JP2012157189A - 車両および車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部充電が可能な車両において、充電時間の遅延が生じた場合の要因を事後的に認識可能とする。
【解決手段】車両１００は、充電が可能な蓄電装置１１０と、外部電源５００からの電力を用いて蓄電装置１１０を充電するための充電装置２００と、ＥＣＵ３００とを備える。ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に供給することができる最大供給電力および蓄電装置１１０に実際に供給された充電電力に基づいて、最大供給電力で充電を行なった場合の充電電力に対する不足量によって生じる充電時間の遅延量を演算するとともに、遅延が生じた遅延要因に関する情報を記憶する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、外部電力を用いて充電が可能な車両における、充電時間遅延要因のログ機能に関する。

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。

ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電（以下、単に「外部充電」とも称する。）が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられたコンセントと車両に設けられた充電口（以下、インレットとも称する。）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の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。

特開２００９−１００５６９号公報（特許文献１）は、外部充電が可能な車両において、外部充電時に充電開始から所定の時間帯終了までの時間内に、必要な充電量が得られないと判断された場合には、所定の充電時間の前あるいは後に充電時間を拡張する技術が開示される。

特開２００９−１００５６９号公報 特開２００８−２１１９５５号公報 特開２０１０−０３２４５９号公報

外部充電が可能な車両においては、外部充電を実行中には、蓄電装置や充電装置などの車両に搭載された充電に関連する機器の状態、あるいは車両の補機装置の使用状態によって、充電時間が延長（遅延）される場合がある。

そうすると、充電が完了したことを期待して、ユーザが車両を運転しようとした際に、まだ充電が完了していないことによって、運転ができなかったり、または走行距離が制限されたりするおそれがある。このような場合に、充電時間の遅延が生じた要因が不明であると、ユーザに対して、システムに対する不信感を与えてしまったり、ユーザがシステムの故障と誤認識してしまったりして、クレームが生じる可能性がある。

本発明は、このような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、外部充電が可能な車両において、充電時間の遅延が生じた場合の要因を事後的に認識可能とすることである。

本発明による車両は、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両であって、充電が可能な蓄電装置と、外部電源からの電力を用いて蓄電装置を充電するための充電装置と、制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置に供給することができる最大供給電力および蓄電装置に実際に供給された充電電力に基づいて最大供給電力で充電を行なった場合の充電電力に対する不足量を演算するとともに、不足量が生じた要因に関連する情報を記憶する。

好ましくは、制御装置は、所定のサンプリング期間ごとに演算された不足量に基づいた値を時間軸方向に積算した積算値が、予め定められたしきい値を上回る場合に不足量が生じた要因に関連する情報を記憶する。

好ましくは、不足量が生じた要因は、蓄電装置の充電電力上限値の低下に起因して充電電力が不足したことを含む。

好ましくは、不足量が生じた要因は、充電装置の出力電力が制限されたことに起因して充電電力が不足したことを含む。

好ましくは、不足量が生じた要因は、充電装置の過熱保護のために充電装置の出力電力が制限されたことに起因して充電電力が不足したことを含む。

好ましくは、車両は、充電動作中に充電装置からの出力電力を用いて駆動することができる補機装置をさらに備える。不足量が生じた要因は、充電動作中に補機装置が使用された場合の、補機装置による電力消費に起因して充電電力が不足したことを含む。

好ましくは、車両は、充電動作中に充電装置からの出力電力を用いて駆動することができる補機装置をさらに備える。不足量が生じた要因は、蓄電装置の充電電力制限値の低下に起因して充電電力が不足した第１の要因と、充電装置の保護のために充電装置の出力電力が制限されたことに起因して充電電力が不足した第２の要因と、充電動作中に補機装置が使用された場合の、補機装置による電力消費に起因して充電電力が不足した第３の要因の少なくとも１つを含む。そして、制御装置は、所定のサンプリング期間ごとに演算された第１〜第３の要因の各々による不足量に基づいた値の合計値を時間軸方向に積算した積算値が、予め定められたしきい値を上回る場合に、各要因についての不足量が生じた要因に関連する情報を記憶する。

好ましくは、制御装置は、不足量に基づいた値として、最大供給電力で充電を行なった場合に生じる充電時間からの充電時間の遅延量を演算し、遅延量がしきい値を上回る場合に、情報を遅延要因についての情報として記憶する。

好ましくは、遅延要因についての情報は、不足量が生じた要因および不足量によって生じる遅延量の情報を含む。

本発明による車両の制御方法は、外部電源からの電力を用いて、搭載された蓄電装置の充電が可能な車両についての制御方法であって、蓄電装置に供給することができる最大供給電力および蓄電装置に実際に供給された充電電力に基づいて、最大供給電力で充電を行なった場合の充電電力に対する不足量を演算するステップと、不足量が生じた要因に関連する情報を記憶するステップとを備える。

本発明によれば、外部充電が可能な車両において、充電時間の遅延が生じた場合の要因を事後的に認識することができる。

本実施の形態に従う車両を含む充電システムの全体ブロック図である。 実施の形態１において、蓄電装置の充電電力上限値に起因する充電電力低下を説明するための図である。 実施の形態１における、充電遅延時間の演算手法を説明するための図である。 実施の形態１において、ＥＣＵで実行される遅延時間ログ制御を説明するための機能ブロック図である。 実施の形態１において、ＥＣＵで実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２において、充電装置の保護機能に起因する充電電力低下を説明するための図である。 実施の形態２において、ＥＣＵで実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３において、補機装置の電力消費に起因する遅延時間を説明するための図である。 実施の形態３において、ＥＣＵで実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４において、ＥＣＵで実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明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。

［車両の基本構成］
図１は、本実施の形態に従う車両１００を含む充電システム１０の全体ブロック図である。

図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲ（System Main Relay）とも称する。）１１５と、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、エンジン１６０と、表示装置１７０と、補機装置１８０と、制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも称する。）３００とを備える。

蓄電装置１１０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１１０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１１０は、ＳＭＲ１１５を介して、モータジェネレータ１３０，１３５を駆動するためのＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力は、たとえば２００Ｖである。

ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方端は、蓄電装置１１０の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの他方端は、ＰＣＵ１２０に接続された電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。

ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。

コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１との間で電圧変換を行なう。

インバータ１２２，１２３は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１に対して並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動する。

コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。

モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機であり、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。

モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して駆動輪１５０およびエンジン１６０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。本実施の形態においては、モータジェネレータ１３０を専らエンジン１６０によって駆動されて発電を行なうための発電機として動作し、モータジェネレータ１３５を専ら駆動輪１５０を駆動して車両１００を走行させるための電動機として動作するものとする。

なお、本実施の形態においては、モータジェネレータおよびインバータの対が２つ設けられる構成を一例として示すが、モータジェネレータおよびインバータの対は１つであってもよいし、２つより多く備える構成としてもよい。

また、本実施の形態においては、車両１００は、上述のように、ハイブリッド自動車を例として説明するが、車両１００の構成は、蓄電装置１１０からの電力を用いて車両駆動力を発生するための電動機を搭載する車両であればその構成は限定されない。すなわち、車両１００は、図１のようなエンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車のほかに、エンジンを搭載しない電気自動車あるいは燃料電池自動車などを含む。

表示装置１７０は、ＥＣＵ３００からの表示信号ＤＳＰに基づいて、ＥＣＵ３００によって判定された異常その他の情報をユーザに視覚的に通知するための装置である。表示装置１７０としては、ランプやＬＥＤなどの表示灯、あるいは、液晶表示画面のような表示パネルが含まれる。

補機装置１８０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１に接続され、蓄電装置１１０からの電力を用いて動作する。補機装置１８０としては、たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、空調機であるエアコン、オーディオなどの補機負荷、補機バッテリなどが含まれる。また、外部充電が行なわれる際には、ＥＣＵ３００や後述する充電装置２００を駆動するための電源電圧は、補機バッテリの電力消費を節約するために、ＤＣ／ＤＣコンバータから供給されることが好ましい。

車両１００は、外部電源５００からの電力を用いて蓄電装置１１０を充電するための構成として、充電装置２００と、充電リレーＣＨＲ２１０と、接続部２２０とをさらに備える。

接続部２２０は、外部電源５００からの電力を受けるために、車両１００のボディに設けられる。接続部２２０には、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続される。そして、充電ケーブル４００のプラグ４２０が、外部電源５００のコンセント５１０に接続されることによって、外部電源５００からの電力が、充電ケーブル４００の電線部４３０を介して車両１００に伝達される。また、充電ケーブル４００の電線部４３０には、外部電源５００から車両１００への電力の供給と遮断とを切換えるための、充電回路遮断装置（図示せず）が介挿される場合がある。

充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して接続部２２０に接続される。また、充電装置２００は、ＣＨＲ２１０を介して蓄電装置１１０と接続される。そして、充電装置２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤに基づいて、外部電源５００から供給される交流電力を、蓄電装置１１０が充電可能な直流電力に変換する。

ＣＨＲ２１０に含まれるリレーの一方端は、蓄電装置１１０の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。ＣＨＲ２１０に含まれるリレーの他方端は、充電装置２００に接続された電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２にそれぞれ接続される。そして、ＣＨＲ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に基づいて、充電装置２００から蓄電装置１１０への電力の供給と遮断とを切換える。

ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に含まれる、図示しない電圧センサ、電流センサおよび温度センサから、蓄電装置１１０の電圧ＶＢ、電流ＩＢおよび温度ＴＢの検出値をそれぞれ受ける。ＥＣＵ３００は、これらの情報に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。また、ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０のＳＯＣおよび温度ＴＢなどに基づいて、蓄電装置１１０の充電電力上限値Ｗｉｎ，放電電力上限値Ｗｏｕｔを演算する。

なお、図１においては、ＥＣＵ３００は１つの制御装置として記載されているが、各機器または機能ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。

このような外部充電が可能な車両においては、できるだけ短時間で充電動作を完了させることが望ましい。そのため、理想的には、外部電源から供給可能な最大電力によって充電動作を実行することが望まれる。

しかしながら、蓄電装置に供給される電力は、さまざまな要因によって制限される場合があり、それによって、充電時間が遅延される可能性がある。

第１には、充電動作に関わる機器の保護のために電力が制限される場合である。たとえば、充電電力を受ける蓄電装置が過電圧となることを防止するために受容される電力が制限されたり、充電装置の電力変換動作によって生じる発熱から装置を保護するために充電装置からの出力電力が制限されたりする場合がこれに対応する。

第２には、充電動作に関わる機器による制限がない場合であっても、外部電源から供給された電力が、蓄電装置の充電電力以外の用途に使用されることによって、蓄電装置への充電電力が低減される場合である。

上記のような、最大供給可能電力からの充電電力の不足量が生じるために充電時間が延長（遅延）された場合、ユーザが、充電が完了したことを期待して車両を運転しようとした場合に、まだ十分に充電がなされておらず、車両の走行ができなかったり、蓄電装置から電力を用いた駆動力で走行する距離が短縮されたりする状態が起こり得る。

このとき、なぜ充電が遅延してしまったかの理由を、ユーザが認識できなければ、システムに対する不信感をユーザに抱かせてしまったり、ユーザがシステムの故障や異常と誤認識することによってディーラに対するクレームが発生したりするおそれがある。

したがって、充電動作にある程度長時間の遅延が生じた場合には、その遅延要因に関する情報を事後的に確認できるようにすることが必要とされる。

そこで、本実施の形態においては、外部充電が可能な車両において、最大供給可能電力からの不足電力によって充電時間の遅延が生じた場合に、その遅延要因に関する情報を記憶する遅延時間ログ制御を実施する。これによって、充電時間の遅延が生じた場合に、その遅延要因を事後的に認識可能とすることができ、ユーザへの与える不信感を排除し、かつ、ユーザからの不必要なクレームを防止することが可能となる。

［実施の形態１］
実施の形態１においては、蓄電装置１１０において許容される充電電力が通常の場合よりもさらに制限されることに起因して、充電時間に遅延が生じる場合について説明する。

蓄電装置１１０においては、過大な充電電力の受容によって過電圧となることを防止するために、ＳＯＣや蓄電装置１１０の温度などに依存した充電電力上限値Ｗｉｎが一般的に設定される。そして、外部充電を行なう場合には、充電装置２００は、充電電力がこの充電電力上限値Ｗｉｎを超えないように制御される。この充電電力上限値Ｗｉｎの大きさが、温度等によって通常よりも制限されて低下する場合には、制限されない場合に比べて多くの充電時間を必要とするので、充電時間の遅延が生じ得る。

図２は、実施の形態１において、蓄電装置１１０の充電電力上限値Ｗｉｎに起因する充電電力低下の例を説明するための図である。図２においては、蓄電装置１１０の温度ＴＢによって充電電力上限値Ｗｉｎがさらに低下される場合を例として説明する。

図２を参照して、図中の曲線Ｗ１は充電電力上限値Ｗｉｎを示しており、曲線Ｗ２は充電装置２００から蓄電装置１１０に供給される実際の充電電力を示す。充電電力上限値Ｗｉｎは、温度が低くなるにつれて低下する特性を有している。

蓄電装置１１０の温度ＴＢがＴ１より大きい場合、すなわち、充電電力上限値Ｗｉｎが充電装置２００の定格出力電力Ｐｒａｔｅよりも大きい場合は、他の制限がなければ、蓄電装置１１０には充電装置２００が出力可能な最大の充電電力（すなわち、定格出力電力Ｐｒａｔｅ）が供給される。

しかしながら、蓄電装置１１０の温度ＴＢがＴ１を下回ると、充電電力上限値Ｗｉｎが充電装置２００の定格出力電力Ｐｒａｔｅよりも小さくなり、これに従って、充電装置２００から蓄電装置１１０に供給される充電電力が低減される（図２中の領域ＡＲ１）。そうすると、充電装置２００から蓄電装置１１０に供給される単位時間当たりの電力が低減されるので、蓄電装置１１０の温度がＴ１より高い場合に比べて充電に要する時間が増加し得る。

次に、図３を用いて、実施の形態１における充電遅延時間の演算手法、および遅延時間ログ制御の概要について説明する。図３を参照して、ＥＣＵ３００は、制御周期から定まる所定のサンプリング周期（図３中のＡ１，Ａ２，Ａ３など）において、充電電力上限値Ｗｉｎと充電装置２００の定格出力電力Ｐｒａｔｅとを比較する。そして、充電電力上限値Ｗｉｎが定格電力Ｐｒａｔｅを下回っている場合には、以下の式（１）のように、定格電力Ｐｒａｔｅに対する不足電力（＝Ｐｒａｔｅ−Ｗｉｎ）の比率をサンプリング時間ＳＴに乗じた値を、そのサンプリング周期における遅延時間ΔＴ（図３中のΔＴ１，ΔＴ２など）として演算する。

ΔＴ＝（Ｐｒａｔｅ−Ｗｉｎ）×ＳＴ／Ｐｒａｔｅ … （１）
そして、ＥＣＵ３００は、この遅延時間ΔＴを積算し、積算値が所定のしきい値α（たとえば、１時間）に到達したことに応答して、充電電力上限値Ｗｉｎの低下に起因して遅延時間が発生したことをログとして記憶する。

図４は、実施の形態１において、ＥＣＵ３００で実行される遅延時間ログ制御を説明するための機能ブロック図である。図４の機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＥＣＵ３００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。

図１および図４を参照して、ＥＣＵ３００は、遅延時間演算部３１０と、積算部３２０と、判定部３３０と、記憶部３４０と、表示制御部３５０とを含む。

遅延時間演算部３１０は、充電電力上限値Ｗｉｎを受ける。遅延時間演算部３１０は、図３を用いて説明したような手法によって、遅延時間ΔＴを演算する。そして、遅延時間演算部３１０は、算出した遅延時間ΔＴを積算部３２０へ出力する。

積算部３２０は、外部充電実行中に、遅延時間演算部３１０から受ける遅延時間ΔＴを積算する。そして、積算部３２０は、その積算値ΣΔＴを判定部３３０および記憶部３４０へ出力する。

なお、積算部３２０は、外部充電の開始時、あるいは終了時などの所定のタイミングで発生されるリセット信号ＲＳＴを受けると、積算値ΣΔＴをゼロにリセットする。

判定部３３０は、積算部３２０からの遅延時間の積算値ΣΔＴを受ける。そして、判定部３３０は、積算値ΣΔＴが所定のしきい値αを上回っているか否かを判定する。そして、その判定結果である遅延判定フラグＦＬＧを設定して記憶部３４０へ出力する。具体的には、たとえば、積算値ΣΔＴが所定のしきい値αを上回っている場合には遅延判定フラグＦＬＧはオンに設定され、そうでなければ遅延判定フラグはオフに設定される。

記憶部３４０は、積算部３２０からの積算値ΣΔＴと、判定部３３０からの遅延判定フラグＦＬＧとを受ける。記憶部３４０は、遅延判定フラグがオンに設定されたことに応答して、積算値ΣΔＴを含む情報をログ情報ＬＯＧとして記憶する。記憶部３４０は、表示制御部３５０からの要求に応じて、記憶したログ情報ＬＯＧを表示制御部３５０へ出力する。

表示制御部３５０は、記憶部３４０にログ情報ＬＯＧが記憶されたことに応じて、あるいは、ユーザからの要求等に応じて、記憶部３４０から記憶されたログ情報ＬＯＧを取得する。そして、表示制御部３５０は、取得したログ情報ＬＯＧに基づいて、表示装置１７０へ制御信号ＤＳＰを出力して、ログ情報ＬＯＧの内容をユーザに通知する。

図５は、実施の形態１において、ＥＣＵ３００で実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図５および後述する図７，９，１０に示されるフローチャートは、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）で処理を実現することも可能である。

図１および図５を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００において、遅延判定フラグＦＬＧがオフであるか否かを判定する。

遅延判定フラグＦＬＧがオンの場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、すでに外部充電の遅延が検出されているので、以降のステップをスキップして、メインルーチンに処理を戻す。

遅延判定フラグＦＬＧがオフの場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められ、充電電力上限値Ｗｉｎが基準電力より小さいか否かが判断される。なお、ここでの基準電力は、上述のように、充電装置２００の定格出力電力に基づいて、あるいは、外部電源５００の出力電力のほうが充電装置２００の定格出力電力より小さい場合には外部電源５００の出力電力に基づいて定められる。すなわち、基準電力は、充電電力上限値Ｗｉｎに起因した充電電力制限が行なわれない状態における、最大可能充電電力に設定され得る。

充電電力上限値Ｗｉｎが基準電力以上の場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、充電電力上限値Ｗｉｎに起因した充電遅延は生じないので、以降のステップがスキップされて処理がメインルーチンに戻される。

充電電力上限値Ｗｉｎが基準電力より小さい場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められて、ＥＣＵ３００は、図３において説明したように、サンプリング周期ごとの遅延時間ΔＴを演算するとともに、Ｓ１３０にて、算出した遅延時間ΔＴを積算する。

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０にて、Ｓ１３０で積算された積算値ΣΔＴが、予め定められたしきい値αより大きいか否かを判定する。

積算値ΣΔＴがしきい値α以下の場合（Ｓ１４０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、処理をメインルーチンに戻し、Ｓ１００およびＳ１１０の条件が成立している場合には、遅延時間の積算をさらに継続する。

一方、積算値ΣΔＴがしきい値αより大きい場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）は、Ｓ１５０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、遅延判定フラグＦＬＧをオンに設定する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１６０にて、充電遅延のログ情報を記憶する。

なお、図５には示していないが、ログ情報の記憶とあわせて、表示装置１７０にログ情報の内容を表示させるようにしてもよい。

このような処理に従って制御を行なうことによって、蓄電装置の充電電力上限値が低下することに起因して生じる充電遅延の情報を記憶することができる。これによって、充電時間の遅延が生じた場合の要因を事後的に認識することが可能となる。

［実施の形態２］
図１に示した充電装置においては、外部電源からの電力（たとえば交流電力）を蓄電装置が充電可能な直流電力に変換する電力変換動作によって発熱が生じ得る。この発熱が過度になると、充電装置内の制御部の故障の原因となったり、電力経路（たとえば、スイッチング素子、端子部、電力線など）の劣化や絶縁が悪くなったりする可能性がある。そのため、一般的に、充電装置には、充電装置各部の過熱保護のために、出力電力を低減する機能が備えられている場合がある。

外部充電中に、充電装置において、たとえば上述の過熱保護の例で示したような保護機能が動作すると、蓄電装置へ供給される時間当たりの電力が低下するので、充電時間の遅延が生じ得る。

そこで、実施の形態２においては、充電装置の保護機能のような充電装置の出力電力制限によって充電時間の遅延が生じる場合の遅延ログ情報を記憶する場合について説明する。

図６は、実施の形態２において、充電装置２００の保護機能に起因する充電電力低下を説明するための図である。図６においては、横軸に充電装置２００の温度ＴＣが示され、縦軸に充電装置２００の出力電力が示される。

図６を参照して、たとえば、実施の形態１で説明した充電電力上限値Ｗｉｎが充電装置２００の定格出力電力よりも大きい場合、すなわち充電目標電力が充電装置２００の定格出力電力よりも大きい場合であって、充電装置２００の温度ＴＣが過熱保護を実行するための所定の基準温度Ｔｔｈを下回るときには、充電装置２００は、定格出力電力あるいはそれに近い値の電力を出力して蓄電装置１１０の充電動作を実行する。

ところが、充電装置２００の温度ＴＣが基準温度Ｔｔｈを上回ると、充電装置２００は充電装置２００の劣化や故障を防止するために、出力可能電力を過熱制限電力ＬＩＭまで低下する。このとき、図６においては、最大出力可能電力（すなわち、定格出力電力Ｐｒａｔｅ）と過熱制限電力ＬＩＭとの差が不足電力となる。そして、実施の形態１の図３で説明したのと同様に、最大出力可能電力に対する不足電力にサンプリング時間を乗じたものが遅延時間ΔＴとなり得る。

なお、たとえば、ＳＯＣが満充電状態に近づいて、充電電力上限値Ｗｉｎが制限されるような場合には、充電目標電力が低下され、充電装置２００の定格出力電力よりも小さくなることがある。このような場合には、最大出力可能電力は、定格出力電力Ｐｒａｔｅではなく充電目標電力を用いて、遅延時間ΔＴが算出される。

また、充電装置２００の温度ＴＣが基準温度Ｔｔｈを上回った場合の、充電装置２００の出力電力の制限については、図６中の実線Ｗ１１のようにステップ状に出力電力を低下させるようにしてもよいし、図６中の破線Ｗ１２のように温度ＴＣの増加とともに徐々に低下させていくようにしてもよい。

そして、算出された遅延時間ΔＴの積算値ΣΔＴが所定のしきい値を上回ったことに応答して、充電遅延情報が記憶される。

図７は、実施の形態２において、ＥＣＵ３００で実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図７のフローチャートは、実施の形態１の図５で説明されたフローチャートにおけるステップＳ１１０が、ステップＳ１１０Ａに置き換えられたものとなっている。図７においては、図５と重複するステップの詳細な説明は繰り返さない。

図１および図７を参照して、遅延判定フラグＦＬＧがオフであることが判定されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理がＳ１１０Ａに進められ、ＥＣＵ３００は、充電目標電力が過熱制限電力ＬＩＭよりも大きく、かつ、充電装置２００の出力電力が所定範囲内であるか否かを判定する。

ここで、所定範囲とは、たとえば、充電目標電力が充電装置２００の定格出力電力よりも大きい場合には定格出力電力よりも小さい範囲を指し、充電目標電力が充電装置２００の定格出力電力よりも小さい場合には充電目標電力よりも小さい範囲を指す。

充電目標電力が過熱制限電力ＬＩＭ以下であるか、あるいは、充電装置２００の出力電力が所定範囲ではない場合（Ｓ１１０ＡにてＮＯ）は、充電装置２００の出力電力制限による充電時間の遅延は生じないため、処理がメインルーチンに戻される。

一方、充電目標電力が過熱制限電力ＬＩＭよりも大きく、かつ、充電装置２００の出力電力が所定範囲内である場合（Ｓ１１０ＡにてＹＥＳ）の場合には、Ｓ１２０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、充電装置２００の出力電力制限に起因した遅延時間ΔＴを演算する。

その後、ＥＣＵ３００は、算出された遅延時間ΔＴを積算する（Ｓ１３０）する。そして、その積算値ΣΔＴがしきい値αを上回った場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は、遅延判定フラグＦＬＧをオンに設定する（Ｓ１５０）とともに、充電遅延のログ情報を記憶する（Ｓ１６０）。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、充電装置の保護機能のような充電装置の出力電力制限に起因して生じる充電遅延の情報を記憶することができる。これによって、充電時間の遅延が生じた場合の要因を事後的に認識することが可能となる。

［実施の形態３］
外部充電が行なわれる際に、たとえば、ユーザが車両に搭載されたオーディオやエアコンなどの補機装置を使用する場合がある。外部充電中においては、補機装置は、一般的に、外部電源から充電装置を介して供給された電力の一部を用いて動作する。

そうすると、充電装置から出力される電力の一部が補機装置によって消費されてしまうので、補機装置を使用しない場合と比較して蓄電装置に供給される充電電力が減少する。そのため、このように外部充電中に補機装置が駆動されることによって、充電時間の遅延が生じ得る。

そこで、実施の形態３においては、外部充電中の補機装置による電力消費によって充電時間の遅延が生じる場合の遅延ログ情報を記憶する場合について説明する。

図８は、実施の形態３において、補機装置１８０の電力消費に起因する遅延時間を説明するための図である。

図８を参照して、外部充電中の充電装置２００からの出力電力ＰＲは、大きく、蓄電装置１１０を充電するための充電電力ＰＲｃｈｇおよび補機装置１８０による消費電力ＰＲｃｓｍに分類される。さらに、補機消費電力ＰＲｃｓｍは、充電動作を行なうために必要なＥＣＵ３００や充電装置２００を駆動するための消費電力ＰＲｃｍｓ１と、ユーザにより操作されるオーディオやエアコンなどの駆動のための消費電力ＰＲｃｍｓ２とに分類される。

このとき、消費電力ＰＲｃｍｓ１は、充電動作を実行するためには必須の電力であるので、消費電力ＰＲｃｍｓ２によって充電時間が遅延させられることになる。すなわち、ＥＣＵ３００におけるサンプリング時間ごとの補機の電力消費に起因する遅延時間は、サンプリング時間をＳＴとした場合には、以下の式（２）のように定義することができる。

ΔＴ＝ＰＲｃｍｓ２×ＳＴ／ＰＲ … （２）
そして、算出された遅延時間ΔＴの積算値ΣΔＴが所定のしきい値を上回ったことに応答して、充電遅延情報が記憶される。

図９は、実施の形態３において、ＥＣＵ３００で実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図９のフローチャートは、実施の形態１の図５で説明されたフローチャートにおけるステップＳ１１０が、ステップＳ１１０Ｂに置き換えられたものとなっている。図９においては、図５と重複するステップの詳細な説明は繰り返さない。

図１および図９を参照して、遅延判定フラグＦＬＧがオフであることが判定されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理がＳ１１０Ｂに進められ、ＥＣＵ３００は、補機装置１８０の消費電力が、充電動作に必須の消費電力ＰＲｃｓｍ１よりも大きいか否かを判定する。

補機装置１８０の消費電力が消費電力ＰＲｃｓｍ１以下である場合（Ｓ１１０ＢにてＮＯ）は、充電装置２００の補機使用による充電時間の遅延は生じないため、処理がメインルーチンに戻される。

一方、補機装置１８０の消費電力が消費電力ＰＲｃｓｍ１よりも大きい場合（Ｓ１１０ＢにてＹＥＳ）の場合には、Ｓ１２０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、図８で示したような手法により、補機装置１８０の電力消費に起因した遅延時間ΔＴを演算する。

その後、ＥＣＵ３００は、算出された遅延時間ΔＴを積算する（Ｓ１３０）する。そして、その積算値ΣΔＴがしきい値αを上回った場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は、遅延判定フラグＦＬＧをオンに設定する（Ｓ１５０）とともに、充電遅延のログ情報を記憶する（Ｓ１６０）。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、外部充電中の補機装置の使用に起因して生じる充電遅延の情報を記憶することができる。これによって、充電時間の遅延が生じた場合の要因を事後的に認識することが可能となる。

［実施の形態４］
実施の形態１〜３においては、それぞれ蓄電装置の充電電力上限値の低下に起因する充電遅延、充電装置の出力電力制限に起因する充電遅延、および、補機による電力消費に起因する充電遅延が個別に生じる場合についての充電遅延情報の記憶について説明した。

しかしながら、上記説明した充電遅延要因の各々は、必ずしも単独で生じるとは限らず、ある外部充電の期間中に、上記のような充電遅延要因のうちの少なくとも２つが同時に発生したり、同時ではなくとも外部充電期間中の異なるタイミングで異なる複数の遅延要因が個別に発生したりする可能性がある。

そこで、実施の形態４においては、上述した３つの充電遅延要因が組み合わされて発生し得る場合の遅延ログ情報を記憶する場合について説明する。

図１０は、実施の形態４において、ＥＣＵ３００で実行される遅延時間ログ制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。

図１および図１０を参照して、ＥＣＵ３００は、Ｓ２００において、遅延判定フラグＦＬＧがオフであるか否かを判定する。

遅延判定フラグＦＬＧがオンの場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、すでに外部充電の遅延が検出されているので、以降のステップをスキップして、メインルーチンに処理を戻す。

遅延判定フラグＦＬＧがオフの場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）は、処理がＳ２１０に進められ、実施の形態１と同様の処理によって、充電電力上限値Ｗｉｎが低下することに起因して発生する遅延時間ΔＴＷＩＮを演算する。

次に、ＥＣＵ３００は、Ｓ２２０にて、実施の形態２と同様の処理によって、充電装置２００の出力電力制限に起因して発生する遅延時間ΔＴＣＨＧを演算する。

さらに、ＥＣＵ３００は、Ｓ２３０にて、実施の形態３と同様の処理によって、補機装置１８０の電力消費に起因して発生する遅延時間ΔＴＡＵＸを演算する。

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ２４０にて、Ｓ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０で算出した遅延時間の合計を、以下の式（３）のように積算する。

ΣΔＴ＝Σ（ΔＴＷＩＮ＋ΔＴＣＨＧ＋ΔＴＡＵＸ） … （３）
ＥＣＵ３００は、Ｓ２５０にて、Ｓ２４０で積算された積算値ΣΔＴが、予め定められたしきい値αより大きいか否かを判定する。

積算値ΣΔＴがしきい値α以下の場合（Ｓ２５０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、処理をメインルーチンに戻し、遅延時間の積算を継続する。

一方、積算値ΣΔＴがしきい値αより大きい場合（Ｓ２５０にてＹＥＳ）は、Ｓ２６０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、遅延判定フラグＦＬＧをオンに設定する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ２７０にて、充電遅延のログ情報を記憶する。

なお、Ｓ２７０においては、それぞれの充電遅延要因による遅延時間（ΔＴＷＩＮ，ΔＴＣＨＧ，ΔＴＡＵＸ）を個別に記憶することが好ましい。

このような処理に従って制御を行なうことによって、外部充電中に複数の遅延要因が組み合わされて生じ得る場合における、充電遅延の情報を記憶することができる。これによって、充電時間の遅延が生じた場合の要因を事後的に認識することが可能となる。

なお、上記の実施の形態４の説明においては、３つの充電遅延要因についての遅延時間の合計によって遅延時間の判定を行なったが、これらのうちのいずれか２つを考慮するようにしてもよい。また、上述した３つの充電遅延要因以外の追加的な遅延要因が存在する場合には、その追加的な遅延要因をさらに考慮するようにしてもよい。

なお、上述の実施の形態においては、充電時間の遅延量をパラメータとする手法を説明したが、充電電力の不足量自体をパラメータとしてもよい。

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。

１０ 充電システム、１００ 車両、１１０ 蓄電装置、１１５ ＳＭＲ、１２０ ＰＣＵ、１２１ コンバータ、１２２，１２３ インバータ、１３０，１３５ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギア、１５０ 駆動輪、１６０ エンジン、１７０ 表示装置、１８０ 補機装置、２００ 充電装置、２１０ ＣＨＲ、２２０ 接続部、３００ ＥＣＵ、３１０ 遅延時間演算部、３２０ 積算部、３３０ 判定部、３４０ 記憶部、３５０ 表示制御部、４００ 充電ケーブル、４１０ 充電コネクタ、４２０ プラグ、４３０ 電線部、５００ 外部電源、５１０ コンセント、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＰＬ１，ＰＬ２ 電力線、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＮＬ１，ＮＬ２ 接地線。

Claims (10)

1. 外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両であって、
   充電が可能な蓄電装置と、
   前記外部電源からの電力を用いて前記蓄電装置を充電するための充電装置と、
   前記蓄電装置に供給することができる最大供給電力および前記蓄電装置に実際に供給された充電電力に基づいて、前記最大供給電力で充電を行なった場合の充電電力に対する不足量を演算するとともに、前記不足量が生じた要因に関連する情報を記憶するための制御装置とを備える、車両。
2. 前記制御装置は、所定のサンプリング期間ごとに演算された前記不足量に基づいた値を時間軸方向に積算した積算値が、予め定められたしきい値を上回る場合に前記情報を記憶する、請求項１に記載の車両。
3. 前記不足量が生じた要因は、前記蓄電装置の充電電力上限値の低下に起因して前記充電電力が不足したことを含む、請求項２に記載の車両。
4. 前記不足量が生じた要因は、前記充電装置の出力電力が制限されたことに起因して前記充電電力が不足したことを含む、請求項２に記載の車両。
5. 前記不足量が生じた要因は、前記充電装置の過熱保護のために前記充電装置の出力電力が制限されたことに起因して前記充電電力が不足したことを含む、請求項４に記載の車両。
6. 前記車両は、
   充電動作中に、前記充電装置からの出力電力を用いて駆動することができる補機装置をさらに備え、
   前記不足量が生じた要因は、前記充電動作中に前記補機装置が使用された場合の、前記補機装置による電力消費に起因して前記充電電力が不足したことを含む、請求項２に記載の車両。
7. 前記車両は、
   充電動作中に、前記充電装置からの出力電力を用いて駆動することができる補機装置をさらに備え、
   前記不足量が生じた要因は、前記蓄電装置の充電電力制限値の低下に起因して前記充電電力が不足した第１の要因と、前記充電装置の保護のために前記充電装置の出力電力が制限されたことに起因して前記充電電力が不足した第２の要因と、前記充電動作中に前記補機装置が使用された場合の、前記補機装置による電力消費に起因して前記充電電力が不足した第３の要因の少なくとも１つを含み、
   前記制御装置は、所定のサンプリング期間ごとに演算された前記第１〜第３の要因の各々による不足量に基づいた値の合計値を時間軸方向に積算した積算値が、予め定められたしきい値を上回る場合に、各前記要因についての前記情報を記憶する、請求項１に記載の車両。
8. 前記制御装置は、前記不足量に基づいた値として、前記最大供給電力で充電を行なった場合に生じる充電時間からの充電時間の遅延量を演算し、前記遅延量が前記しきい値を上回る場合に、前記情報を遅延要因についての情報として記憶する、請求項２〜７のいずれか１項に記載の車両。
9. 前記遅延要因についての情報は、前記不足量が生じた要因および前記不足量によって生じる遅延量の情報を含む、請求項８に記載の車両。
10. 外部電源からの電力を用いて、搭載された蓄電装置の充電が可能な車両の制御方法であって、
    前記蓄電装置に供給することができる最大供給電力および前記蓄電装置に実際に供給された充電電力に基づいて、前記最大供給電力で充電を行なった場合の充電電力に対する不足量を演算するステップと、
    前記不足量が生じた要因に関連する情報を記憶するステップとを備える、車両の制御方法。

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