(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、
前記発電機と電力ラインを介して電力をやりとりするバッテリと、
前記電力ラインの電力を外部機器に供給する外部給電を行なう外部給電装置と、
停車中、前記バッテリの蓄電割合が小さいほど大きくなる傾向に要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記停車中、前記エンジンの運転停止中または無負荷運転中に前記要求パワーが第１閾値以上に至ると、前記要求パワーに応じて前記エンジンが負荷運転されると共に前記エンジンからのパワーを用いて前記発電機によって発電されるように前記エンジンと前記発電機とを制御し、前記エンジンの負荷運転中に前記要求パワーが前記第１閾値以下の第２閾値未満に至ると、前記エンジンが運転停止または無負荷運転されるように前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記停車中、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっているときには、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっていないときに比して、前記第２閾値を小さくする手段であり、
更に、前記制御手段は、前記停車中、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっているときでも、前記バッテリの劣化が促進されないときには、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっていないときと前記第２閾値を同一とする手段である、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、発電機と、バッテリと、外部給電装置と、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、ＭＧ（Motor Generator）と、バッテリと、電力変換器と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＭＧは、エンジンからの動力によって発電すると共にバッテリと電力をやりとりする。電力変換器は、ＭＧとバッテリとを接続する電力ラインの直流電力を交流電力に変換して、コンセントに接続された外部機器に供給する。このハイブリッド自動車では、停車中に、バッテリの残容量が閾値以下のときには、エンジンからの動力を用いてＭＧによって発電してバッテリを充電する強制充電を行なう。そして、電力変換器によって外部機器に電力を供給する給電モードの選択時に、バッテリの入力制限上限値が閾値未満のときには、電力変換器による外部機器への給電を制限する（給電電力を小さくする或いは給電を停止する）。これにより、バッテリの残容量が低い状態が長時間に亘って継続するのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８３５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド自動車では、停車中において、給電モードの選択時には、給電モードの選択時でないときに比して、エンジンの無負荷運転中や停止中にバッテリの残容量が低下しやすい。このため、エンジンを負荷運転してバッテリを充電する際にバッテリの蓄電割合が小さいほど大きいパワーをエンジンから出力させる場合、停車中の給電モード選択時にエンジンを無負荷運転または停止すると、次回にエンジンを負荷運転する際に、エンジンからの出力ひいてはバッテリの充電電力が大きくなりやすい。一般に、バッテリは、残容量（蓄電割合）が小さいときや充電電力（充電電流）が大きいときに劣化が促進されやすいから、停車中の給電モード選択時には、こうした理由により、バッテリの劣化が比較的促進されやすいと考えられる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、外部機器に電力を供給しているときに、バッテリの劣化が促進されるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
前記エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、
前記発電機と電力ラインを介して電力をやりとりするバッテリと、
前記電力ラインの電力を外部機器に供給する外部給電を行なう外部給電装置と、
停車中、前記バッテリの蓄電割合が小さいほど大きくなる傾向に要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記停車中、前記エンジンの運転停止中または無負荷運転中に前記要求パワーが第１閾値以上に至ると、前記要求パワーに応じて前記エンジンが負荷運転されると共に前記エンジンからのパワーを用いて前記発電機によって発電されるように前記エンジンと前記発電機とを制御し、前記エンジンの負荷運転中に前記要求パワーが前記第１閾値以下の第２閾値未満に至ると、前記エンジンが運転停止または無負荷運転されるように前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記停車中、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっているときには、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっていないときに比して、前記第２閾値を小さくする手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、停車中、バッテリの蓄電割合が小さいほど大きくなる傾向に要求パワーを設定する。そして、エンジンの運転停止中または無負荷運転中に要求パワーが第１閾値以上に至ると、要求パワーに応じてエンジンが負荷運転されると共にエンジンからのパワーを用いて発電機によって発電されるようにエンジンと発電機とを制御する。また、エンジンの負荷運転中に要求パワーが第１閾値以下の第２閾値未満に至ると、エンジンが運転停止または無負荷運転されるようにエンジンを制御する。こうした構成において、停車中、外部給電装置によって外部給電（電力ラインの電力を外部機器に供給すること）を行なっているときには、外部給電装置によって外部給電を行なっていないときに比して、第２閾値を小さくする。これにより、外部給電を行なっているか否かに拘わらず第２閾値を一律の値とするものに比して、外部給電を行なっているときに、エンジンの負荷運転が継続されやすくなるから、バッテリの蓄電割合が低下するのを抑制することができ、エンジンを負荷運転する際に要求パワーが大きくなるのを抑制することができる。この結果、外部給電を行なっているときに、バッテリの充電電力（充電電流）が大きくなるのを抑制することができ、バッテリの劣化が促進されるのを抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記停車中に、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっているときには、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっていないときに比して、前記第１閾値および前記第２閾値を小さくする手段である、ものとしてもよい。こうすれば、外部給電を行なっているときに、エンジンの負荷運転が継続されやすくするのに加えて、エンジンの運転停止中または無負荷運転中にエンジンが負荷運転されやすくすることができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記バッテリの温度が所定温度を超えると、前記バッテリの温度が前記所定温度以下のときに比して、前記バッテリの許容入力電力を小さくする手段であり、更に、前記制御手段は、前記停車中に、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっているときに、前記バッテリの許容入力電力が所定電力よりも小さくなったときには、前記外部給電を制限する手段である、ものとしてもよい。本発明のハイブリッド自動車では、上述したように、停車中に、外部給電を行なっているときには外部給電を行なっていないときに比して第２閾値を小さくすることによって、外部給電を行なっているときに、バッテリの蓄電割合が低下するのを抑制し、エンジンを負荷運転する際に要求パワーが大きくなるのを抑制するから、バッテリの温度上昇を抑制し、外部給電が制限されるのを抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記停車中に、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっていないときには、前記蓄電割合に基づく前記バッテリの充放電要求パワーに応じて前記要求パワーを設定し、前記外部給電装置によって前記外部給電を行なっているときには、前記充放電要求パワーと前記外部給電の電力とに応じて前記要求パワーを設定する手段である、ものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】バッテリ５０の電池温度Ｔｂと基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補正係数ｋｉｎ，ｋｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される駐車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係の一例を示す説明図である。
【図６】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される閾値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、外部給電装置６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１５】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。
【００１６】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ。スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への制御信号。スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１７】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１８】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に電力ライン５４に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００１９】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２０】
バッテリ５０は、リチウムイオン二次電池として構成されている。リチウムイオン二次電池は、充電時の蓄電割合ＳＯＣが低いほど且つ充電電力（充電電流）が大きいほど劣化が促進されやすい特性を有する。このバッテリ５０は、上述したように、インバータ４１，４２と共に電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００２１】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ（バッテリ５０から放電するときが正の値）。バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。
【００２２】
バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、以下のように設定することができる。まず、バッテリ５０の電池温度Ｔｂに基づいて、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値としての基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを設定する。バッテリ５０の電池温度Ｔｂと基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を図２に示す。続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて、補正係数ｋｉｎ，ｋｏｕｔを設定する。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補正係数ｋｉｎ，ｋｏｕｔとの関係の一例を図３に示す。そして、基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐに補正係数ｋｉｎ，ｋｏｕｔを乗じて、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算する。
【００２３】
図２に示すように、基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐは、以下のように設定される。基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐには、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１（例えば、４５℃や５０℃，５５℃など）以下の領域では、所定電力（−Ｗ１），Ｗ１が設定される。また、基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐには、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１より高い領域では、電池温度Ｔｂが高いほど絶対値が所定電力Ｗ１から値０に向けて小さくなって値０で一定となる値が設定される。
【００２４】
図３に示すように、補正係数ｋｉｎ，ｋｏｕｔは、以下のように設定される。補正係数ｋｉｎには、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｈｉ１（例えば、７８％，８０％，８２％など）以下の領域では、値１が設定される。また、補正係数ｋｉｎには、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｈｉ１より大きい領域では、蓄電割合ＳＯＣが大きいほど値１から値０に向けて小さくなって値０で一定となる値が設定される。補正係数ｋｏｕｔには、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｌｏ１（例えば、２８％や３０％，３２％など）以上の領域では、値１が設定される。また、補正係数ｋｏｕｔには、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｌｏ１未満の領域では、蓄電割合ＳＯＣが小さいほど値１から値０に向けて小さくなって値０で一定となる値が設定される。
【００２５】
したがって、入力制限Ｗｉｎは、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１以下で且つ蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｈｉ１以下の領域では値（−Ｗ１）となる。また、入力制限Ｗｉｎは、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１より高い領域で高くなったり、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｈｉ１より大きい領域で大きくなったりするほど、絶対値が小さくなる。出力制限Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１以下で且つ蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｌｏ１以上の領域では値Ｗ１となる。また、出力制限Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ１より高い領域で高くなったり、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｌｏ１より小さい領域で小さくなったりするほど、絶対値が小さくなる。
【００２６】
外部給電装置６０は、電力ライン５４と、車両の構成要素でない外部機器の接続用のコンセント６４と、に接続されている。この外部給電装置６０は、図示しないが、インバータを有する。インバータは、電力ライン５４の直流電力を所望の電圧の交流電力（例えば、ＡＣ１００Ｖの電力）に変換して、コンセント６４に接続された外部機器に供給する。以下、電力ライン５４の電力を外部機器に供給することを「外部給電」という。このインバータは、ＨＶＥＣＵ７０によって、図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御される。
【００２７】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。外部給電装置６０による外部給電の給電電力を検出する電力センサ６２からの給電電力Ｐｈ。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号。シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ。ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ。車速センサ８８からの車速Ｖ。ＨＶＥＣＵ７０からは、外部給電装置６０のインバータのスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２８】
なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出されるシフトポジションＳＰとしては、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション），後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション），中立のニュートラルポジション（Ｎポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）などがある。そして、シフトポジションＳＰがＰポジションのときには、図示しないパーキングロック機構によって駆動輪３８ａ，３８ｂがロックされる。
【００２９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＤポジションまたはＲポジションのときには、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求駆動力を設定し、要求駆動力に見合う要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを運転制御する。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２の運転モードとしては、以下の（１）〜（３）のモードがある。
（１）トルク変換運転モード：要求動力に対応する動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てが、プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（２）充放電運転モード：要求動力とバッテリ５０の充放電必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２からの出力される動力の全てまたは一部が、バッテリ５０の充放電を伴ってプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（３）モータ運転モード：エンジン２２の運転を停止して、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御するモード。
【００３０】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、外部給電の条件が成立しているときには、ＨＶＥＣＵ７０は、外部給電装置６０を制御して、外部給電を行なう。外部給電の条件は、コンセント６４に外部機器が接続されており且つシフトポジションＳＰがＰポジションで外部給電の指示が行なわれているときに成立する条件である。なお、外部給電の指示は、例えば、外部給電用のスイッチが利用者によってオンとされたときに行なわれる。また、外部給電は、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが上昇して、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの絶対値が所定電力Ｗ１以下の所定電力Ｗ２未満になると、停止される。
【００３１】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、シフトポジションＳＰがＰポジションのときの動作について説明する。図４は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される駐車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、シフトポジションＳＰがＰポジションのときに繰り返し実行される。
【００３２】
駐車時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを入力し（ステップＳ１００）、入力したバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定する（ステップＳ１１０）。
【００３３】
ここで、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２によって演算された値を通信により入力するものとした。また、充放電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられると、このマップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出して設定するものとした。図５は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係の一例を示す説明図である。バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、図示するように、以下のように設定される。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊（例えば、５５％や６０％，６５％など）のときには、充放電要求パワーＰｂ＊には、値０が設定される。蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも大きく且つ所定割合Ｓｈｉ２（例えば、７３％や７５％，７７％など）よりも小さい領域では、充放電要求パワーＰｂ＊には、蓄電割合ＳＯＣが大きいほど正の所定電力Ｐｄｉｓ（例えば、＋４ｋＷ，＋４．５ｋＷ，＋５ｋＷなど）に向けて大きくなる傾向の値が設定される。なお、所定割合Ｓｈｉ２は、上述の所定割合Ｓｈｉ１よりも小さい値が用いられ、所定電力Ｐｄｉｓは、上述の所定電力Ｗ１以下の値が用いられる。蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｈｉ２以上の領域では、充放電要求パワーＰｂ＊には、所定電力Ｐｄｉｓが設定される。蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも小さく且つ所定割合Ｓｌｏ２（例えば、３８％や４０％，４２％など）よりも大きい領域では、充放電要求パワーＰｂ＊には、蓄電割合ＳＯＣが小さいほど負の所定電力Ｐｃｈ（例えば、−４ｋＷ，−４．５ｋＷ，−５ｋＷなど）に向けて小さくなる傾向の値が設定される。なお、所定割合Ｓｌｏ２は、上述の所定割合Ｓｌｏ１よりも大きいが用いられ、所定電力Ｐｃｈは、上述の所定電力（−Ｗ１）以上の値が用いられる。蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｌｏ２以下の領域では、充放電要求パワーＰｂ＊には、所定電力Ｐｃｈが設定される。このように設定した充放電要求パワーＰｂ＊によってバッテリ５０を充放電すれば、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを目標割合ＳＯＣ＊に近づけることができる。
【００３４】
次に、外部給電装置６０によって外部給電を行なっているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。そして、外部給電を行なっていないと判定されたときには、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊の符号を反転させた値（−Ｐｂ＊）をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に設定する（ステップＳ１３０）。一方、外部給電を行なっていると判定されたときには、値（−Ｐｂ＊）と、電力センサ６２からの外部給電の給電電力Ｐｈと、の和をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に設定する（ステップＳ１４０）。
【００３５】
こうして要求パワーＰｅ＊を設定すると、エンジン２２が負荷運転中か停止中かを判定し（ステップＳ１５０）、エンジン２２が停止中であると判定されたときには、要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｓｔと比較する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ｐｓｔは、エンジン２２の運転停止を継続するかエンジン２２を始動する（負荷運転する）かの判定に用いられるものであり、実施例では、後述の閾値設定ルーチンによって設定された値を用いるものとした。
【００３６】
ステップＳ１６０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔ未満のときには、そのまま本ルーチンを終了する。この場合、エンジン２２の運転停止を継続する。
【００３７】
ステップＳ１６０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔ以上のときには、エンジン２２を始動する（ステップＳ１７０）。ここで、エンジン２２の始動は、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数（例えば、８００ｒｐｍ，９００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍなど）以上に至ったときにエンジン２２の運転制御（燃料噴射制御や点火制御）を開始する、ことによって行なわれる。
【００３８】
こうしてエンジン２２を始動すると、要求パワーＰｅ＊を用いてエンジン２２およびモータＭＧ１の制御を行なって（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。この場合、ＨＶＥＣＵ７０は、要求パワーＰｅ＊と、エンジン２２を効率よく運転するための動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）と、を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を設定する。続いて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によって、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。このトルク指令Ｔｍ１＊は、基本的には、エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクとなる。したがって、モータＭＧ１は、基本的には、発電機として機能する。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３９】
こうした制御により、外部給電装置６０によって外部給電を行なっていないときには、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊（＝−Ｐｂ＊）が出力されると共にモータＭＧ１によって要求パワーＰｅ＊に応じた電力が発電され、モータＭＧ１の発電電力がバッテリ５０に供給される。一方、外部給電装置６０によって外部給電を行なっているときには、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊（＝−Ｐｂ＊＋Ｐｈ）が出力されると共にモータＭＧ１によって要求パワーＰｅ＊に応じた電力が発電され、モータＭＧ１の発電電力がバッテリ５０と外部機器とに供給される。
【００４０】
そして、エンジン２２の負荷運転を開始すると、次回に本ルーチンが実行されたときには、ステップＳ１５０でエンジン２２が負荷運転中であると判定され、要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｓｔよりも小さい閾値Ｐｓｐと比較する（ステップＳ１８０）。ここで、閾値Ｐｓｐは、エンジン２２の負荷運転を継続するかエンジン２２を運転停止するかの判定に用いられるものであり、実施例では、閾値Ｐｓｔと同様に後述の閾値設定ルーチンによって設定された値を入力するものとした。なお、閾値Ｐｓｐを閾値Ｐｓｔよりも小さい値とするのは、エンジン２２の始動（負荷運転）と停止とが頻繁に行なわれるのを抑制するためである。
【００４１】
ステップＳ１８０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｐ以上のときには、要求パワーＰｅ＊を用いてエンジン２２およびモータＭＧ１の制御を行なって（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。この場合、エンジン２２の負荷運転を継続する。
【００４２】
ステップＳ１８０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｐ未満のときには、エンジン２２の運転を停止して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。こうしてエンジン２２の運転が停止されると、次回に本ルーチンが実行されたときには、ステップＳ１５０でエンジン２２が停止中であると判定され、上述したように、ステップＳ１６０以降の処理が実行される。
【００４３】
次に、この図４の駐車時制御ルーチンで用いる閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐを設定する処理について説明する。図６は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される閾値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。
【００４４】
閾値設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、外部給電装置６０によって外部給電を行なっているか否かを判定する（ステップＳ３００）。そして、外部給電を行なっていないと判定されたときには、閾値Ｐｓｔに所定値Ｐｓｔ１を設定すると共に閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｔ１よりも小さい所定値Ｐｓｐ１を設定して（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。一方、外部給電を行なっていると判定されたときには、閾値Ｐｓｔに所定値Ｐｓｔ１よりも小さい所定値Ｐｓｔ２を設定すると共に閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ１および所定値Ｐｓｔ２よりも小さい所定値Ｐｓｐ２を設定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定値Ｐｓｔ１，Ｐｓｐ１，Ｐｓｔ２，Ｐｓｐ２としては、上述の所定電力Ｐｃｈ（例えば、−４ｋＷ，−４．５ｋＷ，−５ｋＷなど）の符号を反転させた値（−Ｐｃｈ）以下の正の値が用いられる。例えば、所定値Ｐｓｔ１としては、３．５ｋＷ，４ｋＷなどが用いられ、所定値Ｐｓｐ１としては、所定値Ｐｓｔ１よりも１ｋＷ程度小さい値などが用いられ、所定値Ｐｓｔ２としては、２ｋＷ，２，５ｋＷなどが用いられ、所定値Ｐｓｐ２としては、所定値Ｐｓｔ２よりも１ｋＷ程度小さい値などが用いられる。
【００４５】
このように、外部給電を行なっていないときには閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ１を設定し、外部給電を行なっているときには閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ１よりも小さい所定値Ｐｓｐ２を設定することにより、外部給電を行なっているか否かに拘わらず閾値Ｐｓｐを所定値Ｐｓｐ１とするものに比して、外部給電を行なっているときに、エンジン２２の負荷運転が継続されやすくすることができる。また、外部給電を行なっていないときには閾値Ｐｓｔに所定値Ｐｓｔ１を設定し、外部給電を行なっているときには閾値Ｐｓｔに所定値Ｐｓｔ１よりも小さい所定値Ｐｓｔ２を設定することにより、外部給電を行なっているか否かに拘わらず閾値Ｐｓｔを所定値Ｐｓｔ１とするものに比して、外部給電を行なっているときのエンジン２２の運停止中に、エンジン２２が始動されやすくすることができ、エンジン２２が負荷運転されやすくすることができる。外部給電を行なっているときには、外部給電を行なっていないときに比して、エンジン２２の運転停止中にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低下しやすいが、このように閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐを設定することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低下するのを抑制することができ、エンジン２２を負荷運転する際に充放電要求パワーＰｂ＊ひいては要求パワーＰｅ＊が大きくなるのを抑制することができる。この結果、外部給電を行なっているときに、バッテリ５０の充電電力（充電電流）が大きくなるのを抑制することができるから、バッテリ５０の劣化が促進されるのを抑制することができると共に、バッテリ５０の温度上昇を抑制することができる。そして、バッテリ５０の温度上昇を抑制することにより、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの絶対値が所定電力Ｗ２未満になるのを抑制することができ、外部給電が停止されるのを抑制することができる。
【００４６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、外部給電を行なっていないときには、エンジン２２の負荷運転を継続するかエンジン２２を運転停止するかの判定に用いる閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ１を設定し、外部給電を行なっているときには、閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ１よりも小さい所定値Ｐｓｐ２を設定する。また、外部給電を行なっていないときには、エンジン２２の運転停止を継続するかエンジン２２を始動する（負荷運転する）かの判定に用いる閾値Ｐｓｔに所定値Ｐｓｔ１を設定し、外部給電を行なっているときには、閾値Ｐｓｔに所定値Ｐｓｔ１よりも小さい所定値Ｐｓｔ２を設定する。これらより、外部給電を行なっているときに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低下するのを抑制することができ、エンジン２２を負荷運転する際に充放電要求パワーＰｂ＊ひいては要求パワーＰｅ＊が大きくなるのを抑制することができる。この結果、外部給電を行なっているときに、バッテリ５０の充電電力（充電電流）が大きくなるのを抑制することができ、バッテリ５０の劣化が促進されるのを抑制することができる。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の負荷運転中に要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｐ未満に至ると、エンジン２２を停止し、エンジン２２の停止中に要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔ以上に至ると、エンジン２２を始動して負荷運転を開始するものとした。しかし、エンジン２２の負荷運転中に要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｐ未満に至ると、エンジン２２の運転を負荷運転から無負荷運転（アイドル運転）に移行し、エンジン２２の無負荷運転中に要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔ以上に至ると、エンジン２２の運転を無負荷運転から負荷運転に移行するものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、閾値Ｐｓｐを閾値Ｐｓｔよりも小さい値とした。しかし、閾値Ｐｓｐを閾値Ｐｓｔと同一の値とするものとしてもよい。この場合、外部給電を行なっていないときには閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐに共に所定値Ｐｓｔ１を設定し、外部給電を行なっているときには閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐに共に所定値Ｐｓｔ１よりも小さい所定値Ｐｓｔ２を設定するものとしてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、外部給電を行なっていないときには、閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐにそれぞれ所定値Ｐｓｔ１，Ｐｓｐ１を設定し、外部給電を行なっているときには、閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐにそれぞれ所定値Ｐｓｔ１，Ｐｓｐ１よりも小さい所定値Ｐｓｔ２，Ｐｓｐ２を設定するものとした。しかし、閾値Ｐｓｔについては、外部給電を行なっているか否かに拘わらず所定値Ｐｓｔ１とするものとしてもよい。この場合でも、実施例と同様に、外部給電を行なっていないときには閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ１を設定し、外部給電を行なっているときには閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ２を設定することにより、外部給電を行なっているか否かに拘わらず閾値Ｐｓｐに所定値Ｐｓｐ１を設定するものに比して、外部給電を行なっているときに、エンジン２２の負荷運転が継続されやすくすることができる。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＰポジションのときにおいて、外部給電を行なっているときには、閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐを、外部給電を行なっていないときよりも小さい値とするものとした。しかし、シフトポジションＳＰがＰポジションのときにおいて、外部給電を行なっているときでも、バッテリ５０の劣化が促進されないときには、閾値Ｐｓｔ，Ｐｓｐを、外部給電を行なっていないときと同一の値とするものとしてもよい。ここで、バッテリ５０の劣化が促進されないときとしては、電池温度Ｔｂが所定温度範囲内であるとき，工場出荷時からの充放電のサイクル数が所定回数以下であるときなど、通常の条件を用いることができる。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＰポジションのときにおいて、外部給電を行なっているときに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの絶対値が所定電力Ｗ１以下の所定電力Ｗ２未満になったときには、外部給電を停止するものとした。しかし、外部給電を停止するのに代えて、外部給電の電力を小さくして外部給電を継続するものとしてもよい。また、外部給電を停止したり外部給電の電力を小さくしない、即ち、外部給電を制限しないものとしてもよい。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＰポジションでバッテリ５０を充電する際に、外部給電を行なっているときには、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊の符号を反転させた値（−Ｐｂ＊）と、電力センサ６２からの外部給電の給電電力Ｐｈと、の和をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に設定するものとした。しかし、電力センサ６２からの外部給電の給電電力Ｐｈを用いずに、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊と実際の充放電電力Ｐｂとを用いて次式（１）によりエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定するものとしてもよい。ここで、バッテリ５０の実際の充放電電力Ｐｂは、電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂと電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂとの積を用いることができる。式（１）は、充放電要求パワーＰｂ＊と実際の充放電電力Ｐｂとの差分が打ち消されるようにするためのフィードバック制御における関係式である。式（１）中、「ｋｐ」は、比例項のゲインである。
【００５３】
Pe*=−Pb*+kp・(Pb*−Pb)                            (1)
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＰポジションのときに外部給電を許容するものとした。しかし、停車中であればシフトポジションＳＰに拘わらず外部給電を許容するものとしてもよい。なお、シフトポジションＳＰがＰポジション以外のポジションでの停車中としては、車速Ｖが値０で且つブレーキペダル８５が踏み込まれているときを考えることができる。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、外部給電の条件（コンセント６４に外部機器が接続されており且つシフトポジションＳＰがＰポジションで外部給電の指示が行なわれているときに成立する条件）が成立しているときに、外部給電装置６０を制御して、外部給電を行なうものとした。しかし、シフトポジションＳＰがＰポジションでコンセント６４に外部機器が接続されると、自動的に外部給電を行なうものとしてもよい。即ち、外部給電の条件として、外部給電の指示が行なわれたことを必要としないものとしてもよいのである。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０は、リチウムイオン二次電池として構成されるものとした。しかし、バッテリ５０は、ニッケル水素二次電池として構成されるものとしてもよい。
【００５７】
実施例では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とバッテリ５０と外部給電装置６０とを備えるハイブリッド自動車２０の構成について説明した。しかし、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、発電機と電力ラインを介して電力をやりとりするバッテリと、電力ラインの電力を外部機器に供給する外部給電を行なう外部給電装置と、を備える構成であれば他のハイブリッド自動車の構成としてもよい。
【００５８】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、外部給電装置６０が「外部給電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０が「要求パワー設定手段」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００５９】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００６０】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、３９ａ，３９ｂ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  外部給電装置、６２  電力センサ、６４  コンセント、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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