JP2015013534A - 自動車の制御装置、制御方法、プログラム、及び自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリーの充電の制御をよりユーザーのニーズに即して行うことのできる技術を提供する。【解決手段】自動車の制御装置であって、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリー２２１の残量を監視する残量監視部１１１と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部１１３と、前記充電制御部における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示部１１２と、前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値設定部１１４とを備え、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の制御装置、制御方法、プログラム、及び自動車に関する。

エンジンとモーターとにより駆動する、いわゆるハイブリッド自動車において、モーターを駆動するためのバッテリーをエンジンの回転によって充電する技術が普及している。

特許文献１に開示された自動車は、第１の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、第１の応答速度より速い第２の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、発電手段および電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備え、通常走行モードが選択されたときには蓄電手段の目標状態を第１の状態に設定し、スポーツ走行モードが選択されたときには蓄電手段の目標状態を第１の状態より残容量が大きい第２の状態に設定し、設定された目標状態に基づいて蓄電手段が充放電されると共に設定された要求動力に基づく動力が車軸に出力されるよう発電手段と電動機とを制御する。

特開２００５−２１０８４１号公報

ところで、ハイブリッド自動車において、駐車場等で停車しつつエアコンやオーディオ等を使用すると、エアコンやオーディオが使用する電力によって、バッテリーの電力の残量が低下する。バッテリーの残量が一定量以下になると、自動的にエンジンが駆動され、バッテリーへの充電が開始される。この際、エンジンの駆動によって騒音が発生する。

停車中である場合、自動車が必要とする電力は、走行中である場合よりも少ない。しかしながら、ユーザーはエンジンによって充電が開始されるバッテリーの残量を変更することができないため、望まない局面でエンジンが駆動してしまうことがある。例えば、夜間に駐車場で長時間待機する場合に、頻繁にエンジンが駆動してしまうのは不都合である。

特許文献１に開示された技術でも、充電を開始するバッテリーの残量を変更することができず、この問題は解消されない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、バッテリーの充電の制御をよりユーザーのニーズに即して行うことのできる技術の提供を目的とする。

本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下の通りである。

上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、前記充電制御部における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示部と、前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値設定部とを備え、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、前記変更指示は、前記第１の閾値を変更前に比べて低くする指示であることを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、前記変更指示部は、前記充電制御部による充電終了の目安である第２の閾値の変更指示をさらに行い、前記閾値設定部は、前記変更指示に基づいて前記第２の閾値を変更し、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される前記残量が第２の閾値を上回る場合に、前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電を終了することを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、前記変更指示は、前記第１の閾値を変更前に比べて低くすると共に、前記第２の閾値を変更前に比べて高くする指示であることを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、前記変更指示部は、オン又はオフの切り替えを行うスイッチによる入力に基づいて前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、自動車が停車しているか否かを判定する停車判定部を備え、前記変更指示部は、前記停車判定部により前記自動車が停車していると判定された場合に、前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、前記変更指示に用いられる変更後の値を受け付ける画面の画面情報を出力する画面情報出力部を備え、前記変更指示部は、前記画面情報出力部により出力された前記画面情報に係る画面において受け付けた前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、前記バッテリーの温度を監視する温度監視部と、前記変更指示に用いられる変更後の値を前記温度と対応させた温度対応情報を格納する記憶部とを備え、前記変更指示部は、前記温度監視部により監視される前記温度を用いて前記温度対応情報を参照し、該温度に対応する前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電回数を取得する回数取得部を備え、前記変更指示部は、前記回数取得部により取得された前記充電回数が所定数に達すると、前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置における制御方法は、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、前記充電制御手順における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値変更手順とを備え、前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明のプログラムは、コンピューターを自動車の制御装置として機能させるプログラムであって、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、前記充電制御手順における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値変更手順と、をコンピューターに実行させ、前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明の自動車は、エンジンと、モーターと、制御装置と、充電用スイッチとを備える自動車であって、前記制御装置は、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、前記充電制御部における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示部と、前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値変更部とを備え、前記充電用スイッチは、オン又はオフの切り替えが可能であり、前記変更指示部は、前記充電用スイッチの切り替えに基づいて前記変更指示を行い、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴としてもよい。

本発明によれば、バッテリーの充電の制御をよりユーザーのニーズに即して行うことのできる技術を提供することができる。

上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

ハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。 充電パワー情報の一例を示す図である。 制御装置の機能を実現するコンピューターのハードウェア構成例を示す図である。 閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。 充電制御処理の一例を示すフローチャートである。 閾値の変更とバッテリーの残量との関係を説明するための図である。 第１の変形例におけるハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。 第１の変形例における閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。 第２の変形例におけるハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。 閾値設定画面の一例を示す図である。 第３の変形例におけるハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。 対温度充電容量情報の一例を示す図である。 第３の変形例における閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の例を説明する。

図１は、ハイブリッド自動車１の構成の概略を示す構成図である。ハイブリッド自動車１は、制御装置１０と、ＩＧ（イグニッションスイッチ）２１１と、シフトレバー２１２と、設定スイッチ２１３と、アクセルペダル２１４と、ブレーキペダル２１５と、表示部２１６と、エンジンコントローラー２１７と、モーターコントローラー２１８と、バッテリーコントローラー２１９と、バッテリー２２１と、温度センサー２２２と、モーター２２３と、エンジン２２４とを備える。

制御装置１０は、バッテリー２２１への充電の制御を行う。ＩＧ２１１は、エンジン２２４及びモーター２２３の始動命令や停止命令を受け付ける。シフトレバー２１２は、シフト位置の変更命令を受け付ける。

アクセルペダル２１４は、加速命令を受け付けるためのペダルである。ブレーキペダル２１５は、減速及び停止命令を受け付けるためのペダルである。

エンジンコントローラー２１７は、エンジン２２４を用いた運転を制御するコントロールユニットである。モーターコントローラー２１８は、モーター２２３を用いた運転を制御する。バッテリーコントローラー２１９は、バッテリー２２１への電荷の蓄積、及びバッテリー２２１からの放電を制御するユニットであって、制御装置１０からの通知に基づいてバッテリー２２１に対して充電を行い、またバッテリー２２１への充電を停止する。

バッテリー２２１は、ハイブリッド自動車１を駆動させるための電気を蓄える充電式電池である。モーター２２３は、バッテリー２２１に蓄積された電気によってハイブリッド自動車１を駆動させる発動機である。また、モーター２２３は、発電機として電気エネルギーを発生させる。エンジン２２４は、ガソリンや軽油等の燃料を用いて動力を出力する内燃機関である。温度センサー２２２は、バッテリー２２１の温度を定期的に測定するセンサーである。

設定スイッチ２１３は、充電開始及び充電終了を行うためのバッテリー２２１の電力残量の閾値の変更を受け付けるためのスイッチであって、押下によってオンとオフとが切り替わる。設定スイッチ２１３は、運転席に座るものが操作し易い位置、例えばハンドル近傍に備え付けられる。

表示部２１６は、ハイブリッド自動車１における各種操作を受け付けるための操作画面を表示するタッチパネル等の表示装置である。なお、表示部２１６は、ハイブリッド自動車１に取り付けられたカーナビゲーションが備える画面であってもよい。また、設定スイッチ２１３において、電力残量の閾値の変更を受け付ける処理について、設定スイッチ２１３に代わって表示部２１６が閾値の変更の入力を受け付けてもよい。例えば、表示部２１６に表示される、ＯＮ及びＯＦＦが切り替え可能なスイッチによって、閾値の変更を受け付けてもよい。

制御装置１０は、制御部１１０と、記憶部１２０とを備える。制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された情報に基づいて、バッテリー２２１への充電を制御する。記憶部１２０は、制御部１１０が充電の制御に必要なデータを記憶する。

制御部１１０は、残量監視部１１１と、変更指示部１１２と、充電制御部１１３と、閾値設定部１１４とを備える。

残量監視部１１１は、バッテリー２２１の残量を定期的に監視する。バッテリー２２１の残量とは、バッテリー２２１に蓄積された電力のサイズであって、電力の使用又は放電によって残量は減少し、充電によって残量は増加する。

変更指示部１１２は、バッテリー２２１への充電を開始するための第１の閾値、及びバッテリー２２１への充電を終了するための第２の閾値の設定値を指示する。

以下、変更前の第１の閾値と、変更前の第２の閾値とを、第１の設定値として説明する。また、変更後の第１の閾値と、変更後の第２の閾値とを、第２の設定値として説明する。

変更指示部１１２は、予め第１の設定値と第２の設定値とを保持している。変更指示部１１２は、設定スイッチ２１３の状態に応じて、閾値設定部１１４に対して設定値を指定した設定指示を行う。

充電制御部１１３は、バッテリー２２１への充電の開始及び停止を制御する。閾値設定部１１４は、変更指示部１１２により指示された第１の設定値又は第２の設定値に基づいて、第１の閾値及び第２の閾値を設定する。

停車判定部１１５は、シフトレバー２１２の位置に基づいて、ハイブリッド自動車１が停車しているか否かを判定する。停車判定部１１５は、例えばシフトレバー２１２が「Ｐ（Parking）レンジ」の位置にある場合に、ハイブリッド自動車１が停車中であると判定する。なお、停車判定部１１５は、図示しないパーキングブレーキか、又は車速センサーから、ハイブリッド自動車１が停車しているか否かを判定してもよい。

記憶部１２０は、充電パワー情報１２１を有する。充電パワー情報１２１は、第１の閾値と第２の閾値との差分と、バッテリー２２１の充電に用いる電力とを対応させた情報である。

本実施形態では、バッテリー２２１の残量が第１の閾値以下になると、充電制御部１１３がエンジン２２４を用いてバッテリー２２１の充電を開始する。バッテリー２２１の残量が第２の閾値以上になると、充電制御部１１３はエンジン２２４を停止させ、バッテリー２２１の充電を停止する。

設定スイッチ２１３がＯＦＦである場合、第１の閾値及び第２の閾値は、第１の設定値に設定される。一方、設定スイッチ２１３がＯＮである場合、第１の閾値及び第２の閾値は、第２の設定値に設定される。設定スイッチ２１３をＯＮにすることで、設定スイッチ２１３がＯＦＦである場合に比べて第１の閾値が低くなり、充電開始のタイミングを遅くすることができる。

また、設定スイッチ２１３をＯＮにすることにより、第２の閾値が高くなり、バッテリー２２１により多くの電力を蓄積することができる。これにより、充電後、第２の閾値にバッテリー２２１の残量が達した場合に、エンジン２２４を停止させる期間を長くすることができる。

次に、記憶部１２０に格納される各情報について説明する。

図２は、充電パワー情報１２１の一例を示す図である。充電パワー情報１２１には、上限と下限の差分（Ｐ）毎に充電パワー（ｋＷ）が対応付けられて格納されている。

ここで説明する上限とは第２の閾値であって、下限とは第１の閾値である。上限と下限の差分（Ｐ）とは、第１の閾値と第２の閾値との差分である。

なお、第１の閾値及び第２の閾値は、例えばバッテリー残量がバッテリー２２１の容量と等しい場合、つまり満充電である場合を１００％とした場合の割合で設定される。一例において、第１の閾値は初期値（第１の設定値）において４０％であり、第２の閾値が５０％である。この場合、バッテリー２２１の残量が４０％を下回った場合に充電が開始され、５０％を上回った場合に充電が停止される。

充電パワー情報１２１で示される上限と下限の差分（Ｐ）とは、第２の閾値から第１の閾値を減じた値（ポイント）である。上述の例であれば、上限と下限の差分（Ｐ）は、５０−４０の１０ポイントである。

充電パワー（ｋＷ）には、バッテリー２２１の充電に用いられる電力が格納される。上限と下限の差分（Ｐ）に応じて充電パワー（ｋＷ）を設定することで、第１の閾値及び第２の閾値を変更した場合であっても、充電時間が一定に保たれる。そのため、第１の閾値と第２の閾値との差分が大きいほど、充電に用いる電力が大きくなるように設定する。

次に、制御装置１０のハードウェア構成例について説明する。

図３は、制御装置１０の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３１、入力Ｉ／Ｆ（Interface）１３２、メモリ１３３、補助記憶装置１３４、及び出力Ｉ／Ｆ１３５を備え、各構成要素はバスにより接続されている。

ＣＰＵ１３１は中央演算装置であって、メモリ１３３又は補助記憶装置１３４に記録されたプログラムに従って処理を実行する。制御部１１０を構成する各処理部は、ＣＰＵ１３１がプログラムを実行することにより各々の機能を実現する。入力Ｉ／Ｆ１３２は、システム管理者からの入力操作を受け付けるためのインターフェイスであり、例えばタッチパネル、マイク等からの入力を受け付ける。

メモリ１３３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はフラッシュメモリ等の記憶装置であり、プログラムやデータが一時的に読み出される記憶エリアとして機能する。補助記憶装置１３４は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）や、ＣＤ-Ｒ（Compact Disc- Recordable）、ＤＶＤ-ＲＡＭ（Digital Versatile Disk-Random Access Memory）等の書き込み及び読み出し可能な記憶メディア及び記憶メディア駆動装置等である。出力Ｉ／Ｆ１３５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置等に対して情報を出力するためのインターフェイスである。なお、記憶部１２０は、メモリ１３３又は補助記憶装置１３４によりその機能が実現される。

なお、制御装置１０の各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、制御装置１０の各構成要素の処理は、１つのプログラムで実現されてもよいし、複数のプログラムで実現されてもよい。

次に、制御装置１０における閾値設定処理について説明する。

図４は、閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。制御装置１０は、以下の処理を例えば一定間隔で実行する。

変更指示部１１２は、設定スイッチ２１３がＯＮであって、かつハイブリッド自動車１が停車中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。停車判定部１１５は、ハイブリッド自動車１が停車中であるか、又は走行中であるか否かを判定して、変更指示部１１２に通知する。変更指示部１１２は、停車判定部１１５からの通知に基づいて、ハイブリッド自動車１が停車中であるか否かを判定する。

設定スイッチ２１３がＯＦＦであるか、又はハイブリッド自動車１が停車中でない場合（ステップＳ１１において「ＮＯ」の場合）、変更指示部１１２は、第１の設定値を特定する（ステップＳ１２）。第１の設定値は、第１の閾値及び第２の閾値の各々の初期値を含む。

次に、変更指示部１１２は、閾値設定部１１４に対して第１の設定値を特定した設定指示を行う（ステップＳ１３）。

次に、閾値設定部１１４は、設定指示において特定された第１の設定値に基づいて、第１の閾値及び第２の閾値を設定する（ステップＳ１４）。その後、閾値設定部１１４は本フローチャートの処理を終了する。

設定スイッチ２１３がＯＮであって、かつハイブリッド自動車１が停車中である場合（ステップＳ１１において「ＹＥＳ」の場合）、変更指示部１１２は、第２の設定値を特定する（ステップＳ１５）。第２の設定値は、第１の設定値に比べエンジン停止時間が長くなるように設定した第１の閾値及び第２の閾値を含む。

次に、変更指示部１１２は、閾値設定部１１４に対して第２の設定値を特定した設定指示を行う（ステップＳ１６）。

次に、閾値設定部１１４は、設定指示において特定された第２の設定値に基づいて、第１の閾値及び第２の閾値を設定する（ステップＳ１７）。その後、閾値設定部１１４は本フローチャートの処理を終了する。

次に、エンジン２２４を用いたバッテリー２２１の充電を制御する処理について説明する。

図５は、充電制御処理の一例を示すフローチャートである。制御装置１０は本処理を所定のタイミングで実行する。制御装置１０は、例えば定期的に本処理を実行する。

残量監視部１１１は、バッテリーコントローラー２１９を介してバッテリー２２１に蓄積された電力の残量を取得する（ステップＳ２１）。

次に、充電制御部１１３は、取得したバッテリー２２１の残量が（１）第１の閾値以下であるか、（２）第１の閾値を上回り、かつ第２の閾値を下回るか、（３）第２の閾値以上であるか、を判定する（ステップＳ２２）。

充電制御部１１３が、バッテリー２２１の残量が第１の閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２２において「（１）第１の閾値以下」の場合）、充電制御部１１３は、第１の閾値と第２の閾値との差分を算出する（ステップＳ２３）。

次に、充電制御部１１３は充電パワー情報１２１を参照し、ステップＳ２３で算出した第１の閾値と第２の閾値との差分に応じた充電パワー（ｋＷ）を特定する（ステップＳ２４）。

次に、充電制御部１１３はエンジン２２４を回転させ、ステップＳ２４で特定した充電パワー（ｋＷ）でバッテリー２２１への充電を開始する（ステップＳ２５）。充電制御部１１３は、その後本フローチャートの処理を終了する。

なお、ステップＳ２３において既に充電が開始されている場合、ステップＳ２３とステップＳ２４との処理は省略し、ステップＳ２５において既に開始されている充電を維持することとしてもよい。

充電制御部１１３が、バッテリー２２１の残量が第１の閾値を上回り、かつ第２の閾値を下回ると判定した場合（ステップＳ２２において「（２）第１の閾値を上回り、かつ第２の閾値を下回る」の場合）、充電制御部１１３は、現在の充電状態を維持する（ステップＳ２６）。つまり、充電制御部１１３は、現在エンジン２２４の回転によりバッテリー２２１に充電を行っている場合は充電を継続し、エンジン２２４を停止させて充電を停止している場合には継続して充電を停止する。充電制御部１１３は、その後本フローチャートの処理を終了する。

充電制御部１１３が、バッテリー２２１の残量が第２の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ２２において「（３）第２の閾値以上」である場合）、充電制御部１１３はエンジン２２４を停止させ、充電を終了する（ステップＳ２７）。その後、充電制御部１１３は本フローチャートの処理を終了する。

なお、ステップＳ２７において、既に充電が停止している場合は、継続して充電を停止させることとしてもよい。

本実施形態では、閾値を基準として充電の制御を行うため、必要に応じて閾値を変更することで、ユーザーのニーズに即した充電制御を行うことができる。例えば、ユーザーは自動車停止中にエンジン音をさせたくない場合等に設定スイッチ２１３を押下することで、エンジン２２４を用いた充電の開始タイミングを遅らせることができる。

次に、閾値の変更とバッテリー２２１の残量との関係について説明する。

図６は、閾値の変更とバッテリー２２１の残量との関係を説明するための図である。線（ａ）は、停車中のハイブリッド自動車１のバッテリー残量と時間の経過との関係を示す折れ線グラフである。線（ｂ）は、設定スイッチ２１３のＯＮ、ＯＦＦの切り替えのタイミングを示している。線（ｃ）は、バッテリー２２１の充電に用いるエンジン２２４の駆動の有無を示す。

なお、縦軸の電池残量（％）中のα１は、初期値である第１の設定値中の第１の閾値であり、β１は第１の設定値中の第２の閾値である。また、α２は変更後の設定値である第２の設定値中の第１の閾値、β２は第２の設定値中の第２の閾値を示している。α１、α２、β１、β２を示す横線のうち、閾値設定部１１４により設定されている閾値を実線で示している。

経過時間０秒から時刻ｔ１までの間に、電力の使用及び放電によってバッテリー２２１の残量は減少する。時刻ｔ１では設定スイッチ２１３がＯＦＦであるため、閾値は第１の設定値であるα１、β１に設定されている。経過時間が時刻ｔ１に至ると、バッテリー２２１の残量は第１の閾値α１に到達するため、充電制御部１１３はエンジン２２４を回転させ、バッテリー２２１の充電を開始する。

時刻ｔ２に時間が経過すると、バッテリー２２１の残量が第２の閾値であるβ１に到達する。充電制御部１１３はエンジン２２４を停止させ、充電を終了する。同様に、時刻ｔ３になるとエンジン２２４の回転により充電が開始され、時刻ｔ４で充電が終了する。

時刻ｔ５に、設定スイッチ２１３が押下され、ＯＮからＯＦＦに切り替わる。すると、変更指示部１１２が閾値設定部１１４に対し、第２の設定値を指定した設定指示を行う。閾値設定部１１４は、第２の設定値であるα２、β２をそれぞれ第１の閾値、第２の閾値として設定する。

時刻ｔ６に至ると、バッテリー２２１の残量が第１の設定値であるα１に到達するが、この時点で閾値はα２に変更されているため、充電は開始されない。

時刻ｔ７まで時間が経過すると、バッテリー２２１の残量は、第２の設定値中の第１の閾値であるα２に到達する。充電制御部１１３は充電を開始する。時刻ｔ８において、バッテリー２２１の残量が第２設定値中の第２の閾値であるβ２に到達したため、エンジン２２４による充電が終了される。

なお、充電制御部１１３は、充電パワー情報１２１に基づいて充電時間が一定になるように電力を調整している。そのため、閾値変更前に充電に用いている時間である「ｔ１−ｔ２」又は「ｔ３−ｔ４」と、閾値変更後に充電に用いている時間である「ｔ７−ｔ８」は一定である。

本実施形態により、閾値を変更することで充電開始のタイミングを遅くすることができ、よりユーザーのニーズに合った充電制御を行うことができる。また、第２の閾値を変更することにより、より多くの電力がバッテリー２２１に蓄積されるため、その後のエンジン停止時間をより長くすることができる。

（第１の変形例）

次に、第１の変形例について説明する。上述の実施形態では、設定スイッチ２１３をＯＦＦからＯＮに切り替えることによって閾値の変更指示を受け付けた。第１の変形例では、設定スイッチ２１３を使用せず、停止後の充電回数に応じて閾値の変更を行う。

図７は、第１の変形例におけるハイブリッド自動車１の構成の概略を示す構成図である。以下、上述の実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。

制御装置１０の制御部１１０は、回数取得部１１６を備える。回数取得部１１６は、ハイブリッド自動車１が停車してから走行を開始するまでの、エンジン２２４が駆動した回数を取得する。ハイブリッド自動車１の停車中にエンジン２２４が駆動した回数は、停車中にエンジン２２４の回転によりバッテリー２２１に充電された充電回数として取り扱われる。なお、充電回数は、ハイブリッド自動車１が走行を開始すると０にリセットされる。

図８は、第１の変形例における閾値設定処理の例を示すフローチャートである。制御装置１０は、以下の処理を例えば一定間隔で実行する。

変更指示部１１２は、ハイブリッド自動車１が停車中であって、かつ充電回数が予め定められた所定数以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。変更指示部１１２が、停車判定部１１５からの通知に基づいて、ハイブリッド自動車１が停車中であるか否かを判定する点は、上述の実施形態と同様である。変更指示部１１２は、回数取得部１１６により通知されるエンジン２２４の駆動回数に基づいて、ハイブリッド自動車１の充電回数が所定数以上であるか否かを判定する。

変更指示部１１２が、ハイブリッド自動車１が停車中でないか、又は充電回数が所定数に満たないと判定した場合（ステップＳ３１において「ＮＯ」の場合）、変更指示部１１２は、第１の設定値を特定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２からＳ３４の間に行われる処理は、ステップＳ１２からステップＳ１４までの間に行われる処理と同様であるため、説明を省略する。

変更指示部１１２が、ハイブリッド自動車１が停車中であって、かつ充電回数が所定数以上であると判定した場合（ステップＳ３１において「ＹＥＳ」の場合）、変更指示部１１２は、第２の設定値を特定する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５からステップＳ３７までの間に行われる処理は、ステップＳ１５からステップＳ１７までの間に行われる処理と同様であるため、説明を省略する。閾値が第２の設定値に設定されることにより、第１の設定値に設定されている場合に比べて、充電を開始する目安である第１の閾値が低くなり、かつ充電を終了する目安である第２の閾値が高くなる点に関しては、上述の実施形態と同様である。

なお、本変形例では、停車中かつ充電回数が所定数以上である場合に、第２の設定値に閾値を設定することとしたが、これに加えて設定スイッチ２１３がＯＮである場合に第２の設定値に閾値を設定することとしてもよい。

本変形例によれば、停車中に一定回数の充電が行われると、自動的に閾値を変更し、充電の開始タイミングを遅らせる。また、一度の充電で蓄積するバッテリー２２１の残量を自動的に増加させることにより、充電回数を減らし、騒音の発生を限定させることができる。さらに、充電制御をユーザーの入力処理によらず自動で行うことにより、ユーザーの手間を省くことができる。

（第２の変形例）

次に、第２の変形例について説明する。上述の実施形態では、第２の設定値は第１の設定値と同様に、予め定められた固定値であった。第２の変形例では、ユーザーから第２の設定値の入力を受け付ける。

図９は、第２の変形例におけるハイブリッド自動車１の構成の概略を示す構成図である。以下、上述の実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。

制御部１１０は、画面情報出力部１１７を備える。画面情報出力部１１７は、表示部２１６に対して閾値設定画面１４０を表示するための情報を出力する。変更指示部１１２は、ハイブリッド自動車１が停車中であって、かつ設定スイッチ２１３がＯＮである場合に、閾値設定画面１４０において設定された第２の設定値を取得し、取得した第２の設定値を指定した設定指示を閾値設定部１１４に対して行う。

図１０は、閾値設定画面１４０の一例を示す図である。閾値設定画面１４０は、第２の設定値を表示する画面であって、第２の設定値の変更の入力を受け付ける。閾値設定画面１４０に対して入力された第２の設定値に基づいて、第１の閾値及び第２の閾値が設定される。

閾値設定画面１４０は、第１の閾値設定ボタン１４１ａと、第２の閾値設定ボタン１４１ｂと、閾値ゲージ１４１ｃと、第１の閾値設定つまみ１４１ｄと、第２の閾値設定つまみ１４１ｅと、第１の閾値表示領域１４１ｆと、第２の閾値表示領域１４１ｇとを有する。

第１の閾値設定ボタン１４１ａ及び第２の閾値設定ボタン１４１ｂはラジオボタンであって、変更対象の閾値の選択を受け付ける。第１の閾値設定つまみ１４１ｄ、及び第２の閾値設定つまみ１４１ｅは、閾値ゲージ１４１ｃ上をスライドさせることによって、ユーザーによる変更後の閾値の指示を受け付ける。第１の閾値表示領域１４１ｆ及び第２の閾値表示領域１４１ｇは、第１の閾値設定つまみ１４１ｄ、及び第２の閾値設定つまみ１４１ｅの位置に対応する値を表示する。

第１の閾値設定ボタン１４１ａ及び第２の閾値設定ボタン１４１ｂが選択されていない状態では、第１の閾値設定つまみ１４１ｄ、第２の閾値設定つまみ１４１ｅ、第１の閾値表示領域１４１ｆ、第２の閾値表示領域１４１ｇはいずれも、現在設定されている値を示す。この場合、第１の閾値設定つまみ１４１ｄ、第２の閾値設定つまみ１４１ｅ、第１の閾値表示領域１４１ｆ、及び第２の閾値表示領域１４１ｇは固定され、変更することができない。

第１の閾値設定ボタン１４１ａが選択されると、閾値設定画面１４０は図１０下部に遷移する。閾値ゲージ１４１ｃの中で、第１の閾値を変更することができる領域が、第１の閾値に関する第２の設定値表示領域１４１ｈとして表示される。第１の閾値に関する第２の設定値表示領域１４１ｈは、閾値ゲージ１４１ｃ中の他の領域と異なって表示される。第１の閾値設定つまみ１４１ｄは、第１の閾値に関する第２の設定値表示領域１４１ｈ内をスライドさせることができ、スライドに応じて第１の閾値表示領域１４１ｆの数値が変更されて表示される。

なお、第１の閾値表示領域１４１ｆは、数値入力が可能になり、入力された数値に応じて第１の閾値設定つまみ１４１ｄが連動して表示されてもよい。

また、第２の設定値が設定可能な範囲である第１の閾値に関する第２の設定値表示領域１４１ｈは、予め定められた所定範囲を設定可能に表示する。なお、第２の設定値が設定可能な範囲は、バッテリー２２１の温度に応じて予め定められるものであってもよい。例えば、後述する対温度充電容量情報のように、バッテリー２２１の温度と第２の設定値とを対応させたテーブルを予め設定しておくことにより、適切な設定可能範囲を取得してもよい。

また、第２の閾値設定ボタン１４１ｂが選択された場合についても同様であって、第２の閾値設定つまみ１４１ｅを、図示しない第２の閾値に関する第２の設定値表示領域内でスライドさせることができる。従って、第２の閾値に関する第２の設定値表示領域の範囲で、第２の閾値を変更することができる。

本変形例により、閾値に関して、ユーザーが設定した要求値を取得することができ、より細かいニーズに応じた充電の制御が可能となる。

（第３の変形例）

次に、第３の変形例について説明する。第３の変形例では、バッテリー２２１の温度に応じて閾値を自動的に設定する。

図１１は、第３の変形例におけるハイブリッド自動車１の構成の概略を示す構成図である。以下、上述の実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。

制御部１１０は、温度監視部１１８を備える。温度監視部１１８は、温度センサー２２２によって測定されるバッテリー２２１の温度を監視する。

記憶部１２０は、対温度充電容量情報１２２を備える。対温度充電容量情報１２２は、バッテリー２２１の温度である電池温度と、第２の設定値である第１の閾値及び第２の閾値を対応させた情報である。

次に、対温度充電容量情報１２２について説明する。

図１２は、対温度充電容量情報１２２の一例を示す図である。対温度充電容量情報１２２は、バッテリー２２１の温度である電池温度（℃）毎に上限（％）と下限（％）を対応付けて格納する。

上限（％）は第２の閾値であって、下限（％）は第１の閾値である。電池温度に応じて、第２の設定値に係る第１の閾値及び第２の閾値が設定される。

なお、電池温度が０℃を下回る場合等、通常よりも低い場合に、第１の閾値を下げると、エンジン２２４を始動させるために必要な電気エネルギーを賄うことができない可能性がある。そのため、バッテリー温度の低温時には第１の閾値である下限を一定値以下に下げない。また、電池温度が４０度以上である場合に、第１の閾値である下限を下げ、第２の閾値である上限を上げると、バッテリー２２１により負荷がかかり、負極材料の劣化等が引き起こされる可能性がある。そのため、高温時にはバッテリー２２１の劣化を防ぐため、第１の閾値を上げ、第２の閾値を下げる傾向に調整する。

次に、第３の変形例における閾値設定処理について説明する。

図１３は、第３の変形例における閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、ハイブリッド自動車１において例えば定期的に行われる。

まず、変更指示部１１２は、ハイブリッド自動車１が停車中であって、かつ設定スイッチ２１３がＯＮに設定されているか否かを判定する（ステップＳ４１）。

変更指示部１１２が、ハイブリッド自動車１が停車中でないか、又は設定スイッチ２１３がＯＦＦに設定されていると判定した場合（ステップＳ４１において「ＮＯ」の場合）、変更指示部１１２は、第１の設定値を特定する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２からステップＳ４４までの間に行われる処理は、ステップＳ１２からステップＳ１４までの間に行われる処理と同様であるため、説明を省略する。

変更指示部１１２が、ハイブリッド自動車１が停車中であって、かつ設定スイッチ２１３がＯＮに設定されていると判定した場合（ステップＳ４１において「ＹＥＳ」の場合）、温度監視部１１８は、温度センサー２２２を用いてバッテリー２２１の温度を取得する（ステップＳ４５）。

次に、変更指示部１１２は、バッテリー２２１の温度に対応する第２の設定値を特定する（ステップＳ４６）。具体的には、変更指示部１１２は、ステップＳ４５で取得したバッテリー２２１の温度を用いて対温度充電容量情報１２２を参照し、バッテリー２２１の温度に対応する電池温度（℃）に対応付けられた上限（％）及び下限（％）を特定する。変更指示部１１２は、特定した下限（％）を第２の設定値に係る第１の閾値として特定し、上限（％）を第２の設定値に係る第２の閾値として特定する。

次に、変更指示部１１２は、第２の設定値を指定した設定指示を閾値設定部１１４に対して行う（ステップＳ４７）。ステップＳ４７からステップＳ４８において行われる処理は、ステップＳ１６からステップＳ１７において行われる処理と同様であるため、説明を省略する。

本変形例によれば、バッテリー２２１の温度に応じて充電回数を制限することができる。また、充電を開始するための目安である第１の閾値、及び充電を終了するための目安である第２の閾値をバッテリー２２１の温度に応じて設定することで、充電回数を制限しながらも、よりバッテリー２２１の劣化を防ぐよう、充電を制御することができる。

以上、本発明に係る各実施形態及び変形例の説明を行ってきたが、本発明は、上記した実施形態の一例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態の一例は、本発明を分かり易くするために詳細に説明したものであり、本発明は、ここで説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ある実施形態の一例の構成の一部を他の一例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の一例の構成に他の一例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の一例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることもできる。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、図中の制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、全てを示しているとは限らない。ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

また、上記のハイブリッド自動車１又は制御装置１０の機能構成は、理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。ハイブリッド自動車１又は制御装置１０の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。

１：ハイブリッド自動車、１０：制御装置、１１０：制御部、１１１：残量監視部、１１２：変更指示部、１１３：充電制御部、１１４：閾値設定部、１１５：停車判定部、１１６：回数取得部、１１７：画面情報出力部、１１８：温度監視部、１２０：記憶部、１２１：充電パワー情報、１２２：対温度充電容量情報、１３１：ＣＰＵ、１３２：入力Ｉ／Ｆ、１３３：メモリ、１３４：補助記憶装置、１３５：出力Ｉ／Ｆ、１４０：閾値設定画面、２１１：ＩＧ、２１２：シフトレバー、２１３：設定スイッチ、２１４：アクセルペダル、２１５：ブレーキペダル、２１６：設定画面、２１７：エンジンコントローラー、２１８：モーターコントローラー、２１９：バッテリーコントローラー、２２１：バッテリー、２２２：温度センサー、２２３：モーター、２２４：エンジン

Claims (12)

1. モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、
   エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、
   前記充電制御部における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示部と、
   前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値設定部とを備え、
   前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする自動車の制御装置。
   
2. 請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
   前記変更指示は、前記第１の閾値を変更前に比べて低くする指示であることを特徴とする自動車の制御装置。
   
3. 請求項１又は２に記載の自動車の制御装置であって、
   前記変更指示部は、前記充電制御部による充電終了の目安である第２の閾値の変更指示をさらに行い、
   前記閾値設定部は、前記変更指示に基づいて前記第２の閾値を変更し、
   前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される前記残量が第２の閾値以上である場合に、前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電を終了することを特徴とする自動車の制御装置。
   
4. 請求項３に記載の自動車の制御装置であって、
   前記変更指示は、前記第１の閾値を変更前に比べて低くすると共に、前記第２の閾値を変更前に比べて高くする指示であることを特徴とする自動車の制御装置。
   
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
   前記変更指示部は、オン又はオフの切り替えを行うスイッチによる入力に基づいて前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
   
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
   自動車が停車しているか否かを判定する停車判定部を備え、
   前記変更指示部は、前記停車判定部により前記自動車が停車していると判定された場合に、前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
   
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
   前記変更指示に用いられる変更後の値を受け付ける画面の画面情報を出力する画面情報出力部を備え、
   前記変更指示部は、前記画面情報出力部により出力された前記画面情報に係る画面において受け付けた前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
   
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
   前記バッテリーの温度を監視する温度監視部と、
   前記変更指示に用いられる変更後の値を前記温度と対応させた温度対応情報を格納する記憶部とを備え、
   前記変更指示部は、前記温度監視部により監視される前記温度を用いて前記温度対応情報を参照し、該温度に対応する前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
   
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
   前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電回数を取得する回数取得部を備え、
   前記変更指示部は、前記回数取得部により取得された前記充電回数が所定数に達すると、前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
   
10. 自動車の制御装置における制御方法であって、
    モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、
    エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、
    前記充電制御手順における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、
    前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値変更手順とを備え、
    前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする制御方法。
    
11. コンピューターを自動車の制御装置として機能させるプログラムであって、
    モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、
    エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、
    前記充電制御手順における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、
    前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値変更手順と、
    をコンピューターに実行させ、
    前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とするプログラム。
    
12. エンジンと、モーターと、制御装置と、充電用スイッチとを備える自動車であって、
    前記制御装置は、
    モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、
    エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、
    前記充電制御部における充電開始の目安である第１の閾値の変更指示を行う変更指示部と、
    前記変更指示に基づいて前記第１の閾値を変更する閾値変更部とを備え、
    前記充電用スイッチは、オン又はオフの切り替えが可能であり、
    前記変更指示部は、前記充電用スイッチの切り替えに基づいて前記変更指示を行い、
    前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第１の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする自動車。

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