(57)【要約】【課題】車両から外部機器に給電する際に、エンジンの燃料消費が必要以上に多くなるのを抑制する。【解決手段】ハイブリッド自動車２０から建物１００のコンセント１０２に接続された電力機器１１０に給電する車両給電モードのときにおいて、エンジン２２の負荷運転およびモータＭＧ１の発電中に、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至ってからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上に至ったときには、エンジン２２を運転停止し、さらに、車両給電モードから、電線２００から電力機器１１０に給電する電線給電モードに切り替える。【選択図】図１
2016074316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
冷却水を用いて前記モータを冷却する冷却装置と、
前記モータと前記バッテリとを接続する電力ラインから外部機器に給電可能な給電手段と、
前記冷却水の温度が所定温度以上のときには前記エンジンの運転が継続されるように該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、停車中において、前記エンジンの負荷運転と前記モータの発電とを伴って前記給電手段により前記外部機器に給電していて且つ前記冷却水の温度が前記所定温度以上のときには、前記バッテリの蓄電割合が所定割合以上となったときに、前記エンジンの運転を停止すると共に前記外部機器への給電を停止する、
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、エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、モータと電力をやりとり可能なバッテリと、冷却水を用いてモータを冷却する冷却装置と、バッテリから外部機器に給電可能な給電手段と、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、第１モータジェネレータと、第１モータジェネレータとエンジンと車輪に連結された出力軸とにサンギヤとキャリヤとリングギヤとが接続された動力分割機構と、出力軸に接続された第２モータジェネレータと、第１，第２モータジェネレータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、走行時などには、エンジンの冷却水の温度が第１閾値以上のときに、エンジンの間欠停止を許可する。また、走行停止中に第１モータジェネレータやバッテリから外部に給電する外部給電時には、エンジンの冷却水の温度が第１閾値より高い第２閾値以上のときに、エンジンの間欠停止を許可する。一般に、外部給電時には、走行時とは異なり、エンジンを一定の低速で運転するから、エンジンの温度が上昇しにくい。したがって、外部充電時に、走行時に比して、エンジンの運転が継続されるようにすることにより、エンジンの温度を高くして、運転時の燃焼効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１００９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、こうしたハイブリッド自動車では、第１，第２モータジェネレータなどを冷却する冷却装置の冷却水の温度が高くなると、第１，第２モータジェネレータなどの保護のために、第１，第２モータジェネレータの最大許容トルクを制限する。このため、この冷却装置の冷却水の温度が高いときには、エンジンを一旦停止すると、その冷却装置の冷却水の温度が低下するまで、第１モータジェネレータによりエンジンをクランキングして始動できなくなる可能性がある。これを踏まえて、外部給電時において、この冷却装置の冷却水の温度が高くなったときには、エンジンの負荷運転および第１モータジェネレータの発電を継続することが考えられる。この場合、バッテリの蓄電割合が高いときでも、エンジンの負荷運転および第１モータジェネレータの発電を継続することになり、エンジンの燃料消費が必要以上に多くなってしまう。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、車両から外部機器に給電する際に、エンジンの燃料消費が必要以上に多くな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、前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、冷却水を用いて前記モータを冷却する冷却装置と、前記モータと前記バッテリとを接続する電力ラインから外部機器に給電可能な給電手段と、前記冷却水の温度が所定温度以上のときには前記エンジンの運転が継続されるように該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、停車中において、前記エンジンの負荷運転と前記モータの発電とを伴って前記給電手段により前記外部機器に給電していて且つ前記冷却水の温度が前記所定温度以上のときには、前記バッテリの蓄電割合が所定割合以上となったときに、前記エンジンの運転を停止すると共に前記外部機器への給電を停止する、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、停車中において、エンジンの負荷運転とモータの発電とを伴って給電手段により外部機器に給電していて且つ冷却水の温度が所定温度以上のときには、バッテリの蓄電割合が所定割合以上となったときに、エンジンの運転を停止すると共に外部機器への給電を停止する。ここで、「所定温度」は、モータの保護のためのモータの最大許容トルクの制限によりモータからエンジンのクランキングに必要なトルクを出力できない可能性がある温度範囲の下限である、ものとすることもできる。本発明のハイブリッド自動車では、停車中において、エンジンの負荷運転とモータの発電とを伴って給電手段により外部機器に給電していて且つ冷却水の温度が所定温度以上で且つバッテリの蓄電割合が所定割合以上のときに、エンジンの運転を停止することにより、バッテリの蓄電割合が所定割合以上であるにも拘わらずエンジンの負荷運転を継続するものに比して、エンジンの燃料消費が必要以上に多くなるのを抑制することができる。また、エンジンを一旦停止すると、冷却水の温度が所定温度未満に至るまで、モータによりエンジンをクランキングして始動することができない可能性がある。このため、車両（バッテリ）から外部機器への給電を継続すると、バッテリの蓄電割合が低下して過放電となる可能性がある。本発明のハイブリッド自動車では、車両から外部機器への給電を停止することにより、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、バッテリが過放電とな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、前記エンジンの運転を停止すると共に前記外部機器への給電を停止した後に、前記冷却水の温度が前記所定温度以下の第２所定温度未満に至ったときに、前記外部機器への給電を再開する、ものとすることもできる。こうすれば、車両から外部機器への給電を再開することができる。
【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、前記蓄電割合が前記所定割合より小さい第２所定割合以下に至るまでは、前記エンジンを運転せずに前記外部機器に給電するように前記給電手段を制御し、前記蓄電割合が前記第２所定割合以下に至ると、前記蓄電割合が前記所定割合以上に至るまでは、前記エンジンの負荷運転と前記モータの発電とを伴って前記外部機器に給電するように前記給電手段を制御する、ものとすることもできる。
【００１１】
上述のいずれかの態様の本発明のハイブリッド自動車を備える電力システムは、前記ハイブリッド自動車と、建物と、を備える電力システムであって、前記建物は、前記電力機器を接続可能なコンセントと、前記給電手段と接続可能な建物側コネクタと、電力会社からの電線と前記コンセントと前記建物側コネクタとに接続されると共に前記ハイブリッド自動車と通信可能な分電盤とを備え、前記分電盤は、前記電線と前記コンセントとが接続されると共に前記建物側コネクタと前記電線および前記コンセントとの接続が解除される第１接続状態と、前記建物側コネクタと前記コンセントとが接続されると共に前記電線と前記建物側コネクタおよび前記コンセントとの接続が解除される第２接続状態と、を含む複数の状態を切り替え可能であり、更に、前記分電盤は、前記第２接続状態のときに、前記ハイブリッド自動車から前記外部機器への給電が停止されたときには、前記第１接続状態に切り替える、ことを特徴とする。
【００１２】
この電力システムでは、上述のいずれかの態様の本発明のハイブリッド自動車を備えるから、本発明のハイブリッド自動車が奏する効果、例えば、エンジンの燃料消費が必要以上に多くなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。また、この電力システムでは、第１接続状態と第２接続状態とを含む複数の状態を切り替え可能な分電盤を備える。ここで、第１接続状態は、電力会社からの電線とコンセントとが接続されると共にハイブリッド自動車の給電手段と接続可能な建物側コネクタと電線およびコンセントとの接続が解除される状態である。また、第２接続状態は、建物側コネクタとコンセントとが接続されると共に電線と建物側コネクタおよびコンセントとの接続が解除される状態である。そして、分電盤は、第２接続状態のときに、ハイブリッド自動車から外部機器への給電が停止されたときには、第１接続状態に切り替える。これにより、外部機器への給電を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０を備える電力システム１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される給電モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例の、電線２００やハイブリッド自動車２０から電力機器１１０に給電する所定機器給電時のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，実行用給電モードの時間変化の様子を示す説明図である。
【図４】比較例の、電線２００やハイブリッド自動車２０から電力機器１１０に給電する所定機器給電時のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，実行用給電モードの時間変化の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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】
【００１５】
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を備える電力システム１０の構成の概略を示す構成図である。図示するように、電力システム１０は、ハイブリッド自動車２０と、家屋などの建物１００と、を備える。
【００１６】
ハイブリッド自動車２０は、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、ＨＶユニット冷却装置６０と、車両側コネクタ５４と、電力変換装置５６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。
【００１７】
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により運転制御されている。
【００１８】
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、例えば、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からのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力されている。また、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。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランク角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。
【００１９】
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，リングギヤ，キャリヤには、それぞれ、モータＭＧ１の回転子，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，エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００２０】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、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おり、回転子が駆動軸３６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。
【００２１】
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、例えば、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などが入力ポートを介して入力されている。また、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おり、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータ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。
【００２２】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりする。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により管理されている。
【００２３】
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信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、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、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された電池電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサにより検出された電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００２４】
車両側コネクタ５４は、建物１００の建物側コネクタ１０４との接続に用いられる。電力変換装置５６は、インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン４４と車両側コネクタ５４とに接続されている。この電力変換装置５６は、車両側コネクタ５４と建物側コネクタ１０４とが接続されているときに、電線２００から建物１００を介して供給される交流電力を直流電力に変換して電力ライン４４に供給したり、電力ライン４４の直流電力を交流電力に変換して建物１００（コンセント１０２に接続された電力機器１１０）に供給したりする。
【００２５】
ＨＶユニット冷却装置６０は、冷却水（ＬＬＣ（ロングライフクーラント））と外気との熱交換を行なうラジエータ６２と、ラジエータ６２，インバータ４１，４２，モータＭＧ１，ＭＧ２に冷却水を循環させる循環流路６４と、冷却水を圧送する電動ポンプ６６と、を備える。
【００２６】
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、ＨＶユニット冷却装置６０の循環流路６４に取り付けられた水温センサ６８からの冷却水温Ｔｗ，車両側コネクタ５４の建物側コネクタ１０４との接続を検出する接続検出センサからの接続検出信号などが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０には、走行制御に必要な各種センサからの信号、例えば、イグニッションスイッチからのイグニッション信号，シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジション，アクセルペダル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からのアクセル開度，ブレーキペダル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からのブレーキペダルポジション，車速センサからの車速などが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０からは、ＨＶユニット冷却装置６０の電動ポンプ６６への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おり、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う。また、ＨＶＥＣＵ７０は、建物１００の分電盤１０６と無線通信可能であり、必要に応じて分電盤１０６と無線通信を行なう。
【００２７】
建物１００は、コンセント（ソケット）１０２と、建物側コネクタ１０４と、分電盤１０６と、を備える。コンセント１０２は、建物１００の壁面などに設けられており、家電製品などの電力機器１１０を接続可能となっている。建物側コネクタ１０４は、ハイブリッド自動車２０の車両側コネクタ５４との接続に用いられる。
【００２８】
分電盤１０６は、コンセント１０２と、電力会社からの電線２００と、建物側コネクタ１０４と、に接続されている。この分電盤１０６は、リレーと、リレーを制御する電子制御ユニット（以下、分電盤ＥＣＵという）と、を備える。分電盤ＥＣＵ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。分電盤ＥＣＵには、建物側コネクタ１０４の車両側コネクタ５４との接続を検出する接続検出センサからの接続検出信号などが入力ポートを介して入力されている。また、分電盤ＥＣＵからは、リレーへの制御信号などが出力ポートを介して出力されている。さらに、分電盤ＥＣＵは、ＨＶＥＣＵ７０と無線通信可能であり、必要に応じてＨＶＥＣＵ７０と無線通信を行なう。
【００２９】
分電盤ＥＣＵは、リレーの制御により、第１接続状態と、第２接続状態と、第３接続状態と、を切り替える。ここで、第１接続状態は、電線２００とコンセント１０２（電力機器１１０）とが接続されると共に建物側コネクタ１０４（ハイブリッド自動車２０）と電線２００およびコンセント１０２との接続が解除される状態である。また、第２接続状態は、建物側コネクタ１０４とコンセント１０２とが接続されると共に電線２００と建物側コネクタ１０４およびコンセント１０２との接続が解除される状態である。第３接続状態は、電線２００と建物側コネクタ１０４とコンセント１０２とが接続される状態である。実施例では、分電盤ＥＣＵは、コンセント１０２に接続された電力機器１１０に給電する際において、車両側コネクタ５４と建物側コネクタ１０４とが接続されていないときには、第１接続状態とし、車両側コネクタ５４と建物側コネクタ１０４とが接続されているときには、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態とを切り替える。
【００３０】
こうして構成された実施例の電力システム１０において、ハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行）やエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行）で走行する。
【００３１】
ＨＶ走行での走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度と車速センサからの車速とに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ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）を減じて車両に要求される（エンジン２２から出力すべき）要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、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。このＨＶ走行での走行時には、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行での走行に移行する。
【００３２】
ＥＶ走行での走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、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。このＥＶ走行での走行時には、ＨＶ走行での走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐより大きいエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行での走行に移行する。
【００３３】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが高くなると、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を保護するために、モータＭＧ１，ＭＧ２の最大許容トルクＴｍ１ｌｉｍ，Ｔｍ２ｌｉｍの絶対値を小さくする。このため、エンジン２２の運転停止中にＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが高くなると、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングして始動することができない可能性がある。実施例では、これを踏まえて、エンジン２２の運転中にＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の間欠停止の禁止（エンジン２２の運転の継続）が要求されていると判断し、エンジン２２の運転を継続し、エンジン２２の運転停止中にＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至りそうなときには、エンジン２２の間欠停止の禁止が要求されそうであると判断し、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングして始動するものとした。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆは、モータＭＧ１からエンジン２２のクランキングに必要なトルクを出力できない可能性がある温度範囲の下限であり、例えば、７０℃や７５℃などを用いることができる。
【００３４】
次に、こうして構成された実施例の電力システム１０の動作、特に、ハイブリッド自動車２０が自宅などで停車して車両側コネクタ５４と建物側コネクタ１０４とが接続され、建物１００のコンセント１０２に接続された電力機器１１０に電線２００やハイブリッド自動車２０から給電する所定機器給電時の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される給電モード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、所定機器給電時に繰り返し実行される。
【００３５】
給電モード設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、実行用給電モードに車両給電モードを設定する（ステップＳ１００）。ここで、車両給電モードは、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０に給電するモードである。実行用給電モードに車両給電モードを設定すると、ＨＶＥＣＵ７０は、それを示す信号を分電盤１０６に無線通信により送信する。そして、この信号を受信した分電盤１０６の分電盤ＥＣＵは、第２接続状態となるように、リレーを制御する。第２接続状態は、上述したように、建物側コネクタ１０４（ハイブリッド自動車２０）とコンセント１０２（電力機器１１０）とが接続されると共に電線２００と建物側コネクタ１０４およびコンセント１０２との接続が解除される状態である。また、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ（例えば、３５％や４０％など）より大きいときには、エンジン２２を運転せずにハイブリッド自動車２０（バッテリ５０）から電力機器１１０に給電されるように電力変換装置５６を制御する第１給電制御を実行する。そして、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ以下に至ると、エンジン２２の負荷運転およびモータＭＧ１の発電を伴って電力ライン４４から電力機器１１０に給電されるようにエンジン２２とモータＭＧ１と電力変換装置５６とを制御する第２給電制御を実行する。この場合、エンジン２２からの動力を用いたモータＭＧ１の発電電力により、電力機器１１０の給電とバッテリ５０の充電とを行なえるように、エンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものとした。そして、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ（例えば、６０％や６５％など）以上に至ると、再度、第１給電制御を実行する。即ち、蓄電割合ＳＯＣの変化に応じて、第１給電制御と第２給電制御とを切り替えるのである。なお、第２給電制御では、モータＭＧ１の駆動により、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが上昇し、第１給電制御では、モータＭＧ１の駆動停止により、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗは低下する。
【００３６】
続いて、負荷運転フラグＦｅｇ，ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗ，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを入力する（ステップＳ１１０）。ここで、負荷運転フラグＦｅｇは、エンジン２２を負荷運転中か否かを示すフラグである。この負荷運転フラグＦｅｇは、エンジン２２が負荷運転されているとき（第２給電制御を実行している）ときには値１が設定され、エンジン２２が負荷運転されていない（第１給電制御を実行している）ときには値０が設定されたものを読み込んで入力するものとした。また、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗは、水温センサ６８により検出されたものを入力するものとした。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２により演算されたものを通信により入力するものとした。
【００３７】
こうしてデータを入力すると、入力した負荷運転フラグＦｅｇの値を調べ（ステップＳ１２０）、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｒｅｆと比較し（ステップＳ１３０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを上述の閾値Ｓｈｉと比較する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１３０の処理は、エンジン２２の間欠停止の禁止が要請されているか否かを判定する処理であり、ステップＳ１４０の処理は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的高いか否かを判定する処理である。
【００３８】
負荷運転フラグＦｅｇが値０のときや、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満のとき，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ未満のときには、ステップＳ１１０に戻る。この場合、車両給電モード（第１給電制御または第２給電制御）を継続する。
【００３９】
負荷運転フラグＦｅｇが値１で、且つ、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で、且つ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上のときには、エンジン２２を運転停止し、実行用給電モードを車両給電モードから電線給電モードに切り替える（ステップＳ１５０）。ここで、電線給電モードは、電線２００から電力機器１１０に給電するモードである。実行用給電モードに電線給電モードを設定すると、ＨＶＥＣＵ７０は、それを示す信号を分電盤１０６に無線通信により送信する。そして、この信号を受信した分電盤１０６の分電盤ＥＣＵは、第１接続解除状態となるように、リレーを制御する。第１接続状態は、上述したように、電線２００とコンセント１０２（電力機器１１０）とが接続されると共に建物側コネクタ１０４（ハイブリッド自動車２０）と電線２００およびコンセント１０２との接続が解除される状態である。これにより、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０への給電が終了し、電線２００から電力機器１１０に給電されるようになる。
【００４０】
ここで、比較例として、車両給電モードで第２給電制御の実行中（エンジン２２の負荷運転中）にＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上に至ったときに、実行用給電モードを車両給電モードで継続する場合を考える。この場合、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるために第２給電制御を継続することになり、エンジン２２の燃料消費が必要以上に多くなってしまう。これに対して、実施例では、エンジン２２を運転停止することにより、エンジン２２の燃料消費が必要以上に多くなるのを抑制することができる。また、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であるために、エンジン２２を一旦停止すると、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至るまで、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングして始動することができない可能性がある。このため、車両給電モード（ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０への給電）を継続すると、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低下して過放電となる可能性がある。これに対して、実施例では、ハイブリッド自動車２０（バッテリ５０）から電力機器１１０への給電を停止することにより、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、バッテリ５０が過放電となるのを抑制することができる。さらに、このときに、実行用給電モードに電線給電モードを設定することにより、電力機器１１０への給電を継続することができる。
【００４１】
なお、この電線給電モードにより、エンジン２２が運転停止されると共にモータＭＧ１が駆動停止されるから、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗは低下する。
【００４２】
次に、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗとバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとを入力し（ステップＳ１６０）、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ１７０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値Ｓｌｏと比較する（ステップＳ１８０）。そして、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で且つバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏより大きいときには、ステップＳ１６０に戻る。このステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理は、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至るのと、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ以下に至るのと、いずれが先かを判定する処理である。なお、いま、電線給電モードのとき、即ち、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０に給電しないときを考えているから、基本的には、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ以下に至る前にＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至る。しかし、ハイブリッド自動車２０の空調装置やナビゲーション装置などの補機による電力消費により、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至る前にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ以下に至ることがあり得る。
【００４３】
ステップＳ１７０で冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満のときには、実行用給電モードを電線給電モードから車両給電モードに切り替えて（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。車両給電モードについては上述した。これにより、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０への給電が再開される。
【００４４】
ステップＳ１７０で冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で、ステップＳ１８０でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ以下のときには、実行用給電モードを電線給電モードから電線給電充電モードに切り替える（ステップＳ２００）。ここで、電線給電充電モードは、電線２００から電力機器１１０に給電すると共にハイブリッド自動車２０に給電する（バッテリ５０を充電する）モードである。実行用給電モードに電線給電充電モードを設定すると、ＨＶＥＣＵ７０は、それを示す信号を分電盤１０６に無線通信により送信する。そして、この信号を受信した分電盤１０６の分電盤ＥＣＵは、第３接続状態となるように、リレーを制御する。第３接続状態は、上述したように、電線２００と建物側コネクタ１０４とコンセント１０２とが接続される状態である。また、ＨＶＥＣＵ７０は、電線２００から分電盤１０６を介してバッテリ５０に給電されるように電力変換装置５６を制御する。この場合、電線２００から分電盤１０６を介して電力機器１１０およびバッテリ５０に給電される。これにより、バッテリ５０を充電しつつ電力機器１１０に給電することができる。なお、電線給電充電モードの継続により、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上に至ると、電力変換装置５６を駆動停止して、バッテリ５０の充電を終了する。即ち、電線給電モードと同様になる。
【００４５】
こうして電線給電充電モードの継続中には、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至るのを待つ（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）。そして、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至ると、実行用給電モードを電線給電充電モードから車両給電モードに切り替えて（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。これにより、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０への給電が再開される。
【００４６】
図３および図４は、実施例および比較例の、電線２００やハイブリッド自動車２０から電力機器１１０に給電する所定機器給電時のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，実行用給電モードの時間変化の様子を示す説明図である。図３は実施例の様子を示し、図４は比較例の様子を示す。ここで、比較例としては、電線２００から電力機器１１０に給電しない、即ち、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０に常時給電する場合を考えるものとした。比較例の場合、図４に示すように、車両給電モード（第１給電制御または第２給電制御）の継続中にＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ２１）、その後、第２給電制御（エンジン２２の負荷運転）を継続することになり、エンジン２２の燃料消費が必要以上に多くなってしまう。これに対して、実施例では、車両給電モードの第２給電制御の実行時に、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至ってからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上に至ると（時刻ｔ１１）、エンジン２２を運転停止し、さらに、実行用給電モードを車両給電モードから電線給電モードに切り替える。したがって、エンジン２２を運転停止することにより，エンジン２２の燃料消費が必要以上に多くなるのを抑制することができる。また、実行用給電モードを車両給電モードから電線給電モードに切り替えることにより、実行用給電モードを車両給電モードで保持するものに比して、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、バッテリ５０が過放電となるのを抑制することができると共に、電力機器１１０への給電を継続することができる。その後、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至ると（時刻ｔ１２）、実行用給電モードを電線給電モードから車両給電モードに切り替える。そして、車両給電モードの第２給電制御の実行時に、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至ってからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上に至ると（時刻ｔ１３）、エンジン２２を運転停止し、さらに、実行用給電モードを車両給電モードから電線給電モードに切り替える。
【００４７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の負荷運転およびモータＭＧ１の発電を伴ってハイブリッド自動車２０から建物１００のコンセント１０２に接続された電力機器１１０に給電しているとき（車両給電モードで第２給電制御を実行しているとき）に、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至ってからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上に至ったときには、エンジン２２を運転停止し、さらに、実行用給電モードを、車両給電モードから、電線２００から電力機器１１０に給電する電線給電モードに切り替える。したがって、エンジン２２を運転停止することにより，エンジン２２の燃料消費が必要以上に多くなるのを抑制することができる。また、ハイブリッド自動車２０（バッテリ５０）から電力機器１１０への給電を停止することにより、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０への給電を継続するものに比して、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、バッテリ５０が過放電となるのを抑制することができる。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、実行用給電モードが電線給電モードや電線給電充電モードのときには、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満に至ったときに、実行用給電モードを車両給電モードに切り替えるものとしたが、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆより若干低い閾値Ｔｗｒｅｆ２未満に至ったときに、実行用給電モードを車両給電モードに切り替えるものとしてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０を備える電力システム１０では、エンジン２２の負荷運転およびモータＭＧ１の発電を伴ってハイブリッド自動車２０から建物１００のコンセント１０２に接続された電力機器１１０に給電しているときに、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至ってからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｉ以上に至ったときには、エンジン２２を運転停止し、さらに、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０への給電を停止すると共に電線２００から電力機器１１０に給電するものとしたが、ハイブリッド自動車２０から電力機器１１０への給電を停止するが、電線２００から電力機器１１０には給電しないものとしてもよい。
【００５０】
実施例では、特に説明していないが、車両給電モードのときに、冷却水温Ｔｗの上昇に応じて、ＨＶユニット冷却装置６０の循環流路６４の流量が多くなるように電動ポンプ６６を制御したり、ボンネットを開けるように促したりするものとしてもよい。こうすれば、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上に至るまでの時間を長くすることができる。
【００５１】
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が、エンジンと、エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されると共に駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介して接続されるモータと、モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。
【００５２】
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「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶユニット冷却装置６０が「冷却装置」に相当し、車両側コネクタ５４と電力変換装置５６とが「給電手段」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。
【００５３】
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。
【００５４】
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】
【００５５】
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】
【００５６】
１０  電力システム、２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、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、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４４  電力ライン、５０  バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  車両側コネクタ、５６  電力変換装置、６０  ＨＶユニット冷却装置、６２  ラジエータ、６４  循環流路、６６  電動ポンプ、６８  水温センサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、１００  建物、１０２  コンセント、１０４  建物側コネクタ、１０６  分電盤、１１０  電力機器、２００  電線、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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