JP5712983B2

JP5712983B2 - 車両および車両用制御方法

Info

Publication number: JP5712983B2
Application number: JP2012184176A
Authority: JP
Inventors: 光谷　典丈; 典丈光谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: WO2014030042A2; US10328804B2; US20170043666A1; DE112013002805T5; WO2014030042A3; CN104379393A; JP2014040813A; US20150318809A1; CN104379393B; US9895979B2

Description

本発明は、車両の外部の給電対象に対して、エンジンを動力源とする発電装置の電力または蓄電装置の電力を供給する技術に関する。

たとえば、特開２０００−２３４５３９号公報（特許文献１）には、外部コンセントから車外へ給電する場合において、所定の触媒活性温度以上でエンジンが駆動するようにエンジン回転数を制御してジェネレータで発電を行なうハイブリッド車両の制御装置が開示される。

特開２０００−２３４５３９号公報

しかしながら、上述した公報に開示されたハイブリッド車両においては、給電先の電力の使用量が小さい場合や給電先の機器が間欠作動中に一時的に停止している場合にも触媒活性温度を維持するためエンジンが駆動され、燃料が無駄に消費される可能性がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、給電先の動作状況に応じてエンジンを適切に制御する車両および車両用制御方法を提供することである。

この発明のある局面に係る車両は、車両の外部の給電対象への電力供給が可能な蓄電装置と、エンジンを動力源として給電対象への電力の供給が可能な発電装置と、発電装置および蓄電装置のうちの少なくともいずれか一方から電力を給電対象に供給する給電時に車両の状態に応じてエンジンを作動させる制御装置とを含む。制御装置は、給電時に給電対象に供給される供給電力が予め定められた値よりも小さい状態が継続する場合にエンジンの作動を抑制する。

好ましくは、制御装置は、供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合にエンジンの作動を停止または禁止する。

さらに好ましくは、制御装置は、継続時間が第２の時間を超える場合に給電時に作動する車両のシステムを停止させる。第２の時間は、第１の時間よりも長い時間である。

さらに好ましくは、制御装置は、蓄電装置の残容量がしきい値よりも低下した場合に給電時に作動する車両のシステムを停止させる。供給電力が予め定められた値よりも小さい状態が継続する場合のしきい値は、供給電力が予め定められた値よりも大きい場合、または、継続時間が第１の時間よりも短い場合のしきい値よりも大きい値である。

さらに好ましくは、制御装置は、供給電力が予め定められた値よりも大きい場合、または、継続時間が第１の時間よりも短い場合、エンジンの作動を許容する。

さらに好ましくは、制御装置は、給電時に供給電力が予め定められた値よりも大きい場合、または、継続時間が第１の時間よりも短い場合、蓄電装置の残容量がしきい値よりも低下したときにエンジンを作動させる。

さらに好ましくは、制御装置は、給電時に供給電力が予め定められた値よりも大きい場合、または、継続時間が第１の時間よりも短い場合、エンジンの触媒温度がしきい値よりも低下したときにエンジンを作動させる。

この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、車両の外部の給電対象への電力供給が可能な蓄電装置と、エンジンを動力源として給電対象への電力の供給が可能な発電装置とを含む車両に用いられる車両用制御方法である。この車両用制御方法は、発電装置および蓄電装置のうちの少なくともいずれか一方から電力を給電対象に供給する給電時に車両の状態に応じてエンジンを作動させるステップと、給電時に給電対象に供給される供給電力が予め定められた値よりも小さい状態が継続する場合にエンジンの作動を抑制するステップとを含む。

この発明によると、給電時に供給電力が予め定められた値よりも小さい状態が継続する場合に、エンジンの作動が抑制される。これにより、たとえば、触媒温度の低下等に起因してエンジンの作動が要求される場合にもエンジンの作動が抑制される。そのため、燃料の無駄な消費を回避することができる。したがって、給電先の動作状況に応じてエンジンを適切に制御する車両および車両用制御方法を提供することができる。

車両に取り付けられ、電気機器が接続された状態の給電コネクタを示す図である。給電コネクタの側面図である。給電コネクタにおける電気機器のプラグが挿入される部分の拡大図である。本実施の形態に係る車両の全体ブロック図である。給電コネクタの他の変形例（その１）を示す図である。給電コネクタの他の変形例（その２）を示す図である。本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの機能ブロック図である。本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返されない。

図１に示すように、車両１００には、インレット２２０が設けられる。インレット２２０には、車両１００に対して脱着可能な給電専用のコネクタ（以下、給電コネクタと記載する）６００の一方端が取り付けられる。給電コネクタ６００の他方端には、炊飯器などの家庭用電気機器７００（以下、単に電気機器７００と記載する）に接続されたプラグ７１０との接続が可能なソケット６１０が設けられる。

給電コネクタ６００がインレット２２０に接続され、かつ、電気機器７００のプラグ７１０が給電コネクタ６００に接続された状態である場合は、車両１００において給電動作が実行される。給電動作の実行により、車両１００からの電力がインレット２２０、給電コネクタ６００およびプラグ７１０を経由して給電対象となる電気機器７００に供給される。

そのため、給電動作によって、給電コネクタ６００に接続された炊飯器等の電気機器７００を車両１００の蓄電装置等において貯蔵される電力や後述するエンジンを動力源とする発電装置において発電された電力で作動させることができる。

給電コネクタ６００には、操作部材６１５が設けられる。操作部材６１５が押下されることにより給電コネクタ６００がインレット２２０から取り外し可能な状態になる。

図２に、給電コネクタ６００の側面図を示す。図２において、給電コネクタ６００は、接続部６３１が設けられた本体部６３３と、ソケット６１０が設けられる本体部６３４とを含む。

本体部６３３の一方端には、車両１００のインレット２２０に接続される接続部６３１と、給電コネクタ６００がインレット２２０に取り付けられた状態である場合に、インレット２２０に形成された凹部に引っ掛けられるように設けられる爪部６３５とが設けられる。本体部６３３は、水平方向に伸びた棒状の部材を有する。本体部６３３の上部には、爪部６３５とインレット２２０との係合状態を解除する操作部材６１５が設けられる。

接続部６３１は、インレット２２０に嵌合することができるようにインレット２２０に対応した形状を有する。さらに、操作部材６１５を押下することによって、爪部６３５がインレット２２０に形成された凹部に引っ掛かった状態が解消して、インレット２２０と接続部６３１との接続が解除可能な状態になる。すなわち、利用者は、操作部材６１５を押下した状態で給電コネクタ６００を車両１００から取り外すことができる。

本体部６３４は、水平面よりも下側に傾斜した方向に伸長した棒状の部材を有する。なお、本体部６３４は、真下方向に伸長した棒状の部材を有していてもよい。本体部６３４の一方端は、本体部６３３に接続される。なお、本体部６３３と本体部６３４とは一体的に形成されてもよいし、分割して形成されてもよい。

本体部６３４の他方端にはソケット６１０が設けられる。ソケット６１０が設けられる面の上側には、本体部６３４の伸長方向に突出した突出部６４１が形成される。突出部６４１が形成されることにより雨天かつ屋外で給電コネクタ６００を使用する場合に雨水などがソケット６１０に付着することが抑制される。

給電コネクタ６００には、不使用時にソケット６１０が設けられる面を保護するためのカバー６４２が設けられる。図３に示すように、ソケット６１０が設けられる面の下方にカバー６４２の回動部が設けられる。カバー６４２は、回動部を回転中心として回動方向６８４に回転可能に形成される。カバー６４２の外縁部分が突出部６４１に接触するまで回転させられるとソケット６１０は、カバー６４２によって覆われ、保護される。

また、給電コネクタ６００のカバー６４２が開いた状態において、ソケット６１０は、露出した状態になる。ソケット６１０には、電気機器７００のプラグ７１０が接続可能な端子穴が形成されている。ソケット６１０は、住宅等に設置されるソケットと同様の形状を有する。

図４は、本実施の形態に係る車両１００の全体ブロック図である。図４を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（System Main Relay：ＳＭＲ）１１５と、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、内燃機関であるエンジン１６０と、電力変換装置２００と、ＤＣ電流センサ２０２と、ＡＣ電流センサ２０４と、充電リレー（以下、ＣＨＲとも記載する）２１０と、インレット２２０と、制御装置であるＥＣＵ３００とを含む。

蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。

蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介在してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０、１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。

蓄電装置１１０は、いずれも図示しないが電圧センサ、電流センサおよび温度センサを含み、これらのセンサによって検出された、蓄電装置１１０の電圧ＶＢ、電流ＩＢおよび電池温度ＴＢをＥＣＵ３００へ出力する。

ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方は、蓄電装置１１０の正極端およびＰＣＵ１２０に接続される電力線ＰＬ１に接続され、他方のリレーは蓄電装置１１０の負極端および接地線ＮＬ１に接続される。ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切り換える。

ＰＣＵ１２０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて蓄電装置１１０と後述するインバータとの間で電圧変換を行なうコンバータと、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２にそれぞれ基づいてコンバータから供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動するインバータとを含む。

モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ１４０を経由して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。

また、モータジェネレータ１３０，１３５は動力伝達ギヤ１４０を介在してエンジン１６０とも結合される。ＥＣＵ３００により、モータジェネレータ１３０，１３５およびエンジン１６０が協調的に動作されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ１３０，１３５は、エンジン１６０の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置１１０を充電することができる。

なお、本実施の形態においては、モータジェネレータ１３５は、専ら駆動輪１５０を駆動するための電動機として用いられ、モータジェネレータ１３０は、専らエンジン１６０により駆動される発電装置として用いられるものとする。

なお、図１においては、モータジェネレータが２つ設けられる構成が例として示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータが１つの場合、あるいは２つより多くのモータジェネレータを設ける構成としてもよい。

車両１００は、外部電源５００からの電力によって蓄電装置１１０を充電したり、蓄電装置１１０の電力あるいはＭＧ１で発電された電力を外部負荷に供給したりするための構成として、電力変換装置２００と、充電リレー２１０（以下、ＣＨＲ２１０と記載する）と、接続部であるインレット２２０とを含む。

たとえば、インレット２２０に給電コネクタ６００が接続される場合には、車両１００において給電動作が行なわれる。一方、インレット２２０に車両１００の外部の電源（たとえば、商用電源）に接続される充電コネクタ（図示せず）が接続される場合には、車両１００において充電動作が行なわれる。

電力変換装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介在させて、インレット２２０に接続される。また、電力変換装置２００は、ＣＨＲ２１０を介在させて、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２によって蓄電装置１１０に接続される。

電力変換装置２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤによって制御され、インレット２２０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換したり、蓄電装置１１０からの直流電力またはモータジェネレータ１３０，１３５により発電されてＰＣＵ１２０で変換された直流電力を交流電力に変換して、車両１００の外部の電気機器に対して給電したりする。

電力変換装置２００は、充電および給電の双方向の電力変換が可能な１つの装置であってもよいし、充電用の装置および給電用の装置を個別の装置として含むものであってもよい。

ＣＨＲ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２によって制御され、電力変換装置２００と蓄電装置１１０との間の電力の供給と遮断とを切り換える。

ＤＣ電流センサ２０２は、接地線ＮＬ２に設けられ、接地線ＮＬ２の直流電流Ｉｄｃを検出する。ＤＣ電流センサ２０２は、検出した直流電流Ｉｄｃを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。

ＡＣ電流センサ２０４は、接地線ＡＣＬ２に設けられ、接地線ＡＣＬ２の交流電流Ｉａｃを検出する。ＡＣ電流センサ２０４は、検出した交流電流Ｉａｃを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。

ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０と、抵抗回路３２０と、入力バッファ３４０と、記憶装置（図示せず）とを含む。ＥＣＵ３００は、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置１１０および車両１００の各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０からの電圧ＶＢ、電流ＩＢおよび電池温度ＴＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。

ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の状態（たとえば、吸入空気量、回転数、スロットル開度、燃料噴射量、点火時期、吸気温度等）に基づいて触媒温度を推定する。なお、ＥＣＵ３００は、触媒に用いられた温度センサを用いて触媒温度を検出してもよいし、触媒の近傍に設けられた温度センサを用いて触媒温度を推定してもよい。

なお、図４においては、ＥＣＵ３００として１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、ＰＣＵ１２０用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能毎または制御対象機器毎に個別の制御装置を設ける構成としてもよい。

給電コネクタ６００がインレット２２０に接続されると、車両１００側の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２とソケット６１０とが電力伝達部６０６を経由して電気的に接続される。

給電コネクタ６００は、接続検知回路６１１を構成するための抵抗Ｒ３０，Ｒ３１およびスイッチＳＷ３０をさらに含む。給電コネクタ６００がインレット２２０に接続されると、抵抗Ｒ３０，Ｒ３１が接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。

スイッチＳＷ３０は、抵抗Ｒ３１と並列に接続される。スイッチＳＷ３０は、給電コネクタ６００がインレット２２０に確実に嵌合された状態で接点が閉じられる。給電コネクタ６００がインレット２２０から切り離された状態、および給電コネクタ６００とインレット２２０との嵌合状態が不確実な場合には、スイッチＳＷ３０の接点が開放される。また、スイッチＳＷ３０は、操作部材６１５が操作されることによっても接点が開放される。

ＣＰＵ３１０は、給電コネクタ６００がインレット２２０に接続されると、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３０，Ｒ３１の組み合わせにより定まる合成抵抗によって、給電コネクタ６００の接続状態および嵌合状態を判定することができる。

なお、給電コネクタ６００における接続検知回路の抵抗値は、充電動作に用いる充電コネクタにおける接続検知回路の抵抗値と異なる値になるように設定される。これによって、給電コネクタ６００が嵌合状態になった場合の接続信号ＰＩＳＷの電位が、充電コネクタが嵌合状態になった場合とは異なる値となる。そのため、ＣＰＵ３１０は、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいてインレット２２０に充電コネクタおよび給電コネクタ６００のうちのいずれが接続されたかを判定することができる。

ＣＰＵ３１０は、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて給電コネクタ６００が接続されていることを認識すると、ＣＨＲ２１０を閉成するとともに、電力変換装置２００に給電動作をさせるように制御して、蓄電装置１１０の電力を外部の電気機器７００へ供給させる。

さらに、ＣＰＵ３１０は、エンジン１６０を駆動してモータジェネレータ１３０により発電を行ない、その発電電力を電気機器７００へ供給させる。

なお、給電コネクタ６００および充電動作に用いる充電コネクタの各々における接続検知回路の抵抗値は、異なる値になるように設定される。これにより、ＣＰＵ３１０は、インレット２２０に充電コネクタおよび給電コネクタ６００のうちのいずれが接続されたかを判定することができる。

抵抗回路３２０は、充電動作時に用いられるパイロット信号ＣＰＬＴが通信されるコントロールパイロット線Ｌ１と車両アース３６０との間に直列に接続される。抵抗回路３２０は、車両１００側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。

なお、上記では、給電コネクタ６００に外部の電気機器７００のプラグ７１０を接続する構成について説明したが、図５に示されるように、給電コネクタ４１０Ａからケーブルにより電力を伝達することができる給電ケーブル４００Ａを用いることも可能である。

図５の給電ケーブル４００Ａにおいては、プラグ４２０Ａは雄型のプラグ形状となっている。このようなプラグ形状とすることによって、たとえば、住宅８００が停電したような場合に、住宅８００のコンセント８１０に給電ケーブル４００Ａのプラグ４２０Ａを接続することによって、車両１００から住宅８００内の電気機器に電力を供給することが可能となる。この場合、住宅８００が給電対象となる。また、個別の電気機器７００に対しては、たとえば、給電ケーブル４００Ａのプラグ４２０Ａおよび電気機器７００のプラグ７１０を接続することができるアダプタ７２０を用いることによって電力を供給することができる。なお、プラグ４２０Ａは雌型のプラグ形状としてもよい。

あるいは、図６に示されるように、外部電源を用いた蓄電装置１１０の充電と、蓄電装置１１０の電力あるいはモータジェネレータ１３０の発電電力を外部の電気機器に供給する給電とを切り換えることができるケーブルを用いることも可能である。

図６の充電／給電ケーブル４００Ｂは、図５において説明した給電ケーブル４００Ａにおける給電コネクタ４１０Ａが充電／給電コネクタ４１０Ｂに置き換わったものとなっている。

充電／給電コネクタ４１０Ｂは、給電コネクタ４１０Ａの構成に加えて、切換スイッチ４１６が設けられる。この切換スイッチ４１６は、充電動作と給電動作とを切り換えるためのスイッチであり、切換スイッチ４１６が「非常時」に切り換えられることによって、車両１００は、エンジンの駆動による発電動作を行ないつつ外部への給電動作を行なう。また、切換スイッチ４１６が「通常」に切り換えられることによって、車両１００は、充電動作を行なう。この充電動作と給電動作との切換は、手動によるものに限定されるものではなく、たとえば、車両１００あるいは給電先や充電元（たとえば、住宅）によって切り換えられるものであってもよい。

以上のような構成を有する車両において、給電対象である電気機器７００における電力の使用量が小さい場合や電気機器７００が間欠作動中に一時的停止している場合にも触媒活性温度を維持するためエンジン１６０が駆動され、燃料が無駄に消費される場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、モータジェネレータ１３０および蓄電装置１１０のうちの少なくともいずれか一方から電力を給電対象である電気機器７００に供給する給電時に、電気機器７００に供給される供給電力が予め定められた値よりも小さい状態が継続する場合にエンジン１６０の作動を抑制する点を特徴とする。

具体的には、ＥＣＵ３００は、給電時に供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合にエンジン１６０の作動を停止または禁止する。ＥＣＵ３００は、たとえば、供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合に、エンジン１６０が作動しているときには作動を停止し、エンジン１６０が停止しているときには作動を禁止する。

また、ＥＣＵ３００は、電気機器７００への供給電力が予め定められた値よりも大きい場合、または、供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間よりも短い場合、エンジン１６０の作動を許容する。

ＥＣＵ３００は、たとえば、給電時に供給電力が予め定められた値よりも大きい場合、または、供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間よりも短い場合、蓄電装置１１０の残容量がしきい値よりも低下したときやエンジン１６０の触媒温度がしきい値よりも低下したときにエンジン１６０を作動させる。

図７に、本実施の形態に係る車両１００に搭載されたＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ３００は、モード判定部３８２と、給電判定部３８４と、経過時間判定部３８６と、しきい値決定部３８８と、エンジン制御部３９０と、遮断判定部３９２と、システム遮断処理部３９４とを含む。

モード判定部３８２は、給電モードであるか否かを判定する。モード判定部３８２は、たとえば、インレット２２０に給電コネクタ６００が接続されている場合には、給電モードであると判定してもよい。給電コネクタ６００が接続されているか否かの判定方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

なお、モード判定部３８２は、たとえば、給電モードであると判定された場合には、モード判定フラグをオン状態にしてもよい。

給電判定部３８４は、モード判定部３８２において給電モードであると判定された場合において、供給電力が予め定められた値よりも小さい給電停止中であるか否かを判定する。

給電判定部３８４は、たとえば、ＤＣ電流センサ２０２により検出された直流電流Ｉｄｃの検出値の大きさがしきい値Ｉｄｃ（０）よりも小さい場合に、給電停止中であると判定してもよい。

なお、しきい値Ｉｄｃ（０）は、直流電流Ｉｄｃの検出値の大きさが実質的にゼロであると判定するための値であって、検出誤差等を考慮して設定される値である。

あるいは、給電判定部３８４は、たとえば、ＡＣ電流センサ２０４により検出された交流電流Ｉａｃの実効値の大きさがしきい値Ｉａｃ（０）よりも小さい場合に、給電停止中であると判定してもよい。なお、給電判定部３８４は、たとえば、交流電流Ｉａｃの検出値の最大値を用いて実効値の大きさを算出する。しきい値Ｉａｃ（０）は、交流電流Ｉａｃの実効値の大きさが実質的にゼロであると判定するための値であって、検出誤差等を考慮して設定される値である。

あるいは、給電判定部３８４は、たとえば、蓄電装置１１０に設けられる電流センサにより検出された電流ＩＢの検出値の大きさがしきい値ＩＢ（０）よりも小さい場合に、給電停止中であると判定してもよい。しきい値ＩＢ（０）は、車両１００に搭載される補機において消費される分やスイッチングロス分等を考慮して、電気機器７００への供給電力が予め定められた値よりも小さい状態であることが判定できるように設定される値である。

あるいは、給電判定部３８４は、たとえば、蓄電装置１１０のＳＯＣの所定時間毎の低下量を算出し、算出された低下量の大きさΔＳＯＣがしきい値ΔＳＯＣ（０）よりも小さい場合に、給電停止中であると判定してもよい。ΔＳＯＣ（０）は、低下量が実質的にゼロであると判定するための値である。

あるいは、給電判定部３８４は、たとえば、電気機器７００側（住宅を含む）から間欠作動中の一時的な停止である旨の情報や供給電力の情報を、給電コネクタを経由してあるいは無線通信等を用いて受信する場合には、給電停止中であると判定してもよい。

給電判定部３８４は、たとえば、モード判定フラグがオン状態である場合に給電停止中であるか否かを判定し、給電停止中であると判定された場合に停止判定フラグをオン状態にしてもよい。

また、給電判定部３８４が蓄電装置１１０に設けられる電流センサや蓄電装置１１０のＳＯＣや電気機器７００側からの情報の受信により給電停止中であるか否かの判定を行なう場合には、ＤＣ電流センサ２０２およびＡＣ電流センサ２０４を省略してもよい。

経過時間判定部３８６は、給電停止の継続時間が予め定められた第１の時間を経過しているか否かを判定する。第１の時間は、給電の停止が継続していることを判定するためのしきい値である。

経過時間判定部３８６は、たとえば、給電停止中であると判定された時点からタイマー等を用いて経過時間（給電停止の継続時間）の計測を開始する。経過時間判定部３８６は、経過時間の計測中に給電が行なわれる場合には経過時間を初期値にリセットし、その後に給電停止中であると判定された時点から再度経過時間の計測を開始する。

なお、経過時間判定部３８６は、たとえば、計測された経過時間が第１の時間を経過している場合には、経過判定フラグがオン状態にしてもよい。

しきい値決定部３８８は、給電停止が継続しているか否かに応じて後述するシステム遮断処理を実行するためのＳＯＣのしきい値（以下、遮断しきい値と記載する）を決定する。

しきい値決定部３８８は、たとえば、給電停止中でない場合、あるいは、給電停止の継続時間が第１の時間を経過していない場合には、しきい値αを遮断しきい値として決定する。

一方、しきい値決定部３８８は、たとえば、給電停止の継続時間が第１の時間を経過している場合には、しきい値βを遮断しきい値として決定する。しきい値決定部３８８は、たとえば、経過判定フラグがオフ状態である場合にしきい値αを遮断しきい値として決定し、経過判定フラグがオン状態である場合にしきい値βを遮断しきい値として決定してもよい。なお、しきい値αは、しきい値βよりも小さい値である。

エンジン制御部３９０は、給電停止が継続しているか否かに応じてエンジン１６０を制御する。具体的には、エンジン制御部３９０は、給電停止中でない場合、あるいは、給電停止の継続時間が第１の時間を経過していない場合には、エンジン１６０の作動を許容する。

エンジン制御部３９０は、たとえば、給電停止中でない場合、あるいは、給電停止の継続時間が第１の時間を経過していない場合に、蓄電装置１１０のＳＯＣがＥＶしきい値よりも小さいときにエンジン１６０を作動させる。

なお、ＥＶしきい値は、給電停止中でない場合に（すなわち、給電中に）エンジンを作動させるか否かを判定するための値であって、しきい値βよりも大きい値である。すなわち、ＥＶしきい値は、給電時に蓄電装置１１０の電力を給電対象に供給するのか、蓄電装置１１０の電力に加えてまたは代えてエンジン１６０を作動させてモータジェネレータ１３０によって発電した電力を給電対象に供給するのかを決定するための蓄電装置１１０のＳＯＣのしきい値である。

ＥＶしきい値としては、たとえば、給電モードが解除された後に車両１００を所定距離以上のＥＶ走行（エンジン１６０を停止した状態でモータジェネレータ１３５を用いた走行）を可能とする値が設定される。

なお、エンジン制御部３９０は、たとえば、給電停止中でない場合、あるいは、給電停止の継続時間が第１の時間を経過していない場合に、エンジン１６０の触媒温度がしきい値よりも低いときにエンジン１６０を作動させてもよい。触媒温度のしきい値は、触媒温度が触媒活性温度の範囲内であるか否かを判定できるように設定される値であって、たとえば、触媒活性温度の範囲の下限値であってもよいし、下限値よりも所定値だけ高い値であってもよい。

また、エンジン制御部３９０は、たとえば、経過判定フラグがオフ状態である場合に、エンジン１６０の作動を許容してもよい。

一方、エンジン制御部３９０は、たとえば、給電停止の継続時間が第１の時間を経過している場合には、エンジン１６０の作動を停止または禁止する。エンジン制御部３９０は、たとえば、エンジン１６０が作動中である場合には、エンジン１６０の作動を停止させる。また、エンジン制御部３９０は、たとえば、エンジン１６０が停止中である場合には、エンジン１６０の作動を禁止する。

エンジン制御部３９０は、たとえば、エンジン１６０の作動が停止または禁止されている間においては、触媒温度がしきい値よりも低下した場合であっても、エンジン１６０を作動させない。

また、エンジン制御部３９０は、たとえば、経過判定フラグがオン状態である場合に、エンジン１６０の作動を停止または禁止してもよい。

遮断判定部３９２は、蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値以下であるか否かを判定する。遮断判定部３９２は、給電停止中でない場合や、あるいは、給電停止の継続時間が第１の時間を経過していない場合には、蓄電装置１１０のＳＯＣがしきい値α以下であるか否かを判定する。遮断判定部３９２は、たとえば、経過判定フラグがオフ状態である場合に、蓄電装置１１０のＳＯＣがしきい値α以下であるか否かを判定してもよい。

遮断判定部３９２は、たとえば、給電停止の継続時間が第１の時間を経過している場合には、蓄電装置１１０のＳＯＣがしきい値β以下であるか否かを判定する。遮断判定部３９２は、たとえば、経過判定フラグがオン状態である場合に、蓄電装置１１０のＳＯＣがしきい値β以下であるか否かを判定してもよい。

なお、遮断判定部３９２は、たとえば、蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値以下であると判定する場合には、遮断判定フラグをオン状態にしてもよい。

また、遮断判定部３９２は、たとえば、蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値よりも大きい場合には、給電停止の継続時間が予め定められた第２の時間を経過しているか否かを判定する。なお、第２の時間は、第１の時間よりも長い時間であればよく、特に限定されるものではない。

遮断判定部３９２は、たとえば、蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値よりも大きい場合でも、給電停止の継続時間が第２の時間を経過していると判定された場合には、遮断判定フラグをオン状態にしてもよい。

システム遮断処理部３９４は、遮断判定部３９２における判定結果に基づいてシステム遮断処理を実行する。システム遮断処理部３９４は、たとえば、遮断判定部３９２によって蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値以下であると判定された場合、または、給電停止の継続時間が第２の時間を経過していると判定された場合にシステム遮断処理を実行する。

システム遮断処理部３９４は、給電時に作動する車両１００のシステムを停止させる処理をシステム遮断処理として実行する。システム遮断処理部３９４は、たとえばＣＨＲ２１０を遮断状態にする。なお、システム遮断処理部３９４は、給電時に作動する車両１００のシステムを停止させることができればよく、ＣＨＲ２１０を遮断状態にすることに限定されるものではない。システム遮断処理部３９４は、たとえば、給電動作が停止するように電力変換装置２００を制御してもよい。

また、システム遮断処理部３９４は、たとえば、遮断判定フラグがオン状態である場合にシステム遮断処理を実行してもよい。

本実施の形態において、モード判定部３８２と、給電判定部３８４と、経過時間判定部３８６と、しきい値決定部３８８と、エンジン制御部３９０と、遮断判定部３９２と、システム遮断処理部３９４は、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵ３１０が記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図８を参照して、本実施の形態に係る車両１００に搭載されたＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ３００は、給電モードであるか否かを判定する。給電モードであると判定された場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３００は、給電停止中であるか否かを判定する。給電停止中であると判定された場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

なお、給電モードであるか否かの判定方法および給電停止中であるか否かの判定方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３００は、給電停止の継続時間が第１の時間を経過しているか否かを判定する。給電停止の継続時間が第１の時間を経過していると判定された場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ３００は、しきい値βを遮断しきい値として決定する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の作動を停止または禁止する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ３００は、しきい値αを遮断しきい値として決定する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０のＳＯＣがＥＶしきい値よりも大きいか否かを判定する。蓄電装置１１０のＳＯＣがＥＶしきい値よりも大きいと判定された場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０を作動させる。なお、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０が作動中である場合には、作動を維持する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値以下であるか否かを判定する。蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値以下であると判定された場合には（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ３００は、給電停止の継続時間が第２の時間を経過しているか否かを判定する。給電停止の継続時間が第２の時間を経過していると判定された場合（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ３００はシステム遮断処理を実行する。システム遮断処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵ３００の動作について説明する。

たとえば、車両１００のインレット２２０に給電コネクタ６００が取り付けられ、給電コネクタ６００に電気機器７００のプラグ７１０が接続されている場合に、車両１００において給電動作が行なわれる（Ｓ１００にてＹＥＳ）。

すなわち、ＣＨＲ２１０がオン状態（導通状態）に切り換えられ、蓄電装置１１０の直流電力が電力変換装置２００において交流電力に変換されて、変換された交流電力が、インレット２２０、給電コネクタ６００およびプラグ７１０を経由して電気機器７００に供給される。

電気機器７００が間欠作動中に一時的に停止するなどして給電が停止中となる場合であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、給電停止の継続期間が第１の時間を経過している場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、遮断しきい値としてしきい値βが設定されるとともに（Ｓ１０６）、エンジン１６０の作動が停止または禁止される（Ｓ１０８）。

そのため、エンジン１６０が作動中である場合には、エンジン１６０が停止させられ、エンジン１６０が停止中である場合には、エンジン１６０の作動が禁止される。たとえば、エンジン１６０の停止中に触媒温度が活性温度よりも低下した場合にもエンジン１６０の作動は抑制される。

電気機器７００における電力消費によって蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値（ここでは、しきい値β）以下になる場合には（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、システム遮断処理が実行され（Ｓ１２０）、ＣＨＲ２１０がオフ状態（遮断状態）に切り換えられる。

また、蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値よりも大きい場合でも（Ｓ１１６にてＮＯ）、給電停止の継続時間が第２の時間を経過している場合には（Ｓ１１８）、システム遮断処理が実行される（Ｓ１２０）。

一方、給電停止中でない場合や（Ｓ１０２にてＮＯ）、給電停止中であっても（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、給電停止の継続時間が第１の時間を経過していない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、遮断しきい値としてしきい値αが設定される（Ｓ１１０）。

この場合、蓄電装置１１０のＳＯＣがＥＶしきい値よりも小さい場合には（Ｓ１１２にてＹＥＳ）エンジン１６０が作動させられる（Ｓ１１４）。

蓄電装置１１０のＳＯＣが遮断しきい値（ここでは、しきい値α）以下になる場合には（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、システム遮断処理が実行され（Ｓ１２０）、ＣＨＲ２１がオフ状態（遮断状態）に切り換えられる。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、車両１００から給電対象への給電時に供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合に、エンジン１６０の作動が停止または禁止される。これにより、給電時に電気機器７００が間欠作動中に一時的に停止している場合等において、触媒温度の低下等に起因してエンジン１６０の作動が要求される場合にもエンジン１６０を作動させないようにすることができる。そのため、燃料の無駄な消費を回避することができる。さらに、無駄なエンジン１６０の作動を回避することができるため、車両周辺の空気中の排気エミッションの増加を抑制することができる。したがって、給電先の動作状況に応じてエンジンを適切に制御する車両および車両用制御方法を提供することができる。

また、給電停止中においては、車両１００の補機での電力消費と発電装置のスイッチングロス等による電力消費しかなく、小電力に抑えられている。そのため、給電時に作動する車両１００のシステムを停止させることなく、蓄電装置１１０のみで電気機器７００の作動再開まで長時間待機することができる。

さらに、給電停止の継続時間が第２の時間を超える場合に、給電時に作動する車両１００のシステムを停止させることによって、ＳＯＣの低下を抑制することができる。そのため、給電モードが選択された状態で放置されたことに起因してその後にＳＯＣの低下により車両１００がＥＶ走行を実施できない状態になることを回避することができる。

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。

１００車両、１１０蓄電装置、１１５ＳＭＲ、１２０ＰＣＵ、１３０，１３５モータジェネレータ、１４０動力伝達ギヤ、１５０駆動輪、１６０エンジン、２００電力変換装置、２０２，２０４電流センサ、２１０ＣＨＲ、２２０インレット、３００ＥＣＵ、３２０抵抗回路、３４０入力バッファ、３６０車両アース、３８２モード判定部、３８４給電判定部、３８６経過時間判定部、３８８しきい値決定部、３９０エンジン制御部、３９２遮断判定部、３９４システム遮断処理部、４００Ａ，４００Ｂ給電ケーブル、４１０Ａ，４１０Ｂ，６００給電コネクタ、４１６切換スイッチ、４２０Ａ，７１０プラグ、５００外部電源、６０６電力伝達部、６１０ソケット、６１１接続検知回路、６１５操作部材、６３１接続部、６３３，６３４本体部、６３５爪部、６４１突出部、６４２カバー、７００電気機器、７２０アダプタ、８００住宅、８１０コンセント。

Claims

車両の外部の給電対象への電力供給が可能な蓄電装置と、
エンジンを動力源として前記給電対象への電力の供給が可能な発電装置と、
前記発電装置および前記蓄電装置のうちの少なくともいずれか一方から電力を前記給電対象に供給する給電時に前記車両の状態に応じて前記エンジンを作動させる制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記給電時に前記給電対象に供給される供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合に前記エンジンの作動を抑制し、
前記制御装置は、前記継続時間が第２の時間を超える場合に前記給電時に作動する前記車両のシステムを停止させ、
前記第２の時間は、前記第１の時間よりも長い時間である、車両。
車両の外部の給電対象への電力供給が可能な蓄電装置と、
エンジンを動力源として前記給電対象への電力の供給が可能な発電装置と、
前記発電装置および前記蓄電装置のうちの少なくともいずれか一方から電力を前記給電対象に供給する給電時に前記車両の状態に応じて前記エンジンを作動させる制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記給電時に前記給電対象に供給される供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合に前記エンジンの作動を抑制し、
前記制御装置は、前記蓄電装置の残容量がしきい値よりも低下した場合に前記給電時に作動する前記車両のシステムを停止させ、
前記供給電力が前記予め定められた値よりも小さい状態が継続する場合の前記しきい値は、前記供給電力が前記予め定められた値よりも大きい場合、または、前記継続時間が前記第１の時間よりも短い場合の前記しきい値よりも大きい値である、車両。
前記制御装置は、前記継続時間が前記第１の時間を超える場合に前記エンジンの作動を停止または禁止する、請求項１または２に記載の車両。
前記制御装置は、前記供給電力が前記予め定められた値よりも大きい場合、または、前記継続時間が前記第１の時間よりも短い場合、前記エンジンの作動を許容する、請求項３に記載の車両。
前記制御装置は、前記給電時に前記供給電力が前記予め定められた値よりも大きい場合、または、前記継続時間が前記第１の時間よりも短い場合、前記蓄電装置の残容量がしきい値よりも低下したときに前記エンジンを作動させる、請求項３に記載の車両。
前記制御装置は、前記給電時に前記供給電力が前記予め定められた値よりも大きい場合、または、前記継続時間が前記第１の時間よりも短い場合、前記エンジンの触媒温度がしきい値よりも低下したときに前記エンジンを作動させる、請求項３に記載の車両。
車両の外部の給電対象への電力供給が可能な蓄電装置と、エンジンを動力源として前記給電対象への電力の供給が可能な発電装置とを含む車両に用いられる車両用制御方法であって、
前記発電装置および前記蓄電装置のうちの少なくともいずれか一方から電力を前記給電対象に供給する給電時に前記車両の状態に応じて前記エンジンを作動させるステップと、
前記給電時に前記給電対象に供給される供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合に前記エンジンの作動を抑制するステップと、
前記継続時間が第２の時間を超える場合に前記給電時に作動する前記車両のシステムを停止させるステップとを含み、
前記第２の時間は、前記第１の時間よりも長い時間である、車両用制御方法。
車両の外部の給電対象への電力供給が可能な蓄電装置と、エンジンを動力源として前記給電対象への電力の供給が可能な発電装置とを含む車両に用いられる車両用制御方法であって、
前記発電装置および前記蓄電装置のうちの少なくともいずれか一方から電力を前記給電対象に供給する給電時に前記車両の状態に応じて前記エンジンを作動させるステップと、
前記給電時に前記給電対象に供給される供給電力が予め定められた値よりも小さい状態の継続時間が第１の時間を超える場合に前記エンジンの作動を抑制するステップと、
前記蓄電装置の残容量がしきい値よりも低下した場合に前記給電時に作動する前記車両のシステムを停止させるステップとを含み、
前記供給電力が前記予め定められた値よりも小さい状態が継続する場合の前記しきい値は、前記供給電力が前記予め定められた値よりも大きい場合、または、前記継続時間が前記第１の時間よりも短い場合の前記しきい値よりも大きい値である、車両用制御方法。