JP6075326B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

この発明はハイブリッド車両に関し、特に、車両外部に電力を供給する外部給電モードを有するハイブリッド車両に関する。

特許文献１には、車両外部に電力を供給する外部給電モードを有するハイブリッド車両が開示されている。このハイブリッド車両では、バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）が所定値以上である場合は、エンジンをオフさせた状態でバッテリの電力を車両外部に供給し、バッテリのＳＯＣが所定値よりも小さい場合は、エンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給するとともにバッテリを充電する。また、エンジンをオンさせる場合は、排気ガスによって触媒が加熱されて活性化温度以上になるようにエンジンの回転数を上昇させる。

特開２０００−２３４５３９号公報

しかし、従来のハイブリッド車両では、バッテリのＳＯＣが所定値以上になってエンジンをオフさせ、バッテリの電力を車両外部に供給している間にエンジンが冷えてしまう場合がある。その後にバッテリのＳＯＣが所定値よりも小さくなり、再度エンジンをオンさせてモータで電力を生成する場合、エンジンが冷えているので排気エミッション（排気ガス中の汚染物質）が増加してしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、外部給電時における排気エミッションが少ないハイブリッド車両を提供することである。

この発明に係るハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、エンジンによって駆動されて電力を生成するモータと、充放電が可能な蓄電装置と、モータで生成された電力と蓄電装置の電力とのうちの少なくともいずれか一方の電力を車両外部に供給する給電装置と、エンジンおよび給電装置を制御する制御装置とを備えたものである。制御装置は、エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分である場合は、エンジンの排気ガスの浄化状態が十分である場合と比較して、モータで生成される電力よりも蓄電装置の電力を車両外部に優先的に供給させる。したがって、排気ガスの浄化状態が不十分である場合は、モータで生成される電力よりも蓄電装置の電力を車両外部に優先的に供給させるので、排気エミッションを少なくすることができる。

好ましくは、制御装置は、エンジンの暖機が不十分か否かを判別することによってエンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、エンジンの暖機が不十分である場合は、エンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させた後にエンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させ、エンジンの暖機が十分である場合は、エンジンをオンまたはオフさせてモータで生成された電力および蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を車両外部に供給させる。この場合は、エンジンの暖機が不十分である場合に、エンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させた後にエンジンをオンさせるので、排気エミッションを少なくすることができる。

好ましくは、制御装置は、エンジンの冷却水の温度が予め定められた温度よりも低い場合はエンジンの暖機は不十分であると判別し、エンジンの冷却水の温度が予め定められた温度よりも高い場合はエンジンの暖機は十分であると判別する。この場合は、エンジンの暖機が不十分であるか否かを容易かつ正確に判別することができる。

好ましくは、制御装置は、エンジンの暖機が不十分である場合において、車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が予め定められた時間よりも短いときはエンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させ、車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が予め定められた時間を越えたときはエンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させる。この場合は、蓄電装置の過放電を防止することができる。

好ましくは、制御装置は、エンジンの暖機が不十分である場合において、蓄電装置の充電量が予め定められた充電量よりも高いときはエンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させ、蓄電装置の充電量が予め定められた充電量よりも低いときはエンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させる。この場合は、蓄電装置の過放電を確実に防止することができる。

好ましくは、制御装置は、触媒の浄化率が不十分か否かを判別することによってエンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、触媒の浄化率が不十分である場合は、エンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させた後に、エンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させ、触媒の浄化率が十分である場合は、エンジンをオンまたはオフさせてモータで生成された電力および蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を車両外部に供給させる。この場合は、触媒の浄化率が不十分である場合に、エンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させた後にエンジンをオンさせるので、排気エミッションを少なくすることができる。

好ましくは、制御装置は、触媒の温度が予め定められた温度よりも低い場合は触媒の浄化率は不十分であると判別し、触媒の温度が予め定められた温度よりも高い場合は触媒の浄化率は十分であると判別する。この場合は、触媒の浄化率が不十分であるか否かを容易に判別することができる。

好ましくは、予め定められた温度は触媒の劣化度に応じて上昇する。この場合は、触媒が劣化した場合でも排気エミッションを少なくすることができる。

好ましくは、制御装置は、触媒の浄化率が不十分である場合において、車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が予め定められた時間よりも短いときはエンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させ、車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が予め定められた時間を越えたときはエンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させる。この場合は、蓄電装置の過放電を防止することができる。

好ましくは、制御装置は、触媒の浄化率が不十分である場合において、蓄電装置の充電量が予め定められた充電量よりも高いときはエンジンをオフさせた状態で蓄電装置の電力を車両外部に供給させ、蓄電装置の充電量が予め定められた充電量よりも低いときはエンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させる。この場合は、蓄電装置の過放電を確実に防止することができる。

好ましくは、制御装置は、モータで生成される電力を車両外部に供給した後にエンジンをオフさせて蓄電装置の電力を車両外部に供給している場合において、触媒の温度が予め定められた温度よりも低い場合は、エンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させ、触媒の温度が予め定められた温度よりも高い場合は、エンジンをオンまたはオフさせ、モータで生成された電力および蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を車両外部に供給させる。この場合は、触媒の温度が予め定められた温度よりも低下した場合に、直ぐにエンジンをオンさせて触媒を加熱させるので、排気エミッションを少なくすることができる。

好ましくは、予め定められた温度は触媒の劣化度に応じて上昇する。この場合は、触媒が劣化した場合でも排気エミッションを少なくすることができる。

好ましくは、制御装置は、モータで生成される電力を車両外部に供給した後にエンジンをオフさせて蓄電装置の電力を車両外部に供給している場合において、エンジンの間欠停止時間が予め定められた時間よりも長い場合は、エンジンをオンさせてモータで生成された電力を車両外部に供給させ、エンジンの間欠停止時間が予め定められた時間よりも短い場合は、エンジンをオンまたはオフさせ、モータで生成された電力および蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を車両外部に供給させる。この場合は、エンジンの間欠停止時間が長くなって触媒浄化率が低下した場合に、直ぐにエンジンをオンさせて触媒を加熱するので、排気エミッションを少なくすることができる。

好ましくは、予め定められた時間は触媒の劣化度に応じて短くなる。この場合は、触媒が劣化した場合でも排気エミッションを少なくすることができる。

以上のように、この発明によれば、外部給電時における排気エミッションを少なくすることができる。

この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 図１に示したハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 図５に示した触媒の劣化度と所定値との関係を示す図である。 この発明の実施の形態５によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態６によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 図８に示した触媒の劣化度と所定値との関係を示す図である。 この発明の実施の形態７によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 図１０に示したハイブリッド車両の動作を例示するタイムチャートである。 この発明の実施の形態８によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。 図１２に示したハイブリッド車両の動作を例示するタイムチャートである。

[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。図１において、このハイブリッド車両は、エンジン１、モータＭ１，Ｍ２、蓄電装置３、動力分割装置１０、減速機１１、駆動輪１２、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０、および制御装置２５を備える。制御装置２５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。

エンジン１は、制御装置２５によって制御され、燃焼室に吸入された空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギによって、クランクシャフトを回転させる駆動力を発生する内燃機関である。モータＭ１，Ｍ２は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。

このハイブリッド車両は、エンジン１およびモータＭ２のうちの少なくともいずれか一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１が発生する駆動力は動力分割装置１０によって２分割され、一方の駆動力は減速機１１を介して駆動輪１２へ伝達され、他方の駆動力はモータＭ１へ伝達される。

また、停車時および外部給電時においては、エンジン１によってモータＭ１を駆動させ、モータＭ１によって電力を生成することができる。モータＭ１によって生成された電力は、蓄電装置３に供給されて蓄電装置３に蓄えられるか、車両外部の電気機器４３へ供給される。

動力分割装置１０は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリア、およびリングギヤで構成される遊星歯車を含む。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータＭ１の回転軸に連結される。リングギヤはモータＭ２の回転軸および減速機１１に連結される。

車両の前端部には、エンジン１で加熱された冷却水を冷却するラジエター１３が設けられている。エンジン１の水路とラジエター１３の水路はホースなどによって環状に接続されており、エンジン１の水路とラジエターの水路に冷却水が循環される。エンジン１をオンすると、冷却水がエンジン１で加熱されてラジエター１３で冷却され、冷却水の温度すなわちエンジン水温Ｔｗが上昇する。エンジン１の所定位置には温度検出器２が設けられている。温度検出器２は、エンジン水温Ｔｗを検出し、その検出値を示す信号を制御装置２５に出力する。

蓄電装置３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３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池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子のセルを含んで構成される。蓄電装置３には、蓄電装置３のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出器４が接続されている。

ＳＯＣ検出器４は、蓄電装置３のＳＯＣを検出し、その検出値を示す信号を制御装置２５に出力する。ＳＯＣ検出器４は、たとえば、蓄電装置３の端子間電圧を検出する電圧検出器と、蓄電装置３の充電電流および放電電流を検出する電流検出器と、蓄電装置３の温度を検出する温度検出器と、３つの検出器の検出値に基づいて蓄電装置３のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣを示す信号を出力する演算部とを含む。

蓄電装置３は、モータＭ１，Ｍ２を駆動するためのＰＣＵ２０にリレー２４を介して接続される。蓄電装置３の電力は、ハイブリッド車両の駆動力を発生させるためにＰＣＵ２０に供給されるか、車両外部の電気機器４３へ供給される。さらに、蓄電装置３は、モータＭ１，Ｍ２で生成された電力を蓄える。蓄電装置３の端子間電圧は、たとえば２００Ｖである。

ＰＣＵ２０は、コンバータ２１、インバータ２２，２３、およびコンデンサＣ１を含む。コンバータ２１は、制御装置２５からの制御信号Ｓ１によって制御され、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と電力線ＰＬ２，ＮＬ１との間で直流電圧のレベルを変換する。

インバータ２２，２３は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１に対して並列に接続される。インバータ２２，２３は、それぞれ制御装置２５からの制御信号Ｓ２，Ｓ３によって制御され、コンバータ２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、それぞれモータＭ１，Ｍ２を駆動させる。また、インバータ２２は、エンジン１によって駆動されたモータＭ１で生成された交流電力を直流電力に変換して電力線ＰＬ２，ＮＬ１間に供給する。コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１間に接続され、電力線ＰＬ２，ＮＬ１間の電圧を安定化させる。

エンジン１は、制御装置２５からの制御信号Ｓ４によって制御される。具体的には、エンジン１が所望の運転状態になるように、エンジン１のスロットル開度、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブの作動状態（開閉タイミング、リフト量、作用角等）が制御される。エンジン１には、吸気通路３０を通して空気が導入される。エンジン１から排出される排気ガスは、排気通路３１を通って車外に排出される。排気通路３１には、排気ガスを浄化するための触媒３２が設けられる。触媒３２は、たとえば、三元触媒であって、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、ＮＯｘ、およびＰＭを浄化する。

触媒３２には、触媒３２の床温度Ｔｃを検出するための温度検出器３３が設けられる。温度検出器３３は、触媒床温Ｔｃの検出値を制御装置２５へ出力する。触媒３２は、所定の活性化温度に加熱された状態において浄化率が高くなる特性を有する。また、排気通路３１には、排気ガスの空燃比を検出するための空燃比検出器３４が設けられる。空燃比検出器３４は、排気ガスの空燃比ＡＦの検出値を制御装置２５へ出力する。

制御装置２５は、空燃比検出器３４によって検出された空燃比ＡＦ、温度検出器３３によって検出された触媒床温Ｔｃ、温度検出器２によって検出されたエンジン水温Ｔｗ、ＳＯＣ検出器４によって検出されたＳＯＣなどに基づいて、ハイブリッド車両全体を制御する。

なお、制御装置２５は、温度検出器３３を使用する代わりに、エンジン１を制御するためのパラメータに基づいて触媒床温Ｔｃを推定してもよい。また、触媒３２は、排気通路３１の上流側に位置する前段触媒と排気通路３１の下流側に位置する後段触媒とを含んで構成されてもよい。また、空燃比検出器３４は、前段触媒の上流側に位置してもよく、前段触媒と後段触媒との間に位置してもよく、後段触媒の下流側に位置してもよい。

ハイブリッド車両は、車両外部の電気機器４３へ電力を供給するための構成として、インバータ４０および給電ポート４１をさらに含む。給電ポート４１は、電気機器４３へ電力を供給するための電力インターフェースである。給電ポート４１は、電気機器４３に接続されたコネクタ４２と接続可能に構成される。

インバータ４０は、給電ポート４１と蓄電装置３およびＰＣＵ２０との間に設けられる。インバータ４０は、制御装置２５からの制御信号Ｓ５によって制御され、外部給電モード時に、蓄電装置３およびＰＣＵ２０のうちの少なくともいずれか一方からの直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を給電ポート４１およびコネクタ４２を介して電気機器４３に供給する。ＰＣＵ２０、リレー２４、およびインバータ４０は、外部給電モード時に、モータＭ１で生成された電力と蓄電装置３の電力とのうちの少なくともいずれか一方の電力を車両外部に供給する給電装置を構成する。

次に、本願発明の特徴となる外部給電モードについて説明する。このようなハイブリッド車両においては、常に排気エミッションを少なくすることが要求される。排気エミッションが多い場合としては、エンジン１の暖機が不十分である第１の場合、触媒３２の浄化率が不十分である第２の場合、エンジン１の負荷が変動する第３の場合、エンジン１の負荷が上限値を越える第４の場合が挙げられる。そこで本願発明では、実施の形態１，２では上記第１の場合に着目し、実施の形態３〜６では上記第２の場合に着目し、実施の形態７では上記第３の場合に着目し、実施の形態８では上記第４の場合に着目して、排気エミッションを減少させる。

図２は、図１に示した制御装置２５の外部給電モード時の動作を示すフローチャートである。外部給電モードは、たとえば、ハイブリッド車両の使用者が電気機器４３に接続されたコネクタ４２を給電ポート４１に接続し、外部給電モード設定ボタン(図示せず)を操作することによって設定される。

図２において制御装置２５は、ステップＳ１においてエンジン１の暖機が不十分か否かを判別する。エンジン１の暖機が不十分か否かは、エンジン１の温度を直接または間接的に検出した結果（たとえば温度検出器２によって検出されたエンジン水温Ｔｗ）に基づいて判別してもよいし、エンジン１の運転パラメータから推定したエンジン１の温度に基づいて判別してもよいし、エンジン１をオンまたはオフしてから経過した時間に基づいて判別してもよい。エンジン１の暖機が不十分か否かを判別することは、エンジン１の排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別することに該当する。

ステップＳ１においてエンジン１の暖機が不十分であると判別した場合は、ステップＳ２において給電開始初期であるか否かを判別する。給電開始初期であるか否かは、たとえば、外部給電を開始してから経過した時間ｔｓが所定時間ｔ１よりも短いか否かに基づいて判別される。

所定時間ｔ１は、一定時間でもよいし、外気温に応じて変化する時間であってもよいし、外部への給電量によって変化する時間であっても構わない。外部給電時間ｔｓが所定時間ｔ１内であれば、蓄電装置３の電力が不足することはない。外気温が低下するに従って蓄電装置３の消耗が速くなるので、外気温の低下に応じて所定時間ｔ１を短くしてもよい。

ステップＳ２において給電開始初期であると判別した場合は、ステップＳ３において制御装置２５は、エンジン１をオフさせた状態で蓄電装置３の電力のみが外部に供給されるようにエンジン１、ＰＣＵ２０、およびリレー２４を制御し、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ２において給電開始初期でないと判別した場合は、ステップＳ４において制御装置２５は、エンジン１をオンさせてモータＭ１で生成された電力のみが外部給電されるようにエンジン１、ＰＣＵ２０、およびリレー２４を制御し、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ１においてエンジン１の暖機が十分であると判別した場合は、ステップＳ５において制御装置２５は、エンジン１によって駆動されたモータＭ１で生成された電力と蓄電装置３の電力とのうちの少なくともいずれか一方の電力が外部に供給されるように、エンジン１、ＰＣＵ２０、およびリレー２４を制御し、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ５において外部負荷が変動する場合、モータＭ１で生成された電力が余剰したときは、その余剰分は蓄電装置３に蓄えられ、モータＭ１で生成された電力が不足したときは、その不足分は蓄電装置３から供給される。蓄電装置３のＳＯＣが十分に大きい場合は、エンジン１が停止されて蓄電装置３の電力のみが外部に供給される。

この実施の形態１では、エンジン１の暖機が不十分である場合は、エンジン１をオフさせた状態で蓄電装置３の電力を車両外部に供給させた後にエンジン１をオンさせる。つまり、エンジン１の暖機が不十分である場合は、エンジン１をオンさせて生成する電力よりも蓄電装置３の電力を優先的に車両外部に供給するので、排気エミッションを少なくすることができる。

[実施の形態２]
この実施の形態２でも、エンジン１の暖機が不十分である上記第１の場合に排気エミッションが増大することに着目して、排気エミッションを減少させる。エンジン１の暖機が不十分であるか否かは、温度検出器２によって検出されたエンジン水温Ｔｗが所定温度Ｔ１よりも低いか否かに基づいて判別する。

図３は、この発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。図３において制御装置２５は、ステップＳ１Ａにおいてエンジン水温Ｔｗが所定温度Ｔ１よりも低いか否かを判別し、Ｔｗ＜Ｔ１である場合はステップＳ２Ａにおいて蓄電装置３のＳＯＣが所定値Ｘよりも高いか否かを判別する。

ステップＳ２ＡにおいてＳＯＣ＞Ｘであると判別した場合は、ステップＳ３において制御装置２５は、エンジン１をオフさせた状態で蓄電装置３の電力のみが外部に供給されるようにエンジン１、ＰＣＵ２０、およびリレー２４を制御し、ステップＳ１Ａに戻る。

ステップＳ２ＡにおいてＳＯＣ＞Ｘでないと判別した場合は、ステップＳ４において制御装置２５は、エンジン１をオンさせてモータＭ１で生成された電力のみが外部給電されるようにエンジン１、ＰＣＵ２０、およびリレー２４を制御し、ステップＳ１Ａに戻る。

ステップＳ１ＡにおいてＴｗ＜Ｔ１でないと判別した場合は、ステップＳ５において制御装置２５は、エンジン１によって駆動されたモータＭ１で生成された電力と蓄電装置３の電力とのうちの少なくともいずれか一方の電力が外部に供給されるように、エンジン１、ＰＣＵ２０、およびリレー２４を制御し、ステップＳ１Ａに戻る。

この実施の形態２では、エンジン水温Ｔｗが所定温度Ｔ１よりも低い場合は、エンジン１をオフさせた状態で蓄電装置３の電力を車両外部に供給させた後にエンジン１をオンさせる。つまり、エンジン水温Ｔｗが所定温度Ｔ１よりも低い場合、すなわちエンジン１の暖機が不十分である場合は、エンジン１をオンさせて生成する電力よりも蓄電装置３の電力を優先的に車両外部に供給するので、排気エミッションを少なくすることができる。

なお、この実施の形態２では、エンジン水温Ｔｗが所定温度Ｔ１よりも低いか否かに基づいてエンジン１の暖機が不十分か否かを判別したが、これに限るものではなく、エンジン１の温度を直接または間接的に検出し、検出した温度に基づいてエンジン１の暖機が不十分か否かを判別すればよい。エンジン１の運転状況に基づいてエンジン温度を推定し、推定した温度に基づいてエンジン１の暖機が不十分か否かを判別してもかまわない。

また、この実施の形態２では、蓄電装置３のＳＯＣが所定値Ｘよりも高い場合に蓄電装置３の電力を外部に供給したが、これに限るものではなく、蓄電装置３のＳＯＣの低下分ΔＳＯＣが所定値ΔＸよりも小さい場合（ΔＳＯＣ＜ΔＸ）に蓄電装置３の電力を外部に供給しても構わない。外部給電の開始時にＳＯＣが１００％になっていれば、いずれの方法を採用しても同じ結果が得られる。

[実施の形態３]
この実施の形態３では、触媒３２の浄化率が不十分である上記第２の場合に排気エミッションが増大することに着目して、排気エミッションを減少させる。図４は、実施の形態３によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。図４が図２と異なる点は、ステップＳ１がステップＳ１Ｂで置換されている点である。

ステップＳ１Ｂにおいて制御装置２５は、触媒浄化率が不十分か否かを判別し、触媒浄化率が不十分である場合はステップＳ２に進み、触媒浄化率が十分である場合はステップＳ５に進む。触媒３２の浄化率が不十分か否かは、触媒３２の床温度Ｔｃを直接または間接的に検出した結果に基づいて判別してもよいし、エンジン１をオンまたはオフしてから経過した時間に基づいて判別してもよい。触媒３２の浄化率が不十分であるか否かを判別することは、エンジン１の排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別することに該当する。他の構成および動作は、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。

この実施の形態３では、触媒浄化率が不十分である場合は、エンジン１をオフさせた状態で蓄電装置３の電力を車両外部に供給させた後にエンジン１をオンさせる。つまり、触媒浄化率が不十分である場合は、エンジン１をオンさせて生成する電力よりも蓄電装置３の電力を優先的に車両外部に供給するので、排気エミッションを少なくすることができる。

[実施の形態４]
この実施の形態４でも、触媒３２の浄化率が不十分である上記第２の場合に排気エミッションが増大することに着目して、排気エミッションの低減化を図る。触媒浄化率が不十分であるか否かは、触媒床温Ｔｃが所定温度Ｔ２よりも低いか否かに基づいて判断する。

図５は、この発明の実施の形態４によるハイブリッド車両の外部給電モードの動作を示すフローチャートであって、図３と対比される図である。図５が図３と異なる点は、ステップＳ１ＡがステップＳ１Ｂで置換されている点である。ステップＳ１Ｂにおいて制御装置２５は、触媒床温Ｔｃが所定温度Ｔ２よりも低いか否かを判別し、Ｔｃ＜Ｔ２である場合はステップＳ２Ａに進み、Ｔｃ＜Ｔ２でない場合はステップＳ５に進む。

所定温度Ｔ２は、触媒３２の活性化温度に設定される。触媒３２は、触媒床温Ｔｃが活性化温度以上にされた場合に活性化されて排気ガスを浄化させる。所定温度Ｔ２は、一定値であってもよいし、図６に示すように、触媒３２の劣化度に応じて高くしてもよい。触媒３２は使用時間などに応じて劣化し、触媒３２の劣化度に応じて触媒３２の活性化温度が上昇するからである。制御装置２５は、たとえば、触媒３２の総使用時間（すなわち劣化度）と所定温度Ｔ２の関係を示すテーブルを記憶しており、触媒３２の総使用時間に対応する所定温度Ｔ２をテーブルから読み出す。他の構成および動作は、実施の形態２と同じであるので、その説明は繰り返さない。

この実施の形態４では、触媒床温Ｔｃが所定温度Ｔ２よりも低い場合は、エンジン１をオフさせた状態で蓄電装置３の電力を車両外部に供給させた後にエンジン１をオンさせる。つまり、触媒床温Ｔｃが所定温度Ｔ２よりも低い場合、すなわち触媒浄化率が不十分である場合は、エンジン１をオンさせて生成する電力よりも蓄電装置３の電力を優先的に車両外部に供給するので、排気エミッションを少なくすることができる。

[実施の形態５]
この実施の形態５でも、触媒３２の浄化率が不十分である上記第２の場合に排気エミッションが増大することに着目して、排気エミッションを減少させる。触媒浄化率が不十分であるか否かは、推定した触媒床温Ｔｃｅが所定温度Ｔ２よりも低いか否かに基づいて判断する。図７は、この発明の実施の形態５によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。

図７のステップＳ１１において制御装置２５は、エンジン１の運転状況（回転速度など）に基づいて推定した触媒床温Ｔｃｅが所定温度Ｔ２よりも低いか否かを判別し、Ｔｃｅ＜Ｔ２である場合はステップＳ１２においてエンジン１がオン状態であるか否かを判別する。ステップＳ１１は、たとえば、実施の形態１において、モータＭ１で生成される電力を車両外部に供給した後にエンジン１をオフさせて蓄電装置３の電力を車両外部に供給している場合に実行される。

所定温度Ｔ２は、一定値であってもよいし、図６で示したように、触媒３２の劣化度に応じて上昇する値であってもよい。ステップＳ１２においてエンジン１がオン状態でないと判別した場合はステップＳ１３においてエンジン１をオンさせ、ステップＳ１１に戻る。このときエンジン１の回転数は、触媒床温Ｔｃｅが所定温度Ｔ２よりも高くなるように設定される。

ステップＳ１２においてエンジン１がオン状態であると判別した場合は、ステップＳ１４においてエンジン１のオン状態を継続させてステップＳ１１に戻る。ステップＳ１１においてＴｃｅ＜Ｔ２でないと判別した場合、すなわち触媒３２の浄化率が確保されている場合は、ステップＳ１５においてモータＭ１、蓄電装置３、またはそれらの両方から外部給電させる。

この実施の形態５では、触媒床温Ｔｃｅが所定温度Ｔ２よりも低い場合、すなわち触媒浄化率が不十分である上記第２の場合は、直ぐにエンジン１をオンさせて触媒３２を加熱させるので、排気エミッションを少なくすることができる。

なお、この実施の形態５では、エンジン１の運転状況に基づいて推定した触媒床温Ｔｃｅを使用したが、図１の温度検出器３３によって検出した触媒床温Ｔｃを使用してもよい。

[実施の形態６]
この実施の形態６でも、触媒３２の浄化率が不十分である上記第２の場合に排気エミッションが増大することに着目して、排気エミッションを減少させる。触媒浄化率が不十分であるか否かは、エンジン１が停止されてから経過した時間である間欠停止時間ｔｉが所定時間ｔ２よりも長いか否かに基づいて判断する。図８は、この発明の実施の形態６によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。

図８のステップＳ２１において制御装置２５は、エンジン１の間欠停止時間ｔｉが所定時間ｔ２よりも長いか否かを判別する。ステップＳ２１は、たとえば、実施の形態１において、モータＭ１で生成される電力を車両外部に供給した後にエンジン１をオフさせて蓄電装置３の電力を車両外部に供給している場合に実行される。

所定時間ｔ２は、一定値であってもよいし、図９に示すように、触媒３２の劣化度に応じて減少する値であってもよい。触媒３２は使用時間などに応じて劣化し、触媒３２の劣化度に応じて触媒３２の活性化温度が上昇するからである。制御装置２５は、たとえば、触媒３２の総使用時間（すなわち劣化度）と所定時間ｔ２の関係を示すテーブルを記憶しており、触媒３２の総使用時間に対応する所定時間ｔ２をテーブルから読み出す。

ステップＳ２１においてｔｉ＞ｔ２である場合、すなわち触媒３２が冷えて触媒浄化率が不十分になっている場合は、ステップＳ２２においてエンジン１をオンさせ、モータＭ１で生成された電力を外部給電させる。このときエンジン１の回転数は、エンジン１を所定時間ｔ２だけオンしたときに触媒床温Ｔｃが触媒３２の活性化温度よりも高くなるように設定される。ステップＳ２１においてｔｉ＞ｔ２でないと判別した場合、すなわち触媒３２の浄化率が確保されている場合は、ステップＳ２３においてモータＭ１、蓄電装置３、またはそれらの両方から外部給電させる。

この実施の形態６では、間欠停止時間ｔｉが所定時間ｔ２を越えた場合、すなわち触媒浄化率が不十分である上記第２の場合は、直ぐにエンジン１をオンさせて触媒３２を加熱するので、排気エミッションを少なくすることができる。

[実施の形態７]
この実施の形態７では、エンジン１の負荷が変動する上記第３の場合に排気エミッションが増大することに着目して、排気エミッションを減少させる。図１０は、この発明の実施の形態７によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。

図１０のステップＳ３１において制御装置２５は、触媒３２の活性化温度、劣化度などに基づいて、触媒３２の浄化率を十分に高くすることが可能なエンジン１の運転負荷（所定値Ｐ１）を算出し、エンジン１を所定値Ｐ１で定常運転させてモータＭ１で生成された電力を車両外部に供給させる。

ステップＳ３２において制御装置２５は、エンジン１で発生する電力Ｐｅと車両外部に供給すべき電力Ｐとに基づいて、給電量Ｐに過不足が発生しているか否かを判別する。給電量Ｐの過不足が発生している場合は、ステップＳ３３で給電量Ｐの過不足を蓄電装置３からの給電で補償する。具体的には、給電量Ｐが余剰している場合は、その余剰分を蓄電装置３に蓄える。給電量Ｐが不足している場合は、その不足分を蓄電装置３から供給する。ステップＳ３３を実行した後は、ステップＳ３１に戻る。ステップＳ３２において給電量Ｐに過不足が発生していない場合は、ステップＳ３１に戻る。

図１１は、外部給電モード時における給電量Ｐを例示するタイムチャートである。図１１において、エンジン１で発生する電力Ｐｅは所定値Ｐ１に維持される。エンジン１の電力Ｐｅよりも大きな電力Ｐを供給する場合は、不足分Ｐ−Ｐｅを蓄電装置３から供給する。したがって、Ｐ＝Ｐｅ＋Ｐｂである。エンジン１の電力Ｐｅよりも小さな電力Ｐを供給する場合は、余剰分Ｐ−Ｐｅを蓄電装置３に蓄える。この場合は、Ｐ＝Ｐｅ−Ｐｂとなる。

この実施の形態７では、エンジン１を一定負荷Ｐ１で定常運転し、給電量Ｐの過不足を蓄電装置３の充放電によって補償するので、排気エミッションを少なくすることができる。

[実施の形態８]
この実施の形態８では、エンジン１の負荷が上限値Ｐ２を越える上記第４の場合に排気エミッションが増大することに着目して、排気エミッションを減少させる。図１２は、この発明の実施の形態８によるハイブリッド車両の外部給電モード時の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である
図１２のステップＳ４１において制御装置２５は、触媒３２の活性化温度、劣化度などに基づいて、排気エミッションを小さくすることが可能なエンジン１の運転負荷の上限値Ｐ２を算出し、エンジン１を上限値Ｐ２以下の負荷で運転させてモータＭ１で生成された電力を車両外部に供給させる。

ステップＳ４２において制御装置２５は、車両外部に供給すべき電力Ｐがエンジン１の負荷の上限値Ｐ２よりも大きいか否かを判別する。ステップＳ４２においてＰ＞Ｐ２であると判別した場合は、ステップＳ４３において、電力の不足分Ｐ−Ｐ２を蓄電装置３から供給させる。ステップＳ４３を実行した後は、ステップＳ４１に戻る。ステップＳ４２において給電量Ｐが不足していない場合は、ステップＳ４１に戻る。

図１３は、外部給電モード時における給電量Ｐを例示するタイムチャートである。図１３において、エンジン１で発生する電力Ｐｅは上限値Ｐ２以下に制御される。エンジン１の電力Ｐｅの上限値Ｐ２よりも大きな電力Ｐを供給する場合は、不足分Ｐ−Ｐｅを蓄電装置３から供給する。したがって、Ｐ＝Ｐｅ＋Ｐｂである。エンジン１の電力Ｐｅの上限値Ｐ２よりも小さな電力Ｐを供給する場合は、その電力Ｐはエンジン１から供給する。この場合は、Ｐ＝Ｐｅとなる。

この実施の形態８では、エンジン１の負荷を上限値Ｐ２以下に抑制するので、排気エミッションを少なくすることができる。

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、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 エンジン、２，３３ 温度検出器、Ｍ１，Ｍ２ モータ、３ 蓄電装置、４ ＳＯＣ検出器、１０ 動力分割装置、Ｍ１，Ｍ２ モータ、１１ 減速機、１２ 駆動輪、２０ ＰＣＵ、２１ コンバータ、２２，２３，４０ インバータ、Ｃ１ コンデンサ、２４ リレー、２５ 制御装置、３０ 吸気通路、３１ 排気通路、３２ 触媒、３４ 空燃比検出器、４１ 給電ポート、４２ コネクタ、４３ 電気機器。

Claims (10)

1. エンジンと、
   前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、
   前記エンジンによって駆動されて電力を生成するモータと、
   充放電が可能な蓄電装置と、
   前記モータで生成された電力と前記蓄電装置の電力とのうちの少なくともいずれか一方の電力を車両外部に供給する給電装置と、
   前記エンジンおよび前記給電装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、前記エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分である場合は、前記エンジンの排気ガスの浄化状態が十分である場合と比較して、前記モータで生成される電力よりも前記蓄電装置の電力を前記車両外部に優先的に供給させる、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記エンジンの暖機が不十分か否かを判別することによって前記エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、前記エンジンの暖機が不十分である場合は、前記エンジンをオフさせた状態で前記蓄電装置の電力を前記車両外部に供給させた後に前記エンジンをオンさせて前記モータで生成された電力を前記車両外部に供給させ、前記エンジンの暖機が十分である場合は、前記エンジンをオンまたはオフさせて前記モータで生成された電力および前記蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を前記車両外部に供給させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記エンジンの冷却水の温度が予め定められた温度よりも低い場合は前記エンジンの暖機は不十分であると判別し、前記エンジンの冷却水の温度が前記予め定められた温度よりも高い場合は前記エンジンの暖機は十分であると判別する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、前記エンジンの暖機が不十分である場合において、前記車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が予め定められた時間よりも短いときは前記エンジンをオフさせた状態で前記蓄電装置の電力を前記車両外部に供給させ、前記車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が前記予め定められた時間を越えたときは前記エンジンをオンさせて前記モータで生成された電力を前記車両外部に供給させる、請求項２または請求項３に記載のハイブリッド車両。
5. 前記制御装置は、前記エンジンの暖機が不十分か否かを判別することによって前記エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、前記エンジンの暖機が不十分である場合において、前記蓄電装置の充電量が予め定められた充電量よりも高いときは前記エンジンをオフさせた状態で前記蓄電装置の電力を前記車両外部に供給させ、前記蓄電装置の充電量が前記予め定められた充電量よりも低いときは前記エンジンをオンさせて前記モータで生成された電力を前記車両外部に供給させ、前記エンジンの暖機が十分である場合は、前記エンジンをオンまたはオフさせて前記モータで生成された電力および前記蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を前記車両外部に供給させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
6. 前記制御装置は、前記触媒の浄化率が不十分か否かを判別することによって前記エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、前記触媒の浄化率が不十分である場合は、前記エンジンをオフさせた状態で前記蓄電装置の電力を前記車両外部に供給させた後に、前記エンジンをオンさせて前記モータで生成された電力を前記車両外部に供給させ、前記触媒の浄化率が十分である場合は、前記エンジンをオンまたはオフさせて前記モータで生成された電力および前記蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を前記車両外部に供給させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
7. 前記制御装置は、前記触媒の温度が予め定められた温度よりも低い場合は前記触媒の浄化率は不十分であると判別し、前記触媒の温度が前記予め定められた温度よりも高い場合は前記触媒の浄化率は十分であると判別する、請求項６に記載のハイブリッド車両。
8. 前記予め定められた温度は前記触媒の劣化度に応じて上昇する、請求項７に記載のハイブリッド車両。
9. 前記制御装置は、前記触媒の浄化率が不十分である場合において、前記車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が予め定められた時間よりも短いときは前記エンジンをオフさせた状態で前記蓄電装置の電力を前記車両外部に供給させ、前記車両外部への電力供給を開始してから経過した時間が前記予め定められた時間を越えたときは前記エンジンをオンさせて前記モータで生成された電力を前記車両外部に供給させる、請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
10. 前記制御装置は、前記触媒の浄化率が不十分か否かを判別することによって前記エンジンの排気ガスの浄化状態が不十分か否かを判別し、前記触媒の浄化率が不十分である場合において、前記蓄電装置の充電量が予め定められた充電量よりも高いときは前記エンジンをオフさせた状態で前記蓄電装置の電力を前記車両外部に供給させ、前記蓄電装置の充電量が前記予め定められた充電量よりも低いときは前記エンジンをオンさせて前記モータで生成された電力を前記車両外部に供給させ、前記触媒の浄化率が十分である場合は、前記エンジンをオンまたはオフさせて前記モータで生成された電力および前記蓄電装置の電力のうちの少なくともいずれか一方の電力を前記車両外部に供給させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。

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