JP2018001788A - 充電制御装置、及び充電制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】外部電源からハイブリッド車輌が搭載する蓄電池に充電を行う際に、当該蓄電池の充電量を適切に制御し、走行時の回生電力を効率的に回収可能とする充電制御装置を提供すること。
【解決手段】蓄電池6の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンク3に貯蔵された燃料を利用したエンジン2による駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌Aに適用され、外部電源Bから前記蓄電池6への充電を制御する充電制御装置10であって、前記燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報を記憶する記憶部10dと、前記記憶部10dに記憶された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源Bにより充電が完了した後の前記蓄電池6の充電量を調整する充電量調整部10bと、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】蓄電池6の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンク3に貯蔵された燃料を利用したエンジン2による駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌Aに適用され、外部電源Bから前記蓄電池6への充電を制御する充電制御装置10であって、前記燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報を記憶する記憶部10dと、前記記憶部10dに記憶された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源Bにより充電が完了した後の前記蓄電池6の充電量を調整する充電量調整部10bと、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、充電制御装置、及び充電制御プログラムに関する。
蓄電池の電力を利用した駆動モータによる駆動力と、燃料タンクに貯蔵された燃料を利用したエンジンによる駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌が知られている。
ハイブリッド車輌においては、駆動モータを使用した電気走行(以下、「EV走行」と称する)を行うため、燃料の使用量が減少し、その結果、燃料が使用されずに燃料タンク内で劣化し、エンジンに使用できない状態になるおそれがある。このような事態を回避するため、燃料の劣化が予測される場合には、当該燃料が劣化するまでに計画的に消費されるようにするべく、当該内容を運転者に報知したり、燃料を利用したエンジンによる走行(以下、「エンジン走行」と称する)の比率を増加させるように制御したりするハイブリッド車輌が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
ところで、ハイブリッド車輌の一種であるプラグインハイブリッド車輌(以下、「PHEV車」と称する)においては、搭載する蓄電池を自宅や充電スポットで満充電の状態まで充電し、EV走行を中心とした走行が行われる。
そのため、仮に、PHEV車において、特許文献1の従来技術のように、燃料の劣化に応じてエンジン走行の比率を増加させるような制御を行うと、当該PHEV車が搭載する蓄電池においては、EV走行による電力消費量が減少する結果、満充電の状態が継続することになる。
かかる状態では、当該蓄電池は、走行時に駆動モータが生成する回生電力を回収することができず、過充電の状態となる。一方、過充電の状態を回避するためには、回生電力を破棄する制御が必要となるばかりか、当該回生電力を熱エネルギーとして排出することになるため、発熱によって駆動モータ等に悪影響を与える。加えて、蓄電池は、一般に、満充電に近い状態(例えば、充電率90%以上)の場合には、回生電力の回収効率が低下するため、当該蓄電池には、一定量の充電余力が存在する状態が望ましい。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、外部電源からハイブリッド車輌が搭載する蓄電池に充電を行う際に、当該蓄電池の充電量を適切に制御し、当該蓄電池に走行時の回生電力を効率的に回収させることを可能とする充電制御装置、及び充電制御プログラムを提供することを目的とする。
前述した課題を解決する主たる本発明は、蓄電池の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンクに貯蔵された燃料を利用したエンジンによる駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌に適用され、外部電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置であって、前記燃料タンクに貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源により充電が完了した後の前記蓄電池の充電量を調整する充電量調整部と、を備える充電制御装置である。
又、蓄電池の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンクに貯蔵された燃料を利用したエンジンによる駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌に適用され、外部電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御プログラムであって、コンピュータに、記憶部に記憶された前記燃料タンクに貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源により充電が完了した後の前記蓄電池の充電量を調整する処理、を実行させる充電制御プログラムである。
本発明に係る充電制御装置によれば、外部電源からハイブリッド車輌が搭載する蓄電池に充電を行う際に、当該蓄電池の充電量を適切に制御し、当該蓄電池に走行時の回生電力を効率的に回収させることができる。
(第1の実施形態)
以下、図1、図2を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車輌の構成の一例について説明する。尚、本実施形態では、ハイブリッド車輌に搭載された車輌ECU(Electronic Control Unit)が、外部電源により充電が完了した後の蓄電池の充電量を調整する充電制御装置に相当する。但し、かかる充電制御装置は、車輌に搭載されず、外部電源側に設けられていてもよい。
以下、図1、図2を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車輌の構成の一例について説明する。尚、本実施形態では、ハイブリッド車輌に搭載された車輌ECU(Electronic Control Unit)が、外部電源により充電が完了した後の蓄電池の充電量を調整する充電制御装置に相当する。但し、かかる充電制御装置は、車輌に搭載されず、外部電源側に設けられていてもよい。
図1は、本実施形態に係る車輌Aの構成の一例を示す図である。図2は、本実施形態に係る車輌ECU10の構成の一例を示す図である。尚、図1中で、点線は制御信号の経路を表している。
車輌Aは、駆動モータ1、エンジン2、燃料タンク3、燃料劣化検出センサ4、インバータ装置5、蓄電池6、充電器7、電池ECU8、充電制御部9、車輌ECU10を含んで構成される。
本実施形態に係る車輌Aは、蓄電池6の電力を利用した駆動モータ1による駆動力と、燃料タンク3に貯蔵された燃料を利用したエンジン2による駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌である。
又、本実施形態に係る車輌Aは、充電器7を介して、外部電源Bから供給される電力を蓄電池6に充電することが可能となっている。外部電源Bは、例えば、建物や充電スポットに供給される60Hz又は50Hzの商用電源である。但し、外部電源Bは、車輌Aの外部の電源であれば、車輌Aとは別の車輌の蓄電池等、任意の電源であってよいのは勿論である。
駆動モータ1は、例えば、永久磁石式同期モータを含んで構成されるモータジェネレータである。
駆動モータ1は、走行時には、蓄電池6からの電力の供給を受けて、車輌Aを走行させるための駆動力を生成する。走行時、駆動モータ1には、蓄電池6からの直流電力がインバータ装置5によって三相交流電力に変換されて供給される。そして、駆動モータ1は、当該三相交流電力によって回転子を回転させて、車軸を回転させる駆動力を生成する。尚、駆動モータ1は、車輌ECU10にインバータ装置5が制御されることによって、所望の走行速度で車輌Aを走行させる。
駆動モータ1は、ブレーキ時には、車軸の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機として機能する。そして、駆動モータ1は、生成した回生電力を蓄電池6に送出し、当該回生電力を蓄電池6に充電させる。尚、駆動モータ1は、車輌ECU10にインバータ装置5が制御されることによって、回生電力を直流電力に変換して、蓄電池6に送出する。
エンジン2は、燃料タンク3に貯蔵された燃料の供給を受けて、車輌Aを走行させるための駆動力を生成する。エンジン2は、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンである。エンジン2は、燃料タンク3から供給された燃料の燃焼によって、クランクシャフトを回転させて、車軸を回転させる駆動力を生成する。
本実施形態に係る車輌Aは、駆動モータ1とエンジン2とがそれぞれ別個に車軸を回転させるパラレル方式で駆動するものとするが、エンジン2と駆動モータ1とを直結するシリーズ方式で駆動するものとしてもよい。
燃料タンク3は、エンジン2に供給する燃料を貯蔵する。尚、当該燃料は、上記したように、エンジン2の種別に応じたものであり、ガソリン等が用いられる。
燃料劣化検出センサ4は、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いを検出する。燃料劣化検出センサ4は、例えば、燃料タンク3からエンジン2に送り出される燃料の成分を検出する。そして、燃料劣化検出センサ4は、その検出信号を車輌ECU10に送信する。尚、燃料の劣化度合いは、燃料タンク3に貯蔵されている期間等によっても識別することが可能であり、車輌ECU10(燃料劣化判定部10a)が当該期間を示すデータに基づいて、燃料の劣化度合いを判定する場合には、当該燃料劣化検出センサ4を設けない構成としてもよい。
インバータ装置5は、蓄電池6から供給される直流電力を三相交流電力に変換して、駆動モータ1に対して供給する。又、インバータ装置5は、駆動モータ1で生成される回生電力を直流電力に変換して蓄電池6に送出する。インバータ装置5には、車輌ECU10から制御信号(例えば、PWM信号)が入力されており、これによって、当該インバータ装置5の動作は制御されている。
蓄電池6は、例えば、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ等であって、駆動モータ1に対して電力を供給するエネルギー源である。蓄電池6は、外部電源Bから供給される電力によって充電されるとともに、駆動モータ1から供給される回生電力によっても充電される。尚、蓄電池6は、外部電源Bによって充電される際には、充電器7を介して交流電力から直流電力に変換されて充電が行われ、駆動モータ1から供給される回生電力によって充電される際には、インバータ装置5を介して交流電力から直流電力に変換されて充電が行われる。
尚、蓄電池6は、上記したとおり、一般に、満充電に近い場合(例えば、充電率90%以上)には、駆動モータ1からの回生電力の回収効率が低下し、当該回生電力の多くを熱エネルギーとして排出することになる。かかる状態は、バッテリ3を過充電状態にしたり、燃費を悪化させることに加えて、駆動モータ2を発熱させて、悪影響を与えるおそれもある。そのため、放電量よりも大きな回生電力量が見込まれる場合に駆動モータ1の回生電力を効率良く回収することを考慮すると、バッテリ3には、一定の充電余力(例えば、充電率80%以下にする)を持たせるのが望ましい。
充電器7は、外部電源Bから蓄電池6に充電するための機器である。充電器7は、例えば、接続プラグ、整流回路、DCDCコンバータ装置を含んで構成される。そして、充電器7は、接続プラグに外部電源Bの電力供給ケーブル等が接続されて、当該接続プラグを介して電力を受電する。又、充電器7は、整流回路によって外部電源Bが供給する交流電力を直流電力に変換し、DCDCコンバータ装置によって電圧を昇圧して蓄電池6に電力を供給し、蓄電池6を充電する。
電池ECU8は、蓄電池6の現在の充電率(充電量)(State Of Charge:SOC)を検出する。電池ECU8は、蓄電池6の各セルの電圧、蓄電池6の温度、外部電源Bから蓄電池6に供給される電力、蓄電池6から駆動モータ1に供給する電力等を常時検出することによって、蓄電池6の充電率を常時監視している。尚、電池ECU8は、公知の電圧検出回路、電流センサ、温度センサ等の検出値に基づいて、これらの状態を検出している。そして、電池ECU8は、検出した蓄電池6の現在の充電率に係る信号を、車輌ECU10に対して送信する。
充電制御部9は、充電器7を制御するコントローラである。充電制御部9は、充電器7のDCDCコンバータ装置に対してスイッチング信号を出力したり、充電器7と蓄電池3の間の電路を遮断したりする。尚、充電制御部9は、車輌ECU10からの制御信号によって、外部電源Bから蓄電池6への充電の開始終了が制御され、これによって外部電源Bから蓄電池6に供給する電力量(充電量)が制御されている。
車輌ECU10は、燃料劣化検出センサ4、インバータ装置5、電池ECU8、充電制御部9等とデータ通信して、これらを統括制御する電子制御ユニットである。尚、車輌ECU10には、その他の運転状態(例えば、減速機のギア、アクセルペダルの踏み込み量、シフトレバーのレバー位置、車輌の走行速度、ハンドルの操舵角、ブレーキペダルの踏み込み量等の状態)を検出する各種センサからの検出信号も入力されている。
車輌ECU10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を含んで構成されている。
車輌ECU10は、燃料劣化判定部10a、充電量調整部10b、走行制御部10c、及び燃料劣化情報記憶部10dの機能を有する。これらの機能は、例えば、CPUがコンピュータプログラムを実行することで実現される。
燃料劣化判定部10aは、燃料劣化情報記憶部10dから燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報(例えば、燃料劣化検出センサ4の検出信号)を取得して、燃料の劣化度合いを判定する。燃料劣化判定部10aは、例えば、その時点における燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えたか否かを判定する。但し、燃料劣化判定部10aは、当該燃料が燃料タンク3に貯蔵されている期間に基づいて、当該燃料の劣化度合いを判定してもよい。
燃料劣化判定部10aは、その時点における燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いを判定することによって、例えば、当該燃料の劣化特性に基づいて、エンジン2で使用することができない状態まで燃料の劣化が進行する時期を予測する。換言すると、燃料の劣化が進行した場合、後述する走行制御部10cの制御や運転者の運転切り替えによって、エンジン走行の比率が増加すると予測されるため、燃料劣化判定部10aは、当該エンジン走行の比率が増加するかを判定する。尚、「燃料の劣化が進行した状態」とは、エンジン2で使用することができない状態まで燃料の劣化が進行した状態を意味する。
充電量調整部10bは、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いに基づいて、外部電源Bにより充電が完了した後の蓄電池6の充電量を調整する。より詳細には、充電量調整部10bは、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えた場合には、外部電源Bにより充電が完了した後の蓄電池6の充電量が通常(燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えていない場合)よりも少なくなるように制御する。これによって、充電量調整部10bは、エンジン走行の比率が増加し、回収すべき回生電力が増加した場合も、当該回生電力が効率的に回収されるように、蓄電池6の充電余力を調整する。尚、「外部電源Bにより充電が完了した後の蓄電池6の充電量を調整する」態様としては、外部電源Bから当該蓄電池6に供給する電力量をゼロとして、外部電源Bから蓄電池6に充電することを禁止する態様も含む。
走行制御部10cは、アクセル開度等に基づいて、駆動モータ1(インバータ装置5)とエンジン2を制御して、車輌Aの走行状態を制御する。走行制御部10cは、駆動モータ1を制御する際には、例えば、インバータ装置5を構成するスイッチング素子に出力する制御信号(Pulse Width Modulation:PWM信号)を制御することで、駆動モータ1の回転速度を制御し、車輌の走行速度を制御している。又、走行制御部10cは、エンジン2を制御する際には、例えば、エンジン2の燃焼室への燃料の噴射量や噴射タイミングを制御する。
この際、走行制御部10cは、走行状態に応じてエンジン走行とEV走行とを切り替え制御する。走行制御部10cは、例えば、発進時には、駆動モータ1(インバータ装置5)を制御してEV走行を行い、走行速度が上昇するに応じてエンジン2の制御に切り替えて、エンジン走行を行う。
又、走行制御部10cは、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化が進行するまでに当該燃料が消費されるようにするべく、燃料の劣化度合いに基づいて、所定期間内に燃料の劣化が進行すると予測される場合には、エンジン走行の比率が大きくなるようにエンジン走行とEV走行とを切り替え制御するものとする。走行制御部10cは、例えば、発進後、EV走行からエンジン走行に切り替える際の判定基準とする走行速度の基準値を引き下げることによって、エンジン走行の比率を大きくする。但し、EV走行からエンジン走行に運転者が運転切り替え可能な場合等においては、車輌ECU10は、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化が進行するまでの期間を運転者に報知することによって、当該燃料が消費されるように促進するものとしてもよい。
燃料劣化情報記憶部10dは、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報を記憶する。燃料劣化情報記憶部10dは、例えば、燃料劣化検出センサ4から検出信号を取得して、当該燃料の劣化度合いを示す情報をRAM等の記憶部に記憶する。尚、燃料劣化情報記憶部10dは、当該燃料の劣化度合いを示す情報として、燃料劣化検出センサ4の検出信号に代えて、当該燃料が燃料タンク3に貯蔵されている期間を記憶してもよい。
<充電時における動作フロー>
図3は、本実施形態に係る車輌Aの車輌ECU10(充電制御装置)の充電時における動作フローの一例を示す図である。
図3は、本実施形態に係る車輌Aの車輌ECU10(充電制御装置)の充電時における動作フローの一例を示す図である。
この動作フローは、例えば、車輌Aの充電器7に外部電源Bが接続されたときに実行されるものとする。尚、この動作フローは、例えば、車輌ECU10がコンピュータプログラムに従って実行するものである。
車輌ECU10(燃料劣化情報記憶部10d)は、まず、燃料劣化検出センサ4から、燃料の劣化度合いを示す検出信号を取得して、記憶部に格納する(ステップS1)。
次に、車輌ECU10は、電池ECU8から蓄電池6の充電量を取得して、記憶部に格納する(ステップS2)。尚、上記したとおり、ここでは、電池ECU8が、蓄電池6の各セルの電圧、蓄電池6の温度、蓄電池6から流出する又は流入する電流に基づいて、蓄電池6の充電率を算出している。
次に、車輌ECU10(燃料劣化判定部10a)は、例えば、記憶部に格納された燃料劣化検出センサ4の検出信号(例えば、燃料の酸化度)に基づいて、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えているか否かを判定する(ステップS3)。
そして、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えていると判定された場合(ステップS3:YES)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常(燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えていない場合の蓄電池6の充電完了後の目標の充電量(例えば、充電率100%))よりも低い値(例えば、充電率80%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS4)。
ここで、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えている場合には、所定期間内に燃料の劣化が進行すると予測される。つまり、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、エンジン走行の比率が増加し、回収すべき回生電力の電力量が増加することを予測して、充電余力を有するように蓄電池6の充電を行う。尚、この際、充電量調整部10bは、燃料タンク3に貯蔵された燃料の量が多いほど、当該充電完了後の目標の充電量が更に少なくなるように調整してもよい。
一方、燃料の劣化度合いが所定のレベル以下と判定した場合(ステップS3:NO)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常値(例えば、充電率100%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS5)。
このようにして、外部電源Bから蓄電池6への充電が行われ、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、蓄電池6の充電量が設定した目標値に達したことを検出した場合、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を終了させる。
尚、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えている場合には、車輌ECU10の走行制御部10cも、その後の走行中においては、エンジン走行の比率が大きくなるように制御するものとする。
以上、本実施形態に係る車輌ECU10によれば、外部電源Bによって蓄電池6を充電する際に、ハイブリッド車輌Aが搭載する燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いに基づいて当該車輌Aのエンジン走行の比率の増加を予測し、これに対応するように蓄電池6に充電余力を持たせることができる。これによって、ハイブリッド車輌Aの蓄電池6は、過充電状態になることなく、走行時の回生電力を効率よく回収することができる。
(第2の実施形態)
次に、図4を参照して、第2の実施形態に係る車輌ECU10(充電制御装置)の構成について説明する。本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)は、燃料の劣化度合いのレベルが大きいほど、充電完了後の蓄電池6の充電量が少なくなるように調整する点で、第1の実施形態と相違する。尚、第1の実施形態と共通する構成については、説明を省略する(以下、他の実施形態についても同様)。
次に、図4を参照して、第2の実施形態に係る車輌ECU10(充電制御装置)の構成について説明する。本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)は、燃料の劣化度合いのレベルが大きいほど、充電完了後の蓄電池6の充電量が少なくなるように調整する点で、第1の実施形態と相違する。尚、第1の実施形態と共通する構成については、説明を省略する(以下、他の実施形態についても同様)。
図4は、第2の実施形態に係る車輌ECU10の充電時における動作フローの一例を示す図である。図4の動作フローは、図3の動作フローと同様に、例えば、車輌Aの充電器7に外部電源Bが接続されたときに実行されるものとする。
図4に示す動作フローのうち、ステップS14、ステップS15以外の処理は、図3における処理と同様である。図4の動作フローでは、車輌ECU10は、燃料の劣化度合いのレベルが大きいほど、エンジン走行の比率が増加し、回収すべき回生電力の電力量が増加することを予測して、以下のステップS14、ステップS15の処理を行う。
車輌ECU10は、まず、第1の実施形態と同様に、燃料劣化検出センサ4から検出信号を取得し(ステップS11)、蓄電池6の充電量を取得し(ステップS12)、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えているか判定する(ステップS13)。
次に、車輌ECU10(燃料劣化判定部10a)は、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えていると判定した場合(ステップS13:YES)、更に、当該燃料の劣化度合いが所定の限界レベルを超えているかを判定する(ステップS14)。そして、燃料の劣化度合いが所定の限界レベルを超えている場合(ステップS14:YES)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、外部充電を禁止する(ステップS15)。尚、ここで、燃料の劣化度合いが所定の限界レベルを超えている状態とは、例えば、燃料の劣化がエンジン2で使用できない状態になる間近まで進行した状態を表す。
一方、燃料の劣化度合いが所定の限界レベル以下の場合(ステップS14:NO)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常値よりも低い値(例えば、充電率80%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS16)。
他方、ステップS13において、燃料の劣化度合いが所定のレベル以下と判定された場合(ステップS13:NO)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、第1の実施形態と同様に、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常値(例えば、充電率100%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS17)。
このようにして、外部電源Bから蓄電池6への充電が行われ、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、蓄電池6の充電量が設定した目標値に達したことを検出した場合、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を終了させる。
尚、車輌ECU10の走行制御部10cも、劣化が進行する燃料の量を減少させるべく、燃料の劣化度合いが所定の限界のレベルを超えている場合には、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えている場合よりも、更に、エンジン走行の比率が大きくなるように制御するものとする。
以上、本実施形態に係る車輌ECU10によれば、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いのレベルに基づいて、外部電源Bによって蓄電池6を充電する際における、充電完了後の蓄電池6の充電量を調整することができる。つまり、燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いのレベルが大きくなるほど、エンジン走行の比率が増加し、回収すべき走行時の回生電力の電力量が増加すると予測されるところ、本実施形態に係る車輌ECU10は、当該回収すべき電力量に応じた充電余力を蓄電池6に持たせることができる。これによって、ハイブリッド車輌Aの蓄電池6は、過充電状態になることなく、走行時の回生電力を効率よく回収することができる。
(第3の実施形態)
次に、図5を参照して、第3の実施形態に係る車輌ECU10(充電制御装置)の構成について説明する。本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)は、車輌Aの走行履歴に基づいて、充電完了後の蓄電池6の充電量を調整する点で、第1の実施形態と相違する。
次に、図5を参照して、第3の実施形態に係る車輌ECU10(充電制御装置)の構成について説明する。本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)は、車輌Aの走行履歴に基づいて、充電完了後の蓄電池6の充電量を調整する点で、第1の実施形態と相違する。
図5は、第3の実施形態に係る車輌ECU10の充電時における動作フローの一例を示す図である。図5の動作フローは、図3の動作フローと同様に、例えば、車輌Aの充電器7に外部電源Bが接続されたときに実行されるものとする。図5に示す動作フローのうち、ステップS23、ステップS25、ステップS26以外の処理は、図3における処理と同様である。
図5の動作フローでは、車輌ECU10は、車輌Aの走行履歴に基づいて、当該車輌Aの運転者が一定期間に燃料を消費する量を推定する。そして、車輌ECU10は、当該一定期間に燃料を消費する量から、燃料タンク3に貯蔵された燃料のうち、当該期間経過後に残存すると予測される量を推定し、当該残存すると予測される量が多いほど、エンジン走行の比率が増加し、回収すべき回生電力の電力量が増加することを予測して、以下のステップS23、ステップS25、ステップS26の処理を行う。
車輌ECU10は、まず、第1の実施形態と同様に、燃料劣化検出センサ4から検出信号を取得し(ステップS21)、蓄電池6の充電量を取得する(ステップS22)。
次に、車輌ECU10(燃料劣化判定部10a)は、当該車輌Aの過去の走行履歴に基づいて、一回の走行あたりの平均燃料消費量を算出する(ステップS23)。尚、一回の走行あたりの平均燃料消費量とは、例えば、車輌Aのイグニッションスイッチをオンにしてからオフにするまでの間の燃料消費量の平均値である。又、一回の走行あたりの平均燃料消費量は、一回の走行を一日単位で算出し、走行した日の一日あたりの燃料消費量の平均値であってもよい。
次に、車輌ECU10(燃料劣化判定部10a)は、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えているか判定し(ステップS24)、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えている場合(ステップS24:YES)、更に、ステップS23で算出した平均燃料消費量が所定値以下であるかを判定する(ステップS25)。そして、平均燃料消費量が所定値以下の場合(ステップS25:YES)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、外部充電を禁止する(ステップS26)。
一方、平均燃料消費量が所定値以上の場合(ステップS25:NO)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常値よりも低い値(例えば、充電率80%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS27)。
他方、ステップS24で燃料の劣化度合いが所定のレベル以下場合(ステップS24:NO)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、第1の実施形態と同様に、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常値(例えば、充電率100%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS28)。
尚、車輌ECU10の走行制御部10cも、劣化が進行する燃料の量を減少させるべく、一回の走行あたりの平均燃料消費量が所定値以下の場合には、更に、エンジン走行の比率が大きくなるように制御するものとする。
以上、本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)によれば、車輌Aの過去の走行履歴に基づいて、外部電源Bによって蓄電池6を充電する際における、充電完了後の蓄電池6の充電量を調整することができる。つまり、燃料タンク3に貯蔵された燃料のうち、所定期間経過後に残存すると予測される量が多いほど、エンジン走行の比率が増加し、回収すべき走行時の回生電力の電力量が増加すると予測されるところ、本実施形態に係る車輌ECU10は、当該回収すべき電力量に応じた充電余力を蓄電池6に持たせることができる。これによって、ハイブリッド車輌Aの蓄電池6は、過充電状態になることなく、走行時の回生電力を効率よく回収することができる。
(第4の実施形態)
次に、図6を参照して、第4の実施形態に係る車輌ECU10(充電制御装置)の構成について説明する。本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)は、車輌Aの次回の走行にかかる燃費(燃料消費量)に基づいて、充電完了後の蓄電池6の充電量を調整する点で、第1の実施形態と相違する。
次に、図6を参照して、第4の実施形態に係る車輌ECU10(充電制御装置)の構成について説明する。本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)は、車輌Aの次回の走行にかかる燃費(燃料消費量)に基づいて、充電完了後の蓄電池6の充電量を調整する点で、第1の実施形態と相違する。
図6は、第4の実施形態に係る車輌ECU10の充電時における動作フローの一例を示す図である。図6の動作フローは、図3の動作フローと同様に、例えば、車輌Aの充電器7に外部電源Bが接続されたときに実行されるものとする。図6に示す動作フローのうち、ステップS33、ステップS34、ステップS36、ステップS37以外の処理は、図3における処理と同様である。
図6の動作フローでは、車輌ECU10は、車輌Aの次回の走行時の目的地に基づいて、次回の走行にかかる燃費(燃料消費量)を推定する。そして、車輌ECU10は、当該次回の走行にかかる燃費(燃料消費量)が小さいときに充電完了後の蓄電池6の充電量を小さくさせる。車輌Aが蓄電池6の充電量に応じてエンジン走行とEV走行を切り替える場合(蓄電池6の充電量が小さければエンジン走行を行う)において、積極的にエンジン走行の比率が増加させるとともに、走行時の回生電力を効率よく回収可能となる。
車輌ECU10は、まず、第1の実施形態と同様に、燃料劣化検出センサ4から検出信号を取得し(ステップS31)、蓄電池6の充電量を取得する(ステップS32)。
次に、車輌ECU10(燃料劣化判定部10a)は、当該車輌Aの次回の走行における目的地が入力されているか判定する(ステップS33)。例えば、車輌Aの使用者が充電開始前に車輌Aのナビゲーション装置(図示せず)等に目的地を設定しているか否かで判定する。あるいは、予め曜日や日にちに対応した目的地が設定されていても良い。
次回の走行における目的地が入力されている場合(ステップS33:YES)、当該目的地に至るまでの燃費(燃料消費量)を算出する(ステップS34)。目的地に至るまでの燃費(燃料消費量)は、例えば、目的地までの経路を探索し、当該経路の距離、当該経路を走行する際の予想速度、過去の走行履歴などから算出する。
次に、車輌ECU10(燃料劣化判定部10a)は、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えているか判定し(ステップS35)、燃料の劣化度合いが所定のレベルを超えている場合(ステップS35:YES)、更に、ステップS34で算出した目的地に至るまでの燃費(燃料消費量)が所定値以下であるかを判定する(ステップS36)。そして、目的地に至るまでの燃費(燃料消費量)が所定値以下の場合(ステップS36:YES)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、外部充電を禁止する(ステップS37)。
一方、ステップS34で算出した目的地に至るまでの燃費(燃料消費量)が所定値以上の場合(ステップS36:NO)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常値よりも低い値(例えば、充電率80%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS38)。
他方、ステップS33で次回の走行における目的地が入力されていない場合(ステップS33:NO)、又、ステップS35で燃料の劣化度合いが所定のレベル以下場合(ステップS35:NO)、車輌ECU10(充電量調整部10b)は、第1の実施形態と同様に、蓄電池6の充電完了後の目標の充電量を通常値(例えば、充電率100%)に設定して、充電制御部9に制御信号を出力して、外部電源Bから蓄電池6への充電を開始させる(ステップS39)。
尚、車輌ECU10の走行制御部10cも、劣化が進行する燃料の量を減少させるべく、次回の走行にかかる燃費(燃料消費量)が所定値以下の場合には、更に、エンジン走行の比率が大きくなるように制御するものとする。
以上、本実施形態に係る車輌ECU10(充電量調整部10b)によれば、車輌Aの次回の走行にかかる燃費(燃料消費量)に基づいて、外部電源Bによって蓄電池6を充電する際における、充電完了後の蓄電池6の充電量を調整することができる。つまり、車輌Aが蓄電池6の充電量に応じてエンジン走行とEV走行を切り替える場合(蓄電池6の充電量が小さければエンジン走行を行う)において、積極的にエンジン走行の比率を増加させるとともに、走行時の回生電力を効率よく回収可能となる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
上記実施形態では、燃料劣化判定部10aや充電量調整部10bを備える充電制御装置の構成の一例として、エンジン2等を制御する車輌ECU10に適用する態様を示した。但し、充電制御装置は、任意の装置であってよく、例えば、充電制御部9や車輌Aの外部に設置された外部電源Bを制御する充電装置(図示せず)であってもよい。換言すると、燃料劣化判定部10aや充電量調整部10bの構成は、充電制御部9や車輌Aの外部に設置された外部電源Bに備えられるものであってもよい。
又、上記実施形態では、車輌ECU10の構成の一例として、燃料劣化判定部10a、充電量調整部10b、及び走行制御部10cの機能が一のコンピュータによって実現されるものとして記載したが、複数のコンピュータによって実現されてもよいのは勿論である。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
蓄電池6の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンク3に貯蔵された燃料を利用したエンジン2による駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌Aに適用され、外部電源Bから前記蓄電池6への充電を制御する充電制御装置10であって、前記燃料タンクに貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源Bにより充電が完了した後の前記蓄電池6の充電量を調整する充電量調整部10bと、を備える充電制御装置10を開示する。この充電制御装置10によれば、ハイブリッド車輌Aが搭載する燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いに基づいて、エンジン走行の比率の増加を予測し、これに対応するようにハイブリッド車輌Aの蓄電池6に充電余力を持たせることができる。これによって、ハイブリッド車輌Aの蓄電池6は、過充電状態になることなく、走行時の回生電力を効率よく回収することができる。
又、この充電制御装置10における前記充電量調整部10bは、前記燃料の劣化度合いを示す情報の劣化度合いが所定のレベルを超えている場合、当該劣化度合いが所定のレベル以下の場合と比較して、前記外部電源Bにより充電が完了した後の前記蓄電池6の充電量が少なくなるように調整するものであってもよい。
又、この充電制御装置10における前記充電量調整部10bは、前記燃料の劣化度合いを示す情報の劣化度合いのレベルが大きいほど、前記外部電源Bにより充電が完了した後の前記蓄電池6の充電量が少なくなるように調整するものであってもよい。この充電制御装置10によれば、走行時に回収すべき回生電力の電力量をより高い精度で予測し、当該電力量に応じた充電余力を蓄電池6に持たせることができる。
又、この充電制御装置10における前記充電量調整部10bは、更に、前記ハイブリッド車輌Aの走行履歴に基づいて、前記外部電源Bにより充電が完了した後の前記蓄電池6の充電量を調整するものであってもよい。この充電制御装置10によれば、走行時に回収すべき回生電力の電力量をより高い精度で予測し、当該電力量に応じた充電余力を蓄電池6に持たせることができる。
又、前記充電量調整部10bは、前記燃料タンク3に貯蔵された燃料のうち、所定期間経過後に残存すると予測される量が多いほど、前記外部電源Bにより充電が完了した後の充電量が少なくなるように調整するものであってもよい。この充電制御装置10によれば、走行時に回収すべき回生電力の電力量をより高い精度で予測し、当該電力量に応じた充電余力を蓄電池6に持たせることができる。
又、蓄電池6の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンク3に貯蔵された燃料を利用したエンジン2による駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌Aに適用され、外部電源Bから前記蓄電池6への充電を制御する充電制御プログラムであって、コンピュータに、記憶部10dに記憶された前記燃料タンク3に貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源Bにより充電が完了した後の前記蓄電池6の充電量を調整する処理と、を実行させる充電制御プログラムを開示する。
本開示に係る充電制御装置は、外部電源からハイブリッド車輌が搭載する蓄電池に充電を行う際に、当該蓄電池の充電量を適切に制御するために好適に用いることができる。
1 駆動モータ
2 エンジン
3 燃料タンク
4 燃料劣化検出センサ
5 インバータ装置
6 蓄電池
7 充電器
8 電池ECU
9 充電制御部
10 車輌ECU
2 エンジン
3 燃料タンク
4 燃料劣化検出センサ
5 インバータ装置
6 蓄電池
7 充電器
8 電池ECU
9 充電制御部
10 車輌ECU
Claims (6)
- 蓄電池の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンクに貯蔵された燃料を利用したエンジンによる駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌に適用され、外部電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置であって、
前記燃料タンクに貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源により充電が完了した後の前記蓄電池の充電量を調整する充電量調整部と、
を備える充電制御装置。 - 前記充電量調整部は、
前記燃料の劣化度合いを示す情報の劣化度合いが所定のレベルを超えている場合、当該劣化度合いが所定のレベル以下の場合と比較して、前記外部電源により充電が完了した後の前記蓄電池の充電量が少なくなるように調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の充電制御装置。 - 前記充電量調整部は、
前記燃料の劣化度合いを示す情報の劣化度合いのレベルが大きいほど、前記外部電源により充電が完了した後の前記蓄電池の充電量が少なくなるように調整する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の充電制御装置。 - 前記充電量調整部は、
更に、前記ハイブリッド車輌の走行履歴に基づいて、前記外部電源により充電が完了した後の前記蓄電池の充電量を調整する
ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項に記載の充電制御装置。 - 前記充電量調整部は、
前記燃料タンクに貯蔵された燃料のうち、所定期間経過後に残存すると予測される量が多いほど、前記外部電源により充電が完了した後の充電量が少なくなるように調整する
ことを特徴とする請求項1乃至4いずれか一項に記載の充電制御装置。 - 蓄電池の電力を利用したモータによる駆動力と、燃料タンクに貯蔵された燃料を利用したエンジンによる駆動力と、によって走行するハイブリッド車輌に適用され、外部電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御プログラムであって、
コンピュータに、
記憶部に記憶された前記燃料タンクに貯蔵された燃料の劣化度合いを示す情報に基づいて、前記外部電源により充電が完了した後の前記蓄電池の充電量を調整する処理、
を実行させる充電制御プログラム。
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