JP5892461B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンと走行モータとを備え、少なくとも一方の出力を用いて走行するハイブリッド車両であって、特に、搭載された蓄電装置の充電量が不足した揚合、外部電源により充電を行うハイブリッド車両に関する。

従来、外気温の低い寒冷地を走行する車両に搭載されるエンジンには、エンジンが極端な冷却状態となり、始動不可能になる場合があるため、暖機装置を配置しているものがある。この車両のエンジンは、寒冷時の始動前に、暖機装置によって加温して暖機させ、始動可能な状態にしている。（特許文献１）

一方、エンジンと走行モータとを備えるハイブリッド車両には、走行モータヘ電力を供給する蓄電装置を備えており、蓄電装置の充電残量が不足した場合、自宅などで外部電源を接続し、外部電源からの給電で蓄電装置を充電する、所謂プラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ）が知られている。このようなハイブリッド車両においても、寒冷地で使用する場合は、エンジンに暖機装置を配置し、エンジンの始動時に暖機装置を使用して加温し、始動させることとなる。

実開昭６２−１２４２７６

ところで、上記のようなエンジンを加温する暖機装置を備え、外部電源からの給電で蓄電可能であって走行モータに電力を供給する蓄電装置を備えたハイブリッド車両は、この車両を頻繁に利用する場合、余分な燃料を消費するという問題がある。
例えば、ハイブリッド車両においては、蓄電装置を充電するために、一時的に帰宅して外部電源により充電を開始し、短時間で充電を終了して再出発するような利用方法の場合、寒冷地においてはエンジンを冷やす事無く充電を行う必要がある。このとき、ハイブリッド車両は、外部電源からの電力で暖機装置を使用してエンジンを加温しながら蓄電装置の充電を行うため、蓄電装置が十分に充電されない状況が発生する。このような状況においては、ハイブリッド車両を発進させた直後にエンジンが始動して、蓄電装置への充電を開始することになるため、燃費が悪化する虞がある。

そこで、この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、短時間でも蓄電装置を十分に充電することができ、発進直後にエンジンが始動することを抑制し、燃料の消費を低減することができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。

この発明は、エンジンと走行モータとを備え、少なくとも一方の出力によって走行するハイブリッド車両であって、前記ハイブリッド車両は、外部電源から供給される電力で充電可能であって前記走行モータに電力を供給する蓄電装置と、前記エンジンを加温する暖機装置と、前記蓄電装置の蓄電状態を検出する蓄電状態検出装置と、前記外部電源から供給される電力を前記蓄電装置と前記暖機装置とに分配する分電装置と、前記蓄電状態検出装置により検出された前記蓄電装置の蓄電状態が前記ハイブリッド車両の走行に必要な電力を示す設定値を超えた場合、前記外部電源から前記暖機装置への電力供給を開始するように前記分電装値を動作制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。

この発明のハイブリッド車両は、蓄電装置の蓄電状態が充電不足である場合、外部電源から供給される電力を暖機装置に優先して蓄電装置へ供給するように構成しているので、蓄電装置の充電量を増加させることができる。このため、ハイブリッド車両の発進直後にエンジンが始動することを抑制し、燃料の消費を低減することができる。

図１はハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。（実施例１） 図２は充電及び暖機の制御フローチャートである。（実施例１） 図３は充電及び暖機の電流分配を示す概要図である。（実施例１） 図４は充電及び暖機の制御フローチャートである。（実施例２） 図５は充電及び暖機の電流分配を示す概要図である。（実施例２） 図６は充電及び暖機の制御フローチャートである。（実施例３） 図７は充電及び暖機の電流分配を示す概要図である。（実施例３） 図８はハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。（実施例４） 図９は充電及び暖機の制御フローチャートである。（実施例４） 図１０は充電及び暖機の電流分配を示す概要図である。（実施例４）

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例１を示すものである。図１において、１はハイブリッド車両である。ハイブリッド車両１は、エンジン２と走行モータ３とを備え、また、発電モータ４を備えている。エンジン２は、ガソリン等の燃料の燃焼によって走行用の駆動力を発生する。走行モータ３は、モータジェネレータからなり、主として電力の供給により走行用の駆動力を発生する。発電モータ４は、モータジェネレータからなり、主として充電用の電力を発生する。
前記エンジン２と走行モータ３とは、動力伝達及び変速を行う動力分割装置５に接続している。エンジン２と走行モータ３との駆動力は、動力分割装置５により適宜の割合で駆動軸６に伝達され、駆動輪７を駆動する。これにより、ハイブリッド車両１は、エンジン２と走行モータ３との少なくとも一方の出力によって走行する。また、前記発電モータ４は、エンジン２と動力分割装置５との間に配置されている。発電モータ４は、エンジン２からの駆動力や駆動輪７からの駆動力によって発電する。なお、走行モータ４も、駆動輪７からの駆動力によって発電する。
前記走行モータ３と発電モータ４は、電力供給装置８を介して蓄電装置９に接続されている。蓄電装置９は、電力供給装置８によって走行モータ３に電力を供給し、駆動する。また、蓄電装置９は、発電モータ４が発電した電力を電力供給装置８によって供給され、充電される。
前記蓄電装置９は、充電装置１０に接続している。充電装置１０は、充電ポート１１を備えている。充電ポート１１には、外部電源１２の充電コネクタ１３が着脱可能に接続される。充電装置１０は、充電ポート１１に充電コネクタ１３を接続することで、外部電源１２からの電流を変換（ＡＣ→ＤＣ）し、蓄電装置９に供給する。これにより、蓄電装置９は、外部電源１２から供給される電力で充電可能である。蓄電装置９には、蓄電状態を検出する蓄電状態検出装置１４を設けている。蓄電状態検出装置１４は、蓄電装置９の蓄電状態として、蓄電装置９の状態量（ＳＯＣ：充電状態）や蓄電装置９に流れる電流を検出する。

前記エンジン２及び電力供給装置８は、制御装置１５により動作制御される。制御装置１５は、蓄電状態検出装置１４から蓄電装置９の蓄電状態の情報を入力し、エンジン２及び電力供給装置８を動作制御する。また、蓄電状態検出装置１４からの蓄電装置９の蓄電状態の情報は、電力供給装置８にも入力される。電力供給装置８は、蓄電状態の情報を用いて走行モータ３へ供給する電力の制御及び発電モータ４からの供給される電力の制御を行う。
前記エンジン２には、暖機装置１６を取り付けている。暖機装置１６は、エンジン２の冷却水温度Ｔｗを検出する温度センサ１７を備え、予めエンジン２の始動性を確保するために必要な冷却水温度Ｔｗの目標温度を設定値Ｔｗｓとして設定している。暖機装置１６は、外部電源１２から供給される電力により発熱し、温度センサ１６が検出する冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓとなるようにエンジン２を加温して暖機する。
前記暖機装置１６は、蓄電装置９と充電装置１０との間に介装した分電装置１８により電力を供給される。分電装置１８は、蓄電装置９と暖機装置１６とに接続され、外部電源１２から供給される電力を蓄電装置９と暖機装置１６とに分配する。分電装置１８は、前記制御装置１５により動作制御される。制御装置１５は、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、蓄電状態検出装置１４により検出された蓄電装置９の蓄電状態が充電不足である場合、外部電源１２から供給される電力を暖機装置１６に優先して蓄電装置９へ供給するように分電装置１８を動作制御する。

次に、図２、図３に従って作用を説明する。
ハイブリッド車両１は、図２に示すように、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、制御のプログラムがスタートすると（１０１）、蓄電装置９の状態量ＳＯＣが充電不足となる設定値Ｅ０を下回っている（ＳＯＣ＜Ｅ０）かを判断する（１０２）。なお、ＳＯＣの設定値Ｅ０は、満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）とする。
この判断（１０２）がＮＯの場合は、冷却水温度の判断（１０６）に移行する。この判断（１０２）がＹＥＳの場合は、外部電源１２から供給される電力を、分電装置１８により暖機装置１６に供給せず蓄電装置９にすべて供給して充電を開始し（１０３）、蓄電装置９のＳＯＣが設定値Ｅ０に達した（ＳＯＣ＝Ｅ０）かを判断する（１０４）。
この判断（１０４）がＮＯの場合は、蓄電装置９の充電（１０３）に戻る。この判断（１０４）がＹＥＳの場合は、分電装置１８により蓄電装置９への電力供給を遮断して充電を停止し（１０５）、エンジン２の冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓ以下である（Ｔｗ≦Ｔｗｓ）かを判断する（１０６）。
この判断（１０６）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（１１０）。この判断（１０６）がＹＥＳの場合は、分電装置１８により暖機装置１６に電力を供給して暖機を開始し（１０７）、冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓを超えた（Ｔｗ＞Ｔｗｓ）かを判断する（１０８）。
この判断（１０８）がＮＯの場合は、暖機装置１６による暖機（１０７）に戻る。この判断（１０８）がＹＥＳの場合は、分電装置１８により暖機装置１６への電力供給を遮断して暖機を停止し（１０９）、プログラムをエンドにする（１１０）。

このハイブリッド車両１は、充電装置１０に外部電源１２が接続されると、まず蓄電装置９が充分に充電されているかを判断し、充電不足の場合は分電装置１８により暖機装置１６に優先して蓄電装置９ヘ電力を供給して充電を開始する。蓄電装置９ヘの充電は、図３に示すように、満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）に達した時点で充電を完了し、その後、分電装置１８により暖機装置１６への電力供給を開始する。
暖機装置１６は、予め始動性を確保するために必要な冷却水温度の目標温度として設定値を設定しており、電力の供給後は温度センサ１７の検出する冷却水温度が設定値となるようにエンジン２の暖機を実行し、冷却水温度が設定値に達すると暖機を終了する。
このように、ハイブリッド車両１は、蓄電装置９の蓄電状態が充電不足である場合、外部電源１２から供給される電力を暖機装置１６に優先して蓄電装置９へ供給するように構成しているので、蓄電装置９の充電量を増加させることができる。このため、このハイブリッド車両１は、短時間で充電を終了して発進した直後にエンジン２が始動することを抑制し、燃料の消費を低減することができる。

図４、図５は、この発明の実施例２を示すものである。実施例２のハイブリッド車両１は、図１に示したハイブリッド車両１のシステム構成と同様の構成を有している。そこで、実施例２においては、図１に示す符号を引用して説明する。ただし、エンジン２の暖機を行う暖機装置１６は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）により制御され、得られる電流の値により発熱能力が変化するものとする。
ハイブリッド車両１の制御装置１５は、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、蓄電状態検出装置１４により検出された蓄電装置９の蓄電状態が充電不足である場合、外部電源１２から供給される電力を暖機装置１６に優先して蓄電装置９へ供給するように分電装置１８を動作制御する。
実施例２において、制御装置１５は、蓄電状態検出装置１４により検出された蓄電装置９の蓄電状態が満充電に近づくほど、外部電源１２から暖機装置１６へ供給する電力を増加させるように分電装置１８を動作制御する。
また、制御装置１５は、蓄電状態検出装置１４により検出された蓄電装置９の蓄電状態が設定値Ｅ１を超えた場合、外部電源１２から暖機装置１６への電力供給を開始するように分電装置１８を動作制御する。蓄電装置９の蓄電状態の設定値Ｅ１は、蓄電装置９の状態量（ＳＯＣ：充電状態）を表す値である。
さらに、制御装置１５は、蓄電装置９の蓄電状態が設定値Ｅ１を超えてから経過した時間ｔの満充電までの時間Ｔに対する割合分に相当する電流を、暖機装置１６に供給するように分電装置１８を動作制御する。

次に、図４、図５に従って作用を説明する。なお、以下においては、外部電源１２が接続された充電装置１０から得られる電流をＣ１、蓄電装置９の充電に割当てられる電流をＣ２、暖機装置１６による暖機に割当てられる電流をＣ３、として説明する。
ハイブリッド車両１は、図４に示すように、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、制御のプログラムがスタートすると（２０１）、蓄電装置９の状態量ＳＯＣが充電不足となる設定値Ｅ０を下回っている（ＳＯＣ＜Ｅ０）かを判断する（２０２）。なお、ＳＯＣの設定値Ｅ０は、満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）とする。
この判断（２０２）がＮＯの場合は、暖機装置１６にのみ電力を供給して暖機を実施する（２０８）。この判断（２０２）がＹＥＳの場合は、外部電源１２から供給される電力を、分電装置１８により暖機装置１６に供給せず蓄電装置９にすべて供給して充電を開始し（２０３）、蓄電装置９の状態量ＳＯＣが設定値Ｅ１を超えたかを判断する（２０４）。なお、ＳＯＣの設定値Ｅ１は、外部電源１２による充電状態が解除された後の走行において走行モータ３による走行が可能となるＳＯＣを、予め設定値Ｅ１として設定する。

前記判断（２０４）がＮＯの場合は、この判断（２０４）を繰り返す。前記判断（２０４）がＹＥＳの場合は、蓄電装置９の充電に割当てられる電流Ｃ２と暖機装置１６による暖機に割当てられる電流Ｃ３との分配を計算し（２０５）、蓄電装置９と暖機装置１６とにそれぞれ流す電流を協調制御する（２０６）。
電流の協調制御（２０６）においては、図５に示すように、蓄電装置９の蓄電状態が設定値Ｅ１を超えた場合、分電装置１８により外部電源１２から暖機装置１６への電力供給を開始し、蓄電装置９の蓄電状態が満充電に近づくほど暖機装置１６へ供給する電力を増加させる。
前記電流の協調制御（２０６）に続いて、蓄電装置９のＳＯＣが設定値Ｅ０に達した（ＳＯＣ＝Ｅ０）かを判断する（２０７）。
この判断（２０７）がＮＯの場合は、電流分配の計算（２０５）に戻る。この判断（２０７）がＹＥＳの場合は、分電装置１８により蓄電装置９への電力供給を遮断して充電を停止し、暖機装置１６にのみ電力を供給して暖機を実施し（２０８）、プログラムをエンドにする（２０９）。暖機装置１６には、図５に示すように、蓄電装置９の蓄電状態が設定値Ｅ１を超えてから経過した時間ｔの、満充電までの時間Ｔに対する割合分に相当する電流Ｃ３が流される。
なお、暖機装置１６による暖機（２０８）は、図２のステップ（１０６）〜（１０９）に示すように、冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓを超えた（Ｔｗ＞Ｔｗｓ）場合に、分電装置１８により暖機装置１６への電力供給を遮断して暖機を停止する。

このハイブリッド車両１は、充電装置１０に外部電源１２が接続されると、まず蓄電装置９が充分に充電されているかを判断し、充電不足の場合は分電装置１８により暖機装置１６に優先して蓄電装置９ヘ電力を供給して充電を開始する。充電中は、充電状態が解除された後の走行において走行モータ３による走行が可能となるＳＯＣとして設定した設定値Ｅ１とＳＯＣとを比較し、図５に示すように、ＳＯＣが設定値Ｅ１を超えた（ＳＯＣ＞Ｅ１）時点Ｔ１で、蓄電装置９の電流Ｃ２と暖機装置１６の電量Ｃ３との分配量を計算し（例、Ｃ３＝Ｃ１−Ｃ２＝Ｃ１／Ｔ＊ｔ、Ｔ：ＳＯＣ＝Ｅ１（Ｔ１）から満充電（Ｔ２）までの時間、ｔ：ＳＯＣ＝Ｅ１からの経過時間）、暖機装置１６ヘの通電を開始する。ＳＯＣが設定値Ｅ１を超えた（ＳＯＣ＞Ｅ１）後は、さらに充電が進み、ＳＯＣが設定値Ｅ０に達する（ＳＯＣ＝設定値Ｅ０）と充電を終了し、暖機装置１６ヘのみ電流を供給して暖機を行う。
前述実施例１では、蓄電装置９の充電が満充電に達してから、暖機装置１６ヘの電力供給を開始したが、実施例２では蓄電装置９の状態量であるＳＯＣが予め定められた設定値Ｅ１に達するまで蓄電装置９のみに電力を供給して充電を行い、ＳＯＣが設定値Ｅ１を超えた後は蓄電装置９が満充電に達するまで、蓄電装置９の充電と暖機装置１６によるエンジン２の暖機とを協調制御する。これにより、ハイブリッド車両１の走行に必要な最小限の電力を蓄電装置９に蓄電した上で、エンジン２の暖機を行うことができ、燃費性能向上とエンジン始動性確保の両方を実現可能となる。
このように、ハイブリッド車両１は、蓄電装置９の蓄電状態が満充電に近づくほど暖機装置１６へ供給する電力を増加させるので、蓄電装置９の充電を暖機装置１６に優先して行うと共に、暖機装置１６を早期に作動させることができるため、短時間で充電を終了して発進した直後のエンジン２の始動を抑制しつつエンジン２の始動性を向上させることができる。
また、蓄電装置９は、満充電に近づくほど充電され難くなる特性がある。つまり、蓄電装置９は、例えば８０％から１００％に充電する場合、２０％から４０％に充電する場合と比較して多大な時間を要する。従って、一定の充電量が得られたにもかかわらず、満充電まで暖機装置１６を作動させないのであっては運転者の利便性を害する虞がある。
そこで、実施例２のハイブリッド車両は、蓄電装置９の蓄電状態ＳＯＣが設定値Ｅ１以上である場合は暖機装置１６への電力供給を開始することで、早期にエンジン２の暖機を開始することができ、十分な充電を行うことができると共に、エンジン２の始動性を早期に向上させることができる。

図６、図７は、この発明の実施例３を示すものである。実施例３のハイブリッド車両１は、図１に示したハイブリッド車両１のシステム構成と同様の構成を有している。そこで、実施例３においては、図１に示す符号を引用して説明する。ただし、エンジン２の暖機を行う暖機装置１６は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）により制御され、得られる電流の値により発熱能力が変化するものとする。
ハイブリッド車両１の制御装置１５は、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、蓄電状態検出装置１４により検出された蓄電装置９の蓄電状態が充電不足である場合、外部電源１２から供給される電力を暖機装置１６に優先して蓄電装置９へ供給するように分電装置１８を動作制御する。
実施例３において、制御装置１５は、蓄電状態検出装置１４により検出された蓄電装置９に流れる電流Ｃｂが設定値Ｃ１を下回った場合、蓄電装置９の蓄電状態が設定値Ｅ１以上であると判断して外部電源１２から暖機装置９への電力供給を開始するように分電装置１８を動作制御する。設定値Ｃ１は、充電装置１０から得られる電流である。蓄電装置９の蓄電状態の設定値Ｅ１は、蓄電装置９の状態量（ＳＯＣ：充電状態）を表す値であり、外部電源１２による充電状態が解除された後の走行において走行モータ３による走行が可能となるＳＯＣである。
また、制御装置１５は、蓄電装置９に流れる電流Ｃｂが充電装置１０から得られる電流の設定値Ｃ１を下回った割合分に相当する電流Ｃｈを、暖機装置１６に供給するように分電装置８を動作制御する。

次に、図６、図７に従って作用を説明する。なお、以下においては、外部電源１２が接続された充電装置１０から得られる電流をＣ１、蓄電装置９に流れる電流をＣｂ、暖機装置１６による暖機に割当てられる電流をＣｈ、として説明する。
ハイブリッド車両１は、図６に示すように、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、制御のプログラムがスタートすると（３０１）、蓄電装置９の状態量ＳＯＣが充電不足となる設定値Ｅ０を下回っている（ＳＯＣ＜Ｅ０）かを判断する（３０２）。なお、ＳＯＣの設定値Ｅ０は、満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）とする。
この判断（３０２）がＮＯの場合は、暖機装置１６にのみ電力を供給して暖機を開始する（３０５）。この判断（３０２）がＹＥＳの場合は、外部電源１２から供給される電力を、分電装置１８により暖機装置１６に供給せず蓄電装置９にすべて供給して充電を開始し（３０３）、蓄電装置９に流れる電流Ｃｂが設定値Ｃ１（充電装置１０から得られる電流）を下回ったかを判断する（３０４）。
この判断（３０４）がＮＯの場合は、この判断（３０４）を繰り返す。この判断（３０４）がＹＥＳの場合は、蓄電装置９の蓄電状態が設定値Ｅ１以上であり、分電装置１８により外部電源１２から暖機装置１６へ電力を供給した暖機を開始する（３０５）。暖機装置１６には、蓄電装置９に流れる電流Ｃｂが設定値Ｃ１を下回った割合分に相当する電流Ｃｈ（Ｃｈ＝Ｃ１−Ｃｂ）が流される。
前記暖機装置１６の暖機（３０５）において、蓄電装置９のＳＯＣが設定値Ｅ０に達した（ＳＯＣ＝Ｅ０）かを判断する（３０６）。
この判断（３０６）がＮＯの場合は、この判断（３０６）を繰り返す。この判断（３０６）がＹＥＳの場合は、分電装置１８により蓄電装置９への電力供給を遮断して充電を停止し（３０７）、暖機装置１６にのみ電力を供給して暖機を実施して、プログラムをエンドにする（３０８）。
なお、暖機装置１６による暖機（３０５）は、図２のステップ（１０６）〜（１０９）に示すように、冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓを超えた（Ｔｗ＞Ｔｗｓ）場合に、分電装置１８により暖機装置１６への電力供給を遮断して暖機を停止する。

ハイブリッド車両１は、充電装置１０に外部電源１２が接続されると、まず蓄電装置９が充分に充電されているかを判断し、充電不足の場合は分電装置１８により暖機装置１６に優先して蓄電装置９ヘ電力を供給して充電を開始する。充電中は、蓄電装置９に流れる電流Ｃｂを常時検知し、電流Ｃｂを充電装置１０から得られる電流Ｃ１と比較する。蓄電装置９に流れる電流Ｃｂは、蓄電装置９が設定された充電状態（ＳＯＢ＞Ｅ１）を超えると、低下する特性がある。そこで、充電中に、蓄電装置９に流れる電流Ｃｂが充電装置１０から得られる電流Ｃ１を下回った（Ｃｂ＜Ｃ１）場合、分電装置１８により暖機装置１６に通電を開始する。
このとき、暖機装置１６への電力供給に割当てられる電流Ｃｈは、Ｃｈ＝Ｃ１−Ｃｂとする。蓄電装置１６の充電が進むと、最終的には蓄電装置９に流れる電流Ｃｂはさらに減少し、ＳＯＣが満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）となった時点で、充電を終了する。そして、蓄電装置９の充電が完了した後、分電装置１８により暖機装置１６ヘのみ電力を供給して暖機を行う。この実施例３では、燃費性能向上、エンジン始動性向上、バッテリー負担軽減などの効果が得られる。
前述実施例２では、蓄電装置９の蓄電状態の状態量ＳＯＣが設定値Ｅ１を超えたことを、蓄電装置９と暖機装置１６との電流協調制御の開始条件としたのに対し、実施例３では蓄電装置９ヘ流れる電流Ｃｂの変化により暖機装置１６に流す電流Ｃｈを決定する。一般的に、蓄電装置９はある程度の充電が進むと充電電流が減少する性質を有する。実施例３は、この充電電流の減少に着目し、外部電源１２からの充電中に蓄電装置９に流れなくなった電流（減少分）を暖機装置１６ヘ流す。実施例１および実施例２と同様に、燃費性能向上とエンジン２の始動性確保が実現可能であり、さらに蓄電装置９ヘの充電における負担が減り、蓄電装置９の寿命の延長に貢献できる。
このように、蓄電装置９に充電を行い、一定の充電量が得られると、蓄電装置９に流れる電流が降下する現象がみられる。このハイブリッド車両１は、蓄電装置９に流れる電流値Ｃｂに任意の閾値Ｃ１を設定し、この閾値Ｃ１以下に蓄電装置９に流れる電流Ｃｂが降下すると、暖機装置１６ヘの電力供給を開始するように構成している。このように構成すれば、複雑な演算をする事無く、簡易に暖機装置１６ヘの電力供給時期を設定することができる。

図８〜図１０は、この発明の実施例４を示すものである。実施例４のハイブリッド車両１は、図１に示したハイブリッド車両１のシステム構成と同様の構成を有している。
すなわち、図８に示すように、ハイブリッド車両１は、エンジン２と走行モータ３とを備え、また、発電モータ４を備えている。エンジン２は、ガソリン等の燃料の燃焼によって走行用の駆動力を発生する。走行モータ３は、モータジェネレータからなり、主として電力の供給により走行用の駆動力を発生する。発電モータ４は、モータジェネレータからなり、主として充電用の電力を発生する。
前記エンジン２と走行モータ３とは、動力伝達及び変速を行う動力分割装置５に接続している。エンジン２と走行モータ３との駆動力は、動力分割装置５により適宜の割合で駆動軸６に伝達され、駆動輪７を駆動する。これにより、ハイブリッド車両１は、エンジン２と走行モータ３との少なくとも一方の出力によって走行する。また、前記発電モータ４は、エンジン２と動力分割装置５との間に配置されている。発電モータ４は、エンジン２からの駆動力や駆動輪７からの駆動力によって発電する。なお、走行モータ４も、駆動輪７からの駆動力によって発電する。
前記走行モータ３と発電モータ４は、電力供給装置８を介して蓄電装置９に接続されている。蓄電装置９は、電力供給装置８によって走行モータ３に電力を供給し、駆動する。また、蓄電装置９は、発電モータ４が発電した電力を電力供給装置８によって供給され、充電される。
前記蓄電装置９は、充電装置１０に接続している。充電装置１０は、充電ポート１１を備えている。充電ポート１１には、外部電源１２の充電コネクタ１３が着脱可能に接続される。充電装置１０は、充電ポート１１に充電コネクタ１３を接続することで、外部電源１２からの電流を変換（ＡＣ→ＤＣ）し、蓄電装置９に供給する。これにより、蓄電装置９は、外部電源１２から供給される電力で充電可能である。蓄電装置９には、蓄電状態を検出する蓄電状態検出装置１４を設けている。蓄電状態検出装置１４は、蓄電装置９の蓄電状態として、蓄電装置９の状態量（ＳＯＣ：充電状態）や蓄電装置９に流れる電流を検出する。

前記エンジン２及び電力供給装置８は、制御装置１５により動作制御される。制御装置１５は、蓄電状態検出装置１４から蓄電装置９の蓄電状態の情報を入力し、エンジン２及び電力供給装置８を動作制御する。また、蓄電状態検出装置１４からの蓄電装置９の蓄電状態の情報は、電力供給装置８にも入力される。電力供給装置８は、蓄電状態の情報を用いて走行モータ３へ供給する電力の制御及び発電モータ４からの供給される電力の制御を行う。
前記エンジン２には、暖機装置１６を取り付けている。暖機装置１６は、エンジン２の冷却水温度Ｔｗを検出する温度センサ１７を備え、予めエンジン２の始動性を確保するために必要な冷却水温度Ｔｗの目標温度を設定値Ｔｗｓとして設定している。暖機装置１６は、外部電源１２から供給される電力により発熱し、温度センサ１６が検出する冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓとなるようにエンジン２を加温して暖機する。
前記暖機装置１６は、蓄電装置９と充電装置１０との間に介装した分電装置１８により電力を供給される。分電装置１８は、蓄電装置９と暖機装置１６とに接続され、外部電源１２から供給される電力を蓄電装置９と暖機装置１６とに分配する。分電装置１８は、前記制御装置１５により動作制御される。制御装置１５は、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、蓄電状態検出装置１４により検出された蓄電装置９の蓄電状態が充電不足である場合、外部電源１２から供給される電力を暖機装置１６に優先して蓄電装置９へ供給するように分電装置１８を動作制御する。
実施例４のハイブリッド車両１は、分電装置１８を介して電力が供給される蓄電装置９と暖機装置１６とに加えて、空調装置１９をさらに備えている。前記制御装置１５は、外部電源１２から蓄電装置９への電力供給による充電中は空調装置１９の作動を禁止するように分電装置１８を駆動制御する。
また、実施例４のハイブリッド車両１は、外気温度を検出する外気温度センサ２０を備えている。外気温センサ２０の検出する外気温度は、制御手段１５に入力される。制御手段１５は、外気温度センサ２０により検出された外気温度Ｔｅが設定値Ｔｅｓ以下である場合、空調装置１９への電力供給を制限するように分電装置１８を動作制御する。

次に、図９、図１０に従って作用を説明する。なお、以下において、暖機装置１６への流れる電流をＣｈ、空調装置２０に流れる電流をＣａ、として説明する。
ハイブリッド車両１は、図９に示すように、外部電源１２が充電装置１０に接続されて電力を供給されている状態で、制御のプログラムがスタートすると（４０１）、蓄電装置９の状態量ＳＯＣが充電不足となる設定値Ｅ０を下回っている（ＳＯＣ＜Ｅ０）かを判断する（４０２）。なお、ＳＯＣの設定値Ｅ０は、満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）とする。
この判断（４０２）がＮＯの場合は、後述する電流分配計算を実施する（４０６）。この判断（４０２）がＹＥＳの場合は、外部電源１２から供給される電力を、分電装置１８により暖機装置１６に供給せず蓄電装置９にすべて供給して充電を開始し（４０３）、蓄電装置９の状態量ＳＯＣが設定値Ｅ０に達した（ＳＯＣ＝Ｅ０）かを判断する（４０４）。蓄電装置９の充電（４０３）においては、暖機装置１６と空調装置１９には電力を供給せず、作動を禁止している。
前記判断（４０４）がＮＯの場合は、この判断（４０４）を繰り返す。前記判断（４０４）がＹＥＳの場合は、分電装置１８により蓄電装置９への電力供給を遮断して充電を停止し（４０５）、暖機装置１６へ流れる電流Ｃｈと空調装置１９に流れる電流Ｃａとの分配を計算し（４０６）、計算結果に基づいて分電装置１８により暖機装置１６に電流Ｃｈを流してエンジン２を暖機するとともに、空調装置１９に電流Ｃａを流して稼働し車内環境を調整し（４０７）、プログラムをエンドにする（４０８）。
空調装置１９の稼働においては、外気温センサ２０の検出する外気温度Ｔｅが設定値Ｔｅｓ以下である場合、空調装置１９への電力の供給を制限して暖機装置１６への供給を優先し、エンジン２の始動性を確保する。一方、空調装置１９の稼働においては、外気温センサ２０の検出する外気温度Ｔｅが設定値Ｔｅｓを超えてエンジン２の暖機が不要な場合、暖機装置１６への電力の供給を制限して空調装置１９への供給を優先し、車内環境の快適性向上を図る。
なお、暖機装置１６による暖機（４０７）は、図２のステップ（１０６）〜（１０９）に示すように、冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓを超えた（Ｔｗ＞Ｔｗｓ）場合に、分電装置１８により暖機装置１６への電力供給を遮断して暖機を停止する。

ハイブリッド車両１は、充電装置１０に外部電源１２が接続されると、まず蓄電装置９が充分に充電されているかを判断し、充電不足の場合は分電装置１８により暖機装置１６に優先して蓄電装置９ヘ電力を供給して充電を開始する。蓄電装置９への充電は、図１０に示すように、満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）に達して充電が完了した時点で充電を停止し、暖機装置１６及び空調装置１９への電流の分配量を計算し、分電装置１８により暖機装置１６及び空調装置１９への通電を開始する。
このとき、暖機装置１６及び空調装置１９への電流量は、外気温度センサ２０から得られる情報を基に算出する。例えば、外気温度Ｔｅが高く始動性確保のためのエンジン２の暖機が不要な場合は、暖機装置１６への電流Ｃｈよりも空調装置１９への電流Ｃａを多くして、車内環境の快適性向上を優先する（Ｃｈ＜Ｃａ）。逆に、外気温度Ｔｅが低い場合は、エンジン２の始動性確保のために、暖機装置１６への電流Ｃｈを空調装置１９への電流Ｃａよりも多くして、暖機装置１６による暖機を優先させる（Ｃｈ＞Ｃａ）。
なお、暖機装置１６は、予め始動性を確保するために必要なエンジン２の冷却水温度Ｔｗの目標温度として設定値Ｔｗｓを設定しており、電力の供給後は温度センサ１７の検出する冷却水温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓとなるようにエンジン２の暖機を実行する。また、空調装置１９は、利用者が搭乗した際に快適な室内環境であるように、事前に利用者が温度を設定できるものが好ましい。
このように、実施例４では、まず蓄電装置９の充電を実施し、蓄電装置９が満充電状態になったら、エンジン２の暖機のための暖機装置１６ヘの電力供給と、空調装置１９への電力供給とを行う。空調装置１９の電力供給は、ハイブリッド車両１の運転前に事前に空調を稼動させ、乗車前に車内環境の調整を行う（プリ空調）ためである。この際、外気温度センサ２０を利用して暖機装置１６と空調装置１９とへの分配電流値を決定する。これにより、実施例４のハイブリッド車両１は、エンジン２の始動後の燃費性能向上、また車内空間の快適性向上が可能となる。

この発明は、短時間でも蓄電装置を十分に充電することができ、発進直後にエンジンが始動することを抑制し、燃料の消費を低減することができるものであり、ハイブリッド車両にかぎらず、駆動源としてエンジンとモータとを備えたハイブリッドシステムに応用することができる。

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ 走行モータ
４ 発電モータ
５ 動力分割装置
６ 駆動軸
７ 駆動輪
８ 電力供給装置
９ 蓄電装置
１０ 充電装置
１１ 充電ポート
１２ 外部電源
１３ 充電コネクタ
１４ 蓄電状態検出装置
１５ 制御装置
１６ 暖機装置
１７ 温度センサ
１８ 分電装置

Claims (8)

1. エンジンと走行モータとを備え、少なくとも一方の出力によって走行するハイブリッド車両であって、前記ハイブリッド車両は、外部電源から供給される電力で充電可能であって前記走行モータに電力を供給する蓄電装置と、前記エンジンを加温する暖機装置と、前記蓄電装置の蓄電状態を検出する蓄電状態検出装置と、前記外部電源から供給される電力を前記蓄電装置と前記暖機装置とに分配する分電装置と、前記蓄電状態検出装置により検出された前記蓄電装置の蓄電状態が前記ハイブリッド車両の走行に必要な電力を示す設定値を超えた場合、前記外部電源から前記暖機装置への電力供給を開始するように前記分電装値を動作制御する制御装置と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記蓄電状態検出装置により検出された前記蓄電装置の蓄電状態が設定値を超えた場合、前記外部電源から前記蓄電装置及び前記暖機装置に割当てられる電流の分配を計算し、計算された分配に応じて前記外部電源から前記暖機装置への供給電力を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記蓄電状態検出装置により検出された前記蓄電装置の蓄電状態が設定値を超えた場合、前記外部電源から前記蓄電装置及び前記暖機装置に割当てられる電流の分配を計算し、計算された分配に応じて前記外部電源から前記暖機装置への供給電力を制御し、前記蓄電状態検出装置により検出された前記蓄電装置の蓄電状態が満充電に近づくほど、前記外部電源から前記暖機装置へ供給する電力を増加させるように前記分電装置を動作制御することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、前記蓄電状態検出装置により検出された前記蓄電装置に流れる電流が設定値を下回った場合、前記蓄電装置の蓄電状態が設定値以上であると判断して前記外部電源から前記暖機装置への電力供給を開始するように前記分電装置を動作制御することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両。
5. 前記蓄電装置の蓄電状態の設定値は、前記蓄電装置の状態量であることを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両。
6. 前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電状態が設定値を超えてから経過した時間の満充電までの時間に対する割合分に相当する電流又は前記蓄電装置に流れる電流が前記充電装置から得られる電流の設定値を下回った割合分に相当する電流を、前記暖機装置に供給するように前記分電装置を動作制御することを特徴とする請求項４又は５記載のハイブリッド車両。
7. 前記ハイブリッド車両は、前記分電装置を介して電力が供給される空調装置をさらに備え、前記制御装置は、前記外部電源から前記蓄電装置への電力供給による充電中は前記空調装置の作動を禁止するように前記分電装置を駆動制御することを特徴とする請求項１〜６記載のハイブリッド車両。
8. 前記ハイブリッド車両は、外気温度を検出する外気温度センサを備え、前記制御手段は、前記外気温度センサにより検出された外気温度が設定値以下である場合、前記空調装置への電力供給を制限するように前記分電装置を動作制御することを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両。

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