JP4345771B2 - Display device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、動力源の作動状態などを運転者の感覚に合致させて報知する技術に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a technique for notifying an operating state of a power source in accordance with a driver's feeling.
燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているとともに、その動力源と駆動輪との間に自動変速機が設けられているハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、たとえば運転状態に応じてエンジンと電動モータとを使い分けて走行することにより、所定の走行性能を維持しつつ燃料消費量や排出ガス量を低減できる。具体的には、エンジンのみを動力源として走行するエンジン走行モード、電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モード、エンジンおよび電動モータの両方を動力源として走行するエンジン+モータ走行モードなど、エンジンおよび電動モータの作動状態が異なる複数の運転モードを備えており、車速(または動力源回転数)およびアクセル操作量などの運転状態をパラメータとする動力源マップ等の予め定められたモード切換条件に従って自動的に切り換えられるようになっている。 A hybrid equipped with an engine that operates with fuel combustion energy and an electric motor that operates with electric energy as a power source when the vehicle travels, and an automatic transmission is provided between the power source and drive wheels Vehicles are in practical use. In such a hybrid vehicle, for example, by using the engine and the electric motor properly according to the driving state, it is possible to reduce the fuel consumption amount and the exhaust gas amount while maintaining a predetermined traveling performance. Specifically, engines such as an engine running mode that runs using only the engine as a power source, a motor running mode that runs using only an electric motor as a power source, and an engine + motor running mode that runs using both the engine and the electric motor as power sources. And a plurality of operation modes with different operation states of the electric motor, and according to predetermined mode switching conditions such as a power source map using the operation state such as the vehicle speed (or the power source rotation speed) and the accelerator operation amount as parameters. It can be switched automatically.
ところで、このようなハイブリッド車両においては、従来のエンジンのみを動力源とするエンジン駆動車両のように車速およびエンジン回転数を表示するだけでは、例えばモータ走行モード時にエンジン回転数が表示(通常は0)されても意味がないなど、動力源の作動状態や走行状態などを知る上で情報が不足しており、必ずしも運転者の要求を十分に満足させるものではない。 By the way, in such a hybrid vehicle, if only the vehicle speed and the engine speed are displayed as in an engine-driven vehicle using only the engine as a power source, for example, the engine speed is displayed in the motor travel mode (usually 0). ), There is not enough information to know the operating state and traveling state of the power source, and it does not necessarily satisfy the driver's requirements sufficiently.
特開平10−129298号公報(特許文献1)は、エンジンおよび電動モータを動力源として備えているハイブリッド車両において、パワーやトルク、回転数に関する動力源の作動状態や走行状態など、運転者が知りたい情報を的確に運転者に知らせることができるハイブリッド車両を開示する。この特許文献1に開示されたハイブリッド車両は、燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているハイブリッド車両であって、車両の走行に使用可能なトータルのパワーおよびトルクの少なくとも一方を表示する表示部を有する。さらに、エンジンおよび電動モータと駆動輪との間に配設されて動力を伝達する動力伝達装置の出力側のパワーおよびトルクの少なくとも一方を表示する表示部を有する。
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-129298 (Patent Document 1) discloses a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source. Disclosed is a hybrid vehicle that can accurately inform a driver of desired information. The hybrid vehicle disclosed in
このハイブリッド車両においては、車両の走行に使用可能(実際に使用している場合を含む)なトータルのパワーおよびトルクの少なくとも一方が表示されるため、エンジンおよび電動モータのパワーやトルクを別々に表示する場合に比較して、現在の車両の動力源の作動状態や走行状態などを容易かつ正確に把握することができる。特に、車両走行に使用可能なパワーやトルクを表示するようになっているため、充電制御などでエンジン出力の一部が消費される場合には、それを除いたパワーやトルクが表示されることになり、車両走行時やレーシング時(ニュートラル状態でのアクセル操作時)の情報として有意義である。また、動力伝達装置の出力側のパワーおよびトルクの少なくとも一方が表示されるため、実際の車両走行に使用されているトータルのパワーやトルクが表示されることになり、現在の車両の走行状態を把握する上で有意義である。なお、動力伝達装置の出力側の回転数は実質的に車速を意味するもので、既にスピードメータとして車両に備えられているのが普通であり、この車速と合わせて車両の走行状態をより極め細かく判断することが可能となる。 In this hybrid vehicle, at least one of the total power and torque that can be used for driving the vehicle (including when it is actually used) is displayed, so the power and torque of the engine and electric motor are displayed separately. Compared with the case where it does, it can grasp | ascertain easily and correctly the operating state, driving | running | working state, etc. of the power source of the present vehicle. In particular, since the power and torque that can be used for vehicle driving are displayed, when a part of the engine output is consumed for charging control, the power and torque other than that are displayed. Therefore, it is significant as information when the vehicle is running or racing (when the accelerator is operated in a neutral state). In addition, since at least one of the power and torque on the output side of the power transmission device is displayed, the total power and torque used for actual vehicle travel are displayed, and the current vehicle travel state is displayed. It is meaningful in grasping. It should be noted that the rotational speed on the output side of the power transmission device substantially means the vehicle speed, and is usually already provided in the vehicle as a speedometer, and the traveling state of the vehicle is further enhanced in combination with this vehicle speed. It becomes possible to judge in detail.
さらに、特開2005−35413号公報(特許文献2)は、複数の動力源を有する車両の走行状態に関する視覚的な認識を容易にした車両用表示装置を開示する。この車両用表示装置は、車両の車速を示す値と車両の出力を示す値(車両の出力自体の値であってもよいし、車両の出力を算出するために用いられるエンジンまたはモータのトルクの値)とを画面上で二次元的に表示させる表示制御部を有する。 Furthermore, Japanese Patent Laying-Open No. 2005-35413 (Patent Document 2) discloses a vehicle display device that facilitates visual recognition regarding the traveling state of a vehicle having a plurality of power sources. This vehicle display device may be a value indicating the vehicle speed and a value indicating the vehicle output (the value of the vehicle output itself, or the torque of the engine or motor used to calculate the vehicle output). A display control unit for two-dimensionally displaying the value) on the screen.
この車両用表示装置によると、車速と出力を一つの領域にて併せて視覚的に表示できる。したがって、運転者は走行状態に関する二つの情報を視点の移動を伴わずに瞬時に認識でき、走行の安全性向上に寄与する。また、運転者に対して走行の加速感を体感以外の情報として視覚からも認識させることができるので、加速感を十分に味わえる快適な運転環境を運転者に提供することができる。
しかしながら、上述したように、車両の走行に使用可能な最大のトータルのパワーおよびトルクに対する現在発生しているトータルのパワーおよびトルクの比率を表示したり、車速と出力とを二次元で表示したりしても、従来のエンジンのみを搭載した車両に慣れた運転者には感覚的に車両の走行状態(車両がどの程度の出力で走行しているのか)が把握しにくい。すなわち、エンジンにおいては、エンジン回転数の上昇とともに、エンジンの出力が上昇する。このため、運転者は、インストルメントパネルに設けられた回転数計(タコメータ)に表示されたエンジン回転数から、車両の動力源であるエンジンの出力状態を感覚的に把握することに慣れている。このような運転者に、上述した特許文献に開示された、ハイブリッド車両に特有な表示で車両の状態を報知しても、感覚的に車両の状態を把握することが困難である。 However, as described above, the ratio of the total power and torque currently generated to the maximum total power and torque that can be used for running the vehicle is displayed, and the vehicle speed and output are displayed in two dimensions. Even so, it is difficult for a driver who is accustomed to a vehicle equipped only with a conventional engine to sensuously know the running state of the vehicle (how much output the vehicle is running). That is, in the engine, the engine output increases as the engine speed increases. For this reason, the driver is accustomed to sensuously grasping the output state of the engine, which is the power source of the vehicle, from the engine speed displayed on the tachometer provided on the instrument panel. . Even if such a driver is informed of the state of the vehicle by a display unique to the hybrid vehicle disclosed in the above-mentioned patent document, it is difficult to grasp the state of the vehicle sensuously.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハイブリッド車両における車両の状態を直感的に把握することができる、ハイブリッド車両の表示装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a display device for a hybrid vehicle that can intuitively grasp the state of the vehicle in the hybrid vehicle. .
第1の発明に係る表示装置は、エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の表示装置である。この表示装置は、走行源の出力を算出するための算出手段と、算出された出力をエンジンの回転数に相当する等価回転数に換算するための換算手段と、等価回転数を、エンジンのみを走行源とする車両に設けられるエンジン回転数計と同じ単位を表示した回転数計に表示するための表示手段とを含む。 A display device according to a first invention is a display device for a hybrid vehicle using an engine and a power source other than the engine as a travel source of the vehicle. This display device includes a calculation means for calculating the output of the traveling source, a conversion means for converting the calculated output into an equivalent rotational speed corresponding to the rotational speed of the engine, and an equivalent rotational speed for only the engine. Display means for displaying on the tachometer displaying the same unit as the engine tachometer provided in the vehicle as the travel source.
第1の発明によると、たとえばエンジンと電気モータとを車両の走行源として搭載したハイブリッド車両において、現在のハイブリッドシステムとしての出力を算出して、これをエンジン回転数と等価な(ここでいう等価とは相関関係があることを含むものとする)回転数に換算する。この換算された等価回転数をエンジンのみを走行源とする車両における表示態様と同じ態様で表示する(すなわち、エンジンのみを走行源とする車両に設けられるエンジン回転数計(タコメータ)と同じ単位を表示した回転数計に表示する)ので、エンジンのみを搭載した車両と同じ感覚で、運転者が車両の出力を認識することができる。すなわち、エンジンのみを搭載した車両に乗り慣れた運転者にとって車両の状態が認識し易い。その結果、エンジンのみを動力源とする車両と同じ態様でエンジン回転数を表示するため、エンジンのみを搭載した車両の運転に慣れており、エンジンの回転数で車両の走行状態を把握している運転者が、不慣れなハイブリッド車両を運転する場合でも、同じ感覚でエンジン等価回転数NE(EQ)で車両の走行状態を把握できるので、車両の状態を直感的に把握することができる。 According to the first aspect of the invention, for example, in a hybrid vehicle equipped with an engine and an electric motor as a running source of the vehicle, the output as the current hybrid system is calculated, and this is equivalent to the engine speed (here, equivalent (Including that there is a correlation). The converted equivalent rotational speed is displayed in the same manner as that in a vehicle having only the engine as a travel source (that is, the same unit as an engine speed meter (tachometer) provided in a vehicle having only the engine as a travel source). Display on the displayed tachometer), the driver can recognize the output of the vehicle with the same feeling as a vehicle equipped with only an engine. That is, it is easy for a driver who is used to a vehicle equipped with only an engine to recognize the state of the vehicle. As a result, the engine speed is displayed in the same manner as a vehicle that uses only the engine as a power source, so you are used to driving a vehicle equipped with only the engine, and you know the running state of the vehicle based on the engine speed. Even when the driver drives an unfamiliar hybrid vehicle, the traveling state of the vehicle can be grasped with the same engine speed with the same engine speed NE (EQ), so that the state of the vehicle can be intuitively grasped.
第2の発明に係る表示装置においては、第1の発明の構成に加えて、エンジン以外の動力源は、電気モータである。算出手段は、エンジンの出力と電気モータの出力とを加算して、現在のシステム出力を算出するための手段を含む。換算手段は、車速をパラメータとして規定されるハイブリッド車両の最大システム出力を用いて、現在のシステム出力を等価回転数に換算するための手段を含む。 In the display device according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the power source other than the engine is an electric motor. The calculating means includes means for adding the output of the engine and the output of the electric motor to calculate the current system output. The conversion means includes means for converting the current system output into an equivalent rotational speed using the maximum system output of the hybrid vehicle defined by using the vehicle speed as a parameter.
第2の発明によると、エンジンの出力と電気モータの出力とを加算して現在のシステム出力を算出する。車速により決定されるハイブリッド車両の最大システム出力(ここでは最大トルクでもよい)に対する、現在のシステム出力の比率を算出して、これを等価回転数に換算する。このようにすると、エンジンのみを搭載した車両における回転数と同じ挙動を示す等価回転数に換算することができる。 According to the second invention, the current system output is calculated by adding the output of the engine and the output of the electric motor. The ratio of the current system output to the maximum system output of the hybrid vehicle (which may be the maximum torque in this case) determined by the vehicle speed is calculated and converted to an equivalent rotational speed. If it does in this way, it can convert into the equivalent number of rotations which shows the same behavior as the number of rotations in vehicles carrying only an engine.
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する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。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ない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る表示装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図1に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関(以下、エンジンとして説明する)が、車両を走行させる駆動源であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく(エンジンを停止させても停止させなくても)、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい(いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両に限定されない)。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。 With reference to FIG. 1, the control block diagram of the whole hybrid vehicle including the display apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The present invention is not limited to the hybrid vehicle shown in FIG. In the present invention, an internal combustion engine such as a gasoline engine (hereinafter referred to as an engine) as a power source may be a drive source for driving a vehicle and a generator drive source. Furthermore, the drive source is an engine and a motor generator, and any vehicle that can travel with the power of the motor generator (whether the engine is stopped or not stopped) may be used. (It is not limited to so-called series type or parallel type hybrid vehicles). This battery is a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, and the type thereof is not particularly limited. A capacitor may be used instead of the battery.
ハイブリッド車両は、エンジン120と、モータジェネレータ(MG)140とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ140を、モータジェネレータ140A(またはMG(2)140A)と、モータジェネレータ140B(またはMG(1)140B)と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ140Aがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ140Bがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
The hybrid vehicle includes an
ハイブリッド車両は、この他に、エンジン120やモータジェネレータ140で発生した動力を駆動輪160に伝達したり、駆動輪160の駆動をエンジン120やモータジェネレータ140に伝達したりする減速機180と、エンジン120の発生する動力を駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との2経路に分配する動力分割機構(たとえば、後述する遊星歯車機構)200と、モータジェネレータ140を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ220と、走行用バッテリ220の直流とモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ240と、走行用バッテリ220の充放電状態(たとえば、SOC(State Of Charge))を管理制御するバッテリ制御ユニット(以下、バッテリECU(Electronic Control Unit)という)260と、エンジン120の動作状態を制御するエンジンECU280と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ140およびバッテリECU260、インバータ240等を制御するMG_ECU300と、バッテリECU260、エンジンECU280およびMG_ECU300等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両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を制御するHV_ECU320等を含む。
In addition to this, the hybrid vehicle transmits a power generated by the
さらに、HV_ECU320は、エンジン等価回転数NE(EQ)を表示部1100に表示するための指令信号をメータECU1000に出力する。本実施の形態に係る表示装置は、HV_ECU320で算出されたエンジン等価回転数NE(EQ)を表示する。このエンジン等価回転数NE(EQ)は、HV_ECU320で実行されるプログラムにより算出される。なお、このようにエンジン等価回転数NE(EQ)をHV_ECU320により算出するのではなく、メータECU1000で算出して表示部1100に表示するものでも構わない。すなわち、エンジン等価回転数NE(EQ)をどのECUで算出するのかについては限定されるものではない。なお、以下においては、HV_ECU320で算出されたエンジン等価回転数NE(EQ)をメータECU1000を介して表示部1100に表示するものとして説明する。
Further,
本実施の形態において、走行用バッテリ220とインバータ240との間には昇圧コンバータ242が設けられている。これは、走行用バッテリ220の定格電圧が、モータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ220からモータジェネレータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に電力を供給するときには、昇圧コンバータ242で電力を昇圧する。
In the present embodiment,
なお、図1においては、各ECUを別構成としているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい(たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU300とHV_ECU320とを統合したECUとすることがその一例である)。
In FIG. 1, each ECU is configured separately, but may be configured as an ECU in which two or more ECUs are integrated (for example,
動力分割機構200は、エンジン120の動力を、駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。エンジン120の回転力はキャリア(C)に入力され、それがサンギヤ(S)によってモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に、リングギヤ(R)によってモータジェネレータ140A(MG(2)140A)および出力軸(駆動輪160側)に伝えられる。回転中のエンジン120を停止させる時には、エンジン120が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ140B(MG(1)140B)で電気エネルギに変換して、エンジン120の回転数を低下させる。
In
図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、HV_ECU320は、モータジェネレータ140のモータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびエンジンECU280を介してエンジン120を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ220のSOCが予め定められた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン120の効率が悪い場合に、モータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ220のSOCを低下させることができる(その後の車両停止時に走行用バッテリ220を充電することができる)。
In a hybrid vehicle equipped with a hybrid system as shown in FIG. 1, if a predetermined condition is satisfied for the state of the vehicle,
また、通常走行時には、たとえば動力分割機構200によりエンジン120の動力を2経路に分け、一方で駆動輪160の直接駆動を行ない、他方でモータジェネレータ140B(MG(1)140B)を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ140A(MG(2)140A)を駆動して駆動輪160の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ220からの電力をモータジェネレータ140A(MG(2)140A)に供給してモータジェネレータ140A(MG(2)140A)の出力を増大させて駆動輪160に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪160により従動するモータジェネレータ140A(MG(2)140A)がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ220に蓄える。なお、走行用バッテリ220の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン120の出力を増加してモータジェネレータ140B(MG(1)140B)による発電量を増やして走行用バッテリ220に対する充電量を増加する。
Further, during normal travel, for example, the
また、走行用バッテリ220の目標SOCはいつ回生が行なわれてもエネルギーが回収できるように、通常は60%程度に設定される。また、SOCの上限値と下限値とは、走行用バッテリ220のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、上限値を80%とし、下限値を30%として設定され、HV_ECU320は、MG_ECU300を介してSOCが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ140による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。
In addition, the target SOC of traveling
図2を参照して、動力分割機構200についてさらに説明する。動力分割機構200は、サンギヤ(S)202と(以下、単にサンギヤ202と記載する)、ピニオンギヤ204と、キャリア(C)206(以下、単にキャリア206と記載する)と、リングギヤ(R)208(以下、単にリングギヤ208と記載する)とを含む遊星歯車から構成される。
The
ピニオンギヤ204は、サンギヤ202およびリングギヤ208と係合する。キャリア206は、ピニオンギヤ204が自転可能であるように支持する。サンギヤ202はMG(1)140Bの回転軸に連結される。キャリア206はエンジン120のクランクシャフトに連結される。リングギヤ208はMG(2)140Aの回転軸および減速機180に連結される。
エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aが、遊星歯車からなる動力分割機構200を介して連結されることで、エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aの回転数は、たとえば、図3に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる(図3は定常運転時の一例である)。
さらに詳しくは、動力分割機構200における3つの回転軸のうちの2つの回転軸の回転数が決定されると残りの回転軸の回転数が決まるという性質を有している。各回転軸の回転数の関係は次の式(1)の通りである。
More specifically, when the rotational speeds of two of the three rotational shafts in
N(C)=N(S)×ρ/(1+ρ)+N(R)×1/(1+ρ) … (1)
ここで、N(C)はキャリア206の回転数、N(S)はサンギヤ202の回転数、N(R)はリングギヤ208の回転数である。また、ρは次式で表される通り、サンギヤ202とリングギヤ208のギヤ比である。
N (C) = N (S) × ρ / (1 + ρ) + N (R) × 1 / (1 + ρ) (1)
Here, N (C) is the rotational speed of the
ρ=(サンギヤ202の歯数)/(リングギヤ208の歯数)
また、3つの回転軸のトルクは、回転数に関わらず、次の式(2)および式(3)で与えられる一定の関係を有する。
ρ = (number of teeth of sun gear 202) / (number of teeth of ring gear 208)
Further, the torques of the three rotating shafts have a certain relationship given by the following expressions (2) and (3) regardless of the number of rotations.
T(S)=T(C)×ρ/(1+ρ) … (2)
T(R)=T(C)×1/(1+ρ)=T(S)/ρ … (3)
ここで、T(C)はキャリア206のトルク、T(S)はサンギヤ202のトルク、T(R)はリングギヤ208のトルクである。なお、ここでは符号を付していない。
T (S) = T (C) × ρ / (1 + ρ) (2)
T (R) = T (C) × 1 / (1 + ρ) = T (S) / ρ (3)
Here, T (C) is the torque of the
ハイブリッド車両は、このような動力分割機構200の機能により、種々の状態で走行することができる。
The hybrid vehicle can travel in various states by such a function of the
図4に、このハイブリッド車両におけるハイブリッドシステムしての最大トルク特性を示す。ハイブリッドシステムとしての最大トルクT(MAX)は、車速VEをパラメータとしたマップにより規定されている。基本的には、車速VEが高いほど最大トルクT(MAX)は低下する。しかしながら、所定の低速度の領域においては最大トルクT(MAX)は一定値となる。なお、マップで規定される場合に限定されるものではない。 FIG. 4 shows the maximum torque characteristics as a hybrid system in this hybrid vehicle. The maximum torque T (MAX) as a hybrid system is defined by a map using the vehicle speed VE as a parameter. Basically, the maximum torque T (MAX) decreases as the vehicle speed VE increases. However, the maximum torque T (MAX) is a constant value in a predetermined low speed region. Note that the present invention is not limited to the case defined by the map.
図5を参照して、本実施の形態に係る表示装置を制御するHV_ECU320で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このフローチャートで示されるプログラム(サブルーチン)は、予め定められたサイクルタイム(たとえば80msec)で繰り返し実行される。
A control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、HV_ECU320は、モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の発生トルクT(S)を算出する。このとき、HV_ECU320は、たとえば、モータジェネレータ140B(MG(1)140B)に電力を供給するインバータからの出力電力値、モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の効率等に基づいて、モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の発生トルクT(S)を算出する。
In step (hereinafter, step is described as S) 100,
S200にて、HV_ECU320は、エンジン120の発生トルクT(C)を上述した式(2)を用いて算出する。ここでは、式(2)に符号を付して、エンジン120の発生トルクT(C)を、−((1+ρ)/ρ)×T(S)により算出する。
In S200,
S300にて、HV_ECU320は、エンジン回転数NEを検知する。S400にて、HV_ECU320は、エンジン120の実発生パワーP(E)を算出する。ここでは、エンジン120の実発生パワーP(E)を、T(C)×NE×k(k:係数)により算出する。
In S300,
S500にて、HV_ECU320は、走行用バッテリ220の電圧(バッテリ電圧V)および電流(バッテリ電流I)を検知する。
In S500,
S600にて、HV_ECU320は、モータジェネレータ140A(MG(2)140A)によるモータパワーP(M)を算出する。ここでは、モータパワーP(M)を、バッテリ電圧V×バッテリ電流Iにより算出する。
In S600,
S700にて、HV_ECU320は、現在のハイブリッドシステムとして発生している現在発生パワーP(TOTAL)を算出する。ここでは、現在発生パワーP(TOTAL)を、エンジン120の実発生パワーP(E)とモーターパワーP(M)とを加算して算出する。
In S700,
S800にて、HV_ECU320は、現在の車速VEを検知する。S900にて、HV_ECU320は、図4に示すマップに基づいて、現在の車速VEにおけるハイブリッドシステムとしての最大トルクT(MAX)を算出する。
In S800,
S1000にて、HV_ECU320は、回転数ηを、現在発生パワーP(TOTAL)を、現在の車速VEにおけるハイブリッドシステムとしての最大トルクT(MAX)により除算することにより算出する。
In S1000,
S1100にて、HV_ECU320は、回転数ηをエンジン等価回転数NE(EQ)に換算する。ここでは、エンジン等価回転数NE(EQ)を、回転数ηに係数を乗算して算出する。
In S1100,
S1200にて、HV_ECU320は、エンジン等価回転数NE(EQ)を表示部1100に表示する指令信号をメータECU1000に出力する。
In S1200,
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表示装置を制御するHV_ECU320の動作について、説明する。
An operation of
ハイブリッド車両が、エンジン120とモータジェネレータ140とで走行している場合、モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の発生トルクT(S)が算出されて(S100)、図3に示す共線図および式(2)を変換した式により、エンジン120の発生トルクT(C)が算出される(S200)。
When the hybrid vehicle is running with
エンジン120の回転数NEが検知されて(S300)、エンジン120の実発生パワーP(E)が、S200にて算出されたエンジン120の発生トルクT(C)にエンジン120の回転数NEおよび係数を乗算することにより算出される(S400)。走行用バッテリの電圧Vと電流Iとが検知されて(S500)、それらが乗算されてモーターパワーP(M)が算出される(S600)。現在、ハイブリッドシステムとして発生しているパワーが現在発生パワーP(TOTAL)として算出される(S700)。
The rotational speed NE of the
車速VEが検知され(S800)、図4に示すマップから、その車速VEにおいてハイブリッドシステムとして発生可能な最大トルクT(MAX)が算出される(S900)。回転数ηが、現在発生パワーP(TOTAL)/最大トルクT(MAX)により算出されて(S1000)、エンジン等価回転数NE(EQ)に換算される(S1100)。このエンジン等価回転数NE(EQ)が、図6に示す表示部1100の回転数計1104に表示されるように、指令信号がメータECU1100に出力される(S1200)。なお、この表示部1100には、回転数計1104の他に、速度計1102、燃料計1106、水温計1108が設けらている。
The vehicle speed VE is detected (S800), and the maximum torque T (MAX) that can be generated as a hybrid system at the vehicle speed VE is calculated from the map shown in FIG. 4 (S900). The rotational speed η is calculated by the current generated power P (TOTAL) / maximum torque T (MAX) (S1000), and converted to the engine equivalent rotational speed NE (EQ) (S1100). A command signal is output to
このように、従来のエンジンのみを動力源とする車両と同じように、エンジン回転数を表示する回転数計に、ハイブリッドシステムとして現在発生しているパワーをエンジン回転数に換算した数値を表示させることができる。このため、エンジンのみを搭載した車両の運転に慣れており、エンジンの回転数で車両の走行状態を把握している運転者が、不慣れなハイブリッド車両を運転する場合でも、同じ感覚でエンジン等価回転数NE(EQ)で車両の走行状態を把握できるので、車両の状態を直感的に把握することができる。 In this way, like a conventional vehicle using only the engine as a power source, a numerical value obtained by converting the power currently generated as a hybrid system into the engine speed is displayed on the tachometer that displays the engine speed. be able to. For this reason, even if a driver who is accustomed to driving a vehicle equipped only with an engine and knows the vehicle's running state based on the number of engine revolutions drives an unfamiliar hybrid vehicle, the engine equivalent rotation is performed in the same sense. Since the traveling state of the vehicle can be grasped by several NE (EQ), the state of the vehicle can be intuitively grasped.
<変形例>
なお、インストルメントパネル上にEV走行、HV走行、エンジン走行のいずれの走行状態であるのかを表示するようにしてもよい。このような走行状態の表示を併設することにより、回転数計1104が、モータの出力の換算値であるのか(EV走行)、モータおよびエンジンの出力の換算値であるのか(HV走行)、実際のエンジン回転数を表示しているのか(エンジン走行)を、運転者に報知することができる。このため、運転者に、より詳細に、車両の走行状態を報知することができる。
<Modification>
In addition, you may make it display whether it is a driving | running | working state of EV driving | running | working, HV driving | running | working, and engine driving | running | working on an instrument panel. By providing such a display of the running state, whether the
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特許請求の範囲によって示され、特許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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
120 エンジン、140 モータジェネレータ、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、220 走行用バッテリ、240 インバータ、242 昇圧コンバータ、260 バッテリECU、280 エンジンECU、300 MG_ECU、320 HV_ECU。 120 engine, 140 motor generator, 160 driving wheel, 180 reduction gear, 200 power split mechanism, 220 battery for traveling, 240 inverter, 242 boost converter, 260 battery ECU, 280 engine ECU, 300 MG_ECU, 320 HV_ECU.
Claims (2)
前記走行源の出力を、前記エンジンの出力と前記エンジン以外の動力源の出力との加算により算出するための算出手段と、
前記算出された出力を前記エンジンの回転数に相当する等価回転数に換算するための換算手段と、
前記等価回転数を、エンジンのみを走行源とする車両に設けられるエンジン回転数計と同じ単位を表示した回転数計に表示するための表示手段とを含む、ハイブリッド車両の表示装置。 A display device for a hybrid vehicle having an engine and a power source other than the engine as a travel source of the vehicle,
Calculating means for calculating the output of the travel source by adding the output of the engine and the output of a power source other than the engine ;
Conversion means for converting the calculated output into an equivalent rotational speed corresponding to the rotational speed of the engine;
A display device for a hybrid vehicle, comprising: display means for displaying the equivalent rotational speed on a rotational speed meter displaying the same unit as an engine rotational speed meter provided in a vehicle having only the engine as a travel source.
前記算出手段は、前記エンジンの出力と前記電気モータの出力とを加算して、現在のシステム出力を算出するための手段を含み、
前記換算手段は、車速をパラメータとして規定される前記ハイブリッド車両の最大システム出力を用いて、前記現在のシステム出力を前記等価回転数に換算するための手段を含む、請求項1に記載のハイブリッド車両の表示装置。 The power source other than the engine is an electric motor,
The calculating means includes means for calculating a current system output by adding the output of the engine and the output of the electric motor,
2. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the conversion means includes means for converting the current system output into the equivalent rotational speed using a maximum system output of the hybrid vehicle defined by using a vehicle speed as a parameter. Display device.
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