特許 7679690 電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-12

(45)【発行日】2025-05-20

(54)【発明の名称】電動車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/00 20160101AFI20250513BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20250513BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20250513BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20250513BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20250513BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20250513BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20250513BHJP

   B60L 58/10 20190101ALI20250513BHJP

【ＦＩ】

B60W20/00 900

B60K6/442 ZHV

B60W10/06 900

B60W10/08 900

B60L50/16

B60L50/61

B60L53/14

B60L58/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021080183

(22)【出願日】2021-05-11

(65)【公開番号】P2022174408

(43)【公開日】2022-11-24

【審査請求日】2023-11-24

(73)【特許権者】

【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】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】平田 健敏

【審査官】西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０４７２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８０１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８９７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９２８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０１１１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６０８９６０１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１５－０５５２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１００９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１８４４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１２０１０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１２８９３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／２０－ ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００－２０／５０

Ｂ６０Ｌ １／００－ ３／１２、

７／００－１３／００、

１５／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両に搭載される内燃機関と、
前記電動車両の駆動軸を駆動するモータと、
前記モータに電力を供給する駆動用電池と、
前記内燃機関を潤滑するオイルの温度を検知するセンサと、
前記オイルの温度から前記内燃機関が冷態状態か否かを判断し、前記内燃機関が冷態状態の場合、前記駆動用電池からの電力を用いて前記モータが前記駆動軸を駆動する領域を、前記内燃機関が温態状態よりも広くする第１ＥＶ走行領域拡大制御を実行する制御装置と、
前記電動車両に接続される外部機器に前記駆動用電池から電力を供給可能な外部給電装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記外部給電装置が前記外部機器に電力を供給する外部給電制御中は前記外部給電制御を実行していない場合よりも、前記駆動用電池からの電力を用いて前記モータが前記駆動軸を駆動する頻度を前記第１ＥＶ走行領域拡大制御よりも抑制する一方、前記内燃機関が温態状態よりも前記駆動用電池からの電力を用いて前記モータが前記駆動軸を駆動する領域が多くなるような第２ＥＶ走行領域拡大制御を実行する、
電動車両。

【請求項2】

前記センサが、前記内燃機関のオイルパンに配置される請求項１に記載の電動車両。

【請求項3】

前記制御装置は、前記内燃機関が冷態状態において前記内燃機関を始動する場合、前記内燃機関を冷態状態から温態状態に暖機する暖機制御を実行し、
前記内燃機関の使用頻度を取得し、前記内燃機関の使用頻度が所定の頻度以下の場合、前記暖機制御による前記内燃機関の運転を抑制する、
請求項１に記載の電動車両。

【請求項4】

前記使用頻度とは、イグニッションスイッチがオンされてから、前記内燃機関が運転された時間と回数である請求項３に記載の電動車両。

【請求項5】

前記内燃機関により駆動されて発電した電力を前記モータ又は前記駆動用電池に供給する発電機と、
前記内燃機関と前記駆動軸との間で動力を伝達および遮断するクラッチと、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記クラッチを遮断した状態で前記内燃機関を停止させつつ前記駆動用電池から供給された電力により駆動された前記モータの駆動力を前記駆動軸に伝達して走行するＥＶ走行モードと、前記クラッチを遮断した状態で前記内燃機関により前記発電機を発電しつつ前記モータの駆動力を前記駆動軸に伝達して走行するシリーズ走行モードと、前記クラッチを接続した状態で前記内燃機関の動力を前記駆動軸に伝達して走行するパラレル走行モードとを切り替えるよう制御し、
前記内燃機関が冷態状態の場合には、前記内燃機関が温態状態の場合に比べて、前記ＥＶ走行モードでの領域を拡大して、前記シリーズ走行モード及び前記パラレル走行モードの領域を縮小する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両。

【請求項6】

前記電動車両は、燃料タンクをさらに備え、
前記制御装置は、前記燃料タンクに給油されたのちの所定期間は前記所定期間以外よりも、前記モータが前記駆動用電池からの電力を用いて前記駆動軸を駆動する前記第１ＥＶ走行領域拡大制御よりも領域を抑制する一方、前記内燃機関が温態状態よりも前記駆動用電池からの電力を用いて前記モータが前記駆動軸を駆動する領域が多くなるような第２ＥＶ走行領域拡大制御を実行する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の電動車両。

【請求項7】

前記内燃機関の排熱を利用するヒータをさらに備え、
前記制御装置は、前記ヒータの作動中は、前記ヒータの非作動中よりも前記モータが前記駆動用電池からの電力を用いて前記駆動軸を駆動する領域を前記第１ＥＶ走行領域拡大制御よりも抑制する一方、前記内燃機関が温態状態よりも前記駆動用電池からの電力を用いて前記モータが前記駆動軸を駆動する領域が多くなるような第２ＥＶ走行領域拡大制御を実行する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃機関を搭載する電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ハイブリッド型、またはプラグインハイブリッド型の電動車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の電動車両は、内燃機関と、発電機と、駆動用電池と、モータと、を有する。特許文献１の電動車両は、内燃機関を発電または駆動軸を駆動する動力源として用いる。特許文献１の電動車両では、内燃機関をいつでも始動できるように、内燃機関が冷態状態の場合、モータによる走行を禁止して内燃機関を始動させ、内燃機関の暖機運転を行う。これによって、モータによって走行中であっても内燃機関を暖機完了状態にし、いつでも始動できるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－３６６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、内燃機関が冷態状態において内燃機関を始動させると、内燃機関のフリクションが大きい。これによって、燃費が悪化することもある。

【0005】

本開示の課題は、冷態状態における内燃機関の燃料消費を抑制できる電動車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る電動車両は、電動車両に搭載される内燃機関と、電動車両の駆動軸を駆動するモータと、モータに電力を供給する駆動用電池と、内燃機関を潤滑するオイルの温度を検知するセンサと、オイルの温度から前記内燃機関が冷態状態か否かを判断し、内燃機関が冷態状態の場合、駆動用電池からの電力を用いてモータが駆動軸を駆動する領域を、内燃機関が温態状態よりも広くする第１ＥＶ走行領域拡大制御を実行する制御装置と、を備える。

【0007】

この電動車両によれば、内燃機関が冷態状態の場合、モータが駆動軸を駆動する。これによって、内燃機関のフリクションが大きい冷態状態において、内燃機関の使用を極力回避できる。この結果、冷態状態における内燃機関の燃料消費を抑制できる。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、冷態状態における内燃機関の燃料消費を抑制できる電動車両を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施形態による電動車両のシステム図。

【図2】本開示の実施形態による電動車両に搭載された内燃機関のシステム図。

【図3】本開示の実施形態による電動車両の各走行領域の一例を示すタイミングチャート。

【図4】本開示の実施形態による電動車両の制御装置の制御手順を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0011】

図１に示すように、本実施形態による電動車両１は、四輪駆動型のハイブリッド自動車である。電動車両１は、内燃機関（ＥＮＧ）２と、発電機（第１回転電機の一例：ＧＥＮ）４と、フロントモータ（第２回転電機の一例：ＦｒＭ）６と、リアモータ（ＲＭ）８と、駆動用電池（ＢＴ）１０と、制御装置（ＨＶＥＣＵ）２０と、アクセルペダル２１と、外部給電装置２２と、を有する。

【0012】

本実施形態の電動車両１は、フロントモータ６がトランスアクスル１６を介して前輪１２の前輪駆動軸１２ａを駆動する。リアモータ８は、減速機８ｃを介して後輪１４の後輪駆動軸１４ａを駆動する。フロントモータ６は、フロントインバータ１８を介して駆動用電池１０と接続され、駆動用電池１０から電力（第２電力）が供給される。

【0013】

フロントインバータ１８は、フロントモータ制御装置（ＦｒＭＣＵ）６ａと、発電機４を制御する発電機制御装置（ＧＣＵ）４ａと、を有する。フロントモータ制御装置６ａは、制御装置２０から信号を取得し、フロントモータ６が所望の運転状態となるようにフロントモータ６の回生と力行を制御する。リアモータ８も同様に、リアインバータ８ｂを介して駆動用電池１０と接続され、駆動用電池１０から電力（第２電力）が供給される。リアインバータ８ｂは、リアモータ制御装置（ＲＭＣＵ）８ａを有する。リアモータ制御装置８ａは、制御装置２０から信号を取得し、リアモータ８が所望の運転状態となるようにリアモータ８の回生と力行を制御する。

【0014】

内燃機関２は、トランスアクスル１６を介して発電機４を駆動する。内燃機関２は、燃料タンク（Ｆｕｅｌ ＴＡＮＫ）２３から供給される燃料が燃焼することで駆動する。本実施形態では、燃料タンク２３は、燃料タンクを密閉する密閉弁と、燃料タンク２３の蒸散ガスを吸着するキャニスタと、を有する密閉タンク型の燃料タンク２３である。このような密閉タンク型の燃料タンク２３は、給油を行うために、密閉弁を開きキャニスタに吸着させることによって、燃料タンク２３の圧力を下げる給油制御を行う。内燃機関２の各種装置および各種センサは、エンジン制御装置（ＥＮＧ－ＥＣＵ）２ａと電気的に接続される。エンジン制御装置２ａは、制御装置２０からの信号を取得し、内燃機関２が所望の運転状態となるように制御する。トランスアクスル１６は、内燃機関２の回転速度を増幅し発電機４に伝達する。また、本実施形態のトランスアクスル１６は、クラッチ１６ａを有する。クラッチ１６ａは、内燃機関２とフロントモータ６との間および内燃機関２と前輪駆動軸１２ａとの間で動力を伝達および遮断する。内燃機関２は、トランスアクスル１６のクラッチ１６ａを介して前輪駆動軸１２ａに接続され、前輪駆動軸１２ａを駆動する。

【0015】

図２に示すように、内燃機関２は、少なくとも、燃料噴射弁２ｃと、排気管２ｄと、排気浄化装置２ｅと、ヒータ装置２Ｋと、油温センサ２ｌと、を有する。本実施形態では、内燃機関２は、排気管２ｄが内燃機関２から電動車両１の後方に向かって延びる後方排気型のものである。内燃機関２は、排気管２ｄを介して排気浄化装置２ｅに接続される。また、本実施形態では、内燃機関２は、マルチインジェクション方式のガソリンエンジンである。内燃機関２は、吸気ポート２ｆに配置された燃料噴射弁２ｃによって燃料を噴射し、スロットル弁２ｂによって吸入空気量を調整することによって出力を調整する。しかし、内燃機関２は、気筒２ｇに直接燃料を噴射する直噴方式のガソリンエンジンやディーゼルエンジンであってもよい。さらに、内燃機関２は、マルチインジェクション方式および直噴方式を併用するガソリンエンジンであってもよい。また、内燃機関２は、このほか排気循環弁２ｉおよび排気循環通路２ｊを含む排気循環装置などの装置を含んでもよい。また、内燃機関２は、内燃機関２の冷却水温度を検知する水温センサを含んでもよい。

【0016】

ヒータ装置２Ｋは、内燃機関２の電動車両１の室内を温める装置である。図２に示すヒータ装置２Ｋは、ヒータ装置２Ｋのうち、排気管２ｄの下方に配置され、排気熱を受熱するヒータパイプを示す。本実施形態のヒータ装置２Ｋは、内燃機関２の排気熱を利用した装置である。このような、ヒータ装置２Ｋは、ヒータパイプの内部に冷却水が通り、冷却水が冷媒となって図示しないヒータコアを温める。ヒータコアを通過した空気は、電動車両１の室内に供給され室内を温める。このため、制御装置２０は、ヒータ装置２Ｋを作動させる場合、内燃機関２を始動させる。ヒータ装置２Ｋは、例えば、駆動用電池１０の電力を用いたヒートポンプ式の装置、または、駆動用電池１０の電力を用いて電熱線を温める電気式ヒータ装置であってもよい。このようなヒータ装置２Ｋであっても、駆動用電池１０の充電率が低下した場合、制御装置２０が内燃機関２を始動させる。

【0017】

油温センサ２ｌは、内燃機関２を潤滑するオイルの温度を検知するセンサである。本実施形態では、油温センサ２ｌは、内燃機関２のオイルパンに配置される。しかし、油温センサ２ｌは、オイルの流路のいずれかの場所に配置すればよい。

【0018】

図１に示すように、発電機４は、内燃機関２と接続され、内燃機関２によって駆動されることにより発電する。発電機４によって発電された電力（第１電力）は、駆動用電池１０を充電可能であるとともに、フロントインバータ１８およびリアインバータ８ｂを介してフロントモータ６およびリアモータ８（以下明細書において各モータと記す）に供給可能である。本実施形態では、発電機４はモータジェネレータであり、発電に加えて内燃機関２を回転駆動することによって内燃機関２をモータリングすることができる。発電機４は、内燃機関２から駆動される場合、発電機４に負荷を与えることで発電する。一方、発電機４は、駆動用電池１０から電力が供給され力行することによって内燃機関２を駆動しモータリングさせる。発電機４は、フロントインバータ１８に設けられた発電機制御装置４ａによって制御される。発電機制御装置４ａは、制御装置２０と電気的に接続され、制御装置２０からの信号を取得し、発電機４が所望の運転状態となるように発電と力行を制御する。

【0019】

駆動用電池１０は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルで構成された図示しない電池モジュールを有する。駆動用電池１０は、各モータの電源として機能する。さらに駆動用電池１０は、電池モジュールの充電率（State Of Charge、以下、ＳＯＣ）の算出、電池モジュールの劣化状態（State Of Health 以下 ＳＯＨ）、および電池モジュールの電圧Ｂｖおよび電池温度Ｂｔｍｐの検出を行う電池モニタリングユニット（ＢＭＵ）１０ａを有する。電池モニタリングユニット１０ａは、駆動用電池１０の電圧Ｂｖ、充電率ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨ、および電池温度Ｂｔｍｐを取得し、制御装置２０に送信する。

【0020】

制御装置２０は、少なくとも走行モードの切り替えをする制御と、各走行モードにおいて、内燃機関２に発電させる発電制御と、内燃機関２を発電機４によって駆動するモータリング制御と、を実行する。

【0021】

本実施形態では、制御装置２０は、速度Ｖ、充電率ＳＯＣ、およびアクセル開度Ｔｈなどの情報に基づいて、クラッチ１６ａを制御することによって、パラレル走行モード、シリーズ走行モード、およびＥＶ走行モード（以下明細書において各走行モードと記す）の中から、いずれかにひとつの走行モードに切り替える。より具体的には、制御装置２０は、アクセル開度Ｔｈに基づいて演算されるドライバ要求トルクＤＴｑが、パラレル走行モード、シリーズ走行モードおよびＥＶ走行モードのそれぞれに設定されるモード判定トルクＭＴｑ以上または以下か否かを判断する。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑがモード判定トルクＭＴｑ以上または以下の場合、各走行モードに切り替える。

【0022】

パラレル走行モードでは、電動車両１は、クラッチ１６ａを接続した状態で内燃機関２の動力を前輪駆動軸１２ａに伝達して走行する。本実施形態では、パラレル走行モードでは、制御装置２０は、クラッチ１６ａを接続し、内燃機関２とフロントモータ６の両方よって前輪駆動軸１２ａを駆動する。このとき、フロントモータ６には、駆動用電池１０からの電力（第２電力）、および発電機４で発電した電力（第１電力）のいずれか一方、または両方が供給される。リアモータ８も同様に駆動用電池１０からの電力（第２電力）、および発電機４で発電した電力（第１電力）のいずれか一方、または両方が供給され、後輪駆動軸１４ａを駆動する。ＥＶモードでは、電動車両１は、クラッチ１６ａを遮断した状態で内燃機関２を停止させつつ駆動用電池１０から供給された電力により駆動された各モータの駆動力を各駆動軸に伝達して走行する。本実施形態では、ＥＶ走行モードでは、制御装置２０は、クラッチ１６ａを開放し、駆動用電池１０の電力（第２電力）を各モータに供給し、各モータが前輪駆動軸１２ａおよび後輪駆動軸１４ａ（以下明細書において各駆動軸と記す）を駆動する。

【0023】

シリーズ走行モードでは、電動車両１は、クラッチ１６ａを遮断した状態で内燃機関２により発電機４を発電しつつ各モータの駆動力を各駆動軸に伝達して走行する。本実施形態では、シリーズ走行モードでは、制御装置２０は、クラッチ１６ａを開放し、内燃機関２で発電機４を駆動し、発電機４で発電した第１電力を各モータに供給する。また、制御装置２０は、第１電力によっては各モータが各駆動軸を駆動する駆動力が不足する場合、駆動用電池１０からも各モータに第２電力を供給する。

【0024】

制御装置２０は、パラレル走行モード、シリーズ走行モード、およびＥＶ走行モードの各走行モードにおいて、内燃機関２に要求するエンジン要求トルク（要求出力値の一例）ＥＴｑを演算し、エンジン制御装置２ａに送信する。エンジン制御装置２ａは、エンジン要求トルクＥＴｑを取得し、エンジン要求トルクＥＴｑを達成できるように、内燃機関２を制御する。制御装置２０は、実際には、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等と、を含むマイクロコンピュータによって構成される。制御装置２０は、各センサおよび各種装置からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、電動車両１が、所望の運転状態となるように各装置を制御する。

【0025】

また、本実施形態では、エンジン制御装置２ａ、発電機制御装置４ａ、フロントモータ制御装置６ａ、リアモータ制御装置８ａ、および電池モニタリングユニット１０ａを含む各種制御装置が、それぞれ制御装置２０と別に設けられる。各種制御装置は、それぞれ制御装置２０と電気的に接続される。しかし、各種制御装置は、制御装置２０と一体で設けられてもよい。各種制御装置は、制御装置２０と同様に、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等と、を含むマイクロコンピュータによって構成される。

【0026】

アクセルペダル２１は、電動車両１のドライバが踏み込み操作することで、電動車両１の加減速を制御するペダルである。アクセルペダル２１には、踏み込み位置を検知するアクセルポジションセンサ２１ａが設けられる。アクセルポジションセンサ２１ａは、制御装置２０と電気的に接続され、制御装置２０にアクセル踏み込み位置（アクセル開度）を送信する。

【0027】

外部給電装置２２は、駆動用電池１０の電力を、電動車両１のユーザが電動車両１と別に用意する電気機器（外部機器の一例、例えば家電機器等）に供給するための装置である。外部給電装置２２はインバータを含み、駆動用電池１０からの直流電流を、電気機器に適した交流電流に変換する。

【0028】

ところで、特許文献１の電動車両は、内燃機関が冷態状態の場合、内燃機関を始動させて暖機運転させる。しかし、内燃機関が冷態状態の場合、内燃機関のフリクションが高い。これによって、エネルギ損失が生じ、内燃機関の燃料消費が多くなる。このような状態では、内燃機関２の運転を抑制し、駆動用電池１０からの電力を用いた各モータによって各駆動軸を駆動する領域を拡大する方が好ましい。

【0029】

より具体的には、図３に示すように、例えば、電動車両１は、内燃機関２が温態状態の場合、ＥＶ走行モードで走行する領域（以下明細書においてＥＶ走行領域と記す）、シリーズ走行モードによって走行する領域（以下明細書においてシリーズ走行領域と記す）、パラレル走行モードで走行する領域（以下明細書においてパラレル走行領域と記す）がある。本実施形態では、例えば、速度Ｖ１（例えば５０ｋｍ／ｈ）以下の時刻ｔ１から時刻ｔ２は、ＥＶ走行領域である。速度Ｖ１から速度Ｖ２（例えば７０ｋｍ／ｈ）の間である時刻ｔ２から時刻ｔ３の領域は、シリーズ走行領域である。速度Ｖ２以上まで加速し、その後定常走行および速度Ｖ３（例えば、１００ｋｍ／ｈ）まで加速する時刻ｔ４から時刻ｔ５の高速走行領域は、パラレル走行領域である。

【0030】

内燃機関２が冷態状態の場合、図３の時刻ｔ２ａから時刻ｔ３の破線Ｘ、および図３の時刻ｔ４ａから時刻ｔ４ｂの破線Ｙに示すように、このようなシリーズ走行領域およびパラレル走行領域の一部をＥＶ走行領域に置き換えることによって、ＥＶ走行領域を拡大して、シリーズ走行モードおよびパラレル走行モードの領域を縮小する。これによって、内燃機関２の使用を抑制し、フリクションによる燃料消費の増大を抑制できる。

【0031】

一方、このような電動車両１では、発電機４から各モータ、および駆動用電池１０に送電する電力の送電損失、および駆動用電池１０から各モータに供給する電力の送電損失が生じる。内燃機関２が温態状態において、内燃機関２の冷態状態と同様にＥＶ走行領域を拡大した場合、送電損失によるエネルギ損失の方が、内燃機関２のフリクションによるエネルギ損失よりも大きい。

【0032】

より具体的に、冷態状態においても温態状態においても、時刻ｔ５の時点で所定ＳＯＣｔとなることを前提に説明する。時刻ｔ５の時点で所定ＳＯＣｔとなる場合、内燃機関２が冷態状態では、時刻ｔ２ａから時刻ｔ３の領域をシリーズ走行領域からＥＶ走行領域にする。また、時刻ｔ４ａから時刻ｔ４ｂの領域をパラレル走行領域からＥＶ走行領域にする。これによって、温態状態よりもＳＯＣは低下し、低下した分を他のシリーズ走行領域およびパラレル走行領域において、駆動力に使う内燃機関２の出力に上乗せして発電する必要がある。しかし、冷態状態では、フリクションによるエネルギ損失が、送電損失によるエネルギ損失を上回るため、破線Ｘの部分、および破線Ｙの部分をＥＶ領域とした方が電動車両１全体としてのエネルギ損失が小さい。この結果、内燃機関２の燃料消費を抑制できる。

【0033】

一方、内燃機関２が温態状態では、内燃機関２のフリクションによるエネルギ損失が送電損失よるエネルギ損失よりも小さい。このため、時刻ｔ２ａから時刻ｔ３の領域をシリーズ走行領域、時刻ｔ４ａから時刻ｔ４ｂの領域をパラレル走行領域として内燃機関２を使用し、ＳＯＣの低下を抑制する方が、送電損失を抑制できる。この結果、駆動力に使う内燃機関２の出力に上乗せして発電する発電量が減り、内燃機関２の燃料消費を抑制できる。上記観点から制御装置２０は以下のような制御を実行する。

【0034】

次に、図４のフローチャートを用いて、本実施形態の制御装置２０の制御手順について説明する。制御装置２０は、図示しないイグニッションスイッチがオンされることで、制御動作を開始する。

【0035】

ステップＳ１では、制御装置２０は、内燃機関２が冷態状態であるか否か判断する。本実施形態では、制御装置２０は、油温センサ２ｌから取得した油温から内燃機関２が冷態状態か否か判断する。内燃機関２の油温は水温に比べて遅れて上昇する。このため、制御装置２０は、内燃機関２の油温によって冷態状態か否かを判断することにより、ＥＶ走行領域をより拡大しやすい。

【0036】

制御装置２０は、内燃機関２が冷態状態であると判断した場合（ステップＳ１ ＹＥＳ）、ステップＳ２に処理を進め、外部給電制御中か否か判断する。ステップＳ２で制御装置２０が外部給電制御中でないと判断した場合（ステップＳ２ ＮＯ）、制御装置２０は、ステップＳ３に処理を進め、給油制御の有無を判断する。制御装置２０は、給油制御が無いと判断した場合（ステップＳ３ ＮＯ）、ステップＳ４に処理を進める。ステップＳ４では、制御装置２０はヒータ要求の有無を判断する。制御装置２０は、ヒータ要求が無いと判断し、ヒータが非作動の場合（ステップＳ４ ＮＯ）、処理をステップＳ５に進める。

【0037】

ステップＳ５では、制御装置２０は、第１ＥＶ走行領域拡大制御を実行する。制御装置２０は、第１ＥＶ走行領域拡大制御を実行する場合、ＥＶ走行モードからシリーズ走行モード、またはパラレル走行モードに切り替わるためのモード判定トルクＭＴｑを、より高い値に変更する。本実施形態では、制御装置２０は、温態状態における第３モード判定トルクＭＴｑ３よりも高いトルクとなる第１モード判定トルクＭＴｑ１にモード判定トルクＭＴｑを変更する。これによって、内燃機関２が冷態状態である場合、内燃機関２が温態状態よりも高いドライバ要求トルクＤＴｑにおいてＥＶ走行モードに切り替わる。より具体的には、例えば、図３に示す破線Ｘの領域、および破線Ｙの領域がＥＶ走行領域となる。すなわち、ＥＶ走行領域が拡大する。制御装置２０は、第１ＥＶ走行領域拡大制御を実行するとステップＳ６に処理を進める。

【0038】

ステップＳ６では、制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが、ステップＳ５で変更した第１モード判定トルクＭＴｑ１以上か否かを判断する。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが第１モード判定トルクＭＴｑ１以上であると判断した場合（ステップＳ６ ＹＥＳ）、ＥＶ走行モードからシリーズ走行モード、またはパラレル走行モードに切り替え、ステップＳ７に処理を進める。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが第１モード判定トルクＭＴｑ１よりも小さいと判断した場合（ステップＳ６ ＮＯ）、ステップＳ５の前に処理を戻し、第１ＥＶ走行領域拡大制御を続ける。

【0039】

ステップＳ７では、制御装置２０は、内燃機関２の使用頻度Ｎが所定頻度Ｎ１以下か否か判断する。使用頻度Ｎは、図示しないイグニッションスイッチがオンされてから、内燃機関２が運転された時間や、回数であればよい。制御装置２０は、内燃機関２の使用頻度Ｎが所定頻度Ｎ１以下でないと判断した場合（ステップＳ７ ＮＯ）、ステップＳ８に処理を進める。制御装置２０は、内燃機関２の使用頻度Ｎが所定頻度Ｎ１以下であると判断した場合（ステップＳ７ ＹＥＳ）、ステップＳ１１の前に処理を戻し、第１ＥＶ走行領域拡大制御を続ける。これによって、ＥＶ走行領域が拡大した状態が継続する。

【0040】

ステップＳ８では、制御装置２０は、内燃機関２の暖機要求制御（暖機制御）を実行する。本実施形態では、制御装置２０がエンジン制御装置２ａに暖機に必要なエンジン要求トルクＥＴｑを送信する。制御装置２０は、内燃機関２の暖機要求制御を実行するとステップＳ９に処理を進める。ステップＳ９では、制御装置２０は、内燃機関２を始動させドライバ要求トルクＤＴｑに応じてエンジン要求トルクＥＴｑを送信し、内燃機関２が所望の運転状態となるように制御する。制御装置２０は、内燃機関を運転すると、処理をステップＳ１の前に戻す。

【0041】

制御装置２０は、ステップＳ１で冷態状態ではないと判断した場合、すなわち内燃機関２が温態状態の場合、ステップＳ１０に処理を進める。ステップＳ１０では、制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが温態状態における第３モード判定トルクＭＴｑ３以上であるか否か判断する。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが第３モード判定トルクＭＴｑ３以上であると判断した場合（ステップＳ１０ ＹＥＳ）、シリーズ走行モード、またはパラレル走行モードに切り替え、ステップＳ９に処理を進める。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが温態状態における第３モード判定トルクＭＴｑ３以下であると判断した場合（ステップＳ１０ ＮＯ）、処理をステップＳ１に戻す。

【0042】

制御装置２０は、ステップＳ２で外部給電制御中であると判断した場合（ステップＳ２ ＹＥＳ）、ステップＳ３で給油制御が有ったと判断した場合（ステップＳ３ ＹＥＳ）、ステップＳ４でヒータ要求が有ると判断した場合（ステップＳ４ ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１に進める。

【0043】

外部給電制御中は、駆動用電池１０の充電率ＳＯＣが低下するため、駆動用電池１０の充電のために制御装置２０が内燃機関２を始動する可能性が高い。また、給油制御が行われたのち所定期間は、制御装置２０が内燃機関２を始動させて、キャニスタに吸着した燃料蒸散ガスを内燃機関２に吸わせる制御（以下明細書においてキャニスタパージ制御と記す）をする必要がある。さらに、ヒータ要求が有った場合は、制御装置２０が内燃機関２を運転する必要がある。

【0044】

そこで、制御装置２０は、ステップＳ１１において、第２ＥＶ走行領域拡大制御を実行する。第２ＥＶ走行領域拡大制御は、ステップＳ５の第１ＥＶ走行領域拡大制御よりも、ＥＶ走行領域の拡大を抑制する一方、内燃機関２が温態状態よりもＥＶ走行領域が多くなるように、制御装置２０が電動車両１を制御するモードである。本実施形態では、制御装置２０は、モード判定トルクＭＴｑが、第１モード判定トルクＭＴｑ１よりも小さく、第３モード判定トルクＭＴｑ３よりも大きい第２モード判定トルクＭＴｑ２に設定する。これによって、第２ＥＶ走行領域拡大制御におけるＥＶ走行領域が第１ＥＶ走行領域拡大制御のＥＶ走行領域よりも抑制される。このため、内燃機関２の使用頻度が上昇する。この結果、外部給電制御に備えた発電のための内燃機関２の運転、キャニスタパージ制御のための内燃機関２の運転、およびヒータ要求のための内燃機関２の運転に備えることができる。制御装置２０は、第２ＥＶ走行領域拡大制御を実行すると、ステップＳ１２に処理を進める。なお、第２ＥＶ走行領域拡大制御において、制御装置２０は、外部給電制御中、キャニスタパージ制御、ヒータ要求のそれぞれに応じた第２モード判定トルクＭＴｑ２を設定してもよい。

【0045】

ステップＳ１２では、制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑがステップＳ１１で変更した第２モード判定トルクＭＴｑ２以上か否か判断する。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが第２モード判定トルクＭＴｑ２以上であると判断した場合（ステップＳ１２ ＹＥＳ）、ＥＶ走行モードからシリーズ走行モード、またはパラレル走行モードに切り替え、処理をステップＳ７に進める。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが第２モード判定トルクＭＴｑ２より小さい場合、ステップＳ１１に処理を戻し、第２ＥＶ走行領域拡大制御を続ける。

【0046】

以上説明した通り、本開示によれば、冷態状態における内燃機関２の燃料消費を抑制できる電動車両１を提供できる。

【0047】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0048】

（ａ）上記実施形態では、四輪駆動型のハイブリッド自動車を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。電動車両１は、前輪駆動のハイブリッド型およびプラグインハイブリッド型の自動車であってもよい。また、電動車両１は、四輪駆動型のプラグインハイブリッド自動車であってもよい。

【0049】

（ｂ）上記実施形態では、クラッチ１６ａを用いて、内燃機関２と前輪駆動軸１２ａを接続する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関２と前輪駆動軸１２ａは遊星ギヤを介して接続してもよい。

【0050】

（ｃ）上記実施形態では、内燃機関２と発電機４をギヤで接続する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関２と発電機４は遊星ギヤを介して接続してもよい。

【符号の説明】

【0051】

１：電動車両，２：内燃機関，２Ｋ：ヒータ装置
２ｌ：油温センサ，６：フロンとモータ，１０：駆動用電池
１２ａ：前輪駆動軸，２０：制御装置，２２：外部給電装置，２３：燃料タンク
ＤＴｑ：ドライバ要求トルク
ＭＴｑ：モード判定トルク，ＭＴｑ１：第１モード判定トルク
ＭＴｑ２：第２モード判定トルク，ＭＴｑ３：第３モード判定トルク
Ｎ：使用頻度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】