JP2016086550A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置を温度調整した後に充電を行う場合でも、正確な充電の完了予定タイミングをユーザに通知する。
【解決手段】ＥＣＵは、メインバッテリの温度を調整する充電前冷却が完了する前に算出した完了予定タイミングＡを液晶モニタに表示しユーザに通知するとともに、空調装置および冷却ファンを駆動し充電前冷却が完了した後においても、実際に充電前冷却に要した時間を反映した完了予定タイミングＢを算出して、携帯端末を介してユーザに再通知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動車両の制御装置に関し、より特定的には、車載の蓄電装置の温度を調整した後に蓄電装置を外部からの電力を用いて充電する、電動車両の制御装置に関する。

近年、車載の蓄電装置の電力を用いてモータを駆動することにより走行可能なハイブリッド車および電気自動車などの電動車両が実用化されている。このような電動車両においては、外部からの電力を用いて蓄電装置を満充電状態まで充電することが可能に構成されているものがある。

従来から、充電時間を電動車両のユーザに通知するための構成が提案されている。たとえば、特開２０１１−２２９３２４号公報（特許文献１）には、蓄電装置の蓄電量（以下、ＳＯＣ（State of Charge）とも称する）を用いて算出した充電時間をユーザに通知する充電装置が開示されている。

また、電動車両に用いられる蓄電装置は、極度の高温状態または低温状態で放置されると劣化が進行する虞がある。このため、従来から、充電に適した温度に蓄電装置の温度を調整した後に充電を行う構成が提案されている。たとえば、特開２０１１−１８２５８５号公報（特許文献２）には、充電のための前準備として、冷却手段または加熱手段を作動させて蓄電装置の温度を調整する電動車両が開示されている。

特開２０１１−２２９３２４号公報 特開２０１１−１８２５８５号公報

蓄電装置の温度を調整した後に充電を行う構成において、蓄電装置の充電が完了するタイミング（以下、完了予定タイミングとも称する）をユーザに通知する場合、予め決められた温度調整に要する予定時間を用いて完了予定タイミングを算出する手法が考えられる。

しかし、実際に温度調整に要する時間は、温度調整期間中の外気温や車内の温度、温度調整開始時の蓄電装置の温度などによって変動することがあるため、温度調整前から正確な完了予定タイミングを算出することは困難である。したがって、蓄電装置を温度調整した後に充電を行う場合、正確な完了予定タイミングを温度調整前からユーザに通知することができないという問題があった。

本発明は上記の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、蓄電装置を温度調整した後に充電を行う場合でも正確な充電の完了予定タイミングをユーザに通知可能にすることである。

本発明に係る電動車両の制御装置は、車載の蓄電装置の温度を調整した後に蓄電装置を外部からの電力を用いて充電する。制御装置は、第１算出部と、第１通知部と、第２算出部と、第２通知部とを備える。第１算出部は、蓄電装置の温度を調整する前に、温度調整に要する予定時間を用いて蓄電装置の充電が完了するタイミングを算出する。第１通知部は、第１算出部によって算出されたタイミングをユーザに通知する。第２算出部は、蓄電装置の温度を調整した後に、蓄電装置の充電が完了するタイミングを算出する。第２通知部は、第２算出部によって算出されたタイミングをユーザに通知可能である。

上記の電動車両の制御装置によれば、蓄電装置の温度を調整する前に算出した充電が完了するタイミングをユーザに通知するとともに、蓄電装置の温度を調整した後においても再度算出したタイミングをユーザに再通知することが可能である。さらに、蓄電装置の温度を調整した後に再通知されたタイミングは、実際に温度調整に要した時間を反映したタイミングであるため、蓄電装置の温度を調整する前に温度調整に要する予定時間を用いて算出したタイミングよりも正確である。これにより、蓄電装置を温度調整した後に充電を行う場合でも正確な充電の完了予定タイミングをユーザに通知可能にすることができる。

本実施の形態に係る電動車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。 イグニッションスイッチがＯＦＦになったときから本格充電が完了するまでにおけるメインバッテリのＳＯＣおよび電池温度の変化の一例を示すタイミングチャートである。 ＥＣＵの機能ブロック構成を説明するための図である。 ＥＣＵが実行する第１算出制御および第１通知制御を説明するためのフローチャートである。 ＥＣＵが実行する充電前冷却制御、第２算出制御、および第２通知制御を説明するためのフローチャートである。

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、参照する図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付してその説明は繰り返さない。

本実施の形態においては、電動車両の１つの例示的形態として、蓄電装置を外部からの電力を用いて充電することが可能に構成されたハイブリッド車であるプラグインハイブリッド車について説明する。なお、以下では、蓄電装置を外部からの電力を用いて充電することを外部充電とも称し、外部充電のうち、満充電状態になるまで蓄電装置を充電することを本格充電とも称する。また、本発明が適用可能な電動車両は、プラグインハイブリッド車に限定されるものではなく、外部充電が可能に構成されていればエンジンを搭載しない電気自動車であってもよい。

[電動車両１の基本構成]
図１は、本実施の形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、電動車両１は、メインバッテリ１５０と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲ（System Main Relay）とも称する）１１０と、空調装置１２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２００と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧとも称する）１０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧとも称する）２０と、動力分割機構３０と、エンジン１００と、駆動輪３５０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。メインバッテリ１５０は「蓄電装置」の一実施例に対応し、ＥＣＵ３００は「制御装置」の一実施例に対応する。

メインバッテリ１５０は、充放電が可能に構成された直流電源であり、たとえば、リチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池などの二次電池、または電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。本実施の形態に係るメインバッテリ１５０は、リチウムイオン電池が採用される。メインバッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。メインバッテリ１５０は、電動車両１の運転時に駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ２００に供給する一方で、電動車両１の回生制動時に第１ＭＧ１０または第２ＭＧ２０で発電された電力を用いて充電される。

メインバッテリ１５０には、監視ユニット１５２が設けられている。監視ユニット１５２は、メインバッテリ１５０の温度（以下、電池温度ＴＢとも称する）、電圧ＶＢ、および電流ＩＢの各々を検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢに基づいて、メインバッテリ１５０の温度調整が必要か否かを判定する。ＥＣＵ３００は、電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいて、メインバッテリ１５０のＳＯＣを算出する。ＳＯＣは、メインバッテリ１５０の満充電状態に対する現在の残容量の百分率で示される。

ＳＭＲ１１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に応じて、閉成または開放される。ＳＭＲ１１０が閉成された場合には、メインバッテリ１５０と電力線ＰＬ，ＮＬとが電気的に連結され、メインバッテリ１５０からの電力が電力線ＰＬ，ＮＬに供給可能となる。ＳＭＲ１１０が開放された場合には、メインバッテリ１５０と電力線ＰＬ，ＮＬとが電気的に分離され、メインバッテリ１５０からの電力が電力線ＰＬ，ＮＬに供給不可能となる。

電力線ＰＬ，ＮＬには、空調装置１２０およびＰＣＵ２００が電気的に接続されている。空調装置１２０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＡＣに基づいて、電動車両１の車内を空調する。たとえば、空調装置１２０は、冷房の要求を示す制御信号ＡＣをＥＣＵ３００から受けた場合に車内を冷房し、暖房の要求を示す制御信号ＡＣをＥＣＵ３００から受けた場合に車内を暖房する。

ＰＣＵ２００は、メインバッテリ１５０から供給された直流電力を交流電力に変換して、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０に供給する。その一方で、ＰＣＵ２００は、第１ＭＧ１０または第２ＭＧ２０で発電された交流電力を直流電力に変換して、メインバッテリ１５０に供給する。

エンジン１００は、たとえば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関である。第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０は、たとえば、永久磁石がロータに埋設された三相交流回転電機である。動力分割機構３０は、たとえば、遊星歯車機構であり、エンジン１００が発生させた動力を、駆動輪３５０に伝達する動力と、第１ＭＧ１０に伝達する動力とに分割する。

第１ＭＧ１０は、動力分割機構３０を介してエンジン１００のクランク軸に連結される。第１ＭＧ１０は、エンジン１００を始動する際に、メインバッテリ１５０の電力を用いてエンジン１００のクランク軸を回転させる。また、第１ＭＧ１０は、エンジン１００の動力を用いて発電することも可能である。第１ＭＧ１０で発電された交流電力は、ＰＣＵ２００により直流電力に変換されてメインバッテリ１５０に供給される。なお、第１ＭＧ１０で発電された交流電力は、第２ＭＧ２０に供給される場合もある。

第２ＭＧ２０は、メインバッテリ１５０の電力および第１ＭＧ１０で発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動軸を回転させる。また、第２ＭＧ２０は、回生制動によって発電することも可能である。第２ＭＧ２０で発電された交流電力は、ＰＣＵ２００により直流電力に変換されてメインバッテリ１５０に供給される。

ＥＣＵ３００は、いずれも図示を省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、バッファとを含む。ＥＣＵ３００は、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、各センサからの信号を用いた演算処理を実行し、演算処理結果に応じた制御信号を出力する。なお、ＥＣＵ３００の一部あるいは全部は、電子回路などのハードウェアにより演算処理を実行するように構成されてもよい。

[補機系の構成]
電動車両１は、補機系の構成として、冷却ファン１６２と、吸気温度センサ１６４と、補機バッテリ１７０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０と、送受信部１９０と、液晶モニタ６００とをさらに備える。

冷却ファン１６２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＦＡＮに基づいて、駆動または停止する。電動車両１には、車内の空気をメインバッテリ１５０へと導くための吸気通路（図示は省略）が設けられており、冷却ファン１６２が駆動すると、吸気通路に車内の空気が吸入される。吸気温度センサ１６４は、吸気通路に設けられ、吸気通路内の吸気温度ＴＣを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。

補機バッテリ１７０は、冷却ファン１６２などの補機系に電力を供給するための電源であり、たとえば、鉛蓄電池を含んで構成される。補機系の電圧は、メインバッテリ１５０の電圧（２００Ｖ）よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。

補機バッテリ１７０には、補機バッテリ１７０の電圧および電流を検出するセンサ（図示は省略）が設けられている。ＥＣＵ３００は、センサからの検出信号に基づいて、補機バッテリ１７０の充放電を制御する。たとえば、ＥＣＵ３００は、補機バッテリ１７０からの放電電流が所定の電流値を上回った場合、あるいは補機バッテリ１７０の電圧が所定の電圧値を下回った場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０を用いて、メインバッテリ１５０からの電力を冷却ファン１６２へと供給するとともに、補機バッテリ１７０を充電する。

送受信部１９０は、高周波信号を発生させる高周波回路およびアンテナなどによって構成され、電動車両１のユーザが所有するスマートフォンなどの携帯端末７００との間で信号を送受信する。たとえば、送受信部１９０は、ＥＣＵ３００からの信号ＴＲに基づいて、本格充電の完了予定タイミングを特定可能な情報を携帯端末７００に送信する。また、送受信部１９０は、携帯端末７００から本格充電の開始時刻や終了時刻の設定を要求する信号を受信して、信号ＲＥとしてＥＣＵ３００に出力する。

液晶モニタ６００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＤＩＳに基づいて、画面上に所定の画像を表示する。

[外部充電のための構成]
電動車両１は、外部充電のための構成として、インレット２５０と、充電器２６０と、充電リレー（以下、ＣＨＲ（Charge Relay）とも称する）２８０とを備える。

外部電源５００からの電力は、充電ケーブル４００を介して電動車両１の充電器２６０に供給される。外部電源５００は、典型的には商用交流電源を含んで構成される。充電ケーブル４００は、プラグ４１０と、コネクタ４２０と、電線４３０とを含む。プラグ４１０は、電動車両１のインレット２５０に接続可能に構成される。コネクタ４２０は、外部電源５００のコンセント５１０に接続可能に構成される。電線４３０は、プラグ４１０とコネクタ４２０とを電気的に接続する。

充電器２６０は、外部電源５００からの交流電力を直流電力に変換して、ＣＨＲ２８０を介してメインバッテリ１５０に供給する。

ＣＨＲ２８０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に基づいて、閉成または開放される。ＣＨＲ２８０が閉成された場合には、メインバッテリ１５０と充電器２６０とが機械的に連結され、充電器２６０からの電力がメインバッテリ１５０に供給可能となる。ＣＨＲ２８０が開放された場合には、メインバッテリ１５０と充電器２６０とが機械的に分離され、充電器２６０からの電力がメインバッテリ１５０に供給不可能となる。

ユーザは、充電ケーブル４００側のプラグ４１０を電動車両１側のインレット２５０に接続することにより、電動車両１と外部電源５００とを接続（以下、外部電源接続とも称する）できる。これにより、外部電源５００から供給される電力を用いてメインバッテリ１５０が充電される。

[充電前冷却]
ユーザが外出先から帰宅した際に、運転によってメインバッテリ１５０が高温になっている場合がある。このまま本格充電を実行すると、充電に伴う発熱によってメインバッテリ１５０が高温状態で長時間放置されることになり、メインバッテリ１５０の劣化が進行する虞がある。このため、本格充電を行う前には、充電に適した温度にメインバッテリ１５０の温度を調整する必要がある。

そこで、電動車両１においては、本格充電を行う前に空調装置１２０および冷却ファン１６２を駆動することにより、メインバッテリ１５０を冷却（以下、充電前冷却とも称する）する制御が行われる。このような充電前冷却は、ＥＣＵ３００の充電前冷却制御によって行われる。

充電前冷却制御が行われると、ＣＨＲ２８０およびＳＭＲ１１０の双方が閉成するとともに充電器２６０が駆動する。さらに、外部電源５００またはメインバッテリ１５０からの電力が空調装置１２０に供給されるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０が駆動することによって外部電源５００またはメインバッテリ１５０からの電力が冷却ファン１６２に供給される。これにより、空調装置１２０および冷却ファン１６２が駆動され、空調装置１２０による車内冷房と、冷却ファン１６２による吸気通路への空気吸入とにより、高温状態のメインバッテリ１５０が冷却される。

[充電前冷却前の完了予定タイミングの算出および通知]
電動車両１においては、各種システムを起動または停止させるイグニッションスイッチ（図示は省略）がＯＦＦの状態で外部電源接続されていると充電前冷却が行われる。充電前冷却によりメインバッテリ１５０が温度調整されると、本格充電が開始する。

ここで、イグニッションスイッチがＯＦＦになったときには、車内に設けられた液晶モニタ６００を介して、予測された本格充電の完了予定タイミングＡがユーザに通知される。すなわち、電動車両１においては、充電前冷却が行われる前に完了予定タイミングＡが算出されてユーザに通知される。このような完了予定タイミングＡの算出は、ＥＣＵ３００の第１算出制御によって行われ、算出された完了予定タイミングＡの通知は、ＥＣＵ３００の第１通知制御によって行われる。

図２を参照しながら、第１算出制御および第１通知制御について、より具体的に説明する。図２（ａ）は、イグニッションスイッチがＯＦＦになったときから本格充電が完了するまでにおけるメインバッテリのＳＯＣの変化の一例を示すタイミングチャートであり、図２（ｂ）は、イグニッションスイッチがＯＦＦになったときから本格充電が完了するまでにおけるメインバッテリの電池温度の変化の一例を示すタイミングチャートである。なお、図２（ａ）中の破線はイグニッションスイッチがＯＦＦになった時刻ｔ０で予測されたＳＯＣの変化を示し、実線は実際に推移したＳＯＣの変化を示す。なお、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの期間は、実線および破線が重なっている。

まず、イグニッションスイッチがＯＦＦになった時刻ｔ０においては、メインバッテリ１５０の初期状態におけるＳＯＣ（以下、初期ＳＯＣ１とも称する）が算出される。

次に、時刻ｔ０で算出された初期ＳＯＣ１とメインバッテリ１５０の満充電状態におけるＳＯＣ（以下、満充電ＳＯＣ０とも称する）との差分が算出され、算出された差分と所定値の充電電力とに基づいて本格充電に要する予定時間ａが算出される。

さらに、時刻ｔ０に、予め決められた充電前冷却に要する予定時間（たとえば、３０分間、以下、冷却予定時間とも称する）と本格充電に要する予定時間ａとが加算され、完了予定タイミングＡが算出される。

つまり、充電前冷却前の時刻ｔ０においては、破線で示すように、冷却予定時間が時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間になると予測され、その後、本格充電に要する予定時間ａが時刻ｔ５から時刻ｔ７までの期間になると予測される。その結果、本格充電の完了予定タイミングは、時刻ｔ７（完了予定タイミングＡ）になると予測される。

このように、充電前冷却前の時刻ｔ０においては、第１算出制御によって、完了予定タイミングＡが算出される。さらに、算出された完了予定タイミングＡの情報は、信号ＤＩＳに含まれて送受信部１９０から液晶モニタ６００に送信される。これにより、液晶モニタ６００に完了予定タイミングＡが表示されて、ユーザに通知される。

しかし、充電前冷却に要する時間は、充電前冷却中の外気温や車内の温度、時刻ｔ０での電池温度ＴＢ１に依存するため、実際には前もって正確に予測することは難しい。たとえば、外気温や車内の温度が高いときや電池温度ＴＢ１が高いときには、メインバッテリ１５０の温度が下がりにくいため、充電前冷却に要する時間が長くなる。一方、外気温や車内の温度が低いときや電池温度ＴＢ１が低いときには、メインバッテリ１５０の温度が下がり易いため、充電前冷却に要する時間が短くなる。このため、実際に充電前冷却に要する時間は、完了予定タイミングＡを算出したときに用いた冷却予定時間から変動することがある。

さらに、充電前冷却中においては、電池温度ＴＢに応じて空調装置１２０の風量が強められたり弱められたりする。空調装置１２０の風量が強められると、外部電源５００に加えてメインバッテリ１５０からも空調装置１２０および冷却ファン１６２に電力が供給されるため、メインバッテリ１５０のＳＯＣは減少する。一方、空調装置１２０の風量が弱められると、外部電源５００から供給された電力のうちの余剰分がメインバッテリ１５０に供給されるため、メインバッテリ１５０のＳＯＣは増加する。このように、本格充電の開始時におけるメインバッテリ１５０のＳＯＣは、完了予定タイミングＡを算出したときに用いた初期ＳＯＣ１から変動することがある。

したがって、第１算出制御によって算出されて第１通知制御によってユーザに通知された完了予定タイミングＡは、実際に充電が完了するタイミング（以下、完了実タイミングとも称する）と異なる場合がある。

ここで、図２を参照しながら、完了予定タイミングＡと完了実タイミングとが異なる場合について説明する。

実線で示すように、時刻ｔ０で完了予定タイミングＡが通知された後、所定の待機時間（たとえば、５分間）が経過した時刻ｔ１においては、充電前冷却制御によって充電前冷却が開始され、空調装置１２０および冷却ファン１６２が駆動する。これにより、電池温度ＴＢは下がり始める。空調装置１２０および冷却ファン１６２の駆動初期時は、空調装置１２０の風量が設定量まで上がりきっていないため、消費電力も小さくなる。このため、外部電源５００からの電力のみで補うことができ、さらに外部電源５００から供給された電力のうちの余剰分はメインバッテリ１５０に供給され、メインバッテリ１５０のＳＯＣは増加する。

時刻ｔ２においては、電池温度ＴＢをさらに下げるため、空調装置１２０の風量が強められる。これにより、電池温度ＴＢは一気に下がり始める。一方、外部電源５００からの電力のみでは空調装置１２０および冷却ファン１６２の消費電力を補うことができないため、メインバッテリ１５０からも空調装置１２０および冷却ファン１６２に電力が供給される。このため、メインバッテリ１５０のＳＯＣは減少する。

時刻ｔ３においては、電池温度ＴＢが高温状態からある程度下がっているため、一旦、空調装置１２０の風量が弱められる。これにより、電池温度ＴＢの下がり具合は穏やかになる。一方、空調装置１２０の風量が弱められることで消費電力も小さくなるため、外部電源５００からの電力のみで補うことができる。このため、外部電源５００から供給された電力のうちの余剰分はメインバッテリ１５０に供給され、メインバッテリ１５０のＳＯＣは増加する。

時刻ｔ４においては、電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下にまで下がるため、予定していた時刻ｔ５よりも早くに充電前冷却が完了する。なお、充電前冷却期間中のＳＯＣの変動によって、時刻ｔ４におけるメインバッテリ１５０のＳＯＣ（ＳＯＣ２）は、初期ＳＯＣ１よりも高い。

時刻ｔ４で充電前冷却が完了すると、その後すぐに本格充電が開始する。本格充電が開始するときのＳＯＣが高いほど満充電ＳＯＣ０との差分が小さくなるため、本格充電に要する時間は短くなる。このため、予定していた時刻ｔ７よりも早い時刻ｔ６で満充電ＳＯＣ０に到達し、本格充電が完了する。

このように、充電前冷却は、第１算出制御によって時刻ｔ５までかかると予測されたのに対して、実際には、それよりも短い時刻ｔ４で完了する。このため、本格充電は、予測された時刻ｔ５よりも早い時刻ｔ４から開始される。

また、本格充電は、第１算出制御によってＳＯＣ１の状態から開始されると予測されたのに対して、実際には、それよりも高いＳＯＣ２の状態から開始される。このため、本格充電に要する時間は、予測された予定時間ａよりも長くなる。

その結果、本格充電は、予測された完了予定タイミングＡである時刻ｔ７よりも早い時刻ｔ６（完了実タイミング）で完了する。ユーザには、第１通知制御によって完了予定タイミングＡである時刻ｔ７を通知しているため、通知した完了予定タイミングＡと完了実タイミングとが異なる事態が生じてしまう。この場合、すでに本格充電が完了しているにも関わらず、無駄な時間をユーザに待たせてしまうことになる。しかも、ユーザが待っている間は、満充電状態でメインバッテリ１５０が放置されるため、メインバッテリ１５０の劣化を進行させてしまうことにもなる。

[充電前冷却後の完了予定タイミングの算出および通知]
上述した問題に鑑み、本実施の形態における電動車両１においては、充電前冷却が完了した後に、本格充電の完了予定タイミングＢが再度算出されて、ユーザが所有する携帯端末７００を介して通知される。このような完了予定タイミングＢの算出はＥＣＵ３００の第２算出制御によって行われ、算出された完了予定タイミングＢの通知は、ＥＣＵ３００の第２通知制御によって行われる。

図２を参照しながら、第２算出制御および第２通知制御について、より具体的に説明する。

実線で示すように、時刻ｔ４で充電前冷却が完了すると、メインバッテリ１５０のＳＯＣ（ＳＯＣ２）が算出される。また同時に、メインバッテリ１５０の電池温度ＴＢ２（図２の例ではＴＢ０と同じ温度）が検出される。検出された電池温度ＴＢ２から充電電力が算出される。たとえば、電池温度ＴＢ２が判定温度ＴＢ０よりも低いときには電池温度をある程度まで高めることができるため充電電力を高くし、電池温度ＴＢ２が判定温度ＴＢ０よりも高いときには電池温度を高めることができないため充電電力を低くする。次に、検出されたＳＯＣ２と満充電ＳＯＣ０との差分が算出され、算出された差分と充電電力とに基づいて本格充電に要する予定時間ｂが算出される。この予定時間ｂは、充電前冷却前に算出された本格充電に要する予定時間ａよりも正確な値となる。

さらに、時刻ｔ４に、本格充電に要する予定時間ｂが加算され、完了予定タイミングＢが算出される。

つまり、時刻ｔ４においては、すでに充電前冷却が完了しているため、実際に充電前冷却に要した時間を反映した上で、完了予定タイミングＢが算出される。

このように、実際に充電前冷却が完了した時刻ｔ４において、第２算出制御によって完了予定タイミングＢが算出される。さらに、算出された完了予定タイミングＢの情報は、送受信部１９０からユーザが所有する携帯端末７００に送信される。これにより、携帯端末７００の液晶モニタ（図示は省略）に完了予定タイミングＢが表示されて、ユーザに通知される。このようにして、実際に充電前冷却が完了した時刻ｔ４において、第２通知制御によって充電前冷却後に予測された完了予定タイミングＢがユーザに通知される。

なお、完了予定タイミングＢは、携帯端末７００に限らず、ユーザの住居や職場といった本格充電が完了するまでの間にユーザが滞在する場所に設置されたパソコンなどの情報端末に通知されてもよい。

このように、本実施の形態においては、充電前冷却前に算出された完了予定タイミングＡがユーザに通知されるとともに、充電前冷却後においても再度算出された完了予定タイミングＢがユーザに再通知される。さらに、充電前冷却後に再通知された完了予定タイミングＢは、実際に充電前冷却に要した時間が反映されたタイミングであるため、予測された冷却予定時間を用いて算出された完了予定タイミングＡよりも正確である。これにより、メインバッテリ１５０を充電前冷却する場合でも正確な完了予定タイミングＢをユーザに通知することができる。

また、充電前冷却後に、正確な完了予定タイミングＢがユーザに再通知されるため、通知された完了予定タイミングＢと完了実タイミングとが異なる事態が生じにくくなり、すでに本格充電が完了しているにも関わらず、無駄な時間をユーザに待たせてしまうといった事態を回避することができる。また、ユーザが待つ時間を無駄に長引かせることもないため、満充電状態でメインバッテリ１５０が放置されにくく、メインバッテリ１５０の劣化を進行させてしまう事態も生じにくい。

[ＥＣＵの機能ブロック構成]
次に、図３を参照しながら、ＥＣＵ３００の機能ブロック構成について説明する。図３は、ＥＣＵ３００の機能ブロック構成を説明するための図である。なお、図３に示すＥＣＵ３００の各種機能は一部であり、ＥＣＵ３００は、その他の機能も有する。

ＥＣＵ３００は、ＴＢ検出部３０１、ＳＯＣ算出部３０２、充電前冷却部３０３、第１算出部３０４、第１通知部３０５、第２算出部３０６、および第２通知部の各種機能を有する。

ＴＢ検出部３０１は、監視ユニット１５２からの信号に基づいて、メインバッテリ１５０の電池温度ＴＢを検出する。ＳＯＣ算出部３０２は、監視ユニット１５２からの信号に基づいてメインバッテリ１５０の電圧ＶＢおよび電流ＩＢを検出するとともに、検出された電圧ＶＢおよび電流ＩＢからメインバッテリ１５０のＳＯＣを算出する。

充電前冷却部３０３は、充電前冷却制御を行うための領域である。充電前冷却部３０３は、ＴＢ検出部３０１によって検出された電池温度ＴＢに基づいて、信号ＡＣにより空調装置１２０を駆動または停止するとともに、信号ＦＡＮにより冷却ファン１６２を駆動または停止する。

第１算出部３０４は、第１算出制御を行うための領域であり、「第１算出部」の一実施例に対応する。第１算出部３０４は、ＳＯＣ算出部３０２によって算出された初期ＳＯＣ１と予め決められた冷却予定時間（３０分間）とに基づいて、充電前冷却前に予測される本格充電の完了予定タイミングＡを算出する。

第１通知部３０５は、第１通知制御を行うための領域であり、「第１通知部」の一実施例に対応する。第１通知部３０５は、第１算出部３０４によって算出された完了予定タイミングＡの情報を信号ＤＩＳに含ませて液晶モニタ６００に送信する。これにより、液晶モニタ６００に完了予定タイミングＡが表示されて、ユーザに通知される。

第２算出部３０６は、第２算出制御を行うための領域であり、「第２算出部」の一実施例に対応する。第２算出部３０６は、ＴＢ検出部３０１によって検出された充電前冷却後の電池温度ＴＢ２とＳＯＣ算出部３０２によって算出された充電前冷却後のメインバッテリ１５０のＳＯＣ２とに基づいて、充電前冷却後に予測される本格充電の完了予定タイミングＢを算出する。

第２通知部３０７は、第２通知制御を行うための領域であり、「第２通知部」の一実施例に対応する。第２通知部３０７は、第２算出部３０６によって算出された完了予定タイミングＢの情報を信号ＴＲに含ませて携帯端末７００に送信する。これにより、携帯端末７００の液晶モニタに完了予定タイミングＢが表示されて、ユーザに通知される。

[第１算出制御および第１通知制御のフローチャート]
次に、図４を参照しながら、ＥＣＵ３００の第１算出部３０４が実行する第１算出制御、および第１通知部３０５が実行する第１通知制御の具体的な処理の内容を説明する。

図４は、ＥＣＵ３００が実行する第１算出制御および第１通知制御を説明するためのフローチャートである。なお、図４および後述の図５に示すフローチャートの各ステップは、基本的にはＥＣＵ３００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ３００内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。

なお、図４に示すステップのうち、ステップ（以下、Ｓと略す）２０〜Ｓ４０は第１算出制御に関する処理であり、Ｓ５０は第１通知制御に関する処理である。また、図４に示す第１算出制御および第１通知制御においては、外部電源に接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。

まず、ＥＣＵ３００は、イグニッションスイッチをＯＦＦにさせるための操作がユーザによってされたか否かを判定する（Ｓ１０）。ＥＣＵ３００は、イグニッションスイッチがＯＮのままである場合（Ｓ１０でＮＯ）、本ルーチンを終了する。

一方、ＥＣＵ３００は、イグニッションスイッチをＯＦＦにさせるための操作がされた場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、監視ユニット１５２からの信号に基づいて、メインバッテリ１５０の初期ＳＯＣ１を算出する（Ｓ２０）。

ＥＣＵ３００は、算出した初期ＳＯＣ１と満充電ＳＯＣ０との差分を算出し、算出した差分と所定値の充電電力とに基づいて本格充電に要する予定時間ａを算出する（Ｓ３０）。

ＥＣＵ３００は、現在の時刻に、予め決められた冷却予定時間（３０分間）と本格充電に要する予定時間ａとを加算することによって、完了予定タイミングＡを算出する（Ｓ４０）。

ＥＣＵ３００は、算出した完了予定タイミングＡの情報を含む信号ＤＩＳを車内に設けられた液晶モニタ６００に送信する（Ｓ５０）。これにより、液晶モニタ６００に完了予定タイミングＡが表示されて、ユーザに通知される。その後、ＥＣＵ３００は、本ルーチンを終了する。

[充電前冷却制御、第２算出制御、および第２通知制御のフローチャート]
次に、図５を参照しながら、ＥＣＵ３００の充電前冷却部３０３が実行する充電前冷却制御、第２算出部３０６が実行する第２算出制御、および第２通知部３０７が実行する第２通知制御の具体的な処理の内容を説明する。

図５は、ＥＣＵが実行する充電前冷却制御、第２算出制御、および第２通知制御を説明するためのフローチャートである。なお、図５に示すステップのうち、Ｓ１２０〜Ｓ１５０は充電前冷却制御に関する処理であり、Ｓ１６０〜Ｓ１８０は第２算出制御に関する処理であり、Ｓ１９０は第２通知制御に関する処理である。

まず、ＥＣＵ３００は、イグニッションスイッチがＯＦＦにされた状態で外部電源接続された後、所定の待機時間（たとえば、５分間）が経過して充電前冷却の開始タイミングになった否かを判定する（Ｓ１１０）。つまり、ＥＣＵ３００は、イグニッションスイッチがＯＦＦにされた状態で、電動車両１に外部からの電力が供給可能になっているときに、充電前冷却の開始タイミングになった否かを判定する。ＥＣＵ３００は、未だ充電前冷却の開始タイミングになっていない場合（Ｓ１１０でＮＯ）、本ルーチンを終了する。

一方、ＥＣＵ３００は、充電前冷却の開始タイミングになった場合（Ｓ１１０でＹＥＳ）、電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０よりも高いか否かを判定する（Ｓ１２０）。ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０よりも高い場合（Ｓ１２０でＹＥＳ）、外部電源５００およびメインバッテリ１５０の電力を用いて空調装置１２０および冷却ファン１６２を駆動する（Ｓ１３０）。すなわち、ＥＣＵ３００は、高温状態のメインバッテリ１５０を冷却する。

ＥＣＵ３００は、充電前冷却の実行時間が冷却予定時間（３０分間）よりも長いか否かを判定する（Ｓ１４０）。ＥＣＵ３００は、充電前冷却の実行時間が冷却予定時間よりも短い場合（Ｓ１４０でＮＯ）、Ｓ１２０に移行し、現時点の電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０よりも高いか否かを再び判定する。

ＥＣＵ３００は、現時点の電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下である場合（Ｓ１２０においてＮＯ）、Ｓ１５０に移行する。すなわち、ＥＣＵ３００は、充電前冷却の実行時間が冷却予定時間に到達していなくても、電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下にまで下がった場合に充電前冷却を完了する。

上述のように充電前冷却の実行時間が冷却予定時間に到達していなくても充電前冷却を完了する理由は、すでに電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下にまで下がっているため、充電前冷却によってさらに電池温度ＴＢを下げる必要がないからである。

一方、ＥＣＵ３００は、充電前冷却の実行時間が冷却予定時間よりも長い場合（Ｓ１４０でＹＥＳ）、Ｓ１５０に移行する。すなわち、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下にまで下がらなくても、充電前冷却の実行時間が冷却予定時間に到達した場合に充電前冷却を完了する。

上述のように電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下にまで下がらなくても充電前冷却の実行時間が冷却予定時間に到達した場合に充電前冷却を完了する理由は、充電前冷却を完了して本格充電を開始しないと、第１通知制御によってすでにユーザに通知された完了予定タイミングＡに本格充電を完了させることができないからである。

ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０において、空調装置１２０および冷却ファン１６２を停止することによって充電前冷却を完了する。

ＥＣＵ３００は、監視ユニット１５２からの信号に基づいて、メインバッテリ１５０の現在のＳＯＣ（ＳＯＣ２）を算出するとともにメインバッテリ１５０の電池温度ＴＢ（ＴＢ２）を検出する（Ｓ１６０）。

ＥＣＵ３００は、検出した電池温度ＴＢ２から充電電力を算出するとともにＳＯＣ２と満充電ＳＯＣ０との差分を算出し、算出した差分と充電電力とに基づいて本格充電に要する予定時間ｂを算出する（Ｓ１７０）。

ＥＣＵ３００は、現在の時刻に、本格充電に要する予定時間ｂを加算することによって、完了予定タイミングＢを算出する（Ｓ１８０）。

ＥＣＵ３００は、算出した完了予定タイミングＢの情報を含んだ信号ＴＲを送受信部１９０に送信して、送受信部１９０を介して完了予定タイミングＢの情報を携帯端末７００に送信する（Ｓ１９０）。これにより、携帯端末７００の液晶モニタに完了予定タイミングＢが表示されて、ユーザに通知される。

その後、ＥＣＵ３００は、メインバッテリ１５０のＳＯＣが満充電ＳＯＣ０になるまで本格充電を実行する（Ｓ２００）。その後、ＥＣＵ３００は、本ルーチンを終了する。

以上のように、本実施の形態のＥＣＵ３００は、Ｓ２０〜Ｓ４０の第１算出制御によって、充電前冷却前に完了予定タイミングＡを算出し、Ｓ５０の第１通知制御によって、算出した完了予定タイミングＡをユーザに通知する。それに加えて、Ｓ１６０〜Ｓ１８０の第２算出制御によって、充電前冷却後においても完了予定タイミングＢを再度算出し、Ｓ１９０の第２通知制御によって、算出した完了予定タイミングＢをユーザに再通知する。さらに、充電前冷却後に再通知した完了予定タイミングＢは、実際に充電前冷却に要した時間を反映したタイミングであるため、予測した冷却予定時間を用いて算出した完了予定タイミングＡよりも正確である。これにより、メインバッテリ１５０を充電前冷却する場合でも正確な完了予定タイミングＢをユーザに通知することができる。

また、充電前冷却後に、正確な完了予定タイミングＢをユーザに再通知するため、通知した完了予定タイミングＢと完了実タイミングとが異なる事態が生じにくくなり、すでに本格充電が完了しているにも関わらず、無駄な時間をユーザに待たせてしまうといった事態を回避することができる。また、ユーザが待つ時間を無駄に長引かせることもないため、満充電状態でメインバッテリ１５０が放置されにくく、メインバッテリ１５０の劣化を進行させてしまう事態も生じにくい。

[変形例]
本実施の形態においては、メインバッテリ１５０が高温状態になっていることに鑑みて、本格充電の実行前に、空調装置１２０および冷却ＦＡＮ１６２でメインバッテリ１５０を冷却することによって温度調整するものであった。しかし、寒冷地で使用した電動車両の場合、メインバッテリ１５０が低温になることも想定されるため、この場合は、本格充電の実行前に、空調装置１２０でメインバッテリ１５０を加熱することによって温度調整してもよい。

本実施の形態においては、イグニッションスイッチがＯＦＦになった時点で、第１算出制御によって算出された完了予定タイミングＡを第１通知制御によって通知するものであった。しかし、第１算出制御および第１通知制御は、イグニッションスイッチがＯＦＦになった時点に限らず、イグニッションスイッチがＯＦＦになった後、メインバッテリ１５０の温度調整が完了する前であれば、いずれのタイミングで行ってもよい。さらに、第１算出制御および第１通知制御は同じタイミングに限らず、異なるタイミングで行ってもよい。

たとえば、イグニッションスイッチがＯＦＦになった後、ユーザによって外部電源接続された時点で、第１算出制御および第１通知制御を行ってもよい。この場合においては、ユーザが車内に居ないことが想定されるため、第１通知制御においては、液晶モニタ６００に表示するのではなく携帯端末７００を介して通知する方が好ましい。このようにすれば、イグニッションスイッチがＯＦＦになってから外部電源接続されるまでの時間を完了予定タイミングＡの算出に反映することができるため、実際に本格充電が完了する時刻との時間差を縮めることができる。

本実施の形態においては、メインバッテリ１５０の温度調整が完了した時点で、第２算出制御によって算出された完了予定タイミングＢを第２通知制御によって通知するものであった。しかし、第２算出制御および第２通知制御は、メインバッテリ１５０の温度調整が完了した時点に限らず、温度調整が完了した後、本格充電が完了する前であれば、いずれのタイミングで行ってもよい。さらに、第２算出制御および第２通知制御は同じタイミングに限らず、異なるタイミングで行ってもよい。

本実施の形態においては、図５のＳ１４０に示すように、電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下にまで下がらなくても充電前冷却の実行時間が冷却予定時間に到達した場合に充電前冷却を完了するものであった。しかし、Ｓ１４０の判定処理を設けずに、電池温度ＴＢが判定温度ＴＢ０以下に下がるまで充電前冷却を実行し続けるものでもよい。

本実施の形態においては、第１算出制御において完了予定タイミングＡを算出する際には、予め決められた冷却予定時間（たとえば、３０分間）を用いるものであった。しかし、冷却予定時間は、固定されたものではなく、イグニッションスイッチがＯＦＦになった時点で検出した外気温や車内の温度、電池温度ＴＢ１などに基づいて算出するものでもよい。なお、この場合においては、Ｓ１４０の判定処理を設けてもよいし、設けなくてもよい。

ここで、仮に、Ｓ１４０の判定処理を設けなかった場合、なかなか電池温度ＴＢが下がらなければ、実際の充電前冷却の実行時間が冷却予定時間よりも長引くことがあり得る。その結果、第１通知制御によって通知された完了予定タイミングＡになっても本格充電が完了せずにユーザに違和感を与えてしまうことも考えられる。しかし、本実施の形態においては、第２算出制御によって算出された完了予定タイミングＢが第２通知制御によってユーザに再通知されるため、このような違和感を与えることを回避することができる。

本実施の形態においては、第１通知制御および第２通知制御ともに、本格充電が完了する予定タイミングとして時刻をユーザに通知するものであった。しかし、完了時刻ではなく、現時点から本格充電が完了するまでの残り時間を通知するものでもよい。このように、本格充電が完了するまでの残り時間を通知するものであっても、結局は本格充電が完了する予定タイミングを通知することには変わりない。

本実施の形態においては、第２算出制御によって算出された完了予定タイミングＢを第２通知制御によって必ずユーザに通知するものであった。しかし、第２算出制御によって算出された完了予定タイミングＢが、第１通知制御によって通知された完了予定タイミングＡと同じ、もしくは大きくズレることがなければ、完了予定タイミングＢを通知しないものでもよい。これによれば、すでにユーザが認識している完了予定タイミングを重複して通知することがないため、ユーザに煩わしさを感じさせることがなく、処理も簡素化できる。

本実施の形態においては、第２算出制御によって、充電前冷却が完了したときのメインバッテリ１５０の電池温度ＴＢ２およびＳＯＣ２を算出し、電池温度ＴＢ２から算出される充電電力とＳＯＣ２とを用いて完了予定タイミングＢを算出するものであった。しかし、電池温度ＴＢ２およびＳＯＣ２を検出することなく、第１算出制御において完了予定タイミングＡを算出したときの充電電力と初期ＳＯＣ１とを用いて完了予定タイミングＢを算出するものであってもよい。この場合、完了予定タイミングＡと完了予定タイミングＢとは、充電前冷却に要した時間のみに依存して異なることになる。

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 電動車両、１０ 第１モータジェネレータ、２０ 第２モータジェネレータ、３０ 動力分割機構、１００ エンジン、１１０ システムメインリレー（ＳＭＲ）、１２０ 空調装置、１５０ メインバッテリ、１５２ 監視ユニット、１６２ 冷却ファン、１６４ 吸気温度センサ、１７０ 補機バッテリ、１８０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１９０ 送受信部、２５０ インレット、２６０ 充電器、２８０ 充電リレー（ＣＨＲ）、３００ ＥＣＵ、４００ 充電ケーブル、４１０ プラグ、４２０ コネクタ、４３０ 電線、５００ 外部電源、５１０ コンセント、６００ 液晶モニタ。

Claims (1)

1. 車載の蓄電装置の温度を調整した後に前記蓄電装置を外部からの電力を用いて充電する、電動車両の制御装置であって、
   前記蓄電装置の温度を調整する前に、温度調整に要する予定時間を用いて前記蓄電装置の充電が完了するタイミングを算出する第１算出部と、
   前記第１算出部によって算出されたタイミングをユーザに通知する第１通知部と、
   前記蓄電装置の温度を調整した後に、前記蓄電装置の充電が完了するタイミングを算出する第２算出部と、
   前記第２算出部によって算出されたタイミングをユーザに通知可能な第２通知部とを備える、電動車両の制御装置。

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