JPWO2013038492A1

JPWO2013038492A1 - 車両の制御装置および制御方法

Info

Publication number: JPWO2013038492A1
Application number: JP2013533374A
Authority: JP
Inventors: 国明新美
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2015-03-23
Anticipated expiration: 2031-09-13
Also published as: US8948952B2; JP5713111B2; CN103796888B; US20140180519A1; WO2013038492A1; CN103796888A

Abstract

車両には、エンジン関連部品が取り付けられたエンジンと、外部電源から供給される電力によって充電されるバッテリと、バッテリから電力が供給される、駆動源としての電動モータとが搭載される。ＥＣＵは、モータジェネレータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と、目的地までの距離とに応じて、外部から電力が供給されている間に、外部から供給された電力を用いて、エンジン関連部品とバッテリとのうちの少なくともいずれか一方を加熱する。

Description

本発明は、車両の制御装置および制御方法に関し、特に、エンジン関連部品と蓄電装置とのうちの少なくともいずれか一方を暖機する技術に関する。

エンジンに加えて、走行用の電動モータが搭載されたハイブリッド車または航続距離拡張機能（レンジエクステンダー）を備えた電気自動車が知られている。このような車両において、外部電源から供給された電力により、バッテリなどの蓄電装置を充電する技術が実用化されている。

外部電源からの電力を用いた充電中は、例えば特開２０１０−２３５２７号公報（特許文献１）に記載されているように、外部電源から供給された電力を用いてエンジンを温めることも可能である。

特開２０１０−２３５２７号公報

しかしながら、たとえば車両の現在地から目的地まで電動モータのみを駆動源として用いて走行できるのであれば、出発前にエンジンを事前に温める必要はない。この場合、出発前のエンジンの暖機は、車両のエネルギ効率の向上に寄与しない。

本発明の目的は、エネルギ効率を向上することである。

ある実施例において、エンジン関連部品が取り付けられたエンジンと、外部から供給される電力によって充電される蓄電装置と、蓄電装置から電力が供給される、駆動源としての電動モータとが搭載された車両の制御装置は、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに応じて、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、エンジン関連部品と蓄電装置とのうちの少なくともいずれか一方を加熱する制御ユニットを備える。

この構成によると、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに応じて、暖機される機器が変更される。そのため、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とを比較した結果、蓄電装置の暖機がエネルギ効率の向上に寄与すると考えられる場合には、蓄電装置を事前に暖機できる。エンジン関連部品の暖機がエネルギ効率の向上に寄与すると考えられる場合には、エンジン関連部品を事前に暖機できる。その結果、エネルギ効率が向上される。

別の実施例において、制御ユニットは、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離よりも、目的地までの距離が長い場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、エンジン関連部品を加熱する。

この構成によると、車両の走行のためにエンジンが運転されることが予期される場合には、エンジン関連部品を事前に暖機できる。

さらに別の発明において、制御ユニットは、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離よりも、目的地までの距離が短い場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、蓄電装置を加熱する。

この構成によると、車両の走行のためにエンジンが運転されることが予期されない場合には、エンジン関連部品ではなく、蓄電装置を事前に暖機できる。

さらに別の発明において、制御ユニットは、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに加えて、さらに、目的地までの走行パターンに応じて、エンジン関連部品と蓄電装置とに関して、加熱するか否かを決定する。

この構成によると、車両の走行パターンから暖機の必要性をさらに詳細に検討した結果に基づいて、エンジン関連部品または蓄電装置を暖機するかどうかを決定できる。

さらに別の発明において、制御ユニットは、目的地までの走行パターンから、目的地に到着する前にエンジンから発せられる熱によりエンジンの暖機が完了するか否かを判断し、目的地に到着する前にエンジンの暖機が完了しない場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いてエンジン関連部品を加熱する。

この構成によると、エンジン自体が発生する熱によりエンジンの暖機ができなければ、エンジン関連部品が事前に暖機される。よって、エンジンの運転中において、エンジンを好適に運転できる。

さらに別の発明において、制御ユニットは、目的地までの走行パターンから、目的地に到着する前に蓄電装置から発せられる熱により蓄電装置の暖機が完了するか否かを判断し、目的地に到着する前に蓄電装置の暖機が完了しない場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて蓄電装置を加熱する。

この構成によると、蓄電装置自体が発生する熱により蓄電装置の暖機ができなければ、蓄電装置が事前に暖機される。よって、車両の走行中において、蓄電装置の温度を好適にできる。

さらに別の発明において、制御ユニットは、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに加えて、さらに、蓄電装置を加熱するために消費される電力と、蓄電装置を加熱することによる回生電力の増大量とに応じて、蓄電装置を加熱するか否かを決定する。

この構成によると、蓄電装置を事前に暖機することにより得られるメリットを考慮して、蓄電装置を暖機するか否かが決定される。

さらに別の発明において、制御ユニットは、加熱するために消費される電力よりも、回生電力の増大量が大きいと、外部から供給された電力を用いて外部から電力が供給されている間に蓄電装置を加熱する。

この構成によると、蓄電装置を事前に暖機することによりメリットが得られる場合、蓄電装置が事前に暖機される。

さらに別の発明において、エンジン関連部品が取り付けられたエンジンと、外部から供給される電力によって充電される蓄電装置と、蓄電装置から電力が供給される、駆動源としての電動モータとが搭載された車両の制御方法は、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とを比較するステップと、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに応じて、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、エンジン関連部品と蓄電装置とのうちの少なくともいずれか一方を加熱するステップとを備える。

電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに応じて、暖機される機器が変更される。そのため、電動モータのみを駆動して車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とを比較した結果、蓄電装置の暖機がエネルギ効率の向上に寄与すると考えられる場合には、蓄電装置を事前に暖機できる。エンジン関連部品の暖機がエネルギ効率の向上に寄与すると考えられる場合には、エンジン関連部品を事前に暖機できる。その結果、エネルギ効率が向上される。

ハイブリッド車の全体を示す概略図である。電気システムを示す図（その１）である。電気システムを示す図（その２）である。目的地までの距離に応じて事前に暖機される対象を示す図である。ＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。

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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、ハイブリッド車には、エンジン１００と、第１モータジェネレータ１１０と、第２モータジェネレータ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。なお、本実施の形態において説明されるハイブリッド車は、航続距離拡張機能を備えた電気自動車であってもよい。

エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。

この車両は、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。

たとえば、アクセル開度および車速などに応じて設定される走行パワーが、開発者によって予め定められたエンジン始動しきい値よりも低いと、第２モータジェネレータ１２０のみを駆動源としてハイブリッド車が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。

一方、走行パワーがエンジン始動しきい値以上であると、エンジン１００が駆動される。この場合、エンジン１００のみ、もしくはエンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を駆動源としてハイブリッド車が走行する。

バッテリ１５０の残存容量がしきい値以下まで低下した場合には、バッテリ１５０を充電して残存容量が所定の値に増加するまでバッテリ１５０を充電するために、エンジン１００が始動される。

エンジン１００を走行用の駆動源として用いずに、発電のためにだけ用いるようにしてもよい。すなわち、ハイブリッド車は、シリーズハイブリッド車であってもよい。

エンジン１００は、内燃機関である。燃料と空気の混合気が燃焼室内で燃焼することよって、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、温度が所定の活性温度まで増大されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。

エンジン１００の空燃比は、空燃比センサ１０４により検出される。空燃比センサ１０４の代わりにもしくは加えてＯ₂センサ（図示せず）を用いてもよい。エンジン１００には、さらに、ヒータ１０６，１０８が設けられる、ヒータ１０６は、エンジン１００の冷却水を加熱する。ヒータ１０８は、触媒１０２を加熱する。以下、エンジン１００の冷却水、触媒１０２、空燃比センサ１０４、Ｏ₂センサ、ヒータ１０６，１０８をまとめて「エンジン関連部品」とも記載する。

エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１０を駆動させて発電する経路である。

第１モータジェネレータ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力はそのまま第２モータジェネレータ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。

第１モータジェネレータ１１０が発電機として作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１モータジェネレータ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２モータジェネレータ１２０についても同様である。

第２モータジェネレータ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。

第２モータジェネレータ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２モータジェネレータ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２モータジェネレータ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。

ハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２モータジェネレータ１２０が駆動され、第２モータジェネレータ１２０が発電機として作動する。これにより第２モータジェネレータ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２モータジェネレータ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０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構成される。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、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１モータジェネレータ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２モータジェネレータ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。

バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。

バッテリ１５０の充電電力は、バッテリ１５０の温度に応じて定められる上限値以下に制限される。上限値は、バッテリ１５０の温度をパラメータとして有するマップから算出される。バッテリ１５０の温度は温度センサ１５２により検出され、温度を表す信号がＥＣＵ１７０に入力される。

ハイブリッド車には、さらに、ナビゲーションシステム１８０が搭載される。利用者は、ナビゲーションシステム１８０に目的地および出発時刻を登録することが可能である。携帯電話、スマートフォンなどの携帯情報端末を用いて車外からナビゲーションシステム１８０に目的地および出発時刻が登録されてもよい。その他、ナビゲーションシステム１８０には、路面の勾配、標高、道路の長さ、各地点における過去の運転条件（車速、加速度、減速度、舵角、バッテリ１５０の充放電電力など）の種々の情報が記憶される。

図２を参照して、ハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。ハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０と、充電器２４０と、インレット２５０とが設けられる。コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０と、充電器２４０とは、ＥＣＵ１７０により制御される。

コンバータ２００は、バッテリ１５０から放電された電力を第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０に供給する際、昇圧する。逆に、第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、コンバータ２００は降圧する。

第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１モータジェネレータ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１モータジェネレータ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２モータジェネレータ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２モータジェネレータ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、バッテリ１５０と、コンバータ２００との間において、コンバータ２００と並列に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、直流電圧を降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０から出力される電力は、補機バッテリ２３２、ＥＣＵ１７０、空燃比センサ１０４、ヒータ１０６，１０８などに供給される。

充電器２４０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に接続される。図３に示すように、充電器２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２と、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４と、絶縁トランス２４６と、整流回路２４８とを含む。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、単相ブリッジ回路から成る。ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、交流電力を直流電力に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、コイルをリアクトルとして用いることにより電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路としても機能する。

ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、単相ブリッジ回路から成る。ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス２４６へ出力する。

絶縁トランス２４６は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換回路２４４および整流回路２４８に接続される。絶縁トランス２４６は、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流回路２４８へ出力する。整流回路２４８は、絶縁トランス２４６から出力される交流電力を直流電力に整流する。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２とＤＣ／ＡＣ変換回路２４４との間の電圧（平滑コンデンサの端子間電圧）は、電圧センサ１８２により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。また、充電器２４０の出力電流は、電流センサ１８４により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。さらに、充電器２４０の温度は、温度センサ１８６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。

インレット２５０は、たとえばハイブリッド車の側部に設けられる。インレット２５０には、ハイブリッド車と外部電源４０２とを連結する充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。

充電ケーブル３００のプラグ３２０は、家屋に設けられたコンセント４００に接続される。コンセント４００には、ハイブリッド車の外部電源４０２から交流電力が供給される。充電ケーブル３００によりハイブリッド車と外部電源４０２とが連結された状態において、外部電源４０２から供給された電力がバッテリ１５０に充電される。

本実施の形態においては、外部電源４０２から供給された電力は、バッテリ１５０の充電以外にも、バッテリ１５０の暖機またはエンジン１００の暖機のために用いられる。一例として、ＥＣＵ１７０は、第２モータジェネレータ１２０のみを駆動して車両が走行することが可能な距離（以下、ＥＶ（Electric Vehicle）走行範囲とも記載する）と、車両の現在地または出発地点から目的地までの距離とに応じて、外部から電力が供給されている間に、外部から供給された電力を用いて、エンジン関連部品とバッテリ１５０とのうちの少なくともいずれか一方を加熱する。

より詳細には、図４において斜線で示すように、ＥＶ走行範囲より目的地までの距離が長い場合において、外部から電力が供給されている間に、外部から供給された電力を用いて、エンジン関連部品およびバッテリ１５０が加熱される。エンジン関連部品については、部品毎に加熱するか否かを決定してもよい。たとえば、加熱するか否かを、ヒータ１０６、すなわちエンジン１００の冷却水と、空燃比センサ１０４とで別々に決定してもよい。

ＥＶ走行範囲より目的地までの距離が短い場合においては、外部から電力が供給されている間に、外部から供給された電力を用いて、バッテリ１５０のみが加熱される。エンジン関連部品は加熱されない。

さらに、ＥＣＵ１７０は、エンジン関連部品またはバッテリ１５０を加熱するか否かを、ＥＶ走行範囲と目的地までの距離とに加えて、目的地までの走行パターンに応じて決定する。

一例として、ＥＣＵ１７０は、目的地までの走行パターンから、エンジン関連部品を加熱せずに、目的地に到着する前にエンジン１００から発せられる熱によりエンジン１００の暖機が完了するか否かを判断する。ＥＶ走行範囲より目的地までの距離が長く、かつ目的地に到着する前にエンジン１００の暖機が完了しない場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いてエンジン関連部品が加熱される。

同様に、ＥＣＵ１７０は、目的地までの走行パターンから、バッテリ１５０を加熱せずに、目的地に到着する前にバッテリ１５０から発せられる熱によりバッテリ１５０の暖機が完了するか否かを判断する。ＥＶ走行範囲より目的地までの距離が長く、かつ目的地に到着する前にバッテリ１５０の暖機が完了しない場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いてバッテリ１５０が加熱される。

また、ＥＣＵ１７０は、バッテリ１５０を加熱するか否かを、ＥＶ走行範囲と目的地までの距離とに加えて、さらに、バッテリ１５０を加熱するために消費される電力と、バッテリ１５０を加熱することによる回生電力の増大量とに応じて決定する。

一例として、ＥＶ走行範囲より目的地までの距離が短く、かつ加熱するために消費される電力よりも、回生電力の増大量が大きいと、外部から供給された電力を用いて外部から電力が供給されている間にバッテリ１５０が加熱される。

ＥＶ走行範囲は、バッテリ１５０の残存容量をパラメータとして有するマップなどから算出される。利用者が入力した出発時刻までバッテリ１５０を充電する場合は、出発時刻におけるバッテリ１５０の予測残存容量に基づいて、ＥＶ走行範囲を算出するようにしてもよい。ＥＶ走行範囲を算出する方法には、一般的に用いられている技術を適宜利用すればよいため、ここではさらなる説明は繰り返さない。

車両の現在地または出発地点から目的地までの距離は、ナビゲーションシステム１８０により算出される。車両の現在地または出発地点から目的地までの距離を算出する方法には、一般的に用いられている技術を適宜利用すればよいため、ここではさらなる説明は繰り返さない。

空燃比センサ１０４およびＯ₂センサは、通電によって加熱される。ヒータ１０６を加熱することにより、エンジン１００の冷却水が加熱される。ヒータ１０８を加熱することにより、触媒１０２が加熱される。

バッテリ１５０の加熱は、たとえば、バッテリ１５０からの放電によって実現される。一例として、第２モータジェネレータ１２０のＵ相コイルおよびＶ相コイルのみに電流を流すように第２インバータ２２０を制御することにより、バッテリ１５０から電力が放電され、バッテリ１５０の内部抵抗によってバッテリ１５０自体が発熱する。その後、残存容量が所望の値（たとえば１００％）になるまでバッテリ１５０が再び充電される。

目的地までの走行パターンは、目的地までの路面の勾配、標高、過去の運転条件（車速、加速度、減速度、舵角、バッテリ１５０の充放電電力など）の種々の情報を含む。これらの情報に基づき、車両の走行パワーが予測される。予測された走行パワーが前述したエンジン始動しきい値以上となる時間、すなわち、エンジン１００が運転される時間が予測される。エンジン１００が運転される時間および予測された走行パワーに基づき、エンジン１００の冷却水の温度の推移が予測される。冷却水の予測温度がしきい値以上になる時刻が、目的地への予測到着時刻よりも早いと、目的地に到着する前にエンジン１００から発せられる熱によりエンジン１００の暖機が完了すると判断される。目的地に到着する前にエンジン１００から発せられる熱によりエンジン１００の暖機が完了するか否かを判断する方法はこれに限定されない。

また、目的地までの路面の勾配、標高、過去の運転条件（車速、加速度、減速度、舵角、バッテリ１５０の充放電電力など）の種々の情報から、バッテリ１５０からの放電電力および放電時間が予測される。予測された放電電力および放電時間から、バッテリ１５０の温度の推移が予測される。バッテリ１５０の予測温度がしきい値以上になる時刻が、目的地への到着予測時刻よりも早いと、バッテリ１５０から発せられる熱によりバッテリ１５０の暖機が完了すると判断される。目的地に到着する前にバッテリ１５０から発せられる熱によりバッテリ１５０の暖機が完了するか否かを判断する方法はこれに限定されない。

バッテリ１５０を加熱するために消費される電力は、温度センサ１５２により検出されたバッテリ１５０の温度をパラメータとして有し、開発者により予め定められたマップに基づいて算出される。なお、バッテリ１５０を加熱するために消費される電力を算出する方法はこれに限定されない。

バッテリ１５０を加熱することによる回生電力の増大量は、バッテリ１５０を加熱した後の回生電力と、バッテリ１５０を加熱する前の回生電力の差に相当する。回生電力は、バッテリ１５０の充電電力の上限値と、目的地までの路面の勾配、標高、過去の運転条件などを含む情報とから予測される。

したがって、バッテリ１５０を加熱した後の回生電力は、バッテリ１５０を加熱した後の充電電力の上限値と、目的地までの路面の勾配、標高、過去の運転条件などを含む情報とから予測される。

同様に、バッテリ１５０を加熱する前の回生電力は、バッテリ１５０を加熱する前の充電電力の上限値と、目的地までの路面の勾配、標高、過去の運転条件などを含む情報とから予測される。

上述したように、充放電電力の上限値は、バッテリ１５０の温度に応じて定まる。したがって、バッテリ１５０を加熱した後の充電電力の上限値は、加熱後のバッテリ１５０の予測温度に応じて定まる。温度を予測する代わりに、予め定められた一定の温度を用いてもよい。バッテリ１５０を加熱する前の充電電力の上限値は、温度センサ１５２により検出される、加熱前のバッテリ１５０の温度に応じて定められる。

図５を参照して、ＥＣＵ１７０が実行する処理について説明する。以下に説明する処理は、ハードウェアにより実行してもよく、ソフトウェアにより実行してもよく、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実行してもよい。

ステップ（以下ステップをＳと略す）１００にて、目的地と出発時刻とが取得される。Ｓ１０２にて、外部電源４０２から電力が供給中であるか否かが判断される。たとえば、電圧センサ１８２によって検出される電圧がしきい値以上であると、外部電源４０２から電力が供給中であると判断される。外部電源４０２から電力が供給中であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｓ１０４にて、ＥＶ走行範囲よりも、目的地までの距離が短いか否かが判断される。

ＥＶ走行範囲よりも、目的地までの距離が短いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、Ｓ１０６にて、バッテリ１５０を加熱するために消費される電力が、バッテリ１５０を加熱することによる回生電力の増大量よりも大きいか否かが判断される。

加熱するために消費される電力よりも、回生電力の増大量が大きいと（Ｓ１０６にてＮＯ）、Ｓ１０８にて、外部から供給された電力を用いて、外部から電力が供給されている間にバッテリ１５０が加熱される。すなわち、出発前にバッテリ１５０が事前に暖機される。

一方、ＥＶ走行範囲よりも、目的地までの距離が長いと（Ｓ１０４にてＮＯ）、Ｓ１１０にて、バッテリ１５０を加熱することによって、ＥＶ走行範囲よりも、目的地までの距離が短くなるか否かが判断される。すなわち、バッテリ１５０を加熱することによって、ＥＶ走行範囲が伸びるか否かが判断される。ＥＶ走行範囲が伸びるか否かは、一例として、加熱後のバッテリ１５０の予測温度（たとえば所定の温度）での充電電力の上限値と、目的地までの路面の勾配、標高、過去の運転条件などを含む情報とから予測される。回生電力が増大した場合、ＥＶ走行範囲が伸びると判断される。回生電力の増大量から、ＥＶ走行範囲の拡大距離が予測される。

バッテリ１５０を加熱することによって、ＥＶ走行範囲よりも、目的地までの距離が短くなる場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、Ｓ１０８にて、外部から供給された電力を用いて、外部から電力が供給されている間にバッテリ１５０が加熱される。すなわち、出発前にバッテリ１５０が事前に暖機される。

バッテリ１５０を加熱しても、ＥＶ走行範囲より目的地までの距離が長いと（Ｓ１１０にてＮＯ）、Ｓ１１２にて、エンジン関連部品を加熱せずに、目的地に到着する前にエンジン１００から発せられる熱によりエンジン１００の暖機が完了するか否かが判断される。目的地に到着する前にエンジン１００の暖機が完了しない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、Ｓ１１４にて、外部から電力が供給されている間に、外部から供給された電力を用いてエンジン関連部品が加熱される。すなわち、出発前にエンジン関連部品が事前に暖機される。

さらに、Ｓ１１６にて、バッテリ１５０を暖機せずに、目的地に到着する前にバッテリ１５０から発せられる熱によりバッテリ１５０の暖機が完了するか否かが判断される。目的地に到着する前にバッテリ１５０の暖機が完了しない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、Ｓ１１８にて、外部から電力が供給されている間に、外部から供給された電力を用いてバッテリ１５０が加熱される。すなわち、出発前にバッテリ１５０が事前に暖機される。

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。

１００エンジン、１０２触媒、１０４空燃比センサ、１０６，１０８ヒータ、１１０第１モータジェネレータ、１２０第２モータジェネレータ、１３０動力分割機構、１４０減速機、１５０バッテリ、１５２温度センサ、１６０前輪、１７０ＥＣＵ、１８０ナビゲーションシステム、１８２電圧センサ、１８４電流センサ、１８６温度センサ、２００コンバータ、２１０第１インバータ、２２０第２インバータ、２３０ＤＣ/ＤＣコンバータ、２３２補機バッテリ、２４０充電器、２４２ＡＣ／ＤＣ変換回路、２４４ＤＣ／ＡＣ変換回路、２４６絶縁トランス、２４８整流回路、２５０インレット、３００充電ケーブル、３１０コネクタ、３２０プラグ、４００コンセント、４０２外部電源。

Claims

エンジン関連部品が取り付けられたエンジンと、外部から供給される電力によって充電される蓄電装置と、前記蓄電装置から電力が供給される、駆動源としての電動モータとが搭載された車両の制御装置であって、
前記電動モータのみを駆動して前記車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに応じて、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、前記エンジン関連部品と前記蓄電装置とのうちの少なくともいずれか一方を加熱する制御ユニットを備える、車両の制御装置。
前記制御ユニットは、前記電動モータのみを駆動して前記車両が走行することが可能な距離よりも、目的地までの距離が長い場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、前記エンジン関連部品を加熱する、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制御ユニットは、前記電動モータのみを駆動して前記車両が走行することが可能な距離よりも、目的地までの距離が短い場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、前記蓄電装置を加熱する、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制御ユニットは、前記電動モータのみを駆動して前記車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに加えて、さらに、目的地までの走行パターンに応じて、前記エンジン関連部品と前記蓄電装置とに関して、加熱するか否かを決定する、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制御ユニットは、目的地までの走行パターンから、目的地に到着する前に前記エンジンから発せられる熱により前記エンジンの暖機が完了するか否かを判断し、目的地に到着する前に前記エンジンの暖機が完了しない場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて前記エンジン関連部品を加熱する、請求項４に記載の車両の制御装置。
前記制御ユニットは、目的地までの走行パターンから、目的地に到着する前に前記蓄電装置から発せられる熱により前記蓄電装置の暖機が完了するか否かを判断し、目的地に到着する前に前記蓄電装置の暖機が完了しない場合において、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて前記蓄電装置を加熱する、請求項４に記載の車両の制御装置。
前記制御ユニットは、前記電動モータのみを駆動して前記車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに加えて、さらに、前記蓄電装置を加熱するために消費される電力と、前記蓄電装置を加熱することによる回生電力の増大量とに応じて、前記蓄電装置を加熱するか否かを決定する、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制御ユニットは、加熱するために消費される電力よりも、回生電力の増大量が大きいと、外部から供給された電力を用いて外部から電力が供給されている間に前記蓄電装置を加熱する、請求項７に記載の車両の制御装置。
エンジン関連部品が取り付けられたエンジンと、外部から供給される電力によって充電される蓄電装置と、前記蓄電装置から電力が供給される、駆動源としての電動モータとが搭載された車両の制御方法であって、
前記電動モータのみを駆動して前記車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とを比較するステップと、
前記電動モータのみを駆動して前記車両が走行することが可能な距離と目的地までの距離とに応じて、外部から電力が供給されている間に外部から供給された電力を用いて、前記エンジン関連部品と前記蓄電装置とのうちの少なくともいずれか一方を加熱するステップとを備える、車両の制御方法。