JP2011168203A - Device for displaying power of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用動力源としてエンジンおよびモータを搭載したハイブリッド車両のパワー表示装置に関する。 The present invention relates to a power display device for a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a driving power source.
従来、走行用動力源として内燃機関であるエンジンと電動発電機であるモータとを搭載した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では、例えば車速等の車両走行状態に応じてエンジンを間欠運転させることによって燃費向上を図っている。 Conventionally, a hybrid vehicle equipped with an engine that is an internal combustion engine and a motor that is a motor generator as a driving power source is known. In such a hybrid vehicle, for example, an engine is intermittently operated in accordance with a vehicle running state such as a vehicle speed to improve fuel efficiency.
具体的には、車両停車状態からの発進時や比較的低速時にはエンジンを停止させたままモータの動力だけで走行し、車速が速くなって車両走行に必要となるパワー(以下、必要パワーまたは走行パワーという)が大きくなると、エンジンを始動してエンジン出力により走行する。このような走行状態が繰り返えされることにより、エンジンの間欠運転が行われることになる。 Specifically, when starting from a vehicle stopped state or at a relatively low speed, the vehicle is driven only by the power of the motor while the engine is stopped, and the power required for vehicle traveling (hereinafter referred to as necessary power or traveling) is increased. When the power increases, the engine is started and the vehicle runs with the engine output. By repeating such a traveling state, the engine is intermittently operated.
これに関連して特許文献1(特開2009−166516号公報)には、アクセル開度等に基づいて導出される要求トルクがエンジン始動閾値以上になるとエンジンを始動してエンジン出力により走行し、要求トルクがエンジン停止閾値より小さくなるとエンジンを停止してモータ出力により走行するハイブリッド自動車が開示されている。このハイブリッド自動車では、エンジン始動閾値と、このエンジン始動閾値よりも所定マージンだけ小さい値であるエンジン停止閾値とを設定することで、要求トルクがエンジン始動閾値付近で変動する走行状態のときにエンジンの始動および停止が頻繁に繰り返されるのを抑制することが記載されている。 In relation to this, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-166516) discloses that when a required torque derived based on an accelerator opening or the like becomes equal to or greater than an engine start threshold, the engine is started and travels by engine output. A hybrid vehicle is disclosed in which when the required torque becomes smaller than an engine stop threshold, the engine is stopped and the vehicle runs with motor output. In this hybrid vehicle, by setting an engine start threshold value and an engine stop threshold value that is smaller than the engine start threshold value by a predetermined margin, when the engine is in a traveling state where the required torque fluctuates near the engine start threshold value, It is described that the start and stop are prevented from being repeated frequently.
上記のようなエンジン間欠運転を行うハイブリッド車両において、車両走行状態に対応した必要パワーを例えば発光表示領域で表示するパワーインジケータを運転席付近に設けることがある。運転者は、パワーインジケータの表示により、現在の車両走行状態が、エンジンが間欠運転しやすいエンジン間欠運転領域にあるのか、または、エンジンが継続運転するエンジン継続運転領域あるのかを知ることができる。これにより、運転者ができるだけエンジン間欠運転領域での走行となるように急加速等を控えることが期待され、その結果として燃費の向上につながる。 In a hybrid vehicle that performs intermittent engine operation as described above, a power indicator that displays the necessary power corresponding to the vehicle running state, for example, in a light emitting display area may be provided near the driver's seat. The driver can know from the display of the power indicator whether the current vehicle running state is in the engine intermittent operation region where the engine is easy to intermittently operate or in the engine continuous operation region where the engine is continuously operated. As a result, it is expected that the driver refrains from rapid acceleration or the like so that the driver travels in the engine intermittent operation region as much as possible. As a result, fuel efficiency is improved.
上記パワーインジケータにおいて、エンジン間欠運転領域とエンジン継続運転領域との境界をエンジン始動閾値に相当させて表示することにより、上記発光表示領域が上記境界を越えるときにエンジンが始動するタイミング、すなわち、モータ走行からエンジン走行に移行するタイミングにほぼ一致することになる。 In the power indicator, by displaying the boundary between the engine intermittent operation region and the engine continuous operation region corresponding to the engine start threshold, the timing at which the engine starts when the light emission display region exceeds the boundary, that is, the motor This substantially coincides with the timing of transition from running to engine running.
しかし、上記境界をエンジン始動閾値に相当するものとして固定すると、上記特許文献1のようにエンジン停止閾値をエンジン始動閾値よりも所定マージンだけ小さく設定した場合、減速等により車両走行パワーが小さくなってきて上記発光表示領域の端部が上記境界をエンジン継続運転領域からエンジン間欠運転領域へと通過する時とエンジン停止タイミングとが一致しないこととなり、運転者等の乗員が違和感をおぼえることがある。 However, if the boundary is fixed as being equivalent to the engine start threshold value, the vehicle running power becomes smaller due to deceleration or the like when the engine stop threshold value is set smaller than the engine start threshold value by a predetermined margin as in Patent Document 1. Thus, when the end of the light emitting display region passes the boundary from the engine continuous operation region to the engine intermittent operation region, the engine stop timing does not coincide with the driver, and the driver or other passengers may feel uncomfortable.
本発明の目的は、エンジン始動閾値とエンジン停止閾値との間に所定マージンを設定したときに、必要パワーの表示とエンジンの始動および停止のタイミングとをほぼ適合させることができるハイブリッド車両のパワー表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to display a power of a hybrid vehicle that can substantially match a required power display and an engine start / stop timing when a predetermined margin is set between the engine start threshold and the engine stop threshold. Is to provide a device.
本発明に係るハイブリッド車両のパワー表示装置は、走行用動力源としてエンジンおよびモータを搭載したハイブリッド車両において車両走行状態に対応する必要パワーを移動可能な指示部の位置で表示するパワー表示装置であって、基点から移動した前記指示部が位置することにより前記エンジンが間欠運転されやすい車両走行状態にあることを示す第1の領域と、前記基点とは反対側で前記第1の領域に境界を接して設けられ、前記基点から前記第1の領域を越えて移動した前記指示部が位置することにより前記エンジンが継続運転される車両走行状態にあることを示す第2の領域とを含む表示部と、前記表示部における前記指示部の位置を車両走行状態に応じて設定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記エンジンを間欠運転させる際の判定にそれぞれ用いられるエンジン始動閾値と前記エンジン始動閾値よりも所定マージンだけ小さい値であるエンジン停止閾値とを取得する閾値取得手段と、前記必要パワーを取得する必要パワー取得手段と、前記必要パワーを前記エンジン始動閾値と比較するとともに前記エンジンの運転状態を判定する第1判定手段と、前記必要パワーが前記エンジン始動閾値よりも小さく且つエンジン停止中は前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン始動閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第1の領域内に設定し、前記必要パワーが前記エンジン始動閾値以上で且つエンジン運転中は前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン停止閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第2の領域内に設定する指示部設定手段と、を含む。 A power display device for a hybrid vehicle according to the present invention is a power display device that displays a necessary power corresponding to a vehicle running state at a position of a movable indicator in a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a driving power source. A first region indicating that the engine is in a vehicle traveling state in which the engine is likely to be intermittently operated by positioning the pointing unit moved from the base point, and a boundary in the first region on the opposite side of the base point. And a second area indicating that the engine is in a vehicle running state in which the engine is continuously operated by positioning the indicator that has moved beyond the first area from the base point. And a control unit that sets the position of the indication unit in the display unit according to a vehicle running state, and the control unit causes the engine to intermittently operate. Threshold acquisition means for acquiring an engine start threshold value used for each determination and an engine stop threshold value that is smaller than the engine start threshold value by a predetermined margin, required power acquisition means for acquiring the required power, and the necessary First determination means for comparing the power with the engine start threshold and determining the engine operating state; and when the required power is smaller than the engine start threshold and the engine is stopped, the first region and the second The position of the indicating unit is set in the first region by making the boundary with the region correspond to the engine start threshold, and the required power is equal to or greater than the engine start threshold and the first region is An instruction unit is provided for setting the position of the instruction unit in the second region by making the boundary with the second region correspond to the engine stop threshold value. And means, the.
本発明に係るハイブリッド車両のパワー表示装置において、前記制御部は、前記指示部設定手段により前記必要パワーが前記エンジン始動閾値以上で且つエンジン運転中は前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン停止閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第2の領域内に設定した後に、前記必要パワーを前記エンジン停止閾値と比較するとともに前記エンジンの運転状態を判定する第2判定手段をさらに含み、前記第2判定手段により前記必要パワーが前記エンジン停止閾値よりも小さく且つエンジン停止中であると判定されると、前記指示部設定手段により前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン始動閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第1の領域内に設定してもよい。 In the power display device for a hybrid vehicle according to the present invention, the control unit includes the first region and the second region when the required power is greater than or equal to the engine start threshold by the instruction unit setting unit and the engine is operating. A second position for comparing the required power with the engine stop threshold and determining the operating state of the engine. And determining means for determining that the required power is smaller than the engine stop threshold value and that the engine is stopped. The indicating section setting means determines the first area and the second area. The position of the indicating unit may be set in the first region by making the boundary with the region correspond to the engine start threshold value.
また、本発明に係るハイブリッド車両のパワー表示装置において、前記制御部は、前記指示部設定手段により前記境界が相当する値を前記エンジン始動閾値と前記エンジン停止閾値との間で切り換えるときに生じる前記指示部の前記所定マージン分の移動を所定時間レートでもって実行してもよい。 Also, in the power display device for a hybrid vehicle according to the present invention, the control unit is generated when the instruction unit setting means switches a value corresponding to the boundary between the engine start threshold value and the engine stop threshold value. The movement of the instruction unit by the predetermined margin may be executed at a predetermined time rate.
本発明に係るハイブリッド車両のパワー表示装置によれば、制御部の指示部設定手段は、必要パワーがエンジン始動閾値よりも小さく且つエンジン停止中は第1の領域と第2の領域との境界をエンジン始動閾値に相当させて指示部の位置を第1の領域内に設定し、必要パワーがエンジン始動閾値以上で且つエンジン運転中は第1の領域と第2の領域との境界をエンジン停止閾値に相当させて指示部の位置を第2の領域内に設定する。これにより、加速等により必要パワーが大きくなってエンジン始動閾値以上になるとき、すなわち指示部が第1の領域から第2の領域へと上記境界を越えるときにエンジンが始動する。その後、減速等により必要パワーが小さくなって必要パワーがエンジン停止閾値未満になるとき、上記境界がエンジン停止閾値に相当するものとして上記指示部の位置が設定されていることから、上記指示部が第2の領域から第1の領域へと上記境界を通過する時とエンジンが停止するタイミングとがほぼ合致する。このように、エンジン始動閾値とエンジン停止閾値との間に所定マージンを設定したときに必要パワーの表示とエンジンの始動および停止のタイミングとをほぼ適合させることができ、パワー表示とエンジン停止タイミングとのずれに対する運転者の違和感を解消できる。 According to the power display device for a hybrid vehicle according to the present invention, the instruction unit setting means of the control unit sets the boundary between the first region and the second region when the required power is smaller than the engine start threshold and the engine is stopped. The position of the indicating unit is set in the first region corresponding to the engine start threshold value, and the boundary between the first region and the second region is set as the engine stop threshold value when the required power is not less than the engine start threshold value and the engine is operating. The position of the instruction unit is set in the second area. As a result, the engine is started when the required power increases due to acceleration or the like and exceeds the engine start threshold, that is, when the indicator crosses the boundary from the first region to the second region. Thereafter, when the required power is reduced due to deceleration or the like and the required power becomes less than the engine stop threshold, the position of the instruction unit is set as the boundary corresponds to the engine stop threshold. The timing when the engine is stopped substantially coincides with the time when the boundary passes through the boundary from the second region to the first region. As described above, when a predetermined margin is set between the engine start threshold value and the engine stop threshold value, the display of the required power and the engine start and stop timings can be substantially adapted to each other. The driver's uncomfortable feeling with respect to the deviation can be eliminated.
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating the understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the application, purpose, specification, and the like.
図1は、本発明の一実施形態であるパワー表示装置(以下、パワーインジケータともいう)を含むハイブリッド車両10の概略構成を示す図である。図1において、動力伝達系は実線で、電力ラインは一点鎖線で、信号ラインは点線でそれぞれ示されている。ハイブリッド車両10は、走行用の動力を出力可能なエンジン12と、2つの3相交流同期型モータジェネレータ(以下、単に「モータ」という。)MG1,MG2と、動力分配統合機構14とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
エンジン12は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン12は、エンジン用ECU(以下、エンジンECUという)16と電気的に接続されており、エンジンECU16からの制御信号を受けて燃料噴射、点火、吸引空気量、吸気バルブタイミング等が調節されることで始動および停止を含む運転または作動が制御されるようになっている。エンジン12のクランクシャフトに連結される出力軸13には、クランクシャフトの回転角θcrを検出するクランク角センサ11が近接配置されている。クランク角センサ11の検出結果は、エンジンECU16に入力されて、エンジン回転数Neの算出および監視等に用いられる。
The
動力分配統合機構14は、中心部に配置されるサンギヤ18と、サンギヤ18と同心上に配置され円環内周部に内歯を有するリングギヤ20と、サンギヤ18とリングギヤ20の両方にそれぞれ噛合する複数のプラネタリギヤ22とを含んで構成される遊星歯車機構からなっている。複数のプラネタリギヤ22は、キャリア26の端部にそれぞれ回転可能に取り付けられている。
The power distribution and
動力分配統合機構14において、キャリア26にはトルク衝撃緩和用のダンパ24を介してエンジン12の出力軸13が連結され、サンギヤ18にはモータMG1のロータ29に接続される回転軸30が連結され、リングギヤ20にはリングギヤ軸32を介して減速機34が連結されている。これにより、動力分配統合機構14では、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア26から入力されるエンジン12からの動力がサンギヤ18側とリングギヤ20側とにそのギヤ比に応じて分配され、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア26から入力されるエンジン12の動力とサンギヤ18から入力されるMG1からの動力が統合されてリングギヤ20からリングギヤ軸32を介して所定減速比のギヤ列を含む減速機34へ入力されるよう構成されている。
In the power distribution and
モータMG2のロータ36に接続される回転軸38もまた減速機34に接続されており、モータMG2が電動機として機能するときにはモータMG2からの動力が減速機34へ入力されるようになっている。
A
リングギヤ軸32およびモータMG2の回転軸38の少なくとも一方から入力される動力は、減速機34を介して車軸40へ伝達され、これにより車輪42が回転駆動される。一方、回生制動時に車輪42および車軸40から減速機34を介して回転軸38に動力が入力されるとき、モータMG2は発電機として機能する。ここで、回生制動時は、運転者がブレーキ操作を行って車両速度を減速した場合に限らず、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除して車両加速を中止した場合や、車両が下り坂を重力作用によって走行している場合等を含む。
The power input from at least one of the
モータMG1,MG2は、それぞれ対応するインバータ44,46に電気的にそれぞれ接続され、各インバータ44,46は、DC/DCコンバータ(以下、単にコンバータという)48を介して電源装置としてのバッテリ50に電気的に接続されている。バッテリ50には、リチウムイオン電池等の二次電池が好適に用いられる。ただし、バッテリに代えて、化学反応を伴わずに蓄電可能なキャパシタや、水素を燃料として発電する燃料電池等が電源装置として用いられてもよい。
Motors MG1 and MG2 are electrically connected to corresponding
モータMG1,MG2が電動機として機能するとき、コンバータ48にはバッテリ50から平滑コンデンサ52を介してバッテリ電圧である直流電圧Vbが供給される。コンバータ48は、入力電圧Vbを所定値Vcにまで昇圧して出力する機能を有する。コンバータ48は、一般に、1つのリアクトルと、2つの電力用スイッチング素子(例えばIGBT)およびこれらに逆並列に接続された2つのダイオードを含んで構成されるが、これに限定されるものではなく、直流電圧の昇降圧機能を有する如何なる構成のコンバータが用いられてもよい。
When motors MG1 and MG2 function as an electric motor,
コンバータ48から出力される直流電圧Vcは、平滑コンデンサ54を介してインバータ44,46に入力される。各インバータ44,46は、入力された直流電圧Vcを三相交流電圧に変換して、モータMG1,MG2に印加し、これにより各モータMG1,MG2が電動機として回転駆動されるようになっている。上記のようにコンバータ出力電圧Vcはインバータ入力電圧であり、以下これをシステム電圧VHということがある。
The DC voltage Vc output from the
各インバータ44,46は、それぞれダイオードが逆並列接続された2つの電力用スイッチング素子(例えばIGBT)を直列接続して各々構成されるU相アーム、V相アームおよびW相アームを含んで構成され、上記U相、V相、W相の各相アームの中間点がモータMG1,MG2の各相コイルにそれぞれ接続されている。ただし、インバータは、上述した構成のものに限定されず、直流・交流変換機能を有する如何なる構成のものが用いられてもよい。
Each of the
モータMG1は、動力分配統合機構14を介してエンジン12に連結されていることから、電動機として駆動してエンジン始動時のスタータモータとしても用いることができ、さらには、電動機として駆動してトルク制御を行うことによりエンジン12の回転数Neを変速するための変速機として用いることもできる。
Since the motor MG1 is connected to the
一方、モータMG1,MG2が発電機として機能するとき、モータMG1,MG2から出力される三相交流電圧をインバータ44,46で直流変換した後、コンバータ48で降圧してバッテリ50に充電する。また、インバータ44,46は、コンバータ48に接続される電力ライン56,58を共通にしていることから、モータMG1,MG2のうち一方のモータで発電した電力をコンバータ48を介さずに他方のモータに供給して回転駆動させることもできる。
On the other hand, when the motors MG1 and MG2 function as generators, the three-phase AC voltage output from the motors MG1 and MG2 is converted into DC by the
インバータ44,46は、モータ用ECU(以下、モータECUという。)60にそれぞれ電気的に接続されており、モータECU60から送信される電力用スイッチング素子のオン・オフ制御信号に基づいて作動制御される。また、モータMG1,MG2には、各ロータ29,36の回転角を検出する回転角センサ31,37が設けられている。回転角センサ31,37は、例えばレゾルバ等によって好適に構成される。各回転角センサ31,37による検出値は、モータECU60に入力されて各モータ回転数Nm1,Nm2の算出等に用いられる。
The
モータECU60は、ハイブリッドECU66から入力されるトルク指令Tr*に基づき要求される動力をモータMG1および/またはMG2から出力させるようコンバータ48およびインバータ44,46を制御する。また、モータECU60は、ハイブリッドECU66から回生指令を受信したとき、モータMG2から出力される発電電力をバッテリ50に充電するようコンバータ48およびインバータ46を制御する。
バッテリ50には、充電状態または残容量SOCを検出するためのSOCセンサ62が設けられている。SOCセンサ62は、バッテリ50の充放電電流を検出する電流センサで構成されることができる。SOCセンサ62による検出値は、バッテリ用ECU(以下、バッテリECUという)64に入力される。また、バッテリECU64には、電圧センサで検出されるバッテリ電圧Vbや、図示しない温度センサによって検出されるバッテリ温度等が入力されるようになっている。バッテリECU64は、SOCセンサ62により検出される充放電電流の積算値に基づいてバッテリ残容量SOCが適正範囲に維持されるように監視および制御しており、バッテリ残容量SOCに応じて充電制限信号や放電制限信号をハイブリッドECU66へ出力する。
The
ハイブリッドECU66は、エンジンECU16、モータECU60およびバッテリECU64と電気的にそれぞれ接続されており、エンジン12およびモータMG1,MG2を統括的に作動制御すると共にバッテリ50を管理する機能を有する。ハイブリッドECU66は、車両制御のための各種プログラムを実行するCPU、制御プログラムや制御用マップ等を予め記憶するROM、各種検出値を随時に記憶および読み出し可能なRAM等からなるマイクロコンピュータで好適に構成されることができる。
The
ハイブリッドECU66は、エンジンECU16との間で、必要に応じてエンジン制御信号を送信し、必要に応じてエンジン作動状態に関するデータ(例えばエンジン回転数Ne等)を受信する。また、ハイブリッドECU66は、モータECU60との間で、必要に応じて要求トルク指令Tr*を送信し、必要に応じてモータ作動状態に関するデータ(例えばモータ回転数Nm1,Nm2、モータ電流等)を受信する。さらに、ハイブリッドECU66は、バッテリECU64からバッテリ残容量SOC、バッテリ電圧、バッテリ温度、充放電制限信号等のバッテリ管理に必要なデータを受信する。
The
ハイブリッドECU66には、車速センサ68およびアクセル開度センサ70が電気的に接続されており、ハイブリッド車両10の走行速度である車速Svと、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度情報Acとがそれぞれ入力される。
A
また、ハイブリッドECU66には、運転者が視認しやすい場所、例えばインストールパネルに設置されるパワーインジケータ71が電気的に接続されている。パワーインジケータ71は、現在のハイブリッド車両の走行状態に対応する必要パワー(kW)を視覚的に表示するためのものである。パワーインジケータ71は、ハイブリッドECU66によって表示制御されるが、これに限定されるものではなく、ハイブリッドECU66とは別にパワーインジケータ71に内蔵された制御部によって表示制御されてもよい。パワーインジケータ71について、図2,3を参照して次に詳細に説明する。
The
図2はパワーインジケータ71の表示部80を示す図である。パワーインジケータ71の表示部80は、液晶パネルや有機ELパネル等によって好適に構成されることができ、速度計や燃料計等とともにインストールパネルに設置することができる。
FIG. 2 is a diagram showing the
表示部80は、基点81から端部82まで細長い矩形状をなすエコゾーン表示領域83を含む。また、表示部80は、基点81からエコゾーン表示領域83の反対側(図2中の左方)に突出する小さい矩形状の回生パワー表示領域84を含む。さらに、表示部80は、エコゾーン表示領域83の端部82からエコゾーン表示領域83の延伸方向(図2中の右方)に突出する小さい矩形状の高出力パワー表示領域85を含む。
The
エコゾーン表示領域83の上部には、パワー目盛り「0」、「50」、「100」(kW)が付されており、パワー目盛り0が上記基点81に、パワー目盛り100が上記端部82に、パワー目盛り50がエコゾーン表示領域の長手方向の中央位置にそれぞれ対応している。そして、パワー目盛り0〜50の範囲がHVエコゾーン(第1の領域)と表示され、パワー目盛り50〜100の範囲がエコゾーン(第2の領域)と表示されている。また、パワー目盛り50の位置には境界線88が表示されており、HVエコゾーンとエコゾーンとは境界線88に隣接して設けられている。なお、パワー目盛り150は、高出力パワー領域85の右側端部に対応する。
Power scales “0”, “50”, “100” (kW) are attached to the upper part of the
パワーインジケータ71の表示部80において、車両走行状態に対応する必要パワー(以下、車両走行パワーともいう)Pv(kW)がハッチングで示される発光表示領域86で表示される。そして、発光表示領域86の基点81から先端部(指示部)87までの長さが現在の車両走行パワーPvに対応する。すなわち、発光表示領域83の先端部87は、車両走行パワーPvの変化に応じてエコゾーン表示領域83内で基点81から長手方向に移動可能であり、この先端部87がHVエコゾーンに位置するときはエンジン12が間欠運転されやすい走行状態にあることを示し、上記先端部87がHVエコゾーンを越えてエコゾーン内に位置するときはエンジン12が継続運転される走行状態にあることを示す。ここで、車両走行状態がHVエコゾーンからエコゾーンに入ったことを判別し易くするため、発行表示領域86について境界線88を越えた部分の発光色をHVエコゾーンとは異なる色としてもよい。
On the
なお、ハイブリッド車両10の回生制動時には、モータMG2で発電された電力量が、回生パワー表示領域84内で基点81から延びる発光表示領域によって表示される。また、ハイブリッド車両10の急加速時や高速走行時等には、エコゾーン83を通過した発光表示領域86の先端部87が高出力パワー表示領域85内へと進入することになる。
Note that, during regenerative braking of the
ここで、図2においてエコゾーン表示領域83の下方には、エンジン始動閾値Pthesta(kW)、エンジン停止閾値Pthestp(kW)および所定マージンPmgn(kW)がそれぞれ矢印によって示されているが、これらは理解を容易にするために図示したものであって実際にパワーインジケータ71に表示されるものではない。また、エンジン停止閾値Pthestpに対応するエコゾーン表示領域83内の点線も表示されていない。
Here, in FIG. 2, below the
エンジン始動閾値Pthestaは、ハイブリッドECU66におけるエンジン始動判定のため閾値である。ハイブリッドECU66は、エンジン停止中に車両走行パワーPvがエンジン始動閾値Pthesta以上か又はこれを上回るとエンジンECU16に対してエンジン始動信号を送信し、これによりエンジン12の運転が開始される。一方、エンジン停止閾値Pthestpは、ハイブリッドECU66におけるエンジン停止判定のため閾値である。ハイブリッドECU66は、エンジン運転中に車両走行パワーPvがエンジン停止閾値Pthestp以下か又はこれを下回るとエンジンECU16に対してエンジン停止信号を送信し、これによりエンジン12の運転が停止される。
The engine start threshold value Pthesta is a threshold value for engine start determination in the
本実施形態のハイブリッド車両10では、エンジン停止閾値Pthestpはエンジン始動閾値Pthestaよりも所定マージンPmgnだけ小さい値に設定されている。このようにエンジン始動閾値Pthestaとエンジン停止閾値Pthestpとを異ならせることで、車両走行パワーPvがエンジン始動閾値Pthesta付近で変動した場合にエンジン12の始動および停止が頻発するのを抑制することができる。
In the
本実施形態のパワーインジケータ71では、エンジン停止中で車両走行パワーPvがエンジン始動閾値以下であるとき、HVエコゾーンとエコゾーンとの境界線88がエンジン始動閾値Pthestaに相当するものとして車両走行パワーPvが発光表示領域86により表示され、一方、エンジン12が始動されて運転中であって車両走行パワーPvがエンジン始動閾値Pthestaを上回っているときには上記境界線88がエンジン始動閾値Pthestaに相当するものとして車両走行パワーPvが発光表示領域86により表示される。この制御について、図3を参照して次に説明する。
In the
図3は、パワーインジケータ71の表示部80の表示制御の処理手順を示すフローチャートである。この表示制御ルーチンは、所定時間(例えば数m秒)ごとにハイブリッドECU66によって実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing a display control processing procedure of the
まず、ステップS10(閾値取得手段)により、エンジン始動閾値Pthestaおよびエンジン停止閾値Pthestpを入力または取得する。これらのエンジン始動閾値Pthestaおよびエンジン停止閾値Pthestpの各値は、ハイブリッド車両10のエネルギ効率および燃費が最適となるように実験や解析等から求めて予めROMに記憶されているものを用いる。
First, in step S10 (threshold acquisition means), the engine start threshold Ptesta and the engine stop threshold Ptestp are input or acquired. The values of the engine start threshold value Ptesta and the engine stop threshold value Ptestp are obtained from experiments and analyzes so as to optimize the energy efficiency and fuel consumption of the
なお、ハイブリッド車両10において、通常モード以外に、燃費が悪化しても走行性能を優先させたいときのためのパワーモードや、走行性能がやや劣っても燃費向上をより向上させたいときのためのエコモード等の走行モードが選択可能である場合、各モードに応じてエンジン始動閾値Pthesta、エンジン停止閾値Pthestpおよび所定マージンPmgnが異なる値に設定されてもよい。これらの各値も予めROMに記憶させておくことができる。
In the
続いて、ステップS12(必要パワー取得手段)により、車両走行パワーPvを入力または取得する。ここで、車両走行パワーPvは、モータMG2の動力により走行するモータ走行中であれば、モータMG2に対する要求トルクTrmg2*と回転角センサ37の検出値から算出されるモータ回転数Nmg2とを乗算して算出される。あるいは、エンジン12の動力により走行するエンジン走行中であれば、エンジン12に対する要求トルクTren*とクランク角センサ11の検出値に基づくエンジン回転数Neとを乗算して算出される。このときバッテリECU64からバッテリ64の充電要求があれば、充電要求パワーも加算して車両走行パワーPvを導出する。
Subsequently, in step S12 (necessary power acquisition means), the vehicle travel power Pv is input or acquired. Here, if the vehicle traveling power Pv is traveling by the power of the motor MG2, the required torque Trmg2 * for the motor MG2 is multiplied by the motor rotation speed Nmg2 calculated from the detected value of the
次に、ステップS14(第1判定手段)により、車両走行パワーPvとエンジン始動閾値Pthestaとを比較するとともにエンジン12の運転状態を判定する。具体的には、車両走行パワーPvがエンジン始動閾値Pthestaよりも大きく且つエンジン12が停止中であるか否かを判定する。
Next, in step S14 (first determination means), the vehicle running power Pv and the engine start threshold value Pthesta are compared, and the operating state of the
ステップS14により、車両走行パワーPvがエンジン始動閾値Pthestaよりも小さく且つエンジン12が停止中であると判定されると(ステップS14でYES)、ステップS16(指示部設定手段)により、表示部80のエコゾーン表示領域83におけるHVエコゾーンとエコゾーンの境界線88をエンジン始動閾値Pthestaに相当させて車両走行パワーPvを発光表示領域86により表示する。具体的には、図2を参照すると、発光表示領域86の基点81から先端部87までの距離が車両走行パワーPvに応じた長さであって先端部87の位置がHVエコゾーン内に設定され、界線88がエンジン始動閾値Pthestaに相当するものとして設定される。そして、表示制御ルーチンを終了する。
If it is determined in step S14 that the vehicle traveling power Pv is smaller than the engine start threshold value Pthesta and the
一方、ステップS14により、車両走行パワーPvがエンジン始動閾値Pthesta以上で且つエンジン12が運転中であると判定されると(ステップS14でNO)、ステップS18(指示部設定手段)により、表示部80のエコゾーン表示領域83におけるHVエコゾーンとエコゾーンの境界線88をエンジン停止閾値Pthestpに相当させて発光表示領域86の先端部87をエコゾーン内に位置させて表示する。なお、ハイブリッドECU66は、車両走行パワーPvがエンジン始動閾値Pthesta以上になったとき、エンジン始動信号をエンジンECU16に送信してエンジン始動処理を実行させる。
On the other hand, if it is determined in step S14 that the vehicle traveling power Pv is equal to or greater than the engine start threshold value Pthesta and the
上記ステップS18の処理により、図2に示すように、境界線88がエンジン停止閾値Pthestpに相当するものとして設定されることで、発光表示領域86の基点81から先端部87までの長さが実際の車両走行パワーPv相当長さに所定マージンPmgn分だけ上乗せされることになる。そのため、発光表示領域86の先端部87の位置がエコゾーン内で所定マージンPmgn分だけ高パワー側すなわち右側へ移動することになる。そのときの先端部87の位置を図2において一点鎖線89で示す。
As a result of the processing in step S18, as shown in FIG. 2, the
なお、図2においてはエコゾーン表示領域83の全体に対する所定マージンPmgnの幅または値を誇張して大きく図示してあるが、実際には所定マージンPmgnの値はより小さいものである。そのため、上記のように所定マージンPmgnが実際の車両走行パワーPvの長さに上乗せされて表示されても、発光表示領域86の長さが大きく延びるものではない。
In FIG. 2, the width or value of the predetermined margin Pmgn with respect to the entire
ただし、運転者によっては、アクセル踏み込み量を変えていないのにパワーインジケータ71の発光表示領域86が瞬時に延長されると違和感をおぼえることもあり得る。そこで、発光表示領域86の先端部87の所定マージンPmgn分の移動を所定時間レートでもって実行してもよい。このようにすることで、発光表示領域86の長さを急激にではなく除変させることができ、運転者に違和感を与えない表示方法とすることができる。
However, some drivers may feel uncomfortable when the light
再び図3を参照すると、ステップS20(第2判定手段)により、HVエコゾーンとエコゾーンの境界線88をエンジン停止閾値Pthestpに相当させて発光表示領域86の先端部87をエコゾーン内に位置させて表示した後、ステップS20により、車両走行パワーPvをエンジン停止閾値Pthestpと比較するとともにエンジン12の運転状態を判定する。具体的には、車両走行パワーPvがエンジン停止閾値Pthestpより大きく且つエンジン12が運転中であるか否かを判定する。
Referring to FIG. 3 again, in step S20 (second determination means), the
このステップS20により、車両走行パワーPvがエンジン停止閾値Pthestpより大きく且つエンジン12が運転中であると判定されると(ステップS20でYES)、そのまま表示制御ルーチンを終了する。一方、車両走行パワーPvがエンジン停止閾値Pthestp以下で且つエンジン停止中であると判定されると(ステップS20でNO)、上記ステップS16に進んで、境界線88をエンジン始動閾値Pthestaに相当させて発光表示領域86の先端部87の位置をHVエコゾーン内に設定する。そして、表示制御ルーチンを終了する。なお、ハイブリッドECU66は、車両走行パワーPvがエンジン停止閾値Pthestp以下になったとき、エンジン停止信号をエンジンECU16に送信してエンジン停止処理を実行させる。
If it is determined in step S20 that the vehicle travel power Pv is greater than the engine stop threshold Ptestp and the
上記のように境界線88の相当値をエンジン停止閾値Pthestpからエンジン始動閾値Pthestaに切り換えるときも発光表示領域86の長さが所定マージンPmgn分だけ急に短くなることになるが、上記と同様にして所定時間レートでもって先端部87を移動させることによって、運転者に違和感を与えることなく実行可能である。
As described above, even when the equivalent value of the
上述したように本実施形態のパワーインジケータ71によれば、加速等により車両走行パワーPvが大きくなってエンジン始動閾値Pthesta以上になるとき、すなわちエンジンが運転を開始するときに、発光表示領域86の先端部87がHVエコゾーンからエコゾーンへと境界線88を越えることとなる。その後、減速等により車両走行パワーPvが小さくなってエンジン停止閾値Pthestp未満になるとき、上記境界線88がエンジン停止閾値Pthestaに相当するものとして発光表示領域86の先端部87の位置が設定されていることから、発光表示領域86が短くなって先端部87がエコゾーンからHVエコゾーンへと境界線88を通過する時とエンジン12が停止するタイミングとがほぼ合致する。このように、エンジン始動閾値Pthestaとエンジン停止閾値Pthestpとの間に所定マージンPmagnを設定したときに車両走行パワーPvの表示とエンジン12の始動および停止のタイミングとをほぼ適合させることができ、パワー表示とエンジン停止タイミングとのずれに対する運転者の違和感を解消できる。
As described above, according to the
なお、本発明に係るハイブリッド車両のパワー表示装置は、上記パワーインジケータ71の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
Note that the power display device for a hybrid vehicle according to the present invention is not limited to the configuration of the
例えば、上記においてはHVエコゾーンとエコゾーンの境界線88の相当値をエンジン始動閾値およびエンジン停止閾値の間で切り換えるときに発光表示領域86の先端部87の位置を所定マージンPmgn分だけ移動させるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、車両走行パワーに対応する発光表示領域86の長さを変えることなく境界線88の相当値の切り換えを内部処理だけに留めて視覚的に現れないようにしてもよい。
また、上記ステップS18の処理に代えて、境界線88の位置をエンジン停止閾値Pthestpに一致させるように低パワー側すなわち基点81側に所定マージンPmgn分だけ移動させて表示してもよい。この場合、基点81から境界線88までのHVエコゾーンの長さが短く表示されることになるが、このときにも所定の時間レートでもって境界線88を移動させることにより運転者に違和感を与えにくくしてもよい。
For example, in the above description, when the equivalent value of the
Further, instead of the process of step S18, the position of the
また、上記では境界線88を移動させずにその相当値をエンジン始動閾値およびエンジン停止閾値の間で切り換えるようにしたが、これに限定されるものではなく、境界線88をエンジン始動閾値またはエンジン停止閾値に相当する位置に移動して表示させるようにしてもよい。これによっても発光表示領域86の長さを変える必要がなくなる。
In the above description, the equivalent value is switched between the engine start threshold value and the engine stop threshold value without moving the
さらに、上記実施形態ではパワーインジケータでは、車両走行パワーを横長の表示部で横方向に表示するものとしたが、これに限定されず、発光表示領域が縦方向に伸縮するように表示されてもよいし、あるいは、エコゾーン表示領域を円弧状に形成して指示部に指針に用いたメータタイプのものであってもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the power indicator displays the vehicle running power in the horizontal direction on the horizontally long display unit. However, the present invention is not limited to this, and the light emitting display area may be displayed to expand and contract in the vertical direction. Alternatively, it may be of a meter type in which the eco-zone display area is formed in an arc shape and used as a pointer in the pointing portion.
10 ハイブリッド車両、11 クランク角センサ、12 エンジン、13 出力軸、14 動力分配統合機構、16 エンジン制御装置またはエンジンECU、18 サンギヤ、20 リングギヤ、22 プラネタリギヤ、24 ダンパ、26 キャリア、29,36 ロータ、30,38 回転軸、31,37 回転角センサ、32 リングギヤ軸、34 減速機、40 車軸、42 車輪、44,46 インバータ、48 DC/DCコンバータ、50 バッテリ、52,54 平滑コンデンサ、56,58 電力ライン、60 モータECU、62 SOCセンサ、64 バッテリECU、66 ハイブリッドECU、68 車速センサ、70 アクセル開度センサ、71 パワーインジケータ、80 表示部、81 基点、82 端部、83 エコゾーン表示領域、84 回生パワー表示領域、85 高出力パワー表示領域、86 発光表示領域、87 先端部、88 境界線、MG1,MG2 モータ、Pthesta エンジン始動閾値、Pthestp エンジン停止閾値。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
基点から移動した前記指示部が位置することにより前記エンジンが間欠運転されやすい車両走行状態にあることを示す第1の領域と、前記基点とは反対側で前記第1の領域に境界を接して設けられ、前記基点から前記第1の領域を越えて移動した前記指示部が位置することにより前記エンジンが継続運転される車両走行状態にあることを示す第2の領域とを含む表示部と、前記表示部における前記指示部の位置を車両走行状態に応じて設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記エンジンを間欠運転させる際の判定にそれぞれ用いられるエンジン始動閾値と前記エンジン始動閾値よりも所定マージンだけ小さい値であるエンジン停止閾値とを取得する閾値取得手段と、
前記必要パワーを取得する必要パワー取得手段と、
前記必要パワーを前記エンジン始動閾値と比較するとともに前記エンジンの運転状態を判定する第1判定手段と、
前記必要パワーが前記エンジン始動閾値よりも小さく且つエンジン停止中は前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン始動閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第1の領域内に設定し、前記必要パワーが前記エンジン始動閾値以上で且つエンジン運転中は前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン停止閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第2の領域内に設定する指示部設定手段と、
を含む、ハイブリッド車両のパワー表示装置。 In a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a driving power source, a power display device that displays the necessary power corresponding to the vehicle running state at the position of the movable indicator,
A first region indicating that the engine is in a vehicle running state in which the engine is likely to be intermittently operated due to the position of the indicating unit moved from a base point, and a boundary between the first region and the first region on the side opposite to the base point A display unit including a second region that is provided and indicates that the engine is in a vehicle running state in which the engine is continuously operated by positioning the pointing unit that has moved beyond the first region from the base point; A control unit that sets the position of the instruction unit in the display unit according to a vehicle running state,
The controller is
A threshold value acquisition means for acquiring an engine start threshold value used for determination when the engine is intermittently operated and an engine stop threshold value that is smaller than the engine start threshold value by a predetermined margin;
Required power acquisition means for acquiring the required power;
First determination means for comparing the required power with the engine start threshold value and determining an operating state of the engine;
When the required power is smaller than the engine start threshold value and the engine is stopped, the boundary between the first region and the second region corresponds to the engine start threshold value, and the position of the indicating unit is set to the first region. And the required power is equal to or greater than the engine start threshold value and the engine is operated, the boundary between the first region and the second region is made to correspond to the engine stop threshold value, and the position of the indicating unit is Instruction unit setting means for setting in the second area;
A power display device for a hybrid vehicle.
前記制御部は、前記指示部設定手段により前記必要パワーが前記エンジン始動閾値以上で且つエンジン運転中は前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン停止閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第2の領域内に設定した後に、前記必要パワーを前記エンジン停止閾値と比較するとともに前記エンジンの運転状態を判定する第2判定手段をさらに含み、
前記第2判定手段により前記必要パワーが前記エンジン停止閾値よりも小さく且つエンジン停止中であると判定されると、前記指示部設定手段により前記第1の領域と前記第2の領域との境界を前記エンジン始動閾値に相当させて前記指示部の位置を前記第1の領域内に設定する、
ことを特徴とする、ハイブリッド車両のパワー表示装置。 In the power display device of the hybrid vehicle according to claim 1,
The control unit causes the required power to be greater than or equal to the engine start threshold value by the instruction unit setting unit and causes the boundary between the first region and the second region to correspond to the engine stop threshold value during engine operation. After setting the position of the instruction unit in the second region, the power generation unit further includes second determination means for comparing the required power with the engine stop threshold value and determining the operating state of the engine.
If it is determined by the second determination means that the required power is smaller than the engine stop threshold and the engine is stopped, a boundary between the first area and the second area is determined by the instruction unit setting means. Setting the position of the indicating unit within the first region in correspondence with the engine start threshold;
A power display device for a hybrid vehicle.
前記制御部は、前記指示部設定手段により前記境界が相当する値を前記エンジン始動閾値と前記エンジン停止閾値との間で切り換えるときに生じる前記指示部の前記所定マージン分の移動を所定時間レートでもって実行することを特徴とする、ハイブリッド車両のパワー表示装置。 In the power display apparatus of the hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The controller controls the movement of the indicator by a predetermined time rate when the indicator setting means switches the value corresponding to the boundary between the engine start threshold value and the engine stop threshold value. A power display device for a hybrid vehicle, characterized by being executed.
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