(57)【要約】【課題】内燃機関の排気通路にＥＨＣが設けられ、かつ、外部電源から車載の蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両において、ＥＨＣに電気的な異常が発生した場合の安全性に配慮しつつ、適切な動作電力をＥＨＣに供給する。【解決手段】外部電源２１０から蓄電装置７０を充電するための充電器１２０は、絶縁トランス３３０と、電圧変換部３１０，３２０，３４０とを含む。電圧変換部３４０は、絶縁トランス３３０と蓄電装置７０との間で双方向に通電可能に構成される。絶縁トランス３３０は、電圧変換部３２０，３４０にそれぞれ接続される一次コイル３３２および二次コイル３３４を含む。そして、ＥＨＣ１４０は、絶縁トランス３３０の一次コイル３３２に電気的に並列に接続される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関および車両走行用の電動機の少なくとも一方から出力される動力によって走行するハイブリッド車両であって、
前記電動機へ供給される電力を蓄える蓄電装置と、
車両外部の電源から供給される電力を受ける受電部と、
前記受電部から入力される電力を電圧変換して前記蓄電装置を充電する充電装置と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排気ガスを浄化する触媒を電気加熱可能に構成された電気加熱式触媒装置とを備え、
前記充電装置は、
絶縁トランスと、
前記絶縁トランスと前記受電部との間に配設される第１の電圧変換部と、
前記絶縁トランスと前記蓄電装置との間に配設され、前記絶縁トランスと前記蓄電装置との間で双方向に通電可能に構成された第２の電圧変換部とを含み、
前記絶縁トランスは、前記第１および第２の電圧変換部にそれぞれ接続される一次巻線および二次巻線を含み、
前記電気加熱式触媒装置は、前記絶縁トランスの前記一次巻線および前記二次巻線のいずれかに電気的に並列に接続される、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記電気加熱式触媒装置は、前記絶縁トランスの前記一次巻線に電気的に並列に接続される、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記電気加熱式触媒装置は、前記絶縁トランスの前記二次巻線に電気的に並列に接続される、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記充電装置と前記受電部との間に配設されるリレーと、
前記受電部から前記蓄電装置の非充電時、前記受電部を前記充電装置から電気的に切離すように前記リレーを制御する制御装置とをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記充電装置と前記電気加熱式触媒装置との間に配設されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御することによって前記充電装置から前記電気加熱式触媒装置への給電量を調整する制御装置とをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関および車両走行用の電動機の少なくとも一方から出力される動力によって走行するハイブリッド車両に関し、特に、内燃機関の排気通路に電気加熱式触媒装置が設けられ、かつ、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−２４５１３５号公報（特許文献１）は、電気加熱装置を備えた排気ガス浄化装置を搭載したハイブリッド車両の電力制御装置を開示する。この電力制御装置においては、発電機が発電した電力のうち、バッテリに受入れられない余剰分が排気ガス浄化装置の電気加熱装置へ供給される。
【０００３】
これにより、バッテリに受入れられない余剰電力を効果的に使用でき、ポスト噴射が不要になる。また、バッテリの消費電力も低減し、燃費を向上させつつ排気ガス浄化装置の再生または活性を図ることができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４５１３５号公報
【特許文献２】特開２００７−８９２８９号公報
【特許文献３】特開２００６−１３２３９４号公報
【特許文献４】特開平１１−２５２８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ハイブリッド車両において、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）から充電可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電ポートとを充電ケーブルで接続することにより、家庭電源から蓄電装置が充電される。以下では、このような外部電源から車載の蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両を「プラグインハイブリッド車」とも称する。
【０００５】
プラグインハイブリッド車もエンジンを搭載しているので、排気ガスを浄化する触媒装置が必要である。ここで、プラグインハイブリッド車は、外部電源から電力を入力可能であるので、触媒装置として電気加熱式触媒装置（以下「ＥＨＣ（Electrical Heating Catalyzer）」とも称する。）を排気通路に設け、充電完了後の走行開始直後のエンジン始動に備えて、外部電源から蓄電装置の充電時に外部電源からＥＨＣへの給電が可能である。また、走行中は、必要に応じて蓄電装置からＥＨＣへ給電する必要がある。
【０００６】
ＥＨＣへの給電については、ＥＨＣに電気的な異常が発生した場合の安全性に配慮しつつ、ＥＨＣが十分に機能を発揮するように適切な動作電力を供給する必要がある。上記の特開２００４−２４５１３５号公報に記載のハイブリッド車両は、外部電源から蓄電装置を充電可能なプラグインハイブリッド車に向けられたものではなく、プラグインハイブリッド車におけるＥＨＣへの給電についての検討はなされていない。
【０００７】
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、内燃機関の排気通路にＥＨＣが設けられ、かつ、外部電源から車載の蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両において、ＥＨＣに電気的な異常が発生した場合の安全性に配慮しつつ、適切な動作電力をＥＨＣに供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関および車両走行用の電動機の少なくとも一方から出力される動力によって走行するハイブリッド車両であって、蓄電装置と、受電部と、充電装置と、ＥＨＣとを備える。蓄電装置は、電動機へ供給される電力を蓄える。受電部は、外部電源から供給される電力を受ける。充電装置は、受電部から入力される電力を電圧変換して蓄電装置を充電する。ＥＨＣは、内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する触媒を電気加熱可能に構成される。充電装置は、絶縁トランスと、第１および第２の電圧変換部とを含む。第１の電圧変換部は、絶縁トランスと受電部との間に配設される。第２の電圧変換部は、絶縁トランスと蓄電装置との間に配設され、絶縁トランスと蓄電装置との間で双方向に通電可能に構成される。絶縁トランスは、第１および第２の電圧変換部にそれぞれ接続される一次巻線および二次巻線を含む。そして、ＥＨＣは、絶縁トランスの一次巻線および二次巻線のいずれかに電気的に並列に接続される。
【０００９】
好ましくは、ＥＨＣは、絶縁トランスの一次巻線に電気的に並列に接続される。
また、好ましくは、ＥＨＣは、絶縁トランスの二次巻線に電気的に並列に接続される。
【００１０】
好ましくは、ハイブリッド車両は、リレーと、制御装置とをさらに備える。リレーは、充電装置と受電部との間に配設される。制御装置は、受電部から蓄電装置の非充電時、受電部を充電装置から電気的に切離すようにリレーを制御する。
【００１１】
好ましくは、ハイブリッド車両は、スイッチング素子と、制御装置とをさらに備える。スイッチング素子は、充電装置とＥＨＣとの間に配設される。制御装置は、スイッチング素子を制御することによって充電装置からＥＨＣへの給電量を調整する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明においては、充電装置によって外部電源から蓄電装置を充電可能である。内燃機関の排気通路には、ＥＨＣが設けられる。充電装置は、絶縁トランスと、第１および第２の電圧変換部とを含む。そして、ＥＨＣは、絶縁トランスの一次巻線および二次巻線のいずれかに電気的に並列に接続される。これにより、充電装置の電圧変換部を用いて、外部電源から蓄電装置の充電時においては外部電源から、走行時においては蓄電装置から、必要に応じて動作電力をＥＨＣに供給できるとともに、少なくとも蓄電装置および外部電源の一方とＥＨＣとを電気的に絶縁できる。
【００１３】
したがって、この発明によれば、ＥＨＣに電気的な異常が発生した場合の安全性に配慮しつつ、ＥＨＣが十分に機能を発揮するように適切な動作電力をＥＨＣに供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるプラグインハイブリッド車の全体ブロック図である。図１を参照して、このプラグインハイブリッド車１は、エンジン１０と、第１ＭＧ（Motor Generator）２０と、第２ＭＧ３０と、動力分割装置４０と、減速機５０と、モータ駆動装置６０と、蓄電装置７０と、駆動輪８０とを備える。また、プラグインハイブリッド車１は、充電ポート１１０と、充電器１２０と、排気通路１３０と、ＥＨＣ１４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５０とをさらに備える。
【００１６】
エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、動力分割装置４０に連結される。そして、このプラグインハイブリッド車１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。すなわち、一方は減速機５０を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。
【００１７】
第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、モータ駆動装置６０によって駆動される。第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電する。第１ＭＧ２０によって発電された電力は、モータ駆動装置６０により交流から直流に変換され、蓄電装置７０に蓄えられる。
【００１８】
第２ＭＧ３０は、蓄電装置７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第２ＭＧ３０の駆動力は、減速機５０を介して駆動輪８０に伝達される。なお、図１では、駆動輪８０は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、第２ＭＧ３０によって後輪を駆動してもよい。
【００１９】
なお、車両の制動時等には、減速機５０を介して駆動輪８０により第２ＭＧ３０が駆動され、第２ＭＧ３０が発電機として動作する。これにより、第２ＭＧ３０は、車両の運動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとしても機能する。そして、第２ＭＧ３０により発電された電力は、蓄電装置７０に蓄えられる。
【００２０】
動力分割装置４０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５０に連結される。
【００２１】
そして、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が、遊星歯車から成る動力分割装置４０を介して連結されることによって、図２に示すように、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００２２】
再び図１を参照して、モータ駆動装置６０は、蓄電装置７０から電力を受け、ＥＣＵ１５０からの制御信号に基づいて第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動する。また、モータ駆動装置６０は、ＥＣＵ１５０からの制御信号に基づいて、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０によって発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置７０へ出力する。
【００２３】
蓄電装置７０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から成る。蓄電装置７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置７０には、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０によって発電される電力の他、後述のように、外部電源２１０から供給される電力が蓄えられる。なお、蓄電装置７０として、大容量のキャパシタも採用可能である。
【００２４】
充電ポート１１０は、外部電源２１０から受電するための電力インターフェースである。外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時、充電ポート１１０には、外部電源２１０から車両へ電力を供給するための充電ケーブルのコネクタ２００が接続される。
【００２５】
充電器１２０は、充電ポート１１０、蓄電装置７０およびＥＨＣ１４０（後述）と電気的に接続される。そして、充電器１２０は、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電が行なわれる充電モード時、ＥＣＵ１５０からの制御信号に基づいて、外部電源２１０から供給される電力を蓄電装置７０の電圧レベルに電圧変換し、蓄電装置７０を充電する。
【００２６】
また、充電器１２０は、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電中、充電が完了して走行を開始した後のエンジン１０の動作に備えて、外部電源２１０から供給される電力をＥＨＣ１４０へも給電する。さらに、充電器１２０は、車両の走行中、ＥＨＣ１４０への給電が要求されると、蓄電装置７０から電力を受けてＥＨＣ１４０へ給電する。
【００２７】
ＥＨＣ１４０は、エンジン１０の排気通路１３０に設けられ、エンジン１０から排出される排気ガスを浄化する触媒を電気加熱可能に構成される。ＥＨＣ１４０は、充電器１２０に電気的に接続され、充電器１２０から動作電力を受ける。なお、ＥＨＣ１４０には、種々の公知のＥＨＣを適用することができる。
【００２８】
ＥＣＵ１５０は、モータ駆動装置６０および充電器１２０を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をモータ駆動装置６０および充電器１２０へ出力する。
【００２９】
図３は、図１に示した充電器１２０の詳細な構成図である。図３を参照して、充電器１２０は、電圧変換部３１０，３２０，３４０と、絶縁トランス３３０と、リレー３５０，３８０と、電圧センサ３７０と、電流センサ３７２，３７４とを含む。
【００３０】
リレー３８０は、充電ポート１１０と電圧変換部３１０との間に配設され、ＥＣＵ１５０からの信号ＳＥ１に基づいてオン／オフされる。電圧変換部３１０，３２０，３４０の各々は、単相ブリッジ回路から成る。電圧変換部３１０は、ＥＣＵ１５０からの制御信号ＰＷＭＣ１に基づいて、充電ポート１１０から入力される外部電源２１０からの交流電力を直流電力に変換して電圧変換部３２０へ出力する。電圧変換部３２０は、ＥＣＵ１５０からの制御信号ＰＷＭＣ２に基づいて、電圧変換部３１０から供給される直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス３３０へ出力する。
【００３１】
絶縁トランス３３０は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイル３３２および二次コイル３３４とから成る。一次コイル３３２および二次コイル３３４は、それぞれ電圧変換部３２０，３４０に接続され、互いに電気的に絶縁されている。そして、絶縁トランス３３０は、電圧変換部３２０から受ける交流電力を一次コイル３３２および二次コイル３３４の巻数比に応じた電圧レベルに変換して電圧変換部３４０へ出力する。
【００３２】
電圧変換部３４０は、ＥＣＵ１５０からの制御信号ＰＷＭＣ３に基づいて、絶縁トランス３３０から出力される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置７０へ出力する。また、走行モード時における蓄電装置７０からＥＨＣ１４０への給電時、電圧変換部３４０は、ＥＣＵ１５０からの制御信号ＰＷＭＣ３に基づいて、蓄電装置７０から供給される直流電力を交流電力に変換してＥＨＣ１４０へ出力する。
【００３３】
ＥＨＣ１４０は、リレー３５０を介して絶縁トランス３３０と電圧変換部３２０との間に接続される。すなわち、ＥＨＣ１４０は、リレー３５０を介して絶縁トランス３３０の一次コイル３３２に並列に接続される。リレー３５０は、ＥＣＵ１５０からの信号ＳＥ２に基づいてオン／オフされる。
【００３４】
ＥＨＣ１４０を絶縁トランス３３０の一次コイル３３２に接続したのは、以下の理由による。第１に、ＥＨＣ１４０およびリレー３５０に電気的な異常が発生した場合の走行システムへの影響の回避を最重要視して、蓄電装置７０やモータ駆動装置６０（図示せず）から成る車両走行用の電気システムとＥＨＣ１４０とを電気的に絶縁するためである。第２に、電圧変換部３４０を双方向化し、かつ、電流容量を大きく設計することによって、車両の走行中に電圧変換部３４０を用いて蓄電装置７０からＥＨＣ１４０へ十分な電力を供給するためである。第３に、充電器１２０による外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時に、走行開始後のエンジン１０の動作に備えて、外部電源２１０からＥＨＣ１４０へ給電するためである。
【００３５】
電圧センサ３７０は、充電ポート１１０から入力される外部電源２１０の電圧Ｖａｃを検出し、その検出値をＥＣＵ１５０へ出力する。電流センサ３７２は、充電ポート１１０から入力される電流Ｉａｃを検出し、その検出値をＥＣＵ１５０へ出力する。電流センサ３７４は、電圧変換部３４０に流れる電流Ｉａｃを検出し、その検出値をＥＣＵ１５０へ出力する。なお、電圧センサ３７６は、蓄電装置７０の電圧Ｖｂを検出し、その検出値をＥＣＵ１５０へ出力する。また、電流センサ３７８は、蓄電装置７０に対して入出力される電流Ｉｂを検出し、その検出値をＥＣＵ１５０へ出力する。
【００３６】
図４は、ＥＣＵ１５０の機能ブロック図である。図４を参照して、ＥＣＵ１５０は、駆動制御部１５２と、走行モード制御部１５４と、ＳＯＣ算出部１５６と、充電器制御部１５８とを含む。
【００３７】
駆動制御部１５２は、第１ＭＧ２０のトルク目標値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１およびモータ回転角θ１、第２ＭＧ３０のトルク目標値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２およびモータ回転角θ２、蓄電装置７０の電圧Ｖｂ（モータ駆動装置６０の入力電圧に相当する。）、ならびに車両の走行モード（ＥＶ走行モード／ＨＶ走行モード）を示す走行モード制御部１５４からの信号ＭＤに基づいて、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動するための制御信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した制御信号ＰＷＭＩをモータ駆動装置６０へ出力する。
【００３８】
なお、トルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２は、図示されない車両ＥＣＵによって、アクセル開度や車両速度に基づいて算出される。また、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２およびモータ回転角θ１，θ２は、図示されないセンサによって検出される。
【００３９】
走行モード制御部１５４は、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号ＡＣＣ、車両の速度を示す車速信号ＳＰＤ、および蓄電装置７０の充電状態（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称し、たとえば満充電状態に対して百分率で表される。）を示すＳＯＣ算出部１５６からの信号ＳＯＣに基づいて、車両の走行モード（ＥＶ走行モード／ＨＶ走行モード）を制御する。具体的には、走行モード制御部１５４は、蓄電装置７０のＳＯＣが所定のレベルに低下するまでは、大きな車両駆動力が要求されない限りエンジン１０を停止させて第２ＭＧ３０により走行するＥＶ走行モードとする。そして、蓄電装置７０のＳＯＣが所定のレベルに低下すると、走行モード制御部１５４は、エンジン１０を動作させて第１ＭＧ２０で発電することにより蓄電装置７０のＳＯＣを所定の目標に維持して走行するＨＶ走行モードとする。
【００４０】
なお、アクセルペダルが大きく踏込まれることにより大きな車両駆動力が要求されたときは、ＥＶ走行モードであっても、エンジン１０が始動して車両駆動力が確保される。
【００４１】
図５は、走行モードの変化を示した図である。図５を参照して、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電終了後、時刻ｔ０において、蓄電装置７０が満充電の状態から走行が開始されたとする。時刻ｔ１において蓄電装置７０のＳＯＣが所定のしきい値Ｓｔｈを下回るまでは、エンジン１０は原則停止し、プラグインハイブリッド車１は、ＥＶ走行モードで走行する。そして、時刻ｔ１において、蓄電装置７０のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈを下回ると、エンジン１０が始動し、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに走行モードが切替わる。
【００４２】
なお、アクセルペダルが踏込まれて大きな車両駆動力が要求された場合には、ＥＶ走行モード中であってもエンジン１０が始動し、エンジン１０からも車両駆動力が出力される。すなわち、このプラグインハイブリッド車１においては、蓄電装置７０の充電が完了し、蓄電装置７０のＳＯＣが満充電状態で走行を開始した直後であっても、エンジン１０が動作し得る。そこで、このプラグインハイブリッド車１では、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時に、そのような走行開始後のエンジン１０の動作に備えて、外部電源２１０から供給される電力を用いてＥＨＣ１４０への給電が行なわれる。
【００４３】
再び図４を参照して、ＳＯＣ算出部１５６は、蓄電装置７０の電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂの各検出値に基づいて、所定のＳＯＣ算出手法を用いて蓄電装置７０のＳＯＣを算出する。なお、ＳＯＣの算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。
【００４４】
充電器制御部１５８は、充電モード時、リレー３８０（図３）をオンさせるための信号ＳＥ１を充電器１２０へ出力する。そして、充電器制御部１５８は、リレー３５０（図３）をオンさせるための信号ＳＥ２を充電器１２０へさらに出力するとともに、外部電源２１０の電圧Ｖａｃおよび電流Ｉａｃの各検出値に基づいて、外部電源２１０から蓄電装置７０を充電し、かつ、ＥＨＣ１４０へ給電するための制御信号ＰＷＭＣ１〜３を生成して充電器１２０へ出力する。
【００４５】
また、充電器制御部１５８は、走行モード時（ＥＶ走行モード／ＨＶ走行モードのいずれでもよい。）、リレー３８０をオフさせるための信号ＳＥ１を充電器１２０へ出力する。そして、リレー３８０がオフすることにより充電ポート１１０が充電器１２０から電気的に切離されると、充電器制御部１５８は、リレー３５０をオンさせるための信号ＳＥ２を充電器１２０へ出力するとともに、電流センサ３７４（図３）からの電流Ｉｃの検出値に基づいて、充電器１２０の電圧変換部３４０を用いて蓄電装置７０からＥＨＣ１４０へ給電するための制御信号ＰＷＭＣ３を生成して充電器１２０へ出力する。
【００４６】
以上のように、この実施の形態１においては、充電器１２０によって外部電源２１０から蓄電装置７０を充電可能である。エンジン１０の排気通路１３０には、ＥＨＣ１４０が設けられる。そして、ＥＨＣ１４０は、充電器１２０の絶縁トランス３３０の一次コイル３３２に電気的に並列に接続される。これにより、充電器１２０の電圧変換部を用いて、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時においては外部電源２１０から、走行時においては蓄電装置７０から、必要に応じて動作電力をＥＨＣ１４０に供給できるとともに、車両走行用の電気システムとＥＨＣ１４０とを電気的に絶縁できる。したがって、この実施の形態１によれば、ＥＨＣ１４０に電気的な異常が発生した場合の安全性に配慮しつつ、ＥＨＣ１４０が十分に機能を発揮するように適切な動作電力をＥＨＣ１４０に供給することができる。
【００４７】
［実施の形態２］
図６は、実施の形態２における充電器の構成図である。図６を参照して、この充電器１２０Ａは、図３に示した実施の形態１における充電器１２０とＥＨＣ１４０の接続位置が異なる。すなわち、ＥＨＣ１４０は、リレー３５０を介して絶縁トランス３３０と電圧変換部３４０との間に接続される。より詳しくは、ＥＨＣ１４０は、リレー３５０を介して絶縁トランス３３０の二次コイル３３４に並列に接続される。
【００４８】
この実施の形態２において、ＥＨＣ１４０を絶縁トランス３３０の二次コイル３３４に接続したのは、以下の理由による。第１に、ＥＨＣ１４０およびリレー３５０に電気的な異常が発生した場合の外部電源２１０への影響の回避を最重要視して、外部電源２１０とＥＨＣ１４０とを電気的に絶縁するためである。第２に、車両の走行中に電圧変換部３４０を用いて蓄電装置７０からＥＨＣ１４０へ給電する際の効率向上のためである。すなわち、絶縁トランス３３０を介さない分、実施の形態１に比べて蓄電装置７０からＥＨＣ１４０へ給電する際の効率が向上する。第３に、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時に絶縁トランス３３０で昇圧する構成となっている場合、実施の形態１に比べてＥＨＣ１４０に高電圧を印加できるので、より大電力をＥＨＣ１４０に供給することによってＥＨＣ１４０を効果的かつ短時間に昇温するためである。
【００４９】
以上のように、この実施の形態２においては、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時に充電器１２０を用いて外部電源２１０からＥＨＣ１４０へ給電できるとともに、外部電源２１０とＥＨＣ１４０とを電気的に絶縁できる。したがって、この実施の形態２によっても、ＥＨＣ１４０に電気的な異常が発生した場合の安全性に配慮しつつ、ＥＨＣ１４０が十分に機能を発揮するように適切な動作電力をＥＨＣ１４０に供給可能である。
【００５０】
また、この実施の形態２によれば、ＥＨＣ１４０が絶縁トランス３３０の二次コイル３３４に接続されるので、走行中に電圧変換部３４０を用いて蓄電装置７０からＥＨＣ１４０へ給電する際の効率が向上する。
【００５１】
また、さらに、この実施の形態２によれば、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時に絶縁トランス３３０で昇圧する構成となっている場合、実施の形態１に比べてＥＨＣ１４０に高電圧を印加できるので、ＥＨＣ１４０を効果的かつ短時間に昇温することが可能である。
【００５２】
［実施の形態３］
図７は、実施の形態３における充電器の構成図である。図７を参照して、この充電器１２０Ｂは、図３に示した実施の形態１における充電器１２０の構成において、リレー３５０に代えて双方向スイッチ３５２を含む。双方向スイッチ３５２は、ＥＣＵ１５０Ａからの制御信号ＰＷＭＣ４に基づいてスイッチング制御され、双方向に通電量を調整することができる。充電器１２０Ｂのその他の構成は、充電器１２０と同じである。
【００５３】
ＥＣＵ１５０Ａは、外部電源２１０または蓄電装置７０からＥＨＣ１４０への給電時、ＥＨＣ１４０の通電量を目標値にするための電流制御を実施する。たとえば、外部電源２１０から蓄電装置７０の充電時は、電流Ｉａｃから電流Ｉｃを差引くことによってＥＨＣ１４０のおおよその通電量を算出できるので、ＥＣＵ１５０Ａは、ＥＨＣ１４０の通電量が目標値に一致するように双方向スイッチ３５２のスイッチングを制御する。また、車両走行中の蓄電装置７０からＥＨＣ１４０への給電時は、電流ＩｃがＥＨＣ１４０のおおよその通電量を示すので、ＥＣＵ１５０Ａは、ＥＨＣ１４０の通電量が目標値に一致するように双方向スイッチ３５２のスイッチングを制御する。
【００５４】
この実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果を得つつ、ＥＨＣ１４０への給電量を制御することができる。
【００５５】
［実施の形態４］
図８は、実施の形態４における充電器の構成図である。図８を参照して、この充電器１２０Ｃは、図７に示した実施の形態３における充電器１２０ＢとＥＨＣ１４０の接続位置が異なる。すなわち、ＥＨＣ１４０Ｃは、双方向スイッチ３５２を介して絶縁トランス３３０と電圧変換部３４０との間に接続される。より詳しくは、ＥＨＣ１４０Ｃは、双方向スイッチ３５２を介して絶縁トランス３３０の二次コイル３３４に並列に接続される。
【００５６】
この実施の形態４によれば、実施の形態２と同様の効果を得つつ、ＥＨＣ１４０への給電量を制御することができる。
【００５７】
なお、上記の各実施の形態においては、動力分割装置４０によりエンジン１０の動力を分割して駆動輪８０と第１ＭＧ２０とに伝達可能なシリーズ／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、動力分割装置を備えることなく、エンジンとモータとによって車輪を駆動する、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両にも適用可能である。
【００５８】
なお、上記において、エンジン１０は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、第２ＭＧ３０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、充電ポート１１０は、この発明における「受電部」の一実施例に対応し、充電器１２０，１２０Ａ〜１２０Ｃは、この発明における「充電装置」の一実施例に対応する。さらに、ＥＨＣ１４０は、この発明における「電気加熱式触媒装置」の一実施例に対応する。
【００５９】
また、さらに、電圧変換部３１０，３２０は、この発明における「第１の電圧変換部」の一実施例を形成し、電圧変換部３４０は、この発明における「第２の電圧変換部」の一実施例に対応する。また、さらに、双方向スイッチ３５２は、この発明における「スイッチング素子」の一実施例に対応し、リレー３８０は、この発明における「リレー」の一実施例に対応する。
【００６０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態１によるプラグインハイブリッド車の全体ブロック図である。
【図２】動力分割装置の共線図を示す図である。
【図３】図１に示す充電器の詳細な構成図である。
【図４】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図５】走行モードの変化を示した図である。
【図６】実施の形態２における充電器の構成図である。
【図７】実施の形態３における充電器の構成図である。
【図８】実施の形態４における充電器の構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  プラグインハイブリッド車、１０  エンジン、２０，３０  ＭＧ、２２，３２  中性点、４０  動力分割装置、５０  減速機、６０  モータ駆動装置、７０  蓄電装置、８０  駆動輪、１１０  充電ポート、１２０，１２０Ａ〜１２０Ｃ  充電器、１３０  排気通路、１４０  ＥＨＣ、１５０，１５０Ａ  ＥＣＵ、１５２  駆動制御部、１５４  走行モード制御部、１５６  ＳＯＣ算出部、１５８  充電器制御部、２００  コネクタ、２１０  外部電源、３１０，３２０，３４０  電圧変換部、３３０  絶縁トランス、３３２  一次コイル、３３４  二次コイル、３５０，３８０  リレー、３５２  双方向スイッチ、３７０，３７６  電圧センサ、３７２，３７４，３７８  電流センサ。
【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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【図７】
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【図８】
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