特開2016-215735(P2016-215735A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-215735(P2016-215735A)
(43)【公開日】2016年12月22日
(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60W 10/26 20060101AFI20161125BHJP
   B60W 20/00 20160101ALI20161125BHJP
   B60W 10/06 20060101ALI20161125BHJP
   B60K 6/442 20071001ALI20161125BHJP
   B60K 6/22 20071001ALI20161125BHJP
   B60L 11/14 20060101ALI20161125BHJP
   B60L 11/18 20060101ALI20161125BHJP
   H02J 7/00 20060101ALI20161125BHJP
【FI】
   B60K6/20 330
   B60K6/20 310
   B60K6/442
   B60K6/22
   B60L11/14
   B60L11/18 C
   H02J7/00 P
   H02J7/00 302D
   H02J7/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2015-100437(P2015-100437)
(22)【出願日】2015年5月15日
(71)【出願人】
【識別番号】000006286
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101236
【弁理士】
【氏名又は名称】栗原 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100166914
【弁理士】
【氏名又は名称】山▲崎▼ 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】吉田 修平
(72)【発明者】
【氏名】村松 達哉
(72)【発明者】
【氏名】飯吉 亮太
【テーマコード(参考)】
3D202
5G503
5H125
【Fターム(参考)】
3D202AA02
3D202BB00
3D202BB01
3D202BB26
3D202CC41
3D202CC57
3D202DD45
3D202EE00
3D202EE24
3D202EE25
3D202EE27
5G503AA01
5G503AA07
5G503BA02
5G503BB01
5G503CA08
5G503EA02
5G503EA05
5G503FA06
5H125AA01
5H125AB01
5H125AC08
5H125AC12
5H125BC12
5H125BC24
5H125BD17
5H125CD02
5H125EE27
5H125EE68
(57)【要約】
【課題】車外の電気機器の使用中に電力不足に陥ることなく、適切に電力を供給することができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン12の作動状態を検出する作動状態検出部33と、作動状態検出部33の検出結果に応じて電気機器100への電力供給を制御する給電制御部34と、を備え、給電制御部34が、作動状態検出部33によってエンジンの作動が検出されている期間は、開閉部22を開状態として駆動用バッテリ16から電気機器への電力供給を停止するようにする。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発電機を駆動するエンジン及び駆動用バッテリから供給される電力により駆動される走行用モータと、
前記駆動用バッテリの電力を車外の電気機器に供給するための外部給電装置が接続される接続部と、
前記駆動用バッテリと前記接続部とを接続する接続回路を開閉する開閉部と、を備えるハイブリッド車両を制御する制御装置であって、
前記エンジンの作動状態を検出する作動状態検出部と、
前記作動状態検出部の検出結果に応じて前記電気機器への電力供給を制御する給電制御部と、を備え、
前記給電制御部は、前記作動状態検出部によって前記エンジンの作動が検出されている期間は、前記開閉部を開状態として前記駆動用バッテリから前記電気機器への電力供給を停止する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動用バッテリの充電量を検出する充電量検出部と、
前記充電量検出部の検出結果に基づいて前記エンジンを作動させて前記発電機による発電を実施することで前記駆動用バッテリの充電量を制御する充電制御部と、を備え、
前記充電制御部は、前記充電量検出部によって検出された前記駆動用バッテリの充電量が第1の閾値以下になると、前記エンジンを始動させて前記駆動用バッテリの充電を開始する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項3】
請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記充電制御部は、前記充電量検出部によって検出された前記駆動用バッテリの充電量が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上まで増加すると、前記エンジンを停止させて前記駆動用バッテリの充電を停止する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項4】
請求項1から3の何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記外部給電装置が、前記電気機器に電力を供給するための給電用バッテリを備え、
前記給電制御部は、前記開閉部が開状態である期間に、前記給電用バッテリから前記電気機器への給電を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項5】
請求項1から4の何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両が備える表示装置を制御する表示制御部を備え、
前記表示制御部は、前記開閉部の開閉状態を前記表示装置に表示させる
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジン(内燃機関)と、駆動用バッテリから供給される電力によって駆動される走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車や、ハイブリッド車両等の電動車両は、走行用モータを備えると共に、この走行用モータに電力を供給する高圧の駆動用バッテリを備えている。近年、この駆動用バッテリのDC電力をAC電力に変換して、車外の電気機器に電力を供給するための外部給電装置が実用化されている。ただし、駆動用バッテリの充電残量が少ない場合等には、電気機器の使用中に電力不足に陥る虞がある。
【0003】
ハイブリッド車両では、このような場合でも、エンジンを作動させてジェネレータによる発電を行うことで駆動用バッテリを充電することができるため、電力不足を回避することはできる。具体的には、ハイブリッド車両において、エンジンを駆動して発電しながら、車両外部に電力を提供するようにしたものがある(特許文献1参照)。
【0004】
これにより、電気機器の使用中に電力不足に陥ることを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2013−51772号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、エンジンを駆動しながら車外の電気機器に電力を供給すると、電気機器に供給される電力量に変動が生じてしまう虞がある。
【0007】
また外部給電装置が給電用バッテリを備えている場合、駆動用バッテリから供給される電力によって給電用バッテリを充電している状態でエンジンを始動させて駆動用バッテリの充電を行うと、給電用バッテリが過充電されて給電用バッテリの劣化を招く虞がある。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車外の電気機器の使用中に電力不足に陥ることなく、適切に電力を供給することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、発電機を駆動するエンジン及び駆動用バッテリから供給される電力により駆動される走行用モータと、前記駆動用バッテリの電力を車外の電気機器に供給するための外部給電装置が接続される接続部と、前記駆動用バッテリと前記接続部とを接続する接続回路を開閉する開閉部と、を備えるハイブリッド車両を制御する制御装置であって、前記エンジンの作動状態を検出する作動状態検出部と、前記作動状態検出部の検出結果に応じて前記電気機器への電力供給を制御する給電制御部と、を備え、前記給電制御部は、前記作動状態検出部によって前記エンジンの作動が検出されている期間は、前記開閉部を開状態として前記駆動用バッテリから前記電気機器への電力供給を停止することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。
【0010】
本発明の第2の態様は、第1の態様のハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動用バッテリの充電量を検出する充電量検出部と、前記充電量検出部の検出結果に基づいて前記エンジンを作動させて前記発電機による発電を実施することで前記駆動用バッテリの充電量を制御する充電制御部と、を備え、前記充電制御部は、前記充電量検出部によって検出された前記駆動用バッテリの充電量が第1の閾値以下になると、前記エンジンを始動させて前記駆動用バッテリの充電を開始することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。
【0011】
本発明の第3の態様は、第2の態様のハイブリッド車両の制御装置において、前記充電制御部は、前記充電量検出部によって検出された前記駆動用バッテリの充電量が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上まで増加すると、前記エンジンを停止させて前記駆動用バッテリの充電を停止することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。
【0012】
本発明の第4の態様は、第1から3の何れか一つの態様のハイブリッド車両の制御装置において、前記外部給電装置が、前記電気機器に電力を供給するための給電用バッテリを備え、前記給電制御部は、前記開閉部が開状態である期間に、前記給電用バッテリから前記電気機器への給電を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。
【0013】
本発明の第5の態様は、第1から4の何れか一つの態様のハイブリッド車両の制御装置において、前記ハイブリッド車両が備える表示装置を制御する表示制御部を備え、前記表示制御部は、前記開閉部の開閉状態を前記表示装置に表示させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。
【発明の効果】
【0014】
かかる本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、車外の電気機器の使用中に電力不足に陥ることなく、電気機器に対して適切に電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の一例を示す概略図である。
図2】本発明の一実施形態に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。
図3】本発明の一実施形態に係る制御装置による給電制御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】
【0016】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
図1に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両(以下、単に「車両」ともいう)10は、走行用モータ11と、エンジン12とを、走行用の駆動源として備えている。走行用モータ11は、駆動伝達機構13を介して前輪14に接続されている。また走行用モータ11は、インバータ(モータインバータ)15を介して高圧の駆動用バッテリ16に接続されている。
【0018】
エンジン12は、出力系17を介してジェネレータ(発電機)18に接続されている。ジェネレータ18は、インバータ(ジェネレータインバータ)15を介して駆動用バッテリ16に接続されている。また出力系17は、ジェネレータ18に接続される一方で、クラッチ19を介して駆動伝達機構13にも接続されている。
【0019】
車両10の運転状態に応じてエンジン12が駆動されると、エンジン12の駆動力が出力系17を介してまずはジェネレータ18に伝達されるようになっている。ジェネレータ18は、エンジン12の駆動力により作動し、ジェネレータ18で発電された電力が、駆動用バッテリ16に適宜供給されて駆動用バッテリ16が充電される。また車両10の運転状態に応じてクラッチ19が接続されると、エンジン12の駆動力が駆動伝達機構13を介して前輪14にも伝達されるようになっている。
【0020】
また車両10には、車外の充電設備に繋がる充電コネクタが接続されるインレット20が設けられている。図示は省略するが、インレット20には、急速充電設備の急速充電用コネクタが接続される急速充電用インレットと、家庭用電源に繋がる普通充電用コネクタが接続される普通充電用インレットとが含まれる。またインレット(例えば、急速充電用インレット)20は、このような充電コネクタと共に、駆動用バッテリ16の電力を車外の電気機器100に供給するための外部給電装置50が接続可能に構成されている。本実施形態では、インレット20は、外部給電装置50に繋がる給電コネクタ60が接続可能に構成されている。つまりインレット20は、外部給電装置50が接続される接続部としても機能する。
【0021】
外部給電装置50が接続されるインレット20は、第1の接続回路(接続配線)21を介して駆動用バッテリ16に接続されている。そして、この第1の接続回路21の途中には、第1の接続回路21を開閉する第1のコンタクタ(開閉部)22が設けられている。
【0022】
ここで、外部給電装置50は、給電用バッテリ51を備える。車両10の駆動用バッテリ16から外部給電装置50に供給されたDC電力は、DC/ACコンバータ(図示なし)によって所定電圧(100V)のAC電力に変換されて、給電用バッテリ51に供給される。また外部給電装置50は、電気機器100が接続される出力端子部(コンセント)52を備え、給電用バッテリ51は出力端子部52に接続されている。すなわち車両10の駆動用バッテリ16から外部給電装置50に電力が供給されると、その電力は給電用バッテリ51及び出力端子部52を介して電気機器100に供給されると共に、給電用バッテリ51の充電にも用いられる。
【0023】
また本実施形態では、給電用バッテリ51は、第2の接続回路(接続配線)53を介して出力端子部52に接続されており、この第2の接続回路53の途中には、第2の接続回路53を開閉する第2のコンタクタ54が設けられている。
【0024】
さらに外部給電装置50は、例えば、複数のランプ等で構成される表示装置55を備える。この表示装置55には、駆動用バッテリ16と電気機器100との接続状態、すなわち第1のコンタクタ22の開閉状態が適宜表示される。なお表示装置は、車体側に設けられていてもよい。
【0025】
また車両10は、車両10が備える各種装置を総括的に制御する制御装置30を備えている。制御装置30は、車両10に設けられた各種センサからの信号に基づいて、走行用モータ11やエンジン12の作動状態等を把握し、それに基づいて各種装置を総括的に制御する。例えば、外部給電装置50が給電コネクタ60を介してインレット20に接続された状態では、制御装置30は、電気機器100への電力供給を行う外部給電装置50の動作も制御する。すなわち外部給電装置50は、車両10のインレット20に接続された状態では、車両10の一部を構成するものとする。
【0026】
そして本発明は、外部給電装置50を介して駆動用バッテリ16から電気機器100への電力供給を行う制御装置30による給電制御に特徴がある。
【0027】
以下では、このようなハイブリッド車両10の制御装置30による給電制御について詳細に説明する。
【0028】
図2に示すように、制御装置30は、充電量検出部31と、充電制御部32と、作動状態検出部33と、給電制御部34と、表示制御部35と、を備えている。
【0029】
充電量検出部31は、駆動用バッテリ16の充電量(充電状態:SOC)を検出する。駆動用バッテリ16の充電量は、例えば、駆動用バッテリ16に設けられた電圧センサ及び電流センサの検出値を取得し、これらの検出値から算出することができる。勿論、充電量の検出方法は、特に限定されるものではない。また本実施形態では、充電量検出部31は、外部給電装置50が備える給電用バッテリ51の充電量も駆動用バッテリ16の充電量と同様に検出する。
【0030】
充電制御部32は、充電量検出部31の検出結果に基づいてエンジン12を作動させてジェネレータ18で発電することで駆動用バッテリ16の充電量を制御する。具体的には、充電制御部32は、充電量検出部31によって検出された駆動用バッテリ16の充電量が、予め設定された第1の閾値以下となると、つまり駆動用バッテリ16の充電残量が少なくなると、エンジン12を始動させて駆動用バッテリ16の充電を開始する。その後、充電制御部32は、充電量検出部31によって駆動用バッテリ16の充電量が第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上まで増加すると、つまり駆動用バッテリ16の充電量が満充電に近くなると、エンジン12を停止させて駆動用バッテリ16の充電を終了する。
【0031】
作動状態検出部33は、エンジン12の作動状態、すなわちエンジン12が作動しているか否か、を検出(判定)する。作動状態の検出方法は特に限定されないが、例えば、エンジン12に設けられるクランク角センサ(図示なし)等からの情報に基づいて判定することができる。
【0032】
給電制御部34は、作動状態検出部33の検出結果に応じて、車外の電気機器100への電力供給を制御する。具体的には、給電制御部34は、駆動用バッテリ16とインレット20とを接続する第1の接続回路21を開閉する第1のコンタクタ22を制御し、作動状態検出部33によってエンジン12の停止が検出されている場合には、第1のコンタクタ22をON(閉状態)とする。第1のコンタクタ22がONであれば、駆動用バッテリ16から外部給電装置50を介して車外の電気機器100への電力供給が可能となる。一方、作動状態検出部33によってエンジン12の作動が検出されている場合、給電制御部34は、第1のコンタクタ22をOFF(開状態)とする。第1のコンタクタ22がOFFであると、駆動用バッテリ16から外部給電装置50への電力供給は停止される。つまり駆動用バッテリ16から車外の電気機器への電力供給が停止される。
【0033】
本実施形態では、上述のように駆動用バッテリ16の充電量が第1の閾値以下になると、その後第2の閾値以上となるまで、エンジン12が作動されて駆動用バッテリ16の充電が実施される。この間、第1のコンタクタ22は、給電制御部34によってOFFに制御されるため、駆動用バッテリ16から外部給電装置50への電力供給は停止される。
【0034】
また給電制御部34は、第1のコンタクタ22が開状態である期間に、給電用バッテリ51から電気機器100への給電を行う。具体的には、給電制御部34は、外部給電装置50が備える給電用バッテリ51と出力端子部52とを接続する第2の接続回路53の開閉する第2のコンタクタ54をさらに制御する。
【0035】
本実施形態では、駆動用バッテリ16の電力は、給電用バッテリ51を介して電気機器100に接続されている。このため、通常、第2のコンタクタ54はON(閉状態)に維持されている。したがって、上述のように第1のコンタクタ22がONとなっている場合には、駆動用バッテリ16の電力が電気機器100に供給される。一方、第1のコンタクタ22がOFFとなっている場合には、駆動用バッテリ16の電力は電気機器100には供給されないが、給電用バッテリ51の電力が電気機器100に供給される。したがって、駆動用バッテリ16の充電中にも、電気機器100への電力供給は継続される。
【0036】
ただし、充電量検出部31によって検出された給電用バッテリ51の充電量が予め設定された第3の閾値以下である場合、つまり給電用バッテリ51の充電残量が少ない場合には、給電制御部34は、第1のコンタクタ22がOFFの状態であっても第2のコンタクタ54をOFFとする。この場合には、電気機器100への電力供給は一時的に停止されることになる。
【0037】
表示制御部35は、外部給電装置50が備える表示装置55を制御し、駆動用バッテリ16と電気機器100との接続状態、すなわち第1のコンタクタのON/OFF状態(開閉状態)を表示させる。本実施形態では、表示制御部35は、第1のコンタクタ22がON(閉状態)である場合には、表示装置55を構成するランプを点灯させ、第1のコンタクタ22がOFF(開状態)である場合には、表示装置55を構成するランプを点滅させる。
【0038】
このような構成の制御装置30による給電制御の一例について、図3のフローチャートを参照してさらに説明する。
【0039】
まず、給電コネクタ60が接続部であるインレット20に接続されると、図3に示すように、ステップS1で駆動用バッテリ16の充電量が第1の閾値よりも多いか否かを判定する。ここで、駆動用バッテリ16の充電量が第1の閾値よりも多い場合には(ステップS1:Yes)、ステップS2に進み、エンジン12が作動している場合にはエンジン12を停止させる。その後、ステップS3で第1のコンタクタ22及び第2のコンタクタ54をON(閉状態)とする。これにより駆動用バッテリ16の電力が外部給電装置50の給電用バッテリ51を介して車外の電気機器100に供給される。またステップS4で表示装置55を構成するランプを点灯させる。これにより車両10のユーザは、駆動用バッテリ16の電力が電気機器100に供給されていることを容易に認識することができる。
【0040】
一方、ステップS1で駆動用バッテリ16の充電量が第1の閾値よりも少ない場合には(ステップS1:No)、ステップS5に進み、給電用バッテリ51の充電量が第3の閾値以上であるか否かを判定する。そして給電用バッテリ51の充電量が第3の閾値以上である場合には(ステップ5:Yes)、第1のコンタクタ22をOFF(開状態)とする(ステップS6)。このとき第2のコンタクタ54はON(閉状態)に維持されている。したがって、電気機器100への電力供給は維持される。すなわち給電用バッテリ51の電力が電気機器100に供給される。
【0041】
次いで、ステップS7でエンジン12を作動させ、ジェネレータ18による発電を開始する。これにより駆動用バッテリ16が充電される。またステップS8で表示装置55を構成するランプを点滅させる。これにより、車両10のユーザは、外部給電装置50が備える給電用バッテリ51から電気機器100に電力が供給されていることを容易に認識することができる。言い換えれば、車両10のユーザは、駆動用バッテリ16と電気機器100とが遮断された状態で駆動用バッテリ16が充電されていることを容易に認識することができる。
【0042】
また給電用バッテリ51の充電量が第3の閾値より少ない場合には(ステップS5:No)、給電用バッテリ51から電気機器100に電力を供給できないため、ステップS9に進み、第2のコンタクタ54をOFFとして給電用バッテリ51から電気機器100への給電を一時的に停止し、ステップS10で表示装置55を構成するランプを消灯する。
【0043】
またステップS7で駆動用バッテリ16の充電を開始し、ステップS8で表示装置55のランプを点滅させた後は、ステップS11に進み、駆動用バッテリ16の充電量が第2の閾値以上となったか否かを判定する。ここで駆動用バッテリ16の充電量が第2の閾値以上であれば(ステップS11:Yes)、ステップS2に進み、エンジン12を停止した後、第1のコンタクタ22及び第2のコンタクタ54をON(閉状態)とし(ステップS3)、駆動用バッテリ16から電気機器100への電力供給を再開する。一方、駆動用バッテリ16の充電量が第2の閾値よりも小さい場合には(ステップS11:No)、ステップS5に戻る。
【0044】
このように駆動用バッテリ16から車外の電気機器100への給電を制御することで、車外の電気機器100の使用中に電力不足に陥ることなく、電気機器100に適切に電力を供給することができる。またエンジン12を作動させて駆動用バッテリ16を充電する際には、駆動用バッテリ16と外部給電装置50及び電気機器100とを遮断した状態としているため、電気機器100に供給される電力量の変動も抑制することができ、さらには各種法令を遵守することもできる。
【0045】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【0046】
例えば、上述の実施形態では、外部給電装置が給電用バッテリを備える構成を例示したが、外部給電装置は、必ずしも給電用バッテリを備えていなくてもよい。この場合でも、駆動用バッテリを充電する際には、駆動用バッテリと電気機器とを遮断した状態とすることで、電気機器に供給される電力量の変動も抑制することができる。
【符号の説明】
【0047】
10 ハイブリッド車両(車両)
11 走行用モータ
12 エンジン
13 駆動伝達機構
14 前輪
15 インバータ
16 駆動用バッテリ
17 出力系
18 ジェネレータ
19 クラッチ
20 インレット
21 第1の接続回路
22 第1のコンタクタ
30 制御装置
31 充電量検出部
32 充電制御部
33 作動状態検出部
34 給電制御部
35 表示制御部
50 外部給電装置
51 給電用バッテリ
52 出力端子部(コンセント)
53 第2の接続回路
54 第2のコンタクタ
55 表示装置
60 給電コネクタ
100 電気機器
図1
図2
図3