JP2011093491A

JP2011093491A - ハイブリッド自動車

Info

Publication number: JP2011093491A
Application number: JP2009251934A
Authority: JP
Inventors: Satoru Okutani; 悟奥谷; Tadashi Shimizu; 忠清水
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2011-05-12

Abstract

【課題】エンジンの始動が運転者の予期しないものとなるのを抑制する。
【解決手段】バッテリ５０に接続されたコンセント５２に外部機器が接続されてバッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれているときには、バッテリ５０−コンセント５２間の矢印Ｇを表示する。これにより、その様子を運転者に報知することができる。この結果、エンジン２２が運転停止している最中にこの電力供給によってバッテリ５０の残容量が低下してバッテリ５０を充電するためにエンジン２２が始動されるときでも、この始動が運転者の予期しない始動となるのを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、駆動輪に駆動力を出力するエンジンおよびモータジェネレータを備える駆動源と、駆動源との間で電力をやりとりするバッテリと、これらの間で授受されるエネルギの伝達方向を示すエネルギ指標を表示するモニタ表示部と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、無駄なエネルギの流れやそれに対応する駆動源等を無駄でないものと区別して表示することにより、運転者が燃費向上のための運転を容易に行なうことができるようにしている。

特開２００９−１３７５５３号公報

しかしながら、上述のハード構成に加えて、車両の構成要素でない外部機器を接続可能にバッテリに接続されたコネクタを有するハイブリッド自動車では、エンジンが運転停止している最中に外部機器がコネクタに接続されてバッテリから外部機器に電力供給を行なわれると、バッテリの残容量が低下し、バッテリを充電するために、運転者の予期しないエンジンの始動が行なわれる場合がある。

本発明のハイブリッド自動車は、エンジンの始動が運転者の予期しないものとなるのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
駆動輪に動力を出力するエンジンと、前記駆動輪に動力を入出力するモータと、モータと電力をやりとり可能なバッテリと、前記駆動輪，前記エンジン，前記モータ，前記バッテリ間のエネルギの流れを表示可能な表示装置と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記バッテリに接続され、車両の構成要素でない外部機器と接続可能な接続部を備え、
前記表示装置は、前記外部機器が前記接続部に接続されて前記バッテリから前記外部機器への電力供給が行なわれているとき、該電力供給の様子を表示する装置である、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、バッテリに接続された接続部に車両の構成要素でない外部機器が接続されてバッテリから外部機器への電力供給が行なわれているときにその電力供給の様子を表示する。これにより、バッテリから外部機器への電力供給の様子を運転者に報知することができる。この結果、エンジンが運転停止している最中にこの電力供給によってバッテリの残容量が低下してバッテリを充電するためにエンジンが始動されるときでも、その始動が運転者の予期しないものとなるのを抑制することができる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。表示部９０の表示内容の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に前輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された前輪側回転軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ３０のサンギヤに動力を入出力するモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて前輪側回転軸３６に動力を入出力するモータＭＧ２と、例えば同期発電電動機として構成されて後輪６６ａ，６６ｂに連結された後輪側回転軸３８に動力を入出力するモータＭＧ３と、インバータ４１，４２，４３を介してモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０に接続されて外部機器（車両の構成要素でない機器）のプラグを差込可能なコンセント５２と、情報を表示可能な表示部９０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット７０と、を備える。

電子制御ユニット７０には、エンジン２２の運転状態やモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置，バッテリ５０の状態，コンセント５２に外部機器のプラグが差し込まれているか否かやその状態でバッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれているかなどを示す差込情報，シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット７０からは、エンジン２２への制御信号，インバータ４１，４２，４３への制御信号，表示部９０への表示信号などが出力ポートを介して出力されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力により走行するように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方とによってトルク変換されて出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とを駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方とによるトルク変換を伴って要求動力が出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とを駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方から要求動力に見合う動力がに出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力により走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３とを制御するモードであるから、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、電子制御ユニット７０により、表示部９０に、エンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２，前輪６３ａ，６３ｂ，バッテリ５０，モータＭＧ３，後輪６６ａ，６６ｂ，コンセント５２の各要素（モータＭＧ１，ＭＧ２については一つにまとめたもの、以下、モータＭＧという）についての図形（以下、要素図形という）と、各要素間のエネルギの流れを示す矢印と、が必要に応じて表示される。図２は、表示部９０の表示内容の一例を示す説明図である。図２では、以下の説明の都合上、各要素図形については、対応する要素と同一の符号を付した。実施例では、エンジン運転モードで走行するときには、エンジン２２−モータＭＧ間の矢印Ａや、エンジン２２−前輪６３ａ，６３ｂ間の矢印Ｂ，モータＭＧ−前輪６３ａ，６３ｂ間の矢印Ｃ，モータＭＧ−バッテリ５０間の矢印Ｄ，モータＭＧ３−バッテリ５０間の矢印Ｅ，モータＭＧ３−後輪６６ａ，６６ｂ間の矢印Ｆをそれぞれエネルギの流れの方向に応じた矢印の向きとして表示部９０に表示し、モータ運転モードで走行するときには、モータＭＧ−前輪６３ａ，６３ｂ間の矢印Ｃ，モータＭＧ−バッテリ５０間の矢印Ｄ，モータＭＧ３−バッテリ５０間の矢印Ｅ，モータＭＧ３−後輪６６ａ，６６ｂ間の矢印Ｆをそれぞれエネルギの流れの方向に応じた矢印の向きとして表示部９０に表示するものとした。これにより、運転モードに応じたエネルギの流れを運転者に報知することができる。また、実施例では、車両の構成要素でない外部機器がコンセント５２に接続されてバッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれているときには、バッテリ５０−コンセント５２間の矢印Ｇを表示部９０に表示するものとした。これにより、例えば、ハイブリッド自動車２０に電動自転車を積み込んでその電動自転車の充電を行なう場合や車内で電気製品を使用する場合などに、電動自転車や電気製品などの外部機器にバッテリ５０からの電力が供給されていることを運転者に報知することができる。この結果、モータ運転モードでの走行中や停車中などエンジン２２が運転停止されている最中にバッテリ５０から外部機器への電力供給によってバッテリ５０の残容量が低下してバッテリ５０を充電するためにエンジン２２が始動されるときでも、その始動が運転者の予期しない始動となるのを抑制することができる。さらに、実施例では、上述の矢印Ａ〜Ｇについては、流れるエネルギの大きさに応じて表示色を変化させる（例えば、エネルギが大きくなるに連れて赤，橙，黄色の順に変化させるなど）ものとした。この表示色の変化は、具体的には、発光色が異なる複数種類の発光ダイオードを矢印の表示位置に配置しておき、矢印を表示する際に、点灯させる発光ダイオードの組み合わせを表示すべき色に応じて変更することによって行なうものとした。これにより、流れるエネルギの大きさを運転者に容易に報知することができる。

さらに、実施例のハイブリッド自動車２０では、コンセント５２に外部機器が接続されてバッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれているときには、その電力供給が比較的大きな電力で行なわれる可能性があることを考慮して、例えば、エンジン２２の運転停止を許容するバッテリ５０の残容量の範囲の下限としての停止許容下限残容量を、コンセント５２に外部機器が接続されていないときの値Ｓ１（例えば、４０％や４５％など）よりも大きな値Ｓ２（例えば、６０％や６５％など）とするものとした。これにより、バッテリ５０から外部機器に比較的大きな電力で電力供給が行なわれたときに、バッテリ５０の過放電を抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０に接続されたコンセント５２に外部機器が接続されてバッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれているときには、バッテリ５０−コンセント５２間の矢印Ｇを表示するから、その様子を運転者に報知することができる。この結果、エンジン２２が運転停止している最中にこの電力供給によってバッテリ５０の残容量が低下してバッテリ５０を充電するためにエンジン２２が始動されるときでも、この始動が運転者の予期しない始動となるのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、上述の矢印Ａ〜Ｇは、流れるエネルギの大きさに応じて表示色を変化させるものとしたが、流れるエネルギの大きさに拘わらず同一の色を表示するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２を一つにまとめたモータＭＧ２についての要素図形を表示部９０に表示するものとしたが、モータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれに対応する要素図形を表示部９０に表示するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれているときに、バッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれていないときに比して大きな値を停止許容下限残容量に設定するものとしたが、バッテリ５０から外部機器に電力供給が行なわれているか否かに拘わらず同一の値を停止許容下限残容量に設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とバッテリ５０とコンセント５２とを備えるものとしたが、エンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行する自動車であればよく、例えば、モータＭＧ３を備えないものとしてもよいし、プラネタリギヤ３０，モータＭＧ１，モータＭＧ３を備えないものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２やモータＭＧ３が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、表示部９０と、エンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２，前輪６３ａ，６３ｂ，バッテリ５０，モータＭＧ３，後輪６６ａ，６６ｂ，コンセント５２の各要素についての要素図形と各要素間のエネルギの流れを示す矢印とを表示部９０に表示させる電子制御ユニット７０と、が「表示装置」に相当する。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２６クランクシャフト、３０プラネタリギヤ、３６前輪側回転軸、３８後輪側回転軸、４１，４２，４３インバータ、５０バッテリ、５２コンセント、６２デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ前輪、６６ａ，６６ｂ後輪、７０電子制御ユニット、８２シフトポジションセンサ、８４アクセルペダルポジションセンサ、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、９０表示部、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３モータ。

Claims

駆動輪に動力を出力するエンジンと、前記駆動輪に動力を入出力するモータと、モータと電力をやりとり可能なバッテリと、前記駆動輪，前記エンジン，前記モータ，前記バッテリ間のエネルギの流れを表示可能な表示装置と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記バッテリに接続され、車両の構成要素でない外部機器と接続可能な接続部を備え、
前記表示装置は、前記外部機器が前記接続部に接続されて前記バッテリから前記外部機器への電力供給が行なわれているとき、該電力供給の様子を表示する装置である、
ハイブリッド自動車。