JP5696755B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車に関し、特に、蓄電装置に蓄えられた電力を主に用いてハイブリッド車が走行した距離の割合を表示する技術に関する。

従来より、エンジンおよびモータを駆動源として搭載したハイブリッド車が知られている。ハイブリッド車には、モータに供給する電力を蓄えるバッテリなどの蓄電装置が搭載されている。バッテリには、エンジンによって駆動される発電機が発電した電力および車両の減速時にモータを用いて回生された電力などが充電される。

このようなハイブリッド車は、エンジンおよびモータのいずれか一方もしくは両方を、車両の運転状態などに応じて駆動源として用いることによって走行可能である。したがって、たとえば車速が低い場合などには、エンジンが停止し、モータのみを駆動源として用いて走行することが可能である。

エンジンが停止し、モータのみを駆動源として用いた走行状態では、排気ガスが排出されないため、環境に与える負荷が小さい。したがって、エンジンが停止し、モータのみを駆動源として用いて走行した距離を、エンジンが駆動して走行した距離とは区別して表示することが望まれる。

特開２００９−２３５６３号公報（特許文献１）は、モータおよびエンジンの両方を搭載するハイブリッド車両であって、エンジンを停止してモータの出力を利用して走行するＥＶモードと、走行状態に応じてエンジンを適宜駆動し、モータおよびエンジンの出力を利用して走行するＨＶモードと、のいずれかのモードで走行を行うよう制御するモード制御部と、ＥＶモードでの走行距離と、ＨＶモードでの走行距離を割合で表示するモード別走行距離表示部とを有するハイブリッド車両を開示する。

特開２００９−２３５６３号公報

ところで、たとえば家屋の電源などの車両の外部の電源から車両に搭載されたバッテリに電力を供給して充電するハイブリッド車もある。家屋に設けられたコンセントと、車両に設けられたインレットとをケーブルで連結することにより、家屋の電源から車両のバッテリに電力が供給される。以下、車両の外部に設けられた電源により車両に搭載されたバッテリを充電するハイブリッド車をプラグインハイブリッド車とも記載する。

プラグインハイブリッド車は、たとえば車両の外部の電源から供給された電力によりバッテリを充電した後には、バッテリに蓄えられた電力、すなわち、車両の外部から供給された電力を積極的に用いて走行するように構成される。バッテリの残存容量が小さくなると、エンジンおよび電動モータを用いて効率よくプラグインハイブリッド車が走行するように、バッテリの残存容量が適正値に制御される。したがって、バッテリの残存容量が大きい場合と小さい場合とで、パワートレーンの制御モードが異なり得る。

プラグインハイブリッド車を運転する際、ドライバは、できるかぎり車両の外部から供給された電力を用いて走行することを所望する。したがって、ドライバの利便性を鑑みると、車両の外部から供給された電力を積極的に用いてプラグインハイブリッド車が走行した距離の割合等を表示することが望ましい。

しかしながら、エンジンを停止して電動モータの駆動力のみを用いて走行した距離が、車両の外部から供給された電力を用いてプラグインハイブリッド車が走行した距離とは限らない。なぜならば、エンジンにより駆動される発電機を用いてバッテリを充電した後においても、エンジンを停止して電動モータの駆動力のみを用いてプラグインハイブリッド車が走行することが可能だからである。

したがって、特開２００９−２３５６３号公報に記載のように、エンジンを停止してモータの出力を利用して走行するＥＶモードの走行距離と、走行状態に応じてエンジンを適宜駆動し、モータおよびエンジンの出力を利用して走行するＨＶモードでの走行距離とを割合で表示しても、車両の外部から供給された電力を積極的に用いてプラグインハイブリッド車が走行した距離の割合等を表示することはできない。

本発明は、上記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、走行距離の表示に関するドライバの利便性を向上することである。

第１の発明に係るハイブリッド車は、エンジン、電動モータおよび電動モータに供給する電力を蓄える蓄電装置が設けられたハイブリッド車である。ハイブリッド車は、エンジンの駆動力および電動モータの駆動力のうちの少なくともいずれか一方の駆動力でハイブリッド車が走行する第１のモードと、第１のモードにおいて蓄電装置に充電される電力に比べて蓄電装置に充電される電力が小さく、かつエンジンの駆動力および電動モータの駆動力のうちの少なくともいずれか一方の駆動力でハイブリッド車が走行する第２のモードとのうちのいずれか一方のモードを選択するための選択手段と、第１のモードでハイブリッド車が走行した距離、および、第２のモードで、かつエンジンが駆動した状態でハイブリッド車が走行した距離を含む第１の距離と、第２のモードで、かつエンジンが停止した状態でハイブリッド車が走行した第２の距離との比率を表示するための表示手段とを備える。

この構成によると、第２のモードにおいて蓄電装置に充電される電力は、第１のモードにおいて蓄電装置に充電される電力よりも小さい。したがって、第２のモードでは、第１のモードに比べて、蓄電装置に充電された電力が積極的に消費される。言い換えると、第１のモードにおいては、蓄電装置に充電された電力の消費量が、第２のモードにおいて蓄電装置に充電された電力の消費量に比べて低減される。ところで、エンジンが駆動した場合、蓄電装置に蓄えられた電力の消費量が減少される。したがって、第１のモードおよび第２のモードにおいて、エンジンが駆動した状態でハイブリッド車が走行した距離は、蓄電装置に蓄えられた電力を積極的に用いてハイブリッド車が走行した距離とは区別することが望ましい。また、第１のモードでは、第２のモードに比べて、蓄電装置に充電された電力の消費量が減少される。そのため、第１のモードにおいて、エンジンが停止した状態でハイブリッド車が走行した距離は、蓄電装置に蓄えられた電力を積極的に用いてハイブリッド車が走行した距離とは区別することが望ましい。したがって、第２のモードで、かつエンジンが停止した状態でハイブリッド車が走行した第２の距離のみが、蓄電装置に蓄えられた電力を積極的に用いてハイブリッド車が走行した距離とみなされる。よって、第１のモードでハイブリッド車が走行した距離、および、第２のモードで、かつエンジンが駆動した状態でハイブリッド車が走行した距離を含む第１の距離と、第２のモードで、かつエンジンが停止した状態でハイブリッド車が走行した第２の距離との比率が表示される。これにより、蓄電装置に蓄えられた電力、たとえば、車両の外部から供給された電力を積極的に用いてハイブリッド車が走行した距離の比率を表示することができる。そのため、走行距離の表示に関するドライバの利便性を向上することができる。

第２の発明に係るハイブリッド車においては、第１の発明の構成に加え、選択手段は、蓄電装置の残存容量がしきい値以下である場合、第１のモードを選択し、蓄電装置の残存容量がしきい値よりも大きい場合、第２のモードを選択する。

この構成によると、蓄電装置の残存容量に応じて、第１のモードと第２のモードとを切替えることができる。これにより、残存容量が小さい場合には、蓄電装置に蓄えられた電力を適切な範囲内で使用する第１のモードを選択することができる。また、車両の外部から供給された電力によって蓄電装置が充電された場合には、蓄電装置に蓄えられた電力を積極的に用いる第２のモードを選択することができる。

第３の発明に係るハイブリッド車は、第１または２の発明の構成に加え、ハイブリッド車の外部から供給される電力を蓄電装置に充電するための充電手段をさらに備える。

この構成によると、ハイブリッド車の外部から供給される電力が、蓄電装置に蓄えられる。そのため、ハイブリッド車の外部から供給される電力を用いてハイブリッド車が走行することができる。

第４の発明に係るハイブリッド車においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加え、表示手段は、第２の距離をさらに表示する。

この構成によると、蓄電装置に蓄えられた電力、たとえば、車両の外部から供給された電力を積極的に用いてハイブリッド車が走行した距離を直接的に表示することができる。そのため、走行距離の表示に関するドライバの利便性をさらに向上することができる。

第５の発明に係るハイブリッド車においては、第４の発明の構成に加え、表示手段は、第１の距離をさらに表示する。

この構成によると、たとえば、車両の外部から供給された電力を積極的に用いてハイブリッド車が走行した距離とは区別される距離を直接的に表示することができる。そのため、走行距離の表示に関するドライバの利便性をさらに向上することができる。

第６の発明に係るハイブリッド車においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加え、表示手段は、第２のモードで、かつエンジンが停止した状態でハイブリッド車が消費した電力量をさらに表示する。

この構成によると、たとえば、車両の外部から供給された電力を積極的に消費した電力量を直接的に表示することができる。そのため、走行距離の表示に関するドライバの利便性をさらに向上することができる。

本発明によれば、走行距離の表示に関するドライバの利便性を向上することができる。

プラグインハイブリッド車を示す概略構成図である。 プラグインハイブリッド車の電気システムを示す図（その１）である。 プラグインハイブリッド車の電気システムを示す図（その２）である。 充電ケーブルのコネクタを示す図である。 ＣＳモードが選択される領域およびＣＤモードが選択される領域を示す図である。 エンジンが駆動する期間を示す図である。 インストルメントパネルを示す図である。 ディスプレイ上に表示されるインジケータを示す図である。 消費した電力量を表わすアイコンを示す図である。

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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、プラグインハイブリッド車には、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。なお、以下の説明においては一例としてプラグインハイブリッド車について説明するが、プラグインハイブリッド車の代わりに、外部の電源からの充電機能を有さないハイブリッド車を用いてもよい。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０、第２ＭＧ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。

この車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。

たとえばアクセル開度が小さい場合および車速が低い場合などには、第２ＭＧ１２０のみを駆動源としてプラグインハイブリッド車が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。ただし、発電などのためにエンジン１００が駆動する場合がある。

また、アクセル開度が大きい場合、車速が高い場合、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が小さい場合などには、エンジン１００が駆動される。この場合、エンジン１００のみ、もしくはエンジン１００および第２ＭＧ１２０の両方を駆動源としてプラグインハイブリッド車が走行する。

さらに、この車両は、ＣＳ（Charge Sustaining）モードとＣＤ（Charge Depleting）モードとをたとえば自動で切替えて走行する。なお、ＣＳモードとＣＤモードとを手動で切替えるようにしてもよい。

ＣＳモードでは、バッテリ１５０に蓄えられた電力を所定の目標値に維持しながら、プラグインハイブリッド車が走行する。

ＣＤモードでは、走行用としてバッテリ１５０に蓄えられた電力を維持せず、電力を用いて、主に第２ＭＧ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行する。ただし、ＣＤモードでは、アクセル開度が高い場合および車速が高い場合などには、駆動力を補うためにエンジン１００が駆動され得る。

ＣＳモードは、ＨＶモードと記載される場合もある。同様に、ＣＤモードは、ＥＶモードと記載される場合もある。ただし、本願におけるＨＶモード（ＣＳモード）およびＥＶモード（ＣＤモード）は、特開２００９−２３５６３号公報に記載されたＨＶモードおよびＥＶモードとは異なる。なお、ＣＳモードおよびＣＤモードについては後でさらに説明する。

エンジン１００は、内燃機関である。燃料と空気の混合気が燃焼室内で燃焼することよって、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、特定の温度まで暖機されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２の暖機は、排気ガスの熱を利用して行なわれる。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１ＭＧ１１０を駆動させて発電する経路である。

第１ＭＧ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１ＭＧ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１ＭＧ１１０により発電された電力はそのまま第２ＭＧ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１ＭＧ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。

第１ＭＧ１１０が発電機として作用している場合、第１ＭＧ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１ＭＧ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１ＭＧ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２ＭＧ１２０についても同様である。

第２ＭＧ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２ＭＧ１２０は、バッテリ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うちの少なくともいずれかの電力により駆動する。

第２ＭＧ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。

プラグインハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪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、バッテリ１５０に蓄えられる。

動力分割機構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構成される。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、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。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。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。

バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。

図２を参照して、プラグインハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。プラグインハイブリッド車には、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、ＳＭＲ（System Main Relay）２３０と、充電器２４０と、インレット２５０とが設けられる。

コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリ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点に他端が接続される。

２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。

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。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ることができる。

バッテリ１５０から放電された電力を第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。

コンバータ２００と、各インバータとの間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。

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相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１ＭＧ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

第２インバータ２２０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相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２ＭＧ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。

ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と充電器２４０との間に設けられる。ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。

すなわち、ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などから電気的に遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などと電気的に接続される。

ＳＭＲ２３０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＥＣＵ１７０が起動すると、ＳＭＲ２３０が閉じられる。ＥＣＵ１７０が停止する際、ＳＭＲ２３０が開かれる。

充電器２４０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に接続される。図３に示すように、充電器２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２と、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４と、絶縁トランス２４６と、整流回路２４８とを含む。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、単相ブリッジ回路から成る。ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、交流電力を直流電力に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、コイルをリアクトルとして用いることにより電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路としても機能する。

ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、単相ブリッジ回路から成る。ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス２４６へ出力する。

絶縁トランス２４６は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換回路２４４および整流回路２４８に接続される。絶縁トランス２４６は、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流回路２４８へ出力する。整流回路２４８は、絶縁トランス２４６から出力される交流電力を直流電力に整流する。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２とＤＣ／ＡＣ変換回路２４４との間の電圧（平滑コンデンサの端子間電圧）は、電圧センサ１８２により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。また、充電器２４０の出力電流は、電流センサ１８４により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。さらに、充電器２４０の温度は、温度センサ１８６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。

ＥＣＵ１７０は、車両外部の電源からバッテリ１５０の充電が行なわれるとき、充電器２４０を駆動するための駆動信号を生成して充電器２４０へ出力する。

ＥＣＵ１７０は、充電器２４０の制御機能の他、充電器２４０のフェール検出機能を有する。電圧センサ１８２により検出される電圧、電流センサ１８４により検出される電流、温度センサ１８６により検出される温度などがしきい値以上であると、充電器２４０のフェールが検出される。

インレット２５０は、たとえばプラグインハイブリッド車の側部に設けられる。インレット２５０には、プラグインハイブリッド車と外部の電源４０２とを連結する充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。

プラグインハイブリッド車と外部の電源４０２とを連結する充電ケーブル３００は、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３３０とを含む。

充電ケーブル３００のコネクタ３１０は、プラグインハイブリッド車に設けられたインレット２５０に接続される。コネクタ３１０には、スイッチ３１２が設けられる。充電ケーブル３００のコネクタ３１０が、プラグインハイブリッド車に設けられたインレット２５０に接続された状態でスイッチ３１２が閉じると、充電ケーブル３００のコネクタ３１０が、プラグインハイブリッド車に設けられたインレット２５０に接続された状態であることを表わすコネクタ信号ＣＮＣＴがＥＣＵ１７０に入力される。

スイッチ３１２は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０をハイブリッド車のインレット２５０に係止する係止金具に連動して開閉する。係止金具は、コネクタ３１０に設けられたボタンを操作者が押すことにより揺動する。

たとえば、充電ケーブル３００のコネクタ３１０がハイブリッド車に設けられたインレット２５０に接続した状態で、操作者が、図４に示すコネクタ３１０のボタン３１４から指を離した場合、係止金具３１６がハイブリッド車に設けられたインレット２５０に係合するとともに、スイッチ３１２が閉じる。操作者がボタン３１４を押すと、係止金具３１６とインレット２５０との係合が解除されるとともに、スイッチ３１２が開く。なお、スイッチ３１２を開閉する方法はこれに限らない。

図３に戻って、充電ケーブル３００のプラグ３２０は、家屋に設けられたコンセント４００に接続される。コンセント４００には、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２から交流電力が供給される。

ＣＣＩＤ３３０は、リレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４を有する。リレー３３２が開いた状態では、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２からプラグインハイブリッド車へ電力を供給する経路が遮断される。リレー３３２が閉じた状態では、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２からプラグインハイブリッド車へ電力を供給可能になる。リレー３３２の状態は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０がプラグインハイブリッド車のインレット２５０に接続された状態でＥＣＵ１７０により制御される。

コントロールパイロット回路３３４は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００、すなわち外部の電源４０２に接続され、かつコネクタ３１０がプラグインハイブリッド車に設けられたインレット２５０に接続された状態において、コントロールパイロット線にパイロット信号（方形波信号）ＣＰＬＴを送る。パイロット信号は、コントロールパイロット回路３３４内に設けられた発振器から発振される。

コントロールパイロット回路３３４は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に接続されると、コネクタ３１０がプラグインハイブリッド車に設けられたインレット２５０から外されていても、一定のパイロット信号ＣＰＬＴを出力し得る。ただし、コネクタ３１０がプラグインハイブリッド車に設けられたインレット２５０から外された状態で出力されたパイロット信号ＣＰＬＴを、ＥＣＵ１７０は検出できない。

充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に接続され、かつコネクタ３１０がプラグインハイブリッド車のインレット２５０に接続されると、コントロールパイロット回路３３４は、予め定められたパルス幅（デューティサイクル）のパイロット信号ＣＰＬＴを発振する。

パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅により、供給可能な電流容量がプラグインハイブリッド車に通知される。たとえば、充電ケーブル３００の電流容量がプラグインハイブリッド車に通知される。パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、外部の電源４０２の電圧および電流に依存せずに一定である。

一方、用いられる充電ケーブルの種類が異なれば、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は異なり得る。すなわち、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、充電ケーブルの種類毎に定められ得る。

本実施の形態においては、充電ケーブル３００によりプラグインハイブリッド車と外部の電源４０２とが連結された状態において、外部の電源４０２から供給された電力がバッテリ１５０に充電される。バッテリ１５０の充電時には、ＳＭＲ２３０、ＣＣＩＤ３３０内のリレー３３２が閉じられる。

外部の電源４０２の交流電圧ＶＡＣは、プラグインハイブリッド車の内部に設けられた電圧センサ１８８により検出される。検出された電圧ＶＡＣは、ＥＣＵ１７０に送信される。

図５を参照して、ＣＳモードおよびＣＤモードについて、さらに説明する。ＣＳモードとＣＤモードとのうちのいずれのモードを選択するかは、ＥＣＵ１７０が決定する。たとえば、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下である場合、ＣＳモードが選択される。バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きい場合、ＣＤモードが選択される。

より具体的には、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下である場合、もしくは、ＣＳモードが選択された状態でプラグインハイブリッド車の電気システムが前回停止された場合、ＣＳモードが選択される。

バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きく、かつプラグインハイブリッド車の外部の電源４０２によりバッテリ１５０が充電された履歴がある場合、もしくは、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きく、かつＣＤモードが選択された状態でプラグインハイブリッド車の電気システムが前回停止された場合、ＣＤモードが選択される。バッテリ１５０の充電はＥＣＵ１７０が制御するため、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２によりバッテリ１５０が充電された履歴があるか否かは、たとえばフラグなどを用いてＥＣＵ１７０の内部で判断される。なお、ＣＳモードおよびＣＤモードの選択方法は、これに限らない。

ＣＳモードおよびＣＤモードでは、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力によりプラグインハイブリッド車が走行する。

図６に示すように、プラグインハイブリッド車の走行パワーがエンジン始動しきい値より小さいと、第２ＭＧ１２０の駆動力のみを用いてプラグインハイブリッド車が走行する。

一方、プラグインハイブリッド車の走行パワーがエンジン始動しきい値以上になると、エンジン１００が駆動される。これにより、第２ＭＧ１２０の駆動力に加えて、もしくは代わりに、エンジン１００の駆動力を用いてプラグインハイブリッド車が走行する。また、エンジン１００の駆動力を用いて第１ＭＧ１１０が発電した電力が第２ＭＧ１２０に直接供給される。

走行パワーは、たとえばアクセル開度および車速をパラメータに有するマップに従って算出される。なお、走行パワーを算出する方法はこれに限らない。

ＣＳモードにおけるエンジン始動しきい値は、ＣＤモードにおけるエンジン始動しきい値よりも小さい。したがって、ＣＳモードにおいてエンジン１００が駆動する頻度は、ＣＤモードにおいてエンジン１００が駆動する頻度よりも高い。

また、ＣＤモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力が、ＣＳモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力に比べて小さくされる。具体的には、ＣＳモードでは、バッテリ１５０の充電電力がバッテリ１５０のＳＯＣに応じて定められる。エンジン１００は、定められた充電電力に相当する電力を、第１ＭＧ１１０を用いて発電できるように駆動される。一方、ＣＤモードでは、通常、バッテリ１５０の充電電力が零に定められる。すなわち、ＣＤモードでは、回生制動により得られた電力はバッテリ１５０に充電されるが、バッテリ１５０を充電することを目的としたエンジン１００の駆動は行なわれない。

したがって、ＣＤモードでは、バッテリ１５０に蓄えられた電力、特に、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２から供給された電力が積極的に消費される。

図７を参照して、ハイブリッド車の車室の前方に設けられたインストルメントパネル１９０について説明する。

インストルメントパネル１９０上には、ディスプレイ１９２が設けられる。図８に示すように、ディスプレイ１９２上には、ＣＳモードでプラグインハイブリッド車が走行した距離、および、ＣＤモードで、かつエンジン１００が駆動した状態でプラグインハイブリッド車が走行した距離を含む第１距離５０１が表示される。また、ディスプレイ１９２上には、ＣＤモードで、かつエンジン１００が停止した状態でハイブリッド車が走行した第２距離５０２が表示される。

さらに、ディスプレイ１９２上には、第１距離５０１および第２距離５０２に加えて、プラグインハイブリッド車の総走行距離５０３が表示される。なお、距離自体を計測する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

さらに、ディスプレイ１９２上には、第１距離５０１と第２距離５０２との比率を示すインジケータ５１０が表示される。インジケータ５１０中の斜線部は、ＣＤモードで、かつエンジン１００が停止した状態でプラグインハイブリッド車が走行した第２距離５０２に相当する。

さらに、ディスプレイ１９２上には、インジケータ５１０に加えて、総走行距離５０３に対する第１距離５０１の比率５１１および総走行距離５０３に対する第２距離５０２の比率５１２が表示される。

インジケータ５１０の他、総走行距離５０３に対する第１距離５０１の比率５１１、および総走行距離５０３に対する第２距離５０２の比率５１２により、第１距離５０１と第２距離５０２との比率が示される。

なお、表示形態はこれらに限らず、さまざまな形態を用いて、第１距離５０１と第２距離５０２との比率を表示するようにしてもよい。たとえば、アイコン、グラフ、ヒストグラムなど、周知の表示形態を利用して第１距離５０１と第２距離５０２との比率を表示するようにしてもよい。

以上のように、ＣＤモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力は、ＣＳモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力よりも小さい。したがって、ＣＤモードでは、ＣＳモードに比べて、バッテリ１５０に充電された電力が積極的に消費される。言い換えると、ＣＳモードにおいては、バッテリ１５０に充電された電力の消費量が、ＣＤモードにおいてバッテリ１５０に充電された電力の消費量に比べて低減される。ところで、エンジン１００が駆動した場合、バッテリ１５０に蓄えられた電力の消費量が減少される。したがって、ＣＳモードおよびＣＤモードにおいて、エンジン１００が駆動した状態でプラグインハイブリッド車が走行した距離は、バッテリ１５０に蓄えられた電力を積極的に用いてプラグインハイブリッド車が走行した距離とは区別することが望ましい。また、ＣＳモードでは、ＣＤモードに比べて、バッテリ１５０に充電された電力の消費量が減少される。そのため、ＣＳモードにおいて、エンジン１００が停止した状態でプラグインハイブリッド車が走行した距離は、バッテリ１５０に蓄えられた電力を積極的に用いてプラグインハイブリッド車が走行した距離とは区別することが望ましい。したがって、ＣＤモードで、かつエンジンが停止した状態でプラグインハイブリッド車が走行した第２距離５０２のみが、バッテリ１５０に蓄えられた電力を積極的に用いてプラグインハイブリッド車が走行した距離とみなされる。よって、ＣＳモードでプラグインハイブリッド車が走行した距離、および、ＣＤモードで、かつエンジン１００が駆動した状態でプラグインハイブリッド車が走行した距離を含む第１距離５０１と、ＣＤモードで、かつエンジン１００が停止した状態でプラグインハイブリッド車が走行した第２距離５０２との比率が表示される。これにより、バッテリ１５０に蓄えられた電力、より具体的には、車両の外部から供給された電力を積極的に用いてプラグインハイブリッド車が走行した距離の比率を表示することができる。そのため、走行距離の表示に関するドライバの利便性を向上することができる。

なお、図９に示すように、ディスプレイ１９２上に、ＣＤモードで、かつエンジン１００が停止した状態でハイブリッド車が消費した電力量を示すアイコン５２０をさらに表示するようにしてもよい。図９では、表示されるアイコン５２０の数が多いほど、電力量が大きいことを示す。なお、表示形態はこれらに限らず、さまざまな形態を用いて、ＣＤモードで、かつエンジン１００が停止した状態でハイブリッド車が消費した電力量を表示するようにしてもよい。たとえば、エンジン１００が停止した状態でハイブリッド車が消費した電力量を、数値、グラフおよびヒストグラムなどを用いて表示するようにしてもよい。

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。

１００ エンジン、１０２ 触媒、１１０ 第１ＭＧ、１２０ 第２ＭＧ、１３０ 動力分割機構、１４０ 減速機、１５０ バッテリ、１６０ 前輪、１７０ ＥＣＵ、１９０ インストルメントパネル、１９２ ディスプレイ、２００ コンバータ、２１０ 第１インバータ、２２０ 第２インバータ、２３０ ＳＭＲ、２４０ 充電器、２４２ ＡＣ／ＤＣ変換回路、２４４ ＤＣ／ＡＣ変換回路、２４６ 絶縁トランス、２４８ 整流回路、２５０ インレット、３００ 充電ケーブル、３１０ コネクタ、３１２ スイッチ、３１４ ボタン、３１６ 係止金具、３２０ プラグ、３３２ リレー、３３４ コントロールパイロット回路、４００ コンセント、４０２ 電源、５０１ 第１距離、５０２ 第２距離、５０３ 総走行距離、５１０ インジケータ、５１１ 第１比率、５１２ 第２比率、５２０ アイコン。

Claims (4)

1. ハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   内燃機関と、
   充放電可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動モータと、
   車両の外部から供給された電力を消費して前記蓄電装置に充電するための充電手段とを含み、
   前記制御装置は、車両の外部から供給された電力を消費し、前記蓄電装置のＳＯＣを維持しないＣＤ（Charge Depleting）モードと、前記ＳＯＣを維持するＣＳ（Charge Sustaining）モードとを切替え、前記ＣＤモードにおいて前記内燃機関を始動する第１の内燃機関始動しきい値と比べて、前記ＣＳモードにおいて前記内燃機関を始動する第２の内燃機関始動しきい値を低く設定し、
   前記ＣＤモードでかつ前記内燃機関が停止した状態で走行した距離を表示する表示手段を備える、ハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記表示手段は、車両の総走行距離と、前記ＣＤモードでかつ前記内燃機関が停止した状態で走行した距離とを表示する、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記表示手段は、前記ＣＤモードでかつ前記内燃機関が停止した状態で走行した距離と、前記ＣＳモードで走行した距離および前記ＣＤモードでかつ前記内燃機関が駆動した状態で走行した距離の和とを表示する、請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記表示手段は、前記ＣＤモードでかつ前記内燃機関が停止した状態で走行した距離と、前記ＣＳモードで走行した距離および前記ＣＤモードでかつ前記内燃機関が駆動した状態で走行した距離の和との比率を表示する、請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置。

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