JP5920329B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関し、特に、車両外部へと給電可能に構成された車両に関する。

車両が屋内に置かれているか否かを判断するためのセンサを備える車両が提案されている。このような車両では、車両が屋内にあるか、あるいは屋外にあるかに応じて、異なる制御を行なうことができる。たとえば特開平８−２２８４０５号公報（特許文献１）に開示された電動式車両は、車両の屋内／屋外位置を検知する環境検知センサを備える。この車両の制御ユニットは、環境検知センサからの屋外信号を受けるとエンジンを駆動させる一方で、環境検知センサからの屋内信号を受けるとエンジンを停止させる。特許文献１では、環境検知センサが照度検知器と風速検知器とで構成されることが記載されている。

特開平８−２２８４０５号公報

近年、商用電源から車両搭載のバッテリに充電が可能なように構成されたプラグインハイブリッド車が市販されている。プラグインハイブリッド車では、車両外部の電気機器または電力網等に給電することが提案されている。

車両外部への給電中にエンジンの動力を用いて発電すると、排気ガスが排出される。そのため、車両が屋内にある場合、排気ガスが屋内に充満する可能性がある。排気ガスが充満すると、屋内の酸素濃度が低下するため、エンジンの燃焼状態が悪化する。排気ガスのさらなる発生を抑制するには、エンジンを停止させる必要がある。しかしながら、エンジンを停止させると、車両外部への給電が継続できなくなってしまう。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、屋内において車両外部に給電する場合に、給電を長期間継続することができる車両を提供することである。

本発明のある局面に従う車両は、車両外部へと給電可能に構成される。車両は、内燃機関と、蓄電装置と、内燃機関の動力を用いて発電する発電機と、車両外部へと給電する電力を、発電機で発電された電力と、蓄電装置に蓄えられた電力との間で切り替える切替部と、切替部を制御する制御装置と、車両が屋内にあるか否かを制御装置が判断するための検出部とを備える。制御装置は、検出部からの出力に基づいて車両が屋内にあると判断した場合に、車両外部へと給電する電力を、発電機で発電された電力から蓄電装置に蓄えられた電力へと切り替えるように切替部を制御する。

上記構成によれば、屋内において車両外部に給電する場合に、屋内に排気ガスが充満すると、内燃機関を停止させる一方で、電力の供給源を発電機から蓄電装置に切り替える。これにより、新たな排気ガスの発生を抑制することができる。また、発電機からの給電と蓄電装置からの給電とを併用することで、給電を長期間継続することができる。

好ましくは、制御装置は、車両が屋内にあると判断し、かつ、発電機で発電された電力による車両外部への給電を開始してから所定の期間が経過した場合に、車両外部へと給電する電力を、発電機で発電された電力から蓄電装置に蓄えられた電力へと切り替えるように切替部を制御する。

上記構成によれば、給電開始時からの経過期間に基づいて、屋内での排気ガスの充満の有無を判断する。これにより、複雑な演算をすることなく、発電機からの給電を、蓄電装置からの給電に切り替えることができる。

好ましくは、検出部からの出力は、車両外部の酸素濃度に応じて増減する出力を含む。制御装置は、検出部からの出力が、発電機で発電された電力による車両外部への給電を開始してから酸素濃度が低下したことを示す場合に、車両が屋内にあると判断する。

屋内に排気ガスが充満すると、屋内の酸素濃度が低下する。上記構成によれば、車両が屋内にあるか否かの判断に酸素濃度を用いることで、その判断精度を向上させることができる。

好ましくは、制御装置は、車両が屋内にあり、かつ、酸素濃度が第１のしきい値に達した場合に、車両外部へと給電する電力を、発電機で発電された電力から蓄電装置に蓄えられた電力へと切り替えるように切替部を制御する。

上記構成によれば、車両が屋内にあるか否かの正確な判断に基づいて、酸素濃度が低下した場合に、発電機からの給電を蓄電装置からの給電に切り替えることができる。

切替部は、発電機で発電された電力を蓄電装置に蓄えられるように切替可能に構成される。制御装置は、酸素濃度が第１のしきい値以上であり、かつ、第１のしきい値よりも高い第２のしきい値未満である場合に、発電機で発電された電力が蓄電装置に蓄えられるように切替部を制御する。

上記構成によれば、内燃機関を停止させる前に予め蓄電装置に電力を蓄えておくことで、内燃機関停止後の給電を、より長期間継続することができる。

検出部は、エアフロメータを含む。制御装置は、内燃機関のアイドル状態において、エアフロメータからの出力が示す空気量に応じて、内燃機関の回転速度が目標速度となるように内燃機関のスロットル開度のフィードバック制御を実行し、当該フィードバック制御の結果、スロットル開度を増加させる場合に、酸素濃度が低下したと判断する。

屋内に排気ガスが充満することによって屋内の酸素濃度が低下すると、内燃機関に吸入される空気量は増加する。そのため、上記構成によれば、フィードバック制御時のスロットル開度を用いることで、車両が屋内にあることを判断することができる。

本発明によれば、車両外部へと給電可能に構成された車両において、屋内で車両外部に給電する場合に、給電を長期間継続することができる。

本発明の実施の形態１に係る車両の構成を概略的に示すブロック図である。 図１に示す内燃機関の構成の詳細を示す図である。 ＩＳＣ制御を行なう場合の制御装置による処理を示すフローチャートである。 図１に示す車両における車両外部への給電を説明するためのタイミングチャートである。 図４に示すタイミングチャートにおける制御装置による処理を説明するためのフローチャートである。 図５に示すＩＳＣフィードバック量の変化量を取得する処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る車両における車両外部への給電を説明するためのタイミングチャートである。 図７に示すタイミングチャートにおける制御装置による処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３に係る車両における制御装置による処理を説明するためのフローチャートである。

以下において、本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、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。

本発明の実施の形態において、「屋内」とは、十分な換気が行なわれていない空間を意味する。言い換えると「屋内」とは、排気ガスが排出された場合に排気ガスの濃度が増加して、それにより酸素濃度が低下する空間を意味する。以後の説明において、車両が「屋内」にある場合の１つの例示的形態として、車両が閉め切られたガレージ内に駐車されている場合について説明するが、「屋内」はこれに限定されるものではない。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両の構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、車両１は、車両外部から車両搭載のバッテリに充電が可能なように構成されたプラグインハイブリッド車である。車両１は、車両外部の外部機器５００および電気機器５１０に給電可能に構成される。外部機器５００および電気機器５１０は、車両１からの電力を用いて動作する機器であれば、特に限定されない。

車両１は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、駆動輪１４０と、バッテリ１５０と、検出部２００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００と、切替部４００とを備える。切替部４００は、ＰＣＵ（Power Control Unit）１６０と、ＳＭＲ（System Main Relay）１７０とを含む。

ＥＣＵ３００は、車両１を制御する制御装置である。ＥＣＵ３００は、後述する各センサ等からの信号を受けるとともに、車両１の構成要素に制御信号を出力する。エンジン１００は、たとえばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関である。検出部２００については後に詳細に説明する。

バッテリ１５０（蓄電装置）は、充放電可能に構成された直流電源である。バッテリ１５０には、たとえばリチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池などの二次電池、または電気二重層キャパシタなどのキャパシタを採用することができる。バッテリ１５０は、電圧センサと、電流センサ（いずれも図示せず）とを含む。電圧センサおよび電流センサは、それぞれ、バッテリ１５０の電圧ＶＢおよび電流ＩＢを検出する。各センサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、各センサからの信号に基づいて、バッテリ１５０の充電状態（ＳＯＣ：State Ｏf Charge）を演算する。

ＰＣＵ１６０は、第１ＭＧ１１０と、第２ＭＧ１２０とを駆動する。ＰＣＵ１６０は、コンバータ１６１と、インバータ１６２，１６３とを含む。コンバータ１６１は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、バッテリ１５０から供給される直流電圧を昇圧する。昇圧された直流電圧は、インバータ１６２，１６３に供給される。インバータ１６２，１６３の各々は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、コンバータ１６１からの直流電力を交流電力に変換する。インバータ１６２，１６３で変換された交流電力は、それぞれ、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０に供給される。

第１ＭＧ１１０は、インバータ１６２で変換された交流電力を用いて、エンジン１００のクランクシャフト（図示せず）を回転させる。これにより、第１ＭＧ１１０は、エンジン１００を始動させる。また、第１ＭＧ１１０で生じた駆動力は、動力分割機構１３０を介して駆動輪１４０に伝達される。さらに、第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０によって分割されたエンジン１００の動力を用いて発電する。第１ＭＧ１１０で発電された交流電力は、ＰＣＵ１６０で直流電力に変換することができる。これにより、バッテリ１５０が充電される。

第２ＭＧ１２０は、インバータ１６３からの交流電力および第１ＭＧ１１０で発電された交流電力のうちの少なくとも一方を用いて、駆動輪１４０に駆動力を与える。また、第２ＭＧ１２０は、回生制動によって発電する。第２ＭＧ１２０で発電された交流電力は、ＰＣＵ１６０で直流電力に変換することができる。これにより、バッテリ１５０が充電される。

ＳＭＲ１７０は、バッテリ１５０とＰＣＵ１６０との間に電気的に接続される。ＳＭＲ１７０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、バッテリ１５０とＰＣＵ１６０との間での電力の供給と遮断とを切り替える。

切替部４００は、車両外部へと給電する電力を、第１ＭＧ１１０で発電された電力と、バッテリ１５０に蓄えられた電力との間で切り替える。切替部４００は、車両外部に給電するための構成として、ＤＣ／ＡＣ変換器１８０と、アウトレット１８２と、リレー１８４と、接続部１８６とをさらに含む。

ＤＣ／ＡＣ変換器１８０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、バッテリ１５０またはＰＣＵ１６０からの直流電力を交流電力に変換する。ＤＣ／ＡＣ変換器１８０により変換された交流電力は、アウトレット１８２に供給されるとともに、リレー１８４を介して接続部１８６に供給される。アウトレット１８２は、たとえば車両１の室内に設けられる。アウトレット１８２には、電気機器５１０の電源プラグ（図示せず）が挿入される。リレー１８４は、ＤＣ／ＡＣ変換器１８０と接続部１８６との間に電気的に接続される。リレー１８４は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、ＤＣ／ＡＣ変換器１８０から接続部１８６への交流電力の供給と遮断とを切り替える。

接続部１８６は、たとえば専用のコネクタであって、車両１の外表面に設けられる。車両１からの交流電力は、接続部１８６および接続ケーブル５２０を介して、外部機器５００に供給される。接続ケーブル５２０は、接続検出部（図示せず）を含む。接続ケーブル５２０が接続部１８６に接続されると、接続検出部は接続信号ＣＮＣＴをＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、接続信号ＣＮＣＴを受けると、接続ケーブル５２０が接続部１８６に接続されたと判定する。さらに、外部機器５００は、給電が必要な場合に給電要求信号ＲＥＱを出力する。給電要求信号ＲＥＱは、接続ケーブル５２０および接続部１８６を介して、ＥＣＵ３００に伝送される。ＥＣＵ３００は、給電要求信号ＲＥＱを受けると、外部機器５００からの給電要求がオンであると判定する。

一方、バッテリ１５０を充電する場合、接続部１８６には、外部機器５００に代えて交流電力源（図示せず）が電気的に接続される。交流電力源は、たとえば商用電源である。車両１は、車両外部からバッテリ１５０を充電するための構成として、ＡＣ／ＤＣ変換器１９０と、リレー１９２とをさらに備える。

ＡＣ／ＤＣ変換器１９０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、接続部１８６からの交流電力を直流電力に変換する。これにより、バッテリ１５０が充電される。リレー１９２は、ＡＣ／ＤＣ変換器１９０とバッテリ１５０との間に電気的に接続される。リレー１９２は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換器１９０からバッテリ１５０への直流電力の供給と遮断とを切り替える。

図２は、図１に示すエンジン１００の構成の詳細を示す図である。図２を参照して、エンジン１００において、空気はエアクリーナ（図示せず）から吸入される。吸入された空気（吸気）は、吸気管２０２を流通して、燃焼室２０４に導入される。燃焼室２０４に導入される空気量は、スロットルバルブ２０６の作動量（スロットル開度ＴＨＲ）に応じて決まる。スロットル開度ＴＨＲは、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、スロットルモータ２０８によって調整される。スロットル開度ＴＨＲの調整については、後に詳細に説明する。

燃料は、フューエルポンプ（図示せず）により、インジェクタ２１０から燃焼室２０４に噴射される。吸気管２０２を流通する空気と、インジェクタ２１０から噴射された燃料との混合気は、イグニッションコイル２１２により着火されて燃焼する。燃焼後の混合気（排気ガス）は、排気管２１４に設けられた触媒２１６を通って車両外部に排出される。触媒２１６は、排気ガス中に含まれるエミッション（炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害物質）を浄化処理する三元触媒である。

車両１は、車両１が屋内にあるか否かをＥＣＵ３００が判断するための検出部２００（図１参照）を備える。検出部２００は、エンジン水温センサ２１８と、エアフロメータ２２０と、吸気温センサ２２２と、空燃比センサ２２４と、酸素センサ２２６と、エンジン回転速度センサ２２８とを含む。さらに、検出部３００は、照度センサ２３０と、カーナビゲーションシステム２３２とを含む。

エンジン水温センサ２１８は、エンジン１００の冷却水の温度Ｔｗを検出する。エアフロメータ２２０は、吸気量（エンジン１００に吸入される単位時間あたりの空気量）Ｇａを検出する。吸気温センサ２２２は、吸気の温度Ｔａを検出する。空燃比センサ２２４は、排気ガス中の空気と燃料との比率Ａ／Ｆを検出する。酸素センサ２２６は、排気ガス中の酸素濃度Ｏ_２を検出する。エンジン回転速度センサ２２８は、エンジン回転速度Ｎｅを検出する。照度センサ２３０は、車両１の前面ウィンドウ直下などの太陽光を受光可能な場所に配置され、太陽光の照度Ｌｘを検出する。カーナビゲーションシステム２３２は、車両１の位置情報を取得する。各センサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。

ＥＣＵ３００は、各センサからの信号に基づいて、適正なスロットル開度ＴＨＲとなるようにスロットルモータ２０８を制御する。さらに、ＥＣＵ３００は、各センサからの信号に基づいて、適正な燃料噴射量となるようにインジェクタ２１０を制御するとともに、適正な点火時期となるようにイグニッションコイル２１２を制御する。

一般にエンジンでは、ＩＳＣ（Idle Speed Control）制御が常に行なわれる。ＩＳＣ制御とは、アイドル状態において、エンジン回転速度Ｎｅを目標アイドル回転速度Ｎｉｓｃの範囲内に維持する制御である。

図３は、ＩＳＣ制御を行なう場合のＥＣＵ３００による処理を示すフローチャートである。図３を参照して、ＥＣＵ３００は、エンジン回転速度Ｎｅと目標アイドル回転速度Ｎｉｓｃとを比較して、その比較結果に応じてＩＳＣフィードバック量ｅｑｉを算出する。ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉは、単位時間あたりの吸気量（単位：Ｌ／ｓ）で表わされる。上述の目標アイドル回転速度Ｎｉｓｃの範囲は、Ｎｉｓｃ−β＜Ｎｅ＜Ｎｉｓｃ＋α（α，β：所定値）と表される。

Ｎｅ≧Ｎｉｓｃ＋αである場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、ステップＳ２において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉを更新量Δｅｑｉだけ減少させる。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の前回値ｅｑｉ（ｎ−１）から更新量Δｅｑｉを減じた値をＩＳＣフィードバック量の今回値ｅｑｉ（ｎ）として算出する。

Ｎｅ≦Ｎｉｓｃ−βである場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉを更新量Δｅｑｉだけ増加させる。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の前回値ｅｑｉ（ｎ−１）に更新量Δｅｑｉを加えた値をＩＳＣフィードバック量の今回値ｅｑｉ（ｎ）として算出する。

Ｎｉｓｃ−β＜Ｎｅ＜Ｎｉｓｃ＋αである場合（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ５において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉの更新を行なわない。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の前回値ｅｑｉ（ｎ−１）をそのままＩＳＣフィードバック量の今回値ｅｑｉ（ｎ）として算出する。

ステップＳ６において、ＥＣＵ３００は、予め定められた初期目標スロットル開度ＴＨＲ０に、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉのスロットル開度換算値を加えた値を、目標スロットル開度ＴＨＲｉｓｃに設定する。ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉのスロットル開度換算値とは、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（単位：Ｌ／ｓ）をスロットル角（単位：ｄｅｇ）に換算した値である。

ステップＳ７において、ＥＣＵ３００は、実際のスロットル開度ＴＨＲが目標スロットル開度ＴＨＲｉｓｃとなるようにスロットルモータ２０８を制御する。このように、ＥＣＵ３００は、常にエンジン回転速度Ｎｅが目標アイドル回転速度Ｎｉｓｃの範囲内に維持されるように、スロットル開度ＴＨＲのフィードバック制御を行なう。

以上の説明に加えて、実施の形態１においてＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉを用いて、車両外部の酸素濃度が低下しているか否かを判断する。また、ＥＣＵ３００は、車両１が屋内にあるか否かについても併せて判断する。ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉに基づいてこのような判断が可能である理由について以下に説明する。

車両１が屋内（たとえば閉め切られたガレージ内）に駐車されている場合、エンジン１００の駆動により排気ガスが排出されると、屋内の酸素濃度が低下する。そのため、エンジン回転速度Ｎｅを一定に保つためには、給電開始時よりも大きな吸気量を必要とする。したがって、ＥＣＵ３００は、スロットル開度ＴＨＲを給電開始時よりも増加させる。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉを給電開始時よりも増加させる。

これに対し、車両１が屋外に駐車されている場合には、エンジン１００の駆動により排気ガスが排出されても、大気中の酸素濃度はほとんど変化しない。そのため、給電開始時と同程度の吸気量で、エンジン回転速度Ｎｅを一定に保つことができる。したがって、ＥＣＵ３００は、スロットル開度ＴＨＲを給電開始時から維持する。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉの更新を行なわない。

このように、車両外部の酸素濃度が低下するに従って、給電開始時からのＩＳＣフィードバック量ｅｑｉの変化量は増加する。言い換えると、検出部２００からの出力は車両外部の酸素濃度に応じて増減する出力を含む。したがって、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉの変化量に基づいて、車両１が屋内にあるか否かを判断することができる。

より詳細には、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量ｅｑｉを給電開始時よりも増加させる場合（図３のステップＳ１においてＹＥＳ）には、車両外部の酸素濃度が低下していると判断する。これにより、ＥＣＵ３００は、車両１が屋内にあると判断することができる。一方、ＥＣＵ３００は、車両外部に給電してもＩＳＣフィードバック量ｅｑｉが給電開始時とほぼ変わらない場合（図３のステップＳ３においてＮＯ）には、車両外部の酸素濃度が一定であると判断する。これにより、ＥＣＵ３００は、車両１が屋外にあると判断することができる。

図４は、図１に示す車両における車両外部への給電を説明するためのタイミングチャートである。図４を参照して、横軸は時間軸である。縦軸は、外部機器５００からの給電要求信号ＲＥＱのオン／オフ、エンジン１００の駆動／停止、給電開始時からのＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣ（以下、単に変化量ΔＩＳＣとも記す）、ガレージ内の酸素濃度、およびバッテリ１５０のＳＯＣを表す。

ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣには、予め上限値ＵＬが定められている。上限値ＵＬは、エンジン１００の燃焼状態が良好な状態に維持されるように適宜定められる。上述のように、車両外部の酸素濃度が低下するに従って、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣは増加する。したがって、変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ１まで増加することは、ガレージ内の酸素濃度がしきい値ＴＨ１（第１のしきい値）まで低下することを示す。このように、検出部２００からの信号は、車両外部の酸素濃度に応じて増減する。

基準時刻（０）において、給電要求信号ＲＥＱはオフである。そのため、エンジン１００は停止している。

基準時刻からｔ１が経過した時刻（以下、時刻ｔ１と称する。他の時刻についても同様）において、給電要求信号ＲＥＱがオフからオンに切り換わる。これにより、エンジン１００が駆動されて、第１ＭＧ１１０で発電された電力が外部機器５００に給電される。また、エンジン１００の駆動によって排気ガスが排出される。そのため、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣは次第に増加する。このことはガレージ内の酸素濃度が低下していることを示す。

時刻ｔ２において、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ１に達する。このことはガレージ内の酸素濃度がしきい値ＴＨ１を達したことを示す。これにより、エンジン１００が停止されて、バッテリ１５０に蓄えられた電力が外部機器５００に給電される。エンジン１００の停止により、新たな排気ガスの排出は抑制される。そのため、時刻ｔ２以降、ガレージ内の酸素濃度は一定に保たれる。

図５は、図４に示すタイミングチャートにおけるＥＣＵ３００による処理を説明するためのフローチャートである。図５を参照して、このフローチャートに示される処理は、たとえば接続部１８６に接続ケーブル５２０が接続されたことをＥＣＵ３００が検出した場合に実行される。

ステップＳ１１において、ＥＣＵ３００は、給電要求信号ＲＥＱに基づいて、給電要求があるか否かを判定する。給電要求がある場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ１２に進む。一方、給電要求がない場合（ステップＳ１１においてＮＯ）には、処理はメインルーチンに一旦戻され、図５に示す一連の処理が再び繰返される。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ３００は、車両外部への給電を行なうとともに、アイドル状態で駆動するようにエンジン１００を制御する。その後、処理はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣを取得する。

図６は、図５に示すＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣを取得する処理（ステップＳ１３の処理）の詳細を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、ステップＳ１３１において、ＥＣＵ３００は、給電開始時（図４の時刻ｔ１参照）のＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（ｔ１）を取得済みであるか否かを判断する。給電開始時のＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（ｔ１）を取得済みである場合（ステップＳ１３１においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ１３３に進む。一方、給電開始時のＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（ｔ１）を取得していない場合（ステップＳ１３１においてＮＯ）には、処理はステップＳ１３２に進む。

ステップＳ１３２において、ＥＣＵ３００は、給電開始時のＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（ｔ１）を取得する。その後、処理はステップＳ１３３に進む。ステップＳ１３３において、ＥＣＵ３００は、時刻ｔ（ｔ１＜ｔ≦ｔ２）におけるＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（ｔ）を取得する。その後、処理はステップＳ１３４に進む。

ステップＳ１３４において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣを算出する。より具体的には、時刻ｔにおけるＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（ｔ）と給電開始時におけるＩＳＣフィードバック量ｅｑｉ（ｔ１）との差を変化量ΔＩＳＣとする（ΔＩＳＣ＝ｅｑｉ（ｔ）−ｅｑｉ（ｔ１））。変化量ΔＩＳＣの算出が完了すると、処理はステップＳ１４に進む。

図５に戻り、ステップＳ１４において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが給電開始時から増加しているか否かを判断する。変化量ΔＩＳＣが増加している場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５において、ＥＣＵ３００は、車両１が屋内にあると判断する。言い換えると、ＥＣＵ３００は、検出部２００からの信号（出力）が、第１ＭＧ１１０で発電された電力による車両外部への給電を開始してから酸素濃度が低下したことを示す場合に、車両１が屋内にあると判断する。その後、処理はステップＳ１７に進む。

これに対し、ステップＳ１４において変化量ΔＩＳＣが増加していない場合（ステップＳ１４においてＮＯ）には、処理はステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、ＥＣＵ３００は、車両１が屋外にあると判断する。その後、図５に示す一連の処理が繰返される。

ステップＳ１７において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ以上であるか否かを判定する。変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ以上である場合（ステップＳ１７においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、ＥＣＵ３００は、エンジン１００が停止するようにエンジン１００を制御するとともに、バッテリ１５０に蓄えられた電力を車両外部に給電するように切替部４００を制御する。その後、処理はステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９において、ＥＣＵ３００は、ガレージ内を換気するよう使用者に報知する。報知の方法としては、注意音もしくは音声メッセージを発生させる、報知灯（図示せず）を点灯させる、または使用者の携帯電話にメッセージを送信するなどの方法を採用することができる。報知を受けた使用者が換気を行なうことにより、ガレージ内の酸素濃度が増加する。その結果、エンジン１００を再び駆動することが可能になる。また、エンジンを再び駆動した場合に、エンジンの燃焼状態を改善することができる。その後、処理はメインルーチンに一旦戻され、図５に示す一連の処理が再び繰返される。

一方、ステップＳ１７において変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ未満である場合（ステップＳ１７においてＮＯ）には、処理はステップＳ２０に進む。ステップＳ２０において、ＥＣＵ３００は、アイドル状態を維持するようにエンジン１００を制御するとともに、第１ＭＧ１１０で発電された電力を車両外部に給電するように切替部４００を制御する。その後、図５に示す一連の処理が繰返される。

このように、実施の形態１によれば、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬに達した場合、すなわち屋内の酸素濃度がしきい値ＴＨ１に達した場合に、エンジン１００を停止させる。これにより、排気ガスの排出が抑制されるため、屋内の酸素濃度のさらなる低下を防止できる。したがって、エンジン１００の燃焼状態が一層悪化することを防止できる。また、第１ＭＧ１１０からの給電とバッテリ１５０からの給電とを併用することで、給電を長期間継続することができる。

なお、実施の形態１では、給電開始時を基準としてＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣを算出する場合について説明した。しかしながら、変化量ΔＩＳＣの算出の際に基準とする時刻は、給電開始時に限定されるものではない。変化量ΔＩＳＣは、給電開始以降の任意の時刻におけるＩＳＣフィードバック量と、その時刻よりも後の時刻におけるＩＳＣフィードバック量との大小関係を比較することにより算出することができる。また、上記の大小関係の比較は差分（ｅｑｉ（ｔ）−ｅｑｉ（ｔ１））によるものに限られず、たとえば比（ｅｑｉ（ｔ）／ｅｑｉ（ｔ１））を用いてもよい。

［実施の形態２］
実施の形態２では、エンジン停止に先立ってバッテリが充電される。なお、実施の形態２に係る車両の構成は、車両１の構成（図１および図２参照）と同等であるため、説明は繰返さない。

図７は、実施の形態２に係る車両における車両外部への給電を説明するためのタイミングチャートである。図７を参照して、図７は図４と対比される。

実施の形態２では、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣの上限値ＵＬに加えて、バッテリ１５０の充電を開始するための設定値ＣＨＧが定められる。設定値ＣＨＧは、酸素濃度のしきい値ＴＨ２（第２のしきい値）に対応する。設定値ＣＨＧは上限値ＵＬよりも低いので、しきい値ＴＨ２はしきい値ＴＨ１よりも高い。

ＩＳＣフィードバック量ΔＩＳＣ、酸素濃度およびＳＯＣの各々について、実施の形態２の制御時の挙動を実線で示し、比較のために実施の形態１の制御時の挙動を破線で示す。時刻ｔ１までの制御は、図４における時刻ｔ１までの制御と同等であるため、説明は繰返さない。

時刻ｔ２において、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが設定値ＣＨＧに達する。すなわち、ガレージ内の酸素濃度がしきい値ＴＨ２に達する。ＥＣＵ３００は、エンジン１００の運転状態が時刻ｔ１までの運転状態よりも高負荷側に移行するように、エンジン１００を制御する。これにより、第１ＭＧ１１０での発電量が外部機器５００からの要求給電量よりも大きくなる。発電量と要求給電量との差に相当する電力量は、バッテリ１５０に充電される。したがって、バッテリ１５０のＳＯＣが増加する。

時刻ｔ３において、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬに達する。すなわち、ガレージ内の酸素濃度がしきい値ＴＨ１に達する。これにより、エンジン１００が停止されて、バッテリ１５０に蓄えられた電力が外部機器５００に給電される。実施の形態２ではバッテリ１５０が予め充電されている分、バッテリ１５０から給電可能な期間（ＳＯＣが下限値ＳＯＣＬＬに低下するまでの期間）が長くなる。バッテリ１５０からの給電可能な期間の増加分を図中Δｔ１で表す。

一方で、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間の期間では、時刻ｔ２までの期間と比べて、エンジン１００の運転状態が高負荷側に移行している。そのため、単位時間内に排出される排気ガスの量が大きくなる。したがって、実施の形態２では、実施の形態１と比べてガレージ内の酸素濃度の低下が速くなるので、変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬに達する時刻（時刻ｔ３）が早くなる。つまり、エンジン１００を駆動可能な期間が短くなる。エンジン１００を駆動可能な期間の減少量を図中Δｔ２で表す。

車両外部に給電可能な期間を長くするためには、バッテリ１５０から給電可能な期間の増加量Δｔ１が、エンジン１００を駆動可能な期間の減少量Δｔ２よりも長い必要がある（Δｔ１＞Δｔ２）。エンジン１００は、発電効率（所定の電力量を第１ＭＧ１１０で発電するのに要するエンジン１００の燃料消費量）が最も良い点（エンジン効率最良点）で駆動するのが好ましい。しかしながら、時刻ｔ１と時刻ｔ２との期間には、車両外部から要求される電力の大きさによっては、エンジン効率最良点で駆動できない場合がある。

そこで、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間の期間では、エンジン効率最良点でエンジン１００を駆動する。これにより、排気ガスの排出量を可能な限り抑えて、Δｔ２の期間を短くすることができる。また、多くの電力量をバッテリ１５０に充電することができるため、Δｔ１の期間を長くすることができる。なお、当然のことながら、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間の期間にもエンジン効率最良点でエンジン１００を駆動してもよい。

図８は、図７に示すタイミングチャートにおける制御装置による処理を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理は、図５におけるステップＳ１１〜Ｓ１６の処理と同等であるため、説明は繰返さない。

ステップＳ２１において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが設定値ＣＨＧ以上であるか否かを判定する。変化量ΔＩＳＣが設定値ＣＨＧ以上である場合（設定値ＣＨＧ≦ΔＩＳＣ≦上限値ＵＬである場合、ステップＳ２１においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ２２に進む。一方、変化量ΔＩＳＣが設定値ＣＨＧ未満である場合（ステップＳ２１においてＮＯ）には、処理はステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、ＥＣＵ３００は、アイドル状態に維持するようにエンジン１００を制御するとともに、第１ＭＧ１１０で発電された電力を車両外部に給電するように切替部４００を制御する。その後、処理はメインルーチンに一旦戻され、再び図８に示す一連の処理が繰返される。

ステップＳ２２において、ＥＣＵ３００は、エンジン１００の負荷状態が高負荷側に移行するようにエンジン１００を制御する。言い換えると、ＥＣＵ３００は、酸素濃度がしきい値ＴＨ１以上であり、かつ、しきい値ＴＨ２以下である場合に、第１ＭＧ１１０で発電された電力がバッテリ１５０に蓄えられるように切替部４００を制御する。これにより、バッテリ１５０が充電される。

なお、ＳＯＣが上限値ＳＯＣＵＬ（図７参照）に達した場合には、バッテリ１５０の過充電を防ぐために、エンジン１００の運転状態が元の状態（第１ＭＧ１１０での発電電力量と外部機器５００からの要求電力量とが等しい状態）に戻るようにエンジン１００を制御することが好ましい。その後、処理はステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４において、ＥＣＵ３００は、ＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ以上であるか否かを判定する。変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ以上である場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ１８に進む。一方、変化量ΔＩＳＣが上限値ＵＬ未満である場合（つまり設定値ＣＨＧ≦ΔＩＳＣ≦上限値ＵＬである場合、ステップＳ２４においてＮＯ）には、処理はステップＳ２２に戻る。

ステップＳ１８において、ＥＣＵ３００は、エンジン１００が停止するようにエンジン１００を制御するとともに、バッテリ１５０から車両外部に給電するように切替部４００を制御する。その後、処理はメインルーチンに一旦戻され、図８に示す一連の処理が再び繰返される。

このように、実施の形態２によれば、エンジン１００を停止させる前に予めバッテリ１５０に電力を蓄えておくことで、実施の形態１よりも車両外部への給電を長期間継続することができる。

なお、実施の形態１，２では、車両が屋内にあるか否か、および酸素濃度が低下しているか否かの判断に、給電開始時からのＩＳＣフィードバック量の変化量ΔＩＳＣを用いる場合について説明した。しかしながら、上記の判断に使用可能な状態量は、ＩＳＣフィードバック量に限定されるものではない。

具体例を用いて説明すると、ＥＣＵ３００は、照度センサ２３０で測定した照度Ｌｘ、あるいはカーナビゲーションシステム２３２で取得した位置情報に基づいて、車両１が屋内にあるか否かを判断することが可能である。また、これらの情報を適宜組み合わせることにより、判断精度を向上させることが可能になる。

さらに、酸素濃度が低下しているか否かの判断には、たとえば空燃比センサからの信号を利用することができる。つまり、ＥＣＵ３００は、空燃比センサからの信号が給電開始後に理論空燃比よりも薄い混合気の状態（リーン）を示す方向に変化した場合、または空燃比フィードバック量が給電開始からリッチ方向に変化した場合には、酸素濃度が低下していると判断することができる。その結果、ＥＣＵ３００は、車両が屋内にあると判断することができる。

［実施の形態３］
実施の形態３では、第１ＭＧで発電された出力による車両外部への給電を開始してから所定の期間が経過した場合に、バッテリに蓄えられた電力による給電に切り替えられる。実施の形態３に係る車両の構成は、車両１の構成（図１および図２参照）と同等であるため、説明は繰返さない。

図９は、実施の形態３に係る車両におけるＥＣＵ３００による処理を説明するためのフローチャートである。図９を参照して、ステップＳ１６までの処理は図５におけるステップＳ１６までの処理と同等であるため、説明は繰返さない。

ステップＳ３１において、ＥＣＵ３００は、第１ＭＧ１１０で発電された出力による車両外部への給電を開始してから所定の期間が経過しているか否か、すなわちエンジン１００の駆動を開始してから所定の期間が経過しているか否かを判断する。上記所定の期間が経過している場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ１８に進む。一方、上記所定の期間が経過していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）には、処理はステップＳ２０に進む。ステップＳ１８〜Ｓ２０の処理は、図５におけるステップＳ１８〜Ｓ２０の処理と同等であるため、説明は繰返さない。

実施の形態３によれば、ＥＣＵ３００は、車両が屋内にあると判断し、かつ、第１ＭＧ１１０で発電された電力による車両外部への給電を開始してから所定の期間が経過した場合に、車両外部へと給電する電力を、第１ＭＧ１１０で発電された電力からバッテリ１５０に蓄えられた電力へと切り替えるように切替部４００を制御する。このように、給電開始時からの経過期間に基づいて屋内での排気ガスの充満の有無を判断することにより、複雑な演算をすることなく、第１ＭＧ１１０からの給電をバッテリ１５０からの給電に切り替えることができる。

今回開示された実施の形態は全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全ての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１００ エンジン、１１０ 第１ＭＧ、１２０ 第２ＭＧ、１３０ 動力伝達ギア、１４０ 駆動輪、１５０ バッテリ、１６０ ＰＣＵ、１６１ コンバータ、１６２，１６３ インバータ、１８０ ＤＣ／ＡＣ変換器、１９０ ＡＣ／ＤＣ変換器、１８２ アウトレット、１８４，１９２ リレー、１８６ 接続部、２００ 検出部、２０２ 吸気管、２０４ 燃焼室、２０６ スロットルバルブ、２０８ スロットルモータ、２１０ インジェクタ、２１２ イグニッションコイル、２１４ 排気管、２１６ 触媒、２１８ エンジン水温センサ、２２０ エアフロメータ、２２２ 吸気温センサ、２２４ 空燃比センサ、２２６ 酸素センサ、２２８ エンジン回転速度センサ、２３０ 照度センサ、２３２ カーナビゲーションシステム、４００ 給電部、５００ 外部機器、５１０ 電気機器、５２０ 接続ケーブル。

Claims (2)

1. 車両外部へと給電可能に構成された車両であって、
   内燃機関と、
   蓄電装置と、
   前記内燃機関の動力を用いて発電する発電機と、
   車両外部へと給電する電力を、前記発電機で発電された電力と、前記蓄電装置に蓄えられた電力との間で切替可能であるとともに、前記発電機で発電された電力を前記蓄電装置に蓄えられるように切替可能に構成された切替部と、
   前記切替部を制御する制御装置と、
   前記車両が屋内にあるか否かを前記制御装置が判断するための検出部とを備え、
   前記検出部からの出力は、前記車両外部の酸素濃度に応じて増減する出力を含み、
   前記制御装置は、
   前記検出部からの出力が、前記発電機で発電された電力による前記車両外部への給電を開始してから前記酸素濃度が低下したことを示すことによって前記車両が前記屋内にあると判断し、かつ、前記酸素濃度が第１のしきい値未満である場合に、前記車両外部へと給電する電力を、前記発電機で発電された電力から前記蓄電装置に蓄えられた電力へと切り替えるように前記切替部を制御し、
   前記酸素濃度が前記第１のしきい値以上であり、かつ、前記第１のしきい値よりも高い第２のしきい値以下である場合に、前記発電機で発電された電力が前記蓄電装置に蓄えられるように前記切替部を制御する、車両。
2. 前記検出部は、エアフロメータを含み、
   前記制御装置は、前記内燃機関のアイドル状態において、前記エアフロメータからの出力が示す空気量に応じて、前記内燃機関の回転速度が目標速度となるように前記内燃機関のスロットル開度のフィードバック制御を実行し、前記フィードバック制御の結果、前記スロットル開度を増加させる場合に、前記酸素濃度が減少したと判断する、請求項１に記載の車両。

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