JP6493371B2 - 車両およびその充電方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両およびその充電方法に関し、より特定的には、車両外部に設けられた充電装置から供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電するための技術に関する。

近年、車両外部に設けられた充電装置から供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電する「外部充電」が可能に構成された車両として、プラグインハイブリッド車および電気自動車が注目されている。このような車両において、蓄電装置の充電電流を蓄電装置の電圧に応じて変更する外部充電制御が提案されている（たとえば特開２０１６−１８１９８７号公報（特許文献１）参照）。

特開２０１６−１８１９８７号公報

一般に、蓄電装置が搭載された車両では、蓄電装置の保護を目的に、蓄電装置の電圧に上限電圧が定められている。外部充電中に蓄電装置の電圧が上限電圧に到達すると、外部充電制御を終了することで、蓄電装置の電圧の過度の上昇が防止される。

外部充電時には、充電電流と蓄電装置の内部抵抗との積に相当する電圧だけ、蓄電装置の電圧が蓄電装置の起電力よりも高くなる。この点に着目し、蓄電装置の電圧が上限電圧よりも低い所定電圧を上回った時点で、蓄電装置の電圧が所定電圧を下回っている期間と比べて、充電電流を小さくする（抑制する）ことが考えられる。これにより、充電電流と内部抵抗との積が小さくなり電圧が上限電圧に到達しにくくなるので、充電電流を抑制しない場合と比べて、より長期間、外部充電を継続することができる。その結果、蓄電装置に充電される電力量を大きくし、車両のＥＶ走行可能距離を伸長することが可能になる。以下では、このような制御を「電流抑制制御」とも称する。

外部充電は、ユーザの自宅等で行なわれる場合が多いものの、外出先の充電スタンド（たとえば公共の充電スタンド）で行なわれる場合もある。典型的な充電スタンドでは、充電時間に応じた電気料金を課金する課金方式が採用されている。このような時間課金式の充電スタンドにおいて電流抑制制御を実行した場合、電流抑制制御の実行中の充電電力は通常の充電制御実行中の充電電力よりも小さいにもかかわらず、同じだけの電気料金がかかる。つまり、電気料金が割高になってしまう。

また、公共の充電スタンドでは、外部充電を要する車両数の方が充電スタンドの設置数よりも多い場合に、外部充電の順番を待たなければならないユーザが生まれる。そのような状況下で電流抑制制御を実行した場合、電流抑制制御を実行しない場合と比べて、外部充電が完了するまでの時間が長くなり、順番待ちの行列が解消されにくくなる。その結果、ユーザの利便性が低下する可能性がある。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両外部に設けられた充電装置から供給される電力により蓄電装置を充電することが可能に構成された車両またはその充電方法において、ＥＶ走行可能距離の伸長を図りつつ、充電スタンドの使いやすさを向上可能な技術を提供することである。

本開示のある局面に従う車両は、蓄電装置と、受電部と、制御装置とを備える。受電部は、車両の外部に設けられた外部充電装置から蓄電装置を充電するための電力を受けることが可能に構成される。制御装置は、蓄電装置の電圧が所定電圧よりも高い場合には、蓄電装置の電圧が所定電圧よりも低い場合と比べて、蓄電装置への充電電流を小さくする「電流抑制制御」を実行するように構成される。制御装置は、外部充電装置から供給される電力により蓄電装置を充電する場合に、外部充電装置が充電時間に応じた電気料金を課金する「課金充電装置」であるときには、外部充電装置が課金充電装置でないときと比べて、電流抑制制御による充電時間を短くする。

本開示の他の局面に従う車両の充電方法は、外部充電装置から供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電するための方法である。この充電方法は、蓄電装置の電圧が所定電圧よりも高い場合には、蓄電装置の電圧が所定電圧よりも低い場合と比べて、外部充電装置から蓄電装置への充電電流を小さくする電流抑制制御を実行するステップと、外部充電装置が充電時間に応じた電気料金を課金する課金充電装置であるか否かを判定するステップとを含む。外部充電装置が課金充電装置である場合の電流抑制制御による充電時間は、外部充電装置が課金充電装置でない場合の電流抑制制御による充電時間よりも短い。

好ましくは、制御装置は、外部充電装置が課金充電装置でない場合に電流抑制制御を実行する一方で、外部充電装置が課金充電装置である場合には電流抑制制御を実行しない。

上記構成または方法によれば、外部充電装置が課金充電装置である場合（たとえば公共の充電スタンドで外部充電を行なう場合）には、外部充電装置が課金充電装置でない場合（たとえばユーザの自宅で外部充電を行なう場合）と比べて、電流抑制制御による充電時間が短くなる。これにより、外部充電装置が課金充電装置でない場合には、電流抑制制御によって蓄電装置にできるだけ大きな電力量を蓄え、車両のＥＶ走行可能距離を伸長することができる。一方で、外部充電装置が課金充電装置である場合には、電流抑制制御による充電時間を短くすることで、電気料金を適切に節約したり順番待ちの行列を解消しやすくしたりすることができるので、課金充電装置の使いやすさを向上させることができる。

好ましくは、車両は、電流抑制制御の実行指令を示すユーザ操作を受け付ける操作部をさらに備える。制御装置は、外部充電装置が課金充電装置であり、かつ操作部がユーザ操作を受け付けた場合に、電流抑制制御による充電時間を短くする。

上記構成によれば、電流抑制制御による充電時間を短縮するか否かをユーザが状況に応じて選択することが可能になる。たとえば、通常時には、ＥＶ走行可能距離の伸長よりも電気料金の節約を優先し、電流抑制制御による充電時間を短くすることができる。あるいは、たとえば外部充電装置（充電スタンド）に充電待ちの他の車両が存在する場合にも、その車両のユーザの便宜を考えて、電流抑制制御による充電時間を短くすることができる。一方で、長距離を走行する予定がある場合などには、電気料金の節約よりもＥＶ走行可能距離の伸長を優先し、時間課金式である課金充電装置で外部充電を行なう場合であっても電流抑制制御を実行するように選択することができる。

好ましくは、車両は、車両の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備える。制御装置は、現在位置が予め登録された登録位置である場合に、外部充電装置が課金充電装置でないと判定する一方で、現在位置が登録位置でない場合には、外部充電装置が課金充電装置であると判定する。

上記構成によれば、車両の位置情報を用いて外部充電装置が課金充電装置であるか否かが判定される。このように位置情報を用いて外部充電装置が課金充電装置であるか否かを判定することで、ユーザが電流抑制制御を実行すべきか否かを選択する手間を省き、ユーザの利便性を向上させることができる。

本開示によれば、車両外部に設けられた充電装置から供給される電力により蓄電装置を充電することが可能に構成された車両またはその充電方法において、ＥＶ走行可能距離の伸長を図りつつ、充電スタンドの使いやすさを向上させることができる。

本実施の形態に係る車両を含む充電システムの全体構成を概略的に示す図である。 車両の構成を概略的に示すブロック図である。 充電装置での車両の外部充電制御の一例を示すタイムチャートである。 本実施の形態における時間課金式の充電スタンドでの車両の外部充電制御の一例を示すタイムチャートである。 本実施の形態における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。 変形例１における時間課金式の充電スタンドでの車両の外部充電制御の一例を示すタイムチャートである。 変形例１における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。 変形例２における時間課金式の充電スタンドでの車両の外部充電制御の一例を示すタイムチャートである。 変形例２における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。 変形例３における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本開示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。

［実施の形態］
図１は、本実施の形態に係る車両を含む充電システムの全体構成を概略的に示す図である。車両１は、外部充電機能を有する車両である。車両１は、本実施の形態ではプラグインハイブリッド車であるが、電気自動車であってもよい。車両１の外部充電は、大別すると、以下に説明する２通りの状況下で行なわれ得る。

第１に、車両１の外部充電は、たとえばユーザの自宅などでは、充電電力量に応じた電気料金を課金する充電装置２によって行なわれ得る。この場合、図１（Ａ）に示すように、車両１は、充電ケーブル２１を介して充電装置２に接続される。本実施の形態では、ユーザの自宅を例に説明するが、充電装置２の設置場所は特に限定されるものではない。

第２に、車両１の外部充電は、ユーザの外出先等に設置された充電スタンド３により行なわれる場合もある。この場合には、図１（Ｂ）に示すように、車両１は、充電ケーブル３１を介して充電スタンド３に接続される。典型的な充電スタンド３では、充電時間に応じた電力料金を課金する課金方式（時間課金式）が採用されている。

なお、充電装置２および充電スタンド３は、いずれも車両１の外部に設けられ、系統電源９００（たとえば商用電源、図２参照）からの電力を車両１に供給する装置であって、本開示に係る「外部充電装置」に相当する。

また、本実施の形態では、車両１に搭載された電力変換装置４００（図２参照）と充電装置２または充電スタンド３とが充電ケーブル２１，３１により電気的に接続される「接触充電」の構成を例に説明する。しかし、地中に埋設された送電装置（図示せず）から車両に搭載された受電装置（図示しないが、本開示に係る「受電部」に相当）へと非接触で送電する「非接触充電」の構成に対しても、本実施の形態における外部充電制御は適用可能である。

図２は、車両１の構成を概略的に示すブロック図である。車両１は、モータジェネレータ１０（ＭＧ１で示す）と、モータジェネレータ２０（ＭＧ２で示す）と、エンジン３０と、動力分割装置４０と、駆動輪５０と、電力制御装置（ＰＣＵ：Power Control Unit）１００と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）１５０と、蓄電装置２００と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３００と、ナビゲーション装置５１０と、操作部５２０とを備える。

モータジェネレータ１０，２０の各々は、たとえば永久磁石がロータ（図示せず）に埋設された三相交流回転電機である。モータジェネレータ１０は、動力分割装置４０を介してエンジン３０のクランク軸に連結される。モータジェネレータ１０は、エンジン３０を始動する際に蓄電装置２００の電力を用いてエンジン３０のクランク軸を回転させる。また、モータジェネレータ１０はエンジン３０の動力を用いて発電することも可能である。モータジェネレータ１０によって発電された交流電力は、ＰＣＵ１００により直流電力に変換されて蓄電装置２００に充電される。また、モータジェネレータ１０によって発電された交流電力は、モータジェネレータ２０に供給される場合もある。

モータジェネレータ２０は、蓄電装置２００からの電力およびモータジェネレータ１０により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、モータジェネレータ２０は回生制動によって発電することも可能である。モータジェネレータ２０によって発電された交流電力は、ＰＣＵ１００により直流電力に変換されて蓄電装置２００に充電される。

エンジン３０は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関であって、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて車両１が走行するための動力を発生する。動力分割装置４０は、たとえば遊星歯車機構であって、エンジン３０が発生した動力を、駆動輪５０に伝達される動力と、モータジェネレータ１０に伝達される動力とに分割する。

ＰＣＵ１００は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて、蓄電装置２００に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１０，２０に供給する。また、ＰＣＵ１００は、モータジェネレータ１０，２０が発電した交流電力を直流電力に変換して蓄電装置２００に供給する。

ＳＭＲ１５０は、ＰＣＵ１００と蓄電装置２００とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。ＳＭＲ１５０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて、ＰＣＵ１００と蓄電装置２００との間での電力の供給と遮断とを切り替える。

蓄電装置２００は、充放電が可能に構成された直流電源である。蓄電装置２００としては、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キャパシタを用いることができる。蓄電装置２００は、車両１の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１００に供給する。また、蓄電装置２００は、モータジェネレータ１０が発電した電力を蓄える。

蓄電装置２００には監視ユニット２０２が設けられている。監視ユニット２０２は、電圧センサと、電流センサと、温度センサ（いずれも図示せず）とを含む。電圧センサは蓄電装置２００の電圧Ｖｂを検出する。電流センサは蓄電装置２００に入出力される電流Ｉｂを検出する。温度センサは蓄電装置２００の温度Ｔｂを検出する。各センサは、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂに基づいて、蓄電装置２００のＳＯＣを推定する。この推定手法については公知の手法を用いることができるため、詳細な説明は繰り返さない。

車両１は、外部充電機能を実現するための構成として、電力変換装置４００と、充電リレー（ＣＨＲで示す）４１０と、インレット４２０とをさらに備える。図１には、車両１の外部充電がユーザの自宅で行なわれる場合に、充電装置２と電力変換装置４００とが充電ケーブル２１およびインレット４２０を介して電気的に接続された状態が示されている。なお、インレット４２０は、本開示に係る「受電部」に相当する。

電力変換装置４００は、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を含んで構成され、充電装置２から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置２００に充電する。

充電リレー４１０は、蓄電装置２００と電力変換装置４００とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。充電リレー４１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて、蓄電装置２００と電力変換装置４００との間での電力の供給と遮断とを切り替える。

ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、バッファ（いずれも図示せず）とを含んで構成される。ＥＣＵ３００は、各センサからの信号の入力ならびに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制御信号を出力するとともに、車両１が所望の状態となるように各機器を制御する。ＥＣＵ３００により実行される主要な制御として車両１の外部充電制御が挙げられるが、この制御については後述する。

ナビゲーション装置（位置情報取得部）５１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を含み、車両１の現在位置を示す位置情報を取得し、取得した位置情報をＥＣ３００に出力する。また、ナビゲーション装置５１０は、ユーザにより設定された目的地に応じて、車両１の現在位置から目的地までの推奨経路を案内する経路案内機能を実現することが可能に構成されている。さらに、ナビゲーション装置５１０は、ユーザが外出先から帰宅する際に目的地として自宅を設定する場合に備え、自宅の位置情報を登録できるように構成されている。

操作部５２０は、たとえば操作ボタンまたは操作スイッチであって、外部充電に関連するユーザ操作（後述する充電開始操作または第２の充電制御の実行指令を示すユーザ操作など）を受け付ける。操作部５２０により受け付けられた操作内容を示す信号は、ＥＣＵ３００へと出力される。

以上のように構成された車両１において、十分なＥＶ走行可能距離（エンジン３０が基本的に停止した状態で、蓄電装置２００に蓄えられた電力が規定値まで消費される間に車両１が走行可能な距離）を確保するためには、外部充電時に蓄電装置２００に充電される電力量をできるだけ大きくすることが望ましい。その一方で、蓄電装置２００の保護を目的に、蓄電装置２００の電圧には上限電圧ＵＬが定められている。十分なＥＶ走行可能距離の実現と蓄電装置２００の保護とを両立させるために、ＥＣＵ３００は、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ（Ｖｐ＜ＵＬ）以上の場合には、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ未満の場合と比べて、蓄電装置２００への充電電流が小さくなるように電力変換装置４００を制御することが可能に構成されている。

図３は、充電装置２（たとえばユーザの自宅）での車両１の外部充電制御（図１（Ａ）参照）の一例を示すタイムチャートである。図３ならびに後述する図４、図６および図８において、横軸は経過時間を示す。縦軸は、上から順に、蓄電装置２００への充電電力、蓄電装置２００の電圧Ｖｂおよび蓄電装置２００のＳＯＣを示す。

時刻ｔ１１において、充電ケーブル２１が車両１のインレット４２０に接続される。ユーザが所定の充電開始操作をさらに行なうと、時刻ｔ１２において、「第１の充電制御」が開始される。第１の充電制御では、たとえば一定電力Ｐ１での充電が行なわれる。時間が経過するに従って、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが上昇するとともに、蓄電装置２００のＳＯＣが増加する。ただし、第１の充電制御において定電力充電が行なわれることは必須ではなく、充電電力が時間的に変化してもよい。

時刻ｔ１３において、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐに到達すると、車両１の外部充電制御が第１の充電制御から「第２の充電制御」へと切り替えられる。第２の充電制御では、第１の充電制御と比べて、充電電流が小さく設定される。本実施の形態では、蓄電装置２００への充電電力が、たとえばＰ１の１／４程度のＰ２へとＰ１から低下させられる（Ｐ１＝４×Ｐ２）。これにより、電圧Ｖｂが一時的に低下するものの、その後は時間の経過とともに電圧Ｖｂが上昇し、蓄電装置２００のＳＯＣが増加する。

時刻ｔ１４において、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬに到達する。そうすると、蓄電装置２００の充電が完了したとして、外部充電制御が終了する。

このように、車両１の外部充電が充電装置２（ユーザの自宅）で行なわれる場合には、車両１の外部充電制御が第１の充電制御から第２の充電制御へと切り替えられる。外部充電中の蓄電装置２００の電圧Ｖｂは、蓄電装置２００への充電電流Ｉｂと、蓄電装置の内部抵抗Ｒとの積に相当する電圧（Ｉｂ×Ｒ）だけ、蓄電装置２００の起電力Ｅよりも高くなる（Ｖｂ＝Ｅ＋Ｉｂ×Ｒ）。そのため、充電電流Ｉｂが小さいほど、電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬに到達しにくくなる。したがって、第２の充電制御を実行することにより、電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬに到達するまでに蓄電装置２００に充電される電力量を大きくすることができ、それによりＥＶ走行可能距離を伸長することが可能になる。なお、第２の充電制御は、本開示に係る「電流抑制制御」に相当する。

図３ではユーザの自宅での外部充電制御の一例を説明したが、ユーザの外出先の充電スタンド３において外部充電を行なう場合（図１（Ｂ）参照）にも、自宅と同様の外部充電制御を実行することが考えられる。しかし、第１の充電制御と第２の充電制御を比較すると、充電電力（単位時間当たりの充電電力量）に差（図３の例では４倍の差）があるにもかかわらず、時間課金式の充電スタンド３では、第１の充電制御実行時の単位時間当たりの電気料金と、第２の充電制御実行時の単位時間当たりの電気料金とが等しい。つまり、第２の充電制御を実行することで、電気料金が割高になってしまう。

また、公共の充電スタンド３では、外部充電を要する車両数の方が充電スタンド３の設置数よりも多い場合に、外部充電の順番を待たなければならないユーザが生まれる。そのような状況下で第１の充電制御に続いて第２の充電制御を実行した場合、第２の充電制御を実行しない場合と比べて、外部充電が完了するまでの時間が長くなり、順番待ちの行列が解消されにくくなる。その結果、ユーザの利便性が低下する可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、外部充電装置が充電装置２である場合（たとえば外部充電が自宅で行なわれる場合）には、第１の充電制御に続いて第２の充電制御を実行する一方で、外部充電装置が充電スタンド３である場合（たとえば外部充電が自宅以外の場所で行なわれる場合）には、第２の充電制御は実行せず、第１の充電制御のみを実行する構成を採用する。なお、充電スタンド３（自宅以外の場所）において車両１の外部充電が行なわれる場合の充電システムの構成は、充電装置２および充電ケーブル２１に代えて、充電スタンド３および充電ケーブル３１が用いられる点以外は、図２に示した構成と基本的に共通であるため、説明は繰り返さない。

図４は、本実施の形態における充電スタンド３での車両１の外部充電制御の一例を示すタイムチャートである。充電ケーブル３１が車両１のインレット４２０に接続された状態でユーザにより充電開始操作が行なわれると、時刻ｔ２２において、第１の充電制御が開始される。第１の充電制御では、充電装置２での外部充電制御時（図３参照）と同様に、一定電力Ｐ１での充電が行なわれる。

その後、時刻ｔ２３において蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐに到達すると、第１の充電制御が停止される。本実施の形態では、第１の充電制御に続く第２の充電制御は実行されず、外部充電制御が終了する。

これにより、時間課金式の充電スタンド３での外部充電による電気料金を適切に節約することができる。また、第２の充電制御を実行しないことで、外部充電が完了するまでの時間が短くなる。そのため、充電スタンド３に順番待ちの行列が生じていた場合には、その行列がより早期に解消されるので、順番を待つユーザの利便性を向上させることができる。

図５は、本実施の形態における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。図５ならびに後述する図７、図９および図１０に示すフローチャートは、所定条件成立時（たとえば充電ケーブル２１または充電ケーブル３１がインレット４２０に接続された場合）（図３の時刻ｔ１１または図４の時刻ｔ２１参照）にメインルーチンから呼び出されて実行される。各ステップ（以下、Ｓと略す）は、基本的にはＥＣ３００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣ３００内に作製された電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。

Ｓ１０において、ＥＣＵ３００は、ナビゲーション装置５１０から車両１の位置情報を取得する。

Ｓ２０において、ＥＣＵ３００は、Ｓ１０にて取得された位置情報に基づいて、車両１の現在位置がユーザの自宅を示すか否かを判定する。ユーザの自宅の位置情報は、たとえばユーザ自身によりナビゲーション装置５１０に予め登録されている。なお、ナビゲーション装置５１０には、２以上の位置情報（たとえば自宅の位置情報、および、充電装置が設置された親類宅や友人宅の位置情報）を登録可能にしてもよい。この場合、ＥＣＵ３００は、車両１の現在位置が２以上の位置情報のうちの少なくとも１つに該当するか、いずれにも該当しないかを判定する。

車両１の現在位置がユーザの自宅であることを車両１の位置情報が示す場合（Ｓ２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は処理をＳ３０に進める。この場合、ＥＣＵ３００は、外部充電装置が時間課金式の充電スタンド３（課金充電装置）ではないと判定して、第１の充電制御を開始する（図３の時刻ｔ１２参照）。Ｓ４０において、ＥＣＵ３００は、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ以上であるか否かを判定する。電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ未満の場合（Ｓ４０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ３０に戻し、第１の充電制御を継続する。電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ以上になると（Ｓ４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ５０に進め、第１の充電制御を停止する（図３の時刻ｔ１３参照）。

続いて、ＥＣＵ３００は、第２の充電制御を開始する（Ｓ６０）。そして、ＥＣＵ３００は、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬ以上であるか否かを判定する（Ｓ７０）。電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬ未満の場合（Ｓ７０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ６０に戻し、第２の充電制御を継続する。電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬ以上になると（Ｓ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ８０に進め、第２の充電制御を停止する（図３の時刻ｔ１４参照）。その後、処理はメインルーチンへと戻される。

これに対し、Ｓ２０において車両１の現在位置がユーザの自宅でないことを車両１の位置情報が示す場合（Ｓ２０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、車両１が公共の時間課金式の充電スタンド３で充電される（あるいはその可能性がある）と判定して処理をＳ３５に進め、第１の充電制御を開始する（図４の時刻ｔ２２参照）。

Ｓ４５，Ｓ５５の処理は、Ｓ４０，Ｓ５０の処理とそれぞれ同等である。すなわち、ＥＣＵ３００は、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ以上であるか否かを判定する。電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ未満の場合（Ｓ４５においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、第１の充電制御を継続する（Ｓ３５）。電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐ以上になると（Ｓ４５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、第１の充電制御を停止する（Ｓ５５、図４の時刻ｔ２３参照）。しかし、ＥＣＵ３００は、第１の充電制御に続いて第２の充電制御を実行することなく、処理をメインルーチンへと戻す。

以上のように、本実施の形態によれば、ユーザの自宅に設けられた充電装置２により外部充電が行なわれる場合には、第１の充電制御に続いて第２の充電制御が実行される。これにより、蓄電装置２００にできるだけ大きな電力量を蓄え、車両１のＥＶ走行可能距離を伸長することができる。その一方で、外出先の充電スタンド３により外部充電が行なわれる場合には、第２の充電制御の実行が抑制される。これにより、充電スタンド３が時間課金式である場合に、電気料金を適切に節約することができる。また、第２の充電制御を実行しないことで、外部充電が完了するまでの時間が短くなる。そのため、充電スタンド３に順番待ちの行列が生じていた場合には、その行列がより早期に解消されるので、順番を待つユーザの利便性を向上させることができる。このように、ユーザの自宅で外部充電が行なわれる際にはＥＶ走行可能距離の伸長を図りつつ、充電スタンド３の使いやすさを向上させることができる。

なお、図５では、充電ケーブル２１，３１がインレット４２０に接続されると、直ちに車両１の位置情報を取得し、車両１の現在位置がユーザの自宅であるか否かを判定する構成を例に説明した（Ｓ１０，Ｓ２０参照）。しかし、これらの処理は、第１の充電制御を実行している最中に実行してもよいし、第１の充電制御の停止直後に実行してもよい。

また、図３〜図５では、蓄電装置２００の電圧Ｖｂを監視することで第１の充電制御の開始／停止および第２の充電制御の開始／停止を制御する例を説明したが、監視対象とするパラメータは電圧Ｖｂに限定されない。蓄電装置２００の電圧ＶｂとＳＯＣとの間には相関関係が存在するため、電圧Ｖｂに代えてＳＯＣに基づいて外部充電制御を実行してもよい。

さらに、本実施の形態では、車両１に搭載された電力変換装置４００により充電電流を制御する構成を例に説明したが、電力変換装置が充電スタンド３側に設けられた構成（図示せず）であってもよい。この場合には、ＥＣＵ３００から充電ケーブル３１を介して充電スタンド３に充電電流の指令値を出力することにより、第１および第２の充電制御が実現される。

また、本実施の形態では、車両１の位置情報に基づいて、外部充電が充電装置２で行なわれるか充電スタンド３で行なわれるが判定される例を説明した。しかし、ＥＣＵ３００と充電装置２または充電スタンド３との間の通信により、外部充電装置が時間課金式であるのか充電電力量に応じた課金方式であるのかの情報を授受してもよい。ＥＣＵ３００は、課金方式が充電電力量に応じた課金方式である場合には、第１の充電制御に続いて第２の充電制御を実行する一方で、課金方式が時間課金式である場合には、第２の充電制御の実行を抑制する。

［変形例１］
実施の形態では、車両１の外部充電がユーザの自宅で行なわれるか自宅以外で行なわれるかにかかわらず、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐに到達するまで第１の充電制御が実行される構成を例に説明した。しかし、時間課金式の充電スタンド３（ユーザの自宅以外）で車両１の外部充電が行なわれる場合には、第１の充電制御に続く第２の充電制御が実行されない分、より長期間、第１の充電制御を継続してもよい。

図６は、変形例１における時間課金式の充電スタンド３での車両１の外部充電制御の一例を示すタイムチャートである。時刻ｔ３２において第１の充電制御が開始されると、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが時間の経過とともに上昇し、時刻ｔ３３において所定電圧Ｖｐに到達する。しかし、変形例１では、第１の充電制御は停止されず、電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬに到達するまで継続される。時刻ｔ３４において、電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬに到達すると、第１の充電制御が停止され、外部充電制御が終了する。

図７は、変形例１における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ４５に代えてＳ１４５の処理を含む点において、実施の形態におけるフローチャート（図５参照）と異なる。図７に示すフローチャートにおけるＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１８０の処理は、実施の形態でのフローチャートのＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ７０，Ｓ８０の処理とそれぞれ同等であるため、詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ１２０において車両１の現在位置が自宅でないことを車両１の位置情報が示す場合（Ｓ１２０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、第１の充電制御を開始する（Ｓ１３５）。電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬ未満の場合（Ｓ１４５においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１３５に戻して第１の充電制御を継続し、電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬ以上になると（Ｓ１４５においてＹＥＳ）、第１の充電制御を停止する（Ｓ１５５）。その後、ＥＣＵ３００は、処理をメインルーチンへと戻す。

以上のように、変形例１によれば、時間課金式の充電スタンド３（ユーザの自宅以外）での外部充電では第２の充電制御が実行されない場合であっても、電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬに到達するまで蓄電装置２００が充電される。これにより、上述の実施の形態と比べて、蓄電装置２００に蓄えられる電力量が大きくなるので、ＥＶ走行可能距離を伸長することができる。なお、Ｓ１４５の処理において、第１の充電制御を停止するための電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬであることは必須ではなく、電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐよりも高く、かつ上限電圧ＵＬ未満の電圧Ｖ（Ｖｐ＜Ｖ＜ＵＬ）に到達した時点で第１の充電制御を停止してもよい。

［変形例２］
実施の形態および変形例１では、車両１の外部充電が充電スタンド３（ユーザの自宅以外）で行なわれる場合には第２の充電制御が実行されない構成について説明した。変形例２においては、車両１の外部充電が充電スタンド３で行なわれる場合であっても第２の充電制御が実行されるが、車両１の外部充電が充電装置２（ユーザの自宅）で行なわれる場合と比べて、第２の充電制御による充電時間が短い構成について説明する。

図８は、変形例２における時間課金式の充電スタンド３での車両１の外部充電制御の一例を示すタイムチャートである。時刻ｔ４２において第１の充電制御が開始され、時刻４３において蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐに到達する。そうすると、第１の充電制御が停止され、第２の充電制御が開始される。時刻ｔ４４において、電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐよりもさらに高い所定電圧Ｖｑに到達すると、第２の充電制御が停止され、外部充電制御が終了する。所定電圧Ｖｑは、所定電圧Ｖｐよりは高いものの、上限電圧ＵＬ未満の電圧である（Ｖｐ＜Ｖｑ＜ＵＬ）。

図９は、変形例２における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ２６５，Ｓ２７５，Ｓ２８５の処理をさらに含む点において、実施の形態におけるフローチャート（図５参照）と異なる。図９に示すフローチャートにおける他の処理は、実施の形態におけるフローチャートの対応する処理と同等であるため、詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ２３５において第１の充電制御の実行中に蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐに到達すると（Ｓ２４５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、第１の充電制御を停止し（Ｓ２５５）、第２の充電制御を開始する（Ｓ２６５）。第２の充電制御は、電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｑ（Ｖｐ＜Ｖｑ）に到達するまで継続される（Ｓ２７５においてＮＯ）。電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｑに到達すると（Ｓ２７５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、第２の充電制御を停止し（Ｓ２８５）、処理をメインルーチンへと戻す。

所定電圧Ｖｑは上限電圧ＵＬ未満であるため、電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐから所定電圧Ｖｑまで上昇するのに要する時間は、電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐから上限電圧ＵＬまで上昇するのに要する時間よりも短い。したがって、車両１の外部充電が充電スタンド３（ユーザの自宅以外）で行なわれる場合には、車両１の外部充電が充電装置２（ユーザの自宅）で行なわれる場合と比べて、第２の充電制御による充電時間が短くなる（図３および図８の第２の充電制御の期間Ｔ２を参照）。

以上のように、変形例２によれば、車両１の外部充電が充電スタンド３で行なわれる場合であっても第２の充電制御が実行されるものの、車両１の外部充電が充電装置２で行なわれる場合と比べて、第２の充電制御による充電時間が短い。したがって、上述の実施の形態と比べて、充電スタンド３が時間課金式である場合の電気料金の増加をできるだけ抑制しつつ、充電装置２での外部充電では蓄電装置２００に蓄えられる電力量を増加させ、ＥＶ走行可能距離を伸長することができる。

［変形例３］
変形例３においては、車両１の外部充電が充電スタンド３で行なわれる場合に、第２の充電制御を実行するか否かをユーザに選択可能とする構成について説明する。

図１０は、変形例３における外部充電制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ３２１，Ｓ３２２の処理をさらに含む点において、実施の形態におけるフローチャート（図５参照）と異なる。図１０に示すフローチャートにおける他の処理は、実施の形態におけるフローチャートの対応する処理と同等であるため、詳細な説明は繰り返さない。

車両１の現在位置が自宅でないことを車両１の位置情報が示す場合（Ｓ３２０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ３２１に進め、第２の充電制御を実行するか否かをユーザが選択するための操作を受け付ける。具体的には、ＥＣＵ３００は、ナビゲーション装置５１０の画面（図示せず）にメッセージを表示させたり、スピーカ（図示せず）から音声メッセージを出力させたりすることによって、第２の充電制御を実行するか否かをユーザに問い合わせる。ユーザは、この問い合わせに対して操作部５２０を操作することにより、第２の充電制御を実行すべきか否かを選択する。

第２の充電制御を実行することをユーザが選択した場合（Ｓ３２２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ３３０に進める。これにより、車両１の現在位置が自宅である場合と同様に、第１の充電制御に続いて第２の充電制御が実行される。一方、第２の充電制御を実行しないことをユーザが選択した場合（Ｓ３２２においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ３３５に進める。この場合には、蓄電装置２００の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｐに到達し（Ｓ３４５においてＹＥＳ）、第１の充電制御が停止すると（Ｓ３５５）、第２の充電制御が実行されることなく外部充電制御が終了する。

以上のように、変形例３によれば、車両１の外部充電が充電スタンド３（ユーザの自宅以外）で行なわれる場合であっても、ユーザが希望すれば第２の充電制御が実行される。これにより、第２の充電制御を実行するか否かをユーザが状況に応じて選択することが可能になる。たとえば、ユーザは、車両１の外部充電を時間課金式の充電スタンド３で行なう場合には、基本的にはＥＶ走行可能距離の伸長よりも電気料金の節約を優先し、第２の充電制御を実行しないことを選択することができる。また、ユーザは、次の予定までの時間があまりないときには、第２の充電制御を実行しないことを選択することで、充電時間を短縮することができる。あるいは、たとえば充電スタンド３に充電待ちの他の車両が存在する場合にも、その車両のユーザの便宜を考えて、第２の充電制御を実行しないことを選択することができる。その一方で、ユーザは、旅行時など長距離走行の予定がある場合には、電気料金の節約よりもＥＶ走行可能距離の伸長を優先し、第２の充電制御を実行するように選択することができる。

なお、変形例３と変形例１とを組み合わせたり、変形例３と変形例２とを組み合わせたりすることも可能である。変形例３と変形例１とを組み合わせると、車両１の外部充電が充電スタンド３（ユーザの自宅以外）で行なわれる場合に、ユーザが第２の充電制御を希望するときには、第１の充電制御に続いて第２の充電制御が実行される。一方、ユーザが第２の充電制御を希望しないときには、電圧Ｖｂが上限電圧ＵＬに到達するまで第１の充電制御が実行され、第２の充電制御は実行されない。

また、変形例３と変形例２とを組み合わせると、車両１の外部充電が充電スタンド３（ユーザの自宅以外）で行なわれる場合に、ユーザが第２の充電制御を希望するときには、充電装置２（ユーザの自宅）での外部充電と同様に、第１の充電制御に続いて第２の充電制御が実行される。一方、ユーザが充電装置２での外部充電と同様の外部充電は希望しないとき（第２の充電制御による充電時間の短縮を希望するとき）には、第１の充電制御の実行後に電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｑ（Ｖｑ＜ＵＬ）に到達した時点で第２の充電制御が停止される。

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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の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、２ 充電装置、３ 充電スタンド、２１，３１ 充電ケーブル、１０，２０ モータジェネレータ、３０ エンジン、４０ 動力分割装置、５０ 駆動輪、１００ 電力制御装置（ＰＣＵ）、１５０ システムメインリレー（ＳＭＲ）、２００ 蓄電装置、２０２ 監視ユニット、３００ 電子制御装置（ＥＣＵ）、４００ 電力変換装置、４１０ 充電リレー（ＣＨＲ）、４２０ インレット、５１０ ナビゲーション装置、５２０ 操作部、９００ 系統電源。

Claims (5)

1. 車両であって、
   蓄電装置と、
   前記車両の外部に設けられた外部充電装置から前記蓄電装置を充電するための電力を受けることが可能に構成された受電部と、
   前記蓄電装置の電圧が所定電圧よりも高い場合には、前記蓄電装置の電圧が前記所定電圧よりも低い場合と比べて、前記蓄電装置への充電電流を小さくする電流抑制制御を実行するように構成された制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記外部充電装置から供給される電力により前記蓄電装置を充電する場合に、前記外部充電装置が充電時間に応じた電気料金を課金する課金充電装置であるときには、前記外部充電装置が前記課金充電装置でないときと比べて、前記電流抑制制御による充電時間を短くする、車両。
2. 前記制御装置は、前記外部充電装置が前記課金充電装置でない場合に前記電流抑制制御を実行する一方で、前記外部充電装置が前記課金充電装置である場合には前記電流抑制制御を実行しない、請求項１に記載の車両。
3. 前記電流抑制制御の実行指令を示すユーザ操作を受け付ける操作部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記外部充電装置が前記課金充電装置であり、かつ前記操作部が前記ユーザ操作を受け付けた場合に、前記電流抑制制御による充電時間を短くする、請求項１に記載の車両。
4. 前記車両の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記現在位置が予め登録された登録位置である場合に、前記外部充電装置が前記課金充電装置でないと判定する一方で、前記現在位置が前記登録位置でない場合には、前記外部充電装置が前記課金充電装置であると判定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
5. 外部充電装置から供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電するための、車両の充電方法であって、
   前記蓄電装置の電圧が所定電圧よりも高い場合には、前記蓄電装置の電圧が前記所定電圧よりも低い場合と比べて、前記外部充電装置から前記蓄電装置への充電電流を小さくする電流抑制制御を実行するステップと、
   前記外部充電装置が充電時間に応じた電気料金を課金する課金充電装置であるか否かを判定するステップとを含み、
   前記外部充電装置が前記課金充電装置である場合の前記電流抑制制御による充電時間は、前記外部充電装置が前記課金充電装置でない場合の前記電流抑制制御による充電時間よりも短い、車両の充電方法。

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