車両用表示装置
【課題】断続走行時の速度表示のちらつきを防止するとともに、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の速度表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】加速走行と惰性走行とを車速範囲Ｒで繰り返す断続走行が可能なハイブリッド車両に用いられる車両用表示装置は、断続走行条件の成立時の車速を制御車速ＶＳとし、制御車速ＶＳを基準に車速範囲Ｒの上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを設定するＨＶＥＣＵと、断続走行時に制御車速ＶＳを固定して表示する車速表示部３０２ａと、断続走行時の実際の車速Ｖと加減速状態を表示する車両状態表示部３０２ｂとを備える。
【解決手段】加速走行と惰性走行とを車速範囲Ｒで繰り返す断続走行が可能なハイブリッド車両に用いられる車両用表示装置は、断続走行条件の成立時の車速を制御車速ＶＳとし、制御車速ＶＳを基準に車速範囲Ｒの上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを設定するＨＶＥＣＵと、断続走行時に制御車速ＶＳを固定して表示する車速表示部３０２ａと、断続走行時の実際の車速Ｖと加減速状態を表示する車両状態表示部３０２ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力源として少なくとも電動機を備えた車両に適用される車両用表示装置に関し、特に駆動力源の駆動力に基づく加速走行と車両の慣性力に基づく惰性走行とを繰り返し行う断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用表示装置として、内燃機関およびモータジェネレータ（以下、単にモータという）を駆動力源として備え、車両走行中に内燃機関の運転を停止可能なハイブリッド車両に適用され、駆動力源からの機械的動力により駆動力を発生させて車両を走行させる加速走行と、駆動力源に機械的動力を出力させることなく車両の慣性力により惰性で車両を走行させる、いわゆるコーストダウン（以下、惰性走行という）とを上限車速と下限車速とで定まる所定の車速範囲内で交互に行うことで、予め設定された目標車速に従って車両を走行させる断続走行制御を可能としたものがある。このような断続走行を実施することによって、内燃機関を継続的に運転して車両を定速走行させる場合に比べて、燃料消費を抑制した低燃費運転が実現可能である。
【０００３】
ところで、このような断続走行を行うハイブリッド車両にあっては、断続走行時における加速走行および惰性走行の繰り返しによる車速変化がそのまま車速表示計に反映されると、その車速変化に起因して運転者によって視認される車速表示がちらついてしまう。特に、近年では車速をデジタル表示させる車速表示計も多数採用されており、このようなデジタル表示の車速表示計にあっては、上述のような車速表示のちらつきがより一層運転者に認識され得る。したがって、断続走行時における車速表示をどのように行うかという課題がある。
【０００４】
このような課題に関連して、例えば列車の安全な運行のための自動列車停止装置（ＡＴＳ）における車上設備であるＡＴＳ速度照査装置において、列車デジタル速度計の速度表示のちらつきを防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このＡＴＳ速度照査装置は、列車が一定速度で惰行運転中にも関わらず、速度発電機の回転軸と列車の車軸との中心のズレに起因する速度発電機の周波数変動等により生ずる速度計算値の変動によって、列車デジタル速度計の速度表示がちらつくという問題を解決するためになされたものである。
【０００５】
速度表示のちらつき防止の具体的な手法として、上記ＡＴＳ速度照査装置では、一定値以下の加速度・減速度の場合に列車が惰行運転であると判定し、惰行運転中は、以降の速度変化が一定値以下であれば惰行運転開始時点の速度を固定値として列車デジタル速度計に表示させるようになっている。
【０００６】
ここで、上述したハイブリッド車両において、断続走行時の車速表示に関して上記ＡＴＳ速度照査装置における技術を応用し、車速変化に関わらず断続走行時の車速表示を所定車速に固定することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−７０１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したような断続走行可能なハイブリッド車両にあっては、断続走行時、比較的大きな車速範囲内で加速走行と惰性走行とを繰り返すため、車速の変化幅も大きくなる。このため、上述のように断続走行時の車速表示を単に所定車速に固定した場合、運転者が視認する車速表示が固定されているにも関わらず、断続走行によって実際の車速や加減速状態等の走行状態が変化するため、運転者が違和感を感じるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、断続走行時の車速表示のちらつきを防止するとともに、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の車速表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる車両用表示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】
【００１０】
本発明に係る車両用表示装置は、上記目的達成のため、（１）車両の駆動力を発生する駆動力源として少なくとも電動機を備え、前記駆動力を得て走行する加速走行と前記駆動力源を停止して惰性で走行する惰性走行とを、車速に応じて決定される車速範囲で繰り返し行って走行する断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置であって、前記断続走行時に、前記車速を前記車速範囲に含まれる所定車速に固定して表示する車速表示手段と、前記断続走行時の実際の車速および加減速状態を表示する車両状態表示手段と、を備えた構成を有する。
【００１１】
この構成により、本発明に係る車両用表示装置は、車速表示手段が断続走行時に車速を所定車速に固定して表示するので、断続走行時の車速表示のちらつきを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る車両用表示装置は、車両状態表示手段が断続走行時の実際の車速および加減速状態を表示する。このため、運転者は、固定表示された車速とは別に、断続走行時の実際の車速および加減速状態を確認することができる。したがって、本発明に係る車両用表示装置は、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の車速表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る車両用表示装置は、上記（１）に記載の車両用表示装置において、（２）予め定められた断続走行条件が成立したことを条件に前記車両を断続走行させるよう前記駆動力源を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記断続走行条件の成立時の車速を制御車速とし、前記制御車速を基準に高速側および低速側に前記車速範囲の上限車速および下限車速を設定するよう構成され、前記車速表示手段は、前記断続走行時に前記制御車速を前記所定車速として固定して表示する構成を有する。
【００１４】
この構成により、本発明に係る車両用表示装置は、車速表示手段が断続走行条件成立時の制御車速を断続走行時の所定車速として固定して表示するので、運転者の要求する車速を表示することができる。このため、運転者は、固定表示された制御車速と車両状態表示手段に表示された実際の車速および加減速状態を視認することにより、断続走行に移行しても違和感を感じることなく運転を継続することができる。
【００１５】
また、本発明に係る車両用表示装置は、上記（２）に記載の車両用表示装置において、（３）前記制御車速は、前記上限車速と前記下限車速の中間に設定されている構成を有する。
【００１６】
この構成により、本発明に係る車両用表示装置は、制御車速が上限車速と下限車速の中間に設定されているので、断続走行時に制御車速を固定表示した際に上限車速および下限車速と運転者が視認する車速との間の変動幅を最小にすることができる。したがって、車速表示手段に表示された車速と実際の車速とが大幅にかけ離れてしまうことを防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係る車両用表示装置は、上記（１）ないし（３）に記載の車両用表示装置において、（４）前記車両が前記駆動力源として前記電動機のみを備えた電動車両または前記駆動力源として前記電動機と内燃機関とを備えたハイブリッド車両である構成を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、断続走行時の速度表示のちらつきを防止するとともに、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の速度表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる車両用表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用表示装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエンジンの概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＨＶＥＣＵで実行される断続走行制御のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における断続走行制御のタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るスピードメータ部を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るスピードメータ部の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
本発明の実施の形態では、車両用表示装置を駆動力源として内燃機関と電動機とを搭載した車両、いわゆるハイブリッド車両に適用した例について説明する。以下においては、車両用表示装置をハイブリッド車両に適用した例について説明するが、駆動力源として電動機のみを備えた、いわゆる電動車両にも適用可能である。
【００２２】
図１に示すように、ハイブリッド車両１は、ハイブリッド車両１の駆動力を発生する駆動力源として、エンジン２と、発電可能な電動機であるモータジェネレータ（以下、単にモータという）ＭＧ１、ＭＧ２とを備える。また、ハイブリッド車両１は、駆動装置３と、車両用表示装置４とを備えている。
【００２３】
駆動装置３は、モータＭＧ１、ＭＧ２、動力分割統合機構４０、減速機構７０および差動機構８０を備え、いわゆるハイブリッド・トランスアクスルを構成している。また、駆動装置３は、エンジン２と結合されて動力出力装置（パワープラント）を構成している。
【００２４】
エンジン２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されている。
【００２５】
図２に示すように、エンジン２は、エアクリーナ２０により清浄された空気をスロットルバルブ２１および吸気通路２２を介して吸入する。その後、エンジン２は、燃料噴射弁２３からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ２４を介して燃料室に吸入する。次いで、エンジン２は、吸入した混合気を点火プラグ２５による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン２６の往復運動を機関出力軸１２の回転運動に変換する。
【００２６】
エンジン２の排気通路２８上には、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する三元触媒を有する浄化装置２９が設けられている。エンジン２においては、三元触媒を最も有効に機能させるため、後述するＡ／Ｆセンサ２０７およびＯ２センサ２０８の各出力値に基づいて、空燃比（実空燃比）が理論空燃比に一致するように空燃比フィードバック制御がエンジンＥＣＵ２００により実行される。
【００２７】
また、エンジン２は、吸気バルブ２４の開閉タイミングＶＴを連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構９０を備える。可変バルブタイミング機構９０は、図示しないベーン式のＶＶＴコントローラと、オイルコントロールバルブとを備え、吸気バルブ２４の開閉タイミングＶＴにおけるインテークカムシャフト（図示せず）の角度を連続的に変更する。
【００２８】
また、図１に示すように、機関出力軸１２には、動力分割統合機構４０が結合されている。エンジン２は、機関出力軸１２から駆動輪６に向けて機械的動力（以下、エンジン出力という）を出力する。この機械的動力は、エンジンＥＣＵ２００により制御可能となっている。
【００２９】
モータＭＧ１、ＭＧ２は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータジェネレータである。モータＭＧ１は、主に発電機として用いられ、モータＭＧ２は、主に電動機として用いられる。本実施の形態におけるモータＭＧ２は、本発明に係る電動機を構成する。
【００３０】
モータＭＧ１、ＭＧ２は、永久磁石式交流同期モータ等で構成されている。モータＭＧ１、ＭＧ２は、ステータ５３、５４と、ロータ５１、５２とを有している。ステータ５３、５４は、後述するインバータ６１、６２から交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するようになっている。ロータ５１、５２は、動力分割統合機構４０に結合され、回転磁界に引き付けられて回転するようになっている。モータＭＧ１、ＭＧ２には、それぞれロータ５１、５２の回転角位置を検出するレゾルバ（図示せず）が設けられている。レゾルバは、検出したロータ５１、５２の回転角位置に応じた信号をモータＥＣＵ６０に送信するようになっている。
【００３１】
モータＭＧ１、ＭＧ２は、二次電池（蓄電池）１０５からの電力の供給を受けて電動機として動作することができる（以下、この動作状態を力行という）。一方、図示しないモータ軸が外力により回転している場合には、起電力を生じさせて二次電池１０５を充電する発電機として動作することができる（以下、この動作状態を回生という）。
【００３２】
また、駆動装置３には、インバータ６１、６２およびモータＥＣＵ６０が設けられている。インバータ６１、６２は、それぞれステータ５３、５４に接続されている。インバータ６１、６２は、二次電池１０５から供給される直流電力を交流電力に変換して、それぞれ対応するモータＭＧ１、ＭＧ２に供給可能に構成されている。また、インバータ６１、６２は、モータＭＧ１、ＭＧ２からの交流電力を直流電力に変換して二次電池１０５に回収可能に構成されている。インバータ６１、６２の電力供給および電力回収は、モータＥＣＵ６０により制御される。
【００３３】
動力分割統合機構４０は、エンジン２およびモータＭＧ１、ＭＧ２が出力した機械的動力を駆動軸７に伝達する動力伝達機構である。動力分割統合機構４０は、シングルピニオン式の動力分割遊星歯車４０ａおよび減速遊星歯車４０ｃを備えている。
【００３４】
動力分割遊星歯車４０ａは、エンジン２が出力した機械的動力を、モータＭＧ１を駆動する機械的動力と減速機構７０を駆動する機械的動力に分割可能に構成されている。動力分割遊星歯車４０ａは、サンギヤ４２と、プラネタリピニオン４３と、プラネタリキャリア４４と、リングギヤ４５ａとを備えている。
【００３５】
サンギヤ４２は、モータＭＧ１のロータ５１に結合されている。プラネタリピニオン４３は、プラネタリキャリア４４に対して公転および自転可能に支持されている。プラネタリキャリア４４は、機関出力軸１２に結合されている。このように構成された動力分割遊星歯車４０ａは、エンジン２のエンジン出力を、プラネタリピニオン４３を介してサンギヤ４２に伝達する機械的動力と、リングギヤ４５ａに伝達する機械的動力に分割するようになっている。エンジン２からサンギヤ４２に伝達された機械的動力は、モータＭＧ１のロータ５１に伝達され、発電に供される。
【００３６】
減速遊星歯車４０ｃは、モータＭＧ２が出力した機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて減速機構７０に伝達可能に構成されている。減速遊星歯車４０ｃは、サンギヤ４６と、プラネタリキャリア４７と、プラネタリピニオン４８と、リングギヤ４５ｃとを備えている。
【００３７】
サンギヤ４６は、モータＭＧ２のロータ５２に結合されている。プラネタリキャリア４７は、駆動装置３のハウジングに固定されている。プラネタリピニオン４８は、プラネタリキャリア４７に対して自転可能に支持されている。このように構成された減速遊星歯車４０ｃは、モータＭＧ２が出力した機械的動力を、プラネタリピニオン４８を介して回転速度を減速しトルクを増大させてリングギヤ４５ｃに伝達するようになっている。
【００３８】
これら動力分割遊星歯車４０ａと減速遊星歯車４０ｃとは、同心上に配置されており、リングギヤ４５ａとリングギヤ４５ｃとが一体に結合されている。リングギヤ４５ａ、４５ｃの外周側には、減速機構７０のカウンタドリブンギヤ７４と噛み合うカウンタドライブギヤ４９が設けられている。動力分割統合機構４０は、モータＭＧ２からリングギヤ４５ｃに伝達された機械的動力と、エンジン２からリングギヤ４５ａに伝達された機械的動力を統合してカウンタドライブギヤ４９から減速機構７０に伝達する。
【００３９】
減速機構７０は、カウンタドリブンギヤ７４とファイナルドライブギヤ７８とからなる。カウンタドリブンギヤ７４は、カウンタドライブギヤ４９と噛み合い、ファイナルドライブギヤ７８は、差動機構８０のリングギヤ８２と噛み合う。また、これらカウンタドリブンギヤ７４とファイナルドライブギヤ７８とは、同心上に配置され、一体的に結合されている。減速機構７０は、動力分割統合機構４０からカウンタドリブンギヤ７４に伝達された機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて、ファイナルドライブギヤ７８から差動機構８０に伝達する。
【００４０】
差動機構８０は、ファイナルドライブギヤ７８に噛み合うリングギヤ８２を備えている。差動機構８０は、減速機構７０からリングギヤ８２に伝達された機械的動力を左右の駆動輪６に分配して出力する。
【００４１】
図１および図２に示すように、車両用表示装置４は、ハイブリッド用電子制御装置（以下、単にＨＶＥＣＵという）１００と、エンジンＥＣＵ２００と、モータＥＣＵ６０と、メータＥＣＵ３００と、アクセルペダルポジションセンサ１０１および車速センサ１０２を含む各種センサ類と、エコスイッチ１０４とを含んで構成されている。
【００４２】
ＨＶＥＣＵ１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【００４３】
ＨＶＥＣＵ１００は、エンジン２およびモータＭＧ１、ＭＧ２を協調して制御する。また、ＨＶＥＣＵ１００は、アクセルペダルポジションセンサ１０１および車速センサ１０２の検出結果に応じて、エンジンＥＣＵ２００およびモータＥＣＵ６０と協働して後述する断続走行制御を実行可能に構成されている。本実施の形態におけるＨＶＥＣＵ１００は、本発明に係る制御手段を構成する。
【００４４】
また、ＨＶＥＣＵ１００は、車両走行中において、エンジン２を始動し、または作動を停止して、エンジン２の作動状態と非作動状態とを切替可能である。非作動状態とは、エンジン出力がゼロであり、かつ機関回転速度がゼロである、すなわち機関出力軸１２が静止しており、エンジン２においてエンジンブレーキトルクも生じない状態を意味している。一方、作動状態とは、エンジン２が機関出力軸１２から機械的動力（エンジン出力）を出力している状態を意味している。
【００４５】
例えば、一定の車速での走行中においてエンジン２を非作動状態にする場合、ＨＶＥＣＵ１００は、モータＭＧ２のモータ回転速度はそのままに、モータ出力を増大させるとともに、その分、エンジン２のエンジン出力をゼロにして、モータＭＧ１のロータ５１をリングギヤ４５ａ、４５ｃとは逆の回転方向に空転させて、機関回転速度をゼロにする。このようにして、エンジン２の作動を停止して、非作動状態にすることが可能となっている。
【００４６】
また、一定の車速での車両走行中においてエンジン２を作動状態にする場合、ＨＶＥＣＵ１００は、モータＭＧ２のモータ回転速度はそのままに、モータ出力を減少させるとともに、モータＭＧ１のロータ５１をリングギヤ４５ａ、４５ｃと同一の回転方向に力行させて、機関回転速度を上昇させて、エンジン２のクランキングを行う。これにより、エンジン２を始動して、作動状態にすることが可能となっている。
【００４７】
エンジンＥＣＵ２００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【００４８】
エンジンＥＣＵ２００には、クランクポジションセンサ２０１、水温センサ２０２、カムポジションセンサ２０３、スロットルバルブポジションセンサ２０４、エアフローメータ２０５、温度センサ２０６、Ａ／Ｆセンサ２０７、Ｏ２センサ２０８が接続されている。
【００４９】
クランクポジションセンサ２０１は、機関出力軸１２の回転位置すなわちクランク角θｃｒやエンジン回転数Ｎｅを検出する。水温センサ２０２は、エンジン２の冷却水の温度すなわち冷却水温Ｔｗを検出する。カムポジションセンサ２０３は、インテークカムシャフトや排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置すなわちカム角θｃａを検出する。スロットルバルブポジションセンサ２０４は、スロットルバルブ２１のスロットル開度ＴＨを検出する。エアフローメータ２０５は、吸気管に取り付けられ、吸入空気の質量流量すなわち吸入空気量Ｑａを検出する。温度センサ２０６は、吸気管に取り付けられ、吸気温Ｔａを検出する。Ａ／Ｆセンサ２０７は、空燃比に対してリニアな特性を有し、比較的広範囲にわたる空燃比を連続的に検出する。Ｏ２センサ２０８は、理論空燃比を境に出力値が急変する特性（Ｚ特性）を有し、排気ガス中の酸素濃度を起電力におきかえ、空燃比が理論空燃比に対してリーンかリッチかを検出する。これら各センサは、検出結果に応じた信号をエンジンＥＣＵ２００に出力する。
【００５０】
エンジンＥＣＵ２００は、エンジン２を駆動するための種々の制御信号、例えば燃料噴射弁２３への駆動信号や、スロットル開度ＴＨを調節するスロットルモータ２１ａへの駆動信号、イグニッションコイル２１０への制御信号、可変バルブタイミング機構９０への制御信号などを出力するようになっている。
【００５１】
エンジンＥＣＵ２００は、ＨＶＥＣＵ１００と通信しており、ＨＶＥＣＵ１００からの制御信号によりエンジン２を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータを出力する。
【００５２】
モータＥＣＵ６０は、ＨＶＥＣＵ１００から要求トルクおよび要求回転速度に係る信号を受け、インバータ６１、６２を制御する。モータＥＣＵ６０は、インバータ６１、６２を制御することにより、モータＭＧ１、ＭＧ２のそれぞれについて、ロータ５１、５２の回転速度（以下、モータ回転速度という）と、ロータ５１、５２から出力する機械的動力（以下、モータ出力という）とを調整可能である。
【００５３】
メータＥＣＵ３００は、ＨＶＥＣＵ１００と通信しており、ＨＶＥＣＵ１００との間で必要なデータの送受信を行っている。また、このメータＥＣＵ３００には、メータ表示ユニット３０１が接続されている。メータ表示ユニット３０１は、運転席近傍に配置されて液晶パネルとして構成されており、シフトポジションＳＰを表示するシフトポジション表示部や、車速Ｖを表示するスピードメータ部３０２、燃費に関する情報を表示する燃費表示部等を備える。このメータ表示ユニット３０１は、メータＥＣＵ３００によって制御されている。
【００５４】
アクセルペダルポジションセンサ１０１は、運転者によるアクセルペダル５の操作量を検出する。アクセルペダルポジションセンサ１０１は、ＨＶＥＣＵ１００に接続され、検出されたアクセルペダル５の操作量（以下、アクセル操作量Ａｃｃという）に応じた信号をＨＶＥＣＵ１００に送信するようになっている。
【００５５】
車速センサ１０２は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出する。車速センサ１０２は、ＨＶＥＣＵ１００に接続され、検出された車速Ｖに応じた信号をＨＶＥＣＵ１００に送信するようになっている。
【００５６】
エコスイッチ１０４は、運転者がエンジン２による燃料消費の抑制を優先した車両走行（以下、燃費走行という）を選択するために、ＨＶＥＣＵ１００に燃費走行を指示するスイッチである。エコスイッチ１０４は、車室内のインスツルメントパネル等、運転者により操作可能な場所に設けられている。エコスイッチ１０４は、運転者の操作により、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切替可能に構成されている。また、エコスイッチ１０４のＯＮ状態とＯＦＦ状態は、ＨＶＥＣＵ１００により検出される。
【００５７】
また、ハイブリッド車両１には、二次電池１０５と、昇圧コンバータ１０６と、電池ＥＣＵ１０７とが設けられている。二次電池１０５は、昇圧コンバータ１０６を介してインバータ６１、６２に電気的に接続されている。
【００５８】
二次電池１０５は、モータＭＧ１、ＭＧ２に供給する電力を貯蔵し、モータＭＧ１、ＭＧ２との間で充放電可能に構成されている。昇圧コンバータ１０６は、二次電池１０５の電圧を昇圧してインバータ６１、６２の供給電圧に変換する。電池ＥＣＵ１０７は、二次電池１０５の温度や電圧、充放電電流値等を監視している。
【００５９】
また、電池ＥＣＵ１０７は、二次電池１０５の温度や電圧、充放電電流値等の情報から二次電池１０５の蓄電状態（ＳＯＣ：ｓｔａｔｅ‐ｏｆ‐ｃｈａｒｇｅ）および充放電電力を算出している。電池ＥＣＵ１０７は、ＨＶＥＣＵ１００に接続され、例えば二次電池１０５の蓄電状態および充放電電力に応じた信号をＨＶＥＣＵ１００に送信する等、ＨＶＥＣＵ１００との間で信号のやりとりを行う。
【００６０】
このように構成されたハイブリッド車両１では、アクセル操作量Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてユーザ要求パワーＰが算出され、このユーザ要求パワーＰに対応する要求動力がカウンタドライブギヤ４９に出力されるよう、エンジン２とモータＭＧ１、ＭＧ２とが運転制御される。また、ハイブリッド車両１の走行モードとしては、例えばハイブリッド走行モードやモータ走行モードあるいは回生走行モード等がある。
【００６１】
ハイブリッド走行モードでは、エンジン２のエンジン出力を利用してモータＭＧ１に発電させつつ、エンジン２およびモータＭＧ２の両者を駆動力源としてハイブリッド車両１を走行させる。モータ走行モードでは、エンジン２を停止させた状態でモータＭＧ２を駆動力源としてハイブリッド車両１を走行させる。回生走行モードは、減速要求等の所定条件が成立した場合に減速機構７０を介して入力されるエネルギを利用してモータＭＧ２にて発電を行う走行モードである。
【００６２】
また、本実施の形態に係るハイブリッド車両１は、走行中に予め定められた断続走行条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ１００によって断続走行制御が実行される。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００は、断続走行条件が成立したことを条件にハイブリッド車両１を断続走行させるようエンジン２およびモータＭＧ２を制御するようになっている。
【００６３】
この断続走行制御は、車速Ｖがゼロより大きい（Ｖ＞０）車速域で実行可能である。つまりハイブリッド車両１が走行している間は、断続走行条件が成立したことを条件として全ての車速域において断続走行制御が実行可能とされる。断続走行制御が実行されると、ハイブリッド車両１は、エンジン２またはモータＭＧ２、あるいは双方が発生する駆動力を得て走行する加速走行と、エンジン２およびモータＭＧ２を停止して惰性で走行する惰性走行とを、車速Ｖに応じて決定される車速範囲Ｒで繰り返し行って走行する断続走行が可能となる。
【００６４】
具体的には、ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１の走行中に断続走行条件が成立すると、制御車速ＶＳと、車速範囲Ｒの上限値である上限車速ＶＨと、車速範囲Ｒの下限値である下限車速ＶＬを設定するようになっている。ここで、エコスイッチ１０４がＯＮとされ、かつユーザ要求パワーＰが略一定であることが、上記断続走行条件となっている。ユーザ要求パワーＰは、アクセル操作量Ａｃｃをパラメータとして車速Ｖとユーザ要求パワーＰとの関係を予め実験的に求めて記憶されたマップを参照することによりＨＶＥＣＵ１００によって算出される。ユーザ要求パワーＰが略一定である一例としては、例えば一定の車速Ｖで走行中に運転者によるアクセル操作量Ａｃｃが一定である場合等が挙げられる。アクセル操作量Ａｃｃが一定のうちには、アクセル操作量Ａｃｃがゼロの場合も含まれる。ここで、ユーザ要求パワーＰが略一定であるとは、多少の変動はあるものの、ある所定時間内においてユーザ要求パワーが予め定められた所定範囲内（例えば、±３ｋｍ／ｈ）に維持される状態を意味する。
【００６５】
また、ＨＶＥＣＵ１００は、エコスイッチＯＮ後の走行中にユーザ要求パワーＰが略一定となった時点、つまり断続走行条件の成立時の車速Ｖを制御車速ＶＳとして設定し、この制御車速ＶＳを基準に予め定められた車速だけ高車速側および低車速側にそれぞれ上限車速ＶＨ、下限車速ＶＬを設定するようになっている。車速範囲Ｒは、設定された上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬにより定まるようになっている。より具体的には、車速範囲Ｒは、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを制御車速ＶＳからどれだけ高車速側および低車速側に設定するかにより拡大されるか、縮小されるかが定まる。ここで、車速範囲Ｒは、例えば車速Ｖが大きくなるほど拡大されるようにしてもよい。このように、車速範囲Ｒは、車速Ｖに応じて決定されるようになっている。
【００６６】
また、ＨＶＥＣＵ１００は、上限車速ＶＨと制御車速ＶＳとの車速幅、および制御車速ＶＳと下限車速ＶＬとの車速幅が同一となるよう、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを設定している。すなわち、制御車速ＶＳは、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの中間に設定されるようになっている。
【００６７】
ここで、上述した断続走行制御の実行中は、車速Ｖが制御車速ＶＳを中心に上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの間で繰り返し変動することから、メータ表示ユニット３０１のスピードメータ部３０２の車速表示も加速走行および惰性走行に応じて変動する。このため、ハイブリッド車両１の断続走行時にスピードメータ部３０２の車速表示がちらつくという問題がある。そこで、本実施の形態では、断続走行時の車速表示のちらつきを防止するため、メータＥＣＵ３００が断続走行時にスピードメータ部３０２に表示される車速Ｖを所定車速に固定して表示するようにしている。固定表示される所定車速は、車速範囲Ｒに含まれる車速であり、本実施の形態では、メータＥＣＵ３００は制御車速ＶＳを所定車速として固定して表示するようスピードメータ部３０２を制御する。一方、メータＥＣＵ３００は、断続走行が中断、すなわち通常走行に移行した際には制御車速ＶＳの固定表示を解除して、実際の車速Ｖを表示するようスピードメータ部３０２を制御する。
【００６８】
また、断続走行時は、比較的大きな車速範囲Ｒ内で加速走行と惰性走行とを繰り返すため、車速Ｖの変化幅も大きくなる。このため、上述のように断続走行時の車速表示を単に固定した場合、運転者が視認する車速表示が固定されているにも関わらず、断続走行によって実際の車速Ｖや、加速走行であるのか惰性走行であるのかといった加減速状態等の走行状態が変化するため、運転者が違和感を感じるおそれがある。そこで、本実施の形態では、図５に示すように、スピードメータ部３０２に車速表示部３０２ａおよび車両状態表示部３０２ｂを設けた。車速表示部３０２ａは、ハイブリッド車両１の車速Ｖを表示するものであり、特に断続走行時は制御車速ＶＳを固定して表示する。
【００６９】
本実施の形態におけるメータＥＣＵ３００および車速表示部３０２ａは、本発明に係る車速表示手段を構成する。
【００７０】
車両状態表示部３０２ｂは、断続走行時の実際の車速Ｖおよび加減速状態を表示するようになっている。具体的には、車両状態表示部３０２ｂは、車速表示部３０２ａの上下に配置され、実際の車速Ｖをバー表示するようになっている。これにより、断続走行時は、車速表示を固定してちらつきを抑えた上で、変動する実際の車速Ｖをバー表示にて運転者に視認させることができる。また、車両状態表示部３０２ｂは、断続走行時における加速走行時は上記バー表示を例えば暖色とし、惰性走行時は上記バー表示を例えば寒色とする等、その表示態様を加速走行時と惰性走行時とで異ならせるようにしている。これにより、運転者は、断続走行時にハイブリッド車両１が加速走行中であるのか、惰性走行中であるのかといった加減速状態を容易に判別できる。加速走行時と惰性走行時とを識別させるためのバー表示の態様としては、上述した色表示による他、形状を異ならせる等の種々の態様を用いることができる。
【００７１】
また、車両状態表示部３０２ｂは、断続走行の実行時のみ表示させるものであってもよいし、通常走行時から表示され断続走行が実行されるとバー表示がなされるものであってもよい。さらに、車両状態表示部３０２ｂは、車速表示部３０２ａの上下に限らず、左右あるいはスピードメータ部３０２以外の領域に配置してもよい。本実施の形態におけるメータＥＣＵ３００および車両状態表示部３０２ｂは、本発明に係る車両状態表示手段を構成する。
【００７２】
次に、図３および図４を参照して、本実施の形態に係る断続走行制御について説明する。
【００７３】
図３に示す断続走行制御の処理フローは、ハイブリッド車両１の走行中に所定の時間間隔で実行されるものである。特に、本実施の形態では、ハイブリッド走行モード中における断続走行制御について説明する。なお、断続走行制御は、モータ走行モード中にも実行可能であり、この場合、モータＭＧ２のモータ出力のみで加速走行を行うこととなる。
【００７４】
図３に示すように、まずＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖがゼロより大きい（Ｖ＞０）か否かを判定する（ステップＳ１）。Ｖ＞０でないと判定された場合、ＨＶＥＣＵ１００は、断続走行制御を実行することなく本処理を終了する。
【００７５】
ＨＶＥＣＵ１００は、Ｖ＞０であると判定された場合、エコスイッチ１０４がＯＮ状態か否かを判定する（ステップＳ２）。ＨＶＥＣＵ１００は、エコスイッチ１０４がＯＮ状態でない、つまりエコスイッチ１０４がＯＦＦ状態であると判定された場合には、運転者により燃費走行が選択されていないと判断して断続走行制御を実行することなく本処理を終了する。
【００７６】
ＨＶＥＣＵ１００は、エコスイッチ１０４がＯＮ状態であると判定された場合には、ユーザ要求パワーＰが略一定か否かを判定する（ステップＳ３）。ＨＶＥＣＵ１００は、ユーザ要求パワーＰが略一定でない場合には、前回周期で断続走行が実行されているのであれば、その断続走行を中断し（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、ＨＶＥＣＵ１００は、後述するステップＳ５で実行されたスピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａにおける制御車速ＶＳの固定表示を解除する。これにより、スピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａには、実際の車速Ｖが表示される。
【００７７】
次いで、ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１が加速中か否かを判定する（ステップＳ１３）。加速中か否かは、例えば車速センサ１０２で検出された車速Ｖの変化量に基づき判定される。
【００７８】
ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１が加速中であると判定された場合には、ユーザ要求パワーＰに基づき所望の駆動力が発生するようエンジン２およびモータＭＧ２を駆動する（ステップＳ１４）。一方、ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１が加速中でないと判定された場合には、ハイブリッド車両１が減速状態であると判断してエンジン２およびモータＭＧ２の駆動を停止、あるいは駆動輪６から伝わる動力によりモータＭＧ２を回転させて発電機として動作（回生動作）させる（ステップＳ１５）。
【００７９】
ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ３において、ユーザ要求パワーＰが略一定であると判定された場合には、断続走行制御に移行し、ハイブリッド車両１の断続走行が実行される（ステップＳ４）。具体的には、ＨＶＥＣＵ１００は、上述の制御車速ＶＳ、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを設定し、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとで定まる車速範囲Ｒで加速走行と惰性走行を繰り返し実行するようエンジン２およびモータＭＧ２を協調して制御する。
【００８０】
次いで、ＨＶＥＣＵ１００は、断続走行時の車速Ｖを制御車速ＶＳに固定してスピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａに表示させる（ステップＳ５）。このとき、ＨＶＥＣＵ１００は、車両状態表示部３０２ｂに実際の車速Ｖと加減速状態とを表示させる。
【００８１】
次いで、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ６以降の各ステップに移行し、図４に示すように、車速範囲Ｒ内で加速走行と惰性走行を繰り返す断続走行が実行される。この断続走行では、ＨＶＥＣＵ１００は、加速走行時、モータＭＧ２のモータ出力Ｐｍおよびエンジン２のエンジン出力Ｐｅを駆動力として用いている。一方、惰性走行時は、モータ出力Ｐｍおよびエンジン出力Ｐｅがゼロとされる。これにより、断続走行では、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの間で加速走行と惰性走行が繰り返される。
【００８２】
ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ６において、車速Ｖが上限車速ＶＨまで上昇したか否かを判定する。ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが上限車速ＶＨまで上昇したと判定した場合には、エンジン２およびモータＭＧ２の駆動を停止（ステップＳ７）して本処理を終了する。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが上限車速ＶＨに達したことを条件としてハイブリッド車両１を加速走行から惰性走行に移行させる。このとき、メータＥＣＵ３００は、車両状態表示部３０２ｂのバー表示を暖色から寒色に切り替え、ハイブリッド車両１が惰性走行に切り替わったことを運転者に認識させる。
【００８３】
一方、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ６において、車速Ｖが上限車速ＶＨまで上昇していないと判定した場合には、車速Ｖが下限車速ＶＬまで低下したか否かを判定する（ステップＳ８）。ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが下限車速ＶＬまで低下したと判定した場合には、モータＭＧ２およびエンジン２をそれぞれモータ出力Ｐｍおよびエンジン出力Ｐｅで駆動（ステップＳ９）して本処理を終了する。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが下限車速ＶＬに達したことを条件としてハイブリッド車両１を惰性走行から加速走行に移行させる。このとき、メータＥＣＵ３００は、車両状態表示部３０２ｂのバー表示を寒色から暖色に切り替え、ハイブリッド車両１が加速走行に切り替わったことを運転者に認識させる。
【００８４】
他方、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ８において、車速Ｖが下限車速ＶＬまで低下していないと判定した場合には、モータＭＧ２の駆動状態（モータ状態）およびエンジン２の駆動状態（エンジン状態）を保持（ステップＳ１０）して本処理を終了する。すなわち、ハイブリッド車両１が加速走行中であればモータ出力Ｐｍ、エンジン出力ＰｅでのモータＭＧ２およびエンジン２の駆動を維持し、これとは逆にハイブリッド車両１が惰性走行中であればモータＭＧ２およびエンジン２の駆動停止を維持する。
【００８５】
以上のように、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、メータＥＣＵ３００が断続走行時に車速Ｖを制御車速ＶＳに固定して車速表示部３０２ａに表示するので、断続走行時の車速表示のちらつきを防止することができる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、メータＥＣＵ３００が断続走行時の実際の車速Ｖおよび加減速状態を車両状態表示部３０２ｂに表示する。このため、運転者は、固定表示された制御車速ＶＳとは別に、断続走行時の実際の車速Ｖおよび加減速状態を確認することができる。したがって、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の車速表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、メータＥＣＵ３００が断続走行条件成立時の制御車速ＶＳを断続走行時の所定車速として車速表示部３０２ａに固定して表示するので、運転者の要求する車速を表示することができる。このため、運転者は、固定表示された制御車速ＶＳと車両状態表示部３０２ｂに表示された実際の車速Ｖおよび加減速状態を視認することにより、断続走行に移行しても違和感を感じることなく運転を継続することができる。
【００８８】
さらに、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、制御車速ＶＳが上限車速ＶＨと下限車速ＶＬの中間に設定されているので、断続走行時に制御車速ＶＳを固定表示した際に上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬと運転者が視認する制御車速ＶＳとの間の変動幅を最小にすることができる。したがって、車速表示部３０２ａに表示された制御車速ＶＳと実際の車速Ｖとが大幅にかけ離れてしまうことを防止することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、断続走行制御においてユーザ要求パワーＰが略一定となった時点の車速Ｖを制御車速ＶＳとして設定し、この制御車速ＶＳを基準に予め定められた車速だけ高車速側および低車速側にそれぞれ上限車速ＶＨ、下限車速ＶＬを設定するようにしたが、これに限らず、例えばユーザ要求パワーＰが略一定となった時点の車速Ｖを上限車速ＶＨとして設定し、これを基準に下限車速ＶＬ、車速範囲Ｒおよび制御車速ＶＳを設定するようにしてもよい。具体的には、ＨＶＥＣＵ１００は、上限車速ＶＨの設定と同時あるいは設定後に、上限車速ＶＨから予め定められた車速だけ減じた値を下限車速ＶＬを設定する。また、ＨＶＥＣＵ１００は、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬの設定と同時あるいは設定後に、上限車速ＶＨから予め定められた車速だけ低車速側に制御車速ＶＳを設定する。このとき、制御車速ＶＳは、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの中間に設定されるのが好ましい。
【００９０】
また、本実施の形態では、スピードメータ部３０２を図５に示す構成としたが、これに限らず、例えば図６に示す構成としてもよい。具体的には、図６に示すように、車速表示部３０２ａを取り囲むように車両状態表示部３０２ｂを設け、これに断続走行時の実際の車速Ｖをバー表示するようにした。例えば、図６中、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを示す車速表示を左下部位に配置し、加速走行および惰性走行に応じてバー表示を時計回りあるいは反時計回りに変動するよう表示する。これにより、実際の車速Ｖが連続的に表示されるので、運転者がより容易に断続走行中の実際の車速Ｖを認識することができる。なお、図６に示す車両状態表示部３０２ｂは一例であって、これに限定されるものではなく、バー表示の変動方向は逆であってもよいし、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを示す車速表示もいずれの位置に配置してもよい。また、図６に示す例においても、実際の車速Ｖを示すバー表示を本実施の形態と同様、加速走行時と惰性走行時とで、例えば色を異ならせる等、その表示態様を変更してもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、スピードメータ部３０２の他に回転数計を備えていない構成について説明したが、回転数計を備える場合には、制御車速ＶＳの固定表示に加えて回転数計の回転数表示も一定回転数に固定するようにしてもよい。一定回転数としては、例えば断続走行条件成立時の回転数を用いることができる。
【００９２】
さらに、本実施の形態では、スピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａの表示態様としてセグメント形式のデジタル表示を用いたが、これに限らず、例えば速度目盛と指針あるいはバー表示で車速を表示する形式のもの等、種々の表示態様を用いることができる。例えば、速度目盛と指針あるいはバー表示で車速を表示する形式の場合には、車両状態表示部３０２ｂは、その速度目盛上に重ねて、あるいは速度目盛と別に表示するようにすればよい。
【００９３】
以上説明したように、本発明に係る車両用表示装置は、断続走行時の速度表示のちらつきを防止するとともに、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の速度表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができ、駆動力源の駆動力に基づく加速走行と車両の慣性力に基づく惰性走行とを繰り返し行う断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置に有用である。
【符号の説明】
【００９４】
１ ハイブリッド車両（車両）
２ エンジン（駆動力源、内燃機関）
４ 車両用表示装置
６０ モータＥＣＵ
１００ ＨＶＥＣＵ（制御手段）
１０１ アクセルペダルポジションセンサ
１０２ 車速センサ
１０４ エコスイッチ
２００ エンジンＥＣＵ
３００ メータＥＣＵ（車速表示手段、車両状態表示手段）
３０１ メータ表示ユニット
３０２ スピードメータ部
３０２ａ 車速表示部（車速表示手段）
３０２ｂ 車両状態表示部（車両状態表示手段）
ＭＧ２ モータ（駆動力源、電動機）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力源として少なくとも電動機を備えた車両に適用される車両用表示装置に関し、特に駆動力源の駆動力に基づく加速走行と車両の慣性力に基づく惰性走行とを繰り返し行う断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用表示装置として、内燃機関およびモータジェネレータ（以下、単にモータという）を駆動力源として備え、車両走行中に内燃機関の運転を停止可能なハイブリッド車両に適用され、駆動力源からの機械的動力により駆動力を発生させて車両を走行させる加速走行と、駆動力源に機械的動力を出力させることなく車両の慣性力により惰性で車両を走行させる、いわゆるコーストダウン（以下、惰性走行という）とを上限車速と下限車速とで定まる所定の車速範囲内で交互に行うことで、予め設定された目標車速に従って車両を走行させる断続走行制御を可能としたものがある。このような断続走行を実施することによって、内燃機関を継続的に運転して車両を定速走行させる場合に比べて、燃料消費を抑制した低燃費運転が実現可能である。
【０００３】
ところで、このような断続走行を行うハイブリッド車両にあっては、断続走行時における加速走行および惰性走行の繰り返しによる車速変化がそのまま車速表示計に反映されると、その車速変化に起因して運転者によって視認される車速表示がちらついてしまう。特に、近年では車速をデジタル表示させる車速表示計も多数採用されており、このようなデジタル表示の車速表示計にあっては、上述のような車速表示のちらつきがより一層運転者に認識され得る。したがって、断続走行時における車速表示をどのように行うかという課題がある。
【０００４】
このような課題に関連して、例えば列車の安全な運行のための自動列車停止装置（ＡＴＳ）における車上設備であるＡＴＳ速度照査装置において、列車デジタル速度計の速度表示のちらつきを防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このＡＴＳ速度照査装置は、列車が一定速度で惰行運転中にも関わらず、速度発電機の回転軸と列車の車軸との中心のズレに起因する速度発電機の周波数変動等により生ずる速度計算値の変動によって、列車デジタル速度計の速度表示がちらつくという問題を解決するためになされたものである。
【０００５】
速度表示のちらつき防止の具体的な手法として、上記ＡＴＳ速度照査装置では、一定値以下の加速度・減速度の場合に列車が惰行運転であると判定し、惰行運転中は、以降の速度変化が一定値以下であれば惰行運転開始時点の速度を固定値として列車デジタル速度計に表示させるようになっている。
【０００６】
ここで、上述したハイブリッド車両において、断続走行時の車速表示に関して上記ＡＴＳ速度照査装置における技術を応用し、車速変化に関わらず断続走行時の車速表示を所定車速に固定することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−７０１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したような断続走行可能なハイブリッド車両にあっては、断続走行時、比較的大きな車速範囲内で加速走行と惰性走行とを繰り返すため、車速の変化幅も大きくなる。このため、上述のように断続走行時の車速表示を単に所定車速に固定した場合、運転者が視認する車速表示が固定されているにも関わらず、断続走行によって実際の車速や加減速状態等の走行状態が変化するため、運転者が違和感を感じるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、断続走行時の車速表示のちらつきを防止するとともに、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の車速表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる車両用表示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】
【００１０】
本発明に係る車両用表示装置は、上記目的達成のため、（１）車両の駆動力を発生する駆動力源として少なくとも電動機を備え、前記駆動力を得て走行する加速走行と前記駆動力源を停止して惰性で走行する惰性走行とを、車速に応じて決定される車速範囲で繰り返し行って走行する断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置であって、前記断続走行時に、前記車速を前記車速範囲に含まれる所定車速に固定して表示する車速表示手段と、前記断続走行時の実際の車速および加減速状態を表示する車両状態表示手段と、を備えた構成を有する。
【００１１】
この構成により、本発明に係る車両用表示装置は、車速表示手段が断続走行時に車速を所定車速に固定して表示するので、断続走行時の車速表示のちらつきを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る車両用表示装置は、車両状態表示手段が断続走行時の実際の車速および加減速状態を表示する。このため、運転者は、固定表示された車速とは別に、断続走行時の実際の車速および加減速状態を確認することができる。したがって、本発明に係る車両用表示装置は、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の車速表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る車両用表示装置は、上記（１）に記載の車両用表示装置において、（２）予め定められた断続走行条件が成立したことを条件に前記車両を断続走行させるよう前記駆動力源を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記断続走行条件の成立時の車速を制御車速とし、前記制御車速を基準に高速側および低速側に前記車速範囲の上限車速および下限車速を設定するよう構成され、前記車速表示手段は、前記断続走行時に前記制御車速を前記所定車速として固定して表示する構成を有する。
【００１４】
この構成により、本発明に係る車両用表示装置は、車速表示手段が断続走行条件成立時の制御車速を断続走行時の所定車速として固定して表示するので、運転者の要求する車速を表示することができる。このため、運転者は、固定表示された制御車速と車両状態表示手段に表示された実際の車速および加減速状態を視認することにより、断続走行に移行しても違和感を感じることなく運転を継続することができる。
【００１５】
また、本発明に係る車両用表示装置は、上記（２）に記載の車両用表示装置において、（３）前記制御車速は、前記上限車速と前記下限車速の中間に設定されている構成を有する。
【００１６】
この構成により、本発明に係る車両用表示装置は、制御車速が上限車速と下限車速の中間に設定されているので、断続走行時に制御車速を固定表示した際に上限車速および下限車速と運転者が視認する車速との間の変動幅を最小にすることができる。したがって、車速表示手段に表示された車速と実際の車速とが大幅にかけ離れてしまうことを防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係る車両用表示装置は、上記（１）ないし（３）に記載の車両用表示装置において、（４）前記車両が前記駆動力源として前記電動機のみを備えた電動車両または前記駆動力源として前記電動機と内燃機関とを備えたハイブリッド車両である構成を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、断続走行時の速度表示のちらつきを防止するとともに、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の速度表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる車両用表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用表示装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエンジンの概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＨＶＥＣＵで実行される断続走行制御のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における断続走行制御のタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るスピードメータ部を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るスピードメータ部の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
本発明の実施の形態では、車両用表示装置を駆動力源として内燃機関と電動機とを搭載した車両、いわゆるハイブリッド車両に適用した例について説明する。以下においては、車両用表示装置をハイブリッド車両に適用した例について説明するが、駆動力源として電動機のみを備えた、いわゆる電動車両にも適用可能である。
【００２２】
図１に示すように、ハイブリッド車両１は、ハイブリッド車両１の駆動力を発生する駆動力源として、エンジン２と、発電可能な電動機であるモータジェネレータ（以下、単にモータという）ＭＧ１、ＭＧ２とを備える。また、ハイブリッド車両１は、駆動装置３と、車両用表示装置４とを備えている。
【００２３】
駆動装置３は、モータＭＧ１、ＭＧ２、動力分割統合機構４０、減速機構７０および差動機構８０を備え、いわゆるハイブリッド・トランスアクスルを構成している。また、駆動装置３は、エンジン２と結合されて動力出力装置（パワープラント）を構成している。
【００２４】
エンジン２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されている。
【００２５】
図２に示すように、エンジン２は、エアクリーナ２０により清浄された空気をスロットルバルブ２１および吸気通路２２を介して吸入する。その後、エンジン２は、燃料噴射弁２３からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ２４を介して燃料室に吸入する。次いで、エンジン２は、吸入した混合気を点火プラグ２５による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン２６の往復運動を機関出力軸１２の回転運動に変換する。
【００２６】
エンジン２の排気通路２８上には、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する三元触媒を有する浄化装置２９が設けられている。エンジン２においては、三元触媒を最も有効に機能させるため、後述するＡ／Ｆセンサ２０７およびＯ２センサ２０８の各出力値に基づいて、空燃比（実空燃比）が理論空燃比に一致するように空燃比フィードバック制御がエンジンＥＣＵ２００により実行される。
【００２７】
また、エンジン２は、吸気バルブ２４の開閉タイミングＶＴを連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構９０を備える。可変バルブタイミング機構９０は、図示しないベーン式のＶＶＴコントローラと、オイルコントロールバルブとを備え、吸気バルブ２４の開閉タイミングＶＴにおけるインテークカムシャフト（図示せず）の角度を連続的に変更する。
【００２８】
また、図１に示すように、機関出力軸１２には、動力分割統合機構４０が結合されている。エンジン２は、機関出力軸１２から駆動輪６に向けて機械的動力（以下、エンジン出力という）を出力する。この機械的動力は、エンジンＥＣＵ２００により制御可能となっている。
【００２９】
モータＭＧ１、ＭＧ２は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータジェネレータである。モータＭＧ１は、主に発電機として用いられ、モータＭＧ２は、主に電動機として用いられる。本実施の形態におけるモータＭＧ２は、本発明に係る電動機を構成する。
【００３０】
モータＭＧ１、ＭＧ２は、永久磁石式交流同期モータ等で構成されている。モータＭＧ１、ＭＧ２は、ステータ５３、５４と、ロータ５１、５２とを有している。ステータ５３、５４は、後述するインバータ６１、６２から交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するようになっている。ロータ５１、５２は、動力分割統合機構４０に結合され、回転磁界に引き付けられて回転するようになっている。モータＭＧ１、ＭＧ２には、それぞれロータ５１、５２の回転角位置を検出するレゾルバ（図示せず）が設けられている。レゾルバは、検出したロータ５１、５２の回転角位置に応じた信号をモータＥＣＵ６０に送信するようになっている。
【００３１】
モータＭＧ１、ＭＧ２は、二次電池（蓄電池）１０５からの電力の供給を受けて電動機として動作することができる（以下、この動作状態を力行という）。一方、図示しないモータ軸が外力により回転している場合には、起電力を生じさせて二次電池１０５を充電する発電機として動作することができる（以下、この動作状態を回生という）。
【００３２】
また、駆動装置３には、インバータ６１、６２およびモータＥＣＵ６０が設けられている。インバータ６１、６２は、それぞれステータ５３、５４に接続されている。インバータ６１、６２は、二次電池１０５から供給される直流電力を交流電力に変換して、それぞれ対応するモータＭＧ１、ＭＧ２に供給可能に構成されている。また、インバータ６１、６２は、モータＭＧ１、ＭＧ２からの交流電力を直流電力に変換して二次電池１０５に回収可能に構成されている。インバータ６１、６２の電力供給および電力回収は、モータＥＣＵ６０により制御される。
【００３３】
動力分割統合機構４０は、エンジン２およびモータＭＧ１、ＭＧ２が出力した機械的動力を駆動軸７に伝達する動力伝達機構である。動力分割統合機構４０は、シングルピニオン式の動力分割遊星歯車４０ａおよび減速遊星歯車４０ｃを備えている。
【００３４】
動力分割遊星歯車４０ａは、エンジン２が出力した機械的動力を、モータＭＧ１を駆動する機械的動力と減速機構７０を駆動する機械的動力に分割可能に構成されている。動力分割遊星歯車４０ａは、サンギヤ４２と、プラネタリピニオン４３と、プラネタリキャリア４４と、リングギヤ４５ａとを備えている。
【００３５】
サンギヤ４２は、モータＭＧ１のロータ５１に結合されている。プラネタリピニオン４３は、プラネタリキャリア４４に対して公転および自転可能に支持されている。プラネタリキャリア４４は、機関出力軸１２に結合されている。このように構成された動力分割遊星歯車４０ａは、エンジン２のエンジン出力を、プラネタリピニオン４３を介してサンギヤ４２に伝達する機械的動力と、リングギヤ４５ａに伝達する機械的動力に分割するようになっている。エンジン２からサンギヤ４２に伝達された機械的動力は、モータＭＧ１のロータ５１に伝達され、発電に供される。
【００３６】
減速遊星歯車４０ｃは、モータＭＧ２が出力した機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて減速機構７０に伝達可能に構成されている。減速遊星歯車４０ｃは、サンギヤ４６と、プラネタリキャリア４７と、プラネタリピニオン４８と、リングギヤ４５ｃとを備えている。
【００３７】
サンギヤ４６は、モータＭＧ２のロータ５２に結合されている。プラネタリキャリア４７は、駆動装置３のハウジングに固定されている。プラネタリピニオン４８は、プラネタリキャリア４７に対して自転可能に支持されている。このように構成された減速遊星歯車４０ｃは、モータＭＧ２が出力した機械的動力を、プラネタリピニオン４８を介して回転速度を減速しトルクを増大させてリングギヤ４５ｃに伝達するようになっている。
【００３８】
これら動力分割遊星歯車４０ａと減速遊星歯車４０ｃとは、同心上に配置されており、リングギヤ４５ａとリングギヤ４５ｃとが一体に結合されている。リングギヤ４５ａ、４５ｃの外周側には、減速機構７０のカウンタドリブンギヤ７４と噛み合うカウンタドライブギヤ４９が設けられている。動力分割統合機構４０は、モータＭＧ２からリングギヤ４５ｃに伝達された機械的動力と、エンジン２からリングギヤ４５ａに伝達された機械的動力を統合してカウンタドライブギヤ４９から減速機構７０に伝達する。
【００３９】
減速機構７０は、カウンタドリブンギヤ７４とファイナルドライブギヤ７８とからなる。カウンタドリブンギヤ７４は、カウンタドライブギヤ４９と噛み合い、ファイナルドライブギヤ７８は、差動機構８０のリングギヤ８２と噛み合う。また、これらカウンタドリブンギヤ７４とファイナルドライブギヤ７８とは、同心上に配置され、一体的に結合されている。減速機構７０は、動力分割統合機構４０からカウンタドリブンギヤ７４に伝達された機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて、ファイナルドライブギヤ７８から差動機構８０に伝達する。
【００４０】
差動機構８０は、ファイナルドライブギヤ７８に噛み合うリングギヤ８２を備えている。差動機構８０は、減速機構７０からリングギヤ８２に伝達された機械的動力を左右の駆動輪６に分配して出力する。
【００４１】
図１および図２に示すように、車両用表示装置４は、ハイブリッド用電子制御装置（以下、単にＨＶＥＣＵという）１００と、エンジンＥＣＵ２００と、モータＥＣＵ６０と、メータＥＣＵ３００と、アクセルペダルポジションセンサ１０１および車速センサ１０２を含む各種センサ類と、エコスイッチ１０４とを含んで構成されている。
【００４２】
ＨＶＥＣＵ１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【００４３】
ＨＶＥＣＵ１００は、エンジン２およびモータＭＧ１、ＭＧ２を協調して制御する。また、ＨＶＥＣＵ１００は、アクセルペダルポジションセンサ１０１および車速センサ１０２の検出結果に応じて、エンジンＥＣＵ２００およびモータＥＣＵ６０と協働して後述する断続走行制御を実行可能に構成されている。本実施の形態におけるＨＶＥＣＵ１００は、本発明に係る制御手段を構成する。
【００４４】
また、ＨＶＥＣＵ１００は、車両走行中において、エンジン２を始動し、または作動を停止して、エンジン２の作動状態と非作動状態とを切替可能である。非作動状態とは、エンジン出力がゼロであり、かつ機関回転速度がゼロである、すなわち機関出力軸１２が静止しており、エンジン２においてエンジンブレーキトルクも生じない状態を意味している。一方、作動状態とは、エンジン２が機関出力軸１２から機械的動力（エンジン出力）を出力している状態を意味している。
【００４５】
例えば、一定の車速での走行中においてエンジン２を非作動状態にする場合、ＨＶＥＣＵ１００は、モータＭＧ２のモータ回転速度はそのままに、モータ出力を増大させるとともに、その分、エンジン２のエンジン出力をゼロにして、モータＭＧ１のロータ５１をリングギヤ４５ａ、４５ｃとは逆の回転方向に空転させて、機関回転速度をゼロにする。このようにして、エンジン２の作動を停止して、非作動状態にすることが可能となっている。
【００４６】
また、一定の車速での車両走行中においてエンジン２を作動状態にする場合、ＨＶＥＣＵ１００は、モータＭＧ２のモータ回転速度はそのままに、モータ出力を減少させるとともに、モータＭＧ１のロータ５１をリングギヤ４５ａ、４５ｃと同一の回転方向に力行させて、機関回転速度を上昇させて、エンジン２のクランキングを行う。これにより、エンジン２を始動して、作動状態にすることが可能となっている。
【００４７】
エンジンＥＣＵ２００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【００４８】
エンジンＥＣＵ２００には、クランクポジションセンサ２０１、水温センサ２０２、カムポジションセンサ２０３、スロットルバルブポジションセンサ２０４、エアフローメータ２０５、温度センサ２０６、Ａ／Ｆセンサ２０７、Ｏ２センサ２０８が接続されている。
【００４９】
クランクポジションセンサ２０１は、機関出力軸１２の回転位置すなわちクランク角θｃｒやエンジン回転数Ｎｅを検出する。水温センサ２０２は、エンジン２の冷却水の温度すなわち冷却水温Ｔｗを検出する。カムポジションセンサ２０３は、インテークカムシャフトや排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置すなわちカム角θｃａを検出する。スロットルバルブポジションセンサ２０４は、スロットルバルブ２１のスロットル開度ＴＨを検出する。エアフローメータ２０５は、吸気管に取り付けられ、吸入空気の質量流量すなわち吸入空気量Ｑａを検出する。温度センサ２０６は、吸気管に取り付けられ、吸気温Ｔａを検出する。Ａ／Ｆセンサ２０７は、空燃比に対してリニアな特性を有し、比較的広範囲にわたる空燃比を連続的に検出する。Ｏ２センサ２０８は、理論空燃比を境に出力値が急変する特性（Ｚ特性）を有し、排気ガス中の酸素濃度を起電力におきかえ、空燃比が理論空燃比に対してリーンかリッチかを検出する。これら各センサは、検出結果に応じた信号をエンジンＥＣＵ２００に出力する。
【００５０】
エンジンＥＣＵ２００は、エンジン２を駆動するための種々の制御信号、例えば燃料噴射弁２３への駆動信号や、スロットル開度ＴＨを調節するスロットルモータ２１ａへの駆動信号、イグニッションコイル２１０への制御信号、可変バルブタイミング機構９０への制御信号などを出力するようになっている。
【００５１】
エンジンＥＣＵ２００は、ＨＶＥＣＵ１００と通信しており、ＨＶＥＣＵ１００からの制御信号によりエンジン２を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータを出力する。
【００５２】
モータＥＣＵ６０は、ＨＶＥＣＵ１００から要求トルクおよび要求回転速度に係る信号を受け、インバータ６１、６２を制御する。モータＥＣＵ６０は、インバータ６１、６２を制御することにより、モータＭＧ１、ＭＧ２のそれぞれについて、ロータ５１、５２の回転速度（以下、モータ回転速度という）と、ロータ５１、５２から出力する機械的動力（以下、モータ出力という）とを調整可能である。
【００５３】
メータＥＣＵ３００は、ＨＶＥＣＵ１００と通信しており、ＨＶＥＣＵ１００との間で必要なデータの送受信を行っている。また、このメータＥＣＵ３００には、メータ表示ユニット３０１が接続されている。メータ表示ユニット３０１は、運転席近傍に配置されて液晶パネルとして構成されており、シフトポジションＳＰを表示するシフトポジション表示部や、車速Ｖを表示するスピードメータ部３０２、燃費に関する情報を表示する燃費表示部等を備える。このメータ表示ユニット３０１は、メータＥＣＵ３００によって制御されている。
【００５４】
アクセルペダルポジションセンサ１０１は、運転者によるアクセルペダル５の操作量を検出する。アクセルペダルポジションセンサ１０１は、ＨＶＥＣＵ１００に接続され、検出されたアクセルペダル５の操作量（以下、アクセル操作量Ａｃｃという）に応じた信号をＨＶＥＣＵ１００に送信するようになっている。
【００５５】
車速センサ１０２は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出する。車速センサ１０２は、ＨＶＥＣＵ１００に接続され、検出された車速Ｖに応じた信号をＨＶＥＣＵ１００に送信するようになっている。
【００５６】
エコスイッチ１０４は、運転者がエンジン２による燃料消費の抑制を優先した車両走行（以下、燃費走行という）を選択するために、ＨＶＥＣＵ１００に燃費走行を指示するスイッチである。エコスイッチ１０４は、車室内のインスツルメントパネル等、運転者により操作可能な場所に設けられている。エコスイッチ１０４は、運転者の操作により、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切替可能に構成されている。また、エコスイッチ１０４のＯＮ状態とＯＦＦ状態は、ＨＶＥＣＵ１００により検出される。
【００５７】
また、ハイブリッド車両１には、二次電池１０５と、昇圧コンバータ１０６と、電池ＥＣＵ１０７とが設けられている。二次電池１０５は、昇圧コンバータ１０６を介してインバータ６１、６２に電気的に接続されている。
【００５８】
二次電池１０５は、モータＭＧ１、ＭＧ２に供給する電力を貯蔵し、モータＭＧ１、ＭＧ２との間で充放電可能に構成されている。昇圧コンバータ１０６は、二次電池１０５の電圧を昇圧してインバータ６１、６２の供給電圧に変換する。電池ＥＣＵ１０７は、二次電池１０５の温度や電圧、充放電電流値等を監視している。
【００５９】
また、電池ＥＣＵ１０７は、二次電池１０５の温度や電圧、充放電電流値等の情報から二次電池１０５の蓄電状態（ＳＯＣ：ｓｔａｔｅ‐ｏｆ‐ｃｈａｒｇｅ）および充放電電力を算出している。電池ＥＣＵ１０７は、ＨＶＥＣＵ１００に接続され、例えば二次電池１０５の蓄電状態および充放電電力に応じた信号をＨＶＥＣＵ１００に送信する等、ＨＶＥＣＵ１００との間で信号のやりとりを行う。
【００６０】
このように構成されたハイブリッド車両１では、アクセル操作量Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてユーザ要求パワーＰが算出され、このユーザ要求パワーＰに対応する要求動力がカウンタドライブギヤ４９に出力されるよう、エンジン２とモータＭＧ１、ＭＧ２とが運転制御される。また、ハイブリッド車両１の走行モードとしては、例えばハイブリッド走行モードやモータ走行モードあるいは回生走行モード等がある。
【００６１】
ハイブリッド走行モードでは、エンジン２のエンジン出力を利用してモータＭＧ１に発電させつつ、エンジン２およびモータＭＧ２の両者を駆動力源としてハイブリッド車両１を走行させる。モータ走行モードでは、エンジン２を停止させた状態でモータＭＧ２を駆動力源としてハイブリッド車両１を走行させる。回生走行モードは、減速要求等の所定条件が成立した場合に減速機構７０を介して入力されるエネルギを利用してモータＭＧ２にて発電を行う走行モードである。
【００６２】
また、本実施の形態に係るハイブリッド車両１は、走行中に予め定められた断続走行条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ１００によって断続走行制御が実行される。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００は、断続走行条件が成立したことを条件にハイブリッド車両１を断続走行させるようエンジン２およびモータＭＧ２を制御するようになっている。
【００６３】
この断続走行制御は、車速Ｖがゼロより大きい（Ｖ＞０）車速域で実行可能である。つまりハイブリッド車両１が走行している間は、断続走行条件が成立したことを条件として全ての車速域において断続走行制御が実行可能とされる。断続走行制御が実行されると、ハイブリッド車両１は、エンジン２またはモータＭＧ２、あるいは双方が発生する駆動力を得て走行する加速走行と、エンジン２およびモータＭＧ２を停止して惰性で走行する惰性走行とを、車速Ｖに応じて決定される車速範囲Ｒで繰り返し行って走行する断続走行が可能となる。
【００６４】
具体的には、ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１の走行中に断続走行条件が成立すると、制御車速ＶＳと、車速範囲Ｒの上限値である上限車速ＶＨと、車速範囲Ｒの下限値である下限車速ＶＬを設定するようになっている。ここで、エコスイッチ１０４がＯＮとされ、かつユーザ要求パワーＰが略一定であることが、上記断続走行条件となっている。ユーザ要求パワーＰは、アクセル操作量Ａｃｃをパラメータとして車速Ｖとユーザ要求パワーＰとの関係を予め実験的に求めて記憶されたマップを参照することによりＨＶＥＣＵ１００によって算出される。ユーザ要求パワーＰが略一定である一例としては、例えば一定の車速Ｖで走行中に運転者によるアクセル操作量Ａｃｃが一定である場合等が挙げられる。アクセル操作量Ａｃｃが一定のうちには、アクセル操作量Ａｃｃがゼロの場合も含まれる。ここで、ユーザ要求パワーＰが略一定であるとは、多少の変動はあるものの、ある所定時間内においてユーザ要求パワーが予め定められた所定範囲内（例えば、±３ｋｍ／ｈ）に維持される状態を意味する。
【００６５】
また、ＨＶＥＣＵ１００は、エコスイッチＯＮ後の走行中にユーザ要求パワーＰが略一定となった時点、つまり断続走行条件の成立時の車速Ｖを制御車速ＶＳとして設定し、この制御車速ＶＳを基準に予め定められた車速だけ高車速側および低車速側にそれぞれ上限車速ＶＨ、下限車速ＶＬを設定するようになっている。車速範囲Ｒは、設定された上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬにより定まるようになっている。より具体的には、車速範囲Ｒは、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを制御車速ＶＳからどれだけ高車速側および低車速側に設定するかにより拡大されるか、縮小されるかが定まる。ここで、車速範囲Ｒは、例えば車速Ｖが大きくなるほど拡大されるようにしてもよい。このように、車速範囲Ｒは、車速Ｖに応じて決定されるようになっている。
【００６６】
また、ＨＶＥＣＵ１００は、上限車速ＶＨと制御車速ＶＳとの車速幅、および制御車速ＶＳと下限車速ＶＬとの車速幅が同一となるよう、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを設定している。すなわち、制御車速ＶＳは、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの中間に設定されるようになっている。
【００６７】
ここで、上述した断続走行制御の実行中は、車速Ｖが制御車速ＶＳを中心に上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの間で繰り返し変動することから、メータ表示ユニット３０１のスピードメータ部３０２の車速表示も加速走行および惰性走行に応じて変動する。このため、ハイブリッド車両１の断続走行時にスピードメータ部３０２の車速表示がちらつくという問題がある。そこで、本実施の形態では、断続走行時の車速表示のちらつきを防止するため、メータＥＣＵ３００が断続走行時にスピードメータ部３０２に表示される車速Ｖを所定車速に固定して表示するようにしている。固定表示される所定車速は、車速範囲Ｒに含まれる車速であり、本実施の形態では、メータＥＣＵ３００は制御車速ＶＳを所定車速として固定して表示するようスピードメータ部３０２を制御する。一方、メータＥＣＵ３００は、断続走行が中断、すなわち通常走行に移行した際には制御車速ＶＳの固定表示を解除して、実際の車速Ｖを表示するようスピードメータ部３０２を制御する。
【００６８】
また、断続走行時は、比較的大きな車速範囲Ｒ内で加速走行と惰性走行とを繰り返すため、車速Ｖの変化幅も大きくなる。このため、上述のように断続走行時の車速表示を単に固定した場合、運転者が視認する車速表示が固定されているにも関わらず、断続走行によって実際の車速Ｖや、加速走行であるのか惰性走行であるのかといった加減速状態等の走行状態が変化するため、運転者が違和感を感じるおそれがある。そこで、本実施の形態では、図５に示すように、スピードメータ部３０２に車速表示部３０２ａおよび車両状態表示部３０２ｂを設けた。車速表示部３０２ａは、ハイブリッド車両１の車速Ｖを表示するものであり、特に断続走行時は制御車速ＶＳを固定して表示する。
【００６９】
本実施の形態におけるメータＥＣＵ３００および車速表示部３０２ａは、本発明に係る車速表示手段を構成する。
【００７０】
車両状態表示部３０２ｂは、断続走行時の実際の車速Ｖおよび加減速状態を表示するようになっている。具体的には、車両状態表示部３０２ｂは、車速表示部３０２ａの上下に配置され、実際の車速Ｖをバー表示するようになっている。これにより、断続走行時は、車速表示を固定してちらつきを抑えた上で、変動する実際の車速Ｖをバー表示にて運転者に視認させることができる。また、車両状態表示部３０２ｂは、断続走行時における加速走行時は上記バー表示を例えば暖色とし、惰性走行時は上記バー表示を例えば寒色とする等、その表示態様を加速走行時と惰性走行時とで異ならせるようにしている。これにより、運転者は、断続走行時にハイブリッド車両１が加速走行中であるのか、惰性走行中であるのかといった加減速状態を容易に判別できる。加速走行時と惰性走行時とを識別させるためのバー表示の態様としては、上述した色表示による他、形状を異ならせる等の種々の態様を用いることができる。
【００７１】
また、車両状態表示部３０２ｂは、断続走行の実行時のみ表示させるものであってもよいし、通常走行時から表示され断続走行が実行されるとバー表示がなされるものであってもよい。さらに、車両状態表示部３０２ｂは、車速表示部３０２ａの上下に限らず、左右あるいはスピードメータ部３０２以外の領域に配置してもよい。本実施の形態におけるメータＥＣＵ３００および車両状態表示部３０２ｂは、本発明に係る車両状態表示手段を構成する。
【００７２】
次に、図３および図４を参照して、本実施の形態に係る断続走行制御について説明する。
【００７３】
図３に示す断続走行制御の処理フローは、ハイブリッド車両１の走行中に所定の時間間隔で実行されるものである。特に、本実施の形態では、ハイブリッド走行モード中における断続走行制御について説明する。なお、断続走行制御は、モータ走行モード中にも実行可能であり、この場合、モータＭＧ２のモータ出力のみで加速走行を行うこととなる。
【００７４】
図３に示すように、まずＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖがゼロより大きい（Ｖ＞０）か否かを判定する（ステップＳ１）。Ｖ＞０でないと判定された場合、ＨＶＥＣＵ１００は、断続走行制御を実行することなく本処理を終了する。
【００７５】
ＨＶＥＣＵ１００は、Ｖ＞０であると判定された場合、エコスイッチ１０４がＯＮ状態か否かを判定する（ステップＳ２）。ＨＶＥＣＵ１００は、エコスイッチ１０４がＯＮ状態でない、つまりエコスイッチ１０４がＯＦＦ状態であると判定された場合には、運転者により燃費走行が選択されていないと判断して断続走行制御を実行することなく本処理を終了する。
【００７６】
ＨＶＥＣＵ１００は、エコスイッチ１０４がＯＮ状態であると判定された場合には、ユーザ要求パワーＰが略一定か否かを判定する（ステップＳ３）。ＨＶＥＣＵ１００は、ユーザ要求パワーＰが略一定でない場合には、前回周期で断続走行が実行されているのであれば、その断続走行を中断し（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、ＨＶＥＣＵ１００は、後述するステップＳ５で実行されたスピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａにおける制御車速ＶＳの固定表示を解除する。これにより、スピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａには、実際の車速Ｖが表示される。
【００７７】
次いで、ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１が加速中か否かを判定する（ステップＳ１３）。加速中か否かは、例えば車速センサ１０２で検出された車速Ｖの変化量に基づき判定される。
【００７８】
ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１が加速中であると判定された場合には、ユーザ要求パワーＰに基づき所望の駆動力が発生するようエンジン２およびモータＭＧ２を駆動する（ステップＳ１４）。一方、ＨＶＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１が加速中でないと判定された場合には、ハイブリッド車両１が減速状態であると判断してエンジン２およびモータＭＧ２の駆動を停止、あるいは駆動輪６から伝わる動力によりモータＭＧ２を回転させて発電機として動作（回生動作）させる（ステップＳ１５）。
【００７９】
ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ３において、ユーザ要求パワーＰが略一定であると判定された場合には、断続走行制御に移行し、ハイブリッド車両１の断続走行が実行される（ステップＳ４）。具体的には、ＨＶＥＣＵ１００は、上述の制御車速ＶＳ、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを設定し、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとで定まる車速範囲Ｒで加速走行と惰性走行を繰り返し実行するようエンジン２およびモータＭＧ２を協調して制御する。
【００８０】
次いで、ＨＶＥＣＵ１００は、断続走行時の車速Ｖを制御車速ＶＳに固定してスピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａに表示させる（ステップＳ５）。このとき、ＨＶＥＣＵ１００は、車両状態表示部３０２ｂに実際の車速Ｖと加減速状態とを表示させる。
【００８１】
次いで、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ６以降の各ステップに移行し、図４に示すように、車速範囲Ｒ内で加速走行と惰性走行を繰り返す断続走行が実行される。この断続走行では、ＨＶＥＣＵ１００は、加速走行時、モータＭＧ２のモータ出力Ｐｍおよびエンジン２のエンジン出力Ｐｅを駆動力として用いている。一方、惰性走行時は、モータ出力Ｐｍおよびエンジン出力Ｐｅがゼロとされる。これにより、断続走行では、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの間で加速走行と惰性走行が繰り返される。
【００８２】
ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ６において、車速Ｖが上限車速ＶＨまで上昇したか否かを判定する。ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが上限車速ＶＨまで上昇したと判定した場合には、エンジン２およびモータＭＧ２の駆動を停止（ステップＳ７）して本処理を終了する。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが上限車速ＶＨに達したことを条件としてハイブリッド車両１を加速走行から惰性走行に移行させる。このとき、メータＥＣＵ３００は、車両状態表示部３０２ｂのバー表示を暖色から寒色に切り替え、ハイブリッド車両１が惰性走行に切り替わったことを運転者に認識させる。
【００８３】
一方、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ６において、車速Ｖが上限車速ＶＨまで上昇していないと判定した場合には、車速Ｖが下限車速ＶＬまで低下したか否かを判定する（ステップＳ８）。ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが下限車速ＶＬまで低下したと判定した場合には、モータＭＧ２およびエンジン２をそれぞれモータ出力Ｐｍおよびエンジン出力Ｐｅで駆動（ステップＳ９）して本処理を終了する。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００は、車速Ｖが下限車速ＶＬに達したことを条件としてハイブリッド車両１を惰性走行から加速走行に移行させる。このとき、メータＥＣＵ３００は、車両状態表示部３０２ｂのバー表示を寒色から暖色に切り替え、ハイブリッド車両１が加速走行に切り替わったことを運転者に認識させる。
【００８４】
他方、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ８において、車速Ｖが下限車速ＶＬまで低下していないと判定した場合には、モータＭＧ２の駆動状態（モータ状態）およびエンジン２の駆動状態（エンジン状態）を保持（ステップＳ１０）して本処理を終了する。すなわち、ハイブリッド車両１が加速走行中であればモータ出力Ｐｍ、エンジン出力ＰｅでのモータＭＧ２およびエンジン２の駆動を維持し、これとは逆にハイブリッド車両１が惰性走行中であればモータＭＧ２およびエンジン２の駆動停止を維持する。
【００８５】
以上のように、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、メータＥＣＵ３００が断続走行時に車速Ｖを制御車速ＶＳに固定して車速表示部３０２ａに表示するので、断続走行時の車速表示のちらつきを防止することができる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、メータＥＣＵ３００が断続走行時の実際の車速Ｖおよび加減速状態を車両状態表示部３０２ｂに表示する。このため、運転者は、固定表示された制御車速ＶＳとは別に、断続走行時の実際の車速Ｖおよび加減速状態を確認することができる。したがって、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の車速表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、メータＥＣＵ３００が断続走行条件成立時の制御車速ＶＳを断続走行時の所定車速として車速表示部３０２ａに固定して表示するので、運転者の要求する車速を表示することができる。このため、運転者は、固定表示された制御車速ＶＳと車両状態表示部３０２ｂに表示された実際の車速Ｖおよび加減速状態を視認することにより、断続走行に移行しても違和感を感じることなく運転を継続することができる。
【００８８】
さらに、本実施の形態に係る車両用表示装置４は、制御車速ＶＳが上限車速ＶＨと下限車速ＶＬの中間に設定されているので、断続走行時に制御車速ＶＳを固定表示した際に上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬと運転者が視認する制御車速ＶＳとの間の変動幅を最小にすることができる。したがって、車速表示部３０２ａに表示された制御車速ＶＳと実際の車速Ｖとが大幅にかけ離れてしまうことを防止することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、断続走行制御においてユーザ要求パワーＰが略一定となった時点の車速Ｖを制御車速ＶＳとして設定し、この制御車速ＶＳを基準に予め定められた車速だけ高車速側および低車速側にそれぞれ上限車速ＶＨ、下限車速ＶＬを設定するようにしたが、これに限らず、例えばユーザ要求パワーＰが略一定となった時点の車速Ｖを上限車速ＶＨとして設定し、これを基準に下限車速ＶＬ、車速範囲Ｒおよび制御車速ＶＳを設定するようにしてもよい。具体的には、ＨＶＥＣＵ１００は、上限車速ＶＨの設定と同時あるいは設定後に、上限車速ＶＨから予め定められた車速だけ減じた値を下限車速ＶＬを設定する。また、ＨＶＥＣＵ１００は、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬの設定と同時あるいは設定後に、上限車速ＶＨから予め定められた車速だけ低車速側に制御車速ＶＳを設定する。このとき、制御車速ＶＳは、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬとの中間に設定されるのが好ましい。
【００９０】
また、本実施の形態では、スピードメータ部３０２を図５に示す構成としたが、これに限らず、例えば図６に示す構成としてもよい。具体的には、図６に示すように、車速表示部３０２ａを取り囲むように車両状態表示部３０２ｂを設け、これに断続走行時の実際の車速Ｖをバー表示するようにした。例えば、図６中、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを示す車速表示を左下部位に配置し、加速走行および惰性走行に応じてバー表示を時計回りあるいは反時計回りに変動するよう表示する。これにより、実際の車速Ｖが連続的に表示されるので、運転者がより容易に断続走行中の実際の車速Ｖを認識することができる。なお、図６に示す車両状態表示部３０２ｂは一例であって、これに限定されるものではなく、バー表示の変動方向は逆であってもよいし、上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬを示す車速表示もいずれの位置に配置してもよい。また、図６に示す例においても、実際の車速Ｖを示すバー表示を本実施の形態と同様、加速走行時と惰性走行時とで、例えば色を異ならせる等、その表示態様を変更してもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、スピードメータ部３０２の他に回転数計を備えていない構成について説明したが、回転数計を備える場合には、制御車速ＶＳの固定表示に加えて回転数計の回転数表示も一定回転数に固定するようにしてもよい。一定回転数としては、例えば断続走行条件成立時の回転数を用いることができる。
【００９２】
さらに、本実施の形態では、スピードメータ部３０２の車速表示部３０２ａの表示態様としてセグメント形式のデジタル表示を用いたが、これに限らず、例えば速度目盛と指針あるいはバー表示で車速を表示する形式のもの等、種々の表示態様を用いることができる。例えば、速度目盛と指針あるいはバー表示で車速を表示する形式の場合には、車両状態表示部３０２ｂは、その速度目盛上に重ねて、あるいは速度目盛と別に表示するようにすればよい。
【００９３】
以上説明したように、本発明に係る車両用表示装置は、断続走行時の速度表示のちらつきを防止するとともに、運転者が断続走行中であることを容易に把握でき、断続走行時の速度表示に対する走行状態の変化に起因して運転者が違和感を感じることを防止することができ、駆動力源の駆動力に基づく加速走行と車両の慣性力に基づく惰性走行とを繰り返し行う断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置に有用である。
【符号の説明】
【００９４】
１ ハイブリッド車両（車両）
２ エンジン（駆動力源、内燃機関）
４ 車両用表示装置
６０ モータＥＣＵ
１００ ＨＶＥＣＵ（制御手段）
１０１ アクセルペダルポジションセンサ
１０２ 車速センサ
１０４ エコスイッチ
２００ エンジンＥＣＵ
３００ メータＥＣＵ（車速表示手段、車両状態表示手段）
３０１ メータ表示ユニット
３０２ スピードメータ部
３０２ａ 車速表示部（車速表示手段）
３０２ｂ 車両状態表示部（車両状態表示手段）
ＭＧ２ モータ（駆動力源、電動機）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動力を発生する駆動力源として少なくとも電動機を備え、前記駆動力を得て走行する加速走行と前記駆動力源を停止して惰性で走行する惰性走行とを、車速に応じて決定される車速範囲で繰り返し行って走行する断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置であって、
前記断続走行時に、前記車速を前記車速範囲に含まれる所定車速に固定して表示する車速表示手段と、
前記断続走行時の実際の車速および加減速状態を表示する車両状態表示手段と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
予め定められた断続走行条件が成立したことを条件に前記車両を断続走行させるよう前記駆動力源を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記断続走行条件の成立時の車速を制御車速とし、前記制御車速を基準に高速側および低速側に前記車速範囲の上限車速および下限車速を設定するよう構成され、
前記車速表示手段は、前記断続走行時に前記制御車速を前記所定車速として固定して表示することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記制御車速は、前記上限車速と前記下限車速の中間に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記車両が前記駆動力源として前記電動機のみを備えた電動車両または前記駆動力源として前記電動機と内燃機関とを備えたハイブリッド車両であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の車両用表示装置。
【請求項１】
車両の駆動力を発生する駆動力源として少なくとも電動機を備え、前記駆動力を得て走行する加速走行と前記駆動力源を停止して惰性で走行する惰性走行とを、車速に応じて決定される車速範囲で繰り返し行って走行する断続走行が可能な車両に用いられる車両用表示装置であって、
前記断続走行時に、前記車速を前記車速範囲に含まれる所定車速に固定して表示する車速表示手段と、
前記断続走行時の実際の車速および加減速状態を表示する車両状態表示手段と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
予め定められた断続走行条件が成立したことを条件に前記車両を断続走行させるよう前記駆動力源を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記断続走行条件の成立時の車速を制御車速とし、前記制御車速を基準に高速側および低速側に前記車速範囲の上限車速および下限車速を設定するよう構成され、
前記車速表示手段は、前記断続走行時に前記制御車速を前記所定車速として固定して表示することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記制御車速は、前記上限車速と前記下限車速の中間に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記車両が前記駆動力源として前記電動機のみを備えた電動車両または前記駆動力源として前記電動機と内燃機関とを備えたハイブリッド車両であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の車両用表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１１３７２０（Ｐ２０１３−１１３７２０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０３２５（Ｐ２０１１−２６０３２５）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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