JPWO2012101735A1

JPWO2012101735A1 - ハイブリッド車両およびその制御方法

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Publication number: JPWO2012101735A1
Application number: JP2012554514A
Authority: JP
Inventors: ワンリンアン; 義信杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2014-06-30
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: EP2669131B1; JP5382238B2; CN103339005A; US20130297129A1; EP2669131A4; CN103339005B; US8755964B2; WO2012101735A1; EP2669131A1

Abstract

蓄電装置（１０）に蓄えられた電力を商用電力として出力するためにコンセント（６０）が設けられ、コンセント（６０）は、蓄電装置（１０）から電圧変換器（４５）を介して給電を受ける。カーナビゲーション装置（７０）は、車両の目的地までの走行に関する情報を有する。ＥＣＵ（６５）は、目的地までの走行に関する情報をカーナビゲーション装置（７０）から取得し、その目的地までの情報と目的地までのコンセント（６０）の使用状況とに基づいて、蓄電装置（１０）の充電状態を制御する。

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、蓄電装置に蓄えられた電力を商用電力として出力可能なハイブリッド車両に関する。

特開２００４−２８２８３７号公報（特許文献１）は、車載電源から車内に設けられたコンセントへ商用交流電力を供給可能な車両用電源装置を開示する。この車両用電源装置においては、車両に搭載された高圧バッテリの充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、高圧バッテリからインバータを介してコンセントへ供給可能な電力、すなわち、コンセントに接続される電気製品が消費可能な許容消費電力が算出される。そして、ＳＯＣが所定値を下回っている場合には、ＳＯＣが小さくなるほど段階的に許容消費電力が小さくなる。

このような構成とすることにより、車載電源のＳＯＣの低下を抑制しつつコンセントの使用をできるだけ確保することができるとされる（特許文献１参照）。

特開２００４−２８２８３７号公報特開２００４−２３６４７２号公報

車載電源のＳＯＣが所定の下限値まで低下すると、車載コンセントは使用不可となる。ハイブリッド車両においては、内燃機関を用いて発電を行なうことによりコンセントを使用可能にすることもできるが、コンセント使用のために内燃機関を始動するのは望ましくない。そこで、コンセント使用のために内燃機関を始動することなく、少なくとも目的地までコンセントを使用可能とすることが望まれる。上記の車両用電源装置は、車載電源のＳＯＣの低下を抑制しつつコンセントの使用をできるだけ確保するものであるが、ＳＯＣが所定の下限値まで低下した場合には、コンセントは使用不可となる。

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、コンセント使用のために内燃機関を始動することなく目的地までコンセントを使用可能とするハイブリッド車両を提供することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、再充電可能な蓄電装置と、内燃機関と、少なくとも一つの電動機と、電力出力装置と、情報機器と、制御装置とを備える。少なくとも一つの電動機は、内燃機関により駆動されて蓄電装置へ電力を供給するための発電機能と、走行駆動力を発生する機能とを有する。電力出力装置は、蓄電装置に蓄えられた電力を商用電力として出力するために設けられる。情報機器は、車両の目的地までの走行に関する情報を有する。制御装置は、目的地までの情報と目的地までの電力出力装置の使用状況とに基づいて蓄電装置の充電状態を制御する。

好ましくは、制御装置は、目的地までの情報と電力出力装置の使用状況とに基づいて目的地までの電力出力装置の使用電力量を予測し、その予測結果に基づいて蓄電装置の充電状態を制御する。

さらに好ましくは、制御装置は、電力出力装置からの出力電力と目的地までの所要時間とから、目的地までの電力出力装置の使用電力量を予測する。

また、好ましくは、ハイブリッド車両は、電力出力装置の使用電力を利用者が入力するための入力装置をさらに備える。そして、制御装置は、入力装置から入力された使用電力と目的地までの所要時間とから、目的地までの電力出力装置の使用電力量を予測する。

好ましくは、制御装置は、内燃機関を停止して少なくとも一つの電動機のみを用いての走行を優先させる第１のモード（ＣＤモード）と、内燃機関を動作させて蓄電装置の充電状態を所定の目標に維持する第２のモード（ＣＳモード）とを含む走行モードの切替をさらに制御する。そして、制御装置は、蓄電装置の残存容量の下限を示す第１のしきい値（Ｓ１）よりも上記使用電力量分だけ高い第２のしきい値（Ｓ２）を残存容量が下回ると、走行モードを第２のモードとする。

さらに好ましくは、制御装置は、残存容量が第２のしきい値を下回ってから目的地に車両が到達するまでの区間、電力出力装置の使用状況に従って残存容量が漸減するように残存容量の目標を変化させる。

また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、再充電可能な蓄電装置と、内燃機関と、少なくとも一つの電動機と、電力出力装置と、情報機器とを備える。少なくとも一つの電動機は、内燃機関により駆動されて蓄電装置へ電力を供給するための発電機能と、走行駆動力を発生する機能とを有する。電力出力装置は、蓄電装置に蓄えられた電力を商用電力として出力するために設けられる。情報機器は、車両の目的地までの走行に関する情報を有する。そして、制御方法は、目的地までの情報と電力出力装置の使用状況とに基づいて目的地までの電力出力装置の使用電力量を予測するステップと、その予測結果に基づいて蓄電装置の充電状態を制御するステップとを含む。

好ましくは、予測するステップは、電力出力装置からの出力電力と目的地までの所要時間とから、目的地までの電力出力装置の使用電力量を予測するステップを含む。

好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関を停止して少なくとも一つの電動機のみを用いての走行を優先させる第１のモード（ＣＤモード）と、内燃機関を動作させて蓄電装置の充電状態を所定の目標に維持する第２のモード（ＣＳモード）とを含む走行モードの切替が可能である。そして、制御方法は、蓄電装置の残存容量を、残存容量の下限を示す第１のしきい値（Ｓ１）よりも上記使用電力量分だけ高い第２のしきい値（Ｓ２）と比較するステップと、残存容量が第２のしきい値を下回ると、走行モードを第２のモードとするステップとをさらに含む。

さらに好ましくは、制御方法は、残存容量が第２のしきい値を下回ってから目的地に車両が到達するまでの区間、電力出力装置の使用状況に従って残存容量が漸減するように残存容量の目標を変化させるステップをさらに含む。

この発明においては、蓄電装置に蓄えられた電力を商用電力として出力するための電力出力装置と、車両の目的地までの走行に関する情報を有する情報機器とが備えられる。そして、目的地までの情報と目的地までの電力出力装置の使用状況とに基づいて蓄電装置の充電状態を制御するので、目的地まで電力出力装置を使用可能とすることができる。したがって、この発明によれば、電力出力装置を使用するために内燃機関を始動することなく目的地まで電力出力装置を使用することが可能となる。

この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。ＥＣＵの主要な機能を説明するための機能ブロック図である。蓄電装置の残存容量の変化の一例を示した図である。ＡＣスイッチが利用者によりオン操作されたときのＥＣＵ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。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。

図１は、この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置１０と、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ（System Main Relay）」と称する。）１５と、昇圧コンバータ２０と、インバータ２２，２４と、モータジェネレータ３０，３２と、エンジン３５とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、充電インレット４０と、電圧変換器４５と、リレー４７，５０，５５と、コンセント６０と、電流センサ６２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６５とをさらに備える。さらに、ハイブリッド車両１００は、カーナビゲーション装置７０と、ＡＣスイッチ７２と、ＣＳモードスイッチ７４とをさらに備える。

蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池や大容量のキャパシタによって構成される。蓄電装置１０は、そのＳＯＣが低下すると、エンジン３５により駆動されるモータジェネレータ３０によって発電された電力を受けて充電される。また、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時にも、蓄電装置１０は、モータジェネレータ３２によって発電される電力を受けて充電される。さらに、電圧変換器４５を充電器として用いることによって、蓄電装置１０は、車両外部の電源（以下「外部電源」と称する。）８５により充電される（以下、外部電源８５による蓄電装置１０の充電を「外部充電」と称する。）。

そして、蓄電装置１０は、蓄えられた電力を昇圧コンバータ２０へ出力する。また、電圧変換器４５をＤＣ／ＡＣ変換器として用いることによって、蓄電装置１０は、電圧変換器４５を介してコンセント６０へも給電可能である。また、蓄電装置１０は、図示されない電圧センサおよび電流センサの検出値に基づいてＳＯＣを算出し、その算出値を含むＳＯＣ情報をＥＣＵ６５へ出力する。

ＳＭＲ１５は、蓄電装置１０と昇圧コンバータ２０との間に設けられる。ＳＭＲ１５は、ハイブリッド車両１００を走行させるために車両システムが起動されるとオン状態となる。昇圧コンバータ２０は、ＥＣＵ６５からの制御信号に基づいて、インバータ２２，２４の入力電圧を蓄電装置１０の電圧以上に昇圧する。昇圧コンバータ２０は、たとえば、電流可逆チョッパ回路によって構成される。

インバータ２２，２４は、互いに並列して昇圧コンバータ２０に接続される。インバータ２２は、ＥＣＵ６５からの制御信号に基づいてモータジェネレータ３０を駆動する。インバータ２４は、ＥＣＵ６５からの制御信号に基づいてモータジェネレータ３２を駆動する。各インバータ２２，２４は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含む三相ＰＷＭインバータによって構成される。

モータジェネレータ３０，３２の各々は、力行動作および回生動作可能な電動発電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動発電機によって構成される。モータジェネレータ３０は、インバータ２２によって駆動され、たとえば、エンジン３５の始動トルクを発生してエンジン３５を始動させ、エンジン３５の始動後はエンジン３５により駆動されて発電する。モータジェネレータ３２は、インバータ２４によって駆動され、たとえば、走行用の駆動トルクを発生して駆動輪（図示せず）を駆動し、車両の制動時等には、車両の有する運動エネルギーを駆動輪から受けて発電する。

エンジン３５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し、その変換された運動エネルギーを駆動輪およびモータジェネレータ３０の少なくとも一方へ出力する。

充電インレット４０は、外部電源８５に接続されるコネクタ８０と嵌合可能に構成される。そして、外部充電時、充電インレット４０は、外部電源８５から供給される電力を受けて電圧変換器４５へ出力する。なお、充電インレット４０に代えて、外部電源８５のコンセントに接続可能に構成された充電プラグを設けてもよい。

電圧変換器４５は、外部電源８５から電力を受けて蓄電装置１０を充電するように構成される。詳しくは、電圧変換器４５は、蓄電装置１０およびＳＭＲ１５間に配線される電源線ＰＬ１，ＮＬ１にリレー４７を介して接続される。そして、電圧変換器４５は、外部充電時、外部電源８５から供給される電力をＥＣＵ６５からの制御信号に基づいて蓄電装置１０の充電電力に変換する。また、電圧変換器４５は、双方向に電圧変換可能に構成され、蓄電装置１０から受ける電力を商用交流電圧に変換してコンセント６０へ出力することができる。電圧変換器４５は、たとえば、双方向に電圧変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータによって構成される。

リレー５０は、充電インレット４０と電圧変換器４５との間に設けられる。リレー５５は、電圧変換器４５とリレー５０との間の電路に一端が接続され、コンセント６０に他端が接続される。リレー５０，５５は、ＥＣＵ６５からの指令に応じて動作する。具体的には、外部充電時は、リレー５０，５５は、それぞれオン，オフされる。蓄電装置１０からコンセント６０への給電時は、リレー５０，５５は、それぞれオフ，オンされる。コンセント６０は、家電製品等の電源プラグを嵌合可能に構成される。電流センサ６２は、コンセント６０から出力される電流Ｉａｃを検出し、その検出値をＥＣＵ６５へ出力する。

カーナビゲーション装置７０は、目的地までの走行に関する情報を有する。具体的には、カーナビゲーション装置７０は、操作者が目的地を入力可能に構成され、現在地から目的地までの経路や所要時間、距離等の情報を有する。そして、カーナビゲーション装置７０は、その目的地までの走行に関する情報をＥＣＵ６５へ出力する。

ＡＣスイッチ７２は、コンセント６０を使用可能とするために利用者が操作可能に構成される。そして、利用者によりＡＣスイッチ７２がオン操作されると、リレー４７，５０，５５がそれぞれオン，オフ，オンされ、蓄電装置１０からコンセント６０へ給電可能となる。

ＣＳモードスイッチ７４は、ＣＳ（Charge Sustaining）モードでの走行を運転者が要求可能に構成される。このハイブリッド車両１００は、ＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳモードとの走行モードを有する。ＣＤモードとは、エンジン３５を停止してモータジェネレータ３２のみを用いての走行を優先させる走行モードである。一方、ＣＳモードとは、エンジン３５を適宜動作させて蓄電装置１０のＳＯＣを所定の目標に維持して走行するモードである。

なお、ＣＤモードでも、運転者によりアクセルペダルが大きく踏込まれたり、エンジン駆動タイプのエアコン動作時やエンジン暖機時などは、エンジン３５の動作が許容される。このＣＤモードは、蓄電装置１０のＳＯＣを維持することなく、基本的に蓄電装置１０に蓄えられた電力をエネルギー源として車両を走行させる走行モードである。このＣＤモードの間は、結果的に充電よりも放電の割合の方が相対的に大きくなることが多い。一方、ＣＳモードは、蓄電装置１０のＳＯＣを所定の目標に維持するために、必要に応じてエンジン３５を動作させてモータジェネレータ３０により発電を行なう走行モードであり、エンジン３５を常時動作させての走行に限定されるものではない。

すなわち、走行モードがＣＤモードであっても、アクセルペダルが大きく踏込まれて大きな車両パワーが要求されればエンジン３５は動作する。また、走行モードがＣＳモードであっても、ＳＯＣが目標値を上回っていればエンジン３５は停止する。そこで、走行モードに拘わらず、エンジン３５を停止してモータジェネレータ３２のみを用いての走行を「ＥＶ走行」と称し、エンジン３５を動作させてモータジェネレータ３２およびエンジン３５を用いての走行を「ＨＶ走行」と称する。

ＥＣＵ６５は、電子制御ユニットにより構成され、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、ＳＭＲ１５、昇圧コンバータ２０、インバータ２２，２４、電圧変換器４５およびリレー４７，５０，５５の各機器の動作を制御する。

ここで、ＥＣＵ６５は、カーナビゲーション装置７０から受ける目的地までの上記情報とコンセント６０の使用状況とに基づいて蓄電装置１０のＳＯＣを制御する。一例として、ＥＣＵ６５は、コンセント６０からの出力電力（使用実績）と目的地までの所要時間とから目的地までのコンセント６０の使用電力量を予測し、その予測結果に基づいて目的地までのＳＯＣを制御する。

図２は、ＥＣＵ６５の主要な機能を説明するための機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ６５は、ＳＯＣ制御部１１０と、走行モード制御部１１２と、走行制御部１１４と、指令生成部１１６，１２２と、充放電制御部１２０とを含む。

ＳＯＣ制御部１１０は、蓄電装置１０（図１）のＳＯＣを制御するための処理を行なう。具体的には、ＳＯＣ制御部１１０は、蓄電装置１０からＳＯＣ情報を取得し、その取得したＳＯＣ情報に基づいて蓄電装置１０の残存容量（Ｗｈ）を算出する。また、ＳＯＣ制御部１１０は、目的地までの所要時間をカーナビゲーション装置７０から取得し、さらに、電流センサ６２の検出値を取得してコンセント６０の出力電力（Ｗ）を算出する。なお、このコンセント６０の出力電力は、コンセント６０の使用状況を示すものであり、その時点の出力電力であってもよいし、走行開始からの平均値等であってもよい。あるいは、コンセント６０が出力可能な最大電力を上記の出力電力としてもよい。

そして、ＳＯＣ制御部１１０は、コンセント６０の出力電力と目的地までの所要時間とから、目的地までのコンセント６０の使用電力量（Ｗｈ）を予測する。具体的には、ＳＯＣ制御部１１０は、コンセント６０の出力電力に目的地までの所要時間を乗算することによって、目的地までのコンセント６０の使用電力量を算出する。そして、ＳＯＣ制御部１１０は、その算出された使用電力量を予め定められた残存容量下限値に加算して得られるしきい値と、蓄電装置１０の残存容量とを比較し、蓄電装置１０の残存容量が上記しきい値を下回ると、走行モード制御部１１２に対してＣＳモードでの走行を要求する。

また、蓄電装置１０の残存容量が上記しきい値を下回ると、ＳＯＣ制御部１１０は、目的地までＣＳモードで走行する際のＳＯＣ目標を算出する。具体的には、ＳＯＣ制御部１１０は、上記しきい値から上記下限値までコンセント６０の出力電力（Ｗ）に従って残存容量が漸減するようにＳＯＣ目標を変化させる。なお、この点については、後ほど図３において図を用いて説明する。

走行モード制御部１１２は、走行モード（ＣＤモード／ＣＳモード）を制御する。走行モード制御部１１２は、外部充電が終了すると、走行モードをＣＤモードに設定する。また、走行モード制御部１１２は、ＣＳモードでの走行要求をＳＯＣ制御部１１０から受けると、ＣＤモードで走行している場合には走行モードをＣＳモードに切替える。また、ＣＳモードスイッチ７４によりＣＳモードでの走行が要求されている場合には、走行モード制御部１１２は、走行モードをＣＳモードとする。

走行制御部１１４は、走行モード制御部１１２により制御される走行モードに従って実際の走行制御を行なう。具体的には、走行制御部１１４は、ＣＤモード時は、エンジン３５を停止させてモータジェネレータ３２のみで走行するように、モータジェネレータ３２を制御する。また、ＣＳモード時は、走行制御部１１４は、エンジン３５を動作させてモータジェネレータ３０により蓄電装置１０を充電しつつエンジン３５およびモータジェネレータ３２を用いて走行するように、エンジン３５およびモータジェネレータ３０，３２を制御する。

なお、走行制御部１１４は、ＣＤモード時においても、アクセルペダルが踏み込まれることにより大きな走行駆動力が要求されたときはエンジン３５を始動させる（ＨＶ走行）。一方、走行制御部１１４は、ＣＳモード時においても、残存容量が目標値を上回っていれば、エンジン３５を停止させる（ＥＶ走行）。

指令生成部１１６は、走行制御部１１４からの指令に従って、エンジン３５およびインバータ２２，２４を駆動するための制御信号を生成し、その生成された制御信号をエンジン３５およびインバータ２２，２４へ出力する。

充放電制御部１２０は、外部電源８５（図１）による外部充電、および蓄電装置１０からコンセント６０への給電を制御する。充放電制御部１２０は、充電インレット４０に外部電源８５が接続され外部充電が要求されると、リレー４７，５０，５５をそれぞれオン，オン，オフさせ、外部電源８５によって蓄電装置１０を充電するように電圧変換器４５を制御する。また、充放電制御部１２０は、利用者によりＡＣスイッチ７２がオン操作されると、リレー４７，５０，５５をそれぞれオン，オフ，オンさせ、蓄電装置１０からコンセント６０へ給電を行なうように電圧変換器４５を制御する。

指令生成部１２２は、充放電制御部１２０からの指令に従って、電圧変換器４５を駆動するための制御信号を生成し、その生成された制御信号を電圧変換器４５へ出力する。

図３は、蓄電装置１０の残存容量の変化を示した図である。なお、この図３は、典型的ではあるが一例を示したものであり、残存容量の変化が図３に示されるものに限定されるものではない。図３を参照して、横軸は、出発地からの時間を示す。実線ｋ１は、この実施の形態における残存容量の変化を示し、比較例として、点線ｋ２は、従来技術における残存容量の変化を示す。

出発地において外部充電が行なわれ、残存容量が十分にある状態から走行が開始されたものとする。基本的に、コンセント６０へは、外部充電によって蓄電装置１０に蓄えられた電力が供給され、コンセント６０の使用のためにエンジン３５を駆動して発電することはしない。そして、コンセント６０は、残存容量が下限値Ｓ１よりも多いときに使用可能であり、残存容量が下限値Ｓ１に達するとコンセント６０は使用不可となる。

出発地から走行開始後、残存容量が低下するまでは、走行モードはＣＤモードであり、基本的に蓄電装置１０に蓄えられた電力をエネルギー源として車両は走行する。したがって、ＣＤモードでは、蓄電装置１０の残存容量は低下する。

ここで、従来技術においては、残存容量が下限値Ｓ１に達するまでＣＤモードで走行する。そして、残存容量が下限値Ｓ１に達すると、走行モードがＣＤモードからＣＳモードに切替わり、その後は目的地までエンジン３５を適宜動作させることによって残存容量が下限値Ｓ１に維持される。残存容量が下限値Ｓ１に達した後は、目的地までコンセント６０を使用できなくなる。

そこで、この実施の形態においては、目的地情報とコンセント６０の使用状況とに基づいて、目的地までコンセント６０を使用可能となるように蓄電装置１０の充電状態が制御される。詳しくは、コンセント６０からの出力電力と目的地までの所要時間とから、目的地までのコンセント６０の使用電力量が予測される。そして、その予測されたコンセント６０の使用電力量を残存容量の下限値Ｓ１に上乗せしたしきい値Ｓ２に残存容量が達すると、走行モードがＣＳモードに切替えられる。さらに、目的地までの走行において残存容量の目標がしきい値Ｓ２から下限値Ｓ１まで漸減するように、残存容量の目標が可変設定される（点線ｋ３）。なお、この点線ｋ３で示される残存容量の目標の傾きは、コンセント６０からの出力電力（Ｗ）に相当する。これにより、目的地に到達するまでに残存容量が下限値Ｓ１に達することによりコンセント６０が使用不可となることはなく、目的地までコンセント６０を使用することができる。

図４は、ＡＣスイッチ７２がオンされたときのＥＣＵ６５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の処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図４を参照して、ＥＣＵ６５は、ＡＣスイッチ７２がオンされているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＡＣスイッチ７２がオンされていないときは（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ６５は、以降の一連の処理を実行することなくステップＳ１２０へ処理を移行する。

ステップＳ１０においてＡＣスイッチ７２がオンされていると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ６５は、目的地までの所要時間をカーナビゲーション装置７０から取得する（ステップＳ２０）。また、ＥＣＵ６５は、電流センサ６２（図１）の検出値を取得し、コンセント６０の出力電力を算出する（ステップＳ３０）。上述のように、このコンセント６０の出力電力は、コンセント６０の使用状況を示すものであり、現在の出力電力であってもよいし、走行開始からの平均値であってもよい。あるいは、コンセント６０が出力可能な最大電力を上記の出力電力としてもよい。

さらに、ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０のＳＯＣ情報を蓄電装置１０から取得する（ステップＳ４０）。そして、ＥＣＵ６５は、その取得したＳＯＣ情報に基づいて、蓄電装置１０の残存容量（Ｗｈ）を算出する（ステップＳ５０）。次いで、ＥＣＵ６５は、目的地までのコンセント６０の使用電力量（Ｗｈ）を予測する（ステップＳ６０）。具体的には、ＥＣＵ６５は、ステップＳ３０において算出されたコンセント６０の出力電力にステップＳ２０で取得された目的地までの所要時間を乗算することによって、目的地までのコンセント６０の使用電力量（Ｗｈ）を算出する。

そして、ＥＣＵ６５は、目的地までのコンセント６０の使用電力量を残存容量の下限値Ｓ１（図３）に加算して得られる残存容量のしきい値Ｓ２（図３）よりもステップＳ５０において算出された残存容量（Ｗｈ）が多いか否かを判定する（ステップＳ７０）。残存容量がしきい値Ｓ２よりも多いと判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ６５は、ＣＳモードスイッチ７４がオンされているか否かを判定する（ステップＳ８０）。そして、ＣＳモードスイッチ７４がオフされていれば（ステップＳ８０においてＮＯ）、ＥＣＵ６５は、走行モードをＣＤモードとする（ステップＳ９０）。なお、ＣＳモードスイッチ７４がオンされているときは（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ６５は、ステップＳ１１０へ処理を移行する。

一方、ステップＳ７０において、残存容量がしきい値Ｓ２以下であると判定されると（ステップＳ７０においてＮＯ）、ＥＣＵ６５は、ＳＯＣ目標（可変値）を算出する（ステップＳ１００）。具体的には、図３に示した点線ｋ３に沿うように、蓄電装置１０の残存容量の目標を算出する。そして、ＥＣＵ６５は、走行モードをＣＳモードとする（ステップＳ１１０）。

以上のように、この実施の形態においては、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置１０に蓄えられた電力を商用電力として出力するためのコンセント６０と、車両の目的地までの走行に関する情報を有するカーナビゲーション装置７０とを備える。そして、カーナビゲーション装置７０から得られる目的地までの情報と目的地までのコンセント６０の使用状況とに基づいて蓄電装置１０の充電状態を制御するので、目的地までコンセント６０を使用可能とすることができる。したがって、この実施の形態によれば、コンセント６０を使用するためにエンジン３５を始動することなく目的地までコンセント６０を使用することが可能となる。

なお、上記の実施の形態においては、電流センサ６２の検出値から算出されるコンセント６０の出力電力（使用実績）と目的地までの所要時間とから、目的地までのコンセント６０の使用電力量（Ｗｈ）を予測するものとしたが、目的地までのコンセント６０の使用電力量（Ｗｈ）を別の手法で予測してもよい。たとえば、目的地までのコンセント６０の使用電力（Ｗ）を利用者が入力するための入力装置を設け、その入力装置から入力された使用電力と目的地までの所要時間とから、目的地までのコンセント６０の使用電力量（Ｗｈ）を予測してもよい。

なお、上記の実施の形態においては、電圧変換器４５は双方向に変換可能なものとし、コンセント６０は電圧変換器４５と充電インレット４０との間に接続されるものとしたが、コンセント６０の配置はこれに限定されるものではない。電圧変換器４５を充電器専用とし、蓄電装置１０からコンセント６０への給電用に電圧変換器４５とは別にＤＣ／ＡＣコンバータを設けてもよい。

また、上記においては、電圧変換器４５を用いて外部充電を行なうものとしたが、外部充電時にモータジェネレータ３０，３２の中性点に外部電源８５を接続し、インバータ２２，２４により中性点間の電圧を調整することによって、外部電源８５から供給される電力を充電電圧に変換して蓄電装置１０を充電してもよい。

また、上記においては、ハイブリッド車両１００は、外部充電可能な所謂「プラグインハイブリッド車」としたが、この発明は、プラグインハイブリッド車に限定されるものではない。たとえば、共鳴法や電磁誘導等の非接触による給電手法を用いて外部充電を行なってもよいし、蓄電装置１０を車両外部で充電して積替え可能なハイブリッド車両であってもよい。

また、上記においては、エンジン３５の動力を駆動輪およびモータジェネレータ３０の少なくとも一方へ出力するシリーズ／パラレル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、モータジェネレータ３０を駆動するためにのみエンジン３５を用い、モータジェネレータ３２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や、エンジン３５を主動力として必要に応じてモータがアシストするとともに、そのモータを発電機としても用いて蓄電装置１０を充電可能な１モータ型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。

なお、上記において、エンジン３５は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータ３０，３２は、この発明における「少なくとも一つの電動機」の一実施例に対応する。また、電圧変換器４５およびコンセント６０は、この発明における「電力出力装置」の一実施例を形成し、カーナビゲーション装置７０は、この発明における「情報機器」の一実施例に対応する。さらに、ＥＣＵ６５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請求の範囲によって示され、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。

１０蓄電装置、１５ＳＭＲ、２０昇圧コンバータ、２２，２４インバータ、３０，３２モータジェネレータ、３５エンジン、４０充電インレット、４７，５０，５５リレー、６０コンセント、６５ＥＣＵ、７０カーナビゲーション装置、７２ＡＣスイッチ、７４ＣＳモードスイッチ、８０コネクタ、８５外部電源、１００ハイブリッド車両、１１０ＳＯＣ制御部、１１２走行モード制御部、１１４走行制御部、１１６，１２２指令生成部、１２０充放電制御部。

Claims

再充電可能な蓄電装置（１０）と、
内燃機関（３５）と、
前記内燃機関により駆動されて前記蓄電装置へ電力を供給するための発電機能と、走行駆動力を発生する機能とを有する少なくとも一つの電動機（３０，３２）と、
前記蓄電装置に蓄えられた電力を商用電力として出力するための電力出力装置（４５，６０）と、
車両の目的地までの走行に関する情報を有する情報機器（７０）と、
目的地までの前記情報と目的地までの前記電力出力装置の使用状況とに基づいて前記蓄電装置の充電状態を制御する制御装置（６５）とを備えるハイブリッド車両。
前記制御装置は、目的地までの前記情報と前記電力出力装置の使用状況とに基づいて目的地までの前記電力出力装置の使用電力量を予測し、その予測結果に基づいて前記蓄電装置の充電状態を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
前記制御装置は、前記電力出力装置からの出力電力と目的地までの所要時間とから前記使用電力量を予測する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
前記電力出力装置の使用電力を利用者が入力するための入力装置をさらに備え、
前記制御装置は、入力装置から入力された使用電力と目的地までの所要時間とから前記使用電力量を予測する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
前記制御装置は、前記内燃機関を停止して前記少なくとも一つの電動機のみを用いての走行を優先させる第１のモード（ＣＤモード）と、前記内燃機関を動作させて前記蓄電装置の充電状態を所定の目標に維持する第２のモード（ＣＳモード）とを含む走行モードの切替をさらに制御し、
前記制御装置は、前記蓄電装置の残存容量の下限を示す第１のしきい値（Ｓ１）よりも前記使用電力量分だけ高い第２のしきい値（Ｓ２）を前記残存容量が下回ると、前記走行モードを前記第２のモードとする、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。
前記制御装置は、前記残存容量が前記第２のしきい値を下回ってから前記目的地に車両が到達するまでの区間、前記電力出力装置の使用状況に従って前記残存容量が漸減するように前記残存容量の目標を変化させる、請求項５に記載のハイブリッド車両。
ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両（１００）は、
再充電可能な蓄電装置（１０）と、
内燃機関（３５）と、
前記内燃機関により駆動されて前記蓄電装置へ電力を供給するための発電機能と、走行駆動力を発生する機能とを有する少なくとも一つの電動機（３０，３２）と、
前記蓄電装置に蓄えられた電力を商用電力として出力するための電力出力装置（４５，６０）と、
車両の目的地までの走行に関する情報を有する情報機器（７０）とを備え、
前記制御方法は、
目的地までの前記情報と前記電力出力装置の使用状況とに基づいて目的地までの前記電力出力装置の使用電力量を予測するステップと、
その予測結果に基づいて前記蓄電装置の充電状態を制御するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
前記予測するステップは、前記電力出力装置からの出力電力と目的地までの所要時間とから前記使用電力量を予測するステップを含む、請求項７に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関を停止して前記少なくとも一つの電動機のみを用いての走行を優先させる第１のモード（ＣＤモード）と、前記内燃機関を動作させて前記蓄電装置の充電状態を所定の目標に維持する第２のモード（ＣＳモード）とを含む走行モードの切替が可能であり、
前記制御方法は、
前記蓄電装置の残存容量を、前記残存容量の下限を示す第１のしきい値（Ｓ１）よりも前記使用電力量分だけ高い第２のしきい値（Ｓ２）と比較するステップと、
前記残存容量が前記第２のしきい値を下回ると、前記走行モードを前記第２のモードとするステップとをさらに含む、請求項７または請求項８に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記残存容量が前記第２のしきい値を下回ってから前記目的地に車両が到達するまでの区間、前記電力出力装置の使用状況に従って前記残存容量が漸減するように前記残存容量の目標を変化させるステップをさらに含む、請求項９に記載のハイブリッド車両の制御方法。