JP2007008349A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両を移動するだけで、キャンプ場等の移動先等で、照明等の外部機器を使用でき、二輪車としても実現可能なハイブリッド車両にすること。
【解決手段】 エンジン２２０の動力により発電機２１０は発電し、バッテリ３００は、発電機２１０の発電力を充電する。走行モータ２４０は、発電機２１０及びバッテリ３００のうち少なくとも一方からの電力によって動力を発生して、駆動輪を回転駆動する。コンセント５００は外部機器１５０が接続され、制御装置４００は、発電機２１０及びバッテリ３００のうち少なくとも一方からの電力を調整してコンセント５００に、外部機器１５０用の供給電力として出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジンおよび電動モータ等の複数の動力源を有するハイブリッド車両に関する。

従来から、例えば、特許文献１〜３に示すように、エンジンの動力により車輪を駆動して走行するエンジン駆動式の移動車両に搭載された発電機を外部出力可能に構成し、走行目的以外の用途の商用周波数電源として用いるものが知られている。

特許文献１及び特許文献２には、走行において、スタータ等として用いられる発電機とは別に、外部出力専用の発電機を搭載した二輪車が開示されている。また、特許文献３には、エンジンの稼働によって、自動車の走行時や停止時に関わらず、消費電力の大きい電気製品のために高電圧交流電力を出力する第１の発電系統と、低電圧直流電力を出力する第２の発電系統とを備える自動車が開示されている。

このような特許文献１〜３における二輪車や自動車の移動車両によれば、移動先において、搭載された発電機を用いることにより照明等の電気機器（主に電気製品、以下、「外部機器」という）を使用できる。これより、移動車両による移動先で照明等の電気機器を用いる場合、この電気機器専用の発電機を別途持ち運ぶ必要がなく、利便性の向上が図られている。
特許第３４８６４９１号公報 特公平５−２２６１２号公報 特許第２５５８４７８号公報

近年、エンジン駆動式の車両に対しては、環境問題の観点から、排出される環境汚染物質をできるだけ少なくすることが望まれている。これを受けて、エンジン駆動式の車両に替わる車両として、エンジンとともに、車輪を駆動する電気モータを搭載して、電気モータにより駆動輪の駆動を行うハイブリッド車両が開発されている。

ハイブリッド車両としては、例えば、エンジンで発電機を駆動し、この発電機により発電される電力のみを用いて、駆動輪を駆動する駆動モータを駆動させるシリーズハイブリッド式車両が知られている。また、走行状態や、発電機により充電されるバッテリ（２次電池）の残存電量に応じて、エンジンおよびモータの両方のうち少なくとも一方を切り替えて、駆動輪を駆動するパラレルハイブリッド式車両が知られている。

このようにエンジン駆動式の車両と比較して環境問題の観点から優れるハイブリッド式車両においては、走行目的とは別の用途として、電力を外部に出力可能な車両は存在していない。

ここで、特許文献１及び特許文献２のように、外部電源として用いられ、外部機器である電気機器専用発電機を搭載することが考えられる。しかし、この構成では、走行のための駆動装置とは別の余分な発電機を搭載するため、部品点数が増加するとともにコストも嵩み、更には、重量も増加するという問題がある、また、搭載スペースが限られている二輪車をハイブリッド式車両とし、この車両に外部電源供給用の発電機を搭載する場合、走行性能、取り回しが低下するという問題が生じる。

さらに、特許文献１〜３では、発電機の発電力を外部機器に供給する構成であり、電力が供給される外部機器の負荷量に関わらず、機器の利用状態時では、発電機を駆動するエンジンは稼働状態となり、エンジン駆動音が発生してしまう。

特に、シリーズハイブリッド式車両等のハイブリッド車両では、車両停止状態からの走行等、場合に応じて駆動モータのみで走行し、エンジン駆動を伴うことなく静寂な走行が可能となっている。このため、上記構成の車両を実現するに当たり、駆動モータのみによる電動走行中においても、エンジンを駆動させることなく駆動における静寂性を保った状態で、外部機器に電力供給できるハイブリッド車両であることが望ましい。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、走行目的とは別の用途として、電力を外部に出力可能とし、車両を移動するだけで、キャンプ場等の移動先等で、照明等の外部機器を使用でき、二輪車としても実現可能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。また、エンジンを駆動することなく、静寂性を保ちつつ外部機器に電力を供給することができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、エンジンと、前記エンジンの動力により発電する発電機と、前記発電機の発電力を充電するバッテリと、前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力によって動力を発生するモータと、前記モータの動力によって回転駆動する駆動輪と、外部負荷機器が接続される外部負荷機器接続部と、前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力を調整して前記外部負荷機器接続部に、前記外部負荷機器用の供給電力として出力する制御装置とを有する構成を採る。

この構成によれば、エンジン駆動により発電する発電機及び発電機の発電力を充電するバッテリのうち少なくとも一方からの電力によってモータに動力を発生させ、その動力により駆動輪を回転駆動させて走行するハイブリッド車両において、駆動輪を回転駆動するモータに動力を発生させる発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力を調整し、外部負荷機器接続部を介して、外部負荷機器接続部に接続された外部負荷機器に電力供給を行う。

つまり、発電機及びバッテリの少なくとも一方からの電力を調整して、外部負荷機器接続部に接続される外部負荷機器に供給することによって外部負荷機器を利用できる。

このように、エンジンからの直接駆動により走行するエンジン駆動式の車両と比べて、環境の点から優れるハイブリッド車両において外部負荷機器を使用することができる。よって、車両を移動するだけで、キャンプ場等の移動先等で、照明等の外部負荷機器を使用できる。

また、この構成によれば、車両の走行で用いられる発電機の他に、外部負荷機器用の発電機を別途搭載する必要がなく、従来と異なり、走行性能、取り回しを低下させることがなく搭載スペースが限られている二輪車をハイブリッド車両として実現できる。

また、上記構成において、前記外部負荷機器による外部負荷電力を検出する外部負荷検出部と、前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部と、を有し、前記制御装置は、前記蓄電量検出部により検出される前記バッテリの蓄電量が、前記外部負荷検出部により検出される外部負荷電力として足りる場合、前記バッテリの電力を前記外部負荷機器用の供給電力として前記外部負荷機器接続部に出力し、前記バッテリの蓄電量が前記外部負荷電力に対して不足する場合、前記エンジンを駆動して前記発電機の発電力を前記外部負荷機器用の供給電力として前記外部負荷機器接続部に出力するようにしてもよい。

この構成によれば、バッテリの蓄電量が、外部負荷機器による外部負荷電力として足りる場合、バッテリのみの電力によって、外部負荷機器接続部に接続される外部負荷機器を使用でき、バッテリの蓄電量が外部負荷電力に対して不足する場合、エンジンを駆動して発電機の発電力を外部負荷機器に供給電力として出力して、外部負荷機器の使用に対して不足する電力を補う。

よって、発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からモータへの電力を調整し、モータへの電力供給を維持した車両走行中の状態もしくはモータへの電力供給がなく車両が停止した状態において、バッテリの蓄電量が外部負荷機器による外部負荷電力として足りる場合では、発電機の発電力を外部負荷機器の供給電力として出力しない。このため、バッテリのみで対応できる外部機器に対して、ハイブリッド車両の電動走行中若しくは、車両停止中において、発電機を駆動させるためにエンジンを駆動させることなく、静寂性を保った状態で電力を供給し、外部負荷機器を使用することができる。

以上説明したように、本発明によれば、車両を移動するだけで、キャンプ場等の移動先等で、照明等の外部負荷機器を使用でき、二輪車としても実現可能なハイブリッド車両を実現することができる。また、エンジンを駆動することなく、静寂性を保ちつつ外部負荷機器に電力を供給することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の要部構成を模式的に示す側面図である。なお、本実施の形態において前、後、左、右とは、車両のシートに着座した状態で見た場合の前、後、左、右を意味する。

図１に示すハイブリッド車両（以下、「車両」という）１００は、本実施の形態では、エンジン２２０（図２参照）により発電機２１０を駆動し、この発電機２１０の電力により、車輪（ここでは、後輪）１０２を駆動するシリーズハイブリッド式の車両である。

また、車両１００の形態は、ここでは、自動車と比較して、荷物の収納空間が少ない等の欠点はあるが、駐車スペースを少なくできる等の利点から、簡易な移動用車両として広く市場に普及しているスクータ型二輪車としている。

本実施の形態の車両１００は、表示部１２０と、シリーズハイブリッド式の駆動ユニット２００と、バッテリ３００と、バッテリ管理装置（Battery Control Unit：ＢＭＣ）３１０と、インバータ３２０と、制御装置４００と、外部負荷機器接続部（以下、「コンセント」という）５００とを有する。なお、車両１００は、シート１０４下部にヘルメット１０６を収納可能な収納部１０８が設けられ、この収納部１０８の後方には、燃料タンク１１０が配設されている。

まず、車両１００が備えるシリーズハイブリッド式の駆動ユニット２００について説明する。

図２は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動ユニット２００の平断面図である。

図２に示すように、駆動ユニット２００は、駆動輪である後輪１０２を片持ちで回転自在で支持するものである。この駆動ユニット２００は、エンジン２２０、エンジン２２０により駆動する発電機２１０、発電機２１０の発電力及びバッテリ３００（図１参照）からの供給電力により回転し、駆動輪である後輪１０２を駆動する走行モータ２４０を有する。

エンジン２２０は、駆動ユニット２００の前方に、クランク軸２２２を車両前後方向と直交する方向に位置させて配置されている。このエンジン２２０は、ピストンは、駆動ユニット２００を有する車両の前後方向に延びる中心軸（以下、「車両軸」という）Ａに沿って配置されている。

クランク軸２２２は、一端部側、ここでは、車両右側の端部２２２ａ側で、発電機２１０のロータ２１２に接続される。そして、ピストン２２４の上下動により回転するクランク軸２２２の回転力によって、ロータ２１２が発電機２１０のステータ２１４の周囲を回転し、これにより発電機２１０自体は発電する。このように、発電機２１０は、そのロータ２１２の軸を、エンジン２２０のクランク軸２２２と同一軸線上に配置して互いに接合することによって、エンジン２２０に連結されている。

発電機２１０の発電力は、制御装置４００（図１参照）によって、バッテリ３００及び走行モータ２４０に加え、インバータ３２０（図１参照）を介して、コンセント５００（図１参照）に供給される。

駆動ユニット２００の後方、詳細には、後輪１０２の左側に配置されるアーム部分２０２には、配線ケーブル２０４（図２で模式的に示す）を介して発電機２１０及びバッテリ３００に接続される走行モータ２４０が設けられている。なお、図２では、白抜き矢印は、エンジン２２０から発電機２１０へのエンジン出力の流れ、発電機２１０からバッテリ３００への発電電力の流れ、発電機２１０から走行モータ２４０への走行電力の流れ、バッテリ３００から走行モータ２４０への補助電力の流れを示している。

走行モータ２４０は、その回転軸２４２が車両前後方向（例えば、車両軸Ａ方向）と直交する方向となるように配置され、回転軸２４２の先端部、つまり、車両右側の端部２４２ａ側で、減速部２４４を介して、走行モータ２４０の回転軸の後方に且つ、平行に配置される駆動軸１１２に連結されている。

このように駆動ユニット２００では、エンジン２２０が直接、駆動輪、ここでは後輪１０２を駆動する構成を採っていない。つまり、エンジン２２０は発電機２１０を駆動させるためのものとし、後輪１０２は、バッテリ３００や発電機２１０から供給される電力により、走行モータ２４０によって駆動されるものである。

したがって、この構成の車両１００では、アクセル開度に関わらず、エンジン２２０の回転数を一定にすることができる。つまり、アイドリング時や急加速時などにおいても、エンジン２２０の燃焼効率を高くすることができ、エンジン２２０の回転数の変化に伴って発生する環境汚染物質を少なくすることができる。

また、このように駆動ユニット２００では、エンジン２２０が取り付けられる車両１００の車両軸Ａに沿って配置され、車両１００の全体において右側に発電機２１０が配置され、車両１００の全体において左側に走行モータ２４０が配置されてなる。

このため、駆動ユニット２００は、車両１００本体に取り付けられても、バランス良く取り付けられることとなり、駆動ユニット２００自体も重量バランスの優れたものとなっている。

図３は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。

図３に示す表示部１２０は、図示しないハンドルポスト近傍のフロント部（図１参照）１０７に配置され、運転者により車両状態が視認される。

この表示部１２０は、メータ表示を行う液晶パネル等を有し、この液晶パネル上に配置され、メッセージなどを表示するメッセージ表示部１２２と、走行モード及び発電機モードを切り替えるモード切替スイッチ１２４（図では「モード切替ＳＷ」で示す）等とを有する。

この表示部１２０は、制御装置４００によって駆動制御される車両に必要な計器として機能する。例えば、車両走行に関する計器として機能する場合、表示部１２０は、燃料残量、バッテリの充電残量、車速などを表示する。

メッセージ表示部１２２は、モード切替スイッチ１２４において選択されるモードに対応するメッセージを表示する。

モード切替スイッチ１２４は、運転者に「走行モード」と「発電機モード」のうちのいずれかを切り替えて選択させる。モード切替スイッチ１２４は、運転者により選択されるモードの情報をメッセージ表示部１２２に出力すると共に、モード情報として制御装置４００に出力する。

また、この表示部１２０に、図示しないが走行モータ２４０を制御する複数のモータ制御モード（ここでは、パワーモード及びエコノミーモード、図４参照）を切り替えるモータ制御モード切替スイッチを設けても良い。なお、このモータ制御モード切替スイッチを例えば、エコノミーモードへの切替スイッチとした場合、メインスイッチ５３０のＯＮ時に、デフォルトとして、パワーモードが設定され、エコノミーモードに切り替える場合、エコノミーモードへの切替スイッチをオンにする構成が挙げられる。この切替スイッチの動作に対応して、制御装置４００は、選択されるモードに対応して走行モータ２４０を駆動する。

バッテリ３００は、シート１０４の下部で収納部１０８の前方に配置され（図１参照）、バッテリ管理装置３１０を介して供給される電力を充電するとともに、電力を放電し、バッテリ管理装置３１０を介して走行モータ２４０や、外部負荷機器１５０に電力を供給する。ここでは、バッテリ３００としてリチウムイオン電池が用いられている。

なお、バッテリ３００として、リチウムイオン電池を用いる場合、リチウムイオン電池の性質上、満充電での放置や完全放電は、寿命を縮めることになる。このため、本実施の形態では、バッテリ３００の充電可能な領域を所定の範囲内で使用している。具体的には、バッテリ３００では、例えば、満充電量に対して８０％の充電量となる値が、バッテリ充電上限値となっている。

バッテリ管理装置（図３では、「ＢＭＣ」で示す）３１０は、バッテリ３００の充電状態を管理するものであり、ここでは、シート１０４の下部で、バッテリ３００及び収納部１０８に隣接して配置されている。

このバッテリ管理装置３１０のＣＰＵは、バッテリ残存容量、つまり、バッテリ状態を検出するバッテリ状態検出部３１２と、バッテリ３００の電圧を検出するバッテリ電圧検出部３１４と、バッテリ電流を検出するバッテリ電流検出部３１６とを有する。

このバッテリ管理装置３１０は、バッテリ残存容量、バッテリ電圧及びバッテリ電流を制御装置４００に出力するとともに、制御装置４００を介してバッテリ３００に供給される電力を管理する。

インバータ３２０は、コンセント５００に接続され、制御装置４００を介してバッテリ３００や発電機２１０から供給される直流電力を交流電力に変換し、コンセント５００を介して外部に出力可能にする。これにより、発電機２１０自体を商用周波数電源として用いることができ、コンセント５００を介して外部負荷機器（以下、「外部機器」という）１５０に電力を供給して外部機器１５０を利用させることができる。

また、インバータ３２０は、制御装置４００を介してバッテリ３００や発電機２１０から供給される直流電力を低電圧直流電力に変換してコンセント５００を介して外部に出力する。

このようなインバータ３２０は、例えば、制御装置４００を介して、発電機２１０やバッテリ３００から供給される直流４８Ｖを交流１００Ｖや、直流１２Ｖに変換し、コンセント５００を介して車両１００に接続される外部機器１５０に供給する。

ここでは、図１に示すように、車両本体のテール部に設けられたリアキャリア１１４部分に取り付けられている。これにより、インバータ３２０が１００Ｖ電源となるものである場合、発熱する駆動ユニット２００から離間するとともに、走行風を受けることとなり、冷却性の向上を図ることができる。

なお、インバータ３２０は、リアキャリア１１４上に据えつけられるリアトランクボックス１１６（図１参照）の下面部に一体的に設けてもよい。この構成の場合、リアトランクボックス１１６をリアキャリア１１４に取り付けた際に、インバータ３２０はリアキャリア１１４部分に配置される。

コンセント５００は、電気製品など車両外部の外部機器１５０を接続できる外部出力用端子であり、図１に示すように、車両１００において所定の位置に設けられる。ここでは、車両１００においてフロント部１０７の収納ボックス１０９、シート１０４下の収納部１０８の下部、後輪１０２の上部に配置されるリアキャリア１１４近傍等の複数箇所に配置されている。

コンセント５００の一つは、収納ボックス１０９近傍、ここでは収納ボックス１０９の内側に配置されており、このため、収納ボックス１０９に収納可能な大きさの外部機器１５０をコンセント５００に接続して収納ボックス１０９内に収納できる。なお、外部機器１５０としては、例えば、テレビ受像機、ラジオ、ビデオデッキなどの音響機器・映像機器、パーソナルコンピュータやその周辺機器等、インバータ内蔵エア・コンディショナ、照明器具、トースタ、電気コタツ、電気毛布、白熱電球など電気抵抗を利用した熱機器 掃除機等の電気機器が挙げられる。

これらコンセント５００には、図３に示すように外部機器１５０がコンセント５００に差し込まれた（接続された）状態を検出する差込検出スイッチ５１０が設けられている。この差込検出スイッチ５１０により外部機器１５０が接続されたか否かの情報が制御装置４００に出力される。

このコンセント５００に接続された外部機器１５０の負荷電力は、その外部機器１５０の負荷電力を検出する外部機器負荷検出部４１０により検出され、制御装置４００に出力される。

制御装置４００は、表示部１２０、発電機２１０、走行モータ２４０、バッテリ管理装置３１０、インバータ３２０、外部機器負荷検出部４１０、差込検出スイッチ５１０に接続されている。さらに、制御装置４００は、メインスイッチ５３０、エンジン２２０を制御するための各構成要素４２１〜４２５及びモータ回転数検出部５４０等に接続されている。エンジン２２０を制御する各構成要素としては、エンジン回転数検出部４２１、燃料噴射装置４２２、スロットルモータ４２３、アクセル全閉スイッチ４２４、アクセル開度センサ４２５等が挙げられる。

エンジン回転数検出部４２１は、エンコーダ４２１ａを用いて、発電機２１０の回転数、つまりエンジン２２０の回転数を検出して、制御装置４００のメイン制御部４２０に出力する。

制御装置４００は、表示部１２０のモード切替スイッチ１２４から入力される「走行モード」、「発電機モード」のいずれかのモード情報に基づいて、エンジン２２０、モータ、バッテリ３００を用いた車両の駆動制御を行う。

制御装置４００は、入力される情報に基づいてエンジン２２０の出力の調整を行い、「走行モード」ではエンジン２２０をアクセル開度に対応して制御する。つまり、アクセル開度センサ４２５から入力されるアクセル開度情報、アクセル全閉スイッチ４２４から入力されるアクセル全閉情報に基づいてエンジン２２０、モータ２４０、バッテリ３００等を制御する。なお、アクセル開度センサ４２５としては、ハンドル部分に設けられるアクセルグリップ等が適用される。

例えば、制御装置４００は、車両１００が停止状態から徐々に駆動させる際には、エンジン２２０を停止して、バッテリ３００からの供給電力により走行モータ２４０のみで車輪を駆動する。そして所定の速度になると、エンジン２２０を駆動して発電機２１０に発電させ、この発電力をバッテリ３００に供給する。また、バッテリ３００の残存容量が所定値より小さい場合、エンジン２２０を駆動させる。

「発電機モード」では、制御装置４００は、差込検出スイッチ５１０がオフのときには、バッテリ状態に応じてエンジン２２０を駆動して、エンジン出力を制御する。つまり、差込検出スイッチ５１０がオフの場合、制御装置４００は、バッテリ充電容量が所定充電量を満たしているか否かを判定、つまり、バッテリ充電量の上限値に達しているか否かを判定する。この結果、バッテリ充電容量が所定充電量を満たしていない場合、所定充電量となるまで、エンジン２２０を駆動して発電機２１０を発電し、バッテリ３００に充電する。また、バッテリ３００が所定充電量を満たしている場合は、発電・エンジン制御部４２０ａを介してエンジン２２０を停止する。

一方、「発電機モード」において、差込検出スイッチ５１０がオンのときには、制御装置４００は、予め格納された外部負荷電力とバッテリ充電量の状態に対応したマップに基づいてエンジン２２０を回転駆動させて、バッテリ３００の充電に当てる。マップを用いた対応例としては、例えば、外部機器の外部負荷電力が５０Ｗの場合、２０００ｒｐｍのエンジン回転数、９００Ｗの場合、７０００ｒｐｍのエンジン回転数とする等である。また、バッテリ３００充電量が３０％未満のときは、＋５００ｒｐｍ相当分を加算したエンジン回転数となるようにして制御装置４００は対応する。

このように「発電機モード」では、外部機器１５０の接続有無に関わらず電力制御を行う。なお、「発電機モード」におけるエンジン２２０は、例えば、静寂性を保つ必要がある環境下では、ユーザの操作などに基づく制御装置４００からのエンジン出力制御によって駆動しないように制御される。

また、制御装置４００は、モード切替スイッチ１２４から入力されるモード情報に基づいて、インバータ３２０による電力変換動作を制限する。

具体的に、制御装置４００は、車両における各機器から情報が入力されるメイン制御部４２０、モータ制御部４３０、モータ電流検出部４４０を備える。

具体的には、メイン制御部４２０には、外部機器負荷検出部４１０からの外部機器負荷情報、バッテリ管理装置３１０からのバッテリ情報（バッテリ状態情報、バッテリ電圧情報、バッテリ電流情報）、発電機２１０からの発電量等の情報が入力される。

また、メイン制御部４２０は、入力される情報に基づいて、発電機２１０・エンジン２２０を制御する発電・エンジン制御部４２０ａと、車両における電力収支を演算判定する電力収支演算判定部（以下、「演算判定部」という）４２０ｂと、バッテリ制御部４２０ｃとを備える。

制御装置４００は、これら発電・エンジン制御部４２０ａ、演算判定部４２０ｂ、バッテリ制御部４２０ｃ、モータ制御部４３０を介して、入力される情報に基づいた車両走行や、車両１００を走行させた状態及び停止させた状態での外部機器１５０への電力供給を行う。

メイン制御部４２０には、コンセント５００に外部機器１５０が接続されると、差込検出スイッチ５１０から、コンセント５００に外部機器１５０が接続状態である情報が入力される。さらに、メイン制御部４２０には、外部機器負荷検出部４１０により、コンセント５００に接続された外部機器１５０の負荷電力情報が入力される。

演算判定部４２０ｂは、入力される負荷電力情報と、バッテリ３００の残量と、エンジン駆動による発電電力情報と、走行している場合の走行モータ２４０の消費電力量とに基づく電力収支を演算する。その演算結果に基づいて、更に演算判定部４２０ｂは、外部機器１５０への供給電力をバッテリ３００のみで行うか、バッテリ３００及び発電機２１０を用いて行うかの判定を行う。

この判定に応じて、制御装置４００は、発電・エンジン制御部４２０ａ、バッテリ制御部４２０ｃ及びモータ制御部４３０を介して、発電機２１０、エンジン２２０、バッテリ３００及び走行モータ２４０を制御する。

この演算判定部４２０ｂは、バッテリ３００の充電容量が所定値（所定の閾値）以上となるようにエンジン２２０の出力調整を行う。また、演算判定部４２０ｂは、バッテリ３００、発電機２１０、走行モータ２４０を用いて、走行や、外部機器１５０への電力供給等の車両１００で入出力される収支電力の調整を行う。車両において入出力される収支電力は、出力電力としての外部機器１５０、バッテリ３００及び走行モータ２４０への供給電力であり、入力電力としての発電機２１０の発電電力、放電可能なバッテリ充電容量である。

演算判定部４２０ｂは、出力電力において、コンセント５００に外部機器１５０が入力されていない場合、外部機器負荷電力は０であり、外部機器１５０への供給電力を０として演算する。

また、車両１００が停止している場合、演算判定部４２０ｂは、走行モータ２４０の消費電力（モータ電力）は０となり、走行モータ２４０への供給電力は０として演算する。

発電・エンジン制御部４２０ａは、エンジン回転数により発電機２１０により発電量が決定するため、エンジン回転数検出部４２１から入力されるエンジン回転数情報に基づいてエンジン２２０の出力調整を行う。

また、発電・エンジン制御部４２０ａは、アクセル全閉スイッチ４２４から入力されるアクセル全閉指示情報、エンジン回転数検出部４２１からのエンジン回転数情報（ここでは、エンジン回転数０）に基づいて、走行状停止状態を判定する。このような判定結果に基づいて、発電・エンジン制御部４２０ａは、スロットルモータ４２３を制御して、スロットル弁を全閉するとともに、燃料噴射装置４２２の燃料供給停止、エンジン２２０の発火停止を行う。

このメイン制御部４２０の演算判定部４２０ｂにより演算・判定される結果に基づいた走行モータ２４０のモータ制御情報（モータ駆動指令値）は、モータ制御部４３０に出力され、走行モータ２４０が制御される。

また、メイン制御部４２０は、メインスイッチ５３０から入力される情報に基づいてハイブリッド車両自体を構成する各電気機器をオンにする。

さらに、メイン制御部４２０は、「走行モード」を示すモード情報が入力される場合、インバータ３２０を、インバータ３２０を、ＤＣ−ＡＣ変換可能なものに制御し、コンセント５００を介して商用低電力電源として利用可能にする。なお、ＤＣ−ＡＣ変換可能な制御に加えて、さらに、ＤＣ−ＤＣ変換（例えば、ＤＣ４８ＶをＤＣ１２Ｖに変換）可能なものに制御可能としてもよい。

また、制御装置４００に「発電機モード」を示すモード情報が入力される場合、メイン制御部４２０は、インバータ３２０を、ＤＣ−ＡＣ変換や、ＤＣ−ＤＣ変換可能なものに制御する。ＤＣ−ＡＣ変換としては、例えば、ＤＣ４８ＶをＡＣ１００Ｖに変換、ＤＣ−ＤＣ変換としては、例えば、ＤＣ４８ＶをＤＣ１２Ｖに変換する等の例が挙げられる。

このように、メイン制御部４２０は、「走行モード」においては、インバータ３２０を介して低負荷の外部機器１５０にのみ電力が供給される制御を行い、「発電機モード」においては、外部機器１５０に対応して高電力、低電力供給を行うことができる。これにより、「走行モード」時において駆動させる走行モータ２４０への電力供給を損なうことがない。

また、メイン制御部４２０は、各モードにおいて、差込検出スイッチ５１０からの外部機器接続有りの情報（差込スイッチオンの情報）と、外部負荷の電流値とに基づいて、インバータ３２０に対して、電流遮断及び電流供給量の制限などの電力制御を行う。

モータ制御部４３０には、メイン制御部４２０からのモータ制御情報（指示値）、モード切替スイッチ１２４からの「走行モード」や「発電機モード」のモード情報等が入力される。

また、モータ制御部４３０には、スロットルポジションセンサからのスロットル開度情報、モータ電流検出部４４０からのモータ電流、エンコーダ５４０ａを介してモータ回転数検出部５４０により検出されるモータ回転数が入力される。これら入力される情報に基づいて、モータ制御部４３０は、走行モータ２４０の駆動を制御する。

このモータ制御部４３０は、基本的には、メイン制御部４２０から入力されるモータ制御情報に基づいて走行モータ２４０の駆動を制御する一方、複数のモータ制御モードを有し、このモータ制御モードに基づいて走行モータ２４０を制御する。

図４は、モータ制御部４３０の有するモータ制御モードを説明するための図である。

図４において縦軸は電流値Ｉ、横軸にモータ回転数Ｎ（＝車速）とし、エコノミーモードと、パワーモードにおける電流値とモータ回転数との関係を示している。

エコノミーモードは、モータ制御部４３０の走行モータ２４０の制御に際し、走行モータ２４０への供給電流が少ない（または電圧が低い）モータ制御モードである。

また、パワーモードは、モータ制御部４３０の走行モータ２４０の制御に際し、エコノミーモードに比べて、モータへの供給電流が大きい（または電圧が高い）モータ制御モードである。

図４で示すように、モータ制御部４３０が、電流値Ｉａを走行モータ２４０に供給する場合、エコノミーモードにおけるモータ回転数Ｎａよりも、パワーモードにおけるモータ回転数Ｎｂの方が大きくなる。また、モータ回転数Ｎａをエコノミーモードで維持する場合、電流値Ｉｂとなり、パワーモード時の電流値Ｉａよりも小さい値となる。

図４の各モータ制御モードに示すように、モータ制御部４３０は、走行モータ２４０を、電流実効値Ｉ＊モータ回転数Ｎの制限を受けて駆動制御する。

また、モータ制御部４３０は、モータ制御モードにより、メイン制御部４２０からのモータ制御情報（指示値）を変更する。例えば、急勾配を登坂する場合、エコノミーモードにおいて、走行モータ２４０に同じ電流を流すとトルクを維持するために回転数を下げることになる。また、この状況において、電流値を下げて同じ車速を維持させる場合、トルクと電流は略比例関係であるため、トルクが出ず坂を登ることができなくなる。この場合、モータ制御部４３０は、パワーモードに変更して、走行モータ２４０を駆動制御し、走行モータ２４０のトルクをあげる。

なお、パワーモード及びエコノミーモードに関しては、これらモードを切り替えるモータ制御モード切替スイッチ（図示省略）を表示部１２０に設けた場合、その情報は、モータ制御部４３０に入力される。この入力されるモータ制御モード情報に基づいてモータ制御部４３０によって走行モータ２４０の制御モードは切替えられる。なお、ここではモータ制御部４３０において走行モータ制御モードが切り替えられるものとしたが、これに限らない。つまり、モータ制御モード切替スイッチからの出力情報は、メイン制御部４２０に入力される構成とし、このメイン制御部４２０において、モータ制御モードに対応したモータ制御情報を生成して、モータ制御部４３０に出力する構成としてもよい。このときモータ制御部４３０では、メイン制御部４２０から出力される、モータ制御モード情報が反映されたモータ制御情報に基づいて走行モータ２４０を制御するものとする。

ここで、本実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置４００による動作について説明する。

先ず、メインスイッチ５３０がオンされると、メインスイッチオン情報が制御装置４００に入力され、制御装置４００は、車両の各機器の電源をオンにする。ここで、制御装置４００は、表示部１２０にメータ表示を行うとともに、モード切替スイッチ１２４を有効にする。すると、制御装置４００には、有効になったモード切替スイッチ１２４から選択されているモードのモード情報が入力され、入力されるモード情報に対応した運転制御を行う。

ここで、運転者がモード切替スイッチ１２４の「走行モード」または「発電機モード」の一方を選択する場合、選択されたモード情報が制御装置４００に入力され、制御装置４００は、選択されたモードに対応する運転制御を行う。

なお、制御装置４００が走行モータ２４０の回生を行う場合、制御装置４００において、図３に示すメイン制御部４２０からモータ制御部４３０を介して走行モータ２４０に流れる電流の流れＢは逆となる。つまり、走行モータ２４０が発電機として機能し、発生した電力は、モータ制御部４３０を介して、メイン制御部４２０に流れる。走行モータ２４０から電力が供給されるメイン制御部４２０は、バッテリ３００の残存容量や外部機器１５０への供給電力量等に基づいて、バッテリ３００を充電したり、エンジン２２０を駆動させたり、外部機器１５０へ供給したりする。

例えば、走行モータ２４０を回生させる際、メイン制御部４２０の演算判定部４２０ｂは、電力収支の演算を行う際に、出力電力として演算される走行モータ２４０への供給電力を０とし、入力電力として、走行モータ２４０からの電力供給を加える。このように算出される出力電力と入力電力とが好適なバランスを保つように電力収支演算・判定を行う。これに基づいて発電・エンジン制御部４２０ａ、バッテリ制御部４２０ｃ、モータ制御部４３０等が発電機２１０、エンジン２２０、バッテリ３００、走行モータ２４０等を制御する。

＜走行モードの場合＞
図５は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置４００の「走行モード」の動作を説明するフローチャートである。

「走行モード」が選択されると、制御装置４００は、差込検出スイッチ５１０を介して、外部機器１５０がコンセント５００に差込接続されたか否かを判定する（ステップＳ１）とともに、バッテリ充電状態を検出（ステップＳ２）する。また、制御装置４００は、これらステップＳ１及びステップＳ２の処理とともに、アクセル開度を検出（ステップＳ３）し、さらにエンジン回転数を検出（ステップＳ４）する。

ステップＳ１において、コンセント５００に外部機器１５０の差し込みがあれば、ステップＳ５に移行し、コンセント５００に外部機器１５０の差込が無ければ、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ５では、外部機器負荷検出部４１０によって、コンセント５００に差し込まれる外部機器１５０の負荷電力情報が制御装置４００、詳細には、メイン制御部４２０に入力される。

一方、ステップＳ２では、バッテリ管理装置３１０を介してバッテリ３００の充電状態が検出され、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、バッテリ管理装置３１０を介して、バッテリ３００に入出力される電流、つまりバッテリ３００の充放電電流を検出し、ステップＳ６に移行する。

また、ステップＳ３では、アクセル開度を検出して、ステップＳ８に移行し、走行モータ２４０に入出力される電流を検出して、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ４では、エンコーダ４２１ａを用いてエンジン回転数検出部４２１により、発電機２１０の回転数、つまり、エンジン回転数を検出し、ステップＳ９に移行する。

ステップＳ９では、制御装置４００は、発電・エンジン制御部４２０ａを介して発電機２１０に入出力される電流を発電機２１０による発電量情報（発電機発電量）として検出し、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、制御装置４００は、検出される外部機器負荷情報、バッテリ情報（バッテリ充電状態情報、バッテリ電流情報など）、アクセル開度に対応するモータ電流情報及び発電量情報に基づいて、車両で使用される電力を制御する電力制御モード処理を行う。

具体的に、電力制御モードにおける動作は、外部機器１５０への電力供給、バッテリ３００への充電、バッテリ３００からの放電、走行モータ２４０への電力供給、エンジン２２０の出力調整（エンジン始動、エンジン出力の増減、エンジン停止等）である。なお、このステップＳ６の処理の後、走行モード処理を繰り返すため、ステップＳ１に戻りステップＳ１からの処理を繰り返す。

図６は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置４００の走行中の動作を説明するフローチャートであり、図５のステップＳ６で示す「電力制御モード」処理を説明する図である。

つまり、外部機器負荷情報、バッテリ情報（バッテリ充電状態情報、バッテリ電流情報など）、アクセル開度に対応するモータ電流情報及び発電量情報が検出された後、ステップＳ１１の処理を行う。

ステップＳ１１では、制御装置４００のメイン制御部４２０における演算判定部４２０ｂにより、バッテリ充電容量が、予め設定された所定値以上か否かを判定し、所定値以上である場合、ステップＳ１２に移行し、所定値より小さい場合、ステップＳ１３に移行する。

ここでの所定値とは、外部機器１５０への電力供給を行う際に、最小限必要なバッテリ充電容量（バッテリ残存容量）であり、発電機２１０によるエンジン始動電力と所定の車速（例えば、３０ｋｍ／ｈ）までの電量のみの走行電力の必要量とに基づいて決定される。

この所定値は、車両に搭載されるエンジン２２０及び発電機２１０の仕様、車両重量などによって個別の値として決定されるものである。この実施の形態では、所定値は、例えば、バッテリ３００満充電に対する３０％のバッテリ充電容量（充電状態）とする。

この所定値に基づいて、制御装置４００は、バッテリ３００が所定充電量を満たしていない場合、所定充電量となるまで、エンジン２２０を駆動して発電機２１０により発電させて、その発電電力を用いて充電する。この車両１００の駆動において最小限必要なバッテリ充電容量を示す所定値は、上述のバッテリ充電上限値に対してバッテリ充電下限値に相当する。

ステップＳ１３では、エンジン出力を制御して、バッテリ充電容量を増加させ、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、メイン制御部４２０の演算判定部４２０ｂが、出力電力が入力電力より大きいか否かを判定する。詳細には、ステップＳ１２では、演算判定部４２０ｂは、出力電力として、外部機器１５０への供給電力＋バッテリ３００へ供給電力＋走行モータ２４０への供給電力の合計を演算する。また、演算判定部４２０ｂは、入力電力として、発電機２１０発電電力＋放電可能である所定容量（例えば、充電容量の３０％）以上のバッテリ充電容量の合計を演算する。

そして、演算した出力電力が、演算した入力電力より大きいか否かを判定し、出力電力が入力電力より大きければ、ステップＳ１４に移行し、出力電力が入力電力以下であればステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１４では、出力電力が入力電力を上回るため、制御装置４００は、入力電力を増加させる処理を伴う第１電力制御モード処理を行い、終了する。

ステップＳ１５では、出力電力が入力電力を下回るため、制御装置４００は、入力電力を制限したり、入力電力の制限を無くしたりする処理を伴う第２電力制御モード処理を行い、終了する。

ステップＳ１４の第１電力制御モードでは、制御装置４００は、演算判定部４２０ｂによって出力電力が入力電力を上回ると判定する場合、入力電力を増加させて、出力電力に見合う電力となるように電力制御を行う。具体的には、第１電力制御モードでは、エンジン出力アップから順次機器の制限を加えることにより、車両における電力収支を好適な状態にする。ここで第１電力制御モードについて説明する。

図７は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置４００の走行中の動作を説明するフローチャートであり、詳細には、第１電力制御モードを説明するためのフローチャートである。

図７に示すように、ステップＳ２１では、制御装置４００は、発電・エンジン制御部４２０ａを介して、エンジン２２０の出力を最大にし、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、演算判定部４２０ｂにより、出力電力（外部機器１５０への供給電力＋バッテリ３００へ供給電力＋走行モータ２４０への供給電力の合計）が、入力電力（発電機２１０の発電電力＋放電可能である所定容量以上のバッテリ充電容量の合計）より大きいか否かを判定する。その判定の結果、出力電力が入力電力より大きければ、ステップＳ２３に移行し、出力電力が入力電力以下であれば、ステップＳ１（図５参照）に移行する。なお、ステップＳ１の処理に移行した場合、出力電力が入力電力より大きいため、第２電力制御モード処理が行われることとなる。

ステップＳ２３では、メイン制御部４２０は、インバータ３２０への電流を遮断して、コンセント５００を介した外部機器１５０への供給電力を停止し、ステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４では、演算判定部４２０ｂにより、出力電力（外部機器１５０への供給電力＋バッテリ３００へ供給電力＋走行モータ２４０への供給電力の合計）が、入力電力（発電機２１０発電電力＋放電可能である所定容量以上のバッテリ充電容量の合計）より大きいか否かを判定する。

このステップＳ２４での判定の結果、出力電力が入力電力より大きければ、ステップＳ２５に移行し、出力電力が入力電力以下であれば、処理を終了して、ステップＳ１（図５参照）に移行する。なお、ステップＳ１の処理に移行した場合、出力電力が入力電力より大きいため、第２電力制御モード処理が行われることとなる。

ステップＳ２５では、制御装置４００は、バッテリ制御部４２０ｃにより、バッテリ管理装置３１０を介してバッテリ３００への電力供給を停止し、ステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６では、制御装置４００のメイン制御部４２０における演算判定部４２０ｂにより、バッテリ充電容量が、予め設定された所定値以下かを判定し、所定値以下である場合、ステップＳ２７に移行し、所定値より大きい場合、処理を終了して、ステップＳ１（図５参照）に移行する。

ステップＳ２７では、制御装置４００は、モータ制御モードをエコノミーモードに切り替えて、ステップＳ２８に移行する。詳細には、モータ制御部４３０において、パワーモードからエコノミーモードに切り替える。なお、モータ制御モード切替スイッチなどを介して予めエコノミーモードが設定されている場合、エコノミーモードのまま、ステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８では、制御装置４００は、モータ制御部４３０を介して、走行モータ２４０への電力供給を調整して、第１制御モードを終了する。

ステップＳ２８において、モータ制御部４３０により行われる走行モータ２４０への電力供給調整は、基本的には、バッテリ充電容量に基づいたメイン制御部４２０からのモータ制御情報（指示値）を受け、それに基づいて駆動モータを制御する。

しかしながら、第１電力制御モードでは、車両全体として出力電力を減少させる制御を行っている、このため、ステップＳ２７において、走行モータ２４０に対する駆動制御に際して、走行モータ２４０に流れる電流が小さいエコノミーモードが設定される。次いで、ステップＳ２８において、設定されたエコノミーモードに基づいて、モータ制御部４３０は、メイン制御部４２０からのモータ駆動情報（指示値）を変更し、走行モータ２４０の駆動を制御する。これにより、走行モータ２４０に流れる電流は極力抑えることができる。

次に、第２電力制御モードについて説明する。

図６に示すステップＳ１５の第２電力制御モードでは、制御装置４００は、演算判定部４２０ｂによって、出力電力が入力電力を下回る（入力電力以下）と判定される場合、入力電力を減少させて、出力電力に見合う電力となるように電力制御を行う。具体的には、第１電力制御モードでは、エンジン出力調整から、エンジン出力を出力可能な機器に順次開放していくことにより、車両における電力収支を好適な状態にする。

図８は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置４００の走行中の動作を説明するフローチャートであり、詳細には、第２電力制御モードを説明するためのフローチャートである。

図８に示すように、ステップＳ３１では、モータ制御部４３０は、アクセル開度に応じて走行モータ２４０への電力供給を維持してステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３２では、走行モータ制御モードがエコノミーモードであって、演算判定部４２０ｂにより、出力電力（外部機器１５０への供給電力＋バッテリ３００へ供給電力＋走行モータ２４０への供給電力の合計）が、入力電力（発電機２１０発電電力＋放電可能である所定容量以上のバッテリ充電容量の合計）以下か否かを判定する。

このステップＳ３２での判定の結果、出力電力が入力電力以下であれば、ステップＳ３３に移行し、出力電力が入力電力より大きければ、ステップＳ３４〜Ｓ３６を経て処理を終了する。詳細には、車両走行中は走行モード処理を繰り返すため、ステップＳ３６の後、ステップＳ１（図５参照）に移行する。なお、ステップＳ１の処理に移行した場合、出力電力が入力電力より小さいため、第１電力制御モード処理が行われることとなる。

ステップＳ３３では、メイン制御部４２０からモータ制御情報を受けたモータ制御部４３０は、モータ制御モードをパワーモードへ切り替える。

この第２電力制御モードでは、出力電量が入力電力を下回る（出力電力≦入力電力）ため、入力電力制限を伴う制御または入力電力の制限無しを伴う制御（出力電力＝入力電力）が行われる。

よって、ステップＳ３３では、モータ制御部４３０は、出力電力を大きく、または、入力電力を小さくするために、モータ制御モードがエコノミーモードであれば、パワーモードに設定し、パワーモードに基づいて走行モータ２４０を駆動させる。

これにより、走行モータ２４０への電流量を極力大きくすることができ、出力電力は増加する。このとき、エンジン２２０が駆動している場合では、発電機２１０からバッテリ３００に供給される電流が減少するため、入力電力を減少させることができる。なお、ステップＳ３３において、モータ制御部４３０が、モータ制御モードを切り替える場合、メイン制御部４２０からのモータ制御情報は変更される。

このステップＳ３３の後、ステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４では、演算判定部４２０ｂにより、出力電力（外部機器１５０への供給電力＋バッテリ３００へ供給電力＋走行モータ２４０への供給電力の合計）が、入力電力（発電機２１０発電電力＋放電可能である所定容量以上のバッテリ充電容量の合計）以下か否かを判定する。

ステップＳ３４における判定の結果、出力電力が入力電力以下であれば、ステップＳ３７に移行し、出力電力が入力電力より大きければ、ステップＳ３５、Ｓ３６を経て処理を終了する。詳細には、車両走行中は走行モード処理を繰り返すため、ステップＳ３６の後、ステップＳ１（図５参照）に移行する。なお、ステップＳ１の処理に移行した場合、出力電力が入力電力より小さいため、第１電力制御モード処理が行われることとなる。

ステップＳ３７では、演算判定部４２０ｂが、入出力電力の収支演算を行い、エンジン駆動により発生する発電力が、走行モータ２４０への供給量を上回る場合、その余剰分をバッテリ３００に供給し、バッテリ３００を充電し、ステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３５では、演算判定部４２０ｂにより、出力電力（外部機器１５０への供給電力＋バッテリ３００へ供給電力＋走行モータ２４０への供給電力の合計）が、入力電力（発電機２１０発電電力＋放電可能である所定容量以上のバッテリ充電容量の合計）以下か否かを判定する。

ステップＳ３５における判定の結果、出力電力が入力電力以下であれば、ステップＳ３８に移行し、出力電力が入力電力より大きければ、ステップＳ３６を経て処理を終了する。詳細には、車両走行中は走行モード処理を繰り返すため、ステップＳ３６の後、ステップＳ１（図５参照）に移行する。なお、ステップＳ１の処理に移行した場合、出力電力が入力電力より小さいため、第１電力制御モード処理が行われることとなる。

ステップＳ３８では、コンセント５００を介して車両に接続されている外部機器１５０に、インバータ３２０を介して電力を供給し、ステップＳ３６に移行する。なお、ステップＳ３８では、車両１００が有する全てのコンセント５００のどのコンセント５００かれでも、外部機器に電力を供給できる。

ステップＳ３６では、演算判定部４２０ｂにより、出力電力（外部機器１５０への供給電力＋バッテリ３００へ供給電力＋走行モータ２４０への供給電力の合計）が、入力電力（発電機２１０発電電力＋放電可能である所定容量以上のバッテリ充電容量の合計）以下か否かを判定する。

ステップＳ３６における判定の結果、出力電力が入力電力以下であれば、ステップＳ３９に移行し、出力電力が入力電力より大きければ、処理を終了する。詳細には、車両走行中は走行モード処理を繰り返すため、ステップＳ３６の後、ステップＳ１（図５参照）に移行する。なお、ステップＳ１の処理に移行した場合、出力電力が入力電力より小さいため、第１電力制御モード処理が行われることとなる。

ステップＳ３９では、発電・エンジン制御部４２０ａがエンジン２２０の出力を低減して、燃料の消費を抑え、ステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０では、制御装置４００は、バッテリの充電容量が所定値以上か又は満充電か（詳細には、充電上限値に達しているか）を判定し、これらの条件を満たしていれば、ステップＳ４１に移行して、エンジン停止して処理を終了する。また、ステップＳ４０において、バッテリ充電容量が所定値未満であったり、充電上限量に達していない場合は、処理を終了する。なお、第２電力制御モードの終了後、車両走行中は走行モード処理を繰り返すため、ステップＳ４０やステップＳ４１の後、ステップＳ１（図５参照）に移行するものとする。

このように、出力電力≦入力電力の際に行われる第２電力モードでは、入力電力を、走行モータ２４０、発電機２１０の発電量、外部機器１５０への電力供給、エンジン出力の低減の工程を経て減少させていく処理が行われる。

＜発電機モードの場合＞
図９は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置４００の停止中の動作、つまり、「発電機モード」を説明するフローチャートである。

「発電機モード」が選択されると、制御装置４００は、差込検出スイッチ５１０を介して、外部機器１５０がコンセント５００に差込接続されたか否かを判定する（ステップＳ５１）とともに、バッテリ充電状態を検出（ステップＳ５２）し、さらに、エンジン回転数を検出（ステップＳ５３）する。

ステップＳ５１において、コンセント５００に外部機器１５０の差し込みがあれば、ステップＳ５４に移行し、コンセント５００に外部機器１５０の差込が無ければ、ステップＳ５５に移行する。

ステップＳ５４では、外部機器負荷検出部４１０によって、コンセント５００に差し込まれる外部機器１５０の負荷電力情報が制御装置４００、詳細には、メイン制御部４２０に入力される。

一方、ステップＳ５２では、バッテリ管理装置３１０を介してバッテリ３００の充電状態が検出され、ステップＳ５６に移行する。ステップＳ５６では、バッテリ管理装置３１０を介して、バッテリ３００に入出力される電流、つまりバッテリ３００の充放電電流を検出し、ステップＳ５５に移行する。

また、ステップＳ５３では、エンコーダを用いてエンジン回転数検出部４２１により、発電機回転数、つまり、エンジン回転数を検出し、ステップＳ５７に移行する。

ステップＳ５７では、制御装置４００は、発電・エンジン制御部４２０ａを介して発電機２１０に入出力される電流を発電機２１０による発電量情報（発電機発電量）として検出し、ステップＳ５５に移行する。

ステップＳ５５では、「走行モード」における電力制御モード（図５のステップＳ６参照）と同様に、制御装置４００は、検出される外部機器負荷情報、バッテリ情報及び発電量情報に基づいた処理を行う。

具体的に、このステップＳ５５における電力制御モードは、「走行モード」の電力制御モード（図５のステップＳ６参照）の動作において、走行モータ２４０への電力供給を０とした処理である。ステップＳ５５では、コンセント５００に差込が無い場合、つまり、差込検出スイッチ５１０がオフである場合、バッテリ状態に応じてエンジン出力を駆動する。

つまり、図５のステップＳ６での処理と同様に、差込検出スイッチ５１０がオフの場合、制御装置４００のメイン制御部４２０における演算判定部４２０ｂにより、バッテリ充電容量が予め設定される所定値以上か否かを判定する。

この所定値に基づいて、制御装置４００は、バッテリ３００が所定充電量を満たしていない場合、所定充電量となるまで、エンジン２２０を駆動することによって発電機２１０を発電させ、その発電電力をバッテリ３００に充電する。また、バッテリ３００が所定充電量を満たしている場合は、発電・エンジン制御部４２０ａを介してエンジン２２０を停止させる。

なお、所定値は、ステップＳ１１で説明したものと同様のものであり、車両に搭載されるエンジン２２０及び発電機２１０の仕様、車両重量などによって個別の値として決定されるものである。つまり、所定値は、外部機器１５０への電力供給を行う際に、最小限必要なバッテリ充電容量（バッテリ残存容量）であり、発電機２１０によるエンジン始動電力と所定の車速（例えば、３０ｋｍ／ｈ）までの電量のみの走行電力の必要量とに基づいて決定される。

また、差込検出スイッチ５１０がオンの場合、走行モータ２４０への供給電力を０として、図７及び図８に示す電力制御モード処理が行われる。

つまり、外部機器１５０がコンセント５００に接続されている場合、メイン制御部４２０では、演算判定部４２０ｂが、外部機器１５０負荷と、バッテリ充電量の状態に応じたマップに基づいて、エンジン２２０、つまり、発電機２１０の回転数を演算する。そして、その演算結果に基づいて発電・エンジン制御部４２０ａは発電機２１０、エンジン２２０の駆動を制御する。

このように構成される車両１００では、停止している状態から徐々に走行して所定の車速になるまでの間においても、演算判定部４２０ｂは、電力収支演算判定を行い、その判定に対応して発電・エンジン制御部４２０ａ、バッテリ制御部４２０ｃ及びモータ制御部４３０等が、駆動ユニット２００を制御する。

これにより、停止している状態から所定の車速になるまで、走行モータ２４０はバッテリ３００からの電力によってのみ駆動して車両を推進する。このとき外部機器１５０がコンセント５００に接続されていれば、制御装置４００は、バッテリ３００からの供給電力のみで、車両１００を走行させながら、出力電力を外部機器１５０に電力供給することとなる。

このように、車両１００の走行中においても、発電機２１０、エンジン２２０、走行モータ２４０及びバッテリ３００を用いて、車両１００における入力電力及び出力電力を調整して、外部機器１５０を使用することができ、更に、所定条件に基づいて、エンジン２２０を駆動させることなく、外部機器１５０を使用できる。

具体的には、本実施の形態のハイブリッド式の車両１００では、従来と異なり、電力が供給される外部機器の負荷量に応じて、エンジン２２０が駆動するため、機器の利用状態時にエンジンは必ずしも駆動しない。よって、本実施の形態のようなシリーズハイブリッド式の車両１００では、シリーズハイブリッド車両の優れたメリットとしての駆動モータのみによる走行時においても、エンジンを駆動させずに、外部機器に電力を供給できる。

また、車両の停止状態においても、コンセント５００を介して車両１００に接続される外部機器が低負荷のものである場合、エンジン２２０を駆動させることなく、外部機器１５０に電力を供給することができる。これにより、エンジン駆動音が無く、その分、静寂性が保たれた状態で、照明などの外部機器１５０を使用することができる。

この車両１００では、走行に用いられる駆動ユニット２００の発電機２１０を用いて、移動先、例えば、キャンプ場等で、コンセント５００を介して、照明等の電気製品（外部機器１５０）を使用できる。これにより、簡易な構成で、商用周波数電源により利用可能な外部機器１５０に電力供給を行うことができる。

また、車両では、エンジン２２０がアイドル状態にならず、電力を供給する外部機器１５０の負荷に対応してエンジン２２０が始動し、始動されたエンジン２２０は、外部機器１５０の負荷に対応したエンジン回転数となるように制御される。このため、燃費が良い。

車両１００では、「走行モード」においては、コンセント５００を介して、携帯電話、ＰＤＡなどの通信端末、パーソナルコンピュータなどを接続して、これらを充電できる。また、「発電機モード」においては、走行モータ２４０に走行のための電力を供給する必要がないため、バッテリ３００及び発電機２１０を用いて、商用周波数電源により利用可能な高負荷の外部機器を接続して利用することができる。高負荷の電気製品（外部機器）としては、例えば、投光器、電動工具、ヒータ、冷蔵庫等が挙げられる。

また、本実施の形態の車両１００によれば、走行のための発電機を用いて、外部機器に電力供給を行うため、走行のため発電機とは別に外部電源供給専用の発電機を搭載する必要がなく、部品点数、コスト及び重量の増加を防ぐことができる。特に、部品点数、重量の増加を抑制することができるため、駆動ユニット等の機器の搭載スペースが制限される二輪車などは、走行性能、取り回しを低下させることなく、外部電源供給用の発電機が搭載されたハイブリッド車両となる。

また、本実施の形態の車両１００によれば、制御装置４００が、走行中、停止中に関わらず、バッテリ３００の残存容量、発電機の発電量とに基づいて、外部機器１５０による外部機器負荷量に応じて、外部機器１５０へ電力供給を行う。つまり、外部機器１５０による消費電力量（外部機器負荷）がバッテリ３００に残存する充電容量で賄えきれない場合に、エンジン２２０を駆動して発電機２１０の発電力を外部機器１５０に供給する。

また、発電量が外部機器１５０への供給量を上回る場合など、その余剰分をバッテリに充電する。

なお、本実施の形態では、外部機器に電力供給可能なハイブリッド車両として、ハイブリッド二輪車として説明したが、これに限らず、ハイブリッド三輪車、ハイブリッド自動車としてもよい。また、本実施形態では、車両１００は、シリーズハイブリッド式の車両としたが、これに限らず、シリーズパラレル式ハイブリッド車両としてもよい。

本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両は、エンジンと、前記エンジンの動力により発電する発電機と、前記発電機の発電力を充電するバッテリと、前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力によって動力を発生するモータと、前記モータの動力によって回転駆動する駆動輪と、外部負荷機器が接続される外部負荷機器接続部と、前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力を調整して前記外部負荷機器接続部に、前記外部負荷機器用の供給電力として出力する制御装置とを有する構成を採る。

この構成によれば、エンジン駆動により発電する発電機及び発電機の発電力を充電するバッテリのうち少なくとも一方からの電力によってモータに動力を発生させ、その動力により駆動輪を回転駆動させて走行するハイブリッド車両において、駆動輪を回転駆動するモータに動力を発生させる発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力を調整し、外部負荷機器接続部を介して、外部負荷機器接続部に接続された外部負荷機器に電力供給を行う。

つまり、発電機及びバッテリの少なくとも一方からの電力を調整して、外部負荷機器接続部に接続される外部負荷機器に供給することによって外部負荷機器を利用できる。

このように、エンジンからの直接駆動により走行するエンジン駆動式の車両と比べて、環境の点から優れるハイブリッド車両において外部負荷機器を使用することができる。よって、車両を移動するだけで、キャンプ場等の移動先等で、照明等の外部負荷機器を使用できる。

また、この構成によれば、車両の走行で用いられる発電機の他に、外部負荷機器用の発電機を別途搭載する必要がなく、従来と異なり、走行性能、取り回しを低下させることがなく搭載スペースが限られている二輪車をハイブリッド車両として実現できる。

本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両は、上記構成において、前記外部負荷機器による外部負荷電力を検出する外部負荷検出部と、前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部と、を有し、前記制御装置は、前記蓄電量検出部により検出される前記バッテリの蓄電量が、前記外部負荷検出部により検出される外部負荷電力として足りる場合、前記バッテリの電力を前記外部負荷機器用の供給電力として前記外部負荷機器接続部に出力し、前記バッテリの蓄電量が前記外部負荷電力に対して不足する場合、前記エンジンを駆動して前記発電機の発電力を前記外部負荷機器用の供給電力として前記外部負荷機器接続部に出力する構成を採る。

この構成によれば、バッテリの蓄電量が、外部負荷機器による外部負荷電力として足りる場合、バッテリのみの電力によって、外部負荷機器接続部に接続される外部負荷機器を使用でき、バッテリの蓄電量が外部負荷電力に対して不足する場合、エンジンを駆動して発電機の発電力を外部負荷機器に供給電力として出力して、外部負荷機器の使用に対して不足する電力を補う。

よって、発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からモータへの電力を調整し、モータへの電力供給を維持した車両走行中の状態もしくはモータへの電力供給がなく車両が停止した状態において、バッテリの蓄電量が外部負荷機器による外部負荷電力として足りる場合では、発電機の発電力を外部負荷機器の供給電力として出力しない。このため、バッテリのみで対応できる外部機器に対して、ハイブリッド車両の電動走行中若しくは、車両停止中において、発電機を駆動させるためにエンジンを駆動させることなく、静寂性を保った状態で電力を供給し、外部負荷機器を使用することができる。

本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両は、上記構成において、前記制御装置は、前記外部負荷機器接続部に出力する前記発電機の発電力が前記外部負荷電力を上回る場合、その余剰分を前記バッテリに供給する構成を採る。

この構成によれば、エンジン動力により発生する発電機の発電力が外部負荷機器電力を上回る場合、その余剰分がバッテリに供給されるため、余剰電力を効率よく利用することができる。

本発明の第４の態様に係るハイブリッド車両は、上記構成において、車両走行中に前記外部負荷機器へ電力の供給を可能にする走行モードと、車両停止中に前記発電機及びバッテリのうちの少なくとも一方から前記外部負荷機器へ電力を供給する発電機モードとを選択的に設定するモード設定部を有し、前記制御装置は、前記モード設定部により前記走行モードが設定された場合、前記外負負荷機器接続部に前記外部負荷機器用の供給電力として低電圧直流電力を供給し、前記発電機モードが設定された場合、前記外負負荷機器接続部に、前記外部負荷機器用の供給電力として、検出される前記外部負荷電力に対応する低電圧直流電力または高電圧交流電力を供給する構成を採る。

この構成によれば、走行モード及び発電機モードの選択的な設定によって、走行中において、バッテリ及び発電機の少なくとも一方の電力が、低電圧直流として外部機器へ供給される一方で、高電圧交流電力として外部負荷機器に供給されることがない。このため、走行中において、走行中で用いられるモータへの供給電力を損なうことがなく、低電圧直流電流を外部機器に供給して、外部負荷機器を使用することができる。

本発明に係るハイブリッド車両は、排出される環境汚染物質が少なく燃費が優れるとともに、外部負荷専用の発電機を搭載することなく、外部負荷機器を利用することができる効果を有し、ハイブリッド二輪車として有用である。

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の要部構成を模式的に示す側面図 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動ユニットの平断面図 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図 モータ制御部の有するモータ制御モードを説明するための図 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置の走行中の動作を説明するフローチャート 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置の走行中の動作を説明するフローチャート 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置の走行中の動作を説明するフローチャート 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置の走行中の動作を説明するフローチャート 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両において、制御装置の停止中の動作を説明するフローチャート

符号の説明

１００ ハイブリッド車両
１０２ 後輪（車輪）
１２４ モード切替スイッチ（モード設定部）
１５０ 外部機器（外部負荷機器）
２００ 駆動ユニット
２１０ 発電機
２２０ エンジン
２４０ 走行モータ（モータ）
３００ バッテリ
３１０ バッテリ管理装置
３１２ バッテリ状態検出部（蓄電量検出部）
３１４ バッテリ電圧検出部
３１６ バッテリ電流検出部
３２０ インバータ
４００ 制御装置
４１０ 外部機器負荷検出部
４２０ メイン制御部
４２０ａ 発電・エンジン制御部
４２０ｂ 電力収支演算判定部
４２０ｃ バッテリ制御部
４３０ モータ制御部
４４０ モータ電流検出部
５００ コンセント（外部負荷機器接続部）
５１０ 差込検出スイッチ
５４０ モータ回転数検出部

Claims (4)

1. エンジンと、
   前記エンジンの動力により発電する発電機と、
   前記発電機の発電力を充電するバッテリと、
   前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力によって動力を発生するモータと、
   前記モータの動力によって回転駆動する駆動輪と、
   外部負荷機器が接続される外部負荷機器接続部と、
   前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力を調整して前記外部負荷機器接続部に、前記外部負荷機器用の供給電力として出力する制御装置と、
   を有することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記外部負荷機器による外部負荷電力を検出する外部負荷検出部と、
   前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部と、
   を有し、
   前記制御装置は、前記蓄電量検出部により検出される前記バッテリの蓄電量が、前記外部負荷検出部により検出される外部負荷電力として足りる場合、前記バッテリの電力を前記外部負荷機器用の供給電力として前記外部負荷機器接続部に出力し、前記バッテリの蓄電量が前記外部負荷電力に対して不足する場合、前記エンジンを駆動して前記発電機の発電力を前記外部負荷機器用の供給電力として前記外部負荷機器接続部に出力することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記外部負荷機器接続部に出力する前記発電機の発電力が前記外部負荷電力を上回る場合、その余剰分を前記バッテリに供給することを特徴とする請求項２記載のハイブリッド車両。
4. 車両走行中に前記外部負荷機器へ電力の供給を可能にする走行モードと、車両停止中に前記発電機及びバッテリのうちの少なくとも一方から前記外部負荷機器へ電力を供給する発電機モードとを選択的に設定するモード設定部を有し、
   前記制御装置は、前記モード設定部により前記走行モードが設定された場合、前記外負負荷機器接続部に前記外部負荷機器用の供給電力として低電圧直流電力を供給し、前記発電機モードが設定された場合、前記外負負荷機器接続部に、前記外部負荷機器用の供給電力として、検出される前記外部負荷電力に対応する低電圧直流電力または高電圧交流電力を供給することを特徴とする請求項２記載のハイブリッド車両。

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