适合于混合动力车辆的警报装置、警报系统及闸门装置

摘要

本发明提供一种适合于混合动力车辆的警报装置、警报系统及闸门装置，限制在限制区域内混合动力车辆的电力不足这一事态产生。公开适合于具备内燃机(11)及电动机(12)的混合动力车辆(10)的警报装置。在车辆能够移动的区域预先区划有应该限制内燃机的运转的限制区域。构成为在要进入限制区域内的车辆的蓄电池的SOC比预先确定的阈值低时利用警报器(18)发出警报。

说明书

技术领域

本公开涉及适合于混合动力车辆的警报装置、警报系统及闸门装置。

背景技术

以下的混合动力车辆是公知的，该混合动力车辆具备：电动机，用于产生驱动力；蓄电池，用于向电动机供给电力；发电机，用于向蓄电池供给电力；及内燃机，用于驱动发电机，若蓄电池的剩余容量下降至下限容量值则使内燃机工作，其中，在判断为混合动力车辆的当前位置处于大气污染防止强化地域内时停止内燃机的运转(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，在混合动力车辆处于大气污染防止强化地域内时内燃机被停止，发电被停止。因而，在大气污染防止强化地域中，蓄电池的剩余容量会持续减少。但是，若蓄电池的剩余容量减少至动作界限量，则混合动力车辆已经无法行驶，无法从大气污染防止强化地域脱出。于是，在专利文献1中，下限容量值被设定得大，以使混合动力车辆能够从大气污染防止强化地域脱出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-075210号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中，虽然下限容量值被设定得大，但由于蓄电池的容量存在上限，所以可能会产生在大气污染防止强化地域内混合动力车辆的电力不足这一事态。

用于解决课题的手段

根据本公开，提供以下方案。

[结构1]

一种警报装置，适合于具备内燃机及电动机的混合动力车辆，其中，

在所述混合动力车辆能够移动的区域预先区划有应该限制内燃机的运转的限制区域，

所述警报装置构成为在要进入所述限制区域内的混合动力车辆的蓄电池的SOC比预先确定的阈值低时发出警报。

[结构2]

根据结构1所述的警报装置，构成为在距所述限制区域的距离比预先确定的设定距离短的混合动力车辆的蓄电池的SOC比所述阈值低时发出所述警报。

[结构3]

根据结构1或2所述的警报装置，设置于所述混合动力车辆内。

[结构4]

根据结构1～3中任一项所述的警报装置，设置于所述混合动力车辆外。

[结构5]

根据结构1～4中任一项所述的警报装置，所述阈值被设定为所述混合动力车辆到达所述限制区域内的充电设备所需的SOC。

[结构6]

根据结构1～5中任一项所述的警报装置，所述阈值被设定为所述混合动力车辆一旦进入所述限制区域内后向所述限制区域外驶出所需的SOC。

[结构7]

一种警报系统，适合于具备内燃机及电动机的混合动力车辆，其中，

在所述混合动力车辆能够移动的区域预先区划有应该限制内燃机的运转的限制区域，

所述警报系统构成为：

判别所述混合动力车辆是否要进入所述限制区域内，

判别被判别为要进入所述限制区域内的混合动力车辆的蓄电池的SOC是否比预先确定的阈值低，

在判别为被判别为要进入所述限制区域内的混合动力车辆的蓄电池的SOC比所述阈值低时发出警报。

[结构8]

一种闸门装置，适合于具备内燃机及电动机的混合动力车辆，其中，

在所述混合动力车辆能够移动的区域预先区划有应该限制内燃机的运转的限制区域，

所述闸门装置设置于所述限制区域的入口，

所述闸门装置构成为在要从所述入口进入所述限制区域内的混合动力车辆的蓄电池的SOC比预先确定的阈值低时封锁所述限制区域的入口。

发明效果

能够限制在限制区域内混合动力车辆的电力不足这一事态产生。

附图说明

图1是本公开的实施例的控制系统的概略整体图。

图2是本公开的实施例的限制区域的概略图。

图3是说明本公开的实施例中的车辆与服务器之间的通信的示意图。

图4是说明本公开的另一实施例中的车辆与服务器之间的通信的示意图。

图5是说明本公开的实施例中的阈值的一例的概略图。

图6是说明本公开的实施例中的阈值的另一例的概略图。

图7是用于执行本公开的实施例的运转控制例程的流程图。

图8是用于执行本公开的实施例的警报控制例程的流程图。

图9是本公开的实施例中的车辆的功能框图。

图10是本公开的实施例中的服务器的功能框图。

图11是本公开的另一实施例的控制系统的概略整体图。

图12是本公开的又一实施例的控制系统的概略整体图。

图13是本公开的又一实施例的闸门装置的概略图。

图14是用于将图12及图13的实施例的闸门控制例程在车辆中执行的流程图。

图15是用于将图12及图13的实施例的闸门控制例程在闸门装置中执行的流程图。

图16是本公开的又一实施例的概略整体图。

标号说明

1控制系统

10混合动力车辆

11内燃机

12电动发电机

13蓄电池

18警报器

20车辆的电子控制单元

30服务器

40服务器的电子控制单元

具体实施方式

参照图1，本公开的实施例的混合动力车辆的控制系统1具备混合动力车辆10和混合动力车辆10的外部的服务器30。

本公开的实施例的混合动力车辆10具备内燃机11及电动发电机(M/G)12、蓄电池13、至少一个传感器14、GPS接收器15、存储装置16、通信装置17、警报器18及电子控制单元20。

本公开的实施例的内燃机11例如由火花点火内燃机或压缩着火内燃机构成。内燃机11(例如，燃料喷射阀、火花塞、节气门等)基于来自电子控制单元20的信号而被控制。

另外，本公开的实施例的电动发电机12作为电动机或发电机来工作。电动发电机12基于来自电子控制单元20的信号而被控制。

在本公开的实施例中，在混合动力车辆10中选择性地进行EV运转或HV运转。在本公开的实施例的EV运转中，内燃机11被停止且电动发电机12作为电动机运转。在该情况下，电动发电机12的输出向车轴传递。另一方面，在本公开的实施例的HV运转中，内燃机11运转并且电动发电机12作为电动机运转。在该情况下，在一例中，内燃机11的输出及电动发电机12的输出向车轴传递。在另一例中，电动发电机12的输出向车轴传递，相对于此，内燃机11的输出向发电机(未图示)传递，发电机工作。由发电机产生的电力向电动发电机12或蓄电池13输送。在又一例中，内燃机11的输出的一部分和电动发电机12的输出向车轴传递，内燃机11的输出的剩余向发电机传递。由发电机产生的电力向电动发电机12或蓄电池13输送。另外，在本公开的实施例中，在EV运转及HV运转中，例如在减速运转时进行将电动发电机12用作发电机的再生控制。由再生控制产生的电力向蓄电池13输送。

本公开的实施例的蓄电池13由来自作为发电机工作的电动发电机12或由内燃机11驱动的发电机(未图示)的电力充电。在另一实施例(未图示)中，蓄电池13也能够由外部电源充电。另一方面，在本公开的实施例中，电力从蓄电池13向作为电动机工作的电动发电机12、电子控制单元20、其他的车载设备供给。

本公开的实施例的传感器14检测各种原始数据。在本公开的实施例的传感器14中，例如包括用于检测由加速器踏板的踩入量表示的要求车辆负荷的负荷传感器、用于检测内燃机11的节气门开度的节气门开度传感器、用于检测内燃机11的废气中的NOx浓度的NOx传感器、用于检测内燃机11的转速的转速传感器、用于检测蓄电池13的电压及电流的电压计及电流计、用于检测车辆10的速度的速度传感器等。这些传感器14的输出信号向电子控制单元20输入。

本公开的实施例的GPS接收器15接收来自GPS卫星的信号，由此检测表示车辆10的绝对位置(例如，经度及纬度)的信息。车辆10的位置信息向电子控制单元20输入。

在本公开的实施例的存储装置16中，除了地图信息之外，还预先存储有各种数据。本公开的实施例的通信装置17能够与例如互联网这样的通信网N连接。

本公开的实施例的警报器18向车辆10的乘员(包括驾驶员)提供警报。在图1所示的例子中，警报器18搭载于车辆10内。在该情况下，警报器18例如包括用于视觉警报的显示器或灯、用于听觉警报的扬声器及用于触觉警报的振动器中的至少1个。

本公开的实施例的车辆10的电子控制单元20具备通过双向性总线而互相以能够通信的方式连接的1个或多个处理器21、1个或多个存储器22及输入输出(I/O)端口23。存储器22例如具备ROM、RAM等。在存储器22中存储有各种程序，通过这些程序由处理器21执行而实现各种功能。在本公开的实施例的输入输出端口23上以能够通信的方式连接上述的内燃机11、电动发电机12、传感器14、GPS接收器15、存储装置16、通信装置17及警报器18。另外，在本公开的实施例的处理器21中，蓄电池13的SOC或充电率例如基于蓄电池13的电压及电流而算出。

进一步参照图1，本公开的实施例的服务器30具备存储装置31、通信装置32及电子控制单元40。

在本公开的实施例的存储装置31中存储有预先确定的限制区域或容许区域的位置信息。关于限制区域及容许区域后述。

本公开的实施例的通信装置32能够与通信网N连接。因此，车辆10和服务器20能够经由通信网N而互相连接。

本公开的实施例的服务器30的电子控制单元40与车辆10的电子控制单元20同样，具备通过双向性总线而互相以能够通信的方式连接的1个或多个处理器41、1个或多个存储器42及输入输出端口43。在本公开的实施例的输入输出端口43上以能够通信的方式连接上述的存储装置31及通信装置32。

在本公开的实施例中，车辆10能够移动的区域被预先区分为内燃机的运转被限制的限制区域及内燃机的运转被容许的容许区域。在图2中，示意性地示出本公开的实施例的限制区域RZ及容许区域AZ的一例。本公开的实施例的限制区域RZ由封闭的边界BD包围。限制区域RZ例如被设定于市区。

即，在本公开的实施例中，在车辆10位于限制区域RZ内时，内燃机11的运转被限制。在一例中，内燃机11的运转被禁止。相对于此，在车辆10位于容许区域AZ内时，内燃机11的运转被容许。

限制区域RZ中的内燃机11的运转的限制基于法定或非法定的规则。在一例中，若违反该规则，则课以罚金这样的惩罚。在另一例中，若遵守该规则，则给与积分等奖励。

在本公开的实施例中，判别车辆10是位于限制区域RZ内还是位于容许区域AZ内。

在判别为车辆10位于容许区域AZ内时，在车辆10中进行EV运转或HV运转。在一例中，在车辆10的要求输出比预先确定的设定输出小时进行EV运转，在要求输出比设定输出大时进行HV运转。另外，在蓄电池13的SOC比预先确定的设定SOC高时进行EV运转，在SOC比设定SOC低时进行HV运转。在该情况下的HV运转中，发电机通过内燃机11而运转，蓄电池13的SOC被提高。由此，限制蓄电池13的SOC低于下限值。需要说明的是，下限值是若SOC低于下限值则SOC的恢复显著变得困难的SOC。

相对于此，在判别为车辆10位于限制区域RZ内时，在车辆10中进行EV运转。即，内燃机11的运转被限制。

在本公开的实施例中，车辆10是否位于限制区域RZ内的判断例如如以下这样进行。即，如图3所示，首先，在车辆10中，从GPS接收器15取得当前定时下的车辆10的位置信息。接着，位置信息从车辆10发送，由服务器30接收。在服务器30中，基于车辆10的位置信息来确定当前定时下的车辆10的附近的限制区域RZ，从存储装置31提取确定出的限制区域RZ的位置信息(例如，纬度及经度)。接着，在服务器30中，判别在当前定时下车辆10是否位于确定出的限制区域RZ内。接着，该判别结果从服务器30发送，由车辆10接收。

相对于此，在图4所示的另一实施例中，首先，在车辆10中，取得当前定时下的车辆10的位置信息。接着，位置信息从车辆10发送，由服务器30接收。在服务器30中，基于车辆10的位置信息来确定当前定时下的车辆10的附近的限制区域RZ，从存储装置31提取确定出的限制区域RZ的位置信息。接着，确定出的限制区域RZ的信息从服务器30发送，由车辆10接收。接着，在车辆10中，判别在当前定时下车辆10是否位于确定出的限制区域RZ内。

在又一实施例中，在车辆10的存储装置16内存储有限制区域RZ的位置信息。在该情况下，车辆10以不与服务器30通信的方式确定限制区域RZ且判断车辆10是否位于限制区域RZ内等。

在本公开的实施例中，如上所述，在判别为车辆10位于限制区域RZ内时，进行EV运转。若车辆10在限制区域RZ内持续地移动，则再生控制另当别论，蓄电池13的SOC持续下降。因而，蓄电池13的SOC可能会下降至上述的下限值。因此，车辆10移动所需的电力可能会不被确保，车辆10可能会无法从限制区域RZ脱出。

于是，在本公开的实施例中，在要进入限制区域RZ的车辆10的蓄电池13的SOC比预先确定的阈值低时，由警报器18发出警报。

在一例中，如图5所示，该情况下的阈值被设定为车辆10从当前地PP到达限制区域RZ内的充电设备CP所需的SOC。因此，在图5的例子中，在预测为电力不足以供车辆10到达限制区域RZ内的充电设备CP时，发出警报。需要说明的是，在图5所示的例子中，充电设备CP是与当前地PP最近的充电设备。

在阈值的另一例中，如图6所示，被设定为车辆10从入口ENT一旦进入限制区域RZ内后从出口EXT向限制区域RZ外驶出所需的SOC。因此，在图6的例子中，在预测为电力不足以供进入到限制区域RZ内的车辆10向限制区域RZ外驶出时，发出警报。需要说明的是，在图6所示的例子中，设想了：入口ENT和出口EXT不同，车辆10从入口ENT到出口EXT为止以最短路线移动。

其结果，车辆10的乘员能够在车辆10进入限制区域RZ内前知道可能会产生在限制区域RZ内车辆10的电力不足这一事态。在该情况下，车辆10的乘员能够以使车辆10不进入限制区域RZ内的方式操作车辆10。例如，以停留在容许区域AZ内的方式操作车辆10，通过HV运转进行发电。之后，若蓄电池13的SOC变得比阈值高，则以使车辆10进入限制区域RZ内的方式操作。或者，以沿着能够不进入限制区域RZ地到达目的地的路线移动的方式操作车辆10。总之，限制在限制区域RZ内车辆10的电力不足这一事态产生。

在本公开的实施例中，在从车辆10到限制区域RZ为止的距离比预先确定的设定距离短时，判别为车辆10要进入限制区域RZ，在从车辆10到限制区域RZ为止的距离比设定距离长时，不判别为车辆10要进入限制区域RZ。换言之，在距限制区域RZ的距离比预先确定的设定距离短且车辆10的蓄电池13的SOC比阈值低时发出警报。

关于从车辆10到限制区域RZ为止的距离是否比设定距离短，在服务器30中，基于车辆10的位置信息和限制区域RZ的位置信息来判别。在图4所示的另一例中，在车辆10中判别从车辆10到限制区域RZ为止的距离是否比设定距离短。

在又一例中，基于车辆10的行进方向及速度的一方或双方来判别车辆10是否要进入限制区域RZ。

图7示出了用于执行本公开的实施例中的车辆10的运转控制的例程。该例程例如在车辆10的电子控制单元20中反复执行。

参照图7，首先，在步骤100中，判别车辆10是否位于限制区域RZ内。在判别为车辆10位于限制区域RZ内时，从步骤100进入步骤101，进行EV运转。即，内燃机11的运转被限制。相对于此，在判别为车辆10位于容许区域AZ内时，从步骤100进入步骤102，进行EV运转或HV运转。

图8示出了用于执行本公开的实施例中的警报控制的例程。该例程例如在车辆10的电子控制单元20中反复执行。

参照图8，首先，在步骤200中，判别车辆10是否要进入限制区域RZ内。在判别为车辆10要进入限制区域RZ内时，接着进入步骤201，算出阈值SOCTH。在接下来的步骤202中，判别蓄电池13的SOC是否比阈值SOCTH低。在SOC

图9示出了本公开的实施例的车辆10的功能框图。参照图9，本公开的实施例的车辆10的电子控制单元20包括位置信息取得部20a、运转控制部20b、进入判别部20c、SOC判别部20d及警报部20e。在图10所示的例子中，位置信息取得部20a从GPS接收器15取得车辆10的位置信息，并向服务器30发送。运转控制部20b选择性地进行EV运转或HV运转。进入判别部20c判别车辆10是否要进入限制区域RZ内。SOC判别部20d判别要进入限制区域RZ内的车辆10的蓄电池13的SOC是否比预先确定的阈值低。警报部20e在判别为要进入限制区域RZ内的车辆10的蓄电池13的SOC比预先确定的阈值低时利用警报器18发出警报。

另一方面，图10示出了本公开的实施例的服务器30的功能框图。参照图10，本公开的实施例的服务器30的电子控制单元40包括区域判别部40a。在图10所示的例子中，区域判别部40a判别车辆10是否处于限制区域RZ内，将判别结果向车辆10发送。

在图4所示的另一实施例中，与上述的区域判别部40a同样的区域判别部设置于车辆10的电子控制单元20。

在本公开的另一实施例中，警报器18设置于车辆10的外部。例如，如图11所示，警报器18设置于限制区域RZ的入口ENT附近。该例子的警报器18具备能够与车辆10通信的通信装置，通过从车辆10发送的应该发出警报的信号或应该停止警报的信号而进行动作。在该情况下，车辆10的乘员也能够在车辆10进入限制区域RZ内前知道可能会产生在限制区域RZ内车辆10的电力不足这一事态。需要说明的是，在附图中，RD表示道路。

图12及图13示出了本公开的又一实施例。在图12及图13所示的实施例中，在限制区域RZ的入口ENT设置有闸门装置70。如图12所示，闸门装置70具备杆71、致动器72、通信装置73及电子控制单元80。

在图12及图13所示的实施例中，杆71构成为能够通过致动器72而在开放限制区域RZ的入口ENT的开放位置(图13的虚线)与封锁入口ENT的封锁位置(图13的实线)之间移动。若杆71处于开放位置，则限制区域RZ的入口ENT被开放，容许车辆10从入口ENT进入限制区域RZ内。相对于此，若杆71处于封锁位置，则入口ENT被封锁，限制车辆10从入口ENT进入限制区域RZ内。

图12及图13所示的实施例的通信装置73能够经由通信网NA而与车辆10的通信装置17通信。通信网NA与通信网N相同或不同。

图12及图13所示的实施例的电子控制单元80与图1所示的实施例的电子控制单元20同样，具备处理器81、存储器82及输入输出(I/O)端口83。

在图12及图13所示的实施例中，在要从入口ENT进入限制区域RZ的车辆10的蓄电池13的SOC比预先确定的阈值低时，使杆71位于封锁位置。即，例如，若在车辆10中判别为该车辆10要从入口ENT进入限制区域RZ且该车辆10的蓄电池13的SOC比阈值低，则应该封锁入口ENT的信号从车辆10向闸门装置70发送。闸门装置70若接收到应该封锁入口ENT的信号，则使杆71向封锁位置移动。其结果，限制在限制区域RZ内车辆10的电力不足这一事态产生。

在未判别为要从入口ENT进入限制区域RZ内的车辆10的蓄电池13的SOC比阈值低时，应该封锁入口ENT的信号的发送被停止。闸门装置70在未接收到该信号时，使杆71向开放位置移动。其结果，容许车辆10从入口ENT进入限制区域RZ内。

图14示出了用于执行图12及图13所示的实施例中的闸门控制的例程且在车辆10的电子控制单元20中反复执行的例程。

参照图14，首先，在步骤300中，判别车辆10是否要进入限制区域RZ内。在判别为车辆10要进入限制区域RZ内时，接着进入步骤301，算出阈值SOCTH。在接下来的步骤302中，判别蓄电池13的SOC是否比阈值SOCTH低。在SOC

图15示出了用于执行图12及图13所示的实施例中的闸门控制的例程且在闸门装置70中反复执行的例程。

参照图15，首先，在步骤400中，判别是否从车辆10接收到应该封锁限制区域RZ的入口ENT的信号。在判别为接收到应该封锁入口ENT的信号时，接着进入步骤401，使杆71向封锁位置移动。相对于此，在未判别为接收到应该封锁入口ENT的信号时，接着进入步骤402，使杆71向开放位置移动。

图12及图13所示的实施例的其他的结构及作用与图1所示的实施例是同样的，因此省略说明。

图16示出了本公开的又一实施例。在图16所示的实施例中，在向限制区域RZ的入口ENT附近的容许区域AZ设置有充电设备CP。通过这样做，在车辆10进入限制区域RZ内前，蓄电池13的SOC容易地被提高。因此，即使蓄电池13的SOC比阈值低，车辆10也无需绕过限制区域RZ。