JP2020104755A - プラグインハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガスの排出の抑制が要求される地域を走行する場合にエンジンを停止した状態での電動走行を継続可能とする。【解決手段】ＥＣＵは、運転中に（Ｓ２００にてＹＥＳ）、目的地が設定済であるときに（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、現在位置を取得するステップ（Ｓ２０４）と、ＺＥＶ領域を通過する予定があり（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、ＺＥＶ領域を通過中でない場合に（Ｓ２０８にてＮＯ）ＳＯＣが第２目標ＳＯＣよりも小さいと（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、ＣＳモードを選択するステップ（Ｓ２１４）と、ＳＯＣが第２目標ＳＯＣ以上であると（Ｓ２１２にてＮＯ）、ＣＤモードを選択するステップ（Ｓ２１６）と、ＺＥＶ領域を通過中である場合（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、ＣＤモードを選択するとともにエンジンの始動を禁止するステップ（Ｓ２１０）とを含む、処理を実行する。【選択図】図５

Description

本開示は、プラグインハイブリッド車両の制御に関する。

近年、環境意識が高まるにつれ、特に大気汚染が問題となる排気ガスを排出しない車両の乗り入れを許容し、それ以外の車両の乗り入れを制限し、制限された車両の乗り入れに対して一定の通行料金を課す規制を施行する都市が増加している。

そのような都市をプラグインハイブリッド車両が走行する場合には、規制の対象にならないように車両を適切に制御することが求められる。たとえば、特開平０７−０７５２１０号公報（特許文献１）には、規制を施行する都市に入るとエンジンを停止した状態で電動走行するように車両を制御する技術が開示される。

特開平０７−０７５２１０号公報

しかしながら、プラグインハイブリッド車両の走行制御としては、走行が開始されるとまずエンジンを停止した状態での電動走行が行なわれ、プラグインハイブリッド車両に搭載された蓄電装置のＳＯＣ（State Of Charge）がしきい値まで低下したときに、エンジンの動作が許容される制御が行なわれる。そのため、上述のような規制を施行する都市に入るまでに蓄電装置のＳＯＣが低下していると、当該都市内においてエンジンを停止した状態での電動走行が困難となり規制の対象となる場合がある。

本開示は、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、排気ガスの排出の抑制が要求される地域を走行する場合にエンジンを停止した状態での電動走行を継続可能なプラグインハイブリッド車両を提供することである。

本開示のある局面に係るプラグインハイブリッド車両は、駆動力を発生する電動機と、電動機に供給する電力を蓄電する蓄電装置と、発電に用いられるエンジンと、駐車中に外部電源と蓄電装置への電力供給が可能に接続される接続部と、運転中にエンジンを停止させた状態で電動機を用いて車両を走行させる第１モードと、エンジンを動作させた状態で車両を走行させる第２モードとを含む複数の制御モードのうちのいずれかに従って車両を制御する制御装置とを備える。制御装置は、第１モードの選択中に蓄電装置のＳＯＣが第１目標ＳＯＣまで低下したときに第１モードから第２モードに切り替える。制御装置は、車両の走行予定経路に車両から排気ガスの排出が抑制される領域が含まれる場合には、第１モードの選択中に蓄電装置のＳＯＣが第１目標ＳＯＣよりも高い第２目標ＳＯＣまで低下したときに第１モードから第２モードに切り替える。車両が当該領域を走行する場合には、第１モードを選択するとともにエンジンの始動を禁止する。

このようにすると、走行予定経路に車両から排気ガスの排出が抑制される領域が含まれる場合には、第２目標ＳＯＣまで低下したときに第２モードに切り替えられるので、第１目標ＳＯＣよりも高い第２目標ＳＯＣを維持することができる。そのため、車両が当該領域を走行する場合に第１モードが選択され、エンジンの始動が禁止されると、第１目標ＳＯＣで第２モードに切り替えられる場合よりも長く電動走行を継続することができる。

本開示によると、排気ガスの排出の抑制が要求される地域を走行する場合にエンジンを停止した状態での電動走行を継続可能なプラグインハイブリッド車両を提供することができる。

本実施の形態に係るプラグインハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す図である。 ＣＤモードとＣＳモードとを説明するための図である。 目的地の設定時にＥＣＵで実行される処理の一例を示すフローチャートである。 ＥＣＵによって設定される複数の走行経路の一例を示す図である。 運転中にＥＣＵで実行される処理の一例を示すフローチャートである。 ＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。

以下、本開示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り返さない。

図１は、本実施の形態に係るプラグインハイブリッド車両（以下、単に車両と記載する）１の構成の一例を概略的に示す図である。

図１を参照して、車両１は、蓄電装置２０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）２１と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）２２と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）６１と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）６２と、エンジン６３と、動力分割装置６４と、動力伝達ギヤ６５と、駆動輪６６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを含む。

蓄電装置２０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成される。蓄電装置２０として電気二重層キャパシタ等のキャパシタも採用可能である。蓄電装置２０は、車両１の走行駆動力を生成するための電力をＰＣＵ２２へ供給する。また、蓄電装置２０は、第１ＭＧ６１とエンジン６３とを用いた発電動作によって発電された電力により充電されたり、第２ＭＧ６２の回生制動により発電された電力により充電されたり、第１ＭＧ６１または第２ＭＧ６２の駆動動作により放電されたり、車両外部から供給される電力により充電されたり、車両外部への電力の供給により放電されたりする。

ＳＭＲ２１は、蓄電装置２０とＰＣＵ２２との間に電気的に接続されている。ＳＭＲ２１の閉成／開放は、ＥＣＵ１００からの指令に従って制御される。

ＰＣＵ２２は、ＥＣＵ１００からの指令に従って、蓄電装置２０と第１ＭＧ６１との間で電力変換を行なったり、蓄電装置２０と第２ＭＧ６２との間で電力変換を行なったりする。ＰＣＵ２２は、蓄電装置２０から電力を受けて第１ＭＧ６１または第２ＭＧ６２を駆動するインバータと、インバータに供給される直流電圧のレベルを調整するコンバータ（いずれも図示せず）等とを含んで構成される。

第１ＭＧ６１および第２ＭＧ６２の各々は、三相交流回転電機であって、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。第１ＭＧ６１および第２ＭＧ６２は、いずれも電動機（モータ）としての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを有する。第１ＭＧ６１および第２ＭＧ６２は、ＰＣＵ２２を介して蓄電装置２０と接続される。

第１ＭＧ６１は、たとえば、エンジン６３の始動時においては、ＰＣＵ２２に含まれるインバータによって駆動され、エンジン６３の出力軸を回転させる。また、第１ＭＧ６１は、発電時においては、エンジン６３の動力を受けて発電する。第１ＭＧ６１によって発電された電力は、ＰＣＵ２２を介して蓄電装置２０に蓄えられる。

第２ＭＧ６２は、たとえば、車両１の走行時においては、ＰＣＵ２２に含まれるインバータによって駆動される。第２ＭＧ６２の動力は、動力伝達ギヤ６５を介して駆動輪６６に伝達される。また、第２ＭＧ６２は、たとえば、車両１の制動時においては、駆動輪６６により第２ＭＧ６２が駆動され、第２ＭＧ６２が発電機として動作して、回生制動を行なう。第２ＭＧ６２によって発電された電力は、ＰＣＵ２２を介して蓄電装置２０に蓄えられる。

エンジン６３は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料（ガソリンや軽油）を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態をＥＣＵ１００によって電気的に制御できるように構成されている。ＥＣＵ１００は、エンジン６３が車両１の状態に基づいて設定される目標回転数および目標トルクで動作するように、エンジン６３の燃料噴射量、点火時期および吸入空気量等を制御する。エンジン６３の動力は、動力分割装置６４よって駆動輪６６に伝達される経路と第１ＭＧ６１へ伝達される経路とに分割される。動力分割装置６４は、たとえば、遊星歯車機構によって構成される。

車両１は、外部充電または外部給電を行なうための構成として、充放電リレー２６と、電力変換装置２７と、インレット２８とをさらに備える。インレット２８には、コネクタ３２が連結される。コネクタ３２は、ケーブル３１を介して住宅５のＨＥＭＳ（Home Energy Management System）５３に連結される。図１においては、コネクタ３２がインレット２８に取り付けられた状態が示されるが、コネクタ３２は、インレット２８から脱着可能に構成され、外部充電または外部給電が行なわれる場合にインレット２８にコネクタ３２が取り付けられ、車両１が運転される場合にインレット２８からコネクタ３２が取り外される。

蓄電装置２０の外部充電時には、ＨＥＭＳ５３側からケーブル３１、コネクタ３２およびインレット２８を介して電力が供給され、電力変換装置２７において蓄電装置２０の充電が可能な電力（以下、充電電力と記載する）に変換され、変換された充電電力が蓄電装置２０に供給される。一方、蓄電装置２０の外部給電時には、電力変換装置２７において所定の電力（たとえば、交流電力）に変換され、変換された交流電力がインレット２８、コネクタ３２およびケーブル３１を介してＨＥＭＳ５３に供給される。

充放電リレー２６は、蓄電装置２０と電力変換装置２７との間に電気的に接続されている。充放電リレー２６が閉成され、かつ、ＳＭＲ２１が閉成されると、インレット２８と蓄電装置２０との間で電力伝送が可能な状態となる。

電力変換装置２７は、充放電リレー２６とインレット２８との間に電気的に接続されている。電力変換装置２７は、ＥＣＵ１００からの指令に従って、ＨＥＭＳ５３から供給される電力を充電電力に変換したり、あるいは、蓄電装置２０からの電力を給電可能な電力（たとえば、ＡＣ１００Ｖの交流電力）に変換したりする。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）など）１０２、および、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含んで構成されている。ＥＣＵ１００は、車両１が所望の状態となるように車両１内の各機器（ＳＭＲ２１、ＰＣＵ２２、充放電リレー２６、電力変換装置２７およびエンジン６３など）を制御する。ＥＣＵ１００により実行される各種制御は、ソフトウェア処理、すなわち、メモリ１０２に格納されたプログラムがＣＰＵ１０１により読み出されることにより実行される。ＥＣＵ１００による各種制御は、ソフトウェア処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理してもよい。

車両１は、ナビゲーション装置４０と、無線通信装置５０とをさらに備える。ナビゲーション装置４０は、車両１の位置情報（車両１の現在地や走行履歴など）を取得するように構成される。ナビゲーション装置４０は、たとえば、人工衛星からの電波に基づいて車両１の現在地を特定するＧＰＳ（Global Positioning System）受信機４１を含む。ナビゲーション装置４０は、ＧＰＳ受信機４１により特定された車両１の各種ナビゲーション処理を実行する。

より具体的には、ナビゲーション装置４０は、車両１のＧＰＳ情報とメモリ（図示せず）に格納された道路地図データとに基づいて、車両１の現在地から目的地までの走行ルート（走行予定ルートまたは目標ルート）を設定し、その走行ルートの情報をＥＣＵ１００に送信する。さらに、ナビゲーション装置４０は、たとえば、ＧＰＳ受信機４１を用いて特定された車両１の現在地や走行履歴についての情報をＥＣＵ１００に送信する。ＥＣＵ１００は、ナビゲーション装置４０から取得した情報をメモリ１０２に記憶させる。

ナビゲーション装置４０は、たとえば、タッチパネル付ディスプレイ４２をさらに含む。タッチパネル付ディスプレイ４２は、車両１の現在地や走行ルートを道路地図上に重ね合わせて表示したり、ＥＣＵ１００からの情報を表示したりする。また、タッチパネル付ディスプレイ４２は、ユーザによる様々な操作を受け付ける。

たとえば、ユーザの操作によって、目的地が入力されると、複数の走行経路を設定し、設定された複数の走行経路がタッチパネル付ディスプレイ４２にユーザによって選択可能に表示される。ユーザの操作によって複数の走行経路のうちのいずれかの走行経路が選択されると、ＥＣＵ１００のメモリ１０２には、選択された走行経路が記憶される。そして、車両１の運転中においては、車両１の現在地と、設定された走行経路とが道路地図上に重ね合わせて表示される。

無線通信装置５０は、車両外部と各種情報等を通信するために構成される。無線通信装置５０は、遠距離通信モジュール５１と、近距離通信モジュール５２とを含む。遠距離通信モジュール５１は、たとえば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信モジュールを含む。遠距離通信モジュール５１は、通信ネットワーク内の基地局（図示せず）との双方向のデータ通信が可能なように構成されている。近距離通信モジュール５２は、車両１から近距離（たとえば、数メートルから数十メートル程度）にあるユーザの携帯端末（図示せず）や住宅５との双方向のデータ通信が可能なように構成されている。

また、ＥＣＵ１００は、無線通信装置５０を介して様々な情報（車両１の位置情報など）を住宅５に送信したり、住宅５からの情報を受信したりする。なお、ユーザが携帯する携帯端末が無線通信装置５０を介して車両１と通信することも可能である。

ＥＣＵ１００は、たとえば、車両１の運転中、あるいは、車両１の駐車中であって、インレット２８にコネクタ３２が接続され、電力網８と蓄電装置２０との間で電力の授受が可能な状態であるときに、蓄電装置２０のＳＯＣを算出する。

なお、ＳＯＣの算出方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、または、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。

ＥＣＵ１００は、車両１の運転中において、ＣＤ（Charge Depleting）モードおよびＣＳ（Charge Sustaining）モードのいずれかを選択し、選択されたモードに応じてエンジン６３およびＰＣＵ２２を制御する。ＣＤモードとは、蓄電装置２０のＳＯＣ（State Of Charge）を消費する制御モードである。ＣＳモードとは、蓄電装置２０のＳＯＣを所定範囲に維持する制御モードである。

ＥＣＵ１００は、たとえば、外部充電によって蓄電装置２０の充電が完了した後に車両１の走行が可能となるＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態になる場合には、蓄電装置２０のＳＯＣがＣＳモードにおけるＳＯＣの制御中心（以下、第１目標ＳＯＣともいう）に低下する直前まではＣＤモードを選択し、蓄電装置２０のＳＯＣがＣＳモードにおけるＳＯＣの制御中心まで低下した後はＣＳモードを選択する。

図２は、ＣＤモードとＣＳモードとを説明するための図である。図２の横軸は、時間を示す。図２の縦軸は、蓄電装置２０のＳＯＣを示す。図２のＬＮ１（実線）は、蓄電装置２０のＳＯＣの時間変化を示す。

車両１がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態になると、ＣＤモードが設定される。ＣＤモードにおいては、基本的には、蓄電装置２０に蓄えられた電力（主には外部充電によって充電された電力）が消費される。ＣＤモードでの走行中においては、ＳＯＣを維持するためにはエンジン６３は作動しない。すなわち、ＣＤモードは、エンジン６３を停止させた状態で第２ＭＧ６２を用いて車両１を走行させる制御モードを含む。したがって、減速中の第２ＭＧ６２の回生電力等により一時的にＳＯＣが増加することはあるものの、結果的に充電よりも放電の割合の方が大きくなり、全体としてはＳＯＣが徐々に減少する。そのため、図２のＬＮ１に示すように、時間ｔ（０）の直前までは時間が経過するにしたがって蓄電装置２０のＳＯＣは低下していくことになる。

そして、時間ｔ（０）にて、ＣＤモードの走行中において蓄電装置２０のＳＯＣがＣＳモードでの制御中心である第１目標ＳＯＣまで低下すると、ＥＣＵ１００は、制御モードをＣＤモードからＣＳモードに切り替える。ＥＣＵ１００は、制御モードをＣＤモードからＣＳモードに切り替えると、エンジン６３を始動させる。

ＣＳモードにおいては、蓄電装置２０のＳＯＣは、第１目標ＳＯＣを中心として、第１目標ＳＯＣよりも高い制御上限値と第１目標ＳＯＣよりも低い制御下限値とによって規定される所定範囲内に維持される。このとき、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが所定範囲内で維持されるようにエンジン６３を間欠的に作動する。すなわち、ＣＳモードは、エンジン６３を動作させた状態で第２ＭＧ６２を用いて車両１を走行させる制御モードを含む。

具体的には、ＥＣＵ１００は、蓄電装置２０のＳＯＣが制御下限値まで低下するとエンジン６３を作動させ、ＳＯＣが制御上限値に達するとエンジン６３を停止させることによって、ＳＯＣを所定範囲内に維持する。すなわち、ＣＳモードにおいては、ＳＯＣを所定範囲に維持するためにエンジン６３が作動する。さらに、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが第１目標ＳＯＣよりも高い場合には、蓄電装置２０の放電を促進し、ＳＯＣが第１目標ＳＯＣよりも低い場合には、蓄電装置２０の充電を促進するようにエンジン６３の出力を制御する。

図１に戻って住宅５は、ＨＥＭＳ５３と、通信装置５４と、電気機器５８とが設けられる。ＨＥＭＳ５３は、車両１との間で電力を授受する第１入出力部５３ａと、電力網８との間で電力を授受する第２入出力部５３ｂと、電気機器５８に給電するための出力部５３ｃとを含む。通信装置５４は、車両１の無線通信装置５０と通信可能に構成される。ＨＥＭＳ５３は、通信装置５４を経由して車両１との間で情報を授受する。

ＨＥＭＳ５３は、たとえば、配電盤、電力変換装置および制御装置等によって構成される。ＨＥＭＳ５３は、たとえば、電力網８から供給される電力を電気機器５８に供給したり、車両１に供給したり、車両１への電力の供給量を調整したりする。あるいは、ＨＥＭＳ５３は、たとえば、車両１から供給される電力を電気機器５８に供給したり、電力網８に供給したり、電力網８への電力の供給量を調整したりする。

ところで、近年、環境意識が高まるにつれ、特に大気汚染が問題となる排気ガスを排出しない車両（以下、ＺＥＶ（Zero Emission Vehicle）と記載する）の乗り入れを許容し、ＺＥＶ以外の車両の乗り入れを制限し、制限されたＺＥＶ以外の車両の乗り入れに対して一定の通行料金を課す規制（以下、ＺＥＶ規制と記載する）を施行する都市（以下、このような都市をＺＥＶ領域と記載する）が増加している。

上述のようなＺＥＶ領域をプラグインハイブリッド車両である車両１が走行する場合には、ＺＥＶ規制による規制の対象にならないように車両１を適切に制御することが求められる。

しかしながら、上述したように、車両１の走行制御としては、走行が開始されるとまずＣＤモードが選択され、エンジン６３を停止した状態での電動走行が行なわれる。そして、蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣまで低下したときに、ＣＳモードに切り替えられて、エンジン６３の動作が許容される制御が行なわれる。そのため、走行を開始してからＺＥＶ領域に入るまでに蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣまで低下すると、ＺＥＶ領域内においてエンジン６３を停止した状態での電動走行が困難となり、ＺＥＶ規制における規制の対象となる場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ１００は、車両１の走行予定経路に車両１から排気ガスの排出が抑制されるＺＥＶ領域が含まれる場合には、ＣＤモードの選択中に蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣよりも高い第２目標ＳＯＣまで低下したときにＣＤモードからＣＳモードに切り替えるものとする。そして、ＥＣＵ１００は、車両１がＺＥＶ領域を走行する場合には、ＣＤモードを選択するとともにエンジンの始動を禁止するものとする。

このようにすると、走行予定経路にＺＥＶ領域が含まれる場合には、第２目標ＳＯＣまで低下したときにＣＳモードに切り替えられるので、第１目標ＳＯＣよりも高い第２目標ＳＯＣを維持することができる。そのため、車両１がＺＥＶ領域を走行する場合にＣＤモードが選択され、エンジン６３の始動が禁止されると、第１目標ＳＯＣでＣＳモードに切り替えられる場合よりも長く電動走行を継続することができる。

以下、図３を参照して、目的地の設定時にＥＣＵ１００で実行される処理について説明する。図３は、目的地の設定時にＥＣＵ１００で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、図１で示したＥＣＵ１００により、所定の処理周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１００は、タッチパネル付ディスプレイ４２に対して目的地が入力されたか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、タッチパネル付ディスプレイ４２に対して目的地の入力画面が表示される操作と、入力画面の表示中に目的地の名称が入力される操作とを受けた場合に目的地が入力されたと判定してもよい。あるいは、ＥＣＵ１００は、たとえば、タッチパネル付ディスプレイ４２の画面上に地図を表示している場合において、ユーザによってタッチパネルに対してタッチ操作が行なわれると、タッチ操作が行なわれた位置に対応する地図上の場所が特定され、特定された場所が目的地として取得されたときに目的地が入力されたと判定してもよい。目的地が入力されたと判定されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、複数の走行経路を設定し、設定された複数の走行経路を選択可能にタッチパネル付ディスプレイ４２に表示する。

図４は、ＥＣＵ１００によって設定される複数の走行経路の一例を示す図である。図４に示すように、ＥＣＵ１００は、たとえば、出発地から目的地に対して、最短距離となる走行経路（第１走行経路）、過去に目的地として設定された場合の実際の走行経路（第２走行経路）、および、ＺＥＶ領域を迂回した走行経路（第３走行経路）等を含む複数の走行経路のうちの所定数の走行経路をタッチパネル付ディスプレイ４２を表示する。なお、複数の走行経路は、有料道路を利用する場合の走行経路や、一般道路のみを利用する場合の走行経路等をさらに含むようにしてもよい。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、設定された複数の走行経路のうち、ＺＥＶ領域を通過する走行経路があるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、地図上において複数の走行経路のうちのＺＥＶ領域と重なる走行経路（図４の破線部分）があるか否かを判定する。複数の走行経路のうちのＺＥＶ領域を通過する走行経路があると判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、複数の走行経路の各々のＺＥＶ領域での走行距離（図４の破線部分の長さ）を算出する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、蓄電装置２０の現ＳＯＣを取得する。ＳＯＣの算出方法については、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。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、ユーザによって走行経路が選択されたか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、ユーザのタッチ操作等により複数の走行経路のうちのいずれかの走行経路を選択する操作が行なわれた場合にユーザによって走行経路が選択されたと判定する。ユーザによって走行経路が選択されたと判定された場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１００は、ＺＥＶ領域での走行が不可能な経路が選択されたか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、選択された走行経路におけるＺＥＶ領域での走行距離から必要となる必要ＳＯＣを算出する。ＥＣＵ１００は、たとえば、ＺＥＶ領域での走行距離をエンジン６３を停止させた状態で電動走行する場合に消費される電力量を算出し、算出された電力量に相当するＳＯＣの変化分をＳＯＣの下限値に加算した値を必要ＳＯＣとして算出する。ＥＣＵ１００は、現ＳＯＣが必要ＳＯＣよりも小さい場合には、ＺＥＶ領域での走行が不可能な経路が選択されたと判定する。ＺＥＶ領域での走行が不可能な経路が選択されたと判定される場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１００は、タッチパネル付ディスプレイ４２において警告表示処理と充電喚起表示処理とを実行する。警告表示処理においては、たとえば、選択された走行経路に含まれるＺＥＶ領域において電動走行が継続できない可能性がある旨を示す警告表示が行なわれる。また、充電喚起表示においては、ＺＥＶ領域に入る前に充電を行なうことを喚起する旨を示す充電喚起表示が行なわれる。なお、これらの表示に変えて音声によりユーザに報知されてもよい。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１００は、ＺＥＶ領域を通過する経路が選択されたか否かを判定する。ＺＥＶ領域を通過する経路が選択されたと判定される場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１００は、第２目標ＳＯＣを設定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、たとえば、上述の必要ＳＯＣを第２目標ＳＯＣとして設定してもよいし、あるいは、上述の必要ＳＯＣに一定のマージンを加算した値を第２目標ＳＯＣとして設定してもよい。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１００は、目的地が設定済であることを示すフラグをオン状態に設定する。

なお、目的地が入力されない場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。さらに、設定された複数の走行経路のいずれにもＺＥＶ領域を通過する走行経路がないと判定される場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。さらに、走行経路が選択されない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１０に戻される。さらに、ＺＥＶ領域の走行が不可能な経路が選択された場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。さらに、ＺＥＶ領域を通過する経路が選択されない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。

次に、図５を参照して、運転中にＥＣＵ１００で実行される処理について説明する。図５は、運転中にＥＣＵ１００で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、図１で示したＥＣＵ１００により、所定の処理周期で繰り返し実行される。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１００は、運転中であるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、車両１が走行可能状態である場合に車両１が運転中であると判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、車両１がＲｅａｄｙ−ＯＮ状態である場合に車両１が走行可能状態であると判定する。なお、ＥＣＵ１００は、たとえば、車両１のシステムがオフ状態であるときにスタートボタン（図示せず）が操作されることによって、車両１のシステムを起動し（すなわち、走行に関連する電気機器を作動可能な状態にし）、車両１をＲｅａｄｙ−ＯＮ状態とする。運転中であると判定される場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１００は、目的地が設定済であるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、目的地が設定済であることを示すフラグがオン状態である場合には、目的地が設定済であると判定する。目的地が設定済であると判定される場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１００は、車両１の現在位置を取得する。車両１の現在位置の取得方法については、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。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１００は、車両１がＺＥＶ領域を通過する予定があるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、走行経路上において車両１の現在位置がＺＥＶ領域よりも前の経路上である場合や、ＺＥＶ領域内である場合には、車両１がＺＥＶ領域を通過する予定があると判定する。ＺＥＶ領域を通過する予定があると判定される場合（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２０８に移される。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ１００は、車両１がＺＥＶ領域を通過中であるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、走行経路上において車両１の現在位置がＺＥＶ領域内である場合には、車両１がＺＥＶ領域を通過中であると判定する。車両１がＺＥＶ領域を通過中であると判定される場合（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ１００は、ＣＤモードを選択するとともに、エンジン６３の始動を禁止する。なお、車両１がＺＥＶ領域を通過中でないと判定される場合（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２１２に移される。

Ｓ２１２にて、ＥＣＵ１００は、蓄電装置２０のＳＯＣが第２目標ＳＯＣよりも小さいか否かを判定する。ＳＯＣの算出方法については、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。蓄電装置２０のＳＯＣが第２目標ＳＯＣよりも小さいと判定される場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４に移される。

Ｓ２１４にて、ＥＣＵ１００は、ＣＳモードが選択される。また、蓄電装置２０のＳＯＣが第２目標ＳＯＣ以上であると判定される場合（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２１６に移される。

Ｓ２１６にて、ＥＣＵ１００は、ＣＤモードを選択する。なお、目的地が設定済でないと判定される場合や（Ｓ２０２にてＮＯ）、ＺＥＶ領域を通過する予定がないと判定される場合には（Ｓ２０６にてＮＯ）、処理はＳ２１８に移される。

Ｓ２１８にて、ＥＣＵ１００は、蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣよりも小さいか否かを判定する。蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣよりも小さいと判定される場合（Ｓ２１８にてＹＥＳ）、処理はＳ２２０に移される。

Ｓ２２０にて、ＥＣＵ１００は、ＣＳモードを選択する。なお、蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣ以上であると判定される場合（Ｓ２１８にてＮＯ）、処理はＳ２１６に移される。さらに、運転中でないと判定される場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２００に戻される。

以上のような構造およびフローチャートに基づくＥＣＵ１００の動作について図６を参照しつつ説明する。図６は、ＥＣＵ１００の動作を説明するためのタイミングチャートである。図６の横軸は、時間を示す。図６の縦軸は、ＳＯＣを示す。図６のＬＮ２（実線）は、車両１に搭載される蓄電装置２０のＳＯＣの変化を示す。

たとえば、ユーザが車両１の走行を開始させる際に、ユーザがタッチパネル付ディスプレイ４２に対して、目的地の入力操作を行なった場合を想定する。

目的地が入力されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、複数の走行経路が設定され、タッチパネル付ディスプレイ４２の画面に複数の走行経路が選択可能に表示される（Ｓ１０２）。

設定された複数の走行経路にＺＥＶ領域を通過する経路が含まれる場合には（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、各走行経路におけるＺＥＶ領域での走行距離が算出されるとともに（Ｓ１０６）、現ＳＯＣが取得される（Ｓ１０８）。

ユーザによって走行経路が選択され（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、選択された走行経路が現ＳＯＣではＺＥＶ領域の走行が不可能な経路である場合には（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、警告表示処理および充電喚起表示処理が実行される（Ｓ１１４）。そして、ＺＥＶ領域を通過する経路が選択されると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、第２目標ＳＯＣが設定され（Ｓ１１８）、目的地が設定済であることを示すフラグがオン状態に設定される（Ｓ１２０）。

ユーザによって車両１の運転が開始されると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、目的地が設定済であるため（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、現在位置が取得される（Ｓ２０４）。取得された現在位置と選択された走行経路とから車両１がＺＥＶ領域を通過する予定があると判定され（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、かつ、ＺＥＶ領域の通過中でない場合には（Ｓ２０８にてＮＯ）、蓄電装置２０のＳＯＣが第２目標ＳＯＣ以上であるときに（Ｓ２１２にてＮＯ）、ＣＤモードが選択される（Ｓ２１６）。

ＣＤモードの選択中に車両１が走行する場合には、図６のＬＮ２に示すように、時間ｔ（１）以前において、蓄電装置２０のＳＯＣは、時間が経過するにしたがって低下していくことになる。

そして、時間ｔ（１）にて、車両１がＺＥＶ領域を通過する予定があると判定され（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、かつ、ＺＥＶ領域の通過中でない場合において（Ｓ２０８にてＮＯ）、蓄電装置２０のＳＯＣが第２目標ＳＯＣよりも小さくなると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、ＣＳモードが選択される（Ｓ２１４）。

そのため、図６のＬＮ２に示すように、時間ｔ（１）以降において、蓄電装置２０のＳＯＣは、第２目標ＳＯＣを制御中心として制御されるため、第２目標ＳＯＣを中心として変動する。

そして、時間ｔ（２）にて、車両１がＺＥＶ領域を通過する場合には（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、ＣＤモードが選択されるとともに、エンジン６３の始動が禁止状態となる（Ｓ２１０）。

ＣＤモードが選択され、エンジン６３の始動が禁止状態となるため、蓄電装置２０のＳＯＣは、時間が経過するにしたがって低下していくことになる。時間ｔ（３）にて、ＺＥＶ領域を通過することにより、ＺＥＶ領域の通過の予定がなくなると（Ｓ２０６にてＮＯ）、蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣ以上である場合には（Ｓ２１８にてＮＯ）、ＣＤモードが維持される（Ｓ２１６）。時間ｔ（４）にて、蓄電装置２０のＳＯＣが第１目標ＳＯＣよりも小さくなると（Ｓ２１８にてＹＥＳ）、ＣＳモードが選択されることとなる（Ｓ２２０）。

そのため、図６のＬＮ２に示すように、時間ｔ（４）以降において、蓄電装置２０のＳＯＣは、第１目標ＳＯＣを制御中心として制御されるため、第１目標ＳＯＣを中心として変動する。

以上のようにして、本実施の形態に係るプラグインハイブリッド車両によると、走行予定経路にＺＥＶ領域が含まれる場合には、第２目標ＳＯＣまで低下したときにＣＳモードに切り替えられるので、第１目標ＳＯＣよりも高い第２目標ＳＯＣを維持することができる。そのため、車両１がＺＥＶ領域を走行する場合にＣＤモードが選択され、エンジン６３の始動が禁止されると、第１目標ＳＯＣでＣＳモードに切り替えられる場合よりも長く電動走行を継続することができる。したがって、排気ガスの排出の抑制が要求される地域を走行する場合にエンジンを停止した状態での電動走行を継続可能なプラグインハイブリッド車両を提供することができる。

以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、インレット２８にコネクタ３２を取り付けることによって、ＨＥＭＳ５３と蓄電装置２０との間で電力を授受する構成を一例として説明したが、たとえば、ＨＥＭＳ５３と蓄電装置２０との間で非接触で電力を授受する構成であってもよい。

さらに上述の実施の形態では、車両１は、第１ＭＧ６１と、エンジン６３と、第２ＭＧ６２とを動力分割装置６４によって接続される構成を一例としたプラウギンハイブリッド自動車であるものとして説明したが、車両１は、たとえば、シリーズ方式などの異なる方式のプラグインハイブリッド車両であってもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
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。

１ 車両、５ 住宅、８ 電力網、２０ 蓄電装置、２１ ＳＭＲ、２２ ＰＣＵ、２６ 充放電リレー、２７ 電力変換装置、２８ インレット、３１ ケーブル、３２ コネクタ、４０ ナビゲーション装置、４１ ＧＰＳ受信機、４２ タッチパネル付ディスプレイ、５０ 無線通信装置、５１ 遠距離通信モジュール、５２ 近距離通信モジュール、５３ ＨＥＭＳ、５３ａ 第１入出力部、５３ｂ 第２入出力部、５３ｃ 出力部、５４ 通信装置、５８ 電気機器、６１ 第１ＭＧ、６２ 第２ＭＧ、６３ エンジン、６４ 動力分割装置、６５ 動力伝達ギヤ、６６ 駆動輪、１００ ＥＣＵ、１０１ ＣＰＵ、１０２ メモリ。

Claims (1)

1. 駆動力を発生する電動機と、
   前記電動機に供給する電力を蓄電する蓄電装置と、
   発電に用いられるエンジンと、
   駐車中に外部電源と前記蓄電装置への電力供給が可能に接続される接続部と、
   運転中に前記エンジンを停止させた状態で前記電動機を用いて車両を走行させる第１モードと、前記エンジンを動作させた状態で前記車両を走行させる第２モードとを含む複数の制御モードのうちのいずれかに従って前記車両を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記第１モードの選択中に前記蓄電装置のＳＯＣが第１目標ＳＯＣまで低下したときに前記第１モードから前記第２モードに切り替え、
   前記車両の走行予定経路に前記車両から排気ガスの排出が抑制される領域が含まれる場合には、前記第１モードの選択中に前記蓄電装置のＳＯＣが前記第１目標ＳＯＣよりも高い第２目標ＳＯＣまで低下したときに前記第１モードから前記第２モードに切り替え、
   前記車両が当該領域を走行する場合には、前記第１モードを選択するとともに前記エンジンの始動を禁止する、プラグインハイブリッド車両。

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