JP2010083226A

JP2010083226A - ハイブリッド車両の運転支援装置

Info

Publication number: JP2010083226A
Application number: JP2008252191A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ikuo; 秀夫生尾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】ハイブリッド車両に於て、モニターを見なくても、エンジン走行に切り替わる直前を容易に知って、モータ駆動のみにて走行可能な運転支援装置を提供する。
【解決手段】モータ駆動からエンジン駆動に切り替わる直前になるとアクセルペダル１が重くなるように、抵抗付加機構８をアクセルペダル１に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の燃費向上のために、運転者がモータ駆動による走行を維持するのを容易にするための運転支援装置に関する。

従来は、自動車の燃費情報として、現在のエンジンの使用状況のみに基づき計算された燃料１リッターあたりの走行距離数、即ち瞬間燃費を数値やバーグラフでモニターに表示している。エンジンを使用しているときはこの値が低く、モータのみで走行しているときはこれが無限大になるので、運転者はこれを見て現在モータで走行しているかどうかを知ることができる。燃費を良くするにはこの瞬間燃費を見ながらできるだけモータを使用して走行するが、モニターを注視しなくてもよいように燃費表示を目立たせるため輝度や色調を変えている（例えば特許文献１参照）。
特開２００７−２５６１５８

上記構成では視線をモニターの燃費表示に向けるため前方注意がおろそかになりがちという問題点があった。さらに瞬間燃費ではいつモータ駆動の限界になり、エンジンが始動するかが分からず、分かるのはエンジンを使用する駆動に既に切り替わった後に瞬間燃費が急に低い値になってからであるという難点があった。そのため燃費を良くしようとしてモータでゆっくり加速あるいはモータだけで一定速度で走行したくても、車体の振動などでついアクセルペダルを踏み過ぎてしまい、エンジンが始動するので微妙なアクセルペダル操作が困難であった。

本発明は、このようにアクセルペダルの微妙な操作が困難な従来のハイブリッド車の運転を容易にすることを目的とする。即ち、熟練を要することなく容易に省燃費の運転を可能とすることを目的とする。

そこで、本発明に係るハイブリッド車両の運転支援装置は、モータのみの走行からエンジンを使用する走行に駆動が切り替わる際に事前に運転者に駆動切替ポイントが近づいていることを知らせる予知手段を有する。
また、予知手段がアクセルペダルの踏み込み重さの変化である。また、アクセルペダルの踏み込み重さの変化が、ペダル踏み込み時の機械的抵抗力を増大させるための抵抗付加機構から成る。
また、抵抗付加機構が、アクセルペダルとピンで傾動自在に結合されるロッドと、ロッドの軸方向の運動をガイドするガイドと、ガイドに設けられて上記ロッドに電磁力による抵抗を付加する電磁ブレーキとから成る。
また、予知手段が、計器盤に表示される視覚的情報、聴覚的警告音又は音声、及び、アクセルペダルの踏み込み重さの変化、の内の２つ又は３つを組み合わせたものである。

本発明に係る運転支援装置によれば、モータのみの走行からエンジンを使用する走行に切り替わる直前に、運転者は予知手段によってエンジンに切り替わる直前の状況であることを察知でき、それ以上にアクセルペダルを踏み込まず、低燃費走行を容易に（熟練を要さずに）、行うことができる。また、モニターを見ずに上記低燃費走行が容易に行えるので、安全運転にも貢献できる。
これにより実際の日常走行での実燃費をカタログにあるハイブリッド車の燃費に近づけることが容易となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施の形態を示す全体構成図であって、ハイブリッド車両の制御系統を示しており、アクセルペダル１の開度、車速、エンジン４の回転数及びモータ５の回転速度に基づき制御コンピュータ（ＣＰＵ）９がモータ５とエンジン４を制御する。図１に於て、Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄はセンサであり、各々エンジン回転数，モータ回転数，アクセル開度，車速を、検出する。アルセルペダル１にアクセル開度検出リンク11を連動自在に付設し、このリンク11にセンサＳ₃を設ける。また、10は駆動車輪を示す。

図２（ａ）（ｂ）はアクセルペダル１の開度Ｐを横軸にとり、アクセルペダル１の踏み込み重さＷを縦軸にとって、両者の関係を示すグラフ図である。図２（ａ）に於て、Ａの部分はモータ５のみによる駆動区間で、アクセル開度検出リンク11のリターンスプリング（図示せず）による抵抗によりわずかなペダル重さがある。Ｂの部分はエンジンを使用する区間であり、アクセルペダル１の重さは抵抗付加機構８がペダル１に与える抵抗分（制動力）Ｄだけ大きくなる。即ち、モータ５のみの走行（モータ走行）からエンジン４を使用する走行に駆動が切り替わる（Ｃ点の）直前に、運転者に駆動切替ポイントＣが近づいたことを知らせる予知手段Ｚを具備し、図１と図４では、この予知手段Ｚとして抵抗付加機構８を例示する。ＡからＢへの切り替わりポイントＣまでアクセルペダル１を開くと、ペダルの重さがＤの値だけ急に増加する。図２（ｂ）は図２（ａ）の変形例を示しており、抵抗付加機構８がペダル１に制動力（抵抗分）Ｄだけ急に増加した直後のポイントＣにて、モータ駆動区間Ａからエンジン使用区間Ｂに切り替えている。この図２（ｂ）の場合、予知手段Ｚとしての抵抗付加機構８のペダル１の踏み込み重さＷが急激に増加してから、さらに、一層大きく（僅かに）踏み込んではじめてエンジン使用区間Ｂに突入することとなり、図２（ａ）よりも、熟練を要さずに、モータ５のみの運転（モータ駆動区間Ａのみの運転）が行い得る。

図３は車速が大きくなると所定の位置でモータのみによる駆動の限界となり、エンジンを使用する駆動に切り替わることを表すグラフである。図４はエンジンを使用する時にはアクセルペダル１を重くする抵抗付加機構８であり、アクセルペダル１は鉄製のロッド２とピンで結合され、ロッド２はアクセルペダル１が踏み込まれるとガイド３の内部に挿入される。ガイド３はピン13により車体14に傾動自在に取り付けられている。ガイド３のロッド２側の端部には電磁ブレーキ６がガイド３と一体に結合されている。

以下、上記構成の動作を説明する。図２（ａ）又は（ｂ）に示すように、ポイントＧの位置まで、アクセルペダル１を踏み込むとアクセルペダル１の開度検出リンク11（のセンサＳ₃）の信号を受けてＣＰＵ９がエンジン４の始動の直前───ポイントＣの直前───に達したことを感知するので、図４の抵抗付加機構８のスイッチ７に信号を出しこれを閉じる。すると電磁ブレーキ６が励磁され、鉄製のロッド２を吸引してブレーキがかかりアクセルペダル１の踏み込み重さＷは電磁ブレーキ６の制動力Ｄだけ急激に重くなるので、運転者はエンジンを使用する駆動への切り替わりポイントＣの直前に達したが、まだモータ駆動区間Ａであることを察知する。

モータ駆動を継続したい場合は、運転者はエンジン４の始動を防ぐためアクセルペダル１に上記制動力Ｄ以上の力を加えないように、踏み込み強さを足で調整する。即ち上記制動力Ｄを感じたままそれを保持し、図２（ａ）又は（ｂ）のポイントＣの直前の状態を維持しながらモータ５のみによる駆動力の上限の加速力でハイブリッド車両を加速していく。この時、図３のポイントＥまで加速したときにモータのみによる駆動の上限速度になる場合、エンジン４がＣＰＵ９の指令で始動され、車両はエンジン４単独、又はエンジン４によるアシスト付きモータ駆動に切り替わる。この時はＣＰＵ９からのエンジン始動の信号により電磁ブレーキ６は励磁を継続し、ペダル踏み込み重さは図２のＢの区間に入るので、アクセルペダル１が制動力（抵抗分）Ｄを受けたままの重さで動いていくから運転者はエンジン４を使用していることを察知する。

あるいは、加速の必要に応じてアクセルペダル１をポイントＣを超えてさらに踏み込んだ場合にはその信号を受けたＣＰＵがエンジン始動の指令を出し、図２のＢの区間に入るので、アクセルペダル１が重いままで動いていくから運転者はエンジン４を使用していることを察知する。

そして、運転者の所望の速度まで加速した後は、アクセルペダル１を緩めるので、エンジンが駆動していた場合はエンジン４が停止し、モータ５のみの駆動に戻る。この時は、ＣＰＵ９からエンジン停止の信号を受けて電磁ブレーキ６は非励磁となり、ロッド２の制動力がなくなるので、図２（ａ）のＡの区間に戻るからアクセルペダル１は軽くなり、運転者はモータのみの駆動に戻ったことを察知する。モータ駆動だけで加速してきた場合はそのままアクセルペダルを緩めればモータ駆動が継続される。

一定速度で走行する場合、車両の走行抵抗がモータ５の駆動力の範囲内にあるような低速ではエンジン始動を避けるため、図２（ａ）のポイントＣに相当するアクセルペダル１の開度位置、即ち電磁ブレーキ６の抵抗を感じる位置以上踏み込まないようにして一定速度を保つことによりエンジン始動を防ぎ、燃費を節約できる。また、図２（ｂ）では、制動力（抵抗分）Ｄだけアクセルペダル１が重くなった点（ポイントＦ）を維持するようにアクセルペダル１を踏み続ければ、エンジン始動を防ぎつつ、エンジン走行を保つことができ、燃費を良好に保つ。

以上のように、本実施によればハイブリッド車両の運転者はモニターの瞬間燃費を見ることなく前方を注視したままアクセルペダル１の踏み込み重さＷの変化を足に感じることによりモータ５とエンジン４の駆動の切り替わり状態を知ることができるから、エンジン４の無駄な使用を避けるための微妙なアクセルペダル操作が容易にでき、燃費を節約する効果が得られるものである。
さらに、抵抗付加機構８の作動するアクセル開度Ｐを車速により変化させるように構成するのも望ましく、そのときには、ＣＰＵ９に於て、アクセル開度の入力信号と車速の入力信号を、合わせて演算し、抵抗付加機構８へ命令信号を出力する。

なお、本発明は、図示の上述した実施の形態以外にも設計変更自由であって、リニア型の図示した抵抗付加機構８の代わりに、アクセルペダル１の枢支軸１Ａに、バンド型やパッド型のブレーキを付設して、図４に示したスイッチ７とＣＰＵ９等の制御にて、ＯＮ−ＯＦＦ作動させるも、自由である。また、予知手段Ｚとしては、計器盤に表示される視覚的情報、聴覚的警告音又は音声としたり、あるいは、これ等の内の１つ又は２つと、（上述の）機械的な抵抗付加機構８と組み合わせるも、好ましい場合がある。

本発明の実施の一形態を示す全体構成説明図である。同アクセルペダルの開度によりアクセルペダル踏み込み重さが変わる状態を示すグラフ図である。同モータのみの駆動とエンジンを使用する駆動の切り替わりを表すグラフ図である。要部構成説明図である。

符号の説明

１アクセルペダル
２ロッド
３ガイド
４エンジン
５モータ
６電磁ブレーキ
８抵抗付加機構
９ハイブリッドシステム制御用ＣＰＵ
10 車輪
11 アクセル開度検出リンク
Ａモータのみによる駆動区間
Ｂエンジン単独又はエンジン併用駆動区間
Ｃモータ駆動からエンジン使用への切り替わりポイント
Ｄ抵抗付加機構によりアクセルペダルに追加される抵抗値（制動力）

Claims

モータ（５）のみの走行からエンジン（４）を使用する走行に駆動が切り替わる際に事前に運転者に駆動切替ポイントが近づいていることを知らせる予知手段（Ｚ）を有することを特徴とするハイブリッド車両の運転支援装置。
予知手段（Ｚ）がアクセルペダル（１）の踏み込み重さ（Ｗ）の変化である請求項１記載のハイブリッド車両の運転支援装置。
アクセルペダル（１）の踏み込み重さ（Ｗ）の変化が、ペダル踏み込み時の機械的抵抗力を増大させるための抵抗付加機構（８）から成る請求項２記載のハイブリッド車両の運転支援装置。
抵抗付加機構（８）が、アクセルペダル（１）とピンで傾動自在に結合されるロッド（２）と、ロッド（２）の軸方向の運動をガイドするガイド（３）と、ガイド（３）に設けられて上記ロッド（２）に電磁力による抵抗を付加する電磁ブレーキ（６）とから成る請求項３記載のハイブリッド車両の運転支援装置。
予知手段（Ｚ）が、計器盤に表示される視覚的情報、聴覚的警告音又は音声、及び、アクセルペダルの踏み込み重さ（Ｗ）の変化、の内の２つ又は３つを組み合わせたものである請求項１記載のハイブリッド車両の運転支援装置。