。

【００１４】車両制御装置４２４は、供給されるこれら
の値から、駆動系４０の構成要素（エンジン１、発電機
モータ３、駆動モータ４、バッテリ４４、カウンタシャ
フト３１）間を移動するエネルギ量を算出する。車両制
御装置４２４は、算出したエネルギ量および、各構成要
素の回転数等の車両状態を示す各種データを表示系４３
に供給するようになっている。車両制御装置４２４は、
また、各時点におけるエンジン１の使用位置、すなわち
エンジン１の回転数ＮＥとトルクＴＥの値を表示系４３
に供給するようになっている。

【００１５】表示系４３は、駆動系４０を構成するエン
ジン１等の各部の状態を表示するディスプレイ４３１
と、このディスプレイ４３１の画像表示を制御するディ
スプレイ制御装置４３２とを備えている。このディスプ
レイ制御装置４３２は、車両用制御装置４２４と接続さ
れている。これら両者間のデータ伝送手段としては、通
常の導線ケーブルを用いたものの他、光ケーブル、ある
いは電波、赤外線等を用いた各種シリアル伝送方式を使
用してもよい。ディスプレイ制御装置４３２は、ＣＰ
Ｕ、各種のプログラムやデータが格納されたＲＯＭ、ワ
ーキングエリアとして使用されるＲＡＭ、ビデオＲＡＭ
等を備えたマイクロコンピュータによって構成される。
ディスプレイ制御装置４３１は、車両制御装置４２４か
ら供給されるデータに従って、ディスプレイモニタ画面
を表す第１画面と、エンジン効率マップを表す第２画面
を表示する。この第１画面および第２画面は、ディスプ
レイ４３１に別々に表示され、所定のキー操作によって
第１画面と第２画面が切り替わるようになっている。な
お、キー操作によって、第１画面と第２画面を同時に表
示するようにしてもよい。

【００１６】ディスプレイ制御装置４３２は、第１画面
として、車両制御装置４２４から供給される駆動系４０
の構成要素間のエネルギの流れを、エネルギ量に比例し
た物理量によって視覚的にディスプレイ４３１に表現す
る。具体的には、各構成要素間のエネルギの流れを帯で
表し、この帯の太さをエネルギ量の大きさに比例させる
ことで視覚的にエネルギ量を表している。ディスプレイ
制御装置４３２は、また第２画面として、車両制御部４
２４から逐次供給されるエンジン１の使用位置（回転数
ＮＥとトルクＴＥ）を記憶しておき、現在の使用位置と
過去の使用位置をエンジン効率マップと共にディスプレ
イ４３１に表示する。現在の使用位置と過去の使用位置
とは色等によって区別して表示される。

【００１７】ディスプレイ４３１は、車速計や燃料計等
の通常の計器類とは別に、インスツルメントパネル上、
あるいはその近辺に設けられている。なお、ディスプレ
イ４３１としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプ
レイ、プラズマディスプレイ等のカラー表示可能なもの
が使用され、その表示方式としては、ＮＴＳＣ方式やＲ
ＧＢ方式を用いる。また、ディスプレイ４３１は、ポッ
プアップ・ディスプレイを使用し、ナビゲーション装置
の表示装置や、テレビやＶＴＲの表示装置と兼用するよ
うにしてもよい。さらに、ヘッドアップディスプレイ
（ＨＵＤ）を使用するようにしてもよい。

【００１８】図３は、ディスプレイ４３１に表示される
第１画面を表したものである。この図に示すように、デ
ィスプレイ４３１には、ハイブリッド車両の駆動系４０
の構成要素である、エンジン１、発電機モータ３、駆動
モータ４、およびカウンタシャフト３１についての断面
形状と、バッテリ４４の外観形状とがグラフィカルに表
示されることで、ディスプレイモニタとして機能するよ
うになっている。そして、各構成要素間を移動するエネ
ルギ量が〜で表示されるようになっている。すなわ
ち、エンジン１から出力されるエネルギ量、エンジン
１から発電機モータ３に供給されるエネルギ量、駆動
モータ４から出力されるエネルギ量、エンジン１の出
力のうち車両の駆動に使用されるエネルギ量、駆動系
４０から出力されカウンタシャフト３１に伝達されるエ
ネルギ量、バッテリ４４の充放電のエネルギ量、発
電機モータ３から出力されるエネルギ量、および駆動
モータ４に供給されるエネルギ量が表示される。

【００１９】各エネルギ量からの流れる方向は、図
３に示すように矢印で表示してもよく、また、縞模様を
エネルギの移動方向に変化させることでエネルギの流れ
る様子をグラフィカルに表示するようにしてもよい。デ
ィスプレイ４３１に表示されるエネルギ量〜は、そ
のエネルギ量（ｋｗ）の大きさに応じて幅が変化するよ
うになっており、エネルギ量が増加するに従って太く表
示され、エネルギの移動がない場合には表示されない。

【００２０】ここで、駆動系４０の各構成要素間のエネ
ルギ量〜の算出について説明する。エネルギ量〜
は、制御系４２の車両制御装置４２４において、次の
各数式（１）〜（８）によって算出される。 エネルギ量：エンジン出力（ｋｗ）＝エンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）×エン ジントルクＴＥ（ｋｇｍ）×１．０２７ …（１） エネルギ量：発電機モータ入力（ｋｗ）＝発電機モータ回転数ＮＧ（ｒｐｍ ）×発電機モータトルクＴＧ（ｋｇｍ）×１．０２７ …（２） エネルギ量：駆動モータ出力（ｋｗ）＝駆動モータ回転数ＮＭ×駆動モータ トルクＴＭ×１．０２７ …（３） エネルギ量：エネルギ量＝エネルギ量−エネルギ量 …（４） エネルギ量：エネルギ量＝エネルギ量＋エネルギ量 …（５） エネルギ量：バッテリ出力（ｋｗ）＝バッテリ電流（Ａ）×バッテリ電圧（ Ｖ） …（６） エネルギ量：発電機モータ出力（ｋｗ）＝発電機電流（Ａ）×バッテリ電圧 （Ｖ） …（７） エネルギ量：駆動モータ入力（ｋｗ）＝エネルギ量＋エネルギ量 …（ ８） なお、エネルギ量の駆動モータ入力（ｋｗ）について
は、駆動モータ電流（Ａ）×バッテリ電圧（Ｖ）から算
出するようにしてもよい。

【００２１】エンジントルクＴＥは、センサ系４１にお
いて直接データを検出していないので、以下の方法によ
り推定している。ブレーキＯＦＦのときは、エンジント
ルクＥＧ＝発電機トルクＴＧ×（−３．２１２） ブレーキＯＮのときは、エンジン回転数ＮＥに対して一
対一であるマップからエンジントルクＴＥを読んでい
る。図４は、エンジン回転数ＮＥとエンジントルクＴＥ
の関係を示すマップである。車両制御装置４２４は、こ
のマップから、エンジン回転数ＮＥに対応するエンジン
トルクＴＥ（Ｎｍ）の値を読み出し、これをｋｇｍに単
位換算することで、ブレーキＯＮ時のエンジントルクＴ
Ｅとしている。

【００２２】ディスプレイ４３１には、また、バッテリ
４４の充放電の状態を表示する半円形のバッテリメータ
５１が表示されている。バッテリメータ５１には、矢印
５２が表示され、充電も放電もされていない状態では
“０”の位置を示し、充電状態の場合には充電量に応じ
て図面右側に回転移動し、放電状態の場合には放電量に
応じて図面左側に回転移動する。すなわち、矢印５２
は、エネルギ量の値と方向に応じた角度位置を表示す
るようになっている。

【００２３】ディスプレイ４３１には、エンジン１の中
にピストン１ａが表示され、発電機モータ３の中に発電
機ロータ３ａが表示され、駆動モータ４の中に駆動モー
タロータ４ａが表示されている。そして、ピストン１ａ
の表示は、矢印Ａで示すように上下動するようになって
おり、上下動の速さによってエンジン回転数ＮＥを視覚
的に表示する。また、発電機ロータ３ａの表示は、矢印
Ｂで示すように回転するようになっており、回転の速さ
によって、発電機回転数ＮＧを視覚的に表示する。さら
に、駆動モータロータ４ａの表示は、矢印Ｃで示すよう
に回転するようになっており、回転の速さによって、駆
動モータ回転数ＮＭを視覚的に表示する。なお、ピスト
ン１ａの上下動に併せて、クランクシャフト１ｂの回転
を上下動によって表現するようにしてもよい。また、ピ
ストン１ａについては、１つだけでなく、表示されてい
る全ピストンが上下動するようにしてもよい。

【００２４】次に、このように構成されたハイブリッド
車両について、駆動系４０の各状態に応じたディスプレ
イ４３１の表示について図５〜図８を用いて説明する。
図５は、ハイブリッド車両が停車している状態のディス
プレイ表示を表したものである。ハイブリッド車両が停
車している状態からエンジン１を始動する場合、図５
（ａ）に示すように、発電機モータ３をモータとして回
転することでエンジン１を始動させる。このため、本実
施形態のハイブリッド車両では、スタータが不要になっ
ている。この場合のエネルギの移動は、バッテリ４４か
ら発電機モータ３に流れ、さらに発電機モータ３からエ
ンジン１に流れる。ここで、エネルギ量、エネルギ量
、およびエネルギ量の値は、バッテリ４４から出力
されるエネルギ量に等しく、数式（６）によって算出
される。

【００２５】一方、エンジン１が駆動状態でハイブリッ
ド車両が停止している場合は、図５（ｂ）に示すよう
に、エンジン１から発電機モータ３にエネルギが流れ、
発電機モータ３からバッテリ４４にエネルギが流れる。
このように、本実施形態のハイブリッド車両では、発電
機モータ３により発電した電力をバッテリ４４に充電す
る構成とすることで、オルタネータが不要になってい
る。車両が停止しているため、エンジン１の出力は駆動
力として使用されず、全て発電に使用される。従って、
エネルギ量＝エネルギであり、車両制御装置４２４
は、数式（１）または数式（２）のいずれか一方からエ
ネルギ量を算出する。また、停止中であるため、駆動モ
ータ４で電力を使用せず、発電機モータ３で発電された
電力は全てバッテリ４４に充電される。従って、エネル
ギ量＝エネルギであり、車両制御装置４２４は、数
式（７）に従ってエネルギ量を算出する。

【００２６】図６は、ハイブリッド車両が通常走行して
いる状態のディスプレイ表示を表したものである。駆動
モータ４単独で走行（前進、後進）する場合、図６
（ａ）に示すように、バッテリ４４から駆動モータ４に
エネルギが流れ、さらに駆動モータ４からカウンタシャ
フト３１に駆動系４０の出力エネルギが流れる。エンジ
ン１および発電機モータ３は共に停止しているため、バ
ッテリ４４から出力される電力は全て駆動モータ４で使
用され、駆動モータ４による駆動力のみがカウンタシャ
フト３１に伝達される。従って、エネルギ量＝エネル
ギであり、車両制御装置４２４は、数式（６）からエ
ネルギ量を算出する。また、エネルギ量＝エネルギ
であり、車両制御装置４２４は数式（３）からエネルギ
量を算出する。

【００２７】一方、エンジン１のみで定常走行を行う場
合、図６（ｂ）に示すように、エンジン１からカウンタ
シャフト３１にエネルギが流れる。発電機モータ３およ
び駆動モータ４は共に停止しており、エンジン１の全出
力がカウンタシャフト３１に伝達される。従って、エネ
ルギ量＝エネルギ量＝エネルギ量であり、車両制
御装置４２４は、数式（１）からエネルギ量を算出す
る。

【００２８】図７は、ハイブリッド車両が加速走行して
いる状態のディスプレイ表示を表したものである。通常
の加速時は、図７（ａ）に示すように、エンジン１の出
力と駆動モータ４の出力によって加速走行が行われ、発
電機モータ３は停止している。そして、バッテリ４４か
ら駆動モータ４にエネルギが流れ、駆動モータ４とエン
ジンからカウンタシャフト３１にエネルギが流れる。発
電機モータ３は停止しているため、駆動モータ４で使用
する電力は全てバッテリ４４から供給される。従って、
エネルギ量＝エネルギ量となり、車両制御装置４２
４は数式（６）によってエネルギ量を算出する。エンジ
ン１の出力は全てカウンタシャフト３１に伝達されるた
め、エネルギ量＝エネルギ量となり、数式（１）に
よって算出される。また、駆動モータ４の全出力も全て
カウンタシャフト３１に伝達され、数式（３）によって
エネルギ量が算出される。そしてカウンタシャフト３１
に伝達される全エネルギ量は、数式（５）によって、
エンジン出力と駆動モータ出力の合計値が算出される。
このエネルギ量を表す流れの幅は、エネルギ量を表
す幅と、エネルギ量を表す幅の合計値となる。

【００２９】一方、急加速時、およびバッテリ４の残容
量（ＳＯＣ）が低下した時は、図７（ｂ）に示すよう
に、エンジン１、駆動モータ４、および発電機モータ３
を駆動しながら走行する。すなわち、エンジン１の出力
の一部を発電用に使用し、残りの出力をハイブリッド車
両の駆動用に使用する。そして、発電機モータ３で発電
された電力を、バッテリ４４からの電力に補充しなが
ら、駆動モータ４を駆動する。エネルギの流れは、エン
ジン１から発電機モータ３およびカウンタシャフト３１
への流れと、発電機モータ３およびバッテリ４４から駆
動モータ４への流れと、駆動モータ４からカウンタシャ
フト３１への流れがあり、各エネルギ量〜は、数式
（１）〜（８）によって算出される。

【００３０】図８は、ハイブリッド車両が減速しながら
走行している状態のディスプレイ表示を表したものであ
る。エンジン１が駆動中にアクセルがＯＦＦされた場
合、図８（ａ）に示すように、エンジン１の出力が駆動
モータ４を介して回生される。この場合、発電機モータ
３は停止している。従って、エンジン１の出力が全て駆
動モータ４に伝達されるため、エネルギ量＝エネルギ
量＝エネルギ量となり、車両制御部４２４は、数式
（１）によってエネルギ量を算出する。駆動モータ４で
回生されるエネルギは全てバッテリ４４に充電されるた
め、エネルギ量＝エネルギ量であり、数式（８）に
よって算出される。

【００３１】一方、ブレーキＯＮがされた場合、図８
（ｂ）に示すように、駆動モータ４によってブレーキ回
生が行われ、カウンタシャフト３１からのエネルギが全
て駆動モータ４に流れ、駆動モータ４からバッテリ４４
にエネルギが流れる。この場合エンジン１および発電機
モータ３は停止しているため、エネルギ量＝エネルギ
量であり、エネルギ量＝エネルギ量である。ここ
で、車両制御部４２４は、駆動モータ４の入力エネルギ
（エネルギ量＝）は数式（３）から算出し、出力エ
ネルギ（エネルギ量＝）は数式（８）から算出す
る。

【００３２】なお、図５から図８で説明した各構成要素
間のエネルギの流れは、各構成要素の代表的な状態につ
いて説明したもので、他の状態の場合にはそれぞれ各状
態に応じて数式（１）〜（８）に従ってエネルギ量が算
出される。例えば、図８（ｂ）の状態では、エンジン１
および発電機モータ３が停止しているが、両者が駆動し
ている場合には、図５（ｂ）のエネルギの流れと、図８
（ｂ）のエネルギの流れが合成された状態で表示され
る。この場合、バッテリ４４に供給されるエネルギ量
の幅は、図５（ｂ）に示す発電機モータ３からのエネル
ギ量の幅と、図８（ｂ）に示す駆動モータ４からのエ
ネルギ量の幅を合計した幅となる。

【００３３】以上説明したように、本実施形態の第１画
面によれば、ハイブリッド車両の駆動系４０の各構成要
素について、エンジン１、発電機モータ３、駆動モータ
４、およびカウンタシャフト３１についての断面形状
と、バッテリ４４の外観形状とをディスプレイ４３１に
グラフィカルに表示し、この各構成要素間を伝達するエ
ネルギの量と流れの方向を、エネルギフロー（〜）
で表現している。さらに、ピストン１ａの上下動と、発
電機ロータ３ａおよび駆動モータロータ４ａの回転方向
とその速さによって、エンジン１、発電機モータ３およ
び駆動モータ４の稼働状態をグラフィカルに表現してい
る。このように、本実施形態ハイブリッド車両によれ
ば、複雑で理解しにくいスプリット型ハイブリッド車両
のトレーンおよびその制御状態を、アニメーション表示
することで、視覚的な情報として直観的に理解すること
ができる。

【００３４】次に、ディスプレイ４３１に表示される第
２画面について説明する。図９は、ディスプレイ４３１
に第２画面として表示されるエンジン１の効率マップを
表したものである。この図９に示すように、エンジン効
率マップは、エンジン１の回転数ＮＥを横軸にとりトル
クＴＥを縦軸にとったグラフ上に、等効率曲線５３ａ、
５３ｂ、…、が記載されている。そして、各等効率曲線
間の領域は、色のグラデーションによって効率の違いか
表現される。例えば、効率が最も低い領域を青色で表示
し、効率が上がるに従って除々に赤みを帯びた色に段階
的に変化していき、最も効率の高い等効率曲線５３ａ内
の領域が赤色で表示される。ディスプレイ制御装置４３
２は、ディスプレイ４３１にこのエンジン効率マップを
表示すると共に、このマップ内に、車両制御装置４２４
から逐次供給されるエンジン使用位置５４を表示する。
エンジン使用位置は、最新データである現在のエンジン
使用位置５４ａを例えば白色で表示し、それ以前（過
去）のエンジン使用位置５４ｂを例えば緑色で表示す
る。そして、過去のエンジン使用位置５４ｂは、最初に
白色で表示された後約３０秒間で除々に小さくなりなが
ら消滅するように表示される。

【００３５】なお、車両制御部４２４は、エンジン制御
装置４２１から供給されるエンジン１の回転数ＮＥに対
応するエンジントルクＴＥを、図４に示すエンジン回転
数−エンジントルクマップから読み取る。そして、読み
取ったエンジントルクＴＥのの単位をＮｍからＫｇｍに
換算した後、このエンジントルクＴＥ（Ｋｇｍ）とエン
ジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）をエンジン１の現在の使用位
置５４ａとしてディスプレイ制御装置４３２に供給す
る。

【００３６】このように、本実施形態の第２画面によれ
ば、エンジン効率マップが表示され、現在および過去の
エンジン使用履歴が表示されるようになっている。この
ため、エンジン出力と車両出力とが必ずしも一対一に対
応していないハイブリッド車両において、エンジン１の
使用効率をグラフィカルに認識することができる。特
に、シリーズ型やスプリット型のハイブリッド車両にお
けるエンジンの場合、走行状態に関係なく効率が高い位
置を選択してエンジンを駆動させる場合が多い。例えば
信号待ちで停車している場合、通常のエンジン車両であ
ればアイドリング状態となるのに対して、バッテリが満
充電である場合を除いて高効率点でのエンジン駆動を維
持させる場合が多い。このような場合には、運転者に対
して、エンジンが効率の良いところを使用していること
を知らせることができる。なお、信号待ち等の停車時に
エンジンを高効率点で駆動している場合、第１画面で
は、図５（ｂ）の状態が表示される。

【００３７】以上説明した実施形態では、シリーズ型と
パラレル型の両機能を備え、エンジンの出力トルクを駆
動輪および発電機の入力軸に伝達するスプリット型のハ
イブリッド車両について説明したが、本発明はこの形式
に限定されるものではなく、他の形式のハイブリッド車
両に適用することも可能である。図１０は、シリーズ型
（ａ）とパラレル型（ｂ）のハイブリッド車両におい
て、ディスプレイ４３１に表示される各構成要素間のエ
ネルギ移動の関係を表したものである。シリーズ型のハ
イブリッド車両の場合、図１０（ａ）に示すように、エ
ンジンＥＧと発電機モータＧ間の移動エネルギ量ａと、
発電機モータＧ、バッテリＢ、駆動モータＭ相互間を移
動するエネルギ量ｂ、ｃ、ｄと、駆動モータＭからカウ
ンタシャフト間を移動するエネルギ量ｅが、それぞれ車
両制御装置４２４で演算され、そのエネルギ量と流れの
方向がディスプレイ４３１にアニメーション表示され
る。また、パラレル型のハイブリッド車両の場合、図１
０（ｂ）に示すように、バッテリＢと駆動モータＭ間の
移動エネルギ量ｆと、駆動モータＭ、エンジンＥＧ、ト
ランスミッションＴＭ相互間を移動するエネルギ量ｇ、
ｈ、ｉと、トランスミッションＴＭからカウンタシャフ
ト間を移動するエネルギ量ｊが、それぞれ車両制御装置
４２４で演算され、そのエネルギ量と流れの方向がディ
スプレイ４３１にアニメーション表示される。

【００３８】また、以上説明した実施形態では、各構成
要素間のエネルギ量（ｋｗ）の大きさに比例させてフロ
ーの太さを代えて表示したが、本発明では、太さの他に
エネルギ量を色の変化で表示するようにしてよもい。例
えば、エネルギ量が大きい程赤色に近づけて表示し、小
さい程黄色に近づけて表示する。また、エネルギ量の大
きさを、エネルギフロー中の縞模様の流れの速さに比例
させるようにしてよもい。また、エネルギの流れる方向
について、矢印またはフローの縞模様の流れで表現した
が、フローの色を変えることで表現するようにしてもよ
い。例えば、放電側を赤色で表現し、充電側を青で表現
する。さらに、エネルギ量の単位としてはｋｗを使用し
たが、他にトルク（ｋｇｍ）、駆動力（ｋｇ）等により
表示するようにしてもよい。

【００３９】また、以上の実施例では、ディスプレイ４
３１が速度計等の通常の計器類と別に設けられていた
が、通常の計器類と一緒にメータパネル上に配置しても
よい。この場合、ディスプレイ４３１上に他の計器類、
例えば速度計等も一緒に表示してもよい。速度計を一緒
に表示する場合には、図３に表示されたカウンタシャフ
ト３１の右側に表示することで、駆動系４０からの出力
結果としての車速をイメージしやすくなる。更に、ディ
スプレイ４３１の代わりに、機械式のメータを用いてア
クセルの踏み込み量やモータ１０の駆動状態、及びスロ
ットル開度をそれぞれ示してもよい。

【００４０】また、ディスプレイ４３１に表示される第
１画面では、駆動系４０の各構成要素間のエネルギの流
れを視覚的に物理量で表現したが、他に、異常箇所を運
転者に知らせるためのモニターとして使用するようにし
てもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明のハイブリッド車両によれば、ハ
イブリッド車両の駆動系を構成するエンジンやモータ等
の状態を容易に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるスプリット型ハイ
ブリッド車両の駆動部配列を示すスケルトン図である。

【図２】同上、ハイブリッド車両のシステム構成を表し
たブロック図である。

【図３】同上、ハイブリッド車両のディスプレイに表示
される第１画面を示す説明図である。

【図４】同上、ハイブリッド車両のエンジン回転数ＮＥ
とエンジントルクＴＥの関係を示す説明図である。

【図５】同上、ハイブリッド車両が停車している状態の
ディスプレイ表示を示す説明図である。

【図６】同上、ハイブリッド車両が通常走行している状
態のディスプレイ表示を示す説明図である。

【図７】同上、ハイブリッド車両が加速走行している状
態のディスプレイ表示を示す説明図である。

【図８】同上、ハイブリッド車両が減速しながら走行し
ている状態のディスプレイ表示を示す説明図である。

【図９】同上、ハイブリッド車両のディスプレイに表示
される第２画面を示す説明図である。

【図１０】本発明の他の実施形態である、シリーズ型と
パラレル型のハイブリッド車両についてディスプレイに
表示される各構成要素間のエネルギ移動の関係を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ エンジン １ａ ピストン １ｂ クランクシャフト ３ 発電機モータ ３ａ 発電機ロータ ４ 駆動モータ ４ａ 駆動モータロータ ４０ 駆動系 ４４ バッテリ ４１ センサ系 ４１１ エンジン回転数センサ ４１２ 発電機モータ回転数センサ ４１３ 発電機モータトルクセンサ ４１４ 駆動モータ回転数センサ ４１５ 駆動モータトルクセンサ ４１６ バッテリセンサ ４２ 制御系 ４２１ エンジン制御装置 ４２２ 発電機モータ制御装置 ４２３ 駆動モータ制御装置 ４２４ 車両制御装置 ４３ 表示系 ４３１ ディスプレイ ４３２ ディスプレイ制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 義一 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも駆動モータと発電機を有する
   可動部と、 この可動部との間で電力の授受を行う蓄電手段と、 前記可動部の各構成要素と前記蓄電手段との間を移動す
   るエネルギ量を算出するエネルギ量算出手段と、 前記可動部の各構成要素および前記蓄電手段を表示する
   と共に、前記エネルギ量算出手段で算出されたエネルギ
   量とその移動方向を表示する表示手段と、を具備するこ
   とを特徴とするハイブリッド車両。
2. 【請求項２】 エンジンを更に具備し、 前記エネルギ量算出手段は、前記エンジンと前記発電機
   との間を移動するエネルギ量も算出し、 前記表示手段は、このエネルギ量算出手段で算出された
   前記エンジンと前記発電機との間を移動するエネルギ量
   とその移動方向も表示するとこを特徴とする請求項１に
   記載したハイブリッド車両。
3. 【請求項３】 エンジンと駆動モータを有する駆動部
   と、 この駆動部による出力を駆動輪に伝達する伝達手段と、 この伝達手段と前記駆動部の各構成要素との間を移動す
   る駆動エネルギ量を算出するエネルギ量算出手段と、 前記駆動部の各構成要素および前記伝達手段を表示する
   と共に、前記エネルギ量算出手段で算出された駆動エネ
   ルギ量とその移動方向を表示する表示手段と、を具備す
   ることを特徴とするハイブリッド車両。
4. 【請求項４】 少なくとも駆動モータと発電機とエンジ
   ンを有する可動部と、 前記駆動モータおよび前記発電機との間で電力の授受を
   行う蓄電手段と、 前記駆動モータおよび前記エンジンによる出力を駆動輪
   に伝達する伝達手段と、 前記駆動モータおよび前記発電機と前記蓄電手段との間
   を移動するエネルギ量、前記エンジンと前記発電機との
   間を移動するエネルギ量、前記モータおよび前記エンジ
   ンと前記伝達手段との間を移動するエネルギ量、を算出
   するエネルギ量算出手段と、 前記可動部の各構成要素、前記蓄電手段、および前記伝
   達手段を表示すると共に、前記エネルギ量算出手段で算
   出されたエネルギ量とその移動方向を表示する表示手段
   と、を具備することを特徴とするハイブリッド車両。
5. 【請求項５】 前記エネルギ量算出手段は、前記発電機
   から駆動モータに移動するエネルギも算出し、 前記表示手段は、このエネルギ量算出手段で算出された
   発電機から駆動モータに移動するエネルギ量とその移動
   方向も表示することを特徴とする請求項１、請求項２、
   または請求項４に記載したハイブリッド車両。
6. 【請求項６】 前記表示手段は、前記エンジンの回転数
   に応じてピストンを上下動させて表示する、ことを特徴
   とする請求項２、請求項３、または請求項４に記載した
   ハイブリッド車両。
7. 【請求項７】 前記表示手段は、前記駆動モータおよび
   前記発電機の回転数に応じて各々のロータを回転させて
   表示する、ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求
   項４、または請求項５に記載したハイブリッド車両。
8. 【請求項８】 前記表示手段は、エネルギ量の大きさに
   応じて太さを変化させて表示する、ことを特徴とする請
   求項１から請求項７のうちのいずれか１の請求項に記載
   したハイブリッド車両。
9. 【請求項９】 少なくとも駆動モータとエンジンとを有
   し、 前記エンジンの回転数とトルクとを獲得するエンジン状
   態獲得手段と、 前記エンジンの回転数とトルクの少なくとも２つのパラ
   メータで作成された表を表示すると共に、この表上に前
   記エンジン状態獲得手段で獲得されたエンジンの回転数
   とトルクを表示する表示手段と、 を具備することを特徴とするハイブリッド車両。
10. 【請求項１０】 前記エンジンの回転数とトルクを獲得
    するエンジン状態獲得手段を有し、 前記表示手段は、前記エンジンの回転数とトルクの少な
    くとも２つのパラメータで作成された表を表示すると共
    に、この表上に前記エンジン状態獲得手段で獲得された
    エンジンの回転数とトルクを表示する、ことを特徴とす
    る請求項２、請求項３、請求項４、または請求項６に記
    載のハイブリッド車両。
11. 【請求項１１】 前記表示手段は、前記表上に前記エン
    ジンの等燃費曲線を表示する、ことを特徴とする請求項
    ９または請求項１０に記載したハイブリッド車両。
12. 【請求項１２】 前記表示手段は、前記表上にエンジン
    の回転数とトルクを所定時間表示させる、ことを特徴と
    する請求項９、請求項１０、または請求項１１に記載し
    たハイブリッド車両。