JP4372818B2 - 外部充電ｅｖ／ｈｖ自動車 - Google Patents

Description

本発明は、外部充電が可能であり、モータの駆動力若しくはエンジンの駆動力のうち少なくともいずれかを用いて走行する外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車に関する。

走行駆動用エンジンおよび走行駆動用モータを備えるハイブリッド自動車が広く用いられている。ハイブリッド自動車は、エンジンまたはモータのうち少なくともいずれかの駆動力によって走行する。エンジンおよびモータは回転状態によってエネルギー効率が異なる。そのため、エンジンおよびモータの走行駆動力に対する寄与を走行状態に応じて制御することで、エネルギー効率を高くすることができる。

ハイブリッド自動車は、エンジン駆動力による発電電力によってモータ電力供給用の電池を充電するジェネレータを備える。ジェネレータは、エンジン駆動中に電池を充電し、モータ駆動用の電力量を電池に蓄える。これによって、ハイブリッド自動車は、外部から電池を充電しなくとも、エンジン駆動用ガソリンの供給を受けることによって走行することができる。

近年、ハイブリッド自動車がモータ駆動力によって走行しているときの操作性や乗り心地を好むユーザが増加している。また、エンジン排気ガスを低減すべきであるとの要請が高まっている。

そこで、エンジンおよびモータの走行駆動力に対する寄与を走行状態に応じて制御するＨＶモードの他、モータ単独の駆動力によるＥＶモードで走行するＥＶ／ＨＶ自動車が開発されている。一般に、ＥＶ／ＨＶ自動車は、これらの走行モードがユーザの選択に応じて設定できるよう構成されている。

ＥＶモードによって走行する場合、エンジン駆動力発電によって電池が充電されることがない。そのため、電池の充電電力量が不足するおそれがある。そこで、ＥＶ／ＨＶ自動車では、充電電力量が不十分であるときは、ＥＶモードが選択されている場合であっても強制的にＨＶモードに設定される。さらに、充電電力量不足を回避するため、商用電源コンセント等の電力供給源から電池を充電する外部充電装置を備えた外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車が考え出されている。

特開平９−９８５１７号公報 特開２００２−２７４２１９号公報

外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車の一定走行距離当たりのエンジン排気ガスを低減するため、ＥＶモードによる走行では、エンジン駆動発電によって充電された電力量ではなく、外部充電によって充電された電力量を用いることが好ましい。そのためには、エンジン駆動発電によらず、専ら外部充電によって電池の充電を行うことが好ましい。

外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車においては、外部充電を十分に行わない場合には電池の充電電力量が不足し、強制的にＨＶモードに設定される。この場合、電池に充電された電力量には、外部充電による電力量と、エンジン駆動発電による電力量とが混在することとなる。そして、従来の制御によれば、充電電力量が十分でありさえすれば、電力量の供給元に関わらず、電池に充電された電力量がＥＶモード走行に用いられる。

したがって、従来の制御でＥＶモード走行を行う場合、エンジン駆動発電による充電電力量がＥＶモード走行時に多量に用いられることがあり、一定走行距離当たりのエンジン排気ガス量が多くなるおそれがあるという問題があった。

本発明はこのような課題に対してなされたものである。すなわち、外部充電が可能なＥＶ／ＨＶ自動車において、エンジン排気ガスを低減するための対策を施すことを目的とする。

本発明は、モータに電力を供給する電池と、エンジンの駆動力によって発電を行い、発電電力によって前記電池を充電するジェネレータと、外部電源装置から前記電池に電力を供給し、前記電池を充電する外部充電部と、を備え、前記エンジンの駆動力によらず前記モータの駆動力によって走行する走行状態、前記エンジンの駆動力および前記モータの駆動力によって走行する走行状態、若しくは、前記モータの駆動力によらず前記エンジンの駆動力によって走行する走行状態のいずれの走行状態で走行するかを運転操作情報および車両走行速度に応じて決定し、決定した走行状態で走行するＨＶモード、または、運転操作情報および車両走行速度に応じた走行状態の決定処理を行わず前記エンジンの駆動力によらず前記モータの駆動力によって走行するＥＶモード、のいずれかの走行モードで走行する外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車において、前記外部充電部から前記電池に供給された外部充電電力量を求める充電量測定部と、前記外部充電電力量に基づいて前記ＥＶモードまたは前記ＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかの走行モード判定を行う走行モード判定部と、を備え、走行モード判定部の判定結果に基づく走行モードで走行することを特徴とする。

また、本発明に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車においては、前記電池の総充電電力量を求める総充電電力量測定部を備え、前記走行モード判定部は、前記外部充電電力量の前記総充電電力量に対する比が所定の閾値より小さいときは、前記ＨＶモードで走行する旨の判定をすることが好適である。

また、本発明に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車においては、前記モータが回生制動によって発電した回生制動発電電力を前記電池に供給し、前記電池を充電する回生充電部と、前記回生充電部から前記電池に供給された回生充電電力量を求める回生量測定部と、を備え、前記走行モード判定部は、前記外部充電電力量と前記回生充電電力量とを加算した値を判定基準電力量として求め、前記判定基準電力量に基づいて前記走行モード判定を行うことが好適である。

また、本発明に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車においては、前記電池から出力された放電電力量を測定する放電量測定部を備え、前記走行モード判定部は、前記放電電力量に所定の定数を乗じた値を前記外部充電電力量から減じた値を判定基準電力量として求め、前記判定基準電力量に基づいて前記走行モード判定を行うことが好適である。

また、本発明に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車においては、前記電池の総充電電力量を求める総充電電力量測定部を備え、前記走行モード判定部は、前記判定基準電力量の前記総充電電力量に対する比が所定の閾値より小さいときは、前記ＨＶモードで走行する旨の判定をすることが好適である。

本発明によれば、外部充電が可能なＥＶ／ＨＶ自動車のエンジン排気ガスを低減することができる。

（１）外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車の基本構成
図１に本発明の実施形態に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車の構成を示す。外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、モータ１０、エンジン１２、ジェネレータ１４、プラネタリギアユニット１６、速度調整ギア１８、車輪２０、電力調整部２２、電池２４、制御部２６、モード選択部２８、運転操作部３０、速度検出部３２、外部充電装置３４、外部充電電力量測定部３６、モータ回生電力量測定部３８、エンジン発電電力量測定部４０、および放電電力量測定部４２を備えて構成される。

外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、モード選択部２８の選択操作に応じてＥＶモードまたはＨＶモードで走行する。ＥＶモードは、モータ１０単独の駆動力によって走行するモードである。ＨＶモードは、走行状態に応じてモータ１０の駆動力またはエンジン１２の駆動力の少なくともいずれかによって走行するモードである。走行状態に応じた駆動力の伝達を行うため、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車はプラネタリギアユニット１６を備える。

プラネタリギアユニット１６は、モータ１０、エンジン１２、およびジェネレータ１４の相互間で駆動力の授受を行う。プラネタリギアユニット１６によれば、モータ１０、エンジン１２、またはジェネレータ１４のうち、いずれか１つの回転を固定若しくは回転速度を一定とすることで、残りの２つの間で駆動力を伝えることができる。したがって、ジェネレータ１４の回転を固定若しくは回転速度を一定とすることでエンジン１２の駆動力をモータシャフト１０Ａに伝えることができる。このときモータ１０を駆動すれば、エンジン１２およびモータ１０の合成駆動力をモータシャフト１０Ａに与えることができる。

速度調整ギア１８は、所定の回転比でモータシャフト１０Ａの駆動力を車輪２０に伝える。したがって、モータシャフト１０Ａに与えられたモータ１０またはエンジン１２の駆動力は、速度調整ギア１８を介して車輪２０に伝えられる。

また、プラネタリギアユニット１６によれば、モータ１０の回転を固定若しくは回転速度を一定とすることでエンジン１２とジェネレータ１４との間で駆動力を伝えることができる。これによって、モータ駆動走行中にジェネレータ１４の駆動力によってエンジン１２を始動することができる。また、エンジン１２の駆動力によってジェネレータ１４に発電をさせることができる。

さらに、プラネタリギアユニット１６によれば、モータ１０、エンジン１２、またはジェネレータ１４のうちいずれか１つを空回り状態とすることで、他の２つに対しプラネタリギアユニット１６を無負荷状態とすることができる。したがって、ジェネレータ１４を空回り状態とすることで、プラネタリギアユニット１６はモータ１０に対して無負荷状態となる。これによって、モータ１０単独の駆動力を速度調整ギア１８を介して車輪２０に伝えることができる。

モータ１０およびジェネレータ１４の回転状態は、モータ１０と電池２４との間で授受される電力およびジェネレータ１４と電池２４との間で授受される電力を調整することで制御することができる。これらの授受電力を調整するため、電池２４とモータ１０との間、および、電池２４とジェネレータ１４との間には電力調整部２２が設けられる。

電力調整部２２は、制御部２６の制御に基づいて、電池２４からモータ１０およびジェネレータ１４に供給される各電力を調整し、モータ１０およびジェネレータ１４が発電によって電池２４に供給する各電力を調整する。

制御部２６は、電力調整部２２による電力調整値を制御することで、モータ１０およびジェネレータ１４の各回転状態を制御する。

（２）ＥＶモード走行
ＥＶモードでの走行制御について説明する。制御部２６は、ジェネレータ１４を空回り状態とし、エンジン１２を停止状態とする。これによって、プラネタリギアユニット１６はモータ１０に対して無負荷状態となり、モータ１０の駆動力は速度調整ギア１８を介して車輪２０に伝えられる。

制御部２６は、運転操作部３０が出力する運転操作情報に応じて目標速度を求める。制御部２６は、速度検出部３２が検出する車両走行速度が目標速度に達するようモータ１０を制御する。

目標速度より車両走行速度が遅いときは、制御部２６は、電池２４から電力の供給を受けるようモータ１０を制御する。これによって、モータ１０は加速駆動力を車輪２０に伝える。目標速度より車両走行速度が速いときは、制御部２６は、回生制動電力を電池２４に供給するようモータ１０を制御する。これによって、モータ１０は回生制動力を車輪２０に伝え、電池２４は回生制動発電によって充電される。

（３）ＨＶモード走行
ＨＶモードでの走行制御について説明する。制御部２６は、運転操作部３０が出力する運転操作情報および速度検出部３２が検出する車両走行速度に基づいて、運転操作によって要求される要求駆動力を求める。そして、要求駆動力が駆動力閾値未満であり、かつ、車両走行速度が速度閾値未満であるときは、ＥＶモードと同一の制御を行う。

一方、要求駆動力が駆動力閾値以上であるか、または、車両走行速度が速度閾値以上であるときは、制御部２６はジェネレータ１４の駆動力によってエンジン１２を始動する。

エンジン１２が始動した後、制御部２６は、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車がエンジン１２およびモータ１０の合成駆動力、または、エンジン１２単独の駆動力で走行するよう、モータ１０、ジェネレータ１４、およびエンジン１２を制御する。エンジン１２およびモータ１０の合成駆動力によって走行するか、エンジン１２単独の駆動力によって走行するかは、運転操作情報、車両走行速度等に応じて、エネルギー効率が高くなるよう決定する。

制御部２６は、運転操作情報に基づいて定まる目標速度に車両走行速度が近づくよう、車輪２０に伝えられるエンジン１２の駆動力またはモータ１０の駆動力を制御する。目標速度より車両走行速度が遅いときは、制御部２６は、車輪２０に伝えられるエンジン１２の駆動力またはモータ１０の駆動力を増加させる。これによって、エンジン１２またはモータ１０は加速駆動力を車輪２０に伝える。目標速度より車両走行速度が速いときは、制御部２６は、車輪２０に伝えられるエンジン１２の駆動力またはモータ１０の駆動力を減少させる。これによってエンジン１２またはモータ１０は制動力を車輪２０に伝える。また、電池２４はモータ１０の回生制動発電によって充電される。

エンジン１２が駆動されている間、制御部２６は、エンジン１２の駆動力がジェネレータ１４に伝えられるよう、モータ１０、ジェネレータ１４、およびエンジン１２を制御する。これによって、ジェネレータ１４の発電電力を電池２４に供給し、モータ１０およびジェネレータ１４を駆動するための電力量を電池２４に充電することができる。

一般に、エンジンおよびモータのエネルギー効率は回転状態によって異なる。ＨＶモード走行によれば、エンジン１２およびモータ１０の走行駆動力に対する寄与を、エンジン１２およびモータ１０の各回転状態に応じて制御することができる。そのため、エネルギー効率を高くすることができる。

また、ＨＶモード走行によれば、エンジン１２の駆動力によってジェネレータ１４が発電した電力で電池２４を充電することができる。これによって、モータ１０およびジェネレータ１４を駆動するための電力量を電池２４に充電することができる。

（４）強制ＨＶ設定制御
ＥＶモード走行では、電池２４の充電電力量はモータ駆動走行のために消費される。そして、電池２４はモータ１０による回生制動発電によって充電される。一方、ＨＶモード走行では、電池２４の充電電力量は、モータ駆動走行およびジェネレータ１４によるエンジン１２の始動のために消費される。そして、電池２４はモータ１０による回生制動発電およびジェネレータ１４を用いたエンジン駆動発電によって充電される。

したがって、ＨＶモード走行では、エンジン駆動発電によって電池２４が充電されることがあるのに対し、ＥＶモード走行ではエンジン駆動発電によって電池２４が充電されることがない。そのため、ＥＶモード走行では、電池２４が充電される頻度が低く、電池２４の充電電力量の不足によって、急加速や長距離走行が困難となるおそれがある。そこで、本発明の実施形態に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、商用電源コンセント等の電力供給源によって電池２４を充電する外部充電装置３４を備える。外部充電装置３４によれば、例えば、停車中に商用電源コンセントから電池２４を充電することができ、充電電力量不足を回避することができる。

さらに、本発明の実施形態に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、電池２４の充電電力量がＥＶモード走行を行うために十分でないときは、ＥＶモードが選択されている場合であっても強制的にＨＶモードに設定する制御を行う。

ここでは、このような強制ＨＶ設定制御について説明する。この制御は、ＥＶモードが選択されているときに、ＨＶモード走行に強制設定するか否かを電池２４の充電状態に基づいて判定し、判定結果に基づいてＨＶモード走行に強制設定するものである。電池２４の充電状態は、電池２４の総充電電力量Ｐａおよび外部充電によって充電された外部充電電力量Ｐｔに基づいて評価される。

電池２４の総充電電力量Ｐａは、外部充電電力量Ｐｔ、モータ１０の回生制動発電によって充電されたモータ回生電力量Ｐｒ、エンジン駆動発電によって充電されたエンジン発電電力量Ｐｅ、および初期充電電力量Ｐ０を加算合計した値から、モータ１０およびジェネレータ１４によって消費された放電電力量Ｐｄを減算した値として求められる。すなわち、電池２４の総充電電力量Ｐａは、Ｐａ＝Ｐｔ＋Ｐｒ+Ｐｅ＋Ｐ０−Ｐｄとして求められる。

外部充電電力量Ｐｔを測定するため、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、外部充電電力量測定部３６を備える。外部充電電力量測定部３６は、外部充電装置３４から電池２４に供給される電力を時間積算することで外部充電電力量Ｐｔを測定する。

モータ回生電力量Ｐｒを測定するため、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、モータ回生電力量測定部３８を備える。モータ回生電力量測定部３８は、モータ１０から電池２４に供給される電力を時間積算することでモータ回生電力量Ｐｒを測定する。

エンジン発電電力量Ｐｅを測定するため、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、エンジン発電電力量測定部４０を備える。エンジン発電電力量測定部４０は、ジェネレータ１４から電池２４に供給される電力を時間積算することでエンジン発電電力量Ｐｅを測定する。

放電電力量Ｐｄを測定するため、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車は、放電電力量測定部４２を備える。放電電力量測定部４２は、電池２４からモータ１０およびジェネレータ１４に供給される電力を時間積算することで放電電力量Ｐｄを測定する。

なお、初期充電電力量Ｐ０は、各電力量測定部が電力積算値を測定するときの基準時において、電池２４が充電している電力量である。

図２に強制ＨＶ設定制御のフローチャートを示す。制御部２６は、モード選択部２８においてＥＶモードが選択されると、外部充電電力量測定部３６、モータ回生電力量測定部３８、エンジン発電電力量測定部４０、および放電電力量測定部４２から、それぞれ、外部充電電力量Ｐｔ、モータ回生電力量Ｐｒ、エンジン発電電力量Ｐｅ、および放電電力量Ｐｄを取得する（Ｓ１０１）。

制御部２６は、外部充電電力量Ｐｔ、モータ回生電力量Ｐｒ、エンジン発電電力量Ｐｅ、および初期充電電力量Ｐ０の加算合計値から放電電力量Ｐｄを減じた値を総充電電力量Ｐａとして求める（Ｓ１０２）。そして、総充電電力量Ｐａを電荷量換算し、総充電電荷量を電池２４の満充電時の充電電荷量（満充電容量）で除したＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を求める（Ｓ１０３）。

制御部２６は、ＳＯＣと予め定められたＨＶモード移行閾値Ｍｔｈとを比較する（Ｓ１０４）。そして、ＳＯＣがＨＶモード移行閾値Ｍｔｈ未満であるときは、ＨＶモード走行のための制御を行う（Ｓ１０８）。ここで、ＨＶモード移行閾値Ｍｔｈは、ＥＶモード走行のために最小限必要なＳＯＣである。

このような処理によれば、総充電電力量ＰａがＥＶモード走行のために十分でないときは、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車の走行モードは強制的にＨＶモードとなる。

一方、ＳＯＣがＨＶモード移行閾値Ｍｔｈ以上であるときは、制御部２６は、外部充電電力量Ｐｔを総充電電力量Ｐａで除した外部充電比Ｐｔ／Ｐａを求め（Ｓ１０５）、予め定められた低排ガス閾値Ｇｔｈと比較する（Ｓ１０６）。そして、外部充電比Ｐｔ／Ｐａが低排ガス閾値Ｇｔｈ未満であるときはＨＶモード走行のための制御を行う（Ｓ１０８）。一方、外部充電比Ｐｔ／Ｐａが低排ガス閾値Ｇｔｈ以上であるときは、ＥＶモード走行のための制御を行う（Ｓ１０７）。

このような処理によれば、総充電電力量ＰａがＥＶモード走行のために十分であっても、外部充電電力量Ｐｔが総充電電力量Ｐａに占める割合が小さいときは、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車の走行モードは強制的にＨＶモードとなる。これによって、エンジン発電電力量ＰｅがＥＶモードで多量に消費されることを回避することができる。

一般に、エンジン発電電力量ＰｅによるＥＶモード走行よりも、ＨＶモード走行の方が一定走行距離当たりのエンジン排気ガス量が少ない。図２に示す制御によれば、エンジン発電電力量ＰｅがＥＶモードで多量に消費される前に強制的にＨＶモードに設定されるため、エンジン排気ガスを低減することができる。エンジン排気ガス量の低減量は、低排ガス閾値Ｇｔｈを最適に調整することで大きくすることができる。したがって、低排ガス閾値Ｇｔｈは、エンジン排気ガス量が最も少なくなるよう、シミュレーション、実験等に基づいて定めることが好ましい。

図２のフローチャートのステップＳ１０４では、外部充電比Ｐｔ／Ｐａに基づいてＨＶモード走行に設定するか否かが判定される。このような処理の他、外部充電電力量Ｐｔにモータ回生電力量Ｐｒを加えた値Ｐｔ＋Ｐｒを総充電電力量Ｐａで除した外部・回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ）／Ｐａに基づいてＨＶモード走行に設定するか否かを判定してもよい。

図３に、この場合の強制ＨＶ設定制御のフローチャートを示す。図２のフローチャートに示されるステップと同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略する。このフローチャートに基づく制御では、制御部２６が、ＳＯＣがＨＶモード移行閾値Ｍｔｈ以上であると判断した場合（Ｓ１０４）、外部・回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ）／Ｐａを求める（Ｓ２０１）。そして、外部・回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ）／Ｐａと低排ガス閾値Ｇｔｈとの比較に基づいて強制ＨＶ設定の判定を行う（Ｓ２０２）。このような処理によれば、図２の処理に比べて、モータ回生電力量ＰｒがＥＶモード走行でより積極的に用いられるような判定がなされる。

モータ回生電力量Ｐｒは、外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車の運動エネルギーの一部を回収するものであるため、エンジン排気ガスを増加させずに電池２４に蓄えることができる。そのため、ＨＶモード走行よりもモータ回生電力量ＰｒによるＥＶモード走行の方が一定走行距離当たりのエンジン排気ガス量が少ない。したがって、外部・回生充電比に基づく制御によれば、エンジン排気ガス低減に配慮した走行を行うことができる。

図２および図３の強制ＨＶ設定制御の他、モータ回生電力量Ｐｒおよびエンジン発電電力量Ｐｅを加算合計した値で外部充電電力量Ｐｔを除した放電割合係数ｗ、すなわち、ｗ＝Ｐｔ／（Ｐｔ＋Ｐｒ＋Ｐｅ）を求め、外部充電電力量Ｐｔから放電電力量Ｐｄに放電割合係数ｗを乗じた値を減算したＰｔ−ｗ・Ｐｄに基づいて強制ＨＶ設定制御を行ってもよい。この場合、制御には、その値Ｐｔ−ｗ・Ｐｄを総充電電力量Ｐａで除した残留・外部充電比（Ｐｔ−ｗ・Ｐｄ）／Ｐａを用いる。

図４に、この場合の強制ＨＶ設定制御のフローチャートを示す。図２のフローチャートに示されるステップと同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略する。このフローチャートに基づく制御では、制御部２６は、ＳＯＣがＨＶモード移行閾値Ｍｔｈ以上であると判断した場合（Ｓ１０４）、放電割合係数ｗ＝Ｐｔ／（Ｐｔ＋Ｐｒ＋Ｐｅ）を求める（Ｓ３０１）。そして、残留・外部充電比（Ｐｔ−ｗ・Ｐｄ）／Ｐａを求め（Ｓ３０２）、残留・外部充電比（Ｐｔ−ｗ・Ｐｄ）／Ｐａに基づいて強制ＨＶ設定の判断を行う（Ｓ３０３）。

外部充電電力量Ｐｔから放電電力量Ｐｄに放電割合係数ｗを乗じた値を減じた値Ｐｔ−ｗ・Ｐｄは、外部充電電力量から外部充電電力量Ｐｄの放電寄与分ｗ・Ｐｄを減算した残留・外部充電電力量を示す。放電割合係数ｗは、外部充電電力量Ｐｔ、モータ回生電力量Ｐｒ、およびエンジン発電電力量Ｐｅが充電量割合に比例して放電されると仮定して定めるものである。

残留・外部充電比に基づく強制ＨＶ設定制御によれば、放電によって減少した電力量を考慮して強制ＨＶ設定の判定を行うことができる。そのため、図２に示される強制ＨＶ設定制御よりも厳密な制御を行うことができる。なお、放電割合係数ｗをステップＳ３０１のように算出する代わりに、放電割合係数ｗを予め定められた一定値としてもよい。

図２から図４の強制ＨＶ設定制御の他、外部充電電力量Ｐｔおよび回生充電電力量Ｐｒを、外部充電電力量Ｐｔ、モータ回生電力量Ｐｒおよびエンジン発電電力量Ｐｅを加算合計した放電割合係数ｕ、すなわち、ｕ＝（Ｐｔ＋Ｐｒ）／（Ｐｔ＋Ｐｒ＋Ｐｅ）を求め、外部充電電力量Ｐｔにモータ回生電力量Ｐｒを加え、その値から放電電力量Ｐｄに放電割合係数ｕを乗じた値を減算したＰｔ＋Ｐｒ−ｕ・Ｐｄに基づいて強制ＨＶ設定制御を行ってもよい。この場合、制御には、その値Ｐｔ＋Ｐｒ−ｕ・Ｐｄを総充電電力量Ｐａで除した残留・外部／回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ−ｕ・Ｐｄ）／Ｐａを用いる。

図５に、この場合の強制ＨＶ設定制御のフローチャートを示す。図２のフローチャートに示されるステップと同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略する。図５のフローチャートに従う処理では、制御部２６は、ＳＯＣがＨＶモード移行閾値Ｍｔｈ以上であると判定した場合（Ｓ１０４）、放電割合係数ｕ＝（Ｐｔ＋Ｐｒ）／（Ｐｔ＋Ｐｒ＋Ｐｅ）を求める（Ｓ４０１）。そして、残留・外部・回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ−ｕ・Ｐｄ）／Ｐａを求め（Ｓ４０２）、残留・外部・回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ−ｕ・Ｐｄ）／Ｐａに基づいて強制ＨＶ設定の判断を行う（Ｓ４０３）。

残留・外部・回生充電比に基づく強制ＨＶ設定制御によれば、残留・外部充電比に基づく強制ＨＶ設定制御と同様、放電によって減少した電力量を考慮して強制ＨＶ設定の判断を行うことができる。そのため、図３に示される強制ＨＶ設定制御よりも厳密な制御を行うことができる。さらに、図４に示される残留・外部充電比に基づく強制ＨＶ設定制御に比べて、モータ回生電力量ＰｒがＥＶモード走行のために積極的に用いられるような判定がなされる。これによって、エンジン排気ガス低減に配慮した走行を行うことができる。なお、放電割合係数ｕをステップＳ４０１のように算出する代わりに、放電割合係数ｕを予め定められた一定値としてもよい。

図３から図５に示した強制ＨＶ設定制御は、外部充電電力量測定部３６、モータ回生電力量測定部３８、エンジン発電電力量測定部４０、および放電電力量測定部４２によって測定された電力量に基づいて行われるものとした。電力量の測定値に基づくこのような制御に代えて、電荷量の測定値に基づく制御を行ってもよい。この場合、各測定部を、電流時間積算値を測定するものに置き換え、各測定部で求められた電流積算値を電池２４での充放電電荷量に換算すればよい。

本発明の実施形態に係る外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車の構成を示す図である。 外部充電比Ｐｔ／Ｐａに基づく強制ＨＶ制御を示すフローチャートである。 外部・回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ）／Ｐａに基づく強制ＨＶ制御を示すフローチャートである。 残留・外部充電比（Ｐｔ−ｗ・Ｐｄ）／Ｐａに基づく強制ＨＶ制御を示すフローチャートである。 残留・外部・回生充電比（Ｐｔ＋Ｐｒ−ｕ・Ｐｄ）／Ｐａに基づく強制ＨＶ制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ モータ、１２ エンジン、１４ ジェネレータ、１６ プラネタリギアユニット、１８ 速度調整ギア、２０ 車輪、２２ 電力調整部、２４ 電池、２６ 制御部、２８ モード選択部、３０ 運転操作部、３２ 速度検出部、３４ 外部充電装置、３６ 外部充電電力量測定部、３８ モータ回生電力量測定部、４０ エンジン発電電力量測定部、４２ 放電電力量測定部。

Claims (5)

1. モータに電力を供給する電池と、
   エンジンの駆動力によって発電を行い、発電電力によって前記電池を充電するジェネレータと、
   外部電源装置から前記電池に電力を供給し、前記電池を充電する外部充電部と、
   を備え、
   前記エンジンの駆動力によらず前記モータの駆動力によって走行する走行状態、前記エンジンの駆動力および前記モータの駆動力によって走行する走行状態、若しくは、前記モータの駆動力によらず前記エンジンの駆動力によって走行する走行状態のいずれの走行状態で走行するかを運転操作情報および車両走行速度に応じて決定し、決定した走行状態で走行するＨＶモード、または、運転操作情報および車両走行速度に応じた走行状態の決定処理を行わず前記エンジンの駆動力によらず前記モータの駆動力によって走行するＥＶモード、のいずれかの走行モードで走行する外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車において、
   前記外部充電部から前記電池に供給された外部充電電力量を求める充電量測定部と、
   前記外部充電電力量に基づいて前記ＥＶモードまたは前記ＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかの走行モード判定を行う走行モード判定部と、
   を備え、
   走行モード判定部の判定結果に基づく走行モードで走行することを特徴とする外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車。
2. 請求項１に記載の外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車において、
   前記電池の総充電電力量を求める総充電電力量測定部を備え、
   前記走行モード判定部は、
   前記外部充電電力量の前記総充電電力量に対する比が所定の閾値より小さいときは、前記ＨＶモードで走行する旨の判定をすることを特徴とする外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車。
3. 請求項１に記載の外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車であって、
   前記モータが回生制動によって発電した回生制動発電電力を前記電池に供給し、前記電池を充電する回生充電部と、
   前記回生充電部から前記電池に供給された回生充電電力量を求める回生量測定部と、
   を備え、
   前記走行モード判定部は、
   前記外部充電電力量と前記回生充電電力量とを加算した値を判定基準電力量として求め、
   前記判定基準電力量に基づいて前記走行モード判定を行うことを特徴とする外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車。
4. 請求項１に記載の外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車において、
   前記電池から出力された放電電力量を測定する放電量測定部を備え、
   前記走行モード判定部は、
   前記放電電力量に所定の定数を乗じた値を前記外部充電電力量から減じた値を判定基準電力量として求め、前記判定基準電力量に基づいて前記走行モード判定を行うことを特徴とする外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車。
5. 請求項３または請求項４に記載の外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車において、
   前記電池の総充電電力量を求める総充電電力量測定部を備え、
   前記走行モード判定部は、
   前記判定基準電力量の前記総充電電力量に対する比が所定の閾値より小さいときは、前記ＨＶモードで走行する旨の判定をすることを特徴とする外部充電ＥＶ／ＨＶ自動車。

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