JP6414112B2

JP6414112B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP6414112B2
Application number: JP2016057328A
Authority: JP
Inventors: 昌久石橋; 康孝吉村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2036-03-22
Also published as: US10604159B2; US20170274910A1; CN107399328B; JP2017171031A; CN107399328A

Description

本発明は、ハイブリッド車両のエンジンの始動に関する情報を表示する技術に関する。

特許文献１には、車両停止時にエンジンを自動停止し、自動停止後に所定条件が成立した場合にエンジンを自動再始動する車両において、自動再始動の理由を表示部に表示する技術が開示されている。

特開２０１４−４７６３７号公報

ハイブリッド車両においても、エンジンが始動した場合にエンジンの始動理由を表示することで、車両が異常な動作をしていないことをユーザに伝え、ユーザに安心感を与えることができる可能性がある。しかし、エンジンの始動理由が頻繁に表示される場合、ユーザが煩わしく感じる可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動に関する情報をユーザに伝えつつ、ユーザが煩わしさを感じ難くできる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の表示装置は、車両駆動力を発生する内燃機関と、前記車両駆動力を発生する電動機と、前記電動機を駆動する電力を蓄電する蓄電装置と、前記内燃機関からの駆動力を受けて発電可能な発電部と、前記発電部による前記蓄電装置に対する内部充電が制限される第１走行モードと、前記蓄電装置の残存容量が所定の制御範囲内に維持されるように前記発電部による前記蓄電装置に対する内部充電が制御される第２走行モードとの切替を制御する走行モード制御部と、を備えるハイブリッド車両に搭載される表示装置であって、情報を表示する表示部と、前記第１走行モードにおいて前記内燃機関が始動した場合に、前記内燃機関の始動に関する情報を前記表示部に表示させ、前記第２走行モードにおいて前記内燃機関が始動した場合に、前記内燃機関の始動に関する情報を前記表示部に表示させない表示制御部と、を備えることを特徴とする。

この態様によると、第１走行モードよりも頻繁に内燃機関が始動する第２走行モードにおける表示の煩わしさを抑制しつつ、第１走行モードにおいてユーザが意図しないタイミングで内燃機関が始動する場合、確実に内燃機関の始動に関する情報をユーザに伝えることができる。

本発明によれば、内燃機関の始動に関する情報をユーザに伝えつつ、ユーザが煩わしさを感じ難くできる。

一実施形態に係るハイブリッド車両１の概略的な構成を示すブロック図である。図１のＥＣＵにおけるエンジンの始動理由の表示制御に関連する部分と、表示装置のブロック図である。ＥＶモードにおける図１の表示部の表示状態を示す図である。一実施形態に係るエンジンの始動理由の表示制御処理を示すフローチャートである。

図１は、一実施形態に係るハイブリッド車両１の概略的な構成を示すブロック図である。ハイブリッド車両１は、エンジン（内燃機関）１００と、第１電動機（発電部、MG:Motor-Generator）１１０と、第２電動機１２０と、動力分割装置１３０と、減速機１４０と、蓄電装置１５０と、駆動輪１６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０と、充電器１８０と、充電インレット１９０と、表示装置２００とを備える。

エンジン１００、第１電動機１１０および第２電動機１２０は、動力分割装置１３０に連結される。ハイブリッド車両１は、エンジン１００および第２電動機１２０の少なくとも一方からの駆動力によって走行する。エンジン１００が発生する駆動力は、動力分割装置１３０によって２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して駆動輪１６０へ伝達される経路であり、もう一方は第１電動機１１０へ伝達される経路である。

第１電動機１１０は、動力分割装置１３０によって分割されたエンジン１００の駆動力を受けて発電可能である。具体的には、蓄電装置１５０の残存容量（以下ではＳＯＣ（State of Charge）と称す）が低下すると、エンジン１００が始動して第１電動機１１０により発電が行なわれる。そして、第１電動機１１０によって発電された電力に基づいて、蓄電装置１５０が充電される。

第２電動機１２０は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力および第１電動機１１０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第２電動機１２０の駆動力は、減速機１４０を介して駆動輪１６０に伝達される。

なお、車両の制動時等には、減速機１４０を介して駆動輪１６０により第２電動機１２０が駆動され、第２電動機１２０が発電機として作動する。これにより、第２電動機１２０は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２電動機１２０により発電された電力に基づいて、蓄電装置１５０が充電される。

蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の二次電池を含む。蓄電装置１５０は、第２電動機１２０を駆動する電力を蓄電する。蓄電装置１５０には、第１電動機１１０および第２電動機１２０によって発電された電力の他、後述のように、車両外部の電源（以下では外部電源と称す）から供給される電力が蓄えられる。外部電源による蓄電装置の充電を外部充電と称する。蓄電装置１５０として、大容量のキャパシタなどを用いることもできる。

ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０のＳＯＣに基づいて走行モードをＥＶモード（第１走行モード）またはＨＶモード（第２走行モード）に切り替える。ＥＶモードでは、ハイブリッド車両１は、蓄電装置１５０のＳＯＣが既定値よりも多い場合に、主として第２電動機１２０からの駆動力で走行する。ＥＶモードでは、エンジン１００の駆動力を受けた第１電動機１１０での発電動作は行なわれず、蓄電装置１５０に対する内部充電が制限される。なお、ＥＶモードは、エンジン１００を停止状態に維持して燃料消費率を向上させることを目的としているが、後述するように、所定の場合においてはエンジン１００が始動される。

ＨＶモードでは、ＳＯＣが既定値以下に減った後、蓄電装置１５０のＳＯＣが予め定められた所定の制御範囲内に維持されるように、第１電動機１１０による発電動作が制御される。この第１電動機１１０での発電動作に応じて、エンジン１００も作動を開始する。なお、前述のように、エンジン１００の作動によって生じる駆動力の一部はハイブリッド車両１の走行にも用いられる。

そして、ＨＶ走行モードでは、制御装置２は、総合的な燃費が最適化されるように、各センサからの信号、走行状況、アクセル開度などに基づいて、エンジン１００の回転数、第１電動機１１０の発電量、および第２電動機１２０のトルクについての目標値を決定する。

この目標値の決定にあたっては、蓄電装置１５０のＳＯＣについても考慮され、蓄電装置１５０のＳＯＣが所定の制御中心値を中心とする所定の制御範囲内に維持されるように、蓄電装置１５０で充放電される電力が管理される。すなわち、エンジン１００からの駆動力の一部を受けて第１電動機１１０が発電する発電電力と、第２電動機１２０が駆動力の発生に使用する消費電力との差が蓄電装置１５０での充放電電力に相当するため、蓄電装置１５０のＳＯＣの大きさに応じて、第１電動機１１０の発電量および第２電動機１２０での消費電力が決定される。なお、蓄電装置１５０の充放電電力は、ハイブリッド車両１の走行状況に応じても影響を受けるので、蓄電装置１５０のＳＯＣを維持する「所定の制御範囲」が明確に規定されているとは限らない。

ＥＣＵ１７０は、走行モードに応じて、エンジン１００、第１電動機１１０および第２電動機１２０の動作を制御する。また、ＥＣＵ１７０は、後述する表示装置２００の表示制御を行なう。ＥＣＵ１７０は、機能ごとに複数のＥＣＵに分割してもよい。

充電器１８０は、外部電源（図示せず）から供給され充電インレット１９０に入力される電力を所定の充電電圧に変換する。そして、充電器１８０によって電圧変換された電力は、蓄電装置１５０へ供給され、蓄電装置１５０が充電される。充電インレット１９０は、外部電源に接続される充電ケーブルを接続可能に構成され、外部電源から供給される電力を受電するための電力インターフェースである。

表示装置２００は、ハイブリッド車両１の車室内に搭載され、各種の情報を表示する。表示装置２００は、カーナビゲーション機能を有してもよい。

図２は、図１のＥＣＵ１７０におけるエンジン１００の始動理由（始動に関する情報）の表示制御に関連する部分と、表示装置２００のブロック図である。ＥＣＵ１７０は、ＳＯＣ算出部１７２と、走行モード制御部１７４と、始動制御部１７６とを含む。表示装置２００は、表示制御部２０２と、表示部２０４とを含む。

ＳＯＣ算出部１７２は、蓄電装置１５０から出力される電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいて、蓄電装置１５０のＳＯＣを算出する。ＳＯＣの算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。電圧ＶＢおよび電流ＩＢは、図示しない電圧センサおよび電流センサによって検出される。

走行モード制御部１７４は、ＳＯＣ算出部１７２によって算出されたＳＯＣに基づいて、ＥＶモードとＨＶモードを切り替える。具体的には、走行モード制御部１７４は、外部充電が実施されてＳＯＣが規定値を超えると走行モードをＥＶモードとし、ＳＯＣが規定値以下になるまでＥＶモードとする。そして、ＳＯＣが規定値に一旦達すると、走行モード制御部１７４は、ＥＶモードからＨＶモードへ切り替え、以降、次回の外部充電が実施されるまでＨＶモードを保つ。走行モード制御部１７４は、走行モードを示すモード信号ＭＤを出力する。

始動制御部１７６は、ＥＶモードおよびＨＶモードにおいて、エンジン１００が停止している間に所定の始動条件が満たされた場合、エンジン１００を始動する。始動制御部１７６は、図示しない各種センサなどから供給される信号に基づいて、始動条件が満たされたことを判定する。各種センサは、例えば、蓄電装置１５０の温度を検出するセンサ、アクセル開度センサ、車速センサなどを含む。始動制御部１７６は、エンジン１００を始動した場合、エンジン１００の始動理由を表す始動理由信号ＳＲを出力する。

始動条件と始動理由としては、以下の一例が挙げられる。
（１）始動条件である「所定量以上のアクセル操作が行われたこと」が満たされた場合、始動理由は「アクセル操作」となる。
（２）始動条件である「暖機運転が必要なこと」が満たされた場合、始動理由は「暖機中」となる。
（３）始動条件である「アクセル操作が行われ、且つ、蓄電装置１５０の温度が所定温度以下であること」が満たされた場合、始動理由は「アクセル操作（電池低温）」となる。
（４）始動条件である「速度が所定速度を超えたこと」が満たされた場合、始動理由は「ＥＶ速度超過」となる。
（５）始動条件である「エアコンの出力増加が行われたこと」が満たされた場合、始動理由は「エアコン要件」となる。
（６）始動条件である「エンジンブレーキが必要なこと」が満たされた場合、始動理由は「エンジンブレーキ」となる。
（７）始動条件である「その他の所定条件」が満たされた場合、始動理由は「システム要件」となる。

始動制御部１７６は、エンジン１００を始動した後で始動条件が満たされなくなった場合、エンジン１００を停止するとともに、始動理由信号ＳＲの出力も停止する。

表示制御部２０２は、走行モード制御部１７４からのモード信号ＭＤと、始動制御部１７６からの始動理由信号ＳＲに基づいて、表示部２０４におけるエンジン１００の始動理由の表示を制御する。具体的には表示制御部２０２は、ＥＶモードにおいてエンジン１００が始動した場合に、エンジン１００の始動理由を表示部２０４に表示させ、ＨＶモードにおいてエンジン１００が始動した場合に、エンジン１００の始動理由を表示部２０４に表示させない。

表示制御部２０２は、エンジン１００の始動理由を表示部２０４に表示させた後、エンジン１００が停止した場合に、始動理由の表示を終了させる。表示制御部２０２は、エンジン１００の始動理由を表示部２０４に表示させた後、エンジン１００が停止する前に所定の時間が経過した場合に、始動理由の表示を終了させてもよい。

表示制御部２０２はコンピュータを含み、表示制御部２０２の各種機能は、ハードウェア的には、回路ブロック、メモリ、その他のＬＳＩで構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、表示制御部２０２の各種機能はハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。

表示部２０４は、例えば液晶パネルを含み、ＥＶモードにおける始動理由を含む各種の情報を表示する。

次に、ハイブリッド車両１の動作および表示部２０４の表示について説明する。

外部充電後、ハイブリッド車両１の走行が開始される。走行開始後、蓄電装置１５０のＳＯＣが規定値以下になるまでは、ハイブリッド車両１はＥＶモードで走行する。このＥＶモードは、外部電源から供給されて蓄電された電力を積極的に走行に使用するモードであり、急加速時や登坂走行時など大きな走行駆動力が要求されることがない限り、エンジン１００を停止して走行する。前述のように、ＥＶモードにおいても、始動条件が満たされた場合、エンジン１００は始動する。

図３は、ＥＶモードにおける図１の表示部２０４の表示状態を示す図である。図３の例では、エンジンが始動しており、表示部２０４は、「エンジン始動」という情報、および、「暖機中」という始動理由を表示している。

ハイブリッド車両１は、蓄電装置１５０のＳＯＣが規定値に一旦達した後、ＨＶモードで走行する。前述のようにＨＶモードにおいても、第２電動機１２０は動作し得るし、エンジン１００は停止し得る。ＨＶモードでは、表示部２０４は、エンジン１００が始動してもエンジン１００の始動理由を表示しない。

図４は、一実施形態に係るエンジン１００の始動理由の表示制御処理を示すフローチャートである。図４の処理は、所定の周期で定期的に行われる。表示制御部２０２は、始動理由信号ＳＲに基づいてエンジン１００が始動したか判定し（Ｓ１）、エンジン１００が始動していない場合（Ｓ１のＮ）、今回の処理を終了する。エンジン１００が始動した場合（Ｓ１のＹ）、表示制御部２０２は、モード信号ＭＤに基づいてＥＶモードか否か判定する（Ｓ２）。ＥＶモードである場合（Ｓ２のＹ）、表示制御部２０２は、表示部２０４にエンジン１００の始動理由を表示させる（Ｓ３）。ＥＶモードでない場合（Ｓ２のＮ）、表示制御部２０２は、表示部２０４にエンジン１００の始動理由を表示させない（Ｓ４）。

このように本実施形態では、ＥＶモードにおいてエンジン１００が始動した場合に、エンジン１００の始動理由を表示部２０４に表示させ、ＨＶモードにおいてエンジン１００が始動した場合に、エンジン１００の始動理由を表示部２０４に表示させない。これにより、ＥＶモードよりも頻繁にエンジン１００が始動するＨＶモードにおける表示の煩わしさを抑制しつつ、ＥＶモードにおいてユーザが意図しないタイミングでエンジン１００が始動する場合、確実にエンジン１００の始動理由をユーザに伝えることができる。従って、ＥＶモードにおいて、車両が異常な動作をしていないことをユーザに伝え、ユーザに安心感を与えることができる。
以上のように、本実施形態によれば、エンジン１００の始動理由をユーザに伝えつつ、ユーザが煩わしさを感じ難くできる。

なお、ハイブリッド車両１は、外部電源から蓄電装置１５０を充電できず、ユーザのスイッチ操作に応じて一時的にＥＶモードに切り替えることができるハイブリッド車両であってもよい。この場合にも、以上の実施形態の効果が得られる。ただし、以上の実施形態のプラグインハイブリッド車両では、ＥＶモードで走行可能な距離は、外部充電できないハイブリッド車両の場合より長く、通常の使用では、ＥＶモードの期間がＨＶモードの期間より長い。したがって、以上の実施形態のプラグインハイブリッド車両では、外部充電できないハイブリッド車両と比較して、始動理由を表示し得ないＨＶモードの期間が短い為、表示され得ない事に対するユーザの不安を抑えつつ、ＨＶモード時の表示の煩わしさを解消できる。

以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１…ハイブリッド車両、１００…エンジン（内燃機関）、１１０…第１電動機（発電部）、１２０…第２電動機、１５０…蓄電装置、１７４…走行モード制御部、２００…表示装置、２０２…表示制御部、２０４…表示部。

Claims

車両駆動力を発生する内燃機関と、前記車両駆動力を発生する電動機と、前記電動機を駆動する電力を蓄電する蓄電装置と、前記内燃機関からの駆動力を受けて発電可能な発電部と、前記発電部による前記蓄電装置に対する内部充電が制限される第１走行モードと、前記蓄電装置の残存容量が所定の制御範囲内に維持されるように前記発電部による前記蓄電装置に対する内部充電が制御される第２走行モードとの切替を制御する走行モード制御部と、を備えるハイブリッド車両に搭載される表示装置であって、
情報を表示する表示部と、
前記第１走行モードにおいて前記内燃機関が始動した場合に、前記内燃機関の始動に関する情報を前記表示部に表示させ、前記第２走行モードにおいて前記内燃機関が始動した場合に、前記内燃機関の始動に関する情報を前記表示部に表示させない表示制御部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
前記内燃機関の始動に関する情報は、前記内燃機関の始動理由であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。