(57)【要約】【課題】運転者に動力循環を解消するためにはアクセルペダルをどのように操作すればよいか認識させることが可能なハイブリッド車両の表示制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１１の動力を第１ＭＧ１２と出力部１５と分配可能な遊星歯車機構２１と、出力部１５に動力を出力可能な第２ＭＧ１３とを備えたハイブリッド車両１に適用される表示制御装置において、動力循環が生じる走行状態で車両１が走行している場合に、動力循環が生じない走行状態から動力循環が生じる走行状態に切り替わるアクセル開度に対応する目標指標４２ａと、アクセル開度に応じて変化する領域４３が表示装置４０に表示される。領域４３は、第１ＭＧ１２と第２ＭＧ１３との間で循環する動力の大きさが大きくなるほど右端４３ａが目標指標４２ａから離れるように表示装置４０に表示される。【選択図】図４
2014227024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
第１モータ・ジェネレータと、
駆動輪に動力を伝達するための出力部と、
相互に差動回転可能な３つの回転要素を有し、前記３つの回転要素のうちの第１回転要素が前記内燃機関と接続され、第２回転要素が前記第１モータ・ジェネレータと接続され、第３回転要素が前記出力部と接続された差動機構と、
前記出力部に動力を出力可能な第２モータ・ジェネレータと、を備えたハイブリッド車両に適用され、
前記車両の運転者が視認可能な位置に設けられた表示手段と、
前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータで発電された電力の少なくとも一部が他方のモータ・ジェネレータで消費される動力循環が生じる走行状態で前記車両が走行している場合に、前記動力循環が生じない走行状態から前記動力循環が生じる走行状態に切り替わるアクセル開度に対応する目標指標と、現在のアクセル開度に対応する指示指標と、を前記表示手段に表示する表示制御手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記一方のモータ・ジェネレータと前記他方のモータ・ジェネレータとの間で循環している動力の大きさが大きくなるほど前記指示指標が前記目標指標から離れるように前記指示指標を前記表示手段に表示する表示制御装置。
【請求項２】
前記車両では、所定の特定車速より高い車速で走行する場合に前記動力循環が生じ、
前記表示制御手段は、前記動力循環が生じた状態で前記車両が走行した走行時間を、前記車両が前記特定車速以上の車速で走行した走行時間の合計で割った値を前記表示手段に表示する請求項１に記載の表示制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動機構にて内燃機関の動力を第１モータ・ジェネレータと駆動輪とに分配可能であり、かつ駆動輪に第２モータ・ジェネレータの動力を出力可能なハイブリッド車両に適用される表示制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動力を遊星歯車機構等の差動機構にて第１モータ・ジェネレータと駆動輪とに分配可能であり、かつ駆動輪に第２モータ・ジェネレータの動力を出力可能なハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両に設けられる表示装置として、アクセル開度が所定の閾値より小さい場合にエコランプを点灯し、アクセル開度が閾値より大きい場合にはエコランプを消灯する装置が知られている。また、動力循環の発生が推定されるときには動力循環の境界となる領域に閾値を変化させ、これにより運転者に動力循環が発生するおそれがある状態であることを知らせる表示装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７４１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、動力循環が発生するか否かをエコランプを用いて運転者に知らせているのみである。そのため、動力循環が発生した場合に、運転者はどのようにアクセル開度を調整すればその動力循環を解消できるか分からないおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、運転者に動力循環を解消するためにはアクセルペダルをどのように操作すればよいか認識させることが可能なハイブリッド車両の表示制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示制御装置は、内燃機関と、第１モータ・ジェネレータと、駆動輪に動力を伝達するための出力部と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を有し、前記３つの回転要素のうちの第１回転要素が前記内燃機関と接続され、第２回転要素が前記第１モータ・ジェネレータと接続され、第３回転要素が前記出力部と接続された差動機構と、前記出力部に動力を出力可能な第２モータ・ジェネレータと、を備えたハイブリッド車両に適用され、前記車両の運転者が視認可能な位置に設けられた表示手段と、前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータで発電された電力の少なくとも一部が他方のモータ・ジェネレータで消費される動力循環が生じる走行状態で前記車両が走行している場合に、前記動力循環が生じない走行状態から前記動力循環が生じる走行状態に切り替わるアクセル開度に対応する目標指標と、現在のアクセル開度に対応する指示指標と、を前記表示手段に表示する表示制御手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記一方のモータ・ジェネレータと前記他方のモータ・ジェネレータとの間で循環している動力の大きさが大きくなるほど前記指示指標が前記目標指標から離れるように前記指示指標を前記表示手段に表示する（請求項１）。
【０００７】
本発明の表示制御装置によれば、一方のモータ・ジェネレータと他方のモータ・ジェネレータとの間で循環している動力の大きさが大きくなるほど指示指標が目標指標から離れるので、指示指標が目標指標に近付くようにアクセル開度を調整すればよいことを運転者に分からせることができる。そのため、運転者に動力循環を解消するためにはアクセルペダルをどのように操作すればよいか認識させることができる。そして、運転者が、指示指標が目標指標に近付くようにアクセル開度を調整した場合には、一方のモータ・ジェネレータと他方のモータ・ジェネレータとの間で循環している動力の大きさを小さくできる。そのため、燃費を向上させることができる。
【０００８】
本発明の表示制御装置の一形態において、前記車両では、所定の特定車速より高い車速で走行する場合に前記動力循環が生じ、前記表示制御手段は、前記動力循環が生じた状態で前記車両が走行した走行時間を、前記車両が前記特定車速以上の車速で走行した走行時間の合計で割った値を前記表示手段に表示してもよい（請求項２）。このようにして算出される値は、動力循環が生じた状態で走行した時間が長くなるほど大きくなる。そのため、この値が大きいほど燃費が悪くなる。このような値を表示手段に表示することにより、運転者に動力循環を解消するようなアクセル開度に調整することを促すことができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上に説明したように、本発明の表示制御装置によれば、一方のモータ・ジェネレータと他方のモータ・ジェネレータとの間で循環している動力の大きさが大きくなるほど表示手段に表示される指示指標が目標指標から離れるので、指示指標が目標指標に近付くようにアクセル開度を調整すればよいことを運転者に分からせることができる。そのため、運転者に動力循環を解消するためにはアクセルペダルをどのように操作すればよいか認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一形態に係る表示制御装置が適用されたハイブリッド車両を概略的に示す図。
【図２】エンジン走行モードにおいてエンジン及び第２ＭＧの両方で駆動輪を駆動しているときの共線図の一例を示す図。
【図３】表示装置に表示されるＥＣＯメータを示す図。
【図４】表示装置に表示される燃費メータの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一形態に係る表示制御装置が組み込まれた車両を概略的に示している。この車両１はいわゆるハイブリッド車両として構成されている。車両１は、内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１１と、第１モータ・ジェネレータ（以下、第１ＭＧと略称することがある。）１２と、第２モータ・ジェネレータ（以下、第２ＭＧと略称することがある。）１３とを備えている。エンジン１１は、ハイブリッド車両に搭載される周知の内燃機関であるため、詳細な説明を省略する。第１ＭＧ１２及び第２ＭＧ１３は、電動機及び発電機として機能する周知のモータ・ジェネレータである。第１ＭＧ１２は、出力軸１２ａと一体回転するロータ１２ｂと、ロータ１２ｂの外周に同軸に配置されてケース（不図示）に固定されたステータ１２ｃとを備えている。第２ＭＧ１３も同様に、出力軸１３ａと一体回転するロータ１３ｂと、ロータ１３ｂの外周に同軸に配置されてケースに固定されたステータ１３ｃとを備えている。
【００１２】
エンジン１１の出力軸１１ｂ及び第１ＭＧ１２の出力軸１２ａは、動力分割機構１４と接続されている。動力分割機構１４には、車両１の駆動輪２に動力を伝達するための出力部１５も接続されている。出力部１５は、第１ドライブギヤ１６と、第１ドライブギヤ１６と噛み合うとともにカウンタ軸１７に固定されたカウンタギヤ１８と、カウンタ軸１７に固定された出力ギヤ１９とを備えている。出力ギヤ１９は、デファレンシャル機構２０のケースに設けられたリングギヤ２０ａと噛み合っている。デファレンシャル機構２０は、リングギヤ２０ａに伝達された動力を左右の駆動輪２に分配する周知の機構である。なお、図１では左右の駆動輪２のうちの一方のみを示す。
【００１３】
動力分割機構１４は、差動機構としての遊星歯車機構２１を備えている。遊星歯車機構２１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、外歯歯車であるサンギヤＳと、そのサンギヤＳに対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギヤＲと、これらのギヤＳ、Ｒに噛み合うピニオンギヤＰを自転可能かつサンギヤＳの周囲を公転可能に保持するキャリアＣとを備えている。サンギヤＳは、第１ＭＧ１２の出力軸１２ａと連結されている。キャリアＣは、エンジン１１の出力軸１１ｂと連結されている。リングギヤＲは、第１ドライブギヤ１６と連結されている。そのため、サンギヤＳが本発明の第２回転要素に、キャリアＣが本発明の第１回転要素に、リングギヤＲが本発明の第３回転要素にそれぞれ相当する。
【００１４】
この図に示すように第２ＭＧ１３の出力軸１３ａには、第２ドライブギヤ２２が設けられている。第２ドライブギヤ２２は、カウンタギヤ１８と噛み合っている。第１ＭＧ１２及び第２ＭＧ１３は、不図示のインバータ及び昇圧コンバータを介してバッテリ２３と電気的に接続されている。
【００１５】
エンジン１１、第１ＭＧ１２、及び第２ＭＧ１３の動作は、車両制御装置３０にて制御される。車両制御装置３０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。車両制御装置３０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。車両制御装置３０は、これらのプログラムを実行することによりエンジン１１及び各ＭＧ１２、１３等の制御対象に対する制御を行っている。車両制御装置３０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。車両制御装置３０には、例えば車速センサ３１及びアクセル開度センサ３２等が接続されている。車速センサ３１は、車両１の速度（車速）に対応した信号を出力する。アクセル開度センサ３２は、アクセルペダルの踏込量（アクセル開度）に対応した信号を出力する。この他にも車両制御装置３０には種々のセンサやスイッチ等が接続されているが、それらの図示は省略した。
【００１６】
また、車両１には表示手段としての表示装置４０が設けられている。この表示装置４０は、車両１の運転者が視認可能な位置、例えばインパネ内などに設けられている。表示装置４０としては、周知のディスプレイ装置などを用いればよい。そのため、詳細な説明は省略する。この図に示すように表示装置４０も車両制御装置３０に接続されている。
【００１７】
車両１には、複数の走行モードが設けられている。複数の走行モードとしては、第２ＭＧ１３のみで駆動輪２を駆動するＥＶ走行モード、及び主にエンジン１１で駆動輪２を駆動するエンジン走行モード等が設けられている。車両制御装置３０は、車速及びアクセル開度等に応じてこれらの走行モードを切り替える。例えば、車力制御装置３０は、車速が予め設定した所定の第１判定車速未満の場合に走行モードをＥＶ走行モードに切り替える。一方、車両制御装置３０は、車速が第１判定車速以上の場合には走行モードをエンジン走行モードに切り替える。また、車両制御装置３０は、車速が予め設定した所定の第２判定車速以上になるとエンジン１１及び第２ＭＧ１３の両方で駆動輪２を駆動する。なお、第２判定車速には、第１判定車速より大きい車速が設定される。
【００１８】
図２は、このようにエンジン走行モードにおいてエンジン１１及び第２ＭＧ１３の両方で駆動輪２を駆動しているときの共線図の一例を示している。この図において「ＭＧ１」は第１ＭＧ１２を、「ＥＮＧ」はエンジン１１を、「ＭＧ２」は第２ＭＧ１３を、「ＯＵＴ」は第１ドライブギヤ１６をそれぞれ示している。また、「Ｓ」、「Ｃ」、「Ｒ」は、それぞれ遊星歯車機構２１のサンギヤＳ、キャリアＣ、リングギヤＲを示している。
【００１９】
この図に示すようにエンジン走行モードでは、熱効率が高い所定の回転数でエンジン１１が運転される。そのため、実線Ｌ１で示すように第１ドライブギヤ１６の回転数が所定の回転数Ｎのときに第１ＭＧ１２の回転数がゼロになる。そして、一点鎖線Ｌ２で示すように第１ドライブギヤ１６の回転数が回転数Ｎより小さい場合には、第１ＭＧ１２が正回転で運転される。以下では、このような状態を動力分流と称することがある。一方、破線Ｌ３で示すように第１ドライブギヤ１６の回転数が回転数Ｎより大きい場合には、第１ＭＧ１２が負回転で運転される。
【００２０】
これらの場合、エンジン１１の回転を第１ドライブギヤ１６に伝達するための反力を第１ＭＧ１２から出力する必要がある。この車両１では、第１ＭＧ１２を負回転で運転する必要がある場合には第１ＭＧ１２を発電機として機能させ、第１ＭＧ１２で発電を行って反力を発生させる。上述したようにこの図に示した走行状態では、第２ＭＧ１３で駆動輪２を駆動している。そのため、この場合には第１ＭＧ１２で発電された電力の少なくとも一部が第２ＭＧ１３で消費される。すなわち、車両１で動力循環が生じる。周知のように動力循環が生じると車両１におけるエネルギ効率が低下する。
【００２１】
図１に示したように第１ドライブギヤ１６はカウンタ軸１７のカウンタギヤ１８と噛み合っている。そのため、第１ドライブギヤ１６の回転数は、車速に応じて定まる。したがって、第１ドライブギヤ１６の回転数が回転数Ｎになる車速を特定車速Ｖとすると、車速が特定車速Ｖより低い場合には車両１で動力循環が生じない。車速が特定車速Ｖの場合には、第１ＭＧ１２の回転数がゼロになる。この場合、第１ＭＧ１２にて消費されるエネルギが最も低くなる。そのため、車両１のエネルギ効率が高くなる。なお、このような運転点はメカニカルポイントと呼ばれる。一方、車速が特定車速Ｖより高い場合には動力循環が生じるので、車両１のエネルギ効率が低下する。
【００２２】
車両制御装置３０は、動力循環の発生を抑制するため、車両１の走行状態に応じて表示装置４０に表示する情報を変更する。図３は、車速が特定車速Ｖより低いときに表示装置４０に表示されるＥＣＯメータ４１を示している。上述したように車速が特定車速Ｖより低いときには動力循環が生じない。そのため、表示装置４０には、動力循環が生じない走行状態で車両１が走行していることが表示される。
【００２３】
一方、車速が特定車速Ｖ以上になると、上述したように車両１の走行状態が動力循環が生じる走行状態になる。この場合には、ＥＣＯメータ−４１の代わりに図４に示した燃費メータ４２が表示装置４０に表示される。この図に点線で示した目標指標４２ａは、車速が特定車速Ｖになるアクセル開度、すなわち動力循環が生じない走行状態から動力循環が生じる走行状態に切り替わるアクセル開度を示している。車速が特定車速Ｖのときはメカニカルポイントになるため、車両１のエネルギ効率が高くなる。そこで、このアクセル開度が目標アクセル開度に設定される。この燃費メータ４２のうち目標指標４２ａよりも右側の部分は動力循環になる領域であり、目標指標４２ａよりも左側の部分は動力分流になる領域である。
【００２４】
この図の領域４３は現在のアクセル開度を示している。そして、領域４３の大きさは、アクセル開度に応じて変化する。図２から明らかなように車速が特定車速Ｖよりも大きく、かつ車速と特定車速Ｖと差が大きくなるほど、第１ＭＧ１２と第２ＭＧ１３との間で循環する動力の大きさが大きくなる。そこで、車速と特定車速Ｖと差が大きくなるほど、領域４３の大きさを小さくする。この場合、第１ＭＧ１２と第２ＭＧ１３との間で循環する動力の大きさが大きくなるほど、領域４３の右端４３ａが目標指標４２ａから離れる。一方、運転者がアクセル開度を小さくし、車速が特定車速Ｖに近付くと領域４３が大きくなるので、領域４３の右端４３ａが目標指標４２ａに近付く。車両制御装置３０は、車速及びアクセル開度に基づいてこのように表示装置４０に表示されるメータを切り替えるとともに領域４３の大きさを変更する。
【００２５】
以上に説明したように、本発明では、車速が特定車速Ｖ以上になると表示装置４０に図４に示した燃費メータ４２が表示される。そして、この燃費メータ４２の領域４３の大きさはアクセル開度に応じて変化するので、運転者に動力循環を解消するためにはアクセルペダルをどのように操作すればよいか認識させることができる。また、運転者が領域４３の右端４３ａを目標指標４２ａに近付けるようにアクセル開度を調整した場合には、第１ＭＧ１２と第２ＭＧ１３との間で循環する動力を小さくできるので、燃費を向上させることができる。
【００２６】
なお、本発明では、図３及び図４に示したメータの他に以下の（１）式で算出される数値を表示装置４０に表示してもよい。
【００２７】
【数１】
2014227024.tif 000003
【００２８】
この（１）式で算出される数値は、動力循環状態で走行した時間が長くなるほど大きくなる。そのため、この数値が大きいほど燃費が悪くなる。このような数値を表示装置４０に表示することにより、運転者に動力循環を解消するようなアクセル開度に調整することを促すことができる。なお、上述した（１）式では走行時間を用いたが、走行時間の代わりに走行距離を用いてもよい。
【００２９】
上述した形態において、図４に示した燃費メータ４２を表示装置４０に表示させることで車両制御装置３０が本発明の表示制御手段として機能する。また、領域４３の右端４３ａが本発明の指示指標に相当する。
【００３０】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した形態では、動力分割機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構を用いたが、ダブルピニオン型の遊星歯車機構を動力分割機構として使用してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  車両
２  駆動輪
１１  内燃機関
１２  第１モータ・ジェネレータ
１３  第２モータ・ジェネレータ
１５  出力部
２１  遊星歯車機構（差動機構）
３０  車両制御装置（表示制御手段）
４０  表示装置（表示手段）
４２ａ  目標指標
４３ａ  領域の右端（指示指標）
Ｓ  サンギヤ（第２回転要素）
Ｒ  リングギヤ（第３回転要素）
Ｃ  キャリア（第１回転要素）
Ｖ  特定車速
【図１】
2014227024.tif 000004
【図２】
2014227024.tif 000005
【図３】
2014227024.tif 000006
【図４】
2014227024.tif 000007