JP2010246320A - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可能な限り冷却部の騒音を発生させることなく、また余分な電力を消費することなく充電することができる制御装置。
【解決手段】制御に関する情報が記憶される記憶部と、オペレータにより設定された蓄電装置１５０に対する充電終了時刻を記憶部に記憶する充電予約時刻記憶処理と、充電ケーブル３００の車両への接続を検知し、所定時刻に蓄電装置への充電を開始する充電開始処理と、最大許容電流で蓄電装置を充電するとともに、蓄電装置が上限許容温度を超えると、蓄電装置を冷却部２８０により強制冷却して充電する強制冷却充電処理と、充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となるように最大許容電流以下の充電電流で充電する自然放熱充電処理とを実行する制御部とを備えている制御装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両外部の電源から充電ケーブルを介して車両に供給される電力に基づいて、蓄電装置を充電する制御装置及び制御方法に関する。

近年、環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車等が注目されている。これらの車両には、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える高圧の蓄電装置とが搭載されている。ハイブリッド車には、動力源として電動機とともに内燃機関がさらに搭載されている。

そして、電動機による走行可能な距離を稼ぐべく、車両駆動用の蓄電装置を一般家庭の電源から直接充電するプラグイン車が提案されている。

例えば、家屋に設けられた商用電源のコンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置へ充電用の電力が供給される。

尚、プラグイン車の規格は、アメリカ合衆国では「エスエーイー エレクトリックビークル コンダクティブ チャージ カプラ」（非特許文献１）により制定され、日本では「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」（非特許文献２）により制定されている。

このようなプラグイン車には、車両外部の電源から充電ケーブルを介して車両に供給される交流電力を、充電装置により直流電力に変換して蓄電装置を充電する制御装置が搭載されている。

制御装置は、蓄電装置の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を管理し、充電装置を制御して蓄電装置が所定の充電状態となるように充電制御する。

特許文献１には、ニッケルー水素電池を１０〜４０℃に維持して充放電を行う方法であり、好ましくは充電操作中の時刻ｔにおける前記電池の温度Ｔ、及び前記時刻ｔから微小時間Δｔ経過後の前記電池の温度上昇値ΔＴを測定し、温度Ｔ、及びΔＴ／Δｔの値から充電終了予定時刻の前記電池の温度を予測し、予測された前記電池の温度が４０℃を超えると判断される場合に、前記電池を冷却する手段を作動させる方法が提案されている。

また、特許文献２には、乗車予定時刻を指定する乗車予定時刻指定手段と、充電の指示をする充電指示手段と、充電器に接続されている電源電圧値を検出する電源電圧検出手段と、指定された乗車予定時刻に充電を終了させるための充電開始時刻を演算する充電開始時刻演算手段を備え、演算された充電開始時刻から検出された電源電圧値に基づいて予め定められた充電電流値によって充電を開始することによって、充電後から乗車までの長時間の放置による自己放電が防止でき、かつ電池温度の低下を最小限度に抑制できる電気自動車用蓄電池充電制御装置が提案されている。

特開平７−７３９０７号公報 特開平８−２１４４１２号公報

「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ（SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler）」、（アメリカ合衆国）、エスエーイー規格（SAE Standards）、エスエーイー インターナショナル（SAE International）、２００１年１１月 「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」、日本電動車両協会規格（日本電動車両規格）、２００１年３月２９日

特許文献１に記載されているように、外部電源から蓄電装置を充電する場合には、蓄電装置や充電回路の異常な発熱を回避するために、冷却ファンを駆動して発熱部位を強制冷却する必要がある。

このような冷却ファンやウォーターポンプは、蓄電装置、或いは、蓄電装置からの給電電力により充電される補機用の蓄電装置から給電されるため、充電中に電力が消費され充電効率が低下するという問題があった。

また、通常、深夜時間帯に蓄電装置が充電される場合が多く、冷却ファンやウォーターポンプ等の補機の作動音が近隣の騒音となるという問題もあった。

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、可能な限り冷却部の騒音を発生させることなく、また余分な電力を消費することなく充電することができる制御装置及び制御方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による制御装置の特徴構成は、車両外部の電源から充電ケーブルを介して供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電する制御装置であって、制御に関する情報が記憶される記憶部と、オペレータにより設定された蓄電装置に対する充電終了時刻を記憶部に記憶する充電予約時刻記憶処理と、充電ケーブルの車両への接続を検知し、所定時刻に蓄電装置への充電を開始する充電開始処理と、最大許容電流で蓄電装置を充電するとともに、蓄電装置が上限許容温度を超えると、蓄電装置を冷却部により強制冷却して充電する強制冷却充電処理と、充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となるように最大許容電流以下の充電電流で充電する自然放熱充電処理と、を実行する制御部と、を備えている点にある。

上述の構成によれば、予め設定された充電完了時刻までの間に、充電処理による発熱部を蓄電装置から給電される冷却部で冷却する時間が最短となるように充電を実行するため、補機による電力損失や騒音の発生を低減することができ、効率的に充電完了時刻までに充電処理を終了することができるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、可能な限り冷却部の騒音を発生させることなく、また余分な電力を消費することなく充電することができる制御装置及び制御方法を提供することができるようになった。

本発明による制御装置が組み込まれたプラグインハイブリッド車の全体構成図 動力分割機構の共線図 蓄電装置への充電系統を示す概略図 プラグインハイブリッド車に備えられた制御装置のブロック構成図 充電ケーブルと制御部の信号接続を示す回路図 制御部が実行する充電制御を示すタイミングチャート （ａ）充電ケーブルの電流容量に対するデューティーサイクルを示す説明図、（ｂ）ＣＣＩＤにより生成されるコントロールパイロット信号及び制御部により生成されるパルス幅変調信号の波形図 （ａ）充電パターン［Ａ］の温度特性図、（ｂ）充電パターン［Ｂ］，［Ｃ］の温度特性図、（ｃ）充電パターン［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］の充電状態特性図 制御部により実行される本発明における充電制御のフローチャート

以下、本発明による制御装置の実施形態について説明する。

図１、図３及び図４に示すように、車両外部の電源から車両に搭載された高圧の蓄電装置１５０を直接充電することが可能なプラグイン車の一例であるハイブリッド車１（以下、「プラグインハイブリッド車」と記す。）は、動力源としてエンジン１００、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０、第２ＭＧ（Motor Generator）１２０を備えている。

プラグインハイブリッド車１は、エンジン１００及び第２ＭＧ１２０の少なくとも一方からの駆動力によって走行可能なように、エンジン１００、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０が動力分割機構１３０に連結されている。

第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０は、交流回転電機で構成され、例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える三相交流同期回転機が用いられる。

動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含み、ピニオンギヤがサンギヤ及びリングギヤと係合する遊星歯車機構で構成されている。

ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアがエンジン１００のクランクシャフトに連結され、サンギヤが第１ＭＧ１１０の回転軸に連結され、リングギヤが第２ＭＧ１２０の回転軸及び減速機１４０に連結され、図２に示すように、エンジン１００、第１ＭＧ１１０、及び第２ＭＧ１２０の回転数が共線図上に直線で結ばれるように関係付けられている。

プラグインハイブリッド車１には、エンジン１００の駆動力によって第１ＭＧ１１０で発電された電力、及び、車両の制動時等に減速機１４０を介して駆動輪１６０により駆動される第２ＭＧ１２０の制動エネルギーにより発電された電力によって、充電される蓄電装置１５０と補機バッテリ２４０が搭載されている。

蓄電装置１５０は、例えばニッケル・水素電池等の二次電池で構成されたＤＣ２８０Ｖ程度の高圧バッテリであり、充電ケーブル３００及びインバータドライバ２１を介して、車両の外部電源から供給される交流電力により充電可能に構成されている。

蓄電装置１５０は、車両のシステムを統括制御するプラグインハイブリッドビークルＥＣＵ（以下、「ＰＩＨＶ−ＥＣＵ」と記す。）１０により制御されるシステムメインリレーＳＭＲを介して、所定の直流電圧に調整するための昇降圧コンバータ２００に接続され、昇降圧コンバータ２００の出力電圧が第１インバータ２１０及び第２インバータ２２０で交流電圧に変換された後に、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０に印加されるように構成されている。

昇降圧コンバータ２００は、リアクトルと、電力スイッチング素子である２つのｎｐｎ型トランジスタと、２つのダイオードとを含む。リアクトルは、蓄電装置１５０の正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続ノードに他端が接続されている。２つのｎｐｎ型トランジスタは直列に接続され、各ｎｐｎ型トランジスタにダイオードが逆並列に接続されている。

ｎｐｎ型トランジスタとして、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を好適に用いることができる。また、ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることも可能である。

第１インバータ２１０は、互いに並列に接続されたＵ相アーム、Ｖ相アーム、及びＷ相アームを備えている。各相アームは、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを含み、各ｎｐｎ型トランジスタにはダイオードが逆並列に接続されている。各相アームを構成する２つのｎｐｎ型トランジスタの接続ノードが、第１ＭＧ１１０の対応するコイル端に接続されている。

第１インバータ２１０は、昇降圧コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１１０へ供給し、或は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ２００へ供給する。

第２インバータ２２０も、第１インバータ２１０と同様に構成され、各相アームを構成する２つのｎｐｎ型トランジスタの接続ノードが、第２ＭＧ１２０の対応するコイル端に接続されている。

第２インバータ２２０は、昇降圧コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１２０へ供給し、或は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電力を直流電流に電力してコンバータ２００へ供給する。

蓄電装置１５０には、温度センサ、電流センサ、及び電圧センサが備えられ、蓄電装置１５０の温度、電流、及び電圧を検知可能に構成されている。

補機バッテリ２４０は、例えば鉛蓄電池等の二次電池で構成されたＤＣ１２Ｖ程度の低圧バッテリであり、蓄電装置１５０の出力電圧を補機バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４１により降圧して充電可能に構成されている。

プラグインハイブリッド車１には、例えば、蓄電装置１５０を充電制御するインバータ制御ＥＣＵ（以下、「ＩＮＶ−ＥＣＵ」と記す。）２０、第一ＭＧ１１０及び第二ＭＧ１２０を制御するモータＥＣＵ（以下、「ＭＧ−ＥＣＵ」を記す。）３０、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ（以下、「ＥＮＧ−ＥＣＵ」と記す。）４０、タッチパネルなどの操作表示部を制御するナビゲーションＥＣＵ（以下、「ＮＡＶＩ−ＥＣＵ」と記す。）２９０の他、所定時間毎に蓄電装置の温度、電圧、及び電流を検知する電池監視ＥＣＵ５０、盗難防止機能を実現する防盗ＥＣＵ等の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と記す。）が搭載されている。

各ＥＣＵには、単一または複数のＣＰＵと、ＣＰＵで実行されるプログラムが格納されたＲＯＭと、制御情報が格納されＣＰＵのワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、入出力回路とを備え、バス型ネットワークであるＣＡＮ（Controller Area Network）用のインタフェース回路（以下、「ＣＡＮ−Ｉ／Ｆ」と記す。）等を備え、各ＥＣＵは、ＣＡＮ−Ｉ／Ｆを介してＣＡＮ通信線（以下、「ＣＡＮ」と記す。）で接続され、ＥＣＵ間で必要な各種の制御情報がＣＡＮを介して授受される。

各ＥＣＵは、補機バッテリ２４０から供給されるＤＣ１２Ｖ程度の直流電圧から所定レベルの制御電圧（例えば、ＤＣ５Ｖ）を生成するレギュレータを備え、当該レギュレータの出力電圧がＣＰＵ等の制御回路に供給されるように構成されている。即ち、各ＥＣＵは、補機バッテリ２４０から給電されて駆動し、それぞれ所期の制御動作が実行される。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、システムの起動スイッチであるイグニッションスイッチがオンされると、電源リレーを閉じて補機バッテリ２４０から各ＥＣＵへの給電を開始し、さらに、システムメインリレーＳＭＲを閉じ、運転者のアクセル操作等に基づいてＭＧ−ＥＣＵ３０及び必要に応じてＥＮＧ−ＥＣＵ４０を制御して車両を走行制御する。

電池監視ＥＣＵ５０は、所定時間毎に蓄電装置１５０に備えられた各種センサにより検知した蓄電装置１５０の温度、電流、電圧情報をＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０に送信し、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は蓄電装置１５０の温度、電流、電圧情報を受信すると、制御に関する情報の一部として記憶管理し、蓄電装置１５０の充電状態（以下、「ＳＯＣ（State Of Charge）」と記す。）を監視する。

蓄電装置１５０のＳＯＣが所定範囲内にあるとき、蓄電装置１５０に蓄えられた電力または第１ＭＧ１１０により発電された電力の少なくとも一方を用いて第２ＭＧ１２０を駆動し、エンジン１００の動力をアシストする。第２ＭＧ１２０の駆動力は減速機１４０を介して駆動輪１６０に伝達される。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、蓄電装置１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低いと判断すると、ＥＮＧ−ＥＣＵ４０を介してエンジン１００を始動し、動力分割機構１３０を介して駆動される第１ＭＧ１１０の発電電力を蓄電装置１５０に充電する、或いは、当該発電電力を、補機バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４１を介して低圧電力に変換し、補機バッテリ２４０に充電するように制御する。

一方、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、蓄電装置１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも高いと判断すると、ＥＮＧ−ＥＣＵ４０を介してエンジン１００を停止し、ＭＧ−ＥＣＵ３０を介して蓄電装置１５０に蓄えられた電力を用いて第２ＭＧ１２０を駆動する。

ＭＧ−ＥＣＵ３０は、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０からの制御指令に基づいて、モータ走行時には昇降圧コンバータ２００の電力スイッチング素子を制御して、蓄電装置１５０からの直流電圧を所定レベルに昇圧し、第２インバータ２２０の各相アームを制御して第２ＭＧ１２０を駆動し、充電時には第１インバータ２１０の各相アームを制御して、第１ＭＧ１１０からの発電電力を直流電力に変換し、さらに昇降圧コンバータ２００で降圧された直流電力を供給する。

第１インバータ２１０は、昇降圧コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１１０へ供給し、或いは、第１ＭＧ１１０により発電された交流電力を直流電力に変換して昇降圧コンバータ２００へ供給し、第２インバータ２２０は、昇降圧コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１２０へ供給し、或は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電力を直流電流に電力して昇降圧コンバータ２００へ供給している。

さらに、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、車両の制動時に、減速機１４０を介して駆動輪１６０により駆動される第２ＭＧ１２０を発電機として制御し、第２ＭＧ１２０により発電された電力を供給するようにＭＧ−ＥＣＵ３０に制御指令を発し、当該電力を蓄電装置１５０に充電する。即ち、第２ＭＧ１２０は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして用いられる。

即ち、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、車両の要求トルクと蓄電装置１５０のＳＯＣ等に基づいて、エンジン１００、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０を制御するように構成されている。

ナビゲーション装置は、ＮＡＶＩ−ＥＣＵ２９０により制御され、地図情報、目的地情報、車両走行中の車両速度及び車両位置情報等に基づいて、目的地までの走行経路を表示する、或いは各種情報を設定操作するタッチパネルや、走行経路を音声通知するスピーカ等を備えてなる操作表示部と、地図情報や各種設定情報を記憶するためのハードディスクやメモリ等の記憶媒体とを備えている。

ナビゲーション装置は、オペレータによりタッチパネルで設定された蓄電装置１５０に対する充電開始時刻、充電終了時刻などを設定できるように構成され、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、ＮＡＶＩ−ＥＣＵ２９０により送信された当該設定情報を記憶部（ＲＡＭ）に記憶する充電予約時刻記憶処理を実行する。

プラグインハイブリッド車１に備えられた冷却部２８０は、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０からの制御指令に基づいて制御されるマイクロコンピュータを備えたコントローラ２８２と、コントローラ２８２によりオンオフ制御され、充電処理による蓄電装置１５０の発熱を冷却するための冷却ファン２８１を備えて構成されている。

冷却ファン２８１は、蓄電装置１５０から給電されて駆動する補機として構成され、冷却ファン２８１がオンの場合に送風して、蓄電装置１５０を強制冷却するように構成されている。尚、冷却ファン２８１は、補機バッテリ２４０から給電されるように構成されていてもよい。

図１及び図５，６に示すように、プラグインハイブリッド車１は、車両外部の電源から蓄電装置１５０へ充電電力を供給するための充電ケーブル３００を接続するための充電インレット２７０を備えている。尚、図１では、充電インレット２７０が車体後部に設けられているが、車体前部に設けられるものであってもよい。

充電ケーブル３００は、例えば、一端側に、家屋に設けられた電源コンセント等の外部電源に接続するプラグ３２０を備え、他端側に充電インレット２７０と接続するコネクタ３３０を備えている。

充電ケーブル３００には、外部電源から車両に給電可能な定格電流に対応するパルス信号であるコントロールパイロット信号（以下、「ＣＰＬＴ信号」と記す。）を生成する信号生成部と、給電用のリレー３６１が組み込まれたＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３６０が設けられている。

信号発信部３６２には、外部電源から供給される電力によって動作するＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び、コントロールパイロット信号を生成する発振部３６３とコントロールパイロット信号の信号レベルを検出する電圧検知部３６４等を備えている。

コネクタ３３０には、接続検出回路が組み込まれ、充電インレット２７０への接続検出時にケーブル接続信号ＰＩＳＷを出力するように構成されている。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０には、ケーブル接続信号ＰＩＳＷが入力されるサブＣＰＵ１０ａと、システムを制御するメインＣＰＵ１０ｂが搭載され、各ＣＰＵはＤＭＡコントローラにより通信可能に構成されている。

イグニッションスイッチがオフで、サブＣＰＵ１０ａが待機状態に移行している状態で、コネクタ３３０が充電インレット２７０に挿入されると、サブＣＰＵ１０ａの割込端子ＷＵにＣＰＬＴ信号のエッジが入力され、サブＣＰＵ１０ａは待機状態から通常の動作状態に復帰し、電源リレーをオンにしてメインＣＰＵ１０ｂに給電を開始することにより、メインＣＰＵ１０ｂを立ち上げる。

メインＣＰＵ１０ｂは、サブＣＰＵ１０ａに充電モード信号を出力し、メインＣＰＵ１０ｂは充電可能モードであれば、ＩＮＶ−ＥＣＵ２０に充電指令を出力して、蓄電装置１５０の充電制御を開始する。

さらに、充電ケーブル３００のプラグ３２０が外部電源に接続されると、ＣＣＩＤ３６０の信号生成部から所定レベルの直流電圧Ｖ１（例えば、＋１２Ｖ）を示すＣＰＬＴ信号が出力され、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０に入力される。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、ＣＰＬＴ信号が入力されたことを検知すると、電源リレーを閉じて補機バッテリ２４０からの給電を開始して各ＥＣＵを起動後、システムメインリレーＳＭＲを閉じ、ＩＮＶ−ＥＣＵ２０を制御して、蓄電装置１５０への充電を制御する。

ＩＮＶ−ＥＣＵ２０は、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０から出力された充電指令としてパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を受信し、当該パルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）、つまり、満充電状態を意味する目標充電状態まで充電するのに必要な電力情報に基づいて、インバータドライバ２１の出力電力を制御する。

インバータドライバ２１は、充電ケーブル３００を介して車両外部の商用電源から給電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、直流電圧を所定の充電電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータとで構成されている。

即ち、充電インレット２７０に接続された充電ケーブル３００を介して給電される交流電力がインバータドライバ２１に供給され、インバータドライバ２１で直流電力に変換された後に蓄電装置１５０に充電されるように構成されている。

充電用インレット２７０から、ダイオードＤ１を介して入力されるＣＰＬＴ信号の信号レベルを低下させる抵抗Ｒ７とスイッチＳＷ１でなる第一降圧回路と、抵抗Ｒ８とスイッチＳＷ２でなる第二降圧回路を備え、ＣＰＬＴ信号の信号レベルを検出するとともに、当該信号レベルを二段階に変化させるように構成されている。

ダイオードＤ２を介して入力されるＣＰＬＴ信号の電圧レベルがマイナスレベルになると、メインＣＰＵ１０ｂにＬレベルの信号を入力し、ＣＰＬＴ信号の電圧レベルがプラスレベルになると、メインＣＰＵ１０ｂにＨレベルの信号を入力する抵抗回路（Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１）と、バッファ回路と、電源電圧１８１にプルアップされている抵抗Ｒ９を備え、ＣＰＬＴ信号のＬレベルを検出するように構成されている。

図６に示すように、サブＣＰＵ１０ａが待機状態に移行している場合に、時刻ｔ０で充電ケーブル３００が充電用インレット２７０に装着され、外部電源のコンセントにプラグ３２０が接続されると、信号発信部３６２から所定レベルの直流電圧Ｖ１（例えば、＋１２Ｖ）を示すＣＰＬＴ信号が出力される。

ＣＰＬＴ信号の立ち上がりエッジがサブＣＰＵ１０ａの割込端子ＷＵに入力されると、サブＣＰＵ１０ａは待機状態から通常の動作状態に復帰して、電源レーを閉じてメインＣＰＵ１０ｂを立ち上げ、メインＣＰＵ１０ｂにＨレベルの充電モード信号を出力する。

メインＣＰＵ１０ｂは、起動するとともに充電予約時刻記憶処理によって記憶された充電開始時刻、及び充電終了時刻の情報を参照し、当該情報に基づいて所定時刻になると蓄電装置１５０への充電を開始する。尚、所定時刻とは、例えば、充電開始時刻が設定されている場合には当該充電開始時刻を示し、充電開始時刻が設定されていなければ、充電ケーブル３００の接続を検知したときを示す。

メインＣＰＵ１０ｂは、充電開始時刻が設定されている場合には、充電ケーブル３００の接続の有無に係わらず所定時刻となるまで蓄電装置１５０の充電を開始しない。つまり、メインＣＰＵ１０ａは、充電ケーブル３００の車両への接続を検知し、所定時刻に蓄電装置１５０への充電を開始する充電開始処理を実行し、充電予約時刻記憶処理で、オペレータにより設定された蓄電装置１５０に対する充電開始時刻がさらに記憶部に記憶され、充電開始処理は、記憶部に記憶された充電開始時刻に充電を開始するのである。

尚、省電力のために電源リレーをオフにしてサブＣＰＵ１０ａを再び待機状態にし、充電開始時刻になるとタイマ割り込みによって、充電ケーブル３００が接続された場合と同様に、サブＣＰＵ１０ｂを待機状態から復帰させ、電源リレーをオンにしてメインＣＰＵ１０ａを起動させて充電を開始するように構成してもよい。

所定時刻となり、サブＣＰＵ１０ａから入力された充電モード信号がＨレベルであることが検出されると、メインＣＰＵ１０ｂは、充電制御の開始を示す旨の充電終了信号をハイレベルに設定して、サブＣＰＵ１０ａに出力する。

続いて、メインＣＰＵ１０ｂは、Ａ／Ｄ変換入力端子ＰＣＰＬＴに入力される直流電圧Ｖ１のＣＰＬＴ信号を検出すると、時刻ｔ１で、第二降圧回路のスイッチＳＷ２をオンしてＣＰＬＴ信号の電圧レベルをＶ１からＶ２（例えば、＋９Ｖ）に降圧する。

信号発信部３６２は、ＣＰＬＴ信号がＶ１からＶ２に低下したことを電圧検知部３６４により検出すると、時刻ｔ２で、発振部３６３から所定のデューティ比で所定周波数（例えば１ＫＨｚ）のパルス信号を生成して出力するように制御する。当該パルス信号の信号レベルは±Ｖ１であるが、上限レベルは第二降圧回路により降圧されている。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、デューティー比は、車両外部の商用電源から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な電流容量に基づいて設定される値で、充電ケーブル３００毎に予め設定されている。例えば、電流容量が１２Ａの場合には２０％、電流容量が２４Ａの場合には４０％に設定されている。

メインＣＰＵ１０ｂは、ＣＰＬＴ信号を所定時間計測してデューティ比を検知し、充電ケーブル３００の電流容量を認識すると、時刻ｔ３で、さらに第一降圧回路のスイッチＳＷ１をオンして、システムメインリレーＳＭＲをオンにし、ＣＰＬＴ信号の電圧レベルをＶ２からＶ３（例えば、＋６Ｖ）に降圧する。

信号発信部３６２は、ＣＰＬＴ信号の信号レベルがＶ２からＶ３に低下したことを検出すると、リレー３６１を閉じて車両側に電力ケーブル３１０から交流電力を供給する。

メインＣＰＵ１０ｂは、充電ケーブル３００の電流容量に基づいて蓄電装置１５０のＳＯＣを目標ＳＯＣまで充電するための充電電流を設定し、ＩＮＶ−ＥＣＵ２０に充電指令を出力する。

充電指令を受けたＩＮＶ−ＥＣＵ２０は、インバータドライバ２１から所定の充電電力が出力されるように制御し、蓄電装置１５０に充電電力を供給する。

メインＣＰＵ１０ｂは、所定時間毎に蓄電装置１５０の充電電流と電圧と温度をモニタして蓄電装置１５０のＳＯＣを算出し、時刻ｔ４で、目標とするＳＯＣになると、充電が終了したと判定し、ＩＮＶ−ＥＣＵ２０に充電終了指令を出力するとともに、システムメインリレーＳＭＲをオフし、第一降圧回路のスイッチＳＷ１をオフして、電圧レベルをＶ３からＶ２に昇圧する。

信号発信部３６２は、ＣＰＬＴ信号がＶ３からＶ２に上昇したことを検出すると、リレー３６１を開放して電力ケーブル３１０を介した車両側への交流電力の供給を停止する。

メインＣＰＵ１０ｂは、時刻ｔ５で、第二降圧回路のスイッチＳＷ２をオフして、ＣＰＬＴ信号のレベルを当初のＶ１に戻し、サブＣＰＵ１０ａへＬレベルの充電終了信号を出力してシャットダウン処理に入る。

ＲＡＭに記憶されたＳＯＣなどの制御に関する情報は、イグニッションスイッチがオフされた場合等、各ＥＣＵに搭載されたＣＰＵへの給電が停止する前に行われるシャットダウン処理により、車両に備えられたＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに退避される。

尚、不揮発性メモリは、ＥＥＰＲＯＭ、または、電源リレーを介さない補機バッテリ２４０（図４参照）から常時給電されるＲＡＭで構成されていても構わない。

サブＣＰＵ１０ａは、充電終了信号がＬレベルに変化したことを検知すると、電源リレーをオフして、メインＣＰＵ１０ｂ、及び補機バッテリ２４０（図４参照）から各ＥＣＵへの給電を停止し、その後待機状態に戻る。

尚、メインＣＰＵ１０ｂは、常時ケーブル接続信号ＰＩＳＷをモニタしており、充電制御中にケーブル接続信号ＰＩＳＷがＨレベルに変わると、充電ケーブル３００が車両から引き抜かれたと判断して、上述した時刻ｔ４以降の充電終了処理を実行する。

蓄電装置１５０の充電が実行されると蓄電装置１５０が発熱するため、冷却部２８０の冷却ファン２８１をオンすることにより、蓄電装置１５０を冷却している。以降、蓄電装置１５０の発熱が生じる部位を発熱部と定義する。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、蓄電装置１５０への充電電流と充電時間に基づいて、蓄電装置１５０の温度変化を推定温度Ｔ_ａとして算出し、充電中の冷却部２８０の駆動時間が最短となり、効率的に充電処理を制御するようにスケジューリングを実行する。

充電処理を実行することによる蓄電装置１５０の上昇温度Ｔは、ジュール熱として求められ、充電電圧Ｖ、充電電流Ｉ、充電時間ｔ、温度上昇係数Ｋ、蓄電装置１５０の抵抗Ｒにより、以下関係式で示される。

Ｔ ＝ Ｋ・Ｖ・Ｉ・ｔ ＝ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・ｔ

自然放熱により蓄電装置１５０を冷却して充電処理を実行する場合の蓄電装置１５０の温度Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ）は、蓄電装置１５０の初期温度Ｔ_０と、上述した充電処理による上昇温度の加算値から、自然放熱で冷却されることによる下降温度を減算することで求められ、自然放熱による単位時間（ｓ）あたりの下降温度Ｔ_ｒ、及び冷却時間ｔの２変数を用いて以下の関係式で求められる。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_０ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・ｔ − Ｔ_ｒ・ｔ …（１）

尚、自然放熱による蓄電装置１５０の冷却とは、蓄電装置１５０の充電を停止して発熱を防止し、蓄電装置１５０の温度が自然放熱して低下するのを待つ冷却方法である。または、蓄電装置１５０の温度が上昇しないような、微小な充電電流を再度設定して充電をするのであってもよい。

また、冷却部２８０により、蓄電装置１５０を冷却して充電処理を実行する場合の蓄電装置１５０の温度Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ）は、蓄電装置１５０の初期温度Ｔ_０と、充電処理による上昇温度の加算値から、自然放熱、及び冷却部で冷却されることによる下降温度を減算することで求められ、自然放熱による単位時間（ｓ）あたりの下降温度Ｔ_ｒ、冷却部による単位時間（ｓ）あたりの下降温度Ｔ_ｆ、及び冷却時間ｔの３変数を用いて以下の関係式で求められる。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_０ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・ｔ − （Ｔ_ｒ ＋ Ｔ_ｆ）・ｔ …（２）

蓄電装置１５０の推定温度Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ）は、必須条件として、上限許容温度Ｔ_ｌｉｍを上限温度として充電するよう制御することによって、可能な限り冷却部２８０を駆動することなく充電処理を実行することができる。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ≦ Ｔ_ｌｉｍ …（３）

上限許容温度Ｔ_ｌｉｍとは、蓄電装置１５０の規格最高温度Ｔ_ｍａｘに満たない設定温度とし、例えば、ニッケル・水素電池を採用する場合、正極からのガス発生率が低く、充電効率の低下を回避するために設定した所定の上限温度とし、規格最高温度Ｔ_ｍａｘを４５℃、上限許容温度Ｔ_ｌｉｍを３０℃に設定する。尚、電池の種類、容量などにより、何れも適宜設定可能である。

関係式（１），（２）を蓄電装置１５０の温度を推定する温度推定関数と定義し、冷却部２８０の稼動状態に応じた温度推定関数により蓄電装置１５０の温度を推定算出する。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電予約時刻記憶処理で記憶された充電終了時刻までに目標充電状態への充電が完了するように、温度推定関数によって算出された蓄電装置１５０の温度に基づいて、冷却部２８０の稼働時間が最短となるような充電処理のスケジューリングをするのである。

図４及び図８（ａ）〜（ｃ）に示す、例えば、３つの充電パターン［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］に基づいて、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０が実行する充電処理のスケジューリングについて説明する。時刻ｔ０を充電開始時刻、時刻ｔ１０を充電終了時刻とする。

図８（ａ）に基づいて充電パターン［Ｃ］について説明すると、充電ケーブル３００の定格電流容量（以下、「最大許容電流」と記す。）で蓄電装置１５０の充電処理を実行すると、例えば、時刻ｔ１で上限許容温度Ｔ_ｌｉｍに達する。

時刻ｔ１から時刻ｔ６までは、蓄電装置１５０の温度が上限許容温度Ｔ_ｌｉｍ以上にならないように、最大許容電流で蓄電装置１５０の充電処理を継続したまま、冷却ファン２８１で蓄電装置１５０を冷却している。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、最大許容電流で蓄電装置１５０を充電するとともに、蓄電装置１５０が上限許容温度Ｔ_ｌｉｍを超えると、蓄電装置１５０を冷却部２８０により強制冷却して充電する強制冷却充電処理を実行するのである。

充電パターン［Ｃ］での時刻ｔ１から時刻ｔ６までの蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（２）に適用すると以下で算出される。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_ｌｉｍ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・（ｔ６−ｔ１） − （Ｔ_ｒ ＋ Ｔ_ｆ）・（ｔ６−ｔ１）

このとき、蓄電装置１５０の温度Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ）が上限許容温度Ｔ_ｌｉｍを超えないように充電が実行されている。

図８（ｃ）の破線で示す特性は、充電パターン［Ｃ］における蓄電装置１５０のＳＯＣを示し、充電終了時刻（時刻ｔ１０）迄の、充電処理を実行可能な充電許容時間が与えられていたとしても、時刻ｔ６で蓄電装置１５０が満充電状態となっていることがわかる。

図８（ｂ）の実線で示す充電パターン［Ａ］では、最大許容電流で蓄電装置１５０の充電処理を実行し、時刻ｔ１で上限許容温度Ｔ_ｌｉｍに達すると、充電処理を停止して、冷却部２８０の冷却ファン２８１を使用せずに自然放熱により蓄電装置１５０を冷却し、時刻ｔ７で蓄電装置１５０の温度が充分に低下すれば（温度 Ｔ１）、再度最大許容電流で蓄電装置１５０の充電処理を実行し、時刻ｔ８で再び上限許容温度Ｔ_ｌｉｍに達すると、蓄電装置１５０が満充電状態になるまで、冷却ファン２８１によって蓄電装置１５０を冷却しながら充電処理を実行する。

充電パターン［Ａ］での時刻ｔ１から時刻ｔ７までの自然放熱時の蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（１）に適用すると以下で算出される。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_ｌｉｍ ＋ Ｋ・０^２・Ｒ・（ｔ７−ｔ１） − Ｔ_ｒ・（ｔ７−ｔ１） ＝ Ｔ_ｌｉｍ − Ｔ_ｒ・（ｔ７−ｔ１） …（４）

充電パターン［Ａ］での時刻ｔ０から時刻ｔ１、及び時刻ｔ７から時刻ｔ８までの最大許容電流で充電時の蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（１）に適用するとそれぞれ以下で算出される。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_ｓ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・（ｔ１−ｔ０） − Ｔ_ｒ・（ｔ１−ｔ０）…（５）

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ１ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・（ｔ８−ｔ７） − Ｔ_ｒ・（ｔ８−ｔ７）…（６）

充電パターン［Ａ］での時刻ｔ８から時刻ｔ１０までの強制冷却充電処理を実行時の蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（２）に適用すると以下で算出される。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_ｌｉｍ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・（ｔ１０−ｔ８） − （Ｔ_ｒ＋Ｔ_ｆ）・（ｔ１０−ｔ８）…（７）

図８（ｃ）の実線は、充電パターン［Ａ］における蓄電装置１５０のＳＯＣを示し、時刻ｔ１で上限許容温度Ｔ_ｌｉｍに達して充電処理を停止させることにより時刻ｔ１から時刻ｔ７までの期間はＳＯＣが維持されるが、蓄電装置１５０の温度が充分に低下して充電処理を再開した時刻ｔ７からＳＯＣが増加して、充電終了時刻（時刻ｔ１０）で満充電状態に達していることがわかる。

図８（ｂ）の一点鎖線で示す充電パターン［Ｂ］では、最大許容電流で蓄電装置１５０の充電処理を実行し、時刻ｔ１で上限許容温度Ｔ_ｌｉｍに達すると、冷却ファン２８１を使用せずに自然放熱により蓄電装置１５０を冷却し、時刻ｔ５で、蓄電装置１５０の温度がＴ２まで低下すれば、例えば、最大許容電流の５０％の電流容量で蓄電装置１５０の充電処理を実行する。

時刻ｔ９で、再び上限許容温度Ｔ_ｌｉｍに達すると、蓄電装置１５０が満充電状態になるまで、冷却ファン２８１によって蓄電装置１５０を冷却しながら充電処理を実行する。

充電パターン［Ａ］での時刻ｔ０から時刻ｔ１までの最大許容電流で充電時の蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（１）に適用するとそれぞれ以下で算出される。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_ｓ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・ｔ１ − Ｔ_ｒ・ｔ１…（８）

充電パターン［Ｂ］での時刻ｔ１から時刻ｔ５までの自然放熱時の蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（１）に適用すると以下で算出される。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_ｌｉｍ ＋ Ｋ・０^２・Ｒ・（ｔ５−ｔ１） − Ｔ_ｒ・（ｔ５−ｔ１） ＝ Ｔ_ｌｉｍ − Ｔ_ｒ・（ｔ５−ｔ１）…（９）

充電パターン［Ｂ］での時刻ｔ５から時刻ｔ９までの最大許容電流の５０％の電流容量で充電時の蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（１）に適用すると以下で算出される。（以下の「Ｉ」は、最大許容電流値とする。）

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ２ ＋ Ｋ・（Ｉ・０．５）^２・Ｒ・（ｔ９−ｔ５） − Ｔ_ｒ・（ｔ９−ｔ５）…（１０）

尚、例えば、時刻ｔ２で、蓄電装置１５０の温度が、温度Ｔ３まで低下すると、充電電流を最大許容電流の２０％に設定して充電処理を実行するようにしてもよい。最大許容電流の割合を変えて充電電流を設定する場合には、関係式（１０）の電流の代入値（例えば、「Ｉ・０．２」）及び蓄電装置１５０の初期温度の代入値（Ｔ３）に変更すればよい。

充電電流に設定する電流値は、上述した温度推定関数より、自然放熱による蓄電装置１５０の温度低下が大きければ、最大許容電流に対する割合の大きな電流値を設定することが可能であり、自然放熱による蓄電装置１５０の温度低下の幅が小さい程、最大許容電流に対する割合の小さな電流値を設定すればよいことがわかる。

充電パターン［Ｂ］での時刻ｔ９から時刻ｔ１０までの強制冷却充電処理を実行時の蓄電装置１５０の温度は、温度推定関数（２）に適用すると以下で算出される。

Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ） ＝ Ｔ_ｌｉｍ ＋ Ｋ・Ｉ^２・Ｒ・（ｔ１０−ｔ９） − （Ｔ_ｒ＋Ｔ_ｆ）・（ｔ１０−ｔ９）…（１１）

図８（ｃ）の一点鎖線は、充電パターン［Ｂ］における蓄電装置１５０のＳＯＣを示し、時刻ｔ１で上限許容温度Ｔ_ｌｉｍに達して充電処理を低下させることにより、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間はＳＯＣが維持されるが、蓄電装置１５０の温度が低下して充電処理を再開した時刻ｔ５からＳＯＣが徐々に増加して、充電終了時刻（時刻ｔ１０）で満充電状態に達していることがわかる。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、上述した関係式（４）から（１１）で推定算出される蓄電装置１５０の温度Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ）が、必須条件である関係式（３）を満たし、且つ関係式（７）若しくは（１１）における冷却部２８０の稼働時間が最短となるような充電処理を実行するように制御すればよい。

例えば、予め実験などにより、最大許容電流で充電した場合に蓄電装置１５０のＳＯＣが目標充電状態になる時間をテーブルデータとしてＲＯＭに記憶し、同様にして最大許容電流の割合毎（例えば、１０％毎）に蓄電装置１５０のＳＯＣが目標充電状態になる時間についてもテーブルデータとしてＲＯＭに記憶する。

ＲＯＭに記憶された蓄電装置１５０のＳＯＣが目標充電状態になる時間のテーブルデータに基づいて、充電許容時間内に強制冷却充電処理が最短となる充電処理を実行するには、どの程度の充電電流で、どの程度の時間充電すればよいかが算出できる。

充電パターン［Ａ］，［Ｂ］の何れにおいても、冷却ファン２８１を稼動する時間は、自然放熱により蓄電装置１５０が冷却される時間だけ、充電パターン［Ｃ］での稼働時間より短縮される。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となるように最大許容電流以下の充電電流で充電する自然放熱充電処理を実行することにより、蓄電装置１５０の充電処理をスケジューリングし、可能な限り冷却部の騒音を発生させることなく、また余分な電力を消費することなく充電するのである。

また、自然放熱充電処理には、充電パターン［Ａ］の時刻ｔ１からｔ７のように、蓄電装置１５０が上限許容温度Ｔ_ｌｉｍを超えると中断して、蓄電装置１５０を自然放熱する間歇充電処理に対応する充電電流を算出する処理、及び、充電パターン［Ａ］の時刻ｔ０からｔ１のように、蓄電装置１５０が上限許容温度Ｔ_ｌｉｍを超える迄、最大許容電流で蓄電装置１５０を充電する処理が含まれる。

上述したように、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電電流Ｉと充電時間ｔを変数とする蓄電装置１５０の温度Ｔ_ａを推定する温度推定関数に基づいて、充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となる充電電流を算出する充電電流算出処理を実行し、当該充電電流算出処理により算出された充電電流で自然放熱充電処理を実行するのである。

蓄電装置１５０の温度は、外気温度の影響などにより推定算出された温度Ｔ_ａ（ｔ，Ｉ）との誤差が生じることがあるため、周期的に検知される現実の蓄電装置１５０の温度に応じて、蓄電装置１５０の初期温度Ｔ_０、または充電電流Ｉをフィードバックして補正する、つまり温度推定関数を現実の蓄電装置１５０の温度で補正することで、より推定精度、及び制御を向上させることができる。

つまり、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電時に検知した蓄電装置１５０の温度に基づいて前記温度推定関数を補正する温度推定関数補正処理を実行し、また、所定時間毎に蓄電装置１５０の温度を検知し、検知した温度に基づいて充電電流算出処理を繰り返すことによって、逐次的に充電処理のスケジューリングを実行するのである。

以下では、オペレータにより設定された蓄電装置１５０に対する充電終了時刻と蓄電装置１５０の温度に基づいて、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０がスケジューリングする充電制御について説明する。

図９に示すように、ＮＡＶＩ−ＥＣＵは、オペレータによりナビゲーション装置で設定された充電終了時刻をＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０に送信し、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電予約時刻記憶処理を実行して（Ｓ１）、ＣＰＬＴ信号のデューティ比を検出して充電ケーブル３００の電流容量を認識する（Ｓ２）。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、蓄電装置１５０のＳＯＣと、ＲＡＭに記憶した充電終了時刻から充電電流算出処理を実行して、充電処理をスケジューリングした充電スケジュールを算出し（Ｓ３）、充電終了時刻までに蓄電装置１５０の目標充電状態への充電が完了するかチェックする（Ｓ４）。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、ステップＳ４で、充電終了時刻までに蓄電装置１５０の充電が完了すると判断して、電池監視ＥＣＵ５０から入力された蓄電装置１５０の温度が上限許容温度（例えば、３０℃）以下であることを検知すると（Ｓ５）、充電電流が最大許容電流となるようにＩＮＶ−ＥＣＵ２０に充電指令を出力する（Ｓ６）。

ステップＳ５で、電池監視ＥＣＵ５０から入力された蓄電装置１５０の温度が上限許容温度（例えば、３０℃）を超えていることを認識すると、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電電流算出処理を実行して最大許容電流以下の新たな充電電流量を算出する（Ｓ７）。

続いて、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、ステップＳ７での充電電流算出処理によって算出された充電電流で蓄電装置１５０の充電を実行するか、若しくは蓄電装置１５０の温度が上限許容温度以下になるまで充電処理を停止する（Ｓ８）。

ステップＳ４で、充電終了時刻までに蓄電装置１５０の充電が完了しないと判断されると、ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、充電電流が最大許容電流になるようにＩＮＶ−ＥＣＵ２０に充電指令を出力する（Ｓ１１）。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、最大許容電流で蓄電装置１５０の充電を実行して、蓄電装置１５０の温度が上限許容温度（例えば、３０℃）以上になったことを検知すると（Ｓ１２）、冷却部２８０のコントローラ２８２に冷却ファン２８１をオンするように指令を出力し、強制冷却充電処理を実行する（Ｓ１３）。

ＰＩＨＶ−ＥＣＵ１０は、電池監視ＥＣＵ５０から入力される情報から蓄電装置１５０のＳＯＣを算出し（Ｓ９）、蓄電装置１５０のＳＯＣが満充電状態であると判断すると、システムメインリレーＳＭＲをオフにして充電処理を終了する（Ｓ１０）。

ステップＳ１０で、蓄電装置１５０のＳＯＣが満充電状態でなければ、ステップＳ３に遷移して、上述した処理を蓄電装置１５０が満充電状態になるまで繰り返す。

上述したように、車両外部の電源から充電ケーブル３００を介して供給される電力により車両に搭載された蓄電装置１５０を充電する制御方法であって、オペレータにより設定された蓄電装置１５０に対する充電終了時刻を記憶部に記憶する充電予約時刻記憶処理と、充電ケーブル３００の車両への接続を検知し、所定時刻に蓄電装置１５０への充電を開始する充電開始処理と、最大許容電流で蓄電装置１５０を充電するとともに、蓄電装置１５０が上限許容温度Ｔ_ｌｉｍを超えると、蓄電装置１５０を冷却部により強制冷却して充電する強制冷却充電処理と、充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となるように最大許容電流以下の充電電流で充電する自然放熱充電処理とを実行する制御方法が実行されるのである。

上述では、充電開始時刻が設定されていれば、設定された充電開始時刻から所定時刻とし、充電開始時刻が設定されていなければ、充電ケーブル３００の接続を検知した時点を所定時刻として充電開始処理を実行するように説明したが、充電開始時刻が設定されていなければ、例えば、充電終了時刻が明け方に設定されているような場合であれば、充電開始時刻を電気料金が比較的安価である深夜時間帯（例えば、深夜１時）から開始されるように設定してもよい。

また、上述した構成では、充電処理により発熱する発熱部を蓄電装置１５０として構成していたが、これに加えて、充電処理により発熱する、インバータドライバ２１や、インバータドライバ２１から出力される充電電力を蓄電装置１５０に給電するための給電線を発熱部として構成しても構わない。

この場合、冷却部２８０は、各装置に設けても構わないし、例えば、コントローラ２８２を共有し、コントローラ２８２のオンオフに基づいて駆動する冷却ファン２８１を増設して送風可能な領域を拡大するように構成しても構わない。

また、上述の構成では、蓄電装置１５０を構成する二次電池をニッケル・水素電池として構成していたが、リチウムイオン電池等の他の二次電池であっても構わない。

例えば、リチウムイオン電池では、一般的に、所定の電圧値までは定電流充電を行い、充電量が増加して所定電圧に達した場合に定電圧充電にして電流量を絞るという定電圧定電流充電方式が採用されている。しかし、定電流充電時に本発明による制御方法を適用して、定電流充電時における電池温度の上昇による充電効率の低下を回避し、電池を強制冷却するための補機の消費電力を削減して、効率よく充電することができる。

以上説明した通り、本発明によれば、可能な限り冷却部２８０の騒音を発生させることなく、また余分な電力を消費することなく充電することができるようになる。

上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１０：プラグインハイブリッドビークルＥＣＵ（ＰＩＨＶ―ＥＣＵ,制御部）
１２：ＲＯＭ（記憶部）
１３：ＲＡＭ（記憶部）
１５０：蓄電装置
２４０：補機バッテリ
２８０：冷却部
３００：充電ケーブル
Ｔ_ｌｉｍ：上限許容温度

Claims (8)

1. 車両外部の電源から充電ケーブルを介して供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電する制御装置であって、
   制御に関する情報が記憶される記憶部と、
   オペレータにより設定された蓄電装置に対する充電終了時刻を記憶部に記憶する充電予約時刻記憶処理と、
   充電ケーブルの車両への接続を検知し、所定時刻に蓄電装置への充電を開始する充電開始処理と、
   最大許容電流で蓄電装置を充電するとともに、蓄電装置が上限許容温度を超えると、蓄電装置を冷却部により強制冷却して充電する強制冷却充電処理と、
   充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となるように最大許容電流以下の充電電流で充電する自然放熱充電処理と、を実行する制御部と、
   を備えている制御装置。
2. 前記制御部は、充電電流と充電時間を変数とする蓄電装置の温度を推定する温度推定関数に基づいて、充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となる充電電流を算出する充電電流算出処理を実行し、当該充電電流算出処理により算出された充電電流で前記自然放熱充電処理を実行する請求項1記載の制御装置。
3. 前記自然放熱充電処理は、蓄電装置が上限許容温度を超えると充電を中断して、蓄電装置を自然放熱する間歇充電処理に対応する充電電流の算出を含む請求項２記載の制御装置。
4. 前記制御部は、所定時間毎に蓄電装置の温度を検知し、検知した温度に基づいて充電電流算出処理を繰り返す請求項２または３記載の制御装置。
5. 前記制御部は、充電時に検知した蓄電装置の温度に基づいて前記温度推定関数を補正する温度推定関数補正処理を実行する請求項２から４の何れかに記載の制御装置。
6. 前記自然放熱充電処理は、蓄電装置が上限許容温度を超える迄、最大許容電流で蓄電装置を充電する処理を含む請求項１から５の何れかに記載の制御装置。
7. 前記充電予約時刻記憶処理で、オペレータにより設定された蓄電装置に対する充電開始時刻がさらに前記記憶部に記憶され、前記充電開始処理は、前記記憶部に記憶された充電開始時刻に充電を開始する請求項１から６の何れかに記載の制御装置。
8. 車両外部の電源から充電ケーブルを介して供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電する制御方法であって、
   オペレータにより設定された蓄電装置に対する充電終了時刻を記憶部に記憶する充電予約時刻記憶処理と、
   充電ケーブルの車両への接続を検知し、所定時刻に蓄電装置への充電を開始する充電開始処理と、
   最大許容電流で蓄電装置を充電するとともに、蓄電装置が上限許容温度を超えると、蓄電装置を冷却部により強制冷却して充電する強制冷却充電処理と、
   充電終了時刻迄の充電許容時間内に目標充電状態への充電が完了し、且つ、強制冷却充電処理時間が最短となるように最大許容電流以下の充電電流で充電する自然放熱充電処理と、を実行する制御方法。

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