JP5223822B2

JP5223822B2 - Display device and hybrid vehicle including the same

Info

Publication number: JP5223822B2
Application number: JP2009210138A
Authority: JP
Inventors: 雅哉山本; 幸司野村; 武史鳥居; 優仁後藤田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-09-11
Also published as: JP2011057116A

Description

この発明は、表示装置およびそれを備えるハイブリッド車両に関し、特に、車両の駆動力を発生する動力源として内燃機関および電動機を搭載するハイブリッド車両に用いられる表示装置およびそれを備えるハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a display device and a hybrid vehicle including the display device, and more particularly to a display device used for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as a power source for generating a driving force of the vehicle, and a hybrid vehicle including the display device.

特開２００８−１２０１８６号公報（特許文献１）は、車両の駆動力を発生する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、モータ走行を継続可能な範囲をより適切に運転者に表示する技術を開示する。この公報に開示されるハイブリッド車両においては、ＥＶスイッチがオンのときには、バッテリの残容量と単位時間走行パワーとに基づく第１のモータ走行継続時間が算出され、浄化装置の触媒が機能可能な下限温度に至るまでの時間としての第２のモータ走行継続時間がさらに算出され、これらのうち小さい方が運転者に視認可能に表示される。これにより、モータ走行を継続することができる範囲をより適正に運転者に表示し、エンジンが予期せずに始動されることによる運転者の違和感を低減することができる（特許文献１参照）。 Japanese Patent Laying-Open No. 2008-120186 (Patent Document 1) more appropriately displays to a driver a range in which motor travel can be continued in a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a power source that generates driving force for the vehicle. Disclose technology. In the hybrid vehicle disclosed in this publication, when the EV switch is on, the first motor travel duration based on the remaining capacity of the battery and the unit time travel power is calculated, and the lower limit at which the catalyst of the purification device can function. The second motor travel duration as the time to reach the temperature is further calculated, and the smaller one of these is displayed so as to be visible to the driver. Thereby, the range which can continue motor driving | running | working is displayed to a driver | operator more appropriately, and a driver | operator's uncomfortable feeling by starting an engine unexpectedly can be reduced (refer patent document 1).

特開２００８−１２０１８６号公報JP 2008-120186 A 特開２００８−５５９６３号公報JP 2008-55963 A

モータへ供給される電力を蓄える蓄電装置の残存容量（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」と称する。）が所定量よりも多い場合にエンジンを停止してモータのみを用いての走行を優先する走行モード（以下「ＣＤ（Charge Depleting）モード」と称する。）と、ＳＯＣが上記所定量に一旦達すると、エンジンが発生する運動エネルギーを用いて発電し蓄電装置を充電可能な発電装置とエンジンとを動作させてＳＯＣを上記所定量近傍に維持する走行モード（以下「ＣＳ（Charge Sustaining）モード」と称する。）とを切替えて走行可能なハイブリッド車両において、運転者の違和感を低減可能なユーザフレンドリーな表示が望まれている。しかしながら、上記の特開２００８−１２０１８６号公報では、上記のような走行モードを切替えて走行可能なハイブリッド車両におけるユーザフレンドリーな表示については、特に検討されていない。 When the remaining capacity of the power storage device that stores the power supplied to the motor (hereinafter referred to as “SOC (State Of Charge)”) is larger than a predetermined amount, the engine is stopped and priority is given to traveling using only the motor. A running mode (hereinafter referred to as a “CD (Charge Depleting) mode”), and a generator and an engine capable of generating electricity using the kinetic energy generated by the engine and charging the power storage device once the SOC reaches the predetermined amount. In a hybrid vehicle that can be operated by switching the driving mode (hereinafter referred to as “CS (Charge Sustaining) mode”) that maintains the SOC in the vicinity of the predetermined amount by operating the vehicle, user-friendliness that can reduce the driver's discomfort Display is desired. However, in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-120186, the user-friendly display in the hybrid vehicle that can travel by switching the traveling mode as described above is not particularly examined.

それゆえに、この発明の目的は、走行モードを切替えて走行可能なハイブリッド車両において、ユーザフレンドリーな表示を実現することである。 Therefore, an object of the present invention is to realize a user-friendly display in a hybrid vehicle capable of traveling while switching the traveling mode.

この発明によれば、表示装置は、車両の駆動力を発生する動力源として内燃機関および電動機を搭載するハイブリッド車両に用いられる表示装置である。ハイブリッド車両は、内燃機関および電動機と、電動機へ供給可能な電力を蓄える蓄電装置と、発電装置と、走行モード制御部とを含む。発電装置は、内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、蓄電装置を充電可能に構成される。走行モード制御部は、電動機へ供給される電力を蓄える蓄電装置のＳＯＣが所定量よりも多い場合に内燃機関を停止して電動機のみを用いての走行を優先するＣＤモードと、ＳＯＣが所定量に一旦達すると、内燃機関および発電装置を動作させてＳＯＣを所定量近傍に維持するＣＳモードとの切替を制御する。表示装置は、表示部と、表示制御部とを備える。表示部は、蓄電装置のＳＯＣを表示する。表示制御部は、ＣＤモードとＣＳモードとでＳＯＣの表示状態を切替えるように表示部を制御する。 According to the present invention, the display device is a display device used in a hybrid vehicle in which an internal combustion engine and an electric motor are mounted as a power source that generates driving force of the vehicle. The hybrid vehicle includes an internal combustion engine and an electric motor, a power storage device that stores electric power that can be supplied to the electric motor, a power generation device, and a travel mode control unit. The power generation device is configured to generate power using kinetic energy generated by the internal combustion engine and to charge the power storage device. The traveling mode control unit is configured to stop the internal combustion engine and prioritize traveling using only the electric motor when the SOC of the power storage device that stores electric power supplied to the electric motor is larger than a predetermined amount, and the SOC is a predetermined amount. Once this is reached, the internal combustion engine and the power generator are operated to control switching to the CS mode that maintains the SOC in the vicinity of a predetermined amount. The display device includes a display unit and a display control unit. The display unit displays the SOC of the power storage device. The display control unit controls the display unit to switch the SOC display state between the CD mode and the CS mode.

好ましくは、表示部は、ＳＯＣに応じて表示領域が変化するようにＳＯＣを表示する。表示制御部は、ＣＤモード時、ＳＯＣが所定量よりも多い第１の領域とＳＯＣが所定量よりも少ない第２の領域とで表示形態が異なるように表示部を制御し、ＣＳモード時、ＳＯＣと所定量との大小関係に拘わらずＣＤモード時における第２の領域と同じ表示形態でＳＯＣを表示するように表示部を制御する。 Preferably, the display unit displays the SOC so that the display area changes according to the SOC. The display control unit controls the display unit so that the display mode is different between the first region where the SOC is larger than the predetermined amount and the second region where the SOC is smaller than the predetermined amount in the CD mode, and in the CS mode, Regardless of the magnitude relationship between the SOC and the predetermined amount, the display unit is controlled to display the SOC in the same display form as the second area in the CD mode.

好ましくは、表示装置は、演算部をさらに備える。演算部は、ＳＯＣに基づいて、ＣＤモードで走行可能な距離を算出する。表示部は、算出された距離をさらに表示可能に構成される。表示制御部は、ＣＤモード時、算出された距離を表示するように表示部を制御し、ＣＳモード時、算出された距離を非表示とするように表示部を制御する。 Preferably, the display device further includes a calculation unit. The calculation unit calculates the distance that can be traveled in the CD mode based on the SOC. The display unit is configured to be able to further display the calculated distance. The display control unit controls the display unit to display the calculated distance in the CD mode, and controls the display unit to hide the calculated distance in the CS mode.

また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関および電動機と、蓄電装置と、車両外部の電源から供給される電力を受けて蓄電装置を充電するように構成された充電装置と、上述したいずれかの表示装置とを備える。 According to the invention, the hybrid vehicle includes an internal combustion engine and an electric motor, a power storage device, a charging device configured to receive power supplied from a power source outside the vehicle and charge the power storage device, and the above-described configuration. One of the display devices.

この発明においては、蓄電装置のＳＯＣが表示部に表示されるところ、ＣＤモードとＣＳモードとでＳＯＣの表示状態が切替えられるので、ＳＯＣの表示とともに、そのＳＯＣの表示により走行モードも利用者に告知できる。したがって、この発明によれば、走行モードを切替えて走行可能なハイブリッド車両においてユーザフレンドリーな表示を実現することができる。 In the present invention, when the SOC of the power storage device is displayed on the display unit, the display state of the SOC is switched between the CD mode and the CS mode. Therefore, the traveling mode is also displayed to the user by the SOC display together with the SOC display. Can be announced. Therefore, according to the present invention, a user-friendly display can be realized in a hybrid vehicle that can travel by switching the travel mode.

この発明の実施の形態による表示装置が適用されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle to which a display device according to an embodiment of the present invention is applied. 図１に示すハイブリッド車両の電気システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the electric system of the hybrid vehicle shown in FIG. 蓄電装置のＳＯＣと走行モードとの関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between SOC of a electrical storage apparatus, and driving modes. 図１に示す表示部の構成およびＣＤモード時の表示状態を示した図である。It is the figure which showed the structure of the display part shown in FIG. 1, and the display state at the time of CD mode. 図１に示す表示部におけるＣＳモード時の表示状態を示した図である。It is the figure which showed the display state at the time of CS mode in the display part shown in FIG. ＳＯＣの変化を示したである。It shows the change in SOC. 図１に示す表示部におけるＣＳモード時の他の表示状態を示した図である。It is the figure which showed the other display state at the time of CS mode in the display part shown in FIG. 図１に示すＥＣＵにおける、表示部の表示制御に関する部分の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the part regarding the display control of a display part in ECU shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図１は、この発明の実施の形態による表示装置が適用されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、このハイブリッド車両は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor-Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０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、表示部１７２と、充電器１８０と、充電インレット１９０とを備える。 FIG. 1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle to which a display device according to an embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 1, this hybrid vehicle includes an engine 100, a first MG (Motor-Generator) 110, a second MG 120, a power split device 130, a speed reducer 140, a power storage device 150, and drive wheels 160. , An ECU (Electronic Control Unit) 170, a display unit 172, a charger 180, and a charging inlet 190.

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割装置１３０に連結される。そして、このハイブリッド車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０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が発生する動力は、動力分割装置１３０によって２経路に分割される。すなわち、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１ＭＧ１１０へ伝達される経路である。 Engine 100, first MG 110 and second MG 120 are connected to power split device 130. This hybrid vehicle travels with driving force from at least one of engine 100 and second MG 120. The power generated by engine 100 is divided into two paths by power split device 130. That is, one is a path transmitted to the drive wheel 160 via the speed reducer 140, and the other is a path transmitted to the first MG 110.

第１ＭＧ１１０は、交流回転電機であり、たとえば三相交流同期電動機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割装置１３０によって分割されたエンジン１００の動力を用いて発電する。具体的には、蓄電装置１５０のＳＯＣが低下すると、エンジン１００が始動して第１ＭＧ１１０により発電が行なわれる。そして、第１ＭＧ１１０によって発電された電力は、インバータ（後述）により交流から直流に変換され、コンバータ（後述）により電圧が調整されて蓄電装置１５０に蓄えられる。 First MG 110 is an AC rotating electric machine, for example, a three-phase AC synchronous motor. First MG 110 generates power using the power of engine 100 divided by power split device 130. Specifically, when SOC of power storage device 150 decreases, engine 100 starts and first MG 110 generates power. The electric power generated by first MG 110 is converted from alternating current to direct current by an inverter (described later), and the voltage is adjusted by a converter (described later) and stored in power storage device 150.

第２ＭＧ１２０は、交流回転電機であり、たとえば三相交流同期電動機である。第２ＭＧ１２０は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０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２ＭＧ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して駆動輪１６０に伝達される。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力によって車両を走行させたりする。なお、図１では、駆動輪１６０は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、第２ＭＧ１２０によって後輪を駆動してもよい。 Second MG 120 is an AC rotating electric machine, for example, a three-phase AC synchronous motor. Second MG 120 generates driving force using at least one of the electric power stored in power storage device 150 and the electric power generated by first MG 110. Then, the driving force of second MG 120 is transmitted to driving wheel 160 via reduction gear 140. Thus, second MG 120 assists engine 100 or causes the vehicle to travel with the driving force from second MG 120. In FIG. 1, the driving wheel 160 is shown as a front wheel, but the rear wheel may be driven by the second MG 120 instead of or together with the front wheel.

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２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。これにより、第２ＭＧ１２０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２ＭＧ１２０により発電された電力は、蓄電装置１５０に蓄えられる。 When the vehicle is braked, etc., second MG 120 is driven by drive wheels 160 via reduction gear 140, and second MG 120 operates as a generator. Thus, second MG 120 operates as a regenerative brake that converts braking energy into electric power. The electric power generated by second MG 120 is stored in power storage device 150.

動力分割装置１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１００のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。 Power split device 130 includes a planetary gear including a sun gear, a pinion gear, a carrier, and a ring gear. The pinion gear engages with the sun gear and the ring gear. The carrier supports the pinion gear so as to be capable of rotating, and is connected to the crankshaft of engine 100. The sun gear is connected to the rotation shaft of first MG 110. The ring gear is connected to the rotation shaft of second MG 120 and speed reducer 140.

蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置１５０には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０によって発電される電力の他、後述のように、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称し、さらに、外部電源による蓄電装置の充電を「外部充電」とも称する。）から供給される電力が蓄えられる。なお、蓄電装置１５０として、大容量のキャパシタも採用可能であり、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０による発電電力や外部電源からの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を第２ＭＧ１２０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。 The power storage device 150 is a rechargeable DC power source, and includes, for example, a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion. The voltage of power storage device 150 is, for example, about 200V. In addition to the electric power generated by first MG 110 and second MG 120, power storage device 150 is also referred to as a power source external to the vehicle (hereinafter also referred to as “external power source”). Is also stored. Note that a large capacity capacitor can also be used as power storage device 150, and a power buffer capable of temporarily storing power generated by first MG 110 and second MG 120 or power from an external power source and supplying the stored power to second MG 120 Anything can be used.

ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０のＳＯＣに基づいて走行モードの切替制御を行なう。具体的には、ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０のＳＯＣが所定量よりも多い場合にエンジン１００を停止して第２ＭＧ１２０のみを用いての走行を優先するＣＤモードと、ＳＯＣが上記所定量に達した後、エンジン１００が発生する運動エネルギーを用いて発電しエンジン１００および第１ＭＧ１１０を動作させてＳＯＣを上記所定量近傍に維持するＣＳモードとの切替を制御する。そして、ＥＣＵ１７０は、走行モードに応じて、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の動作を制御する。また、ＥＣＵ１７０は、後述する表示部１７２の表示制御を行なう。なお、ＥＣＵ１７０は、機能ごとに複数のＥＣＵに分割してもよい。なお、ＥＣＵ１７０の構成については後述する。 ECU 170 performs drive mode switching control based on the SOC of power storage device 150. Specifically, ECU 170 stops the engine 100 when the SOC of power storage device 150 is greater than a predetermined amount, and the CD mode prioritizes traveling using only second MG 120, and the SOC has reached the predetermined amount. Thereafter, the kinetic energy generated by the engine 100 is used to generate electric power and operate the engine 100 and the first MG 110 to control switching to the CS mode in which the SOC is maintained in the vicinity of the predetermined amount. ECU 170 controls operations of engine 100, first MG 110 and second MG 120 in accordance with the travel mode. In addition, ECU 170 performs display control of display unit 172 described later. ECU 170 may be divided into a plurality of ECUs for each function. The configuration of ECU 170 will be described later.

表示部１７２は、蓄電装置１５０のＳＯＣを表示する。詳しくは、表示部１７２は、ＳＯＣに応じて表示領域が変化するようにＳＯＣを表示し、さらに、ＣＤモードとＣＳモードとでＳＯＣの表示状態を切替える。具体的には、表示部１７２は、外部充電により外部電源から供給されてＣＤモード時に消費されるＳＯＣ分と、ＣＳモード時に維持されるＳＯＣ分とを区別して表示する。 Display unit 172 displays the SOC of power storage device 150. Specifically, the display unit 172 displays the SOC so that the display area changes according to the SOC, and further switches the SOC display state between the CD mode and the CS mode. Specifically, display unit 172 distinguishes and displays the SOC content supplied from the external power source by external charging and consumed in the CD mode, and the SOC content maintained in the CS mode.

また、表示部１７２は、ＣＤモードで走行可能な距離を表示する。ここで、表示部１７２は、ＣＤモードで走行可能な距離をＣＤモード時にのみ表示し、走行モードがＣＤモードからＣＳモードに切替わると、上記の距離表示を非表示とする。なお、表示部１７２の構成および表示状態については、後ほど詳しく説明する。 The display unit 172 displays the distance that can be traveled in the CD mode. Here, the display unit 172 displays the distance that can be traveled in the CD mode only in the CD mode, and when the travel mode is switched from the CD mode to the CS mode, the distance display is not displayed. The configuration and display state of the display unit 172 will be described in detail later.

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１０へ供給され、蓄電装置１０が充電される。充電器１８０は、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータによって構成される。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。 The charger 180 converts electric power supplied from an external power source (not shown) and input to the charging inlet 190 into a predetermined charging voltage. Then, the power converted by the charger 180 is supplied to the power storage device 10 and the power storage device 10 is charged. The charger 180 is constituted by an AC / DC converter, for example. The charging inlet 190 is configured to be connectable to a charging cable connected to an external power source, and is a power interface for receiving power supplied from the external power source.

図２は、図１に示したハイブリッド車両の電気システムの全体構成図である。図２を参照して、この電気システムは、蓄電装置１５０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２３０と、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、第１ＭＧ１１０と、第２ＭＧ１２０と、充電器１８０と、充電インレット１９０とによって構成される。 FIG. 2 is an overall configuration diagram of the electric system of the hybrid vehicle shown in FIG. Referring to FIG. 2, this electrical system includes power storage device 150, SMR (System Main Relay) 230, converter 200, first inverter 210, second inverter 220, first MG 110, second MG 120, A charger 180 and a charging inlet 190 are included.

ＳＭＲ２３０は、蓄電装置１５０とコンバータ２００との間に設けられる。ＳＭＲ２３０は、蓄電装置１５０と電気システムとの電気的な接続／遮断を行なうためのリレーであり、ＥＣＵ１７０（図１）によってオン／オフ制御される。すなわち、車両走行時および外部充電時、ＳＭＲ２３０はオンされ、蓄電装置１５０は電気システムに電気的に接続される。一方、車両システムの停止時、ＳＭＲ２３０はオフされ、蓄電装置１５０は電気システムから電気的に切離される。 SMR 230 is provided between power storage device 150 and converter 200. SMR 230 is a relay for performing electrical connection / disconnection between power storage device 150 and the electrical system, and is on / off controlled by ECU 170 (FIG. 1). That is, SMR 230 is turned on when the vehicle is traveling and external charging, and power storage device 150 is electrically connected to the electrical system. On the other hand, when the vehicle system is stopped, SMR 230 is turned off, and power storage device 150 is electrically disconnected from the electrical system.

コンバータ２００は、リアクトルと、２つのｎｐｎ型トランジスタと、２つダイオードとを含む。リアクトルは、蓄電装置１５０の正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続ノードに他端が接続される。２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続され、各ｎｐｎ型トランジスタにダイオードが逆並列に接続される。 Converter 200 includes a reactor, two npn transistors, and two diodes. Reactor has one end connected to the positive electrode side of power storage device 150 and the other end connected to a connection node of two npn transistors. Two npn transistors are connected in series, and a diode is connected in antiparallel to each npn transistor.

なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。また、ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いてもよい。 For example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be used as the npn transistor. Further, a power switching element such as a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) may be used instead of the npn transistor.

コンバータ２００は、蓄電装置１５０から第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０へ電力が供給される際、蓄電装置１５０から放電される電力を昇圧して第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０へ供給する。また、コンバータ２００は、蓄電装置１５０を充電する際、第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０から供給される電力を降圧して蓄電装置１５０へ出力する。 When power is supplied from power storage device 150 to first MG 110 or second MG 120, converter 200 boosts the power discharged from power storage device 150 and supplies the boosted power to first MG 110 or second MG 120. In addition, when charging power storage device 150, converter 200 steps down the power supplied from first MG 110 or second MG 120 and outputs the reduced power to power storage device 150.

第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、互いに並列に接続される。各相アームは、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを含み、各ｎｐｎ型トランジスタにはダイオードが逆並列に接続される。各相アームにおける２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０における対応のコイル端であって中性点とは異なる端部に接続される。 First inverter 210 includes a U-phase arm, a V-phase arm, and a W-phase arm. The U-phase arm, V-phase arm, and W-phase arm are connected in parallel to each other. Each phase arm includes two npn-type transistors connected in series, and a diode is connected in antiparallel to each npn-type transistor. The connection point of the two npn transistors in each phase arm is connected to a corresponding coil end in the first MG 110 and an end different from the neutral point.

そして、第１インバータ２１０は、コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１１０へ供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ２００へ供給する。 Then, first inverter 210 converts the DC power supplied from converter 200 into AC power and supplies it to first MG 110. In addition, first inverter 210 converts AC power generated by first MG 110 into DC power and supplies it to converter 200.

第２インバータ２２０も、第１インバータ２１０と同様の構成から成り、各相アームにおける２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０における対応のコイル端であって中性点とは異なる端部に接続される。 The second inverter 220 has the same configuration as the first inverter 210, and the connection point of the two npn transistors in each phase arm is the corresponding coil end in the second MG 120 at an end different from the neutral point. Connected.

そして、第２インバータ２２０は、コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１２０へ供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電力を直流電流に電力してコンバータ２００へ供給する。 Second inverter 220 converts the DC power supplied from converter 200 into AC power and supplies it to second MG 120. Second inverter 220 supplies AC power generated by second MG 120 as a DC current to converter 200.

充電器１８０は、ＳＭＲ２３０とコンバータ２００との間に接続される。そして、外部充電が行なわれるとき、充電器１８０は、充電インレット１９０に入力される外部電源からの電力を電圧変換して蓄電装置１５０へ供給する。 Charger 180 is connected between SMR 230 and converter 200. When external charging is performed, charger 180 converts the power from an external power source input to charging inlet 190 into a voltage and supplies it to power storage device 150.

なお、この図２では、ＳＭＲ２３０とコンバータ２００との間に充電器１８０が接続される構成を示したが、ＳＭＲ２３０とは別に設けられるリレーを介して蓄電装置１５０に充電器１８０を接続してもよい。あるいは、特に図示しないが、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の中性点に外部電源からの電力を入力し、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０を用いて電圧変換して蓄電装置１５０へ供給することも可能である。 2 shows a configuration in which charger 180 is connected between SMR 230 and converter 200. However, even if charger 180 is connected to power storage device 150 via a relay provided separately from SMR 230, FIG. Good. Alternatively, although not particularly illustrated, it is also possible to input power from an external power source to the neutral point of first MG 110 and second MG 120 and convert the voltage using first inverter 210 and second inverter 220 to supply to power storage device 150. Is possible.

図３は、蓄電装置１５０のＳＯＣと走行モードとの関係を説明するための図である。図３を参照して、外部充電の実施後、車両走行が開始されるものとする。走行開始後、蓄電装置１５０のＳＯＣが規定値Ｓｔｈを下回るまでは、ハイブリッド車両は、エンジン１００を停止して第２ＭＧ１２０のみを用いての走行を優先するＣＤモードで走行する。このＣＤモードは、外部電源から供給される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。 FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the SOC of power storage device 150 and the travel mode. Referring to FIG. 3, it is assumed that vehicle travel is started after external charging is performed. After the start of traveling, until the SOC of power storage device 150 falls below specified value Sth, the hybrid vehicle travels in the CD mode in which the engine 100 is stopped and the traveling using only second MG 120 is prioritized. This CD mode is a mode in which the electric power supplied from the external power source is actively used for driving, and the engine 100 is stopped unless a large driving force is required, such as during rapid acceleration or when climbing uphill. And run.

蓄電装置１５０のＳＯＣが規定値Ｓｔｈに一旦達した後は、エンジン１００および第１ＭＧ１１０を動作させてＳＯＣを規定値Ｓｔｈ近傍に維持するＣＳモードで走行する。なお、規定値Ｓｔｈは、車両の諸元やＣＤモードでの要求走行距離などにより設定されるものであり、蓄電装置１５０の容量に応じて適宜決められる。 After the SOC of power storage device 150 reaches specified value Sth, the engine 100 and first MG 110 are operated to run in the CS mode in which the SOC is maintained in the vicinity of specified value Sth. The specified value Sth is set according to the vehicle specifications, the required travel distance in the CD mode, and the like, and is appropriately determined according to the capacity of the power storage device 150.

なお、ＣＤモードにおいても、大きな走行駆動力が要求されるとエンジン１００は動作し、ＣＳモードにおいても、ＳＯＣが規定値Ｓｔｈよりも高いとエンジン１００は停止し得る。 Even in the CD mode, the engine 100 operates when a large driving force is required, and even in the CS mode, the engine 100 can be stopped if the SOC is higher than the specified value Sth.

図４，５は、図１に示した表示部１７２の構成および表示状態を示した図である。図４は、ＣＤモードにおける表示状態を示し、図５は、ＣＳモードにおける表示状態を示す。 4 and 5 are diagrams showing the configuration and display state of the display unit 172 shown in FIG. FIG. 4 shows a display state in the CD mode, and FIG. 5 shows a display state in the CS mode.

図４を参照して、表示部１７２は、ＳＯＣ表示部３０２と、走行距離表示部３０４とを含む。ＳＯＣ表示部３０２は、蓄電装置１５０のＳＯＣに応じて表示領域が変化するようにＳＯＣを表示する。ここで、ＣＤモード時においては、ＳＯＣ表示部３０２は、ＣＤモードからＣＳモードへの切替を示すＳＯＣのしきい値（規定値Ｓｔｈ）よりもＳＯＣが多い領域３０６の表示形態（たとえば表示色）が、上記しきい値よりもＳＯＣが少ない領域３０８の表示形態と異なるように、蓄電装置１５０のＳＯＣを表示する。 Referring to FIG. 4, display unit 172 includes an SOC display unit 302 and a travel distance display unit 304. SOC display unit 302 displays the SOC so that the display area changes according to the SOC of power storage device 150. Here, in the CD mode, the SOC display unit 302 displays the display form (for example, display color) of the region 306 having a higher SOC than the SOC threshold (specified value Sth) indicating switching from the CD mode to the CS mode. However, the SOC of the power storage device 150 is displayed so as to be different from the display mode of the region 308 having a lower SOC than the threshold value.

すなわち、ＣＤモードは、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、外部電源から供給される電力を積極的に走行に使用するモードであり、ＳＯＣ表示部３０２は、外部充電により外部電源から供給されてＣＤモード時に消費されるＳＯＣ分（領域３０６）を、ＣＳモード時にエンジン１００を動作させて維持されるＳＯＣ分（領域３０８）と区別して蓄電装置１５０のＳＯＣを表示する。なお、たとえば、領域３０８は白色で表示され、領域３０６は緑色で表示される。 In other words, the CD mode is a mode in which the engine 100 is stopped and electric power supplied from an external power source is actively used for traveling unless a large traveling driving force is required, such as during sudden acceleration or climbing. Yes, the SOC display unit 302 uses the SOC portion (region 306) that is supplied from the external power source by external charging and consumed in the CD mode as the SOC portion (region 308) that is maintained by operating the engine 100 in the CS mode. The SOC of the power storage device 150 is displayed in distinction. For example, the region 308 is displayed in white, and the region 306 is displayed in green.

走行距離表示部３０４は、ＣＤモードで走行可能な残り距離を表示する。ここで、走行距離表示部３０４は、上記の走行距離をＣＤモード時のみ表示し、走行モードがＣＤモードからＣＳモードに切替わると、上記の走行距離を非表示とする。 The travel distance display unit 304 displays the remaining distance that can be traveled in the CD mode. Here, the travel distance display unit 304 displays the travel distance only in the CD mode, and hides the travel distance when the travel mode is switched from the CD mode to the CS mode.

図５を参照して、ＣＳモード時においては、ＳＯＣ表示部３０２は、ＣＤモードからＣＳモードへの切替を示すＳＯＣのしきい値と実際のＳＯＣとの大小関係に拘わらず、ＣＤモード時における領域３０８と同じ表示形態（たとえば表示色）で、蓄電装置１５０のＳＯＣを表示する。 Referring to FIG. 5, in the CS mode, SOC display unit 302 is in the CD mode regardless of the magnitude relationship between the SOC threshold indicating switching from the CD mode to the CS mode and the actual SOC. The SOC of power storage device 150 is displayed in the same display form (for example, display color) as area 308.

すなわち、このハイブリッド車両においては、蓄電装置１５０のＳＯＣが規定値Ｓｔｈに達すると、走行モードがＣＤモードからＣＳモードに切替わり、次の外部充電が行なわれるまでＣＳモードが維持される。したがって、図６に示すように、ＣＳモード時にＳＯＣが規定値Ｓｔｈより増加しても、ＣＳモードが維持される。このとき、ＳＯＣ表示部３０２は、図７に示すように、規定値Ｓｔｈを超えたＳＯＣ分についても、領域３０８として、ＣＤモード時における領域３０８と同じ表示形態で表示する。 That is, in this hybrid vehicle, when SOC of power storage device 150 reaches specified value Sth, the traveling mode is switched from the CD mode to the CS mode, and the CS mode is maintained until the next external charging is performed. Therefore, as shown in FIG. 6, the CS mode is maintained even if the SOC increases from the prescribed value Sth during the CS mode. At this time, as shown in FIG. 7, the SOC display unit 302 displays, as the region 308, the SOC that exceeds the specified value Sth in the same display form as the region 308 in the CD mode.

なお、図５，図７に示されるように、ＣＳモード時は、走行距離表示部３０４は、ＣＤモードで走行可能な距離を非表示とする。 As shown in FIGS. 5 and 7, in the CS mode, the travel distance display unit 304 hides the distance that can be traveled in the CD mode.

このように、ＣＤモードとＣＳモードとで表示部１７２の表示状態を切替えることにより、運転者は、ＳＯＣやＣＤモードで走行可能な距離を把握しつつ走行モードを直感的に判別することができる。 Thus, by switching the display state of the display unit 172 between the CD mode and the CS mode, the driver can intuitively determine the travel mode while grasping the distance that can be traveled in the SOC or CD mode. .

図８は、図１に示したＥＣＵ１７０における、表示部１７２の表示制御に関する部分の機能ブロック図である。図８を参照して、ＥＣＵ１７０は、ＳＯＣ算出部３２２と、走行モード制御部３２４と、ＣＤモード走行距離算出部３２６と、表示制御部３２８とを含む。 FIG. 8 is a functional block diagram of a portion related to display control of display unit 172 in ECU 170 shown in FIG. Referring to FIG. 8, ECU 170 includes an SOC calculation unit 322, a travel mode control unit 324, a CD mode travel distance calculation unit 326, and a display control unit 328.

ＳＯＣ算出部３２２は、蓄電装置１５０（図１）の電圧ＶＢおよび蓄電装置１５０に対して入出力される電流ＩＢに基づいて、蓄電装置１５０のＳＯＣを算出する。なお、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。また、電圧ＶＢおよび電流ＩＢは、それぞれ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。 SOC calculation unit 322 calculates the SOC of power storage device 150 based on voltage VB of power storage device 150 (FIG. 1) and current IB input to and output from power storage device 150. Various known methods can be used for calculating the SOC. Voltage VB and current IB are detected by a voltage sensor and a current sensor (not shown), respectively.

走行モード制御部３２４は、ＳＯＣ算出部３２２によって算出されたＳＯＣに基づいて、ＣＤモードおよびＣＳモードの切替を制御する。具体的には、外部充電が実施されると、走行モード制御部３２４は、走行モードをＣＤモードとし、ＳＯＣが規定値Ｓｔｈを下回るまでＣＤモードとする。そして、ＳＯＣが規定値Ｓｔｈに一旦達すると、走行モード制御部３２４は、ＣＤモードからＣＳモードへ切替え、以降、次回の外部充電が実施されるまでＣＳモードとする。 The travel mode control unit 324 controls switching between the CD mode and the CS mode based on the SOC calculated by the SOC calculation unit 322. Specifically, when external charging is performed, traveling mode control unit 324 sets the traveling mode to the CD mode and continues to the CD mode until the SOC falls below the specified value Sth. Then, once the SOC reaches the specified value Sth, the traveling mode control unit 324 switches from the CD mode to the CS mode, and thereafter enters the CS mode until the next external charging is performed.

ＣＤモード走行距離算出部３２６は、ＳＯＣ算出部３２２によって算出されたＳＯＣに基づいて、ＣＤモードで走行可能な残り距離ＤＥＶを算出する。一例として、ＣＤモード走行距離算出部３２６は、ＳＯＣ算出部３２２によって算出されたＳＯＣから規定値Ｓｔｈを差引いた値ΔＳＯＣに所定の係数を乗算することによって、ＣＤモードで走行可能な残り距離ＤＥＶを算出する。なお、上記の係数については、利用者が調整可能としてもよいし、蓄電装置１５０の劣化状況に応じて学習してもよい。 Based on the SOC calculated by the SOC calculation unit 322, the CD mode travel distance calculation unit 326 calculates a remaining distance DEV that can be traveled in the CD mode. As an example, the CD mode travel distance calculation unit 326 multiplies a value ΔSOC obtained by subtracting the specified value Sth from the SOC calculated by the SOC calculation unit 322 by a predetermined coefficient to obtain the remaining distance DEV that can be traveled in the CD mode. calculate. Note that the coefficient may be adjustable by the user, or may be learned according to the deterioration state of the power storage device 150.

表示制御部３２８は、ＳＯＣ算出部３２２からＳＯＣの算出値を受け、ＣＤモードかＣＳモードかを示すモード信号ＭＤを走行モード制御部３２４から受ける。そして、表示制御部３２８は、その受けたＳＯＣおよびモード信号ＭＤに基づいて、上述のように表示部１７２のＳＯＣ表示部３０２における表示を制御する。 Display control unit 328 receives the calculated value of SOC from SOC calculation unit 322, and receives mode signal MD indicating whether the mode is the CD mode or the CS mode from travel mode control unit 324. Display control unit 328 controls display on SOC display unit 302 of display unit 172 based on the received SOC and mode signal MD as described above.

また、表示制御部３２８は、ＣＤモードで走行可能な残り距離ＤＥＶの算出値をＣＤモード走行距離算出部３２６から受け、走行モード制御部３２４から受けるモード信号ＭＤがＣＤモードを示しているとき、その受けた距離ＤＥＶを走行距離表示部３０４に表示するように表示部１７２を制御する。一方、表示制御部３２８は、モード信号ＭＤがＣＳモードを示しているときは、走行距離表示部３０４が表示を行なわないように表示部１７２を制御する。 Further, the display control unit 328 receives the calculated value of the remaining distance DEV that can be traveled in the CD mode from the CD mode travel distance calculation unit 326, and when the mode signal MD received from the travel mode control unit 324 indicates the CD mode, The display unit 172 is controlled to display the received distance DEV on the travel distance display unit 304. On the other hand, when the mode signal MD indicates the CS mode, the display control unit 328 controls the display unit 172 so that the travel distance display unit 304 does not display.

以上のように、この実施の形態においては、ＣＤモードとＣＳモードとでＳＯＣの表示状態が切替えられる。すなわち、ＣＤモード時は、外部充電により外部電源から供給されてＣＤモード時に消費されるＳＯＣ分（ＳＯＣ表示部３０２の領域３０６）を、ＣＳモード時にエンジン１００を動作させて維持されるＳＯＣ分（領域３０８）と区別してＳＯＣが表示され、ＣＳモード時は、回生発電によりＳＯＣが規定値Ｓｔｈを上回っても、ＣＤモード時における領域３０８と同じ表示形態（たとえば、同じ表示色）でＳＯＣが表示される。 As described above, in this embodiment, the SOC display state is switched between the CD mode and the CS mode. That is, in the CD mode, the SOC (region 306 of the SOC display unit 302) supplied from the external power source by the external charging and consumed in the CD mode is replaced with the SOC that is maintained by operating the engine 100 in the CS mode ( The SOC is displayed separately from the area 308), and in the CS mode, even if the SOC exceeds the specified value Sth due to regenerative power generation, the SOC is displayed in the same display form (for example, the same display color) as the area 308 in the CD mode. Is done.

したがって、この実施の形態によれば、ＳＯＣの表示とともに、そのＳＯＣの表示により走行モードも利用者に告知できるので、走行モードを切替えて走行可能なハイブリッド車両においてユーザフレンドリーな表示を実現することができる。 Therefore, according to this embodiment, the user can be notified of the travel mode by displaying the SOC as well as the SOC, so that a user-friendly display can be realized in a hybrid vehicle that can travel by switching the travel mode. it can.

また、この実施の形態によれば、ＣＤモード時に、ＣＤモードで走行可能な残り距離が表示され、ＣＳモード時は非表示とされるので、運転者は走行モードを直感的に判別することができる。 Further, according to this embodiment, the remaining distance that can be traveled in the CD mode is displayed in the CD mode, and is not displayed in the CS mode, so that the driver can intuitively determine the travel mode. it can.

なお、上記の実施の形態においては、蓄電装置１５０は、充電器１８０によって外部電源から充電可能としたが、外部電源から蓄電装置１５０の充電方法は、このような方法に限られない。たとえば、充電インレット１９０に接続される電力線対を第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の中性点に接続し、充電インレット１９０から第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の中性点に与えられる外部電源からの電力を第１インバータ２１０および第２インバータ２２０により変換することによって蓄電装置１５０を充電してもよい。 In the above embodiment, power storage device 150 can be charged from an external power source by charger 180, but the method of charging power storage device 150 from the external power source is not limited to such a method. For example, a pair of power lines connected to charging inlet 190 is connected to the neutral point of first MG 110 and second MG 120, and power from an external power source provided from charging inlet 190 to the neutral point of first MG 110 and second MG 120 is supplied to the first inverter. The power storage device 150 may be charged by being converted by the 210 and the second inverter 220.

また、上記においては、ハイブリッド車両は、外部電源から蓄電装置１５０を充電可能としたが、この発明の適用範囲は、外部電源から蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両（プラグイン・ハイブリッド車）に限定されるものではない。しかしながら、プラグイン・ハイブリッド車では、外部電源から供給される安価な電力を積極的に使用するためにＣＤモードでの走行が推奨されるので、当該発明は、プラグイン・ハイブリッド車において特に有用である。 In the above description, the hybrid vehicle can charge power storage device 150 from an external power source. However, the scope of application of the present invention is limited to a hybrid vehicle (plug-in hybrid vehicle) that can charge the power storage device from an external power source. Is not to be done. However, since the plug-in hybrid vehicle is recommended to travel in the CD mode in order to actively use inexpensive electric power supplied from an external power source, the present invention is particularly useful in the plug-in hybrid vehicle. is there.

なお、上記において、エンジン１００は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、第２ＭＧ１２０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、第１ＭＧ１１０および第１インバータ２１０は、この発明における「発電装置」の一実施例を形成し、ＣＤモード走行距離算出部３２６は、この発明における「演算部」の一実施例に対応する。さらに、充電器１８０および充電インレット１９０は、この発明における「充電装置」の一実施例を形成する。 In the above, engine 100 corresponds to an embodiment of “internal combustion engine” in the present invention, and second MG 120 corresponds to an embodiment of “electric motor” in the present invention. First MG 110 and first inverter 210 form an example of “power generation device” in the present invention, and CD mode travel distance calculation unit 326 corresponds to an example of “calculation unit” in the present invention. Furthermore, charger 180 and charging inlet 190 form an example of the “charging device” in the present invention.

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、上記した実施の形態の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 shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

１００エンジン、１１０，１２０ＭＧ、１３０動力分割装置、１４０減速機、１５０蓄電装置、１６０駆動輪、１７０ＥＣＵ、１７２表示部、１８０充電器、１９０充電インレット、２００コンバータ、２１０，２２０インバータ、２３０ＳＭＲ、３０２ＳＯＣ表示部、３０４走行距離表示部、３０６，３０８領域、３２２ＳＯＣ算出部、３２４走行モード制御部、３２６ＣＤモード走行距離算出部、３２８表示制御部。 100 Engine, 110, 120 MG, 130 Power split device, 140 Reducer, 150 Power storage device, 160 Drive wheel, 170 ECU, 172 Display unit, 180 Charger, 190 Charge inlet, 200 Converter, 210, 220 Inverter, 230 SMR , 302 SOC display unit, 304 travel distance display unit, 306, 308 area, 322 SOC calculation unit, 324 travel mode control unit, 326 CD mode travel distance calculation unit, 328 display control unit.

Claims

A display device used for a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor as a power source for generating a driving force of the vehicle,
The hybrid vehicle
The internal combustion engine and the electric motor;
A power storage device for storing electric power that can be supplied to the electric motor;
A power generation device configured to generate electricity using kinetic energy generated by the internal combustion engine and to charge the power storage device;
A first travel mode in which the internal combustion engine is stopped and travel using only the motor is prioritized when the remaining capacity of a power storage device that stores electric power supplied to the motor is greater than a predetermined amount; and the remaining capacity Once the predetermined amount is reached, a driving mode control unit that controls switching to a second driving mode that operates the internal combustion engine and the power generation device to maintain the remaining capacity in the vicinity of the predetermined amount;
The display device
A display unit for displaying the remaining capacity;
A display device comprising: a display control unit configured to control the display unit so as to switch a display state of the remaining capacity between the first traveling mode and the second traveling mode.

The display unit displays the remaining capacity so that a display area changes according to the remaining capacity,
In the first traveling mode, the display control unit is configured such that a display form is different between a first area where the remaining capacity is greater than the predetermined amount and a second area where the remaining capacity is less than the predetermined amount. In the second driving mode, the remaining display is controlled in the same display form as that in the second area in the first driving mode regardless of the magnitude relationship between the remaining capacity and the predetermined amount. The display device according to claim 1, wherein the display unit is controlled to display a capacity.

A calculation unit for calculating a distance that can be traveled in the first travel mode based on the remaining capacity;
The display unit is configured to be able to further display the calculated distance,
The display control unit controls the display unit to display the calculated distance during the first travel mode, and hides the calculated distance during the second travel mode. The display device according to claim 1, wherein the display unit is controlled.

The internal combustion engine and the electric motor;
The power storage device;
A charging device configured to receive power supplied from a power source external to the vehicle and charge the power storage device;
A hybrid vehicle comprising the display device according to claim 1.