JP5163407B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、外部電源からの電力によって充電可能な蓄電部を搭載したハイブリッド車両に関する。

近年、環境問題を考慮して、内燃機関と電動機とを効率的に組合わせて走行す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は、充放電可能な蓄電部を搭載し、発進時や加速時などに電動機へ電力を供給して駆動力を発生する一方で、下り坂や制動時などに車両の運動エネルギーを電力として回収する。

このようなハイブリッド車両においては、搭載する蓄電部を商用電源などの外部電源からの電力によって充電するための構成が提案されている。このように外部電源により蓄電部を予め充電することにより、通勤や買い物などの比較的短距離の走行であれば、内燃機関を停止状態に保ったまま走行することができるため、燃費を向上させることが可能となる。このような走行は、ＥＶ（Electric Vehicle）走行とも称される。

このような外部充電機能を備えたハイブリッド車両では、外部電源からの充電のメリットを生かすために、従来のハイブリッド車両（外部充電機能を有しないハイブリッド車両）よりも蓄電容量の大きい蓄電部が搭載されている。これにより、たとえば従来数ｋｍ程度であったＥＶ走行モードでの走行距離が１０ｋｍ以上に拡大することが可能となる。

そして、このＥＶ走行モード中に蓄電部の充電状態値（ＳＯＣ：State of Charge；以下、単に「ＳＯＣ」とも称す）が所定値を下回ると、走行モードはＨＶ（Hybrid Vehicle）走行モードに切替わる。このＨＶ走行モードにおいては、ハイブリッド車両は、蓄電部のＳＯＣが予め定められた制御中心値を中心とする所定の範囲内に維持されるように、エンジンの作動出力が蓄電部を充電するための発電動作に用いられる。

たとえば特開２００８−７４３２１号公報（特許文献１）は、このような外部充電機能を備えたハイブリッド車両において、走行モードの切替ポイントを運転者に表示する表示装置を開示する。これによれば、表示装置は、運転者の出力要求に応じて変化するアクセル開度を表示する第１の表示部と、走行モードが切替わるアクセル開度を示す分割線をアクセル開度に対応させて表示する第２の表示部とを備える。
特開２００８−７４３２１号公報 特開平１０−２６１１２３号公報 特開２００８−１０９８４０号公報

ここで、従来のハイブリッド車両の表示装置においては、車両情報として、燃費やエネルギーの発電状況および利用状況等を表示するとともに、蓄電部の残量を表示部に表示するものがある。その一例として、蓄電部の残量は、予め許容されている蓄電部の使用範囲（たとえばＳＯＣが２０％〜８０％）を複数段階に分割した上で、該使用範囲に対する現在のＳＯＣの比率を、上記複数段階のうちのいずれかの段階に対応付けることによって表示される。

しかしながら、外部充電機能を備えたハイブリッド車両では、上述したように、従来のハイブリッド車両とは異なり、ＥＶ走行モード中とＨＶ走行モード中とで、蓄電部の使用範囲が大きく異なるものである。また、従来のハイブリッド車両と比較して、蓄電部の蓄電容量が大きいことから、ＨＶ走行モード中における蓄電部の充放電量が従来のハイブリッド車両での充放電量と同程度であっても、ＳＯＣの変化量としては明らかな違いが生じることとなる。

そのため、外部充電機能を備えたハイブリッド車両においても、従来のハイブリッド車両の表示装置と同じ表示態様で蓄電部の残量を表示した場合には、運転者が違和感を感じるという問題が生じる。しかしながら、上述した特開２００８−７４３２１号公報には、このような蓄電部の残量の表示態様に対する運転者の違和感については何ら言及されていない。

それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部電源からの電力によって充電可能な蓄電部を搭載したハイブリッド車両において、運転者が蓄電部の残量の表示に違和感を感じるのを抑制することである。

この発明のある局面に従えば、内燃機関および電動機を動力源として駆動軸に動力を出力するハイブリッド車両であって、充放電可能な蓄電部と、内燃機関からの駆動力を受けて発電可能な発電部と、蓄電部の充電状態値を推定する状態推定部と、蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされたときに、外部電源からの電力を受けて蓄電部を外部充電するための充電部と、ハイブリッド車両の走行中に、蓄電部の充電状態値に基づいて蓄電部の残量を表示する表示部とを備える。ハイブリッド車両は、発電部による蓄電部に対する内部充電が制限される第１の走行モードと、蓄電部の充電状態値が所定の制御範囲内に維持されるように発電部による蓄電部に対する内部充電を制御する第２の走行モードとを選択して走行可能である。第１の走行モードの選択中と第２の走行モードの選択中とで、蓄電部の残量の表示態様を変更するように表示部を制御する制御部をさらに備える。

好ましくは、充電部は、蓄電部の充電状態値が所定の上限値を超えないように、蓄電部に供給する充電電力を制御する。ハイブリッド車両は、蓄電部の充電状態値が所定の下限値を下回るまでは第１の走行モードを選択するとともに、蓄電部の充電状態値が所定の下限値を下回ると第２の走行モードを選択する走行モード制御部をさらに備える。制御部は、第１の走行モードの選択中には、蓄電部の充電状態値を所定の上限値および所定の下限値により規定される所定の使用範囲に対する比率に変換した結果を、蓄電部の残量として表示部に表示するとともに、第２の走行モードの選択中には、蓄電部の充電状態値を所定の制御範囲に対する比率に変換した結果を、蓄電部の残量として表示部に表示する。

好ましくは、表示部は、蓄電部の充電状態値を所定の使用範囲に対する比率に変換した結果を、蓄電部の残量として表示する第１の表示領域と、蓄電部の充電状態値を所定の制御範囲に対する比率に変換した結果を、蓄電部の残量として表示する第２の表示領域とを有する。制御部は、第１の走行モードの選択中には、第１の表示領域が第２の表示領域よりも広くなるように表示部を制御するとともに、第２の走行モードの選択中には、第２の表示領域が第１の表示領域よりも広くなるように表示部を制御する。

この発明によれば、外部電源からの電力によって充電可能な蓄電部を搭載したハイブリッド車両において、運転者が蓄電部の残量の表示に違和感を感じるのを抑制することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

（車両の概略構成）
図１は、この発明の実施の形態に従う車両１００に対して外部電源による充電を行なうための概略構成図である。

図１を参照して、この発明の実施の形態に従うハイブリッド車両１００（以下、単に「車両１００」とも称す）は、内燃機関（エンジン）１８とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。さらに、車両１００は、このモータジェネレータに電力を供給するための蓄電部４を搭載する。この蓄電部４は、車両１００のシステム起動状態（以下、「ＩＧオン状態」とも記す）において、エンジン１８の作動により生じる動力を受けて充電可能であるとともに、車両１００のシステム停止中（以下、「ＩＧオフ状態」とも記す）において、コネクタ部３５０を介して外部電源と電気的に接続されて充電可能である。以下の説明では、それぞれの充電動作を区別するために、外部電源による蓄電部４の充電を「外部充電」とも記し、エンジン１８の作動による蓄電部４の充電を「内部充電」とも記す。

コネクタ部３５０は、代表的に商用電源などの外部電源を車両１００に供給するための連結機構を構成し、キャブタイヤケーブルなどからなる電力線ＰＳＬを介して充電ステーション（図示せず）と連結される。そして、コネクタ部３５０は、外部充電時に車両１００と連結され、外部電源と車両１００に搭載された充電部３０とを電気的に接続する。一方、車両１００には、コネクタ部３５０と連結され、外部電源を受入れるためのコネクタ受入部１５０が設けられる。

なお、コネクタ部３５０を介して車両１００に供給される外部電源は、商用電源に代えて、もしくはこれに加えて住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力などであってもよい。

車両１００は、エンジン（ＥＮＧ）１８と、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２とを駆動力源として備え、これらは動力分割機構２２を介して機械的に連結される。そして、車両１００の走行状況に応じて、動力分割機構２２を介して上記３者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として、駆動輪２４Ｆが駆動される。

車両１００の走行時（すなわち、非外部充電時）において、動力分割機構２２は、エンジン１８の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方を第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残部を第２モータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構２２から第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力は発電動作に用いられる一方、第２モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、第２モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４Ｆの駆動に使用される。

このとき、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２にそれぞれ対応付けられた第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１および第２インバータ（ＩＮＶ２）８−２は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。主として、第１インバータ８−１は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、第１モータジェネレータＭＧ１で発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。一方、第２インバータ８−２は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、第２モータジェネレータＭＧ２へ供給する。すなわち、車両１００は、負荷装置として、蓄電部４からの電力を受けて駆動力を発生可能な第２モータジェネレータＭＧ２を備えるとともに、エンジン１８からの駆動力を受けて発電可能な発電部である第１モータジェネレータＭＧ１を備える。

蓄電部４は、充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムイオン電池やニッケル水素などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。蓄電部４とインバータ８−１との間には、直流電圧を相互に電圧変換可能なコンバータ（ＣＯＮＶ）６が配置されており、蓄電部４の入出力電圧と、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。コンバータ６における昇降圧動作は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＣに従ってそれぞれ制御される。

なお、図１には、蓄電部４を１個だけ搭載するハイブリッド車両を例示するが、蓄電部４の数は１個には限定されない。車両１００に要求される走行性能などに応じて、複数個の蓄電部を搭載するような構成を採用してもよい。このとき、各蓄電部に対応させて、同数のコンバータ６を搭載する構成が好ましい。

制御装置２は、代表的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部と、入出力インターフェイスとを主体として構成された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）からなる。そして、制御装置２は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行（内部充電を含む）および外部充電に係る制御を実行する。

制御装置２に入力される情報の一例として、図１には、正線ＰＬに介挿された電流センサ１０からの電池電流Ｉｂａｔ、正線ＰＬと負線ＮＬとの線間に配置された電圧センサ１２からの電池電圧Ｖｂａｔ、蓄電部４に近接して配置された温度センサ１１からの電池温度Ｔｂａｔ、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの線間に配置された電圧センサ１６からの母線電圧Ｖｈを例示する。

また、制御装置２は、蓄電部４の充電状態値（ＳＯＣ：State of Charge；以下「ＳＯＣ」と記す）を連続的に推定する。なお、充電状態値（ＳＯＣ）とは、蓄電部４が満充電状態を基準にしたときの充電量（残存電荷量）を示すものであり、一例として、満充電容量に対する現在の充電量の比率（０〜１００％）で表わされる。

より具体的には、制御装置２は、蓄電部４の充放電量の積算値に基づいて蓄電部４のＳＯＣを順次演算する。なお、充放電量の積算値は、対応する蓄電部の電池電圧と電池電流との積（電力）を時間的に積分することで得られる。

車両１００は、蓄電部４を外部充電するための構成として、コネクタ受入部１５０と、充電部３０とをさらに備える。蓄電部４に対して外部充電を行なう場合には、コネクタ部３５０がコネクタ受入部１５０に連結されることで、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬを介して外部電源からの電力が充電部３０へ供給される。また、コネクタ受入部１５０は、コネクタ受入部１５０とコネクタ部３５０との連結状態を検出するための連結検出センサ１５０ａを含んでおり、この連結検出センサ１５０ａからの連結信号ＣＯＮによって制御装置２は、外部電源により充電可能な状態となったことを検出する。なお、本実施の形態においては、外部電源として単相交流の商用電源が用いられる場合について例示する。

また、本明細書において、「外部電源により充電可能な状態」とは、代表的に、コネクタ部３５０がコネクタ受入部１５０に物理的に挿入されている状態を意味する。なお、図１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行なう構成では、「外部電源により充電可能な状態」とは、一次コイルと二次コイルとが位置合せされた状態を意味する。

充電部３０は、外部電源からの電力を受けて蓄電部４を外部充電するための装置であり、正線ＰＬおよび負線ＮＬと正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬとの間に配置される。すなわち、充電部３０は、蓄電部４とコンバータ６との間に電気的に接続される。

また、充電部３０は、電流制御部３０ａと、電圧変換部３０ｂとを含み、外部電源からの電力を蓄電部４の充電に適した電力に変換する。具体的には、電圧変換部３０ｂは、外部電源の供給電圧を蓄電部４の充電に適した電圧に変換するための装置であり、代表的に所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、ＡＣ−ＡＣスイッチングレギュレータなどからなる。また、電流制御部３０ａは、電圧変換部３０ｂによる電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、制御装置２からの充電電流指令に従って、蓄電部４に供給する充電電流を制御する。電流制御部３０ａは、代表的に単相のブリッジ回路などからなる。なお、電流制御部３０ａおよび電圧変換部３０ｂからなる構成に代えて、ＡＣ−ＤＣスイッチングレギュレータなどによって充電部３０を実現してもよい。

ところで、本実施の形態に従う車両１００はハイブリッド車両であり、エンジン１８からの駆動力によって、走行および蓄電部４の充電が可能である。一方、蓄電部４を外部充電して使用する態様においては、エンジン１８を可能な限り停止状態に維持して走行することが好ましい。そのため、車両１００は、ＥＶ（Electric Vehicle）走行モードと、ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行モードとを選択して走行可能に構成される。

すなわち、ＥＶ走行モードにおいては、車両１００は、蓄電部４のＳＯＣが所定値を下回るまでの間、主として第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行する。このＥＶ走行モードでは、エンジン１８の駆動力を受けた第１モータジェネレータＭＧ１での発電動作は行なわれず、蓄電部４に対する内部充電が制限される。なお、ＥＶ走行モードは、エンジン１８を停止状態に維持して燃料消費率を向上させることを目的としているが、運転者からの急加速などの駆動力要求が与えられた場合、触媒暖機時や空調要求などの駆動力要求とは無関係な要求が与えられた場合、およびその他の条件が成立した場合などにおいては、エンジン１８を始動してもよい。

ＥＶ走行モード中に蓄電部４のＳＯＣが所定値を下回ると、走行モードはＨＶ走行モードに切替わる。ＨＶ走行モードにおいては、車両１００は、蓄電部４のＳＯＣが予め定められた所定の制御範囲内に維持されるように、第１のモータジェネレータＭＧ１による発電動作が制御される。この第１モータジェネレータＭＧ１での発電動作に応じて、エンジン１８も作動を開始する。なお、エンジン１８の作動によって生じる駆動力の一部は車両１００の走行にも用いられる。

そして、ＨＶ走行モードでは、制御装置２は、総合的な燃費が最適化されるように、各センサからの信号、走行状況、アクセル開度などに基づいて、エンジン１８の回転数、第１モータジェネレータＭＧ１の発電量、および第２モータジェネレータＭＧ２のトルクについての目標値を決定する。

この目標値の決定にあたっては、蓄電部４のＳＯＣについても考慮され、蓄電部４のＳＯＣが所定の制御中心値を中心とする所定の制御範囲内に維持されるように、蓄電部４で充放電される電力が管理される。すなわち、エンジン１８からの動力の一部を受けて第１モータジェネレータＭＧ１が発電する発電電力と、第２モータジェネレータＭＧ２が駆動力の発生に使用する消費電力との差が蓄電部４での充放電電力に相当するため、蓄電部４のＳＯＣの大きさに応じて、第１モータジェネレータＭＧ１の発電量、および第２モータジェネレータＭＧ２での消費電力が決定される。なお、蓄電部４の充放電電力は、車両１００の走行状況に応じても影響を受けるので、蓄電部４のＳＯＣを維持する「所定の制御範囲」が明確に規定されているとは限らない。

このように、本実施の形態に従う車両１００は、外部充電可能なハイブリッド車両であり、蓄電部４のＳＯＣに応じて走行モードの切替えが行なわれる。さらに、この走行モードの切替えは、運転席の近傍に設けられた選択スイッチ２６を運転者が操作することによって行なうことも可能である。

より具体的には、選択スイッチ２６が第１の操作状態（たとえばオン状態とする）に操作された場合には、走行モードはＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに切替わる。一方、選択スイッチ２６が第２の操作状態（たとえばオフ状態とする）に操作された場合には、走行モードはＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切替わる。選択スイッチ２６による走行モードの切替えは、後述するように、選択スイッチ２６から出力される選択指令（選択スイッチ２６の操作状態を指示する信号に相当）に応じて、制御装置２により行なわれる。

なお、車両１００の走行モードは、後述するように、表示部２０に表示される。これにより、運転者は走行モードの切替えを認識することができる。この表示部２０は、外部から補給されるエネルギー（燃料および電力）ごとの燃費やコスト等の情報についても表示可能に構成されている。

図１に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、蓄電部４が「蓄電部」に相当し、充電部３０が「充電部」に相当し、第２モータジェネレータＭＧ２が「電動機」に相当し、エンジン１８が「内燃機関」に相当し、第１モータジェネレータＭＧ１が「発電部」に相当する。また、「ＥＶ走行モード」が「第１の走行モード」に相当し、「ＨＶ走行モード」が「第２の走行モード」に相当する。

（表示部）
本実施の形態に従う車両１００は、運転者に対して、車両の運転状況を視覚的に告知するための表示部２０をさらに備える。表示部２０には、車両１００の走行モードが表示される。

さらに、表示部２０は、運転者が車両外部から供給されるエネルギー（燃料および電力）ごとの燃費やコスト等に関心を寄せ得ることを考慮して、燃費等の情報を表示可能に構成されている。この表示部２０に表示される燃費等の情報には、蓄電部４の残量も含まれている。

（制御構造）
次に、図２を参照して、本実施の形態に従うハイブリッド車両における蓄電部の残量を表示するための制御構造について説明する。

図２は、この発明の実施の形態に従う制御装置２における制御構造を示すブロック図である。図２に示す各機能ブロックは、代表的に制御装置２が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。

図２を参照して、制御装置２は、状態推定部２００と、走行モード制御部２０２と、配分部２０４と、コンバータ制御部２０６と、インバータ制御部２０８と、表示制御部２１０とを備える。

状態推定部２００は、電池温度Ｔｂ、電池電流Ｉｂおよび電池電圧Ｖｂに基づいて、蓄電部４についてのＳＯＣを演算する。本実施の形態では、蓄電部４のＳＯＣを、蓄電部４の満充電容量に対する現在の充電量の比率（０〜１００％）で表わすものとする。

蓄電部４のＳＯＣを算出する構成については、様々な周知技術を用いることができるが、一例として、状態推定部２００は、開回路電圧値から算出される暫定ＳＯＣと、充放電電流値の積算値から算出される補正ＳＯＣとを加算することでＳＯＣを導出する。具体的には、状態推定部２００は、各時点における電池電流値Ｉｂおよび電池電圧値Ｖｂから蓄電部４の開回路電圧値を算出し、当該開回路算出値を予め実験的に測定された蓄電部４の基準状態におけるＳＯＣと開回路電圧値との関係を示す基準充放電特性に適用することで、蓄電部４の暫定ＳＯＣを算出する。さらに、状態推定部２００は、電池電流値Ｉｂを積算して補正ＳＯＣを算出し、この補正ＳＯＣに暫定ＳＯＣを加算することでＳＯＣを導出する。

走行モード制御部２０２は、運転者の操作によるイグニッションオン指令ＩＧＯＮが与えられると、蓄電部４のＳＯＣおよび選択スイッチ２６（図１）からの選択指令に基づいて、車両１００の走行モードを設定する。設定された走行モードは、表示制御部２１０に与えられる。

具体的には、走行モード制御部２０２は、蓄電部４のＳＯＣが所定値以上である場合には、車両１００をＥＶ走行モードに設定する。あるいは、運転者が選択スイッチ２６を第１の操作状態（オン状態）に操作した場合に選択スイッチ２６から発せられる選択指令に応答して、車両１００をＥＶ走行モードに設定する。

一方、ＥＶ走行モードの実行中に蓄電部４のＳＯＣが所定値を下回った場合には、走行モード制御部２０２は、車両１００をＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切替える。あるいは、運転者が選択スイッチ２６を第２の操作状態（オフ状態）に操作した場合に選択スイッチ２６から発せられる選択指令に応答して、車両１００をＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切替える。

さらに、走行モード制御部２０２は、運転者要求に応じて、車両１００の走行に必要な総合出力を演算する。なお、運転者要求には、アクセルペダルの踏込量、シフトレバーのポジション（いずれも図示せず）などが含まれる。そして、走行モード制御部２０２は、総合出力を実現するために必要なエンジン１８の駆動力に応じて、エンジン回転数などを決定する。また、総合出力の演算結果は、配分部２０４へも伝達される。

配分部２０４は、総合出力の演算結果に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクや回転数を演算し、その制御指令をインバータ制御部２０８へ出力すると同時に、車両１００ないにおける電力需給に応じた制御指令をコンバータ制御部２０６へ出力する。

インバータ制御部２０８は、配分部２０４からの制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動するためのスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２を生成する。このスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２は、それぞれインバータ８−１および８−２へ出力される。

コンバータ制御部２０６は、配分部２０４からの制御指令に応じて、蓄電部４から第２モータジェネレータＭＧ２へ所定の放電電力が供給されるように、スイッチング指令ＰＷＣを生成する。このスイッチング指令ＰＷＣに従って、コンバータ６が電圧変換動作を行なうことで、蓄電部４の放電電力が制御される。

表示制御部２１０は、状態推定部２００から蓄電部４のＳＯＣを受け、走行モード制御部２０２から車両１００の走行モードを受ける。そして、表示制御部２１０は、蓄電部４のＳＯＣに基づいて蓄電部４の残量を表示するように表示部２０を制御する。

このとき、表示制御部２１０は、走行モードに応じて、蓄電部４の残量の表示態様を変化させる。具体的には、表示制御部２１０は、ＥＶ走行モードの実行中とＨＶ走行モードの実行中とで、蓄電部４の残量としての蓄電部４のＳＯＣを、異なる表示態様で表示するように表示部２０を制御する。

ここで、上記のように走行モードに応じて蓄電部４のＳＯＣの表示態様を変化させる構成としたのは、外部充電機能を備えた車両１００では、以下に述べるように、蓄電部４での充放電電力を制御する構成が、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとでは異なることに基づいている。さらには、外部充電機能を備えた車両１００では、外部電源からの充電のメリットを生かすために、従来のハイブリッド車両（外部充電機能を有しないハイブリッド車両）よりも蓄電容量の大きい蓄電部が搭載されていることも一因としている。

図３は、ハイブリッド車両の走行に伴なう蓄電部のＳＯＣの時間的な変化を示す図である。図３（ａ）は、外部充電機能を備えないハイブリッド車両における一例を示す。図３（ｂ）は、本実施の形態に従う車両１００において本来の使用が為される場合を示す。

図３（ａ）を参照して、外部充電機能を備えないハイブリッド車両では、蓄電部におけるＳＯＣ上限値とＳＯＣ下限値との略中間に制御中心値が設定される。そして、ＩＧオン（車両走行）期間において、蓄電部のＳＯＣがこの制御中心値を中心とする所定の範囲内に維持されるように、蓄電部で充放電される電力が制御される。

これに対して、図３（ｂ）を参照して、本実施の形態に従う車両１００においては、ＩＧオフの期間中において、蓄電部４はＳＯＣ上限値の近傍まで充電される。イグニッションオン指令が与えられて車両１００の走行が開示されると（時刻ｔ１）と、車両１００はＥＶ走行モードで走行する。このＥＶ走行モードの継続によって、蓄電部４のＳＯＣがＳＯＣ下限値を下回ると（時刻ｔ２）、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに移行し、エンジン１８（図１）が作動を開始し、第１モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力によって蓄電部４は充電される。そのため、蓄電部４のＳＯＣは増加し始める。ここで、次回の外部充電に備えて、ＨＶ走行モードにおける制御中心値は、図３（ａ）における制御中心値に比較して低い値に設定される。すなわち、ＨＶ走行モードにおける蓄電部４のＳＯＣは、相対的にＳＯＣ下限値に近い値となっている。

車両１００の走行が完了すると、運転者がコネクタ部３５０（図１）を車両１００に連結することで、外部充電が開始される（時刻ｔ３）。これにより、蓄電部４のＳＯＣは増加し始める。

このように、車両１００において、ＥＶ走行モードでは、ＳＯＣ上限値とＳＯＣ下限値とによって規定された範囲内で蓄電部４が使用されるのに対して、ＨＶ走行モードでは、ＳＯＣ下限値に近傍に設定された所定の制御範囲内に維持されるように、蓄電部４での充放電電力が制御される。その結果、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとでは、蓄電部４の使用範囲が異なっている。

したがって、それぞれの走行モードの実行中に表示部２０に蓄電部４の残量を表示するにあたっては、蓄電部４のＳＯＣを基準とした共通の表示態様で蓄電部４の残量を表示する構成とすることで、運転者に違和感を与える可能性がある。

詳細には、外部充電機能を備えないハイブリッド車両においては、蓄電部の残量の表示態様の一例として、図３（ａ）に示すＳＯＣ上限値およびＳＯＣ下限値によって規定される蓄電部の使用範囲を複数段階に分割した上で、該使用範囲に対する現在のＳＯＣの比率を、上記複数段階のうちのいずれかの段階に対応付けることによって表示される。

ここで、この表示態様を車両１００に適用した場合には、ＨＶ走行モードの実行中における蓄電部４の残量は、図３（ｂ）に示すように、ＳＯＣの制御範囲がＳＯＣ下限値近傍に設けられていることに起因して、最も低い段階として表示されることになる。

さらに、外部充電機能を備えないハイブリッド車両と比較して、蓄電部４の蓄電容量が大きいことから、ＨＶ走行モード中における蓄電部４の充放電量が該ハイブリッド車両での充放電量と同程度であっても、ＳＯＣの変化量としては相対的に小さくなるため、表示部２０上では、蓄電部４の残量は最も低い段階として表示され続けることとなる。この結果、運転者が蓄電部４の残量に違和感を感じる可能性がある。

そこで、本実施の形態に従う表示制御部２１０は、ＥＶ走行モードの実行中とＨＶ走行モードの実行中とで、蓄電部４の残量としての蓄電部４のＳＯＣを、異なる表示態様で表示するように表示部２０を制御する。

図４は、本実施の形態に従う表示部２０の表示態様を示す図である。図４（ａ）は、ＥＶ走行モードの実行中における蓄電部４の残量の表示態様の一例を示す。図４（ｂ）は、ＨＶ走行モードの実行中における蓄電部４の残量の表示態様の一例を示す。

図４（ａ）を参照して、ＥＶ走行モードの実行中において、蓄電部４のＳＯＣは、ＳＯＣ上限値およびＳＯＣ下限値（図３（ｂ））により規定される所定の使用範囲に対する比率に変換される。そして、表示部２０の所定の表示領域４００Ａには、その変換された比率が、複数段階のうちのいずれかの段階に対応付けられて表示される。

一方、ＨＶ走行モードの実行中においては、蓄電部４のＳＯＣは、ＳＯＣ下限値の近傍に設けられた所定の制御範囲（図３（ｂ））に対する比率に変換される。そして、表示部２０の所定の表示領域５００Ａには、その変換された比率が、複数段階のうちのいずれかの段階に対応付けられて表示される。

すなわち、表示部２０には、ＥＶ走行モードの実行中およびＨＶ走行モードの実行中のそれぞれにおいて、蓄電部４の残量が、対応する走行モードにおいて予め設定されている所定の使用範囲（または所定の制御範囲）に対する現在の充電量の比率として表示されることとなる。したがって、運転者は、ＥＶ走行モードの実行中には、第２モータジェネレータＭＧ２による駆動力の発生により蓄電部４からの放電電力が消費される（ＳＯＣが低下する）のを認識できる。また、ＨＶ走行モードの実行中には、運転者は、上述した蓄電部４からの放電電力の消費を認識できるとともに、エンジン１８の動力を受けた第１モータジェネレータＭＧ１による発電動作により蓄電部４が充電される（ＳＯＣが増加する）のを認識できる。この結果、運転者が蓄電部４の残量に違和感を感じるのを抑制することが可能となる。

さらに、本実施の形態に従う表示制御部２１０は、走行モードの切替えに応答して、蓄電部４の残量の表示態様を切替えるにあたって、その切替えを運転者に明示することによって、切替え前後に蓄電部４の残量に生じる不自然さを無くすことができる。

図５は、本実施の形態に従う表示部２０の表示態様を示す図である。
図５（ａ）を参照して、ＥＶ走行モードの実行中には、図４（ａ）に示す表示領域４００Ａの背面に、さらに表示領域５００Ｂが設けられる。この表示領域５００Ｂは、図４（ｂ）に示す表示領域５００Ａを、その表示面積を縮小して表示したものである。表示領域５００Ｂは、図５（ａ）に示すように、その一部分が重なり合うように配置されている。これにより、表示領域４００Ａは、表示領域５００Ｂよりも前面であって、かつ、より大きな表示面積によって表示される。

これに対して、ＨＶ走行モードの実行中には、図５（ｂ）に示すように、上述した表示領域５００Ａの背面に、さらに表示領域４００Ｂが設けられる。この表示領域４００Ｂは、図４（ａ）に示す表示領域４００Ａを、その表示面積を縮小して表示したものである。表示領域４００Ｂは、図５（ｂ）に示すように、その一部分が重なり合うように配置されている。これにより、表示領域５００Ａは、表示領域４００Ｂよりも前面であって、かつ、より大きな表示面積によって表示される。

そして、車両１００の走行モードが切替えられると、表示制御部２１０は、図中の矢印ｋ１〜ｋ４に従って、図５（ａ）の表示態様と図５（ｂ）の表示態様とを切替える。具体的には、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替えられた場合には、表示制御部２１０は、矢印ｋ１に従って、表示領域４００Ａを縮小した上で表示領域５００Ａの背面に配置する。さらに、表示制御部２１０は、矢印ｋ２に従って、表示領域５００Ｂを拡大した上で表示領域４００Ｂの前面に配置する。

これに対して、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへ切替えられた場合には、表示制御部２１０は、矢印ｋ３に従って、表示領域４００Ｂを拡大した上で表示領域５００Ｂの前面に配置する。さらに、表示制御部２１０は、矢印ｋ４に従って、表示領域５００Ａを縮小した上で表示領域４００Ａの背面に配置する。

このように、ＥＶ走行モードの実行中における蓄電部４の残量と、ＨＶ走行モードの実行中における蓄電部４の残量とは、現在実行されている走行モードに対応する蓄電部４の残量を明瞭に視認できる態様で表示されることから、表示態様の切替えを運転者に明示することができる。この結果、表示態様の切替え前後に蓄電部４の残量に生じる不自然さを無くすことができる。

なお、図５（ａ）および（ｂ）に示す表示態様では、２つの表示領域（たとえば４００Ａおよび５００Ｂ）が、その一部が重なり合うように前面と背面とに並べて表示させる構成としたが、現在実行されている走行モードに対応する蓄電部４の残量が明瞭に視認できる態様であれば、このような構成に限られない。たとえば、走行モードが切替えられたことに応じて、切替え直前の走行モードにおける蓄電部４の残量を表示する表示領域の輝度を低下させる（暗くする）構成としてもよい。

図２に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、状態推定部２００が「状態推定部」に相当し、表示制御部２１０が「制御部」に相当する。

以上の処理は、図６に示すような処理フローにまとめることができる。
（フローチャート）
図６は、この発明の実施の形態に従う蓄電部４の残量を表示するための処理手順を示すフローチャートである。なお、図５に示す各ステップの処理は、制御装置２（図１）が図２に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。

図６を参照して、走行モード制御部２０２として機能する制御装置２は、ＩＧオフの期間中において、イグニッションオン指令が与えられると（ステップＳ０１）、該ＩＧオフの期間中に外部充電が実行されたか否かを判断する（ステップＳ０２）。この判断は、蓄電部４がＳＯＣ上限値の近傍まで充電されているか、あるいはＩＧオフの期間中にコネクタ部３５０が車両１００に連結されたかなど基づいて判断される。

外部充電が実行されていないと判断された場合（ステップＳ０２においてＮＯの場合）には、車両１００はＨＶ走行モードで走行する（ステップＳ０６）。

これに対して、外部充電が実行されたと判断された場合（ステップＳ０２においてＹＥＳの場合）には、車両１００はＥＶ走行モードで走行する（ステップＳ０３）。このとき、表示制御部２１０として機能する制御装置２は、状態推定部２００から蓄電部４のＳＯＣを受けると、その蓄電部４のＳＯＣを、ＳＯＣ上限値とＳＯＣ下限値とで規定される蓄電部４の使用範囲に対する比率に変換して表示部２０の表示領域４００Ａ（図４（ａ））に表示する（ステップＳ０４）。さらに、表示制御部２１０として機能する制御装置２は、蓄電部４のＳＯＣを、蓄電部４の所定の制御範囲に対する比率に変換し、その変換した比率を表示領域４００Ａの背面に位置する表示領域５００Ｂ（図４（ａ））に表示する。

次に、走行モード制御部２０２として機能する制御装置２は、ＥＶ走行モードを終了させるための所定の条件（ＥＶ走行終了条件）が成立したか否かを判断する（ステップＳ０５）。このＥＶ走行終了条件には、蓄電部４のＳＯＣが所定値（ＳＯＣ下限値）を下回ったこと、あるいは、選択スイッチ２６（図１）がオフ状態に操作されたことを指示する選択指令が入力されたことなどが含まれる。

所定のＥＶ走行終了状態が成立していない場合（ステップＳ０５においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ０２に戻される。

これに対して、所定のＥＶ走行終了条件が成立している場合（ステップＳ０５でＹＥＳの場合）には、車両１００は、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに移行する（ステップＳ０６）。ＨＶ走行モードでの走行が開始されると、表示制御部２１０として機能する制御装置２は、状態推定部２００から入力される蓄電部４のＳＯＣを、蓄電部４の所定の制御範囲に対する比率に変換して表示領域５００Ａ（図４（ｂ））に表示する（ステップＳ０７）。さらに、表示制御部２１０として機能する制御装置２は、蓄電部４のＳＯＣを、ＳＯＣ上限値とＳＯＣ下限値とで規定される蓄電部４の使用範囲に対する比率に変換し、その変換した比率を表示領域５００Ａの背面に位置する表示領域４００Ｂ（図４（ｂ））に表示する。

ＨＶ走行モードの実行中において、走行モード制御部２０２として機能する制御装置２は、ＨＶ走行モードを終了させるための所定の条件（ＨＶ走行終了条件）が成立したか否かを判断する（ステップＳ０８）。このＨＶ走行終了条件には、蓄電部４のＳＯＣが所定のしきい値以上となったこと、あるいは、選択スイッチ２６（図１）がオン状態に操作されたことを指示する選択指令が入力されたことなどが含まれる。

所定のＨＶ走行終了状態が成立していない場合（ステップＳ０８においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ０６に戻される。

これに対して、所定のＨＶ走行終了条件が成立している場合（ステップＳ０８においてＹＥＳの場合）には、車両１００は、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに移行する（ステップＳ０３）。この場合、蓄電部４の残量の表示態様は、上記ステップＳ０４で説明した表示態様に切替えられる。

以上のように、この発明の実施の形態によれば、蓄電部の使用範囲が互いに異なるＥＶ走行モードの実行中とＨＶ走行モードの実行中とで、蓄電部の残量が異なる表示態様で表示される。これにより、運転者が蓄電部の残量に違和感を感じるのを解消することができる。

さらに、この発明の実施の形態によれば、走行モードの切替えに応答して、蓄電部の残量の表示態様を切替えるにあたって、その切替えを運転者に明示することによって、切替え前後に蓄電部の残量に生じる不自然さを無くすことができる。

なお、上記の実施の形態においては、蓄電部４は、専用の充電部３０によって外部電源から充電するものとしたが、外部電源から蓄電部４の充電方法は、このような方法に限られない。たとえば、コネクタ受入部１５０に接続される正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬをモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の中性点間に接続し、コネクタ受入部１５０からモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の中性点に外部電源から与えられる電力をインバータ８−１および８−２により変換することによって蓄電部４を充電してもよい。

また、上記の実施の形態においては、車両１００は、動力分割機構２２によりエンジン１８の動力と駆動軸２４Ｆと第１モータジェネレータＭＧ１とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレルハイブリッド型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、第１モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン１８を用い、第２モータジェネレータＭＧ２のみで車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両にも適用することができる。

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、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。

この発明の実施の形態に従う車両に対して外部電源による充電を行なうための概略構成図である。 この発明の実施の形態に従う制御装置における制御構造を示すブロック図である。 ハイブリッド車両の走行に伴なう蓄電部のＳＯＣの時間的な変化を示す図である。 この発明の実施の形態に従う表示部の表示態様を示す図である。 この発明の実施の形態に従う表示部の表示態様を示す図である。 この発明の実施の形態に従う蓄電部の残量を表示するための処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

４ 蓄電部、６ コンバータ、８−１ 第１インバータ、８−２ 第２インバータ、１０ 電流センサ、１１ 温度センサ、１２，１６ 電圧センサ、１８ エンジン、２０ 表示部、２２ 動力分割機構、２４Ｆ 駆動輪、２６ 選択スイッチ、３０ 充電部、３０ｂ 電圧変換部、３０ａ 電流制御部、１００ 車両、１５０ コネクタ受入部、１５０ａ 連結検出センサ、２００ 状態推定部、２０２ 走行モード制御部、２０４ 配分部、２０６ コンバータ制御部、２０８ インバータ制御部、２１０ 表示制御部、３５０ コネクタ部、ＣＮＬ 負充電線、ＣＰＬ 正充電線、ＭＧ１ 第１モータジェネレータ、ＭＧ２ 第２モータジェネレータ、ＭＮＬ 負母線、ＭＰＬ 正母線、ＮＬ 負線、ＰＬ 正線、ＰＳＬ 電力線。

Claims (3)

1. 内燃機関および電動機を動力源として駆動軸に動力を出力するハイブリッド車両であって、
   充放電可能な蓄電部と、
   前記内燃機関からの駆動力を受けて発電可能な発電部と、
   前記蓄電部の充電状態値を推定する状態推定部と、
   前記蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされたときに、外部電源からの電力を受けて前記蓄電部を外部充電するための充電部と、
   前記ハイブリッド車両の走行中に、前記蓄電部の充電状態値に基づいて前記蓄電部の残量を表示する表示部とを備え、
   前記ハイブリッド車両は、前記発電部による前記蓄電部に対する内部充電が制限される第１の走行モードと、前記蓄電部の充電状態値が所定の制御範囲内に維持されるように前記発電部による前記蓄電部に対する内部充電を制御する第２の走行モードとを選択して走行可能であり、
   前記第１の走行モードの選択中と前記第２の走行モードの選択中とで、前記蓄電部の残量の表示態様を変更するように前記表示部を制御する制御部をさらに備える、ハイブリッド車両。
2. 前記充電部は、前記蓄電部の充電状態値が所定の上限値を超えないように、前記蓄電部に供給する充電電力を制御し、
   前記蓄電部の充電状態値が所定の下限値を下回るまでは前記第１の走行モードを選択するとともに、前記蓄電部の充電状態値が前記所定の下限値を下回ると前記第２の走行モードを選択する走行モード制御部をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１の走行モードの選択中には、前記蓄電部の充電状態値を前記所定の上限値および前記所定の下限値により規定される所定の使用範囲に対する比率に変換した結果を、前記蓄電部の残量として前記表示部に表示するとともに、前記第２の走行モードの選択中には、前記蓄電部の充電状態値を前記所定の制御範囲に対する比率に変換した結果を、前記蓄電部の残量として前記表示部に表示する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記表示部は、
   前記蓄電部の充電状態値を前記所定の使用範囲に対する比率に変換した結果を、前記蓄電部の残量として表示する第１の表示領域と、
   前記蓄電部の充電状態値を前記所定の制御範囲に対する比率に変換した結果を、前記蓄電部の残量として表示する第２の表示領域とを有し、
   前記制御部は、前記第１の走行モードの選択中には、前記第１の表示領域が前記第２の表示領域よりも広くなるように前記表示部を制御するとともに、前記第２の走行モードの選択中には、前記第２の表示領域が前記第１の表示領域よりも広くなるように前記表示部を制御する、請求項２に記載のハイブリッド車両。

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