JPWO2012081104A1 - 車両の制御装置および車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置（１０）を搭載する車両の制御装置（４６）は、蓄電装置（１０）の充電中において空調装置（８０）の動作によって蓄電装置（１０）の残存蓄電量が第１のしきい値まで低下した場合には空調装置（８０）の動作を制限し、空調装置（８０）を停止させた後に残存蓄電量が第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値まで回復した場合には空調装置（８０）の制限前の動作を再開させる。

Description

本発明は車両の制御装置および車両の制御方法に関し、特に、空調装置および外部電源により充電可能に構成された蓄電装置を搭載する車両に関する。

車両駆動用の電動機およびその電動機に電力を供給するための蓄電装置を備えた車両がこれまでに提案されている。さらに、車両に搭載された蓄電装置を外部の電源により充電するための構成が提案されている。

たとえば、特開２００６−２９８２６２号公報（特許文献１）には、空調装置を搭載する車両に関する開示がある。この車両は、乗車前に空調を開始させること（以下、「プレ空調」と言う）が可能であり、プレ空調作動中にバッテリの残容量が所定量以下になるまでプレ空調の作動を継続し、バッテリの残容量が所定量以下になったらプレ空調を停止させることが開示されている。

特開２００６−２９８２６２号公報 特開２０１０−９８８４４号公報

上記の先行文献に開示された技術では、充電中に空調を作動させている場合にバッテリの残容量が低下したときには、空調を継続しているとバッテリが過放電になるので、バッテリの残容量が低下したら空調を停止させてしまう。

しかし、これでは室内温度がかなり高温になってしまう恐れがあり、空調装置を作動させておいたユーザに不満を抱かせる。室内に空調操作ができないユーザが残されている場合も考えられるので、車室内温度の過剰な上昇は避けることができれば望ましい。

この発明の目的は、車両の保護と車室の快適性とを両立させた車両の制御装置および車両の制御方法を提供することである。

この発明は、要約すると、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置を搭載する車両の制御装置であって、車両は、蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置を含み、制御装置は、蓄電装置の充電中において補機装置の動作によって蓄電装置の残存蓄電量が第１のしきい値まで低下した場合には補機装置の動作を制限し、補機装置を停止させた後に残存蓄電量が第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値まで回復した場合には補機装置の制限前の動作を再開させる。

好ましくは、補機装置は、車室を空調する空調装置を含む。
より好ましくは、制御装置は、蓄電装置の残存蓄電量を検出する検出部と、残存蓄電量と第１のしきい値とを比較する第１の比較部と、残存蓄電量と第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値とを比較する第２の比較部と、第１および第２の比較部による比較結果に基づいて空調装置を制御する空調制御部とを備える。空調制御部は、蓄電装置に対する充電時に残存蓄電量が第１のしきい値よりも小さい場合には空調装置の動作を停止させ、蓄電装置に対する充電時に残存蓄電量が第２のしきい値よりも大きい場合には空調装置の動作を継続させ、残存蓄電量が第１のしきい値と第２のしきい値との間にある場合には空調装置の動作を停止させた後に残存容量が第２のしきい値に回復したときには空調装置の動作を再開させる。

より好ましくは、車両は、ユーザに向けて情報を提供するための表示装置をさらに備える。制御装置は、車両外部から蓄電装置が充電されている場合には、車両補機における電力の消費と蓄電装置からの電力の放電の有無を含む情報を表示装置に表示させる。

より好ましくは、制御装置は、蓄電装置の過放電を防止するために残存容量が第３のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンする。第３のしきい値は第１のしきい値よりも小さい。

この発明は、他の局面では、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置を搭載する車両の制御方法であって、車両は、蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置を含み、制御方法は、蓄電装置の充電中において補機装置の動作によって蓄電装置の残存蓄電量が第１のしきい値まで低下した場合には補機装置の動作を制限するステップと、補機装置を停止させた後に残存蓄電量が第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値まで回復した場合には補機装置の制限前の動作を再開させるステップとを含む。

好ましくは、補機装置は、車室を空調する空調装置を含む。
好ましくは、制御方法は、蓄電装置の過放電を防止するために残存容量が第３のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンするステップをさらに備える。第３のしきい値は第１のしきい値よりも小さい。

本発明によれば、電池の保護を図りつつ、車室の温度を適温に近づけることが可能である。

この発明の実施の形態１による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 ＨＶ−ＥＣＵ４６のエアコン制御に関する機能の機能ブロック図である。 ＨＶ−ＥＣＵ４６において実行されるエアコンおよび電源制御に関する処理を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態の車両の制御装置がエアコンの制御を行なった一例を説明するための動作波形図である。 図１の表示装置９０の表示画面の変化を説明するための図である。 通常充電が行なわれている場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。 外部からの電力の一部が補機で消費されている場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。 外部からの供給電力と補機で消費される電力がほぼ等しい場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。 外部からの供給電力よりも補機で消費される電力が大きい場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。 外部からの供給電力は停止しており、かつ補機で電力が消費されている場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。

以下、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、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返さない。

［車両の構成］
図１は、この発明の実施の形態１による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。なお、以下では「ハイブリッド車両」を単に「車両」と呼ぶこともある。本発明は、ハイブリッド車両に限らず、外部から充電が可能である電気自動車のような車両にも適用が可能である。

図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、電池パックと、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）と、モータジェネレータ（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３２−１，３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８とを含む。

電池パックは、蓄電装置１０と、システムメインリレー（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｉｎ Ｒｅｌａｙ）１１と、電圧センサ１４と、電流センサ１６と、充電用リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＧ−Ｇとを含む。

システムメインリレー１１は、蓄電装置１０の正極と正極線ＰＬ１との間に設けられるリレーＳＭＲ−Ｂと、蓄電装置１０の負極と負極線ＮＬ１との間に設けられるリレーＳＭＲ−Ｇと、リレーＳＭＲ−Ｇと並列的に設けられた、直列接続されているリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗Ｒ１とを含む。

ＰＣＵは、コンバータ１２と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ８６とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、インバータ３０と、電圧センサ２０とを含む。

ハイブリッド車両１００は、さらに、エアコン８０と、ＭＧ−ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４０と、充電器４２と、ＨＶ−ＥＣＵ４６と、電力ケーブル５３と、外部電源５８からの充電ケーブル５５のコネクタ５６に接続するためのインレット５４とを備える。

エアコン８０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８６からの電力によって駆動される電動ファン８４と、正極線ＰＬ１、負極線ＮＬ１から電力を受けるＡＣインバータ８１と、ＡＣインバータ８１によって駆動されるコンプレッサ８５と、電動ファン８４およびＡＣインバータ８１を制御するＡＣ−ＥＣＵ８２とを含む。

蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池や、大容量のキャパシタ等を含むものである。蓄電装置１０は、システムメインリレー１１を介してコンバータ１２に接続される。システムメインリレー１１は、蓄電装置１０とコンバータ１２との間に設けられる。

コンバータ１２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置１０と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。

コンバータ１２は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子ＴＲ１，ＴＲ２と、ＩＧＢＴ素子ＴＲ１，ＴＲ２とそれぞれ逆並列に接続されたダイオードＤ１，Ｄ２と、ＩＧＢＴ素子ＴＲ１，ＴＲ２の接続ノードと正極線ＰＬ１との間に設けられたリアクトルＬ１とを含む。

ＤＣ−ＤＣコンバータ８６は、システムメインリレー１１とコンバータ１２との間に配設される正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。ＤＣ−ＤＣコンバータ８６は、電動ファン８４の他に図示しない補機類にも電力を供給している。平滑コンデンサＣ２は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。なお、平滑コンデンサＣ２に並列的に抵抗値の大きい放電抵抗Ｒ２が設けられている。

インバータ３０は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。インバータ３０は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ３２−１を駆動する。また、インバータ３０は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ３２−２を駆動する。

モータジェネレータ３２−１，３２−２は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ３２−１，３２−２は、動力分割装置３４に連結される。動力分割装置３４は、詳しく図示はしないが、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を含む。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３６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ３２−１の回転軸に連結される。リングギヤは、モータジェネレータ３２−２の回転軸および駆動輪３８に連結される。この動力分割装置３４によって、エンジン３６が発生する機械的動力は、駆動輪３８へ伝達される経路と、モータジェネレータ３２−１へ伝達される経路とに分割される。

そして、モータジェネレータ３２−１は、動力分割装置３４によって分割されたエンジン３６の動力を用いて発電する。たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣが低下すると、エンジン３６が始動してモータジェネレータ３２−１により発電が行なわれ、その発電された電力が蓄電装置へ供給される。

一方、モータジェネレータ３２−２は、蓄電装置１０から供給される電力およびモータジェネレータ３２−１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。モータジェネレータ３２−２の駆動力は、駆動輪３８に伝達される。なお、車両の制動時には、車両の運動エネルギーが駆動輪３８からモータジェネレータ３２−２に伝達され、モータジェネレータ３２−２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ３２−２は、車両の運動エネルギーを電力に変換して回収する回生ブレーキとして作動する。

ＭＧ−ＥＣＵ４０は、コンバータ１２駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣ１をコンバータ１２へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ４０は、モータジェネレータ３２−１，３２−２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をインバータ３０へ出力する。

充電器４２は、電力ケーブル５３に入力端が接続される。充電器４２の出力端は、リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇを介在して、システムメインリレー１１とコンバータ１２との間に配設される正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。充電器４２は、外部電源５８から供給される電力を受ける。そして、充電器４２は、ＨＶ−ＥＣＵ４６から充電指令を含む制御信号を受ける。充電器４２は、蓄電装置１０の充電に適する電圧を出力する。

具体的には充電器４２は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路６２と、整流回路６２によって整流された直流電力の電圧を再び高周波の交流に変換するＤＣ／ＡＣ回路６８と、ＤＣ／ＡＣ回路６８から出力される交流電圧を昇圧するトランス７０と、トランス７０の出力を整流する整流回路７２と、整流回路７２の出力を平滑化するコンデンサ７６とを含む。整流回路７２から出力される直流電圧は、蓄電装置１０の充電に適する電圧に制御されている。

充電器４２は、さらに、入力端に設けられたリレー５１と、整流回路６２の出力電圧ＶＡＣを計測する電圧センサ６４と、整流回路６２の出力電圧ＶＡＣを平滑化するコンデンサ６６と、整流回路７２の出力電流を計測する電流センサ７４と、整流回路７２の出力電圧を計測する電圧センサ７９と、整流回路７２の出力の逆流を防止するダイオード７８とを含む。

図１に示すように、たとえばハイブリッド車両１００のインレット５４が充電ケーブル５５のコネクタに接続され、かつ、リレー５１が閉状態である場合には、充電器４２は、外部電源５８から供給される電力を、充電ケーブル５５、インレット５４および電力ケーブル５３を介して受ける。この場合におけるインレット５４は、外部電源５８から電力を受けるための電力インターフェースである。

電圧センサ１４は、蓄電装置１０の電圧ＶＢを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。電流センサ１６は、蓄電装置１０に対して入出力される電流ＩＢを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。

電圧センサ１８は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧ＶＬを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。電圧センサ２０は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨＭを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４６へ出力する。

［電気負荷制御の内容］
外部からの充電が行なわれているときに、ユーザが車両の電気負荷（エアコン、オーディオ装置、霜取りヒータなど）を使用し、実際には蓄電装置１０からも放電が行なわれ、充電が行なわれない状況が考えられる。外部から入力される電力は車内で消費される電力よりも大きいとは限らないからである。このような場合、蓄電装置１０の過放電を防止しつつも、可能な範囲で車両の電気負荷の作動を許可する方が望ましいこともある。

図１を参照して、本実施の形態について要約すると、本実施の形態に係る発明は、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置１０を搭載する車両の制御装置である。車両１００は車室を空調するエアコン８０を含む。ＨＶ−ＥＣＵ４６は、蓄電装置１０の充電中においてエアコン８０の動作によって蓄電装置１０の残存蓄電量が第１のしきい値αまで低下した場合にはエアコン８０の動作を制限し、エアコン８０を停止させた後に残存蓄電量が第１のしきい値αよりも大きい第２のしきい値（α＋ΔＳ）まで回復した場合にはエアコン８０の制限前の動作を再開させる。

好ましくは、車両１００は、ユーザに向けて情報を提供するための表示装置９０をさらに含む。ＨＶ−ＥＣＵ４６は、車両外部から蓄電装置１０が充電されている場合には、車両補機（たとえばエアコン８０，電動ファン８４）における電力の消費と蓄電装置１０からの電力の放電の有無を含む情報を表示装置９０に表示させる。

図２は、ＨＶ−ＥＣＵ４６のエアコン制御に関する機能の機能ブロック図である。
図２を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、蓄電装置１０の残存蓄電量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出するＳＯＣ検出部９２と、残存蓄電量ＳＯＣと第１のしきい値αとを比較する第１の比較部９３と、残存蓄電量ＳＯＣと第１のしきい値αよりも大きい第２のしきい値（α＋ΔＳ）とを比較する第２の比較部９４と、第１および第２の比較部９３，９４による比較結果に基づいてエアコン８０を制御する空調制御部９６とを含む。空調制御部９６は、蓄電装置１０に対する充電時に残存蓄電量ＳＯＣが第１のしきい値αよりも小さい場合にはエアコン８０の動作を停止させる。空調制御部９６は、蓄電装置１０に対する充電時に残存蓄電量が第２のしきい値（α＋ΔＳ）よりも大きい場合にはエアコン８０の動作を継続させる。空調制御部９６は、残存蓄電量が第１のしきい値αと第２のしきい値（α＋ΔＳ）との間にある場合にはエアコン８０の動作を停止させた後に残存容量が第２のしきい値（α＋ΔＳ）に回復したときにはエアコン８０の動作を再開させる。空調制御部９６は、信号ＡＣ−ＯＮによってエアコン８０の動作禁止／動作許可を制御する。

好ましくは、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、蓄電装置１０の過放電を防止するために残存容量が第３のしきい値βまで低下した場合には車両１００の電源系統をシャットダウンするための比較部９５をさらに含む。第３のしきい値βは第１のしきい値αよりも小さい。比較部９５は、蓄電装置１０の過放電を防止するために残存容量が第３のしきい値βまで低下した場合にはシステムメインリレー１１をオフするための信号ＳＭＲ−ＯＦＦを出力する。なお、第１〜第３のしきい値については、後に図４でも説明する。

図３は、ＨＶ−ＥＣＵ４６において実行されるエアコンおよび電源制御に関する処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は所定のメインルーチンから一定時間経過ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。

図１、図３を参照して、まず処理が開始されると、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、ステップＳ１において、残存蓄電量ＳＯＣがしきい値α以下であるか否かを判断する。残存蓄電量ＳＯＣは、バッテリ電圧ＶＢおよびバッテリ電流ＩＢの変化に基づいて随時算出されている。

ステップＳ１においてＳＯＣ≦αが成立した場合には、ステップＳ３に処理が進みエアコンの停止がＨＶ−ＥＣＵ４６からＡＣ−ＥＣＵ８２に要求される。ステップＳ１においてＳＯＣ≦αが成立しなかった場合には、ステップＳ２に処理が進む。

ステップＳ２では、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、残存蓄電量ＳＯＣがしきい値α＋ΔＳ以上であるか否かを判断する。ステップＳ２においてＳＯＣ≧α＋ΔＳが成立した場合には、ステップＳ４に処理が進み、エアコン停止が解除されエアコン８０の作動が許可される。一方、ステップＳ２においてＳＯＣ≧α＋ΔＳが成立しなかった場合には、ステップＳ５に処理が進み、エアコンの作動許可／禁止状態は現状が維持される。

ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５のいずれかの処理が終了した場合にはステップＳ６に処理が進む。ステップＳ６では、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、残存蓄電量ＳＯＣがしきい値β以下であるか否かを判断する。ステップＳ６においてＳＯＣ≦βが成立した場合には、ステップＳ７に処理が進み、バッテリ電流ＩＢをモニタして蓄電装置１０に充電が行なわれているか否かがさらに判断される。充電が行なわれていれば、残存蓄電量ＳＯＣは次第に回復していくことが期待されるので、ステップＳ１０に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。

一方、ステップＳ７においてバッテリ電流ＩＢがゼロであるか、放電を示す場合には、蓄電装置１０に充電が行なわれていない。この場合にはステップＳ８に処理が進み、ＨＶ−ＥＣＵ４６は、システムメインリレー１１をオフ状態とし、蓄電装置１０が過放電にならないように保護する。そしてステップＳ９に処理が進み、制御終了となる。

図１、図３を再び参照して、本実施の形態の車両の制御方法について総括する。本実施の形態の制御方法は、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置１０（１０）を搭載する車両の制御方法である。車両１００は車室を空調するエアコン８０を含む。制御方法は、蓄電装置１０の充電中においてエアコン８０の動作によって蓄電装置１０の残存蓄電量が第１のしきい値αまで低下した場合にはエアコン８０の動作を制限するステップ（Ｓ３）と、エアコン８０を停止させた後に残存蓄電量が第１のしきい値αよりも大きい第２のしきい値α＋ΔＳまで回復した場合にはエアコン８０の制限前の動作を再開させるステップ（Ｓ４）とを含む。

好ましくは、制御方法は、蓄電装置１０の過放電を防止するために残存容量が第３のしきい値βまで低下した場合には車両１００の電源系統をシャットダウンするステップ（Ｓ６，Ｓ８）をさらに備える。第３のしきい値βは第１のしきい値αよりも小さい。

なお、図３のフローチャートはエアコン８０について停止要求と停止解除を行なう場合を示したが、エアコン８０以外の補機装置について停止要求と停止解除を同様に行なうものであっても良い。エアコン８０以外の補機装置としては、たとえば、エアコン以外でも車室内の快適性を高める装備（たとえば、オーディオ機器、照明など）、充電中でも作動させる可能性があるもの（サービスコンセントから交流電力を出力するためのＤＣ／ＡＣ変換器、カーナビゲーション装置）が挙げられる。

図４は、本実施の形態の車両の制御装置がエアコンの制御を行なった一例を説明するための動作波形図である。

図１、図４を参照して、時刻ｔ１までは、外部充電が行なわれていてもエアコン８０などの車両負荷での消費電力が入力電力よりも大きいため、蓄電装置１０の残存蓄電量ＳＯＣは減少していく。そして、時刻ｔ１においてＳＯＣはしきい値αに到達する。

このとき、本実施の形態の制御装置が適用されていない車両であれば、たとえば波形Ｗ２に示すように、システムの停止条件であるしきい値βまで放電が許容され、そして時刻ｔ２においてＳＯＣがしきい値βに到達した時点でエアコン運転が禁止され、図示しないがシステムメインリレー１１はオフ状態に変更され車両のシステムは停止される。

本実施の形態の制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ４６）は、時刻ｔ１においてＳＯＣがしきい値αに到達すると、エアコンの運転を一旦停止させる。外部電源５８からの充電が蓄電装置１０に行なわれることにより、時刻ｔ１〜ｔ３の間はＳＯＣは増加し、時刻ｔ３においてしきい値（α＋ΔＳ）まで回復する。

時刻ｔ３においてＨＶ−ＥＣＵ４６は、エアコンの運転を再開させる。このように、エアコンのオンオフが繰返される結果、時刻ｔ３〜ｔ４，ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８の間はエアコンが運転許可され、時刻ｔ４〜ｔ５，ｔ６〜ｔ７，ｔ８〜では、エアコンの運転は禁止される。

冷房時であれば、本実施の形態の制御装置が適用されていない車両であれば、たとえば波形Ｔ２に示すように、エアコン８０が停止してしまうと、そのままずっと運転再開されないので、エアコンや車両の設定スイッチによってエアコンを動作させない限りは、車室の温度は上昇を続けてしまう可能性がある。

本実施の形態の制御装置が適用されている車両であれば、目標値よりはΔＴ高い温度となってしまうけれども、波形Ｔ１に示すように、車室の温度は上昇し続けることはなくなる。

以上説明したように、本実施の形態の制御装置によれば、外部充電時において冷房によって車室の温度を適温にしようとしていた場合には、空調装置が間欠動作を行なうので、蓄電装置の過放電を防止しつつ、車室の温度が過度に上昇してしまうことを防止することができる。また、暖房使用時であれば、空調装置が間欠動作を行なうので、蓄電装置の過放電を防止しつつ、車室の温度が過度に低温になってしまうことを防止することができる。

［運転者に対する情報の提供］
外部からの充電が行なわれているときに、ユーザが車両の電気負荷（エアコン、オーディオ装置、霜取りヒータなど）を使用し、実際には蓄電装置１０に充電が行なわれない状況が考えられることについて説明した。蓄電装置１０の放電の程度を減らそうという意図であれば良いが、もしフル充電して遠方にドライブするつもりであれば、ユーザが困ることになる。このような状況が続けばユーザが充電しているつもりでも充電できていないので、ユーザに報知して、充電をしたければ車両の電気負荷をユーザに自ら停止させるようにできることが望ましい。

図５は、図１の表示装置９０の表示画面の変化を説明するための図である。
図１、図５を参照して、画面ＰＩＣＡは、通常の走行時に表示装置９０に表示される画面を示し、画面ＰＩＣＢは、外部充電が行なわれている場合に表示装置９０に表示される画面を示している。

画面ＰＩＣＡには、エンジン３６を示すエンジンマーク１０２とモータジェネレータ３２−２を示すモータマーク１０４と蓄電装置１０を示す電池マーク１０６が表示されており、これらの間でのエネルギーのやり取りが示されている。

これに対して、画面ＰＩＣＢには、オーディオやエアコンなどの装備を示す快適装備マーク１１１と、外部電源と接続されていることを示す入力マーク１１０とが表示される。フロー表示１１２は外部電源からの電力フローを示す。フロー表示１１３は、蓄電装置１０６への充電電力フローを示す。フロー表示１１４は、快適装備マーク１１１で示される装備への外部電源からの電力フローを示す。フロー表示１１５は、蓄電装置１０６からの電池消費電力フローを示す。

また、表示枠１１６は、蓄電装置１０に充電される電力を示しており、値の符号が正であれば充電を示し、負であれば放電（エネルギーの減少）を示す。表示枠１１７は、たとえば、フル充電になるまでの充電時間の残り時間を示している。

フロー表示１１２は、外部電源５８から充電器４２を通過して車両に入力される電力がしきい値を超えると点灯する。フロー表示１１３は、フロー表示１１２が点灯しており、かつ、蓄電装置１０への電力収支がしきい値以上であれば点灯する。ただし、この電力収支は符号がプラスであれば充電方向であり、符号がマイナスであれば放電方向である。

フロー表示１１４は、フロー表示１１２が点灯しており、かつ充電器４２を通過する電力から蓄電装置に充電される電力を引いた値がしきい値以上であれば点灯する。フロー表示１１５は、蓄電装置１０の電力収支が負のしきい値よりもさらに小さい場合、つまり蓄電装置１０から放電が行なわれる場合に点灯する。

以下、画面ＰＩＣＢにおいて、各種の充電状態でそれぞれどのようなパターン表示がされるかにつてい説明する。

図６は、通常充電が行なわれている場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。
図６を参照して、通常充電が行なわれている場合には、フロー表示１１２，１１３は点灯しているが、フロー表示１１４，１１５は消灯している。そして、表示枠１１６には、充電電力が１．０ｋＷであることが表示され、表示枠１１７には、充電完了までの所要時間が１．０時間であることが示されている。

図７は、外部からの電力の一部が補機で消費されている場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。

図７を参照して、外部からの電力の一部が補機（エアコンやオーディオなど）で消費されている場合には、フロー表示１１２，１１３に加えて、フロー表示１１４が点灯する。フロー表示１１５は消灯している。そして、表示枠１１６には、充電電力が０．５ｋＷであることが表示され、表示枠１１７には、充電完了までの所要時間が２．０時間であることが示されている。図６の場合と比べると、補機で消費されている分、充電電力が少なくなっており、その分完了までの所要時間は延びている。

図８は、外部からの供給電力と補機で消費される電力がほぼ等しい場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。

図１、図８を参照して、外部からの供給電力がちょうど補機装置（エアコン８０やオーディオなど）で消費されている場合には、フロー表示１１２，１１４が点灯し、フロー表示１１３，１１５は消灯している。そして、表示枠１１６には、充電電力が０．０ｋＷであることが表示され、表示枠１１７には、充電完了までの所要時間が表示されないことが示されている。

図９は、外部からの供給電力よりも補機で消費される電力が大きい場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。

図１、図９を参照して、外部からの供給電力のすべてが補機装置（エアコン８０やオーディオなど）で消費され、さらに不足する場合には、蓄電装置１０から電力が持ち出される。このためフロー表示１１２，１１４，１１５が点灯し、フロー表示１１３は消灯している。そして、表示枠１１６には、充電電力が−１．０ｋＷである（つまり１．０ｋＷ蓄電装置から放電されている）ことが表示され、表示枠１１７には、充電完了までの所要時間が表示されないことが示されている。

図１０は、外部からの供給電力は停止しており、かつ補機で電力が消費されている場合の画面ＰＩＣＢを示した図である。

図１、図１０を参照して、インレット５４からコネクタ５６が外されたり、停電が発生したりして外部からの供給電力が停止すると、フロー表示１１２は消灯する。補機装置（エアコン８０やオーディオなど）で消費される電力は、すべて蓄電装置１０からの電力で賄われる。このためフロー表示１１５が点灯し、フロー表示１１２，１１３，１１４は消灯している。そして、表示枠１１６には、充電電力が−２．０ｋＷである（つまり２．０ｋＷ蓄電装置１０から放電されている）ことが表示され、表示枠１１７には、充電完了までの所要時間が表示されないことが示されている。

以上図５〜図１０によって説明したように、表示装置９０によって外部充電時の蓄電装置１０への充電状態をユーザに報知することにより、ユーザへの電力消費の節約勧告が実行され、他にもプラグイン車両の独自性の演出も実現できる。また、充電所要時間を表示することによりユーザが空調の設定などによって電力消費量の調整を行なうことが容易となる。

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請求の範囲によって示され、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。

１０ 蓄電装置、１１ システムメインリレー、１２ コンバータ、１４，１８，２０，６４，７９ 電圧センサ、１６，７４ 電流センサ、３０ インバータ、３２−１，３２−２ モータジェネレータ、３４ 動力分割装置、３６，１０２ エンジン、３８ 駆動輪、４２ 充電器、５１ リレー、５３ 電力ケーブル、５４ インレット、５５ 充電ケーブル、５６ コネクタ、５８ 外部電源、６２，７２ 整流回路、６６ コンデンサ、６８ ＤＣ／ＡＣ回路、７０ トランス、７８，Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、８０ エアコン、８１ ＡＣインバータ、８４ 電動ファン、８５ コンプレッサ、８６ コンバータ、８６ 電動ファン、９０ 表示装置、９２ 検出部、９３，９４，９５ 比較部、９６ 空調制御部、１００ ハイブリッド車両、１０４ モータマーク、１０６ 電池マーク、１１０ 入力マーク、１１１ 快適装備マーク、１１２〜１１５ フロー表示、１１６，１１７ 表示枠、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ２ 平滑コンデンサ、ＣＨＲ 充電用リレー、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、Ｌ１ リアクトル、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ１ 負極線、ＰＬ１ 正極線、Ｒ１ 抵抗、Ｒ２ 放電抵抗、ＴＲ１，ＴＲ２ ＩＧＢＴ素子。

Claims (8)

1. 車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置（１０）を搭載する車両の制御装置であって、
   前記車両は、前記蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置（８０）を含み、
   前記制御装置（４６）は、
   前記蓄電装置の充電中において前記補機装置の動作によって前記蓄電装置の残存蓄電量が第１のしきい値まで低下した場合には前記補機装置の動作を制限し、前記補機装置を停止させた後に前記残存蓄電量が前記第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値まで回復した場合には前記補機装置の制限前の動作を再開させる、車両の制御装置。
2. 補機装置は、車室を空調する空調装置（８０）を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御装置（４６）は、
   前記蓄電装置の前記残存蓄電量を検出する検出部（９２）と、
   前記残存蓄電量と前記第１のしきい値とを比較する第１の比較部（９３）と、
   前記残存蓄電量と前記第２のしきい値とを比較する第２の比較部（９４）と、
   前記第１および第２の比較部による比較結果に基づいて前記空調装置を制御する空調制御部（９６）とを備え、
   前記空調制御部は、前記蓄電装置に対する充電時に前記残存蓄電量が前記第１のしきい値よりも小さい場合には前記空調装置の動作を停止させ、前記蓄電装置に対する充電時に前記残存蓄電量が前記第２のしきい値よりも大きい場合には前記空調装置の動作を継続させ、前記残存蓄電量が前記第１のしきい値と前記第２のしきい値との間にある場合には前記空調装置の動作を停止させた後に前記残存蓄電量が前記第２のしきい値に回復したときには前記空調装置の動作を再開させる、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記車両は、
   ユーザに向けて情報を提供するための表示装置（９０）をさらに備え、
   前記制御装置は、車両外部から前記蓄電装置が充電されている場合には、車両補機（８０，８４）における電力の消費と前記蓄電装置からの電力の放電の有無を含む情報を前記表示装置に表示させる、請求項２に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御装置は、前記蓄電装置の過放電を防止するために前記残存蓄電量が第３のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンし、
   前記第３のしきい値は前記第１のしきい値よりも小さい、請求項２に記載の車両の制御装置。
6. 車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置（１０）を搭載する車両の制御方法であって、
   前記車両は、前記蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置（８０）を含み、
   前記制御方法は、
   前記蓄電装置の充電中において前記補機装置の動作によって前記蓄電装置の残存蓄電量が第１のしきい値まで低下した場合には前記補機装置の動作を制限するステップ（Ｓ３）と、
   前記補機装置を停止させた後に前記残存蓄電量が前記第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値まで回復した場合には前記補機装置の制限前の動作を再開させるステップ（Ｓ４）とを含む、車両の制御方法。
7. 補機装置は、車室を空調する空調装置（８０）を含む、請求項６に記載の車両の制御方法。
8. 前記制御方法は、
   前記蓄電装置の過放電を防止するために前記残存蓄電量が第３のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンするステップ（Ｓ６，Ｓ８）をさらに備え、
   前記第３のしきい値は前記第１のしきい値よりも小さい、請求項７に記載の車両の制御方法。

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