JP5680613B2

JP5680613B2 - 車両

Info

Publication number: JP5680613B2
Application number: JP2012258596A
Authority: JP
Inventors: 慎太郎幸節
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: US20150298569A1; US9834109B2; EP2925554A2; WO2014083425A3; WO2014083425A2; CN104837668B; CN104837668A; JP2014107934A

Description

本発明は、車外電力で車載電池を充電する外部充電が可能な車両に関する。

外部充電が可能な車両においては、ユーザによって設定された充電完了予定時刻（次回の乗車予定時刻）までに車載の電池が満充電状態となるようなスケジュールで外部充電を行なうタイマ充電機能を有するものがある。

特開平８−２１４４１２号公報（特許文献１）には、タイマ充電機能を有する車両において、外部電源の電圧値や予め定められた充電電流値などを用いて、乗車予定時刻に外部充電が完了するように外部充電の開始時刻を決定する技術が示されている。

特開平８−２１４４１２号公報

タイマ充電機能を有する車両において、優先時間帯（電気料金の安い時間帯）が複数設定されている場合、あるいはさらに充電禁止時間帯が設定されている場合、どのような観点でタイマ充電スケジュールを決定するかが課題となる。

外部充電の費用低減という観点では、優先時間帯に外部充電を行なうことが望ましい。一方、高ＳＯＣ状態（車載電池の蓄電量が比較的高い状態）での放置時間短縮という観点では、極力遅い時間帯に外部充電を完了させることが望ましい。また、外部充電の一時停止時および再開時に動作されるリレーの劣化防止という観点では、外部充電の一時停止回数を最小限に抑えることが望ましい。これらの観点を考慮したタイマ充電スケジューリングについて、特許文献１には何ら示されていない。

本発明は、上述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、外部充電の費用低減と外部充電の一時停止回数抑制と高ＳＯＣ状態での放置時間短縮とを考慮した最適なタイマ充電スケジューリングを行なうことである。

この発明に係る車両は、車外電力で車載電池を充電する外部充電が可能な車両であって、外部充電を行なうための充電器と、ユーザによって設定された時刻までに外部充電が完了するように充電器を制御する制御装置とを備える。制御装置は、ユーザによって設定された優先時間帯、優先時間帯の直後の時間帯、優先時間帯の直前の時間帯の順に優先的に外部充電を行なう時間を割り当てる。

好ましくは、制御装置は、優先時間帯が複数存在する場合、複数の優先時間帯、複数の優先時間帯のうちの最も遅い優先時間帯の直後の時間帯、最も遅い優先時間帯の直前の時間帯の順に優先的に外部充電を行なう時間を割り当てる。

好ましくは、制御装置は、外部充電が完了するまでに必要な時間が優先時間帯の時間よりも短い場合、優先時間帯の遅い部分から優先的に外部充電を行なう時間を割り当てる。

好ましくは、制御装置は、必要な時間が優先時間帯の時間よりも長く、かつ必要な時間が優先時間帯と直後の時間帯との合計時間よりも短い場合、優先時間帯の全部と直後の時間帯の早い部分とに外部充電を行なう時間を割り当てる。

好ましくは、制御装置は、必要な時間が優先時間帯および直後の時間帯の合計時間よりも長く、かつ必要な時間が優先時間帯、直後の時間帯および直前の時間帯の合計時間よりも短い場合、優先時間帯の全部、直後の時間帯の全部および直前の時間帯の遅い部分とに外部充電を行なう時間を割り当てる。

好ましくは、制御装置は、必要な時間が優先時間帯と直後の時間帯と直前の時間帯との合計時間よりも長く、かつ必要な時間が優先時間帯と直後の時間帯と直前の時間帯とその他の時間帯との合計時間よりも短い場合、優先時間帯の全部と直後の時間帯の全部と直前の時間帯の全部とその他の時間帯の一部とに外部充電を行なう時間を割り当てる。

好ましくは、制御装置は、必要な時間が優先時間帯と直後の時間帯と直前の時間帯とその他の時間帯との合計時間よりも長い場合、優先時間帯の全部と直後の時間帯の全部と直前の時間帯の全部とその他の時間帯の全部とに外部充電を行なう時間を割り当てる。

好ましくは、制御装置は、ユーザによって充電禁止時間帯が設定されている場合、充電禁止時間帯には外部充電を行なう時間を割り当てない。

本発明によれば、外部充電の費用低減と外部充電の一時停止回数抑制と高ＳＯＣ状態での放置時間短縮とを考慮した最適なタイマ充電スケジューリングを行なうことができる。

車両の全体ブロック図である。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。タイマ充電スケジュールを例示的に示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態による車両１の全体ブロック図である。車両１は、エンジン１０と、第１ＭＧ（ＭｏｔｏｒＧｅｎｅｒａｔｏｒ）２０と、第２ＭＧ３０と、動力分割装置４０と、減速機５０と、ＰＣＵ（ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）２００とを備える。さらに、車両１は、充電ポート１１０と、充電器３００とを備える。

車両１は、いわゆるプラグインハイブリッド自動車である。すなわち、車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力で走行可能であるとともに、車両外部の系統電源４００から供給される電力でバッテリ７０を充電することが可能である。なお、本発明を適用可能な車両は、ハイブリッド自動車に限定されず、たとえばエンジンを備えない電気自動車にも適用可能である。

エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、動力分割装置４０を介して連結される。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。すなわち、一方は減速機５０を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電する。第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第２ＭＧ３０の駆動力は、減速機５０を介して駆動輪８０に伝達される。なお、車両の制動時等には、減速機５０を介して駆動輪８０により第２ＭＧ３０が駆動され、第２ＭＧ３０が発電機として動作する。これにより、第２ＭＧ３０は回生ブレーキとしても機能する。第２ＭＧ３０により発電された回生電力は、バッテリ７０に蓄えられる。

動力分割装置４０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５０に連結される。このように、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が遊星歯車からなる動力分割装置４０を介して連結されることで、エンジン回転速度、第１ＭＧ回転速度および第２ＭＧ回転速度は、共線図において直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まると残りの回転速度も決まる関係）になる。

バッテリ７０は、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０を駆動するための電力を蓄える直流の蓄電装置であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等を含んで構成される二次電池である。バッテリ７０の出力電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。

ＰＣＵ６０は、システムリレー７１を介してバッテリ７０に接続される。ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号によって制御され、バッテリ７０と第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０との間で電力変換を行なう。

充電ポート１１０は、車両外部の系統電源４００からの電力（以下「外部電力」という）を受けるための電力インターフェースである。充電ポート１１０は、車両外部の系統電源４００に接続されたコネクタ４１０と接続可能に構成される。

充電器３００は、充電ポート１１０とバッテリ７０との間に設けられる。充電器３００は、充電リレー７２およびシステムリレー７１を介してとバッテリ７０に接続される。充電器３００は、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて、充電ポート１１０に入力された外部電力（交流）をバッテリ７０に充電可能な電力（直流）に変換してバッテリ７０に出力する。これにより、外部電力によってバッテリ７０が充電される。以下の説明では、外部電力でバッテリ７０を充電することを「外部充電」という。

さらに、車両１は、監視センサ１１、表示装置１２、タイマスイッチ１３を備える。
監視センサ１１は、バッテリ７０の状態（バッテリ電流Ｉｂ、バッテリ電圧Ｖｂ、バッテリ温度Ｔｂ）を検出し、検出結果をＥＣＵ２００に出力する。

表示装置１２は、ユーザがさまざまな情報を入力するための入力部１２Ａと、ユーザにさまざまな情報（たとえば現在時刻など）を表示するための表示部１２Ｂとを含む。なお、表示装置１２は、たとえばタッチパネル式のディスプレイであってもよい。

タイマスイッチ１３は、ユーザがタイマ充電（後述）の設定および解除を行なう操作を行なうためのスイッチである。なお、ユーザは、同様の操作を表示装置１２の入力部１２Ａに対しても行なうことができる。ユーザがタイマスイッチ１３あるいは入力部１２Ａに対してタイマ充電を設定する操作を行なうと、その旨を示す信号がＥＣＵ２００に入力される。ユーザがタイマスイッチ１３あるいは入力部１２Ａに対してタイマ充電を解除する操作を行なうと、その旨を示す信号がＥＣＵ２００に入力される。

ＥＣＵ２００は、図示しないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサ等からの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ２００は、その演算結果に基づいて車両１の各機器を制御する。

ＥＣＵ２００は、監視センサ１１による検出結果に基づいて、バッテリ７０の蓄電量（以下「ＳＯＣ」（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）という）を算出する。

ＥＣＵ２００は、ユーザがコネクタ４１０を充電ポート１１０に接続する操作（以下「プラグイン操作」という）を行なった場合、システムリレー７１および充電リレー７２を閉じかつ充電器３００を作動させることで、外部充電を自動的に行なう。外部充電によってバッテリ７０が満充電状態になる（ＳＯＣが充電目標値に達する）と、ＥＣＵ２００は、外部充電が完了したと判定し、充電器３００を停止させかつシステムリレー７１および充電リレー７２を開いて外部充電を終了させる。

なお、外部充電は、後述するように一時的に停止される場合がある。この場合に、仮にシステムリレー７１および充電リレー７２をそのまま閉じた状態に維持しておくと、一時停止時間が長い場合にはバッテリ７０を放電させてしまうなどの不都合が生じてしまう。そのため、本実施の形態によるＥＣＵ２００は、外部充電の一時停止時にもシステムリレー７１および充電リレー７２を一時的に開き、外部充電の再開時にシステムリレー７１および充電リレー７２を再び閉じる。

ＥＣＵ２００は、即充電モードおよびタイマ充電モードのどちらかのモードで外部充電を行なう。

ＥＣＵ２００は、ユーザによってタイマ充電が解除されている場合、即充電モードで外部充電を行なう。即充電モードでは、ＥＣＵ２００は、プラグイン操作が行なわれた時にすぐに外部充電を開始し、バッテリ７０が満充電状態になるまで外部充電を継続する。そして、バッテリ７０が満充電状態になった時点で、ＥＣＵ２００は外部充電を終了させる。

このように、即充電モードではプラグイン操作時にすぐに外部充電が行なわれる。そのため、次回の走行に備えて外部充電を短時間で完了させることができる。その一方で、次回の走行開始までの時間が長くなる、すなわち高ＳＯＣ状態（ＳＯＣが高い状態）での放置が長くなる。そのため、バッテリ７０の劣化を促進してしまうおそれがある。このような問題を解消するためのモードとしてタイマ充電モードがある。

ＥＣＵ２００は、ユーザによってタイマ充電が設定されている場合、タイマ充電モードで外部充電を行なう。タイマ充電モードでは、ＥＣＵ２００は、プラグイン操作が行なわた場合に、すぐに外部充電を開始するのではなく、ユーザによって予め設定された完了予定時刻ｔ（ｅ）までに外部充電が完了するように充電スケジュールを設定し、設定された充電スケジュールに沿って外部充電を行なう。

ユーザは、表示装置１２の入力部１２Ａを操作することにより、ＥＣＵ２００が充電スケジュールを設定する際に考慮すべき情報（以下「タイマ情報」という）を予め設定しておくことができる。タイマ情報には、上述の完了予定時刻ｔ（ｅ）に加えて、外部充電を行ないたい時間帯（以下「優先時間帯」という）、外部充電を禁止したい時間帯（以下「禁止時間帯」）などが含まれる。なお、ユーザが上記以外の情報（たとえば外部充電を開始させたい時刻、外部充電を行ないたい曜日など）をタイマ情報として設定できるようにしてもよい。

たとえば、ユーザが系統電源４００を維持管理する電力会社との間で特定の時間帯の電気料金が他の時間帯の電気料金よりも安くなるような契約をしている場合には、ユーザは電気料金の安い時間帯を優先時間帯に設定することで、外部充電の費用（電気代）を低減することができる。ユーザは優先時間帯を複数設定することができる。

また、ユーザは家電製品などが多く使用される時間帯を禁止時間帯に設定することで、電力ピークとなる時間帯を避けて外部充電を行なうことができる。ユーザは禁止時間帯を複数設定することができる。なお、以下では、通常時間帯でも禁止時間帯でもない時間帯を「通常時間帯」と称する。

以上のような構成を有する車両１において、タイマ充電を行なう場合に、複数の優先時間帯が設定されている場合、あるいはさらに禁止時間帯が設定されている場合、どのような観点でタイマ充電スケジュールを決定するのかが課題となる。

外部充電の費用低減という観点では、ユーザによって設定された優先時間帯に外部充電を行なうことが望ましい。

また、外部充電経路上に設けられるリレー（システムリレー７１および充電リレー７２）の劣化防止という観点では、外部充電の一時停止回数を最小限に抑えることが望ましい。すなわち、複数の優先時間帯が設定されていたり禁止時間帯が設定されていたりすると、外部充電を一時的に停止させる必要が生じる。外部充電の一時停止および再開に伴い、システムリレー７１および充電リレー７２も動作（開閉）されてしまう。通常、これらのリレーは、動作回数寿命のある部品である。そのため、これらのリレーの劣化を防止するためには、外部充電の一時停止回数を最小限に抑えることが望ましい。

また、バッテリ７０の劣化防止という観点では、できるだけ遅い時間帯に外部充電を行なうことが望ましい。すなわち、外部充電を早期に行なうと、その分次回の走行開始までの時間が長くなり、高ＳＯＣ状態での放置時間が長くなる。高ＳＯＣ状態での放置時間が長くなると、バッテリ７０が劣化するおそれがある。そのため、バッテリ７０の劣化を防止するためには、できるだけ遅い時間帯に外部充電を行なうことが望ましい。

本実施の形態によるＥＣＵ２００は、上記の観点を考慮した最適な充電スケジューリングを行なう。具体的には、ＥＣＵ２００は、優先時間帯、優先時間帯直後の通常時間帯、優先時間帯直前の通常時間帯の順に優先的に外部充電を行なう時間を割り当てる。

図２は、ＥＣＵ２００がタイマ充電のスケジューリングを行なう際の処理手順を示すフローチャートである。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ２００は、必要充電時間Ｔ、ユーザによって設定された完了予定時刻ｔ（ｅ）、現在時刻を確認する。ここで、必要充電時間Ｔとは、外部充電でバッテリ７０を満充電状態にするのに必要な時間である。ＥＣＵ２００は、現在のＳＯＣと充電目標値との差などに基づいて必要充電時間Ｔを確認（算出）する。

以降のＳ１１〜Ｓ１９の処理で、ＥＣＵ２００は、現在時刻から完了予定時刻ｔ（ｅ）までの間のいずれかの時間帯に必要充電時間Ｔを割り当てる。

Ｓ１１にて、ＥＣＵ２００は、優先時間帯のみで外部充電が完了するか否かを判定する。ＥＣＵ２００は、優先時間帯の時間（優先時間帯が複数存在する場合にはその合計時間）よりも必要充電時間Ｔが短い場合に、優先時間帯のみで外部充電が完了すると判定する。

Ｓ１１で肯定的な判定がなされた場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１２にて、優先時間帯の遅い部分に充電時間を割り当てる。具体的には、ＥＣＵ２００は、優先時間帯の終了時刻に近い部分から優先的に必要充電時間Ｔを割り当てる。以下では、このような割り当てパターンを「第１パターン」ともいう。

Ｓ１１で否定的な判定がなされた場合（Ｓ１１にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ１３に移し、優先時間帯と優先時間帯直後の通常時間帯とで外部充電が完了するか否かを判定する。以下の説明では、優先時間帯直後の通常時間帯を、単に「直後の通常時間帯」ともいう。なお、優先時間帯が複数存在する場合、「直後の通常時間帯」は、最も遅い優先時間帯直後の通常時間帯を意味するものとする。

Ｓ１１で否定的な判定がなされた場合（Ｓ１１にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ１３に移し、優先時間帯と優先時間帯直後の通常時間帯とで外部充電が完了するか否かを判定する。なお、優先時間帯が複数存在する場合には、ＥＣＵ２００は、複数の優先時間帯と、最も遅い優先時間帯直後の通常時間帯とで外部充電が完了するか否かを判定する。以下の説明では、優先時間帯直後の通常時間帯（優先時間帯が複数存在する場合には最も遅い優先時間帯直後の通常時間帯）を、単に「直後の通常時間帯」ともいう。ＥＣＵ２００は、これらの時間帯の合計時間よりも必要充電時間Ｔが短い場合に、これらの時間帯で外部充電が完了すると判定する。

Ｓ１３で肯定的な判定がなされた場合（Ｓ１３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１４にて、優先時間帯の全部と直後の通常時間帯の早い部分とに充電時間を割り当てる。具体的には、優先時間帯の全部に必要充電時間Ｔの一部を割り当て、必要充電時間Ｔの残りを直後の通常時間帯の開始時刻に近い部分から優先的に割り当てる。以下、このような割り当てパターンを「第２パターン」ともいう。

Ｓ１３で否定的な判定がなされた場合（Ｓ１３にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ１５に移し、優先時間帯と直後の通常時間帯と優先時間帯直前の通常時間帯とで外部充電が完了するか否かを判定する。なお、優先時間帯が複数存在する場合には、ＥＣＵ２００は、複数の優先時間帯と、直後の通常時間帯と、最も遅い優先時間帯直前の通常時間帯とで外部充電が完了するか否かを判定する。以下の説明では、優先時間帯直前の通常時間帯（優先時間帯が複数存在する場合には最も遅い優先時間帯直前の通常時間帯）を、単に「直前の通常時間帯」ともいう。ＥＣＵ２００は、これらの時間帯の合計時間よりも必要充電時間Ｔが短い場合に、これらの時間帯で外部充電が完了すると判定する。

Ｓ１５で肯定的な判定がなされた場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１６にて、優先時間帯の全部と直後の通常時間帯の全部と直前の通常時間帯の遅い部分とに充電時間を割り当てる。具体的には、ＥＣＵ２００は、優先時間帯の全部および直後の通常時間帯の全部に必要充電時間Ｔの一部を割り当て、必要充電時間Ｔの残りを直前の通常時間帯の終了時刻に近い部分から優先的に割り当てる。以下、このような割り当てパターンを「第３パターン」ともいう。

Ｓ１５で否定的な判定がなされた場合（Ｓ１５にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ１７に移し、優先時間帯と、直後の通常時間帯と、直前の通常時間帯と、直後および直前の通常時間帯以外の通常時間帯（以下「その他の通常時間帯」という）とで外部充電が完了するか否かを判定する。ＥＣＵ２００は、これらの時間帯の合計時間よりも必要充電時間Ｔが短い場合に、これらの時間帯で外部充電が完了すると判定する。

Ｓ１７で肯定的な判定がなされた場合（Ｓ１７にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１８にて、優先時間帯の全部と、直後の通常時間帯の全部と、直前の通常時間帯の全部と、その他の通常時間帯の一部とに充電時間を割り当てる。具体的には、ＥＣＵ２００は、優先時間帯の全部と直後の通常時間帯の全部と直前の通常時間帯の全部とに必要充電時間Ｔの一部を割り当て、必要充電時間Ｔの残りをその他の通常時間帯の一部に割り当てる。以下、このような割り当てパターンを「第４パターン」ともいう。

なお、第４パターンにおいて、優先時間帯が複数存在する場合、その他の通常時間帯は、最も遅い優先時間帯以外の優先時間帯と隣接する場合がある。ＥＣＵ２００は、その他の通常時間帯が最も遅い優先時間帯以外の優先時間帯と隣接するか否かに応じて、必要充電時間Ｔの残りをその他の通常時間帯のどの部分に割り当てるのかを決定する。たとえば、その他の通常時間帯がいずれかの優先時間帯と隣接する場合、ＥＣＵ２００は、その隣接部分から優先的に必要充電時間Ｔの残りを割り当てる。さらに、複数のその他の通常時間帯が優先時間帯と隣接する場合、ＥＣＵ２００は、より遅い方の隣接部分から優先的に必要充電時間Ｔの残りを割り当てる。一方、ＥＣＵ２００は、その他の通常時間帯がいずれの優先時間帯にも隣接しない場合、その他の通常時間帯の遅い部分から優先的に必要充電時間Ｔの残りを割り当てる。

Ｓ１７で否定的な判定がなされた場合（Ｓ１７にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１９にて、禁止時間帯を除くすべての時間帯に必要充電時間Ｔの一部を割り当てる。以下、このような割り当てパターンを「第５パターン」ともいう。

この第５パターンでは、必要充電時間Ｔの残りを割り当てる時間帯がないため、完了予定時刻ｔ（ｅ）になっても外部充電が完了しない。そのため、ＥＣＵ２００は、第５パターン選択時には、完了予定時刻ｔ（ｅ）になっても外部充電が完了しない旨を表示装置１２などを用いてユーザに報知する。

ＥＣＵ２００は、Ｓ２０にて、上述の第１〜第５パターンのいずれかで割り当てられた時間帯で外部充電を行なう。

図３は、ＥＣＵ２００によって設定されるタイマ充電スケジュールを例示的に示す図である。なお、図３に示す例では、現在時刻から完了予定時刻ｔ（ｅ）までの間に、２つの優先時間帯、２つの禁止時間帯、３つの通常時間帯が設定されている。より具体的には、現在時刻に近い方から、第１優先時間帯、第１禁止時間帯、第１通常時間帯、第２優先時間帯、第２通常時間帯、第２禁止時間帯、第３通常時間帯の順に、各時間帯が設定されている。

＜第１パターン＞
第１、第２優先時間帯の合計時間よりも必要充電時間Ｔが短い場合、第１、第２優先時間帯の遅い部分から優先的に必要充電時間Ｔが割り当てられる。

第２優先時間帯の時間よりも必要充電時間Ｔが短い場合は、第１パターン（１）に示すように、第２優先時間帯の終了時刻に近い部分から優先的に必要充電時間Ｔが割り当てられる。

第２優先時間帯の時間よりも必要充電時間Ｔが長い場合は、第１パターン（２）に示すように、第２優先時間帯の全部に必要充電時間Ｔの一部が割り当てられ、必要充電時間Ｔの残りが第１優先時間帯の終了時刻に近い部分から優先的に割り当てられる。

これにより、優先時間帯を利用しつつ、完了予定時刻ｔ（ｅ）までに外部充電を完了させることができる。さらに、単に優先時間帯を利用するだけでなく、優先時間帯の遅い部分から優先的に利用するため、高ＳＯＣ状態になるのを遅らせる（高ＳＯＣ状態での放置時間を極力短くする）ことができる。

＜第２パターン＞
第１パターンの割り当てのみでは必要充電時間Ｔを確保できない場合、必要充電時間Ｔの残り（第１、２優先時間帯の合計時間を必要充電時間Ｔから差し引いた時間）が第２優先時間帯直後の第２通常時間帯に割り当てられる。この際、必要充電時間Ｔの残りは、第２通常時間帯の早い部分から優先的に割り当てられる。

このように、第２優先時間帯直後の第２通常時間帯を利用することによって、第２優先時間帯よりも早い時間帯を利用するよりも、高ＳＯＣ状態になるのを遅らせることができる。

さらに、第２通常時間帯の早い部分（第２優先時間帯と隣接する部分）から優先的に利用することによって、外部充電を連続して行なうことができる。そのため、外部充電の一時停止回数を抑えることができる。すなわち、仮に第２通常時間帯の遅い部分を利用すると、第２優先時間帯から第２通常時間帯に切り替わる際に外部充電が一時的に停止され、システムリレー７１および充電リレー７２の動作回数が増加してしまう。本実施の形態では、このような問題を解消し得る。

＜第３パターン＞
第２パターンの割り当てのみでは必要充電時間Ｔを確保できない場合、必要充電時間Ｔの残り（第１、２優先時間帯と第２通常時間帯との合計時間を必要充電時間Ｔから差し引いた時間）が第２優先時間帯直前の第１通常時間帯に割り当てられる。

この際、必要充電時間Ｔの残りは、第１通常時間帯の遅い部分から優先的に割り当てれる。これにより、高ＳＯＣ状態になるのを極力遅らせるとともに第１通常時間帯から第２優先時間帯に切り替わる際に外部充電を連続して行なうことができる。

＜第４パターン＞
第３パターンの割り当てのみでは必要充電時間Ｔを確保できない場合、必要充電時間Ｔの残り（第１、２優先時間帯と第１、２通常時間帯との合計時間を必要充電時間Ｔから差し引いた時間）がその他の第３通常時間帯に割り当てられる。第３通常時間帯が第１優先時間に隣接していないため、必要充電時間Ｔの残りは第３通常時間帯の遅い部分（完了予定時刻ｔ（ｅ）に近い部分）から優先的に割り当てられる。これにより、高ＳＯＣ状態になるのを極力遅らせることができる。

＜第５パターン＞
第４パターンの割り当てでも必要充電時間Ｔを確保できない場合、禁止時間帯を除くすべての時間帯（第１、２優先時間帯および第１〜第３通常時間帯）に必要充電時間Ｔの一部を割り当てる。

この第５パターンでタイマ充電スケジュールが設定された場合には、完了予定時刻ｔ（ｅ）になっても外部充電が完了しない旨がユーザに報知される。ユーザはこのメッセージを確認することで、禁止時間帯の一部または全部を解除してタイマ充電スケジュールの再設定を要求したりするなどの対策を講じることができる。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ２００は、優先時間帯、優先時間帯直後の通常時間帯、優先時間帯直前の通常時間帯の順に優先的に外部充電を行なうように、タイマ充電のスケジューリングを行なう。そのため、外部充電の費用低減と外部充電の一時停止回数抑制と高ＳＯＣ状態での放置回避とを考慮した最適なタイマ充電スケジューリングを行なうことができる。

なお、本実施の形態は、たとえば以下のように変更することもできる。
上述の第１、第４パターンでは、高ＳＯＣ状態の放置回避のために遅い時間帯を優先的に利用したが、外部充電の一時停止回数抑制をより優先させるために、外部充電が１回のみで完了するような時間帯を優先的に利用するようにしてもよい。

また、優先時間帯が極端に短い場合、禁止時間帯が極端に長い場合、各時間帯の設定数が多すぎる場合には、外部充電の一時停止回数が増加してしまうことが懸念される。このような問題を回避するため、単位時間（たとえば１日）あたりの時間帯の設定数を制限する手段を設けたり、１つの優先時間帯の最短時間および１つの禁止時間帯の最長時間を制限する手段を設けたりしてもよい。

また、高ＳＯＣ状態での放置時間が極端に長くなる場合や外部充電の一時停止回数が極端に多くなる場合など、明らかにバッテリ劣化防止やリレー劣化防止に不利になる場合には、その旨をユーザに報知するようにしてもよい。

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。

１車両、１０エンジン、１１監視センサ、１２表示装置、１２Ａ入力部、１２Ｂ表示部、１３タイマスイッチ、２０第１ＭＧ、３０第２ＭＧ、４０動力分割装置、５０減速機、７０バッテリ、７１システムリレー、７２充電リレー、８０駆動輪、１１０充電ポート、２００ＥＣＵ、３００充電器、４００系統電源、４１０コネクタ。

Claims

車外電力で車載電池を充電する外部充電が可能な車両であって、
前記外部充電を行なうための充電器と、
ユーザによって設定された時刻までに前記外部充電が完了するように前記充電器を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、ユーザによって設定された優先時間帯、前記優先時間帯の直後の時間帯、前記優先時間帯の直前の時間帯の順に優先的に前記外部充電を行なう時間を割り当て、
前記制御装置は、前記優先時間帯が複数存在する場合、複数の前記優先時間帯、複数の前記優先時間帯のうちの最も遅い優先時間帯の直後の時間帯、前記最も遅い優先時間帯の直前の時間帯の順に優先的に前記外部充電を行なう時間を割り当てる、車両。
前記制御装置は、前記外部充電が完了するまでに必要な時間が複数の前記優先時間帯の合計時間よりも短い場合、複数の前記優先時間帯の遅い部分から優先的に前記外部充電を行なう時間を割り当てる、請求項１に記載の車両。
前記制御装置は、前記必要な時間が複数の前記優先時間帯の合計時間よりも長く、かつ前記必要な時間が複数の前記優先時間帯と前記直後の時間帯との合計時間よりも短い場合、複数の前記優先時間帯の全部と前記直後の時間帯の早い部分とに前記外部充電を行なう時間を割り当てる、請求項２に記載の車両。
前記制御装置は、前記必要な時間が複数の前記優先時間帯および前記直後の時間帯の合計時間よりも長く、かつ前記必要な時間が複数の前記優先時間帯、前記直後の時間帯および前記直前の時間帯の合計時間よりも短い場合、複数の前記優先時間帯の全部、前記直後の時間帯の全部および前記直前の時間帯の遅い部分とに前記外部充電を行なう時間を割り当てる、請求項３に記載の車両。
前記制御装置は、前記必要な時間が複数の前記優先時間帯と前記直後の時間帯と前記直前の時間帯との合計時間よりも長く、かつ前記必要な時間が複数の前記優先時間帯と前記直後の時間帯と前記直前の時間帯とその他の時間帯との合計時間よりも短い場合、複数の前記優先時間帯の全部と前記直後の時間帯の全部と前記直前の時間帯の全部と前記その他の時間帯の一部とに前記外部充電を行なう時間を割り当て、
前記その他の時間帯は、複数の前記優先時間帯、前記直後の時間帯、前記直前の時間帯、およびユーザによって設定された充電禁止時間帯以外の時間帯である、請求項４に記載の車両。
前記制御装置は、前記その他の時間帯の一部に前記外部充電を行なう時間を割り当てる際、前記その他の時間帯が前記最も遅い優先時間帯以外の優先時間帯と隣接する場合には、前記その他の時間帯における前記最も遅い優先時間帯以外の優先時間帯との隣接部分から優先的に前記外部充電を行なう時間を割り当て、前記その他の時間帯が前記最も遅い優先時間帯以外の優先時間帯と隣接しない場合には、前記その他の時間帯の遅い部分から優先的に前記外部充電を行なう時間を割り当てる、請求項５に記載の車両。
前記制御装置は、前記必要な時間が複数の前記優先時間帯と前記直後の時間帯と前記直前の時間帯と前記その他の時間帯との合計時間よりも長い場合、複数の前記優先時間帯の全部と前記直後の時間帯の全部と前記直前の時間帯の全部と前記その他の時間帯の全部とに前記外部充電を行なう時間を割り当てる、請求項５または６に記載の車両。
前記制御装置は、ユーザによって充電禁止時間帯が設定されている場合、前記充電禁止時間帯には前記外部充電を行なう時間を割り当てない、請求項１〜７のいずれかに記載の車両。
車外電力で車載電池を充電する外部充電が可能な車両であって、
前記外部充電を行なうための充電器と、
ユーザによって設定された時刻までに前記外部充電が完了するように前記充電器を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、ユーザによって設定された優先時間帯、前記優先時間帯の直後の時間帯、前記優先時間帯の直前の時間帯の順に優先的に前記外部充電を行なう時間を割り当て、
前記制御装置は、前記外部充電が完了するまでに必要な時間が前記優先時間帯の時間よりも短い場合、前記優先時間帯の遅い部分から優先的に前記外部充電を行なう時間を割り当て、
前記制御装置は、前記必要な時間が前記優先時間帯の時間よりも長く、かつ前記必要な時間が前記優先時間帯と前記直後の時間帯との合計時間よりも短い場合、前記優先時間帯の全部と前記直後の時間帯の早い部分とに前記外部充電を行なう時間を割り当て、
前記制御装置は、前記必要な時間が前記優先時間帯および前記直後の時間帯の合計時間よりも長く、かつ前記必要な時間が前記優先時間帯、前記直後の時間帯および前記直前の時間帯の合計時間よりも短い場合、前記優先時間帯の全部、前記直後の時間帯の全部および前記直前の時間帯の遅い部分とに前記外部充電を行なう時間を割り当て、
前記制御装置は、前記必要な時間が前記優先時間帯と前記直後の時間帯と前記直前の時間帯との合計時間よりも長く、かつ前記必要な時間が前記優先時間帯と前記直後の時間帯と前記直前の時間帯とその他の時間帯との合計時間よりも短い場合、前記優先時間帯の全部と前記直後の時間帯の全部と前記直前の時間帯の全部と前記その他の時間帯の一部とに前記外部充電を行なう時間を割り当て、
前記その他の時間帯は、前記優先時間帯、前記直後の時間帯、前記直前の時間帯、およびユーザによって設定された充電禁止時間帯以外の時間帯である、車両。
前記制御装置は、前記必要な時間が前記優先時間帯と前記直後の時間帯と前記直前の時間帯と前記その他の時間帯との合計時間よりも長い場合、前記優先時間帯の全部と前記直後の時間帯の全部と前記直前の時間帯の全部と前記その他の時間帯の全部とに前記外部充電を行なう時間を割り当てる、請求項９に記載の車両。
前記制御装置は、ユーザによって充電禁止時間帯が設定されている場合、前記充電禁止時間帯には前記外部充電を行なう時間を割り当てない、請求項９または１０に記載の車両。