JP2008174100A - Operating state display device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の閾値に基づいてハイブリッド車の運転操作の状態を表示する、操作状態表示装置に関する。 The present invention relates to an operation state display device that displays a state of a driving operation of a hybrid vehicle based on a specific threshold value.
従来から、燃費追求のためのエコノミー変速モードを含む複数の変速特性の異なる変速モードを選択的に用いて変速制御される自動変速機が搭載されたエンジン車において、エコノミー変速モードが選択されているか否かを表示する表示手段を備え、エコノミー変速モード選択時の運転操作が燃費向上に適した運転操作であるか否かを判定し、判定結果に応じて表示手段を異なる表示形態に制御する自動変速機搭載車両の運動状態表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述の特許文献1に記載の構成では、エンジン車の燃費向上のための運転状態表示のみを対象としており、ハイブリッド車は全く考慮されていない。 However, in the configuration described in Patent Document 1 described above, only the driving state display for improving the fuel efficiency of the engine vehicle is targeted, and the hybrid vehicle is not considered at all.
ところで、ハイブリッド車は、エンジンとモータの2つの駆動手段を組み合わせて走行する車両であるため、パワートレーンの効率が、温度等の車両状態により、変化するというエンジン車とは異なる性質を有する。従って、ハイブリッド車には、かかるパワートレーン効率の変化のないエンジン車の燃費向上の手法を、そのまま適用することはできない。 By the way, a hybrid vehicle is a vehicle that travels by combining two drive means of an engine and a motor, and therefore has a property different from an engine vehicle in which the efficiency of the power train changes depending on the vehicle state such as temperature. Therefore, the method for improving the fuel consumption of an engine vehicle without changing the power train efficiency cannot be directly applied to the hybrid vehicle.
そこで、本発明は、ハイブリッド車の車両状態の変化によるパワートレーンの効率の変化を考慮した上で、エコ運転であるか否か等の車両の操作状態を表示する表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has an object to provide a display device that displays the operation state of a vehicle, such as whether or not the vehicle is eco-friendly, in consideration of a change in the efficiency of the power train due to a change in the vehicle state of the hybrid vehicle. And
上記目的を達成するため、第1の発明に係る操作状態表示装置は、ハイブリッド車の操作状態を表示する表示手段と、
前記表示手段の表示を、特定の閾値に基づいて制御する表示制御手段とを備え、
前記表示制御手段は、前記特定の閾値を、車両状態に基づいて変化させることを特徴とする。これにより、表示手段の表示を、パワートレーンの効率の変化を考慮して、車両の操作状態を表示することができる。
In order to achieve the above object, an operation state display device according to a first aspect of the present invention includes display means for displaying an operation state of a hybrid vehicle,
Display control means for controlling the display of the display means based on a specific threshold,
The display control means changes the specific threshold value based on a vehicle state. Thereby, the display of a display means can display the operation state of a vehicle in consideration of the change of the efficiency of a power train.
第2の発明は、第1の発明に係る操作状態表示装置において、
前記表示制御手段は、前記車両状態が、電気走行系機器の温度が高い状態であるときには、前記特定の閾値を下げることを特徴とする。これにより、モータ等の電気走行系機器の温度が高い状態には、パワートレーンの効率が下がることを反映させて車両の操作状態を表示できる。
A second invention is the operation state display device according to the first invention,
The display control means lowers the specific threshold when the vehicle state is a state where the temperature of the electric travel system device is high. As a result, the state of operation of the vehicle can be displayed in a state where the temperature of the electric traveling system device such as the motor is high, reflecting that the efficiency of the power train is reduced.
第3の発明は、第1又は第2の発明に係る操作状態表示装置において、
前記表示制御手段は、前記車両状態が、バッテリの入出力電力が低い状態であるときには、前記特定の閾値を下げることを特徴とする。これにより、バッテリの経年劣化等によりパワートレーンの効率が下がることを考慮して、車両の操作状態を表示できる。
A third invention is the operation state display device according to the first or second invention,
The display control means lowers the specific threshold when the vehicle state is a state where the input / output power of the battery is low. Accordingly, it is possible to display the operation state of the vehicle in consideration of a decrease in the efficiency of the power train due to deterioration of the battery over time.
第4の発明は、第1の発明に係る操作状態表示装置において、
前記表示制御手段は、前記車両状態が、前記ハイブリッド車が備えたエンジン、モータ及びジェネレータの間で動力循環を起こすおそれがある状態のときには、前記特定の閾値を、前記動力循環を起こす境界領域に変化させることを特徴とする。これにより、動力循環を起こすおそれがあることを運転者に警告することができる。
A fourth invention is the operation status display device according to the first invention,
The display control means sets the specific threshold value to a boundary region where the power circulation occurs when the vehicle state is a state where there is a possibility of causing power circulation between the engine, the motor and the generator included in the hybrid vehicle. It is characterized by changing. This can warn the driver that there is a risk of power circulation.
第5の発明は、第1〜4の発明に係る操作状態表示装置において、
前記特定の閾値は、車速に応じて特定されるアクセル開度であることを特徴とする。これにより、運転者は、パワートレーンの効率変化を考慮した上で、燃費の良いアクセル操作の運転を行う目安とすることができる。
A fifth invention is an operation state display device according to the first to fourth inventions,
The specific threshold value is an accelerator opening specified according to a vehicle speed. As a result, the driver can use the accelerator operation with good fuel efficiency as a guideline in consideration of the efficiency change of the power train.
本発明によれば、ハイブリッド車の車両状態によるパワートレーンの効率の変化を反映させて、車両の操作状態を表示することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the operation state of a vehicle can be displayed reflecting the change of the efficiency of a power train by the vehicle state of a hybrid vehicle.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施例に係る操作状態表示装置100及びハイブリッド車90に搭載される関連機器を含めた全体ブロック構成図である。図1において、本実施例に係る操作状態表示装置100は、表示手段10と、表示制御手段20とを有する。
FIG. 1 is an overall block configuration diagram including an operation
表示手段10は、運転者のハイブリッド車両90の運転操作状態を表示するための手段である。表示手段10は、例えば、ハイブリッド車両90の運転が、燃費効率の良い操作状態であれば、エコマークの表示のインジケータを点灯し、燃費効率の良い操作状態でなければ、インジケータを消灯するような表示手段であってよい。表示手段10は、ハイブリッド車両90内の運転者から見易い位置に配置されることが好ましく、例えば、運転席前方のメータ内に設けてもよい。また、表示手段10は、運転者に車両の操作状態を認知させる役割を果たせるものであれば、その種類や形式は問わない。表示手段10により、運転者は、例えば、自分の運転が燃費効率の良い操作状態か否かを知ることができる。
The display means 10 is means for displaying the driving operation state of the
表示制御手段20は、表示手段10の表示を制御する制御手段であって、例えば、ロジック演算等を実行可能なECU(Electronic Control Unit、電子制御ユニット)として構成されてよい。表示制御手段20は、例えば、予め設定された特定の閾値との比較演算を行なって、表示手段10のエコマークの表示を行なうか否かのON、OFF制御を行なってよい。また、本実施例に係る表示制御手段20は、更に、ハイブリッド車両90の状態に基づいて、特定の閾値を変更する制御を行なう。詳細は後述するが、具体的には、例えば、モータ61等の電気走行系機器60の温度が高くなったときには、特定の閾値を下げる変更制御を行なう。これにより、特定の閾値を常に一定とするのではく、パワートレーンの効率の変化等に応じて特定の閾値を変化させ、常に最適な閾値を用いて表示手段10のエコドライブ・インジケータの表示を行なうか否かの制御を行なうことができる。
The
また、本実施例に係る操作状態表示装置100は、表示制御手段20の関連機器として、アクセルポジションセンサ21と車輪速センサ22を備えてよい。アクセルポジションセンサ21は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサであり、これにより、運転中の車両90のアクセル開度を求めることができる。車輪速センサ22は、各車輪に設けられたセンサであり、これにより、車速を求めることができる。表示制御手段20は、特定の閾値との比較により表示手段10の表示制御を行うが、特定の閾値は、車速に応じたアクセル開度の大きさにより定められるため、運転中の車速とアクセル開度を検出して比較演算を行なう必要があり、このためアクセルポジションセンサ21及び車輪速センサ22を備えている。
The operation
ハイブリッド車両90は、本実施例に係る操作状態表示装置100の関連機器として、ハイブリッド制御ECU(電子制御ユニット)30、車両状態検出手段40、電気走行系機器60、エンジン70、動力分配機構80、減速機81、ドライブシャフト82及び車輪83を備えてよい。
The
ハイブリッド車両90は、駆動力源として、エンジン70とモータ61の双方を備えている。アクセル開度と車速に基づくドライバー要求パワーに応じて、エンジン70とモータ61の双方を駆動源として効率良く使用し、優れた燃費効率の実現と環境への配慮を行なう。モータ61は、減速機81を介して前輪と比例して回転し、発進時と低速走行時は単独で車輪を駆動し、通常走行時は必要に応じてエンジン出力を補助し、制動時は発電機として働き、エネルギーを回収してよい。
The
電気走行系機器60は、モータ61の他、発電を行なうジェネレータ62を備えている。ジェネレータ62は、モータ61の駆動と、バッテリ65の充電のための電力を発生する。エンジン70とモータ61とジェネレータ62は、動力分配機構80の遊星歯車(図示せず)を介して接続されている。エンジン出力は、動力分配機構80の遊星歯車により、モータ61とジェネレータ62に分割される。駆動力は、減速機81を介して減速されてドライブアクスル82に伝達され、車輪83が回転する。
In addition to the
電気走行系機器60は、モータ61に電力を供給するため、バッテリ65、昇圧コンバータ64及びインバータ63を備えてよい。バッテリ65で供給された直流の電力は、昇圧コンバータ64で昇圧され、インバータ63で交流に変換され、モータ61に電力供給される。また、ジェネレータ62の発生電力が、バッテリ65に充電されるときには、インバータ63で交流が直流に変換され、コンバータ64で降圧されてバッテリ65に充電される。
The electric
ハイブリッド制御ECU30は、表示制御手段20と有線又は無線で通信可能に構成されてよい。ハイブリッド制御ECUは、ハイブリッド車両の走行モードを制御するECUである。つまり、エンジン70を作動させて走行するか、又はエンジン70を停止させて、モータ61のみを作動させて走行するかの制御を行なうとともに、各動力の出力制御を行なう。具体的には、例えば、アクセルポジションセンサにより検出されたアクセルペダルの踏み込み量と、車輪速センサにより検出された車速から、必要なドライバー要求パワーを計算し、それに応じて、モータ61のみの電気自動車として走行するのか(以下、「EV走行」という。)、エンジン70も起動させ、エンジン70とモータ61の混合のハイブリッド状態で走行するのか(以下、「HV走行」という。)を制御する。また同時に、必要なエンジン出力、モータトルク、ジェネレータトルクを求め、エンジン70、モータ61、ジェネレータ62の出力を制御する。そして、これらの動力の出力を実現するために、電気走行系機器60のインバータ63、昇圧コンバータ64及びバッテリ65も同時に制御してよい。
The hybrid control ECU 30 may be configured to be communicable with the display control means 20 in a wired or wireless manner. The hybrid control ECU is an ECU that controls the travel mode of the hybrid vehicle. In other words, the
なお、これらの制御は、ハイブリッドECU30が総て単体で行なわなくてもよく、例えば、モータECU,エンジンECU,バッテリECU等が各々備えられていれば、これらに指示を出す制御のみ行なってもよく、その態様は問わない。
Note that these controls do not have to be performed by all the
車両状態検出手段40は、車両90の走行中の車両状態を検出する手段である。車両状態検出手段40は、モータ温度センサ41、ジェネレータ温度センサ42、インバータ温度センサ43、昇圧コンバータ温度センサ44、バッテリ温度センサ45及びバッテリ入出力センサ46を含む。これらのセンサは、電気走行系機器60の構成要素の温度を検出するためのセンサであるモータ温度センサ41、ジェネレータ温度センサ42、インバータ温度センサ43、昇圧コンバータ温度センサ44及びバッテリ温度センサ45と、バッテリ65の入出力電力を検出するためのバッテリ入出力センサ46とから構成されている。電気走行系機器60の構成要素であるモータ61、ジェネレータ62、インバータ63、昇圧コンバータ64及びバッテリ65は、いずれも、温度の上昇に伴って、その動作効率が下がるという性質を有する。従って、ハイブリッド制御において、温度の上昇により、モータ61及びジェネレータ62を動力源とする電気走行系のパワートレーンの効率は下がるため、同じドライバー要求パワーに対して、エンジン70の作動する開始点が早くなるという変化が生じる。
The vehicle
この現象は、元々通常の状態でパワートレーンの効率の良い所を特定の閾値として設定していた表示制御手段20にも影響を与え、元々の閾値が、実際の走行状態におけるパワートレーンの効率の良い所との乖離を生じてしまう。本実施例に係る表示装置100では、このような温度上昇によるパワートレーン効率の変化を考慮して、表示制御手段20の特定の閾値の値を変化させる必要がある。従って、温度が上昇するとパワートレーンの効率に影響を与える電気走行系機器60の構成要素であるモータ61、ジェネレータ62、インバータ63、昇圧コンバータ64及びバッテリ65について、各々の温度を検出すべく、モータ温度センサ41、ジェネレータ温度センサ42、インバータ温度43、昇圧コンバータ温度センサ44、バッテリ温度センサ45を設けている。
This phenomenon also affects the display control means 20 that originally set a place where the power train efficiency is high in a normal state as a specific threshold value, and the original threshold value is the efficiency of the power train in the actual running state. Deviation from a good place will occur. In the
また、バッテリ65については、経年劣化により、バッテリ入出力電力が変化し、年を経るにつれてバッテリ入力電力及び出力電力が両方とも下がる傾向にあるので、やはり同様にパワートレーンの効率を下げる方向に作用する。従って、車両状態検出手段40では、バッテリ入出力センサ46も設け、バッテリ65の入出力電力の低下も考慮して特定の閾値を変更し、適切な表示制御を行なえるようにしている。
In addition, as for the
このように、本実施例に係る操作状態表示装置100においては、ハイブリッド車両90の電気走行系機器60が、温度状態や経年状態等の車両状態により、パワートレーン効率の影響を受けて変化することを考慮し、そのパワートレーン効率に基づいて設定されている表示手段10の表示を切り替える閾値を変化させることとし、実際のパワートレーンの効率に合わせた適切な表示を行なうことができるように構成している。
As described above, in the operation
図2は、温度Tの変化に対する、モータ出力Pm及びインバータ出力Piの変化の例を示した図である。図2において、温度Tが上昇するにつれて、モータ出力Pm(T)及びインバータ出力Pi(T)の双方とも、その出力値が減少している状態が示されている。Pm(T)及びPi(T)の双方とも、温度Tが上昇して、T=T1の地点までは減少幅が少ないが、T=T1よりも温度が高くなると、温度Tの上昇割合に対して、略一定割合で大きく出力が減少していることが分かる。このように、モータ61、インバータ63については、温度Tの上昇に伴ってモータ出力Pm及びインバータ出力Piが減少し、パワー効率が落ちてしまうことが分かる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of changes in the motor output Pm and the inverter output Pi with respect to changes in the temperature T. In FIG. 2, as the temperature T rises, both the motor output Pm (T) and the inverter output Pi (T) are shown with their output values decreasing. In both Pm (T) and Pi (T), the temperature T rises, and the decrease width is small until the point of T = T1, but when the temperature becomes higher than T = T1, the increase rate of the temperature T Thus, it can be seen that the output greatly decreases at a substantially constant rate. Thus, with respect to the
なお、図2においては、モータ65及びインバータ63を例に挙げて説明したが、ジェネレータ62はモータ65とほぼ構成が同一であり、昇圧コンバータ64もインバータ63と類似した構成であるから、ジェネレータ62及び昇圧コンバータ64も同様の温度−出力特性を示すと考えてよい。
In FIG. 2, the
図3は、温度T及び経年Dに対するバッテリ入力Win及びバッテリ出力Woutの変化の例を示した図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of changes in the battery input Win and the battery output Wout with respect to the temperature T and the aging D.
まず、図3において、バッテリ入力Win(T)に注目すると、温度Tが上昇するにつれて、T=T2まではWin(T)は上昇し、T=T2を過ぎてから、Win(T)は減少に転じている。これは、バッテリ65の場合、あまり温度が低いとバッテリ65の効率が下がるが、ある程度の温度T=T2を超えると、温度上昇とともにバッテリ65の入力可能電力(充電可能電力)が下がってきて効率が減少していることを示している。
First, in FIG. 3, paying attention to the battery input Win (T), as the temperature T rises, Win (T) rises until T = T2, and after T = T2, Win (T) decreases. It has turned to. In the case of the
バッテリ出力Wout(T)についても同様で、温度Tが上昇するにつれて、T=T3までは徐々に効率が上昇してゆくが、T=T3を超えると、温度Tの上昇とともにバッテリ出力Wout(T)が減少して効率が下がっている。これは、寒い日にはバッテリ出力が低くエンジンがかかり難くなっている現象が示すように、あまり寒いとバッテリ65の場合は出力が落ち、温度の上昇とともに出力も増加するが、逆に温度が高くなり過ぎて、T=T3を越えると、温度上昇とともにその出力が下がってくることを示している。従って、バッテリ65についても、やはり温度Tがある程度以上に上昇すると、パワートレーンの効率を下げる方向に作用する。
The same applies to the battery output Wout (T). As the temperature T rises, the efficiency gradually increases until T = T3, but when T = T3 is exceeded, the battery output Wout (T ) Has decreased and efficiency has decreased. As shown by the phenomenon that the battery output is low and it is difficult to start the engine on a cold day, the output decreases for the
次に、図3において、経年Dがバッテリ入出力に与える影響を説明する。図3において、経年Dの変化に対するバッテリ入力Win(D)及びバッテリ出力Wout(D)は、経年Dが増加するに伴って双方とも略一定割合で減少している。バッテリ出力Wout(D)が減少するのは、バッテリ65の経年劣化により、充電状態SOC(State of Charge)も減少し、それに伴い、バッテリ出力Wout(D)は減少するからである。また、経年劣化により、充電可能能力の方も下がり、Win(D)もやはり減少する。従って、経年Dの変化によっても、バッテリ65の入出力は変化し、これもパワートレーンの効率を下げる影響を与える。
Next, in FIG. 3, the influence of the aging D on the battery input / output will be described. In FIG. 3, the battery input Win (D) and the battery output Wout (D) with respect to the change of the aging D both decrease at a substantially constant rate as the aging D increases. The battery output Wout (D) decreases because the state of charge (SOC) also decreases due to the aging of the
図2及び図3で説明したように、温度T又は経年Dの変化により、電気走行系機器60の出力は変化するが、変化後の温度T又は経年DにおけるEV走行の出力パワーP(eV)は、(a)式のように表すことができる。
As described with reference to FIGS. 2 and 3, the output of the electric
なお、(a)式においては、図2及び図3との対応から、入力変数をPm(T)、Pi(T)、Win(T)、Wout(T)、Win(D)及びWout(D)としているが、更に温度Tにおけるジェネレータ出力Pg(T)及び昇圧コンバータ出力Pc(T)をも考慮し、(b)式のようにしてもよい。 In the equation (a), the input variables are Pm (T), Pi (T), Win (T), Wout (T), Win (D) and Wout (D) from the correspondence with FIG. 2 and FIG. However, the generator output Pg (T) and the boost converter output Pc (T) at the temperature T may be taken into consideration, and the equation (b) may be used.
図4において、横軸は車速V〔km/h〕、縦軸はアクセル開度Acc〔%〕を示している。図4における太線のグラフAcc(V、P(ev))は、車速V、EV走行出力パワーP(ev)における、エンジン出力も含めたパワートレーン効率の良い状態にある閾値を、アクセル開度Accに換算したグラフである。パワートレーンの効率が良い状態にある閾値は、車速Vにより変化するため、横軸を車速Vとし、これに対するマップとして表現することができる。また、図4のグラフの水平な破線は加速度制限、右側の破線は走行抵抗を示している。これらの項目も、総て図4の縦軸に示すようにアクセル開度Accに換算され、総て考慮された上で、パワートレーン効率の閾値となる境界線Acc(V、P(ev))は定められている。そして、このアクセル開度境界線Acc(V、P(ev))を閾値として、インジケータである表示手段10のエコランプを点灯させるか、消灯させるかの表示制御が、表示制御手段20によりなされる。具体的には、例えば、実際のアクセル開度がアクセル開度閾値Acc(V、P(ev))より小さければエコランプを点灯させ、実際のアクセル開度がアクセル開度閾値Acc(V、P(ev))より大きければエコランプを消灯させる。 In FIG. 4, the horizontal axis indicates the vehicle speed V [km / h], and the vertical axis indicates the accelerator opening Acc [%]. The thick line graph Acc (V, P (ev)) in FIG. 4 shows the threshold value in the state where the power train efficiency including the engine output is good at the vehicle speed V and the EV traveling output power P (ev). It is the graph converted into. Since the threshold value at which the power train efficiency is good varies depending on the vehicle speed V, the horizontal axis can be expressed as a map corresponding to the vehicle speed V. Moreover, the horizontal broken line of the graph of FIG. 4 shows acceleration limitation, and the broken line on the right side shows running resistance. These items are all converted into the accelerator opening Acc as shown on the vertical axis in FIG. 4, and after all are considered, the boundary line Acc (V, P (ev)) serving as a threshold of power train efficiency. Is defined. Then, the display control means 20 controls whether to turn on or off the eco lamp of the display means 10 that is an indicator, with the accelerator opening boundary line Acc (V, P (ev)) as a threshold value. Specifically, for example, if the actual accelerator opening is smaller than the accelerator opening threshold Acc (V, P (ev)), the eco lamp is turned on, and the actual accelerator opening is the accelerator opening threshold Acc (V, P ( ev) If it is larger, the eco lamp is turned off.
従って、本実施例に係る操作状態表示装置100においては、温度T又は経年Dの変化によりEV走行出力パワーP(ev)が変化するが、これに応じて、閾値たるアクセル開度Acc(V、P(ev))を上下に変化させる。具体的には、温度T又は経年Dが増加するにつれて、閾値となるアクセル開度特性曲線Acc(V、P(ev))が下がるように変化させる。これにより、実際のパワートレーン効率を反映させるように、表示制御手段20内の表示手段10の表示切替の特定の閾値も変化させることができ、エコ運転の操作状態にあるか否かを適切に表示することができる。
Therefore, in the operation
図5は、ドライバー要求パワーに対するエンジン70の単位仕事当たりの燃料消費量の関係、つまりドライバー要求パワーに対するエンジン70の燃費効率特性を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the fuel consumption per unit work of the
図5において、横軸はドライバー要求パワー〔kW〕、縦軸はエンジン70の単位仕事当たりの燃料消費量を示している。横軸のドライバー要求パワーは、運転者が要求する駆動力であり、アクセル開度〔%〕と略共通する概念である。一方、縦軸の単位当たりの燃料消費量は、いわゆる燃費効率を表しており、その量が小さければ燃費効率が良く、その量が大きければ燃費効率が悪いことを示す。
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the required driver power [kW], and the vertical axis indicates the fuel consumption per unit work of the
図5の特性曲線によれば、ドライバー要求パワーの小さい範囲では燃費効率が悪く、ドライバー要求パワーがP1、P2を超えた辺りから、燃費効率が急激に上昇していることが分かる。従って、ドライバー要求パワーの小さい領域では、エンジン70は作動させず、EV走行を行なうのが好ましい。また、ドライバー要求パワーが大きく、P2を超えた領域では、燃費効率が良く、エンジン70を作動させても全体のエネルギー効率が良いことが分かる。
According to the characteristic curve of FIG. 5, it can be seen that the fuel efficiency is poor in the range where the driver required power is small, and the fuel efficiency increases rapidly from around the driver required power exceeding P1 and P2. Therefore, it is preferable to perform EV traveling without operating the
よって、図5においては、始動からドライバー要求パワーが小さい間はモータ61によるEV走行を行い、ドライバー要求パワーがP2に達したら、エンジン70を始動させてHV走行に切り替えるようにしている。また、ドライバー要求パワーが大きい領域から小さい領域に移るときには、ドライバー要求パワーがP1になったところでEV走行に切り替えるようにしている。
Therefore, in FIG. 5, EV driving by the
このように、ドライバー要求パワーの大きさに応じて、EV走行とHV走行を切り替えることにより、燃費効率の良い走行ができるが、今まで説明したように、実際には、温度T又は経年Dの増大により、EV走行移行パワーP1及びエンジン始動移行パワーが小さくなる現象が起こってしまう。従って、本実施例に係る操作状態表示装置100では、これらの変化に対応させて、表示制御装置20における特定の閾値を変化させている。
Thus, by switching between EV traveling and HV traveling according to the magnitude of the driver required power, it is possible to travel with good fuel efficiency. However, as explained so far, in practice, the temperature T or the aging D Due to the increase, a phenomenon occurs in which the EV travel transition power P1 and the engine start transition power are reduced. Therefore, in the operation
なお、EV走行からHV走行に移行する閾値P2と、HV走行からEV走行に移行する閾値P1の値が異なるのは、閾値付近でハンチングが起こらないように、ヒステリシスを設けているためである。 Note that the threshold value P2 for shifting from EV traveling to HV traveling is different from the threshold value P1 for shifting from HV traveling to EV traveling because hysteresis is provided so that hunting does not occur near the threshold value.
図6は、本実施例に係る操作状態表示装置100の制御フローを示した図である。なお、今まで説明したのと同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a control flow of the operation
ステップ100では、ハイブリッド車両90のイグニッション・スイッチ(図示せず)により、点火オンとされ、車両90が始動する。上述のように、最初は、モータ61によるEV走行から始動してよい。
In
ステップ110では、(a)式又は(b)式により、EV走行出力パワーP(ev)が算出される。具体的には、車両状態検出手段40により、電気走行系機器60の各構成要素の温度が検出され、必要に応じてバッテリ入出力46も検出されてよい。そして、それらに基づいて、ハイブリッド制御ECU30において、(a)式又は(b)式に基づいて、EV走行出力パワーP(ev)が算出されてよい。なお、(a)式又は(b)式において、必ずしも総ての検出値が検出されなければEV走行出力P(ev)が算出されない訳ではなく、関数式P(ev)の内容により、必要な入力変数は任意に選択してよい。例えば、バッテリについては経年変化のみ考慮したり、昇圧コンバータの温度変化は影響が少ない又は他の入力変数から推定可能と考えられる場合には、P(ev)の入力変数からは外した省略形の関数式で演算を行うようにしてもよい。
In
ステップ120では、アクセル開度Accの閾値Acc(V、P(ev))の演算を行なう。アクセル開度Accの閾値Acc(V、P(ev))は、図4において説明したように、車速Vにおける、EV走行出力P(ev)と、エンジン出力の組み合わせ効率が良くなるアクセル開度Acc(V、P(ev))に演算設定してよい。温度T及び/又は経年Dの大きさにより、EV走行出力P(ev)が下がり、全体のパワートレーンの効率が下がるので、それらを考慮した上でアクセル開度閾値Acc(V、P(ev))を変更設定する。なお、アクセル開度閾値Acc(V、P(ev))設定は、表示制御手段20で行ってもよいし、ハイブリッド制御ECU30で行なうようにしてもよい。双方ともECUとして構成されているので、どちらも演算実行可能である。
In
ステップ130では、表示制御手段20において、車速Vにおける実際のアクセル開度Accが、アクセル開度閾値Acc(V、P(ev))より小さいか否かを判断する。実際のアクセル開度Acc及び車速Vは、ハイブリッド車両90に設けられたアクセルポジションセンサ21及び車輪速センサ22により検出してよい。表示制御手段20は、アクセル開度閾値Acc(V、P(ev))の関数値を記憶し、実際の車速Vにおけるアクセル開度Accと大小を比較する。実際のアクセル開度Accがアクセル開度閾値Acc(V、P(ev))より小さい場合には、ステップ140に進み、実際のアクセル開度Accがアクセル開度閾値Acc(V、P(ev))より大きい場合には、ステップ150に進む。
In
ステップ140では、表示制御手段20が表示手段10を制御し、エコランプONとなって点灯する。これにより、運転者を含む車両90の乗員は、現在のハイブリッド車両90の操作状態が燃費効率の良い操作状態であることを知ることができる。ステップ140終了後は、ステップ160に進む。
In
一方、ステップ150では、表示制御手段20が表示手段10を制御し、エコランプOFFとなって消灯する。これにより、運転者を含む車両90の乗員は、現在の車両90の操作状態が燃費効率の良い操作状態ではないことを知ることができる。ステップ150終了後は、ステップ160に進む。
On the other hand, in
ステップ160では、イグニッション・スイッチがOFFになったか否かが判断される。イグニッション・スイッチがONの状態では、ステップ110に戻り、ステップ110から制御フローが繰り返される。一方、イグニッション・スイッチがOFFになったら、車両90のトリップ終了を意味するので、制御フローを終了する。
In
次に、種々の具体的な車両状態における、本実施例に係る操作状態表示装置100の動作態様について説明する。
Next, operation modes of the operation
まず、図7を用いて、車両状態をバッテリ65の入出力Win、Woutについて検出し、これに基づいてアクセル開度閾値の変更を行なう場合の態様を説明する。
First, an aspect in which the vehicle state is detected for the input / output Win and Wout of the
図7は、理想CVT(Continuously Variable Transmission、無段変速機)において、エンジンの回転数を一定としたときの、エンジン出力とエンジン効率の関係を示した図である。図7において、横軸はエンジン出力、縦軸はエンジン効率を示している。図7において、例えば、網が掛けられている領域が、最初に設定されたEV走行カバー域とする。バッテリ出力Wout及びバッテリ入力Winが、当初はEV走行カバー域をカバーしていたが、温度T又は経年劣化Dにより、バッテリ出力WoutはC点まで、バッテリ入力WinはE点まで変化した状態を考える。この状態において、ドライバー要求パワーがD点の大きさのエンジン出力であったときには、C点のバッテリ出力Woutよりも大きい駆動出力を要求しているので、EV走行がカバーできず、ハイブリッド車両90は、エンジンを始動することになる。このとき、バッテリ入力Winが大きければ、例えば、エンジン70の出力が安定しているA点の出力でエンジン70を作動させることができ、発電電力をバッテリ65に吸収させることができる。しかしながら、図7のように、バッテリ入力WinがE点のような小さい所にあると、それすらも出来ないので、エンジン効率の悪い領域でエンジン70を作動させなければならず、燃費が悪化するという事態を招く。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between engine output and engine efficiency when the engine speed is constant in an ideal CVT (Continuously Variable Transmission). In FIG. 7, the horizontal axis indicates the engine output, and the vertical axis indicates the engine efficiency. In FIG. 7, for example, an area covered with a net is an EV travel cover area set first. Although the battery output Wout and the battery input Win initially covered the EV traveling cover area, it is considered that the battery output Wout has changed to the point C and the battery input Win has changed to the point E due to the temperature T or the aging deterioration D. . In this state, when the driver requested power is the engine output of the size of the point D, since the driving output larger than the battery output Wout at the point C is requested, the EV traveling cannot be covered, and the
一方、バッテリ出力Woutのみが小さく、例えばC点の大きさであり、バッテリ入力が十分大きく、EV走行カバー域をカバーしている場合を考える。この場合には、ドライバー要求パワーがD点であるときには、D点はWoutのC点より大きいので、エンジン70は作動するが、バッテリ65の充電可能電力が大きいので、エンジン70を効率の良いA点で動作させ、エンジン発電電力をバッテリ65で吸収することが可能である。しかしながら、充電時間が長くなると、バッテリ65が満充電となり、バッテリ入力可能電力Winが低下して、結局発電量を上げることができなくなり、最終的にはエンジン効率の悪化する動作点を使用せざるを得なくなってしまう。
On the other hand, consider a case where only the battery output Wout is small, for example, the size of the point C, the battery input is sufficiently large, and the EV traveling cover area is covered. In this case, when the driver required power is the point D, the
そこで、このような場合には、表示制御手段20において、EV走行の出力パワーP(ev)の閾値を、例えば図7におけるB点又はC点まで下げ、それに伴ってアクセル開度に換算した特定の閾値Acc(V、P(ev))を下げることにより、エコ表示自体を車両状態に適合させ、運転者に、更にドライバー要求パワーを下げたアクセル操作の運転を促すことができる。このように、本実施例に係る操作状態表示装置100においては、経年劣化等によりバッテリ入出力が下がってパワートレーンの効率が下がった場合でも、それに合わせた操作状態の表示切替閾値を変化させ、運転者に適切に燃費効率の良い運転を意識させることができる。
Therefore, in such a case, the
また、EV走行を行うためには、バッテリ65以外に、例えばモータ61、ジェネレータ62の制限出力も影響がある。そこで、モータ61、ジェネレータ62の制限出力に基づいてEV走行出力パワーP(ev)の閾値を下げて、それに伴ってアクセル開度に換算した特定の閾値Acc(V、P(ev))を下げて表示手段10の表示切替を現実に適合するようにし、運転者にパワートレーン効率の良い領域での走行を促すことができる。
In addition to the
次に、図8を用いて、本実施例に係る操作状態表示装置100により、動力循環を回避する態様について説明する。図8は、ハイブリッド車両90のモータ61、エンジン70及びジェネレータ62の回転状態を示した図である。
Next, an aspect of avoiding power circulation by the operation
図8において、右側から順にモータ61、エンジン70、ジェネレータ62が配置されている。図1において説明したように、モータ61、エンジン70及びジェネレータ62は、動力分配機構80の遊星歯車により接続されているため、互いの回転に影響を与える。また、図8において、ゼロより上は正回転、ゼロより下は負回転であることを意味している。
In FIG. 8, a
図8において、通常にモータ61、エンジン70及びジェネレータ62が回転しているときは、M1−G1で表される直線のような回転特性を示す。即ち、モータ61、エンジン70及びジェネレータ62が総て正回転をしており、モータ61及びエンジン70は駆動力を発生し、ジェネレータ62は発電して電力を発生している状態である。
In FIG. 8, when the
ここで、例えば、坂道を下るときのように、高速かつ軽負荷でエンジン70の回転数が少ない状態となると、動力循環を起こしやすい状態となる。動力循環のときは、ジェネレータ62の回転が負回転となり、発電から力行モードへ移行し、その電力をモータ61が補償する必要が生じる。図9においては、直線M1−G2が、動力循環が発生した状態を示している。ジェネレータ62が負回転となり、モータとして働いてしまっていることが分かる。
Here, for example, when the speed of the
そこで、車速Vと必要負荷を示すドライバー要求パワーのマップから、このような動力循環が生じると推定される場合には、一般に、これを回避するために、理想CVT動作線において、エンジン回転数が高い領域にシフトさせることが行なわれている。 Therefore, when it is estimated from the map of the driver required power indicating the vehicle speed V and the required load, in general, in order to avoid such a power circulation, in order to avoid this, the engine speed in the ideal CVT operation line is Shifting to a higher region is performed.
図9は、理想CVT最適動作線において、エンジン回転数とエンジントルクの関係を示した、エンジン効率マップである。図9において、横軸がエンジン回転数NE、縦軸がエンジントルクTEを示しており、等高線の様に描かれた楕円の中央に行く程、エンジン効率が高いことを意味している。よって、楕円の中央のA点はエンジン効率が非常に高く、外側の楕円のB点は、エンジン効率が低いことを示している。 FIG. 9 is an engine efficiency map showing the relationship between the engine speed and the engine torque on the ideal CVT optimum operation line. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the engine speed NE and the vertical axis indicates the engine torque TE, which means that the engine efficiency is higher toward the center of the ellipse drawn like a contour line. Therefore, the point A in the center of the ellipse has very high engine efficiency, and the point B in the outer ellipse indicates that the engine efficiency is low.
図9において、通常は、エンジン効率が良いように、点Aと点Bを結ぶ太線上の特性曲線に示すようにエンジンを動作させるが、動力循環が起きるおそれがあるときには、動力循環を回避するため、例えば、エンジン回転数を高くエンジントルクが低いF点に移動させる。しかしながら、そのようにエンジン回転数の高い領域にシフトさせると、エンジン効率が悪化することになる。 In FIG. 9, normally, the engine is operated as shown by the characteristic curve on the thick line connecting the points A and B so that the engine efficiency is good. However, when there is a possibility that the power circulation occurs, the power circulation is avoided. Therefore, for example, the engine rotational speed is moved to a point F where the engine torque is low and the engine torque is low. However, if the engine speed is shifted to a region where the engine speed is high, the engine efficiency deteriorates.
そこで、図8に戻り、走行負荷が低く車速Vが高い場合には、モータ61の回転数を下げると、直線M0−G0のような特性を示し、動力循環の境界付近で収まり、動力循環を回避することができる。このように、動力循環の発生が推定されるときには、モータ61のパワー閾値P(ev)を下げ、表示制御手段20の特定の閾値を下げる変化を実行することにより、動力循環の境界となる領域にモータ出力に基づいてアクセル開度閾値Acc(V、P(ev))を設定することができるので、動力循環を回避するように表示手段10の表示制御を行うことができる。
Therefore, returning to FIG. 8, when the traveling load is low and the vehicle speed V is high, when the number of revolutions of the
このように、本実施例に係る操作状態表示装置100では、運転の燃費効率のみならず、動力循環が発生するおそれがあるときには、EV走行出力パワーP(ev)を下げて表示手段10の表示切替閾値を下げ、動力循環発生のおそれがある状態であることを運転者に知らせることができる。これにより、運転者は、本実施例に係る操作状態表示装置100により、温度上昇や経年劣化に起因する効率悪化のみならず、動力循環も含めて操作状態を知ることができる。
As described above, in the operation
なお、今まで、エコモードの操作状態を原則として表示する、一般的な態様を説明してきた。しかしながら、例えば、上り坂のように、アクセルを踏み込んで加速しなければ目的とする走行ができない場合には、運転者はエコモードのような走行状態は望んでおらず、そのような表示は行なう必要が無い場合であると考えられる。 Until now, the general mode of displaying the operation state of the eco mode as a rule has been described. However, for example, when the target traveling cannot be performed unless the accelerator is depressed and accelerated as in an uphill, the driver does not want a traveling state such as the eco mode, and such a display is performed. It is considered that there is no need.
そこで、このような場合には、アクセル開度Accとアクセル開度の時間変化率△Accを見て、所定の閾値を超えたら、運転者は加速の意思があると判断して、表示手段10のインジケータの表示制御を中断するような機能を付加してもよい。このように構成することにより、加速の意思があるときには、運転者にとって煩わしくなるおそれのある表示を中止し、必要な表示だけを適切に提供することができる。 Therefore, in such a case, the accelerator opening Acc and the time change rate ΔAcc of the accelerator opening are observed, and if a predetermined threshold is exceeded, the driver determines that he / she intends to accelerate, and the display means 10 A function of interrupting the display control of the indicator may be added. With this configuration, when there is an intention to accelerate, the display that may be bothersome for the driver can be stopped, and only the necessary display can be provided appropriately.
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
10 表示手段
20 表示制御手段
21 アクセルポジションセンサ
22 車輪速センサ
30 ハイブリッドECU
40 車両状態検出手段
41 モータ温度センサ
42 ジェネレータ温度センサ
43 インバータ温度センサ
44 昇圧コンバータ温度センサ
45 バッテリ温度センサ
46 バッテリ入出力センサ
60 電気走行系機器
61 モータ
62 ジェネレータ
63 インバータ
64 昇圧コンバータ
65 バッテリ
70 エンジン
80 動力分配機構
81 減速機
82 ドライブアクスル
83 車輪
90 ハイブリッド車両
100 操作状態表示装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記表示手段の表示を、特定の閾値に基づいて制御する表示制御手段とを備え、
前記表示制御手段は、前記特定の閾値を、車両状態に基づいて変化させることを特徴とする操作状態表示装置。 Display means for displaying the operation state of the hybrid vehicle;
Display control means for controlling the display of the display means based on a specific threshold,
The operation state display device, wherein the display control means changes the specific threshold based on a vehicle state.
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