JP6146384B2 - 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、特に、車両から車両外部へ電力を出力する外部給電を実行可能なハイブリッド車両に関する。

特開２０１３−５１７７２号公報（特許文献１）は、車両から車両外部の電気機器へ外部給電可能なハイブリッド車両を開示する。このハイブリッド車両においては、エンジンを作動させてモータジェネレータにより発電を行ない、発電された電力を車両外部の電気機器へ供給することができる。また、このハイブリッド車両では、エンジンの作動を伴なわない外部給電、すなわち蓄電装置に蓄えられた電力のみを車両外部の電気機器へ供給することも可能である（特許文献１参照）。

特開２０１３−５１７７２号公報 特開２０１４−９０５２６号公報 特開２０１３−９９０３５号公報 国際公開第２０１４／０３３９１５号パンフレット 特開２０１３−１８９１６１号公報 特開２０００−２３４５３９号公報

車両に搭載される蓄電装置の容量増大に伴ない、エンジンを作動させることなく蓄電装置のみからの外部給電が長時間可能になりつつある。しかしながら、エンジンの作動を伴なわない給電動作が外部給電の開始から長時間継続した後に、蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ（State Of Charge））の低下等によって、エンジンの作動を伴なう外部給電に切替わると、突然のエンジン始動に車両の周囲にいる人が驚きを感じる可能性がある。

それゆえに、この発明の目的は、外部給電可能なハイブリッド車両において、外部給電に伴ないエンジンが始動し得ることを車両周囲に適切に報知することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンにより駆動される回転電機と、蓄電装置と、外部給電用の電力出力部と、制御装置とを備える。電力出力部は、蓄電装置に蓄えられた電力及び回転電機により発電される電力の少なくとも一方を車両外部へ出力するためのものである。制御装置は、エンジンを作動させて外部給電を行なう第１の給電動作と、エンジンを停止して外部給電を行なう第２の給電動作とを選択的に実行する。制御装置は、外部給電の開始から所定期間は、第１の給電動作を実行する。

このハイブリッド車両においては、エンジンの作動を伴なう第１の給電動作と、エンジンを停止した第２の給電動作とを選択的に実行可能である。そして、外部給電の開始から所定期間は第１の給電動作が実行されるので、車両周囲の人は、このハイブリッド車両については外部給電中にエンジンが作動し得ることを認識することができる。また、外部給電中にエンジンが作動し得ることの車両周囲への報知は、エンジン自体を作動させることによって行なわれるので、報知用に特別な装置を設ける必要はない。さらに、外部給電開始からの第１の給電動作は所定期間に限定されるので、第１の給電動作に伴なう排気ガスの発生を抑えることができる。

なお、外部給電の開始とは、ユーザが操作可能な操作部からユーザが外部給電の実行を指示したときや、外部給電による電力の出力が実際に開始されたとき、車両外部の電気機器が電力出力部に接続されたとき等を含み得る。

好ましくは、制御装置は、外部給電の開始から所定期間第１の給電動作を実行した後は、外部給電が終了するまで第１及び第２の給電動作を交互に実行する。

このハイブリッド車両によれば、外部給電の開始から所定期間の経過後は、外部給電が終了するまで第１及び第２の給電動作を交互に実行するので、この点でもエンジンの作動に伴なう排気ガスの発生を抑えることができる。

好ましくは、ハイブリッド車両は、外部給電のモードとしてＥＶモード及びＨＶモードのいずれかを選択可能に構成される。制御装置は、ＥＶモードが選択された場合には、蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣや蓄電装置の電圧等）が放電終了しきい値に低下するまで第２の給電動作を実行し、ＨＶモードが選択された場合には、上記状態量に応じて第１の給電動作と第２の給電動作とを切替えて実行する。そして、制御装置は、ＨＶモードが選択された場合に、外部給電の開始から所定期間は、上記状態量に拘わらず第１の給電動作を実行する。

このような構成とすることにより、給電開始の操作を行なったユーザがＨＶモードを選択したことを車両付近にて認知することができる。

好ましくは、蓄電装置は、回転電機により発電された電力を蓄電可能である。制御装置は、上記状態量が所定値を超えている場合には、回転電機による発電を伴なわずにエンジンを作動させるための制御を実行する。

蓄電装置の充電状態が高い状態で回転電機により発電が行なわれると、蓄電装置の劣化が促進され得る。このハイブリッド車両によれば、蓄電装置の充電状態が高い場合には、回転電機による発電を伴なわずにエンジンを作動させるための制御が実行されるので、外部給電中にエンジンが作動し得ることの車両周囲への報知を行ないつつ、蓄電装置の劣化も抑えることができる。

好ましくは、ハイブリッド車両は、車両外部の電源から電力の供給を受けて蓄電装置を充電するように構成された充電装置をさらに備える。

このようなハイブリッド車両では、蓄電装置に大容量のものが採用され得るために、エンジンを停止した第２の給電動作を外部給電の開始から長時間継続し得るところ、このハイブリッド車両によれば、外部給電の開始から所定期間は第１の給電動作が実行されるので、車両周囲の人は、外部給電中にエンジンが作動し得ることを認識することができる。

この発明によれば、外部給電可能なハイブリッド車両において、外部給電に伴ないエンジンが始動し得ることを車両周囲に適切に報知することができる。

この発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。 ＨＶモードにおける給電動作の遷移を説明する概念図である。 図１に示すＥＣＵにより実行される外部給電制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図３に示すステップＳ５０において実行されるエンジン作動／停止処理の手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２において、図３のステップＳ５０にて実行されるエンジン作動／停止処理の手順を説明するためのフローチャートである。 ＨＶモードにおいて、触媒温度に応じてエンジンの作動／停止を切替える場合のタイムチャートである。 触媒温度が考慮される実施の形態における外部給電制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又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。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１０は、エンジン１１０と、動力分割装置１２０と、モータジェネレータ１３０，１５０と、伝達ギヤ１４０と、駆動軸１６０と、車輪１７０とを備える。

エンジン１１０は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換することによって動力を出力する内燃機関である。エンジン１１０の燃料としては、ガソリンや軽油、エタノール、液体水素、天然ガスなどの炭化水素系燃料、又は、液体もしくは気体の水素燃料が好適である。

モータジェネレータ１３０，１５０は、交流回転電機であり、たとえば、３相交流同期電動機によって構成される。モータジェネレータ１３０は、動力分割装置１２０を経由してエンジン１１０により駆動されて発電可能な発電機として用いられるとともに、エンジン１１０を始動するための電動機としても用いられる。モータジェネレータ１５０は、主として電動機として動作し、駆動軸１６０を駆動する。一方で、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、モータジェネレータ１５０は、発電機として動作して回生発電を行なう。

動力分割装置１２０は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置１２０は、エンジン１１０の駆動力を、モータジェネレータ１３０の回転軸に伝達される動力と、伝達ギヤ１４０に伝達される動力とに分割する。伝達ギヤ１４０は、車輪１７０を駆動するための駆動軸１６０に連結される。また、伝達ギヤ１４０は、モータジェネレータ１５０の回転軸にも連結される。

ハイブリッド車両１０は、さらに、蓄電装置１８０と、コンバータ１９０，２２０と、インバータ２００，２１０と、電力インターフェース（Ｉ／Ｆ）部２３０と、ＥＣＵ２４０とを備える。

蓄電装置１８０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池や、大容量のキャパシタ等によって構成される。蓄電装置１８０は、エンジン１１０により駆動されてモータジェネレータ１３０により発電された電力をコンバータ１９０から受けて充電される。また、蓄電装置１８０は、走行中にモータジェネレータ１５０により発電された回生電力をコンバータ１９０から受けて充電される。さらに、蓄電装置１８０は、電力Ｉ／Ｆ部２３０に接続される車両外部の電源（図示せず。以下「外部電源」とも称する。）による蓄電装置１８０の充電（以下「外部充電」とも称する。）時に、外部電源から供給される電力をコンバータ２２０から受けて充電され得る。

そして、蓄電装置１８０は、走行中にモータジェネレータ１５０を駆動したり、エンジン１１０の始動時にモータジェネレータ１３０を駆動したりするときに、蓄えられた電力をコンバータ１９０へ供給する。さらに、蓄電装置１８０は、電力Ｉ／Ｆ部２３０に電気的に接続される電気機器（図示せず）への外部給電時には、蓄えられた電力をコンバータ２２０へ供給する。

なお、蓄電装置１８０の充電状態は、たとえば、蓄電装置１８０の満充電状態に対する現在の蓄電量を百分率で表したＳＯＣ値によって示される。ＳＯＣ値は、たとえば、図示されない電圧センサ及び／又は電流センサによって検出される、蓄電装置１８０の出力電圧及び／又は入出力電流に基づいて算出される。ＳＯＣ値は、蓄電装置１８０に別途設けられるＥＣＵで算出してもよいし、蓄電装置１８０の出力電圧及び／又は入出力電流の検出値に基づいてＥＣＵ２４０で算出してもよい。なお、蓄電装置１８０の充電状態を示す状態量として、蓄電装置１８０の電圧を用いてもよい。

コンバータ１９０は、ＥＣＵ２４０からの制御信号に基づいて、コンバータ１９０とインバータ２００，２１０との間の直流電圧を蓄電装置１８０の電圧以上に調整する。コンバータ１９０は、たとえば電流可逆型の昇圧チョッパ回路によって構成される。

インバータ２００は、ＥＣＵ２４０から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ１３０とコンバータ１９０との間で双方向の直流／交流電力変換を行なう。同様に、インバータ２１０は、ＥＣＵ２４０から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ１５０とコンバータ１９０との間で双方向の直流／交流電力変換を行なう。これにより、モータジェネレータ１３０，１５０は、コンバータ１９０及びインバータ２００，２１０を介して蓄電装置１８０との間での電力の授受を伴なって、電動機として動作するための正トルク又は発電機として動作するための負トルクを出力することができる。

コンバータ２２０は、蓄電装置１８０とコンバータ１９０との間に配設される電力線と、電力Ｉ／Ｆ部２３０との間に設けられる。コンバータ２２０は、外部給電の実行時、ＥＣＵ２４０から受ける制御信号に基づいて、蓄電装置１８０に蓄えられた電力、及び／又はエンジン１１０により駆動されてモータジェネレータ１３０により発電される電力を、外部給電用の電圧レベルに電圧変換して電力Ｉ／Ｆ部２３０へ出力する。また、コンバータ２２０は、外部充電の実行時には、電力Ｉ／Ｆ部２３０から入力される外部電源からの電力を蓄電装置１８０の充電電圧に変換して蓄電装置１８０へ出力する。

電力Ｉ／Ｆ部２３０は、外部給電時には、コンバータ２２０から出力される電力を車両外部の電気機器へ供給するための電力出力部として機能する。たとえば、電力Ｉ／Ｆ部２３０は、外部給電時に電力の供給を受ける電気機器側のコネクタ、又は電気機器に接続される電力ケーブルのコネクタを接続可能に構成される。また、この実施の形態１では、蓄電装置１８０の外部充電が可能であり、電力Ｉ／Ｆ部２３０には、外部電源に接続される充電ケーブルも接続可能である。

ＥＣＵ２４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、ハイブリッド車両１０における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ２４０の主要な制御として、ＥＣＵ２４０は、外部給電の実行指示を受けると、電力Ｉ／Ｆ部２３０を通じて車両外部の電気機器へ電力を出力するようにコンバータ２２０を制御する（外部給電制御）。なお、この実施の形態１では、ユーザが操作可能な操作部２５０からユーザが外部給電の実行を指示することができる。

さらに、ＥＣＵ２４０は、外部給電を行なうにあたり、エンジン１１０を作動させてモータジェネレータ１３０により発電を行ないつつ外部給電を行なう第１の給電動作と、エンジン１１０を停止して外部給電を行なう第２の給電動作とを選択的に実行する。具体的には、第１の給電動作の実行時には、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０を作動させてモータジェネレータ１３０が発電するようにエンジン１１０及びインバータ２００を制御するとともに、外部給電を行なうようにコンバータ２２０を制御する。

なお、電力Ｉ／Ｆ部２３０から出力される電力（給電電力）がモータジェネレータ１３０の発電電力よりも小さいときは、モータジェネレータ１３０の発電電力と車両外部への給電電力との差分が蓄電装置１８０に充電される。一方、車両外部への給電電力がモータジェネレータ１３０の発電電力よりも大きいときは、給電電力とモータジェネレータ１３０の発電電力との差分に相当する電力が蓄電装置１８０から持ち出される。

一方、第２の給電動作の実行時には、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０を停止させるとともに、外部給電を行なうようにコンバータ２２０を制御する。したがって、第２の給電動作においては、蓄電装置１８０から電力が持ち出されるのみとなる。

ここで、この実施の形態１に従うハイブリッド車両１０では、ユーザが操作可能な操作部２６０から外部給電時の給電モードとしてＥＶモード又はＨＶモードをユーザが選択することができる。ＥＶモードは、上記の第２の給電動作のみが実行される給電モードであり、蓄電装置１８０のＳＯＣが所定の放電終了しきい値に低下するまで蓄電装置１８０のみから外部給電が行なわれる。ＨＶモードは、上記の第１及び第２の給電動作が適宜交互に実行される給電モードであり、蓄電装置１８０のＳＯＣに応じてエンジン１１０の作動／停止を適宜切替えてモータジェネレータ１３０による発電を間欠的に行ないながら外部給電が行なわれる。

上記のように、給電モードとしてＨＶモードが選択されているときは、外部給電中にエンジン１１０が作動し得る。蓄電装置１８０のＳＯＣが高い場合には、蓄電装置１８０に蓄えられた電力を車両外部へ供給可能であるので、基本的には、エンジン１１０を停止した第２の給電動作を実行可能であり、ＳＯＣが低下した場合にエンジン１１０を作動させてモータジェネレータ１３０により発電する第１の給電動作を実行すればよい。

しかしながら、蓄電装置１８０が大容量である場合には、外部給電開始後からの第２の給電動作が長時間継続し得る。そして、エンジン１１０の作動を伴なわない第２の給電動作が長時間継続した後に、蓄電装置１８０のＳＯＣの低下等によって、エンジン１１０の作動を伴なう第１の給電動作に切替わると、エンジン１１０の突然の始動にハイブリッド車両１０の周囲にいる人が驚きを感じる可能性がある。

そこで、この実施の形態１に従うハイブリッド車両１０では、外部給電の開始時に給電モードとしてＨＶモードが選択されている場合には、外部給電中にエンジン１１０が作動し得ることを車両周囲に周知するために、ＥＣＵ２４０は、外部給電の開始から所定期間、エンジン１１０の作動を伴なう第１の給電動作を実行する。これにより、車両周囲の人は、このハイブリッド車両１０については外部給電中にエンジン１１０が作動し得ることを認識することができる。また、外部給電中にエンジン１１０が作動し得ることの車両周囲への報知は、エンジン１１０自体を作動させることによって行なわれるので、報知用に特別な装置を設ける必要もない。さらに、外部給電開始からの第１の給電動作は所定期間に限定されるので、第１の給電動作に伴なうエンジン１１０の排気ガスの発生も抑えられる。

なお、「外部給電の開始」とは、たとえば、ユーザが操作部２５０から外部給電の実行を指示したときや、外部給電による電力の出力が実際に開始されたとき（電力Ｉ／Ｆ部２３０に接続される電気機器のスイッチをオンしたとき等）、あるいは電力Ｉ／Ｆ部２３０に電気機器が接続されたとき等である。このような場合であれば、エンジン１１０の始動に周囲の人が驚くことはない。

図２は、ＨＶモードにおける給電動作の遷移を説明する概念図である。図２を参照して、ＨＶモードでは、エンジン１１０の作動を伴なう第１の給電動作と、エンジン１１０の作動を伴なわない第２の給電動作とが適宜切替わる。この実施の形態１では、第１の給電動作と第２の給電動作とは、以下で説明するように定期的に切替わるものとするが、外部給電の実行に伴ない蓄電装置１８０のＳＯＣが所定値に低下するまでは第２の給電動作を実施し、その後はＳＯＣが所定範囲内に含まれるように第１の給電動作と第２の給電動作とを適宜切替えるようにしてもよい。

そして、この実施の形態１に従うハイブリッド車両１０では、ＨＶモードが選択されている場合、外部給電が開始されると、最初に第１の給電動作が所定期間実行される。この所定期間は、外部給電中にエンジン１１０が作動し得るＨＶモードが選択されていることを車両の周囲に周知するのに必要な時間に適宜設定され得る。その後は、定期的に（又は蓄電装置１８０のＳＯＣに応じて）第２の給電動作と第１の給電動作とが切替えられる。

このように、外部給電開始後のエンジン１１０の作動は所定期間に限られるので、ＳＯＣが高い場合には本来的には不要なエンジン１１０の作動をできるだけ抑えることができ、外部給電に伴なう排気ガスの発生を抑えることができる。また、この実施の形態１においては、外部給電開始後の第１の給電動作の実行後も、第２の給電動作と第１の給電動作とが定期的に交互に実行されるので、この点でも、エンジン１１０の作動及びそれに伴なう排気ガスの発生を抑えることができる。

図３，図４は、図１に示したＥＣＵ２４０により実行される外部給電制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図３を参照して、ＥＣＵ２４０は、操作部２５０からの信号に基づいて、外部給電の要求があったか否かを判定する（ステップＳ１０）。外部給電は要求されていないと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、それまでに外部給電が行なわれていた場合には、外部給電が停止される（ステップＳ９０）。

ステップＳ１０において外部給電の要求があったものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、操作部２６０からの信号に基づいて、操作部２６０により給電モードとしてＥＶモードが選択されているか、それともＨＶモードが選択されているかを判定する（ステップＳ２０）。

給電モードにＥＶモードが選択されているときは（ステップＳ２０において「ＥＶ」）、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０の作動を要求するエンジン作動フラグをＯＦＦにし（ステップＳ７０）、外部給電制御を実行する（ステップＳ８０）。すなわち、ＥＶモードの選択時は、エンジン１１０の作動を伴なわない第２の給電動作が実行され、蓄電装置１８０に蓄えられた電力が車両外部へ供給される。

ステップＳ２０において、給電モードとしてＨＶモードが選択されていると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、既に外部給電の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。外部給電中でないと判定されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、ＥＣＵ２４０は、エンジン作動フラグをＯＮにする。一方、ステップＳ３０において外部給電中であると判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、ステップＳ４０を実行することなくステップＳ５０へ処理を移行する。すなわち、外部給電が要求され、かつ、給電モードとしてＨＶモードが選択された場合において、まだ外部給電が開始されていないとき、すなわち外部給電の開始時に、ＥＣＵ２４０は、エンジン作動フラグをＯＮにする。外部給電が既に実行されているときは、ＥＣＵ２４０は、エンジン作動フラグを強制的にＯＮにはせずにそれまでの状態を維持する。

次いで、ＥＣＵ２４０は、以下に説明する図４に示されるエンジン作動／停止処理を実行するとともに（ステップＳ５０）、外部給電制御を実行する（ステップＳ６０）。なお、ステップＳ６０の処理は、必ずしもステップＳ５０の処理の実行後に行なわなければならないものではなく、必ずしもステップＳ５０の処理と同時並行的に実行され得るものである。

図４は、図３に示したステップＳ５０において実行されるエンジン作動／停止処理の手順を説明するためのフローチャートである。図４を参照して、ＥＣＵ２４０は、エンジン作動フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。エンジン作動フラグがＯＮであると判定されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０を作動させる（第１の給電動作）（ステップＳ２２０）。図３のステップＳ２０〜Ｓ４０で説明したように、ＨＶモードが選択されている場合に、外部給電の開始時にはエンジン作動フラグがＯＮされるので、ＨＶモードで外部給電が開始されると、エンジン１１０が直ちに作動する。

エンジン１１０が作動すると、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０の作動時間を計時するためのエンジン作動カウンタをカウントアップする（ステップＳ２３０）。そして、エンジン作動カウンタが所定値Ｘ１以上になると（ステップＳ２４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、エンジン作動フラグをＯＦＦにするとともに、エンジン作動カウンタを０にクリアする（ステップＳ２５０）。

一方、ステップＳ２１０において、エンジン作動フラグがＯＦＦであると判定されたときは（ステップＳ２１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０を停止させる（第２の給電動作）（ステップＳ２６０）。エンジン１１０が停止すると、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０の停止時間を計時するためのエンジン停止カウンタをカウントアップする（ステップＳ２７０）。そして、エンジン停止カウンタが所定値Ｘ２以上になると（ステップＳ２８０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、エンジン作動フラグをＯＮにするとともに、エンジン停止カウンタを０にクリアする（ステップＳ２９０）。

その後、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０が作動することを報知するための所定の報知処理を実行する（ステップＳ３００）。報知には種々の手段を採用可能であり、たとえば、音を発したり、インストルメントパネルやカーナビゲーション画面に表示を行なったり、ユーザが所持する情報端末（スマートフォン等）に情報を送信したりすることができる。

以上のように、この実施の形態１においては、エンジン１１０の作動を伴なう第１の給電動作と、エンジン１１０を停止した第２の給電動作とを選択的に実行可能である。そして、外部給電の開始から所定期間は第１の給電動作が実行されるので、車両周囲の人は、このハイブリッド車両１０については外部給電中にエンジン１１０が作動し得ることを認識することができる。また、外部給電中にエンジン１１０が作動し得ることの車両周囲への報知は、エンジン１１０自体を作動させることによって行なわれるので、報知用に特別な装置を設ける必要はない。さらに、外部給電開始からの第１の給電動作は所定期間に限定されるので、第１の給電動作に伴なう排気ガスの発生を抑えることができる。

また、この実施の形態１によれば、外部給電の開始から所定期間の経過後は、外部給電が終了するまで第１及び第２の給電動作が交互に実行されるので、この点でもエンジン１１０の作動に伴なう排気ガスの発生を抑えることができる。

［実施の形態２］
上記の実施の形態１では、外部給電が要求され、かつ、給電モードとしてＨＶモードが選択されると、外部給電中にエンジン１１０が作動し得ることを車両周囲に周知するために、外部給電の開始後から所定期間エンジン１１０が作動する。しかしながら、外部給電の開始時においては、蓄電装置１８０のＳＯＣが高い場合も想定される。ＳＯＣが高い場合には、蓄電装置１８０の過充電を回避するために、モータジェネレータ１３０による発電を控えることが望ましい。そこで、この実施の形態２では、ＨＶモードにおいてエンジン１１０の作動を伴なう第１の給電動作が実行される場合に、蓄電装置１８０のＳＯＣが所定のしきい値以上のときは、エンジン１１０が実質的にトルクを出力しない自立運転（アイドル運転）でエンジン１１０を作動させる。これにより、エンジン１１０の作動による車両周囲への周知を実現しつつ、蓄電装置１８０の過充電を回避することができる。

この実施の形態２によるハイブリッド車両の全体構成は、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両１０と同じである。そして、実施の形態２によるハイブリッド車両は、図３に示した外部給電処理のステップＳ５０において実行される処理の内容について、実施の形態１によるハイブリッド車両と異なる。

図５は、実施の形態２において、図３のステップＳ５０にて実行されるエンジン作動／停止処理の手順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は、図４に示した実施の形態１におけるエンジン作動／停止処理の手順を説明するフローチャートにおいて、ステップＳ２２２〜Ｓ２２６をさらに含む。

すなわち、ステップＳ２２０においてエンジン１１０が作動すると、ＥＣＵ２４０は、蓄電装置１８０のＳＯＣが所定のしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２２）。なお、このしきい値は、ＳＯＣがこの値以上の場合には蓄電装置１８０の充電を行なうのは望ましくないレベルであり、外部給電開始後の所定期間における第１の給電動作に伴ないＳＯＣが上昇し得る程度等に基づいて適宜設定される。

ＳＯＣがしきい値よりも低いと判定されると（ステップＳ２２２においてＮＯ）、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０を負荷運転で作動させる（ステップＳ２２４）。これにより、エンジン１１０の駆動力を受けてモータジェネレータ１３０が発電する。なお、この発電された電力は、外部給電量が大きければ車両外部へ全て出力され、外部給電量が小さければ一部が蓄電装置１８０に蓄えられる。その後、ステップＳ２３０へ処理が移行される。

一方、ステップＳ２２２において、ＳＯＣがしきい値以上であると判定されると（ステップＳ２２２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、エンジン１１０を自立運転（アイドル運転）で作動させる（ステップＳ２２６）。自立運転（アイドル運転）とは、エンジン１１０が実質的にトルクを出力しないように所定の低回転数でエンジン１１０を運転することをいう。これにより、車両周囲への報知のためにエンジン１１０は作動しているけれども、エンジン１１０は実質的にトルクを出力しないので、モータジェネレータ１３０による発電は行なわれない。よって、蓄電装置１８０のＳＯＣが上昇することはなく、外部給電に伴ないＳＯＣは低下する。その後、ステップＳ２３０へ処理が移行される。

なお、その他の各ステップにおける処理は、図４で説明したとおりである。
以上のように、この実施の形態２によれば、蓄電装置１８０のＳＯＣが高い場合には、モータジェネレータ１３０による発電を伴なわずにエンジン１１０を作動させるための制御（自立運転）が実行されるので、外部給電中にエンジン１１０が作動し得ることの車両周囲への報知を行ないつつ、蓄電装置１８０の劣化も抑えることができる。

［その他の実施の形態］
上記の実施の形態１，２では、ＨＶモードにおいて、所定時間毎（エンジン停止カウンタの所定値Ｘ２により定まる時間）にエンジン１１０を作動させるものとしたが、エンジン１１０の停止期間中に、エンジン１１０の排気通路に設けられる触媒の温度が低下すると、エンジン１１０の始動時に排気ガス中のエミッションが悪化する。そこで、ＨＶモードにおいて、触媒温度が低下したらエンジン１１０を作動させるようにしてもよい。

図６は、ＨＶモードにおいて、触媒温度に応じてエンジン１１０の作動／停止を切替える場合のタイムチャートである。図６を参照して、時刻ｔ１において、外部給電の実行が要求され、給電モードとしてＨＶモードが選択されているものとする。

外部給電が開始されると、エンジン１１０が作動し、触媒の温度も上昇する。時刻ｔ２において、触媒温度がＴ３まで上昇すると、エンジン１１０が停止する。その後、時刻ｔ３において、触媒温度がＴ２（Ｔ２＜Ｔ３）まで低下すると、再びエンジン１１０が作動し、触媒温度は増加に転じる。そして、時刻ｔ４において、触媒温度がＴ３まで上昇すると、エンジン１１０が停止する。以降、触媒温度に応じて、エンジン１１０の作動／停止が繰返される。

図７は、触媒温度が考慮される実施の形態における外部給電制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。触媒温度が考慮されるこの実施の形態における外部給電制御の全体処理のフローは、図３に示したフローチャートと同じであり、ステップＳ５０において実行される処理の内容が実施の形態１とは異なる。この図７は、この実施の形態において、図３に示したステップＳ５０において実行されるエンジン作動／停止処理の手順を示したものである。

図７を参照して、このフローチャートは、図４に示した実施の形態１におけるエンジン作動／停止処理の手順を説明するフローチャートにおいて、ステップＳ２１０に代えて、ステップＳ１５２〜Ｓ１６８を含む。

すなわち、ＥＣＵ２４０は、まず、触媒温度がＴ１よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１５２）。なお、触媒温度は、エンジン１１０の冷却水温や吸入空気量等から推定可能である。そして、触媒温度がＴ１よりも低いと判定されると（ステップＳ１５２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、触媒フラグをＯＮにする（ステップＳ１５４）。後述のように、この触媒フラグがＯＮのときは、ＥＣＵ２４０はエンジン１１０を作動させる。さらに、ＥＣＵ２４０は、後述の触媒温度のしきい値にＴ３（Ｔ１＜Ｔ３）を設定する（ステップＳ１５６）。その後、ＥＣＵ２４０は、ステップＳ１６８（後述）へ処理を移行する。

ステップＳ１５２において、触媒温度がＴ１以上になったものと判定されると（ステップＳ１５２においてＮＯ）、ＥＣＵ２４０は、触媒温度がしきい値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１５８）。触媒温度がしきい値よりも低いと判定されると（ステップＳ１５８においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、触媒フラグをＯＮにする（ステップＳ１６０）。そして、ＥＣＵ２４０は、上記のしきい値にＴ３を設定する（ステップＳ１６２）。その後、ＥＣＵ２４０は、ステップＳ１６８（後述）へ処理を移行する。

ステップＳ１５８において、触媒温度がしきい値以上であると判定されると（ステップＳ１５８においてＮＯ）、ＥＣＵ２４０は、触媒フラグをＯＦＦにする（ステップＳ１６４）。そして、ＥＣＵ２４０は、上記のしきい値にＴ２（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）を設定する（ステップＳ１６６）。その後、ＥＣＵ２４０は、ステップＳ１６８（後述）へ処理を移行する。

ステップＳ１６８において、ＥＣＵ２４０は、エンジン作動フラグ又は触媒フラグがＯＮしているか否かを判定する（ステップＳ１６８）。そして、エンジン作動フラグ及び触媒フラグのいずれかがＯＮしていると判定されると（ステップＳ１６８においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２４０は、ステップＳ２２０へ処理を進め、エンジン１１０が作動される（第１の給電動作）。一方、ステップＳ１６８において、エンジン作動フラグ及び触媒フラグの双方ともＯＦＦであると判定されると（ステップＳ１６８においてＮＯ）、ＥＣＵ２４０は、ステップＳ２６０へ処理を進め、エンジン１１０が停止される（第２の給電動作）。

上記の処理により、図６に示したように、触媒温度に応じてエンジン１１０の作動／停止が実行される。なお、エンジン作動フラグ又は触媒フラグがＯＮしている場合には、エンジン１１０は作動するので（ステップＳ１６８，Ｓ２２０）、外部給電の開始直後は、少なくともエンジン作動フラグがＯＮされていることによりエンジン１１０は作動する。

なお、上記では、図４に示した実施の形態１におけるエンジン作動／停止処理の手順を説明するフローチャートにおいて、ステップＳ２１０に代えて、ステップＳ１５２〜Ｓ１６８を含むものとしたが、図５に示した実施の形態２におけるエンジン作動／停止処理の手順を説明するフローチャートにおいて、ステップＳ２１０に代えて、ステップＳ１５２〜Ｓ１６８を含むものとしてもよい。

また、特に図示しないが、ＨＶモードでの外部給電が要求されている場合に、エンジン１１０の燃料残量が低下したとき、蓄電装置１８０のＳＯＣが一定以上であれば、ＨＶモードからＥＶモードに自動で切替えて外部給電を継続するようにしてもよい。また、この場合におけるエンジン１１０の燃料残量の低下判定について、通常時（走行時など）の低下判定よりも判定しきい値を高めてもよい。これにより、ＥＶモードでの外部給電によって蓄電装置１８０のＳＯＣが枯渇しても、車両が走行できる余地を残すことができる。なお、より確実に走行の余地を残すために、エンジン１１０の燃料残量が低下したときは（判定しきい値は通常時よりも高めておくことが好ましい。）、外部給電を停止するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態２では、ＨＶモードにおいてエンジン１１０の作動を伴なう第１の給電動作が実行される場合に、蓄電装置１８０のＳＯＣが所定のしきい値以上のときは、エンジン１１０を自立運転（アイドル運転）とするものとしたが、蓄電装置１８０は、高温のときにＳＯＣが高い状態を維持すると特に劣化が促進されるので、蓄電装置１８０の温度条件をさらに加えてもよい。すなわち、ＨＶモードにおいて第１の給電動作が実行される場合に、ＳＯＣが所定のしきい値以上であり、かつ、蓄電装置１８０の温度が所定温度以上であるときは、エンジン１１０を自立運転（アイドル運転）とするようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態においては、エンジン１１０と２つのモータジェネレータ１３０，１５０とが動力分割装置１２０によって連結された構成のハイブリッド車両１０（図１）における制御について説明したが、この発明が適用されるハイブリッド車両は、このような構成のものに限定されない。

すなわち、本発明に従うハイブリッド車両は、停車時にエンジンを作動させてモータジェネレータにより発電可能な車両構成、並びにその発電された電力及び蓄電装置に蓄えられた電力を車両外部へ供給可能な車両構成を具備するハイブリッド車両に対して共通に適用することができる。たとえば、モータジェネレータ１３０を駆動するためにのみエンジン１１０を用い、モータジェネレータ１５０でのみ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、この発明は適用可能である。

また、上記の各実施の形態においては、ハイブリッド車両は、車両外部の電源によって蓄電装置１８０を充電可能な所謂プラグインハイブリッド車として説明したが、この発明が適用されるハイブリッド車両は、プラグインハイブリッド車に限定されない。すなわち、車両外部の電源によって蓄電装置１８０を充電する充電機構を備えないハイブリッド車両にも、この発明は適用可能である。

なお、上記において、電力Ｉ／Ｆ部２３０は、この発明における「電力出力部」の一実施例に対応し、ＥＣＵ２４０は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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、上記した実施の形態の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及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。

１０ ハイブリッド車両、１１０ エンジン、１２０ 動力分割装置、１３０，１５０ モータジェネレータ、１４０ 伝達ギヤ、１６０ 駆動軸、１７０ 車輪、１８０ 蓄電装置、１９０，２２０ コンバータ、２００，２１０ インバータ、２３０ 電力Ｉ／Ｆ部、２４０ ＥＣＵ、２５０，２６０ 操作部。

Claims (5)

1. エンジンと、
   前記エンジンにより駆動される回転電機と、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置に蓄えられた電力及び前記回転電機により発電される電力の少なくとも一方を車両外部へ出力するための外部給電用の電力出力部と、
   前記エンジンを作動させて前記外部給電を行なう第１の給電動作と、前記エンジンを停止して前記外部給電を行なう第２の給電動作とを選択的に実行するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記外部給電の開始から所定期間は、前記蓄電装置の充電状態を示す状態量に拘わらず前記第１の給電動作を実行する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記外部給電の開始から前記所定期間前記第１の給電動作を実行した後は、前記外部給電が終了するまで前記第１及び第２の給電動作を交互に実行する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記ハイブリッド車両は、前記外部給電のモードとしてＥＶモード及びＨＶモードのいずれかを選択可能に構成され、
   前記制御装置は、
   前記ＥＶモードが選択された場合には、前記状態量が放電終了しきい値に低下するまで前記第２の給電動作を実行し、
   前記ＨＶモードが選択された場合には、前記状態量に応じて前記第１の給電動作と前記第２の給電動作とを切替えて実行し、
   前記制御装置は、前記ＨＶモードが選択された場合に、前記外部給電の開始から前記所定期間は、前記状態量に拘わらず前記第１の給電動作を実行する、請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. エンジンと、
   前記エンジンにより駆動される回転電機と、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置に蓄えられた電力及び前記回転電機により発電される電力の少なくとも一方を車両外部へ出力するための外部給電用の電力出力部と、
   前記エンジンを作動させて前記外部給電を行なう第１の給電動作と、前記エンジンを停止して前記外部給電を行なう第２の給電動作とを選択的に実行するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記外部給電の開始から所定期間は、前記第１の給電動作を実行し、
   前記蓄電装置は、前記回転電機により発電された電力を蓄電可能であり、
   前記制御装置は、前記蓄電装置の充電状態を示す状態量が所定値を超えている場合には、前記第１の給電動作において、前記回転電機による発電を伴なわずに前記エンジンを作動させるための制御を実行する、ハイブリッド車両。
5. 車両外部の電源から電力の供給を受けて前記蓄電装置を充電するように構成された充電装置をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。

Images