WO2012127677A1 - 車両および車両用制御方法 - Google Patents

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WO2012127677A1
WO2012127677A1 PCT/JP2011/057151 JP2011057151W WO2012127677A1 WO 2012127677 A1 WO2012127677 A1 WO 2012127677A1 JP 2011057151 W JP2011057151 W JP 2011057151W WO 2012127677 A1 WO2012127677 A1 WO 2012127677A1
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干場 健
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トヨタ自動車株式会社
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    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • B60K6/44Series-parallel type
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Arrangement of adaptations of instruments
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
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    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to control of a vehicle on which a rotating electric machine and an internal combustion engine are mounted.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-23919
  • the brake pedal is depressed when the push switch is pressed.
  • a technique for restarting the engine even if it is not disclosed is disclosed.
  • a hybrid vehicle equipped with a motor generator and an engine has attracted attention as one of countermeasures for environmental problems.
  • a hybrid vehicle for example, a vehicle in which elements of a drive wheel, an engine, and a motor generator are mechanically connected is known.
  • the vehicle system may be stopped due to an erroneous operation by a passenger during traveling.
  • an operation for restarting the stopped system is performed by the occupant, there is a problem that the occupant cannot recognize the system restart status. This is because it is unknown whether an operation for restarting the system has been accepted.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle and a vehicle control method that allow an occupant to recognize a system restart state.
  • a vehicle includes a notification unit for notifying an occupant of an activation state of a vehicle system, an input unit for receiving an instruction to stop and start the vehicle system from the occupant, and a vehicle traveling And a control unit for notifying the occupant using the notification unit that the activation instruction has been received in the first mode when the input unit receives a start instruction after receiving the stop instruction.
  • the vehicle further includes an internal combustion engine.
  • the first mode is a mode for notifying the occupant that the equipment necessary for starting the internal combustion engine is in an operable state.
  • the first mode is a mode for notifying an occupant that the vehicle is in a traveling preparation state.
  • the control unit receives a start instruction from the input unit after receiving a stop instruction during traveling, and when the start of the internal combustion engine is required, until the internal combustion engine starts The occupant is notified using the notification unit that the activation instruction has been accepted in the first mode.
  • the vehicle further includes a drive rotating electrical machine and an internal combustion engine.
  • the control unit receives a stop instruction from the input unit during traveling and then receives an activation instruction from the input unit, and the vehicle is driven by the drive rotating electrical machine with the internal combustion engine stopped Is notified to the occupant using the notification unit in a second mode different from the first mode.
  • the first mode is a mode in which a mark having a predetermined shape blinks.
  • the mark is always lit.
  • the first mode is a mode in which the occupant recognizes that the activation instruction has been received by sound.
  • a 2nd aspect is an aspect which makes a passenger
  • the notification unit receives a start instruction from the occupant at the input unit, and displays a first display unit for displaying to the occupant in the first mode that the start instruction has been received, and a first display A second display unit that is provided at a position different from the unit and for displaying to the occupant in a second manner that the vehicle is in a travelable state.
  • the vehicle includes a drive shaft for rotating the drive wheels, an internal combustion engine, a first rotating electrical machine, a drive shaft, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotational shaft of the first rotating electrical machine. It further includes a power transmission device that is mechanically coupled and that allows any one of the three elements to be a reaction force element so that power can be transmitted between the other two elements.
  • a vehicle control method is a vehicle control method used for a vehicle equipped with a notification unit for notifying an occupant of the activation state of a vehicle system.
  • the vehicle control method includes a step of determining whether one of a vehicle system stop instruction and a start instruction is received from an occupant, and a start instruction after receiving a stop instruction while the vehicle is running. In the case of receiving, the step of notifying the occupant using the notification unit that the start instruction has been received in the first mode is included.
  • the occupant when a restart is requested after the system of the vehicle is stopped during traveling, the occupant recognizes that the start instruction has been received by the notification of the first mode using the notification unit. Can do. Therefore, it is possible to provide a vehicle and a vehicle control method that allow the occupant to recognize the system restart status.
  • FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle according to an embodiment. It is a figure which shows the structure of the meter mounted in the vehicle which concerns on this Embodiment. It is a functional block diagram of ECU mounted in the vehicle which concerns on this Embodiment. It is a collinear diagram for demonstrating operation
  • the vehicle 1 includes an engine 10, a drive shaft 16, a first motor generator (hereinafter referred to as a first MG) 20, a second motor generator (hereinafter referred to as a second MG) 30, and a power split device 40. , A speed reducer 58, a PCU (Power Control Unit) 60, a battery 70, a drive wheel 80, a start switch 150, an ECU (Electronic Control Unit) 200, a meter 300, and a notification device 320.
  • a first motor generator hereinafter referred to as a first MG
  • a second motor generator hereinafter referred to as a second MG
  • a speed reducer 58 a PCU (Power Control Unit) 60, a battery 70, a drive wheel 80, a start switch 150, an ECU (Electronic Control Unit) 200, a meter 300, and a notification device 320.
  • the vehicle 1 travels by driving force output from at least one of the engine 10 and the second MG 30.
  • the power generated by the engine 10 is divided into two paths by the power split device 40.
  • One of the two routes is a route transmitted to the drive wheel 80 via the speed reducer 58, and the other route is a route transmitted to the first MG 20.
  • the first MG 20 and the second MG 30 are, for example, three-phase AC rotating electric machines.
  • First MG 20 and second MG 30 are driven by PCU 60.
  • the first MG 20 has a function as a generator that generates power using the power of the engine 10 divided by the power split device 40 and charges the battery 70 via the PCU 60. Further, first MG 20 receives electric power from battery 70 and rotates a crankshaft that is an output shaft of engine 10. Thus, the first MG 20 has a function as a starter that starts the engine 10.
  • the second MG 30 has a function as a driving motor that applies driving force to the driving wheels 80 using at least one of the electric power stored in the battery 70 and the electric power generated by the first MG 20. Second MG 30 also has a function as a generator for charging battery 70 via PCU 60 using electric power generated by regenerative braking.
  • the engine 10 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.
  • the engine 10 includes a plurality of cylinders 102, a fuel injection device 104 that supplies fuel to each of the plurality of cylinders 102, and an ignition device 106 that ignites the fuel in the plurality of cylinders 102.
  • the fuel injection device 104 injects an appropriate amount of fuel to each cylinder at an appropriate time, or stops fuel injection to each cylinder.
  • the ignition device 106 sparks spark plugs provided in each cylinder at an appropriate time based on the control signal S1 from the ECU.
  • the engine 10 is provided with an engine rotation speed sensor 11 for detecting the rotation speed of the crankshaft of the engine 10 (hereinafter referred to as engine rotation speed) Ne.
  • the engine rotation speed sensor 11 transmits a signal indicating the detected engine rotation speed Ne to the ECU 200.
  • the power split device 40 mechanically connects each of the three elements of the drive shaft 16 for rotating the drive wheels 80, the output shaft of the engine 10, and the rotary shaft of the first MG 20.
  • the power split device 40 enables transmission of power between the other two elements by using any one of the three elements described above as a reaction force element.
  • the rotation shaft of second MG 30 is connected to drive shaft 16.
  • the power split device 40 is a planetary gear mechanism including a sun gear 50, a pinion gear 52, a carrier 54, and a ring gear 56.
  • the pinion gear 52 is meshed with each of the sun gear 50 and the ring gear 56.
  • the carrier 54 supports the pinion gear 52 so as to be capable of rotating, and is connected to the crankshaft of the engine 10.
  • Sun gear 50 is coupled to the rotation shaft of first MG 20.
  • Ring gear 56 is coupled to the rotation shaft of second MG 30 and reduction gear 58 via drive shaft 16.
  • Reduction gear 58 transmits power from power split device 40 and second MG 30 to drive wheels 80. Reducer 58 transmits the reaction force from the road surface received by drive wheels 80 to power split device 40 and second MG 30.
  • PCU 60 converts the DC power stored in battery 70 into AC power for driving first MG 20 and second MG 30.
  • PCU 60 includes a converter and an inverter (both not shown) controlled based on control signal S2 from ECU 200.
  • the converter boosts the voltage of the DC power received from battery 70 and outputs it to the inverter.
  • the inverter converts the DC power output from the converter into AC power and outputs the AC power to first MG 20 and / or second MG 30.
  • first MG 20 and / or second MG 30 are driven using the electric power stored in battery 70.
  • the inverter converts AC power generated by the first MG 20 and / or the second MG 30 into DC power and outputs the DC power to the converter.
  • the converter steps down the voltage of the DC power output from the inverter and outputs the voltage to battery 70. Thereby, battery 70 is charged using the electric power generated by first MG 20 and / or second MG 30. Note that the converter may be omitted.
  • the battery 70 is a power storage device and a rechargeable DC power source.
  • a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion is used.
  • the voltage of the battery 70 is about 200V, for example.
  • Battery 70 may be charged using electric power supplied from an external power source (not shown) in addition to being charged using electric power generated by first MG 20 and / or second MG 30 as described above.
  • the battery 70 is not limited to a secondary battery, but may be a battery capable of generating a DC voltage, such as a capacitor, a solar battery, or a fuel battery.
  • the battery 70 includes a battery temperature sensor 156 for detecting the battery temperature TB of the battery 70, a current sensor 158 for detecting the current IB of the battery 70, and a voltage sensor 160 for detecting the voltage VB of the battery 70. And are provided.
  • the battery temperature sensor 156 transmits a signal indicating the battery temperature TB to the ECU 200.
  • Current sensor 158 transmits a signal indicating current IB to ECU 200.
  • Voltage sensor 160 transmits a signal indicating voltage VB to ECU 200.
  • the start switch 150 is, for example, a push-type switch.
  • the start switch 150 may be configured to insert a key into a key cylinder and rotate it to a predetermined position.
  • Start switch 150 is connected to ECU 200.
  • start switch 150 transmits signal ST to ECU 200.
  • the ECU200 judges that it received the start instruction, for example, when signal ST is received when the system of vehicle 1 is a stop state, and makes the system of vehicle 1 shift from a stop state to a start state. Further, when the signal ST is received when the system of the vehicle 1 is in the activated state, the ECU 200 determines that a stop instruction has been received, and shifts the system of the vehicle 1 from the activated state to the stopped state.
  • the start switch 150 when the system of the vehicle 1 is in an activated state, it is referred to as an IG-off operation, and when the system of the vehicle 1 is in a stopped state, the occupant operates the start switch 150. This is called IG on operation.
  • the plurality of devices are in an operable state by supplying power to the plurality of devices necessary for the vehicle 1 to travel.
  • some devices are stopped by supplying power to some of the plurality of devices necessary for the vehicle 1 to travel. Will stop operating.
  • the meter 300 includes a first display unit 302 for displaying a mark having a predetermined shape, a second display unit 304 for displaying the remaining amount of fuel, and the speed of the vehicle 1.
  • the mark having a predetermined shape is a “READY” mark.
  • the first display unit 302 notifies the occupant of the state of the vehicle in either one of the first mode and the second mode. Specifically, the first display unit 302 notifies the occupant that the vehicle 1 is in the travel preparation state, with the mode in which the “READY” mark is blinking as the first mode. Further, the first display unit 302 notifies the occupant that the vehicle 1 is in a travelable state, with the mode in which the “READY” mark is always lit as the second mode.
  • the vehicle 1 being in a travelable state refers to a state in which the vehicle 1 can start traveling, for example, when an occupant depresses an accelerator pedal.
  • the vehicle 1 being in the travel preparation state is a state in which an operation for making the vehicle 1 ready to travel is being performed.
  • the vehicle 1 is in response to an IG-on operation performed on the start switch 150. In this state, whether or not there is an abnormality in the system 1 is being checked.
  • the equipment necessary for starting the engine 10 is in an operable state.
  • the configuration of the meter 300 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • Each of the first display unit 302 to the fifth display unit 310 is turned on or off based on the control signal S3 from the ECU 200, displays information, or updates the displayed information.
  • the notification device 320 is, for example, a sound generation device or a display device.
  • the sound generator may generate a sound or may generate a warning sound.
  • the display device may be, for example, the meter 300, an LCD (Liquid Crystal Display) provided at a position different from the meter 300, or an indicator provided at a position different from the meter 300. Also good.
  • the notification device 320 may be, for example, an indicator that is provided in the start switch 150 and changes the display color in accordance with an operation on the start switch 150.
  • the indicator may change the display color so that when the IG is turned off, the indicator color is turned on when the IG is turned off or the ACC is turned on, and the indicator color is turned on when the IG is turned on.
  • the notification device 320 notifies the occupant of various information in a predetermined manner based on the control signal S4 from the ECU 200.
  • the predetermined mode includes, for example, an always-on state of the indicator, a blinking state of the indicator, an unlit state of the indicator, an audio warning, a warning display, and the like.
  • the first resolver 12 detects the rotational speed Nm1 of the first MG 20.
  • the first resolver 12 transmits a signal indicating the detected rotation speed Nm1 to the ECU 200.
  • the second resolver 13 detects the rotational speed Nm2 of the second MG 30.
  • the second resolver 13 transmits a signal indicating the detected rotation speed Nm2 to the ECU 200.
  • the wheel speed sensor 14 detects the rotational speed Nw of the drive wheel 80.
  • the wheel speed sensor 14 transmits a signal indicating the detected rotation speed Nw to the ECU 200.
  • ECU 200 calculates vehicle speed V based on the received rotational speed Nw.
  • ECU 200 may calculate vehicle speed V based on rotation speed Nm2 of second MG 30 instead of rotation speed Nw.
  • the ECU 200 generates a control signal S1 for controlling the engine 10 and outputs the generated control signal S1 to the engine 10.
  • ECU 200 also generates a control signal S2 for controlling PCU 60 and outputs the generated control signal S2 to PCU 60.
  • the ECU 200 controls the entire hybrid system, that is, the charging / discharging state of the battery 70 and the operating states of the engine 10, the first MG 20 and the second MG 30 so that the vehicle 1 can operate most efficiently by controlling the engine 10, the PCU 60, and the like. .
  • ECU 200 calculates a required power corresponding to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) provided in the driver's seat. ECU 200 controls the torque of first MG 20 and second MG 30 and the output of engine 10 in accordance with the calculated required power.
  • the vehicle 1 when the engine 10 is inefficient at the time of starting or running at a low speed, the vehicle 1 travels only by the second MG 30. Further, during normal travel, for example, the power split device 40 divides the power of the engine 10 into two paths of power.
  • the drive wheel 80 is directly driven by one power.
  • the first MG 20 is driven with the other power to generate power.
  • ECU 200 drives second MG 30 using the generated electric power. In this way, driving of the driving wheel 80 is performed by driving the second MG 30.
  • the second MG 30 driven by the rotation of the drive wheel 80 functions as a generator to perform regenerative braking.
  • the electric power recovered by regenerative braking is stored in the battery 70.
  • ECU 200 increases the output of engine 10 to increase the first MG 20 when the remaining capacity of the power storage device (described in the following description as SOC (State of Charge)) decreases and charging is particularly necessary. Increase the amount of power generated by Thereby, the SOC of the battery 70 is increased.
  • the ECU 200 may perform control to increase the driving force from the engine 10 as necessary even during low-speed traveling. For example, the battery 70 needs to be charged as described above, an auxiliary machine such as an air conditioner is driven, or the temperature of the cooling water of the engine 10 is raised to a predetermined temperature.
  • the ECU 200 determines the input power allowed when the battery 70 is charged based on the battery temperature TB and the current SOC (in the following description, “charging power upper limit value”). Output power (to be described as “discharge power upper limit value Wout” in the following description). For example, when the current SOC decreases, discharge power upper limit Wout is set to be gradually lower. On the other hand, when the current SOC increases, charging power upper limit value Win is set to gradually decrease.
  • the secondary battery used as the battery 70 has a temperature dependency in which the internal resistance increases at a low temperature. Further, at a high temperature, it is necessary to prevent the temperature from excessively rising due to further heat generation. For this reason, it is preferable that each of the discharge power upper limit value Wout and the charge power upper limit value Win is lowered when the battery temperature TB is low and high. ECU 200 sets charge power upper limit value Win and discharge power upper limit value Wout by using, for example, a map or the like according to battery temperature TB and the current SOC.
  • the IG-off operation may be mistakenly performed by a passenger during traveling, and the system of the vehicle 1 may stop.
  • the occupant may not be able to recognize the system restart status. This is because it is unknown whether an operation for restarting the system has been accepted.
  • ECU 200 when ECU 200 receives a start instruction after receiving a stop instruction from start switch 150 while vehicle 1 is traveling, it is determined that the start instruction has been received in the first mode by meter 300 or It has a feature in that a passenger is notified using the notification device 320.
  • FIG. 3 shows a functional block diagram of ECU 200 mounted on vehicle 1 according to the present embodiment.
  • ECU 200 includes a request determination unit 202, a start necessity determination unit 204, a meter control unit 206, a rotation speed determination unit 208, a start possibility determination unit 210, and a start completion determination unit 212.
  • the request determination unit 202 determines whether or not a request for restarting the system of the vehicle 1 has been received while the vehicle 1 is traveling. Specifically, the request determination unit 202 determines whether or not the IG-on operation has been performed after the IG-off operation is performed while the vehicle 1 is traveling, based on the ST signal from the start switch 150. The request determination unit 202 may turn on the restart request determination flag when receiving a request for restarting the system of the vehicle 1 while the vehicle 1 is traveling, for example.
  • the start necessity determination unit 204 determines whether the engine 10 needs to be started.
  • the start necessity determination unit 204 determines whether or not the engine 10 needs to be started based on, for example, the required power or the SOC of the battery 70.
  • the required power is calculated based on the vehicle speed V and the like in addition to the amount of depression of the accelerator pedal described above.
  • the required power may be calculated from, for example, a map indicating the relationship between the vehicle speed V, the accelerator pedal depression amount, and the required power.
  • the start necessity determination unit 204 determines that the engine 10 needs to be started when the calculated required power cannot be satisfied by the output of the second MG 30. Alternatively, the start necessity determination unit 204 needs to start the engine 10 in order to perform power generation using the first MG 20 when the SOC of the battery 70 falls below a threshold value for determining whether the engine 10 needs to be started. It is determined that
  • the start necessity determination unit 204 determines, for example, whether the engine 10 needs to be started when the restart request determination flag is on, and determines that the engine 10 needs to be started. In this case, the start necessity determination flag may be turned on.
  • the meter control unit 206 performs lighting control on the “READY” mark on the first display unit 302 in order to notify the occupant that the activation instruction has been received based on the determination result of the start necessity determination unit 204.
  • the meter control unit 206 generates a control signal S3 based on the determination result of the start necessity determination unit 204 and transmits it to the meter 300.
  • the meter control unit 206 controls the meter 300 so that the “READY” mark is always lit when the start necessity determination unit 204 determines that the start of the engine 10 is not necessary.
  • the meter control unit 206 controls the meter 300 so that the “READY” mark blinks.
  • the meter control unit 206 shifts the “READY” mark from the blinking state to the constantly lit state when the start completion determination unit 212 described later determines that the engine 10 has been started. For example, the meter control unit 206 may shift the “READY” mark from the blinking state to the constantly lit state when a later-described start completion determination flag changes from the off state to the on state.
  • the meter control unit 206 determines that the “READY” mark is always lit when the start necessity determination flag is off, and the “READY” mark when the start necessity determination flag is on.
  • the meter 300 may be controlled so that is in a blinking state.
  • Rotational speed determination unit 208 determines whether or not the rotational speed Ne of the engine 10 is equal to or lower than a predetermined rotational speed Ne (0).
  • the predetermined rotation speed Ne (0) or less means that the rotation speed is within the rotation speed region of the engine 10 that cannot be cranked using the first MG 20.
  • the engine 10 stops for some reason while driving at high speed, the engine may not be restarted immediately.
  • the case where the vehicle 1 is traveling at high speed is assumed as shown by the solid line in the alignment chart of FIG.
  • the left vertical axis among the three vertical axes of the alignment chart shown in FIG. 4 indicates the rotational speed of the sun gear 50, that is, the rotational speed Nm1 of the first MG 20.
  • the vertical axis at the center of the alignment chart shown in FIG. 4 indicates the rotational speed of the carrier 54, that is, the engine rotational speed Ne.
  • the vertical axis on the right side of the alignment chart shown in FIG. 4 indicates the rotational speed of the ring gear 56, that is, the rotational speed Nm2 of the second MG 30.
  • the rotational speed Nm1 of the first MG 20 When the vehicle 1 travels, the rotational speed Nm1 of the first MG 20, the engine rotational speed Ne, and the rotational speed Nm2 of the second MG 30 maintain a relationship that is connected by a single straight line on the alignment chart of FIG. Thus, the rotational speeds Nm1, Ne, and Nm2 of the elements change.
  • the rotation speed Nm1 of the first MG 20 is Nm1 (0)
  • the engine rotation speed Ne is Ne (1)
  • the rotation speed Nm2 of the second MG 30 is Nm2 (0).
  • the first MG 20 generates power in the process of increasing the rotation speed of the first MG 20 from Nm1 (1) to Nm1 (0). Therefore, when charging is limited due to the SOC of battery 70 being higher than the normal SOC range, that is, when charging power upper limit Win is lower than when SOC is within the normal SOC range. The first MG 20 may not be able to generate power. As a result, the engine 10 may not be restarted immediately.
  • the determination of whether or not the engine rotational speed Ne is equal to or lower than the predetermined rotational speed Ne (0) means determination of whether or not the engine 10 can be started immediately using the first MG 20.
  • the engine rotational speed Ne being equal to or lower than the predetermined rotational speed Ne (0) means that the engine 10 cannot be started immediately using the first MG 20.
  • the predetermined rotational speed Ne (0) is a threshold value of the engine rotational speed Ne for determining whether or not the engine 10 can be started immediately using the first MG 20.
  • the rotational speed determination unit 208 determines, for example, whether or not the engine rotational speed Ne is equal to or lower than a predetermined rotational speed Ne (0) when the start necessity determination flag is on, and the engine rotational speed Ne. Is equal to or less than the predetermined rotation speed Ne (0), the rotation speed determination flag may be turned on.
  • the startability determination unit 210 determines whether the engine 10 can be started. Specifically, start possibility determination unit 210 determines whether or not vehicle speed V is within a speed range in which engine 10 can be started using first MG 20 (that is, whether or not vehicle speed V is equal to or lower than threshold value V (0)). Or not). The startability determination unit 210 determines that the engine 10 can be started when the vehicle speed V is within a speed range where the engine 10 can be started using the first MG 20. The startability determination unit 210 may turn on a startability determination flag when the engine 10 can be started, for example.
  • the start completion determination unit 212 determines whether or not the engine 10 has been started. Specifically, the start completion determination unit 212 determines that the start of the engine 10 is completed when the engine rotation speed Ne is higher than a predetermined rotation speed Ne (2) indicating that the engine 10 is started. . Note that the start completion determination unit 212 may turn on a completion determination flag when the start of the engine 10 is completed, for example.
  • the predetermined rotational speed Ne (2) indicating that the engine 10 is started is, for example, a rotational speed at which the engine 10 can complete explosion (can be operated independently).
  • the request determination unit 202, the start necessity determination unit 204, the meter control unit 206, the rotation speed determination unit 208, the start possibility determination unit 210, and the start completion determination unit 212 are all included.
  • the CPU of the ECU 200 functions as software, which is realized by executing a program stored in the memory, it may be realized by hardware. Such a program is recorded on a storage medium and mounted on the vehicle.
  • step (hereinafter, step is referred to as S) 100 ECU 200 determines whether or not there is a system restart request while vehicle 1 is traveling. If there is a request to restart the system of vehicle 1 while vehicle 1 is traveling (YES in S100), the process proceeds to S102. If not (NO in S100), the process returns to S100.
  • ECU 200 determines whether or not engine 10 needs to be started. Since the method for determining whether or not it is necessary to start engine 10 is as described above, detailed description thereof will not be repeated. If it is necessary to start engine 10 (YES in S102), the process proceeds to S104. If not (NO in S102), the process proceeds to S116.
  • the ECU 200 controls the meter 300 so that the “READY” mark on the first display unit 302 is in a blinking state.
  • ECU 200 determines whether engine rotation speed Ne is equal to or lower than a predetermined rotation speed Ne (0). If engine rotation speed Ne is equal to or lower than predetermined rotation speed Ne (0) (YES in S106), the process proceeds to S108. If not (NO in S106), the process proceeds to S110.
  • ECU 200 determines whether or not engine 10 can be started. Specifically, ECU 200 determines that engine 10 can be started when vehicle speed V is equal to or lower than predetermined vehicle speed V (0). If engine 10 can be started (YES in S108), the process proceeds to S110. If not (NO in S108), the process returns to S108.
  • the ECU 200 starts the engine 10. Specifically, ECU 200 uses first MG 20 to increase engine 10 to a rotational speed at which an initial explosion is possible, and performs fuel injection control and ignition control.
  • ECU 200 determines whether or not start of engine 10 has been completed. If it is determined that start of engine 10 has been completed (YES in S112), the process proceeds to S114. If not (NO in S112), the process returns to S112.
  • the ECU 200 controls the meter 300 so that the “READY” mark shifts from the blinking state to the constantly lit state.
  • ECU 200 controls meter 300 so that the “READY” mark is always lit.
  • the vehicle when the engine 10 is stopped and the restart is requested after the engine 10 is stopped during traveling, When the “READY” mark on the 1 display unit 302 is in a blinking state, the occupant can recognize that a request for restarting the system of the vehicle 1 has been accepted. Therefore, it is possible to provide a vehicle and a vehicle control method that allow the occupant to recognize the system restart status.
  • the vehicle 1 having the driving wheel 80 as the front wheel is shown as an example, but the driving method is not particularly limited thereto.
  • the vehicle 1 may have a rear wheel as a driving wheel.
  • the vehicle 1 may be a vehicle in which the second MG 30 in FIG. 1 is omitted.
  • vehicle 1 may be a vehicle in which second MG 30 in FIG. 1 is coupled to a drive shaft for driving rear wheels instead of front wheel drive shaft 16.
  • a speed change mechanism may be provided between drive shaft 16 and speed reducer 58 or between drive shaft 16 and second MG 30.
  • the vehicle 1 may be configured to omit the second MG 30, connect the rotation shaft of the first MG 20 directly to the output shaft of the engine 10, and include a transmission having a clutch instead of the power split device 40.
  • the ECU 200 has been described as one ECU, but two or more ECUs may be used.
  • the operation of ECU 200 in FIG. 1 may be shared between an engine ECU for controlling engine 10 and a hybrid ECU for controlling PCU 60.
  • the meter control unit 206 in FIG. 3 may notify the occupant that the activation instruction has been received using the notification device 320 instead of the first display unit 302.
  • the notification device 320 is a sound generation device
  • the meter control unit 206 may notify an occupant that a start-up instruction has been received by generating a warning sound or sound.
  • the meter control unit 206 changes the lighting color of the indicator to a predetermined color different from the normal color (when an activation instruction is given while the vehicle 1 is stopped). The occupant may be notified that the activation instruction has been accepted. The meter control unit 206 may notify the occupant that the start instruction has been received by increasing or decreasing the luminance of the display device continuously or stepwise. The meter control unit 206 may display on the LCD that the start instruction has been received and notify the occupant accordingly.
  • the meter control unit 206 may generate the control signal S4 based on the determination result of the start necessity determination unit 204 and transmit it to the notification device 320.
  • the meter control unit 206 may notify the occupant that each of the meter 300 and the notification device 320 has received an instruction to start the system of the vehicle 1 during traveling.
  • the first operation is completed until the start of the engine 10 is completed.
  • the “READY” mark on the display unit 302 has been described as blinking. However, for example, the blinking speed may be changed in accordance with the startup status of the system.
  • the first blinking speed from when it is determined that the engine 10 needs to be started to when it is determined that the engine 10 can be started, and when the engine 10 can be started are determined.
  • the second blinking speed during the period from the start to the completion of the start of the engine 10 may be made different. For example, by making the first blinking speed faster or slower than the second blinking speed, the occupant can recognize that the system startup process is in progress.
  • the rotational speed determination unit 208 can start the engine 10 when, for example, the predicted value of the generated power generated when starting the engine 10 at the current vehicle speed is within the range of charging power acceptable by the battery 70. It is determined that
  • the ECU 200 when a restart of the system of the vehicle 1 is requested during traveling, the ECU 200 does not check the system, but determines whether or not the engine 10 needs to be started.
  • the “” mark has been described as being constantly lit or blinking, but is not limited to such an operation.
  • the ECU 200 causes the “READY” mark to blink and checks the system of the vehicle 1 before starting the engine 10.
  • the “READY” mark may be continuously lit or blinked.

Abstract

 ECUは、走行中に車両のシステムの再起動要求がある場合(S100にてYES)、エンジンの始動が必要となるときには(S102にてYES)、「READY」マークを点滅状態とするステップ(S104)と、エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下であって(S106にてYES)、エンジンの始動が可能である場合に(S108にてYES)、エンジンを始動させるステップ(S110)と、エンジンの始動が完了した場合に「READY」マークを点滅状態から常時点灯状態に移行させるステップ(S114)と、エンジンの始動が必要でないときには(S102にてNO)、「READY」マークを常時点灯状態とするステップ(S116)とを含むプログラムを実行する。

Description

車両および車両用制御方法
 本発明は、回転電機と内燃機関とが搭載された車両の制御に関する。
 特開2007-23919号公報(特許文献1)に開示されたエンジン始動制御システムによれば、車両の走行中に何らかの要因によりエンジンが停止した場合、プッシュスイッチが押下されたときはブレーキペダルが踏み込まれていなくてもエンジンを再始動させる技術が開示されている。
 また、近年、環境問題対策の1つとして、モータジェネレータとエンジンとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車としては、たとえば、駆動輪、エンジンおよびモータジェネレータの各要素が機械的に連結される車両が公知である。
特開2007-23919号公報
 ところで、上述したようなハイブリッド車においては、走行中に乗員の誤操作によって車両のシステムが停止される場合がある。このような場合に、停止状態のシステムを再起動させる操作が乗員によって行なわれた場合、乗員がシステムの再起動状況を認識できないという問題がある。これは、システムを再起動させる操作が受け付けられたか否かが不明であるためである。
 本発明の目的は、システムの再起動状況を乗員に認識させる車両および車両用制御方法を提供することである。
 この発明のある局面に係る車両は、車両のシステムの起動状態を乗員に告知するための告知部と、車両のシステムの停止指示および起動指示を乗員から受けるための入力部と、車両の走行中に停止指示を入力部に受けた後に起動指示を入力部に受けた場合には、第1態様で起動指示を受け付けたことを告知部を用いて乗員に告知するための制御部とを含む。
 さらに好ましくは、車両は、内燃機関をさらに含む。第1態様は、内燃機関を始動させるために必要な機器が作動可能な状態であることを乗員に告知するための態様である。
 さらに好ましくは、第1態様は、車両が走行準備状態であることを乗員に告知するための態様である。制御部は、走行中に停止指示を入力部に受けた後に、起動指示を入力部に受けた場合であって、かつ、内燃機関の始動が要求される場合には、内燃機関が始動するまで第1態様で起動指示を受け付けたことを告知部を用いて乗員に告知する。
 さらに好ましくは、車両は、駆動用回転電機と内燃機関とをさらに含む。制御部は、走行中に停止指示を入力部に受けた後に、起動指示を入力部に受けた場合であって、かつ、内燃機関を停止させた状態で駆動用回転電機によって車両が走行する場合には、第1態様と異なる第2態様で告知部を用いて乗員に告知する。
 さらに好ましくは、第1態様は、予め定められた形状のマークを点滅させる態様である。第2態様は、マークを常時点灯させる態様である。
 さらに好ましくは、第1態様は、音によって起動指示を受け付けたことを乗員に認識させる態様である。第2態様は、音によって車両が走行可能状態であることを乗員に認識させる態様である。
 さらに好ましくは、告知部は、乗員からの起動指示を入力部に受けたことに応じて、起動指示を受け付けたことを第1態様で乗員に表示するための第1表示部と、第1表示部とは異なる位置に設けられ、車両が走行可能状態であることを第2態様で乗員に表示するための第2表示部とを含む。
 さらに好ましくは、車両は、駆動輪を回転させるための駆動軸と、内燃機関と、第1回転電機と、駆動軸、内燃機関の出力軸および第1回転電機の回転軸の三要素の各々を機械的に連結し、三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の2つの要素間での動力伝達が可能な動力伝達装置とをさらに含む。
 この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、車両のシステムの起動状態を乗員に告知するための告知部が搭載された車両に用いられる車両用制御方法である。この車両用制御方法は、車両のシステムの停止指示および起動指示のうちのいずれか一方の指示を乗員から受けたか否かを判定するステップと、車両の走行中に停止指示を受けた後に起動指示を受けた場合には、第1態様で起動指示を受け付けたことを告知部を用いて乗員に告知するステップとを含む。
 本発明によると、走行中に車両のシステムが停止した後に再起動が要求された場合に、告知部を用いた第1態様の告知によって、乗員は、起動指示が受け付けられたことを認識することができる。したがって、システムの再起動状況を乗員に認識させる車両および車両用制御方法を提供することができる。
本実施の形態に係る車両の全体ブロック図である。 本実施の形態に係る車両に搭載されたメータの構成を示す図である。 本実施の形態に係る車両に搭載されたECUの機能ブロック図である。 本実施の形態における車両の動作を説明するための共線図である。 本実施の形態に係る車両に搭載されたECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る車両の動作を説明するためのタイミングチャートである。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
 図1を参照して、本実施の形態に係る車両1の全体ブロック図が説明される。車両1は、エンジン10と、駆動軸16と、第1モータジェネレータ(以下、第1MGと記載する)20と、第2モータジェネレータ(以下、第2MGと記載する)30と、動力分割装置40と、減速機58と、PCU(Power Control Unit)60と、バッテリ70と、駆動輪80と、スタートスイッチ150と、ECU(Electronic Control Unit)200と、メータ300と、告知装置320とを含む。
 この車両1は、エンジン10および第2MG30の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン10が発生する動力は、動力分割装置40によって2経路に分割される。2経路のうちの一方の経路は減速機58を介して駆動輪80へ伝達される経路であり、他方の経路は第1MG20へ伝達される経路である。
 第1MG20および第2MG30は、たとえば、三相交流回転電機である。第1MG20および第2MG30は、PCU60によって駆動される。
 第1MG20は、動力分割装置40によって分割されたエンジン10の動力を用いて発電してPCU60を経由してバッテリ70を充電するジェネレータとしての機能を有する。また、第1MG20は、バッテリ70からの電力を受けてエンジン10の出力軸であるクランク軸を回転させる。このように、第1MG20は、エンジン10を始動するスタータとしての機能を有する。
 第2MG30は、バッテリ70に蓄えられた電力および第1MG20により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて駆動輪80に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第2MG30は、回生制動によって発電された電力を用いてPCU60を経由してバッテリ70を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。
 エンジン10は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン10は、複数の気筒102と、複数の気筒102の各々に燃料を供給する燃料噴射装置104と、複数の気筒102内の燃料を点火させるための点火装置106とを含む。燃料噴射装置104は、ECU200からの制御信号S1に基づいて、各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、各気筒に対する燃料の噴射を停止したりする。点火装置106は、ECUからの制御信号S1に基づいて、適切な時期に各気筒に設けられる点火プラグをスパークさせる。
 さらに、エンジン10には、エンジン10のクランク軸の回転速度(以下、エンジン回転速度と記載する)Neを検出するためのエンジン回転速度センサ11が設けられる。エンジン回転速度センサ11は、検出されたエンジン回転速度Neを示す信号をECU200に送信する。
 動力分割装置40は、駆動輪80を回転させるための駆動軸16、エンジン10の出力軸および第1MG20の回転軸の三要素の各々を機械的に連結する。動力分割装置40は、上述の三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の2つの要素間での動力の伝達を可能とする。第2MG30の回転軸は、駆動軸16に連結される。
 動力分割装置40は、サンギヤ50と、ピニオンギヤ52と、キャリア54と、リングギヤ56とを含む遊星歯車機構である。ピニオンギヤ52は、サンギヤ50およびリングギヤ56の各々に噛み合わされる。キャリア54は、ピニオンギヤ52を自転可能に支持するとともに、エンジン10のクランク軸に連結される。サンギヤ50は、第1MG20の回転軸に連結される。リングギヤ56は、駆動軸16を介在して第2MG30の回転軸および減速機58に連結される。
 減速機58は、動力分割装置40や第2MG30からの動力を駆動輪80に伝達する。また、減速機58は、駆動輪80が受けた路面からの反力を動力分割装置40や第2MG30に伝達する。
 PCU60は、バッテリ70に蓄えられた直流電力を第1MG20および第2MG30を駆動するための交流電力に変換する。PCU60は、ECU200からの制御信号S2に基づいて制御されるコンバータおよびインバータ(いずれも図示せず)を含む。コンバータは、バッテリ70から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換して第1MG20および/または第2MG30に出力する。これにより、バッテリ70に蓄えられた電力を用いて第1MG20および/または第2MG30が駆動される。また、インバータは、第1MG20および/または第2MG30によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧してバッテリ70へ出力する。これにより、第1MG20および/または第2MG30により発電された電力を用いてバッテリ70が充電される。なお、コンバータは、省略されてもよい。
 バッテリ70は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ70としては、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池が用いられる。バッテリ70の電圧は、たとえば200V程度である。バッテリ70は、上述したように第1MG20および/または第2MG30により発電された電力を用いて充電される他、外部電源(図示せず)から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、バッテリ70は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。
 バッテリ70には、バッテリ70の電池温度TBを検出するための電池温度センサ156と、バッテリ70の電流IBを検出するための電流センサ158と、バッテリ70の電圧VBを検出するための電圧センサ160とが設けられる。
 電池温度センサ156は、電池温度TBを示す信号をECU200に送信する。電流センサ158は、電流IBを示す信号をECU200に送信する。電圧センサ160は、電圧VBを示す信号をECU200に送信する。
 スタートスイッチ150は、たとえば、プッシュ式スイッチである。スタートスイッチ150は、キーをキーシリンダに差し込んで所定の位置まで回転させるものであってもよい。スタートスイッチ150は、ECU200に接続される。運転者等の乗員がスタートスイッチ150を操作することに応じて、スタートスイッチ150は、信号STをECU200に送信する。
 ECU200は、たとえば、車両1のシステムが停止状態である場合に信号STを受信した場合に、起動指示を受けたと判断して、車両1のシステムを停止状態から起動状態に移行させる。また、ECU200は、車両1のシステムが起動状態である場合に信号STを受信した場合に、停止指示を受けたと判断して、車両1のシステムを起動状態から停止状態に移行させる。以下の説明において、車両1のシステムが起動状態である場合に乗員がスタートスイッチ150を操作することをIGオフ操作といい、車両1のシステムが停止状態である場合に乗員がスタートスイッチ150を操作することをIGオン操作という。また、車両1のシステムが起動状態に移行した場合には、車両1が走行するために必要な複数の機器に電力が供給されるなどして、複数の機器は作動可能な状態となる。一方、車両1のシステムが停止状態に移行した場合には、車両1が走行するために必要な複数の機器のうちの一部への電力の供給が停止されるなどして、一部の機器が作動停止状態となる。
 メータ300は、図2に示すように、予め定められた形状のマークを表示するための第1表示部302と、燃料の残量を表示するための第2表示部304と、車両1の速度を表示するための第3表示部306と、燃費を表示するための第4表示部308と、その他の車両1の情報を表示するための第5表示部310とを含む。本実施の形態において、予め定められた形状のマークは、「READY」マークである。
 第1表示部302は、第1態様および第2態様のうちのいずれか一方の態様で乗員に対して車両の状態を告知する。具体的には、第1表示部302は、「READY」マークを点滅状態とする態様を第1態様として、車両1が走行準備状態であることを乗員に告知する。さらに、第1表示部302は、「READY」マークを常時点灯状態とする態様を第2態様として、車両1が走行可能状態であることを乗員に告知する。
 なお、車両1が走行可能状態であるとは、たとえば、乗員がアクセルペダルを踏み込むことによって車両1が走行を開始できる状態をいう。車両1が走行準備状態であるとは、車両1において走行可能状態とするための動作が行なわれている状態であり、たとえば、スタートスイッチ150に対してIGオン操作がされたことに応じて車両1のシステムの異常の有無のチェックが行なわれている状態である。車両1が走行準備状態である場合において、エンジン10を始動させるために必要な機器は、作動可能な状態となっている。なお、メータ300の構成としては、図2に示す構成に限定されるものではない。
 第1表示部302-第5表示部310の各々は、ECU200からの制御信号S3に基づいて点灯したり、消灯したり、あるいは情報を表示したり、表示していた情報を更新したりする。
 告知装置320は、たとえば、音発生装置あるいは表示装置である。音発生装置は、たとえば、音声を発生させるものであってもよいし、警告音を発生させるものであってもよい。表示装置は、たとえば、メータ300であってもよいし、メータ300と異なる位置に設けられたLCD(Liquid Crystal Display)であってもよいし、メータ300と異なる位置に設けられたインジケータであってもよい。
 告知装置320は、たとえば、スタートスイッチ150に設けられ、スタートスイッチ150に対する操作に応じて表示色を変化させるインジケータであってもよい。たとえば、インジケータは、IGオフ時において消灯あるいはACCオンで所定色に点灯し、IGオン時に前述の所定色と異なる色に点灯するように表示色を変化させるものであってもよい。告知装置320は、ECU200からの制御信号S4に基づいて所定の態様で乗員に各種情報を告知する。所定の態様とは、たとえば、インジケータの常時点灯状態、インジケータの点滅状態、インジケータの消灯状態、音声による警告、警告の表示等を含む。
 第1レゾルバ12は、第1MG20の回転速度Nm1を検出する。第1レゾルバ12は、検出された回転速度Nm1を示す信号をECU200に送信する。第2レゾルバ13は、第2MG30の回転速度Nm2を検出する。第2レゾルバ13は、検出された回転速度Nm2を示す信号をECU200に送信する。
 車輪速センサ14は、駆動輪80の回転速度Nwを検出する。車輪速センサ14は、検出された回転速度Nwを示す信号をECU200に送信する。ECU200は、受信した回転速度Nwに基づいて車速Vを算出する。なお、ECU200は、回転速度Nwに代えて第2MG30の回転速度Nm2に基づいて車速Vを算出するようにしてもよい。
 ECU200は、エンジン10を制御するための制御信号S1を生成し、その生成した制御信号S1をエンジン10へ出力する。また、ECU200は、PCU60を制御するための制御信号S2を生成し、その生成した制御信号S2をPCU60へ出力する。
 ECU200は、エンジン10およびPCU60等を制御することによって車両1が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ70の充放電状態、エンジン10、第1MG20および第2MG30の動作状態を制御する。
 ECU200は、運転席に設けられたアクセルペダル(図示せず)の踏込み量に対応する要求パワーを算出する。ECU200は、算出された要求パワーに応じて、第1MG20および第2MG30のトルクと、エンジン10の出力とを制御する。
 上述したような構成を有する車両1においては、発進時や低速走行時等であってエンジン10の効率が悪い場合には、第2MG30のみによる走行が行なわれる。また、通常走行時には、たとえば動力分割装置40によりエンジン10の動力が2経路の動力に分けられる。一方の動力で駆動輪80が直接的に駆動される。他方の動力で第1MG20を駆動して発電が行なわれる。このとき、ECU200は、発電された電力を用いて第2MG30を駆動させる。このように第2MG30を駆動させることにより駆動輪80の駆動補助が行なわれる。
 車両1の減速時には、駆動輪80の回転に従動する第2MG30がジェネレータとして機能して回生制動が行なわれる。回生制動によって回収した電力は、バッテリ70に蓄えられる。なお、ECU200は、蓄電装置の残容量(以下の説明においては、SOC(State of Charge)と記載する)が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン10の出力を増加させて第1MG20による発電量を増加させる。これにより、バッテリ70のSOCが増加させられる。また、ECU200は、低速走行時でも必要に応じてエンジン10からの駆動力を増加させる制御を行なう場合もある。たとえば、上述のようにバッテリ70の充電が必要な場合や、エアコン等の補機が駆動される場合や、エンジン10の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。
 ECU200は、バッテリ70の充電量および放電量を制御する際に、電池温度TBおよび現在のSOCに基づいて、バッテリ70の充電時に許容される入力電力(以下の説明においては、「充電電力上限値Win」と記載する)およびバッテリ70の放電時に許容される出力電力(以下の説明においては、「放電電力上限値Wout」と記載する)を設定する。たとえば、現在のSOCが低下すると、放電電力上限値Woutは徐々に低く設定される。一方、現在のSOCが高くなると、充電電力上限値Winは徐々に低下するように設定される。
 また、バッテリ70として用いられる二次電池は、低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、電池温度TBの低温時および高温時には、放電電力上限値Woutおよび充電電力上限値Winの各々が低下させられることが好ましい。ECU200は、電池温度TBおよび現在SOCに応じて、たとえば、マップ等を用いることによって、充電電力上限値Winおよび放電電力上限値Woutを設定する。
 上述した構成を有する車両1において、走行中に乗員により誤ってIGオフ操作が行なわれて車両1のシステムが停止する場合がある。停止状態のシステムを再起動させる操作が乗員によって行なわれた場合、乗員がシステムの再起動状況を認識できない場合がある。これは、システムを再起動させる操作が受け付けられたか否かが不明であるためである。
 そこで、本実施の形態においては、ECU200が車両1の走行中にスタートスイッチ150に停止指示を受けた後に起動指示を受けた場合には、第1態様で起動指示を受け付けたことをメータ300あるいは告知装置320を用いて乗員に告知する点に特徴を有する。
 図3に、本実施の形態に係る車両1に搭載されたECU200の機能ブロック図を示す。ECU200は、要求判定部202と、始動要否判定部204と、メータ制御部206と、回転速度判定部208と、始動可否判定部210と、始動完了判定部212とを含む。
 要求判定部202は、車両1の走行中に車両1のシステムの再起動の要求を受けたか否かを判定する。具体的には、要求判定部202は、スタートスイッチ150からのST信号に基づいて車両1の走行中にIGオフ操作された後にIGオン操作がされたか否かを判定する。なお、要求判定部202は、たとえば、車両1の走行中に車両1のシステムの再起動の要求を受けた場合に、再起動要求判定フラグをオンするようにしてもよい。
 始動要否判定部204は、要求判定部202によって車両1のシステムの再起動の要求を受けたと判定された場合に、エンジン10の始動が必要であるか否かを判定する。
 始動要否判定部204は、たとえば、要求パワーあるいはバッテリ70のSOC等によってエンジン10の始動が必要であるか否かを判定する。要求パワーは、上述のアクセルペダルの踏み込み量に加えて、車速V等に基づいて算出される。要求パワーは、たとえば、車速Vとアクセルペダルの踏み込み量と要求パワーとの関係を示すマップから算出されてもよい。
 始動要否判定部204は、算出された要求パワーを第2MG30の出力で満足できない場合には、エンジン10の始動が必要であると判定する。あるいは、始動要否判定部204は、バッテリ70のSOCがエンジン10の始動の要否を決めるためのしきい値を下回る場合に、第1MG20を用いた発電を行なうためにエンジン10の始動が必要であると判定する。
 なお、始動要否判定部204は、たとえば、再起動要求判定フラグがオン状態である場合に、エンジン10の始動が必要であるか否かを判定し、エンジン10の始動が必要であると判定された場合に、始動要否判定フラグをオンするようにしてもよい。
 メータ制御部206は、始動要否判定部204の判定結果に基づいて起動指示を受け付けたことを乗員に告知するために第1表示部302の「READY」マークに対する点灯制御を実行する。メータ制御部206は、始動要否判定部204の判定結果に基づいて制御信号S3を生成して、メータ300に送信する。
 メータ制御部206は、始動要否判定部204によってエンジン10の始動が必要でないと判定された場合には、「READY」マークが常時点灯状態になるようにメータ300を制御する。
 メータ制御部206は、始動要否判定部204によってエンジン10の始動が必要であると判定された場合には、「READY」マークが点滅状態になるようにメータ300を制御する。
 メータ制御部206は、後述する始動完了判定部212によってエンジン10の始動が完了したと判定された場合に、「READY」マークを点滅状態から常時点灯状態に移行させる。メータ制御部206は、たとえば、後述する始動完了判定フラグがオフ状態からオン状態となる場合に、「READY」マークを点滅状態から常時点灯状態に移行させてもよい。
 なお、メータ制御部206は、たとえば、始動要否判定フラグがオフ状態である場合に、「READY」マークが常時点灯状態となり、始動要否判定フラグがオン状態である場合に、「READY」マークが点滅状態となるようにメータ300を制御してもよい。
 回転速度判定部208は、エンジン10の回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下であるか否かを判定する。所定回転速度Ne(0)以下とは、第1MG20を用いてクランキングができないエンジン10の回転速度領域内であることをいう。
 高速走行中に何らかの要因によりエンジン10が停止した場合には、直ちにエンジンを再始動できない場合がある。例えば、図4の共線図に記載された実線に示すように、車両1が高速走行している場合が想定される。
 なお、図4に示す共線図の三本の縦軸のうちの左側の縦軸がサンギヤ50の回転速度、すなわち、第1MG20の回転速度Nm1を示す。また、図4に示す共線図の中央の縦軸がキャリア54の回転速度、すなわち、エンジン回転速度Neを示す。また、図4に示す共線図の右側の縦軸がリングギヤ56の回転速度、すなわち、第2MG30の回転速度Nm2を示す。なお、図4の共線図の各縦軸の矢印の方向が正回転方向を示し、矢印の方向と逆方向が負回転方向を示す。
 車両1の走行時においては、第1MG20の回転速度Nm1と、エンジン回転速度Neと、第2MG30の回転速度Nm2とは、図4の共線図上で1本の直線で結ばれる関係を維持するように各要素の回転速度Nm1,Ne,Nm2が変化する。
 図4の実線に示すように、第1MG20の回転速度Nm1がNm1(0)であって、エンジン回転速度NeがNe(1)であって、かつ、第2MG30の回転速度Nm2がNm2(0)であるとする。
 車両1の高速走行中にIGオフ操作がされた場合に、エンジン10の回転が停止した場合には、車両1は、図2の破線に示す状態となる。このとき、第1MG20を用いてエンジン10を始動させる場合が想定される。この場合、第1MG20の回転速度Nm1をNm1(1)からNm1(0)に引き上げることによって、エンジン回転速度Neを初爆可能な最低エンジン回転速度よりも上昇させる必要がある。
 そのため、第1MG20の回転方向(負回転方向)と反対の正回転方向のトルクを生じさせる必要がある。しかしながら、第1MG20の回転速度をNm1(1)からNm1(0)まで上昇させる過程において、第1MG20は発電する。そのため、バッテリ70のSOCが通常のSOC範囲よりも高いことによって充電が制限される場合、すなわち、SOCが通常のSOC範囲内である場合よりも充電電力上限値Winが低下している場合には、第1MG20において発電を行なうことができない場合がある。その結果、エンジン10を直ちに再始動することができない場合がある。
 そのため、エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下であるか否かの判定は、第1MG20を用いてエンジン10を直ちに始動できるか否かの判定を意味する。エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下であるとは、第1MG20を用いてエンジン10を直ちに始動できないことを意味する。所定回転速度Ne(0)は、第1MG20を用いてエンジン10を直ちに始動できるか否かを判定するためのエンジン回転速度Neのしきい値である。
 なお、回転速度判定部208は、たとえば、始動要否判定フラグがオン状態である場合に、エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下であるか否かを判定し、エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下である場合、回転速度判定フラグをオンするようにしてもよい。
 始動可否判定部210は、エンジン10の始動が可能であるか否かを判定する。具体的には、始動可否判定部210は、車速Vが第1MG20を用いてエンジン10を始動できる速度領域内であるか否か(すなわち、車速Vがしきい値V(0)以下であるか否か)を判定する。始動可否判定部210は、車速Vが第1MG20を用いてエンジン10を始動できる速度領域内である場合に、エンジン10の始動が可能であると判定する。始動可否判定部210は、たとえば、エンジン10の始動が可能である場合に始動可能判定フラグをオンするようにしてもよい。
 始動完了判定部212は、エンジン10の始動が完了したか否かを判定する。具体的には、始動完了判定部212は、エンジン回転速度Neがエンジン10が始動していることを示す所定回転速度Ne(2)よりも高い場合に、エンジン10の始動が完了したと判定する。なお、始動完了判定部212は、たとえば、エンジン10の始動が完了した場合には、完了判定フラグをオンするようにしてもよい。エンジン10が始動していることを示す所定回転速度Ne(2)とは、たとえば、エンジン10が完爆可能な(自立運転可能な)回転速度である。
 本実施の形態において、要求判定部202と、始動要否判定部204と、メータ制御部206と、回転速度判定部208と、始動可否判定部210と、始動完了判定部212とは、いずれもECU200のCPUがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
 図5を参照して、本実施の形態に係る車両1に搭載されたECU200で実行されるプログラムの制御構造について説明される。
 ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU200は、車両1の走行中にシステムの再起動要求があるか否かを判定する。車両1の走行中に車両1のシステムの再起動要求がある場合(S100にてYES)、処理はS102に移される。もしそうでない場合(S100にてNO)、処理はS100に戻される。
 S102にて、ECU200は、エンジン10の始動が必要であるか否かを判定する。エンジン10の始動が必要であるか否かを判定する方法については、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返されない。エンジン10の始動が必要である場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでない場合(S102にてNO)、処理はS116に移される。
 S104にて、ECU200は、第1表示部302の「READY」マークが点滅状態になるようにメータ300を制御する。S106にて、ECU200は、エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下であるか否かを判定する。エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下である場合(S106にてYES)、処理はS108に移される。もしそうでない場合(S106にてNO)、処理はS110に移される。
 S108にて、ECU200は、エンジン10の始動が可能であるか否かを判定する。具体的には、ECU200は、車速Vが所定車速V(0)以下である場合にエンジン10の始動が可能であると判定する。エンジン10の始動が可能である場合(S108にてYES)、処理はS110に移される。もしそうでない場合(S108にてNO)、処理はS108に戻される。
 S110にて、ECU200は、エンジン10を始動させる。具体的には、ECU200は、第1MG20を用いてエンジン10を初爆可能な回転速度まで上昇させるとともに、燃料噴射制御および点火制御を実行する。
 S112にて、ECU200は、エンジン10の始動が完了したか否かを判定する。エンジン10の始動が完了したと判定された場合(S112にてYES)、処理はS114に移される。もしそうでない場合(S112にてNO)、処理はS112に戻される。
 S114にて、ECU200は、「READY」マークを点滅状態から常時点灯状態に移行するようにメータ300を制御する。S116にて、ECU200は、「READY」マークが常時点灯状態になるようにメータ300を制御する。
 以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両に搭載されたECUの動作について図6を参照して説明される。
 図6に示すように、たとえば、システムが起動した状態(IGオン状態)で車両1が走行している場合が想定される。このとき、第1表示部302の「READY」マークは常時点灯状態となる。なお、車速Vは、V(0)よりも高い状態であって、かつ、エンジン回転速度Neは、Ne(2)よりも高い場合が想定される。
 時間T(0)にて、乗員によってスタートスイッチ150に対してIGオフ操作が行なわれる場合には、「READY」マークは消灯し、エンジン10に対してフューエルカット制御が実行される。そのため、車速Vおよびエンジン回転速度Neは、時間の経過とともに低下していく。
 時間T(1)にて、乗員によってスタートスイッチ150に対してIGオン操作が行なわれる場合には(S100にてYES)、エンジン10の始動が必要であると判定されると(S102にてYES)、「READY」マークが点滅状態となる(S104)。このとき、乗員は、スタートスイッチ150に対するIGオン操作が受け付けられたことを認識できる。
 時間T(1)において、エンジン回転速度NeがNe(0)以下になるまで低下していても(S106にてYES)、車速VがV(0)よりも高い状態である場合には、エンジン10の始動は行なわれない(S108にてNO)。
 時間T(2)にて、車速VがV(0)よりも低下した場合には、エンジン10の始動が可能であると判定されるため(S108にてYES)、エンジン10の始動が行なわれる(S110)。
 時間T(3)にて、エンジン回転速度NeがNe(1)以上となることによって、エンジン10の始動が完了した場合(S112にてYES)、第1表示部302の「READY」マークが点滅状態から常時点灯状態に移行する(S114)。
 なお、エンジン10の始動が必要であると判定され(S102にてYES)、エンジン回転速度NeがNe(0)よりも高い場合には(S106にてNO)、直ちにエンジン10の始動が行なわれる(S110)。
 また、エンジン10の始動が必要でないと判定される場合には(S102にてNO)、第1表示部302の「READY」マークが常時点灯状態となり(S116)、車両1は、エンジン10を停止させた状態で第2MG30を用いて走行する。
 以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、走行中に車両1のシステムの停止とともにエンジン10が停止した後に再起動が要求された場合に、直ちにエンジン10がかからない場合でも、第1表示部302の「READY」マークが点滅状態となることによって、車両1のシステムの再起動の要求が受け付けられたことを乗員が認識することができる。したがって、システムの再起動状況を乗員に認識させる車両および車両用制御方法を提供することができる。
 なお、図1では、駆動輪80を前輪とする車両1を一例として示したが、特にこのような駆動方式に限定されるものではない。たとえば、車両1は、後輪を駆動輪とするものであってもよい。あるいは、車両1は、図1の第2MG30が省略された車両であってもよい。または、車両1は、図1の第2MG30が前輪の駆動軸16に代えて、後輪を駆動するための駆動軸に連結される車両であってもよい。また、駆動軸16と減速機58との間あるいは駆動軸16と第2MG30との間に変速機構が設けられてもよい。
 あるいは、車両1は、第2MG30を省略し、第1MG20の回転軸をエンジン10の出力軸に直結させ、動力分割装置40に代えて、クラッチを有する変速機を含む構成とされてもよい。
 また、図1においてECU200は、1個のECUであるとして説明したが、2個以上のECUが用いられてもよい。たとえば、図1のECU200の動作を、エンジン10を制御するためのエンジンECUと、PCU60を制御するためのハイブリッドECUとに分担させてもよい。
 さらに、図3のメータ制御部206は、第1表示部302に代えて告知装置320を用いて起動指示を受け付けたことを乗員に告知するようにしてもよい。メータ制御部206は、たとえば、告知装置320が音発生装置である場合には警告音あるいは音声を発生させて起動指示を受け付けたことを乗員に告知してもよい。
 メータ制御部206は、告知装置320がインジケータ等の表示装置である場合にはインジケータの点灯色を通常(車両1の停車中に起動指示をした場合)の色と異なる所定の色に変化させて起動指示を受け付けたことを乗員に告知してもよい。メータ制御部206は、表示装置の輝度を連続的あるいは段階的に増減させて起動指示を受け付けたことを乗員に告知してもよい。メータ制御部206は、LCDに起動指示を受け付けたことを表示して乗員にその旨を告知してもよい。
 この場合、メータ制御部206は、始動要否判定部204の判定結果に基づいて制御信号S4を生成して、告知装置320に送信してもよい。あるいは、メータ制御部206は、走行中に車両1のシステムの起動指示を受け付けたことをメータ300および告知装置320の各々を用いて乗員に告知するようにしてもよい。
 さらに、本実施の形態において、走行中に車両1のシステムの起動指示を受けた場合であって、かつ、エンジン10の始動が必要である場合には、エンジン10の始動が完了するまで第1表示部302の「READY」マークを点滅状態とするとして説明したが、たとえば、システムの起動状況にあわせて点滅速度を変化させるようにしてもよい。
 たとえば、エンジン10の始動が必要であると判定されてからエンジン10の始動が可能であると判定されるまでの間における第1の点滅速度と、エンジン10の始動が可能であると判定されてからエンジン10の始動が完了するまでの間における第2の点滅速度とを異なるようにしてもよい。たとえば、第1の点滅速度を第2の点滅速度よりも速くしたり遅くしたりすることによって、乗員は、システムの起動処理が進行していることを認識することができる。
 また、図3の回転速度判定部208は、エンジン回転速度Neが所定回転速度Ne(0)以下であるか否かによってエンジン10の始動が可能であるか否かを判定するとして説明したが、たとえば、現在の車速においてエンジン10を始動させる場合に発生する発電電力の予測値が、バッテリ70において受け入れ可能な充電電力の範囲内であるか否かによってエンジン10の始動が可能であるか否かを判定してもよい。回転速度判定部208は、たとえば、現在の車速においてエンジン10を始動させる場合に発生する発電電力の予測値が、バッテリ70において受け入れ可能な充電電力の範囲内である場合にエンジン10の始動が可能であると判定する。
 また、本実施の形態において、ECU200は、走行中に車両1のシステムの再起動が要求された場合には、システムのチェックを行なわずに、エンジン10の始動の必要の有無に応じて「READY」マークを常時点灯状態または点滅状態とすると説明したが、特にこのような動作に限定されない。たとえば、ECU200は、走行中に車両1のシステムの再起動が要求された場合には、「READY]マークを点滅状態とするとともに、車両1のシステムのチェックを行なった後に、エンジン10の始動の必要の有無に応じて「READY」マークを常時点灯状態または点滅状態の継続を行なってもよい。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1 車両、10 エンジン、11 エンジン回転速度センサ、12,13 レゾルバ、14 車輪速センサ、16 駆動軸、20,30 MG、40 動力分割装置、50 サンギヤ、52 ピニオンギヤ、54 キャリア、56 リングギヤ、58 減速機、60 PCU、70 バッテリ、80 駆動輪、102 気筒、104 燃料噴射装置、106 点火装置、150 スタートスイッチ、156 電池温度センサ、158 電流センサ、160 電圧センサ、200 ECU、、202 要求判定部、204 要否判定部、206 メータ制御部、208 回転速度判定部、210 始動可否判定部、212 始動完了判定部、300 メータ、302,304,306,308,310 表示部、320 告知装置。

Claims (9)

  1.  車両(1)のシステムの起動状態を乗員に告知するための告知部(300、302)と、
     前記車両(1)の前記システムの停止指示および起動指示を前記乗員から受けるための入力部(150)と、
     前記車両(1)の走行中に前記停止指示を前記入力部(150)に受けた後に前記起動指示を前記入力部(150)に受けた場合には、第1態様で前記起動指示を受け付けたことを前記告知部(300、320)を用いて前記乗員に告知するための制御部(200)とを含む、車両。
  2.  前記車両(1)は、内燃機関(10)をさらに含み、
     前記第1態様は、前記内燃機関(10)を始動させるために必要な機器が作動可能な状態であることを前記乗員に告知するための態様である、請求項1に記載の車両。
  3.  前記第1態様は、前記車両(1)が走行準備状態であることを前記乗員に告知するための態様であって、
     前記制御部(200)は、前記走行中に前記停止指示を前記入力部(150)に受けた後に、前記起動指示を前記入力部(150)に受けた場合であって、かつ、前記内燃機関(10)の始動が要求される場合には、前記内燃機関(10)が始動するまで前記第1態様で前記起動指示を受け付けたことを前記告知部(300、320)を用いて前記乗員に告知する、請求項2に記載の車両。
  4.  前記車両(1)は、駆動用回転電機(30)と内燃機関(10)とをさらに含み、
     前記制御部(200)は、前記走行中に前記停止指示を前記入力部(150)に受けた後に、前記起動指示を前記入力部(150)に受けた場合であって、かつ、前記内燃機関(10)を停止させた状態で前記駆動用回転電機(30)によって前記車両(1)が走行する場合には、前記第1態様と異なる第2態様で前記告知部(300、320)を用いて前記乗員に告知する、請求項1に記載の車両。
  5.  前記第1態様は、予め定められた形状のマークを点滅させる態様であって、
     前記第2態様は、前記マークを常時点灯させる態様である、請求項4に記載の車両。
  6.  前記第1態様は、音によって前記起動指示を受け付けたことを前記乗員に認識させる態様であって、
     前記第2態様は、音によって前記車両(1)が走行可能状態であることを前記乗員に認識させる態様である、請求項4に記載の車両。
  7.  前記告知部(300、320)は、
     前記乗員からの前記起動指示を前記入力部(150)に受けたことに応じて、前記起動指示を受け付けたことを前記第1態様で前記乗員に表示するための第1表示部(300)と、
     前記第1表示部(300)とは異なる位置に設けられ、前記車両(1)が走行可能状態であることを前記第2態様で前記乗員に表示するための第2表示部(320)とを含む、請求項4に記載の車両。
  8.  前記車両(1)は、
     駆動輪(80)を回転させるための駆動軸(16)と、
     内燃機関(10)と、
     第1回転電機(20)と、
     前記駆動軸(16)、前記内燃機関(10)の出力軸および前記第1回転電機(20)の回転軸の三要素の各々を機械的に連結し、前記三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の2つの要素間での動力伝達が可能な動力伝達装置(40)とをさらに含む、請求項1に記載の車両。
  9.  車両(1)のシステムの起動状態を乗員に告知するための告知部(300、320)が搭載された前記車両(1)に用いられる車両用制御方法であって、
     前記車両(1)の前記システムの停止指示および起動指示のうちのいずれか一方の指示を前記乗員から受けたか否かを判定するステップと、
     前記車両(1)の走行中に前記停止指示を受けた後に前記起動指示を受けた場合には、第1態様で前記起動指示を受け付けたことを前記告知部(300、320)を用いて前記乗員に告知するステップとを含む、車両用制御方法。
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