(57)【要約】【課題】内燃機関の廃熱を利用した車室内の暖房、触媒の暖機の促進と、エネルギー損失の低減とを両立させることができるプラグインハイブリッド車両の充電システムを提供すること。【解決手段】充電システム１０は、エンジン２１の廃熱を車室内の暖房又は触媒の暖機に利用するための廃熱利用装置２３と、モータジェネレータ２２に電力を供給し又はモータジェネレータ２２から電力を回生するための組電池２５とを備えたプラグインハイブリッド車両２０に対して、車両停止中に充電装置１１により組電池２５への充電を行うものである。この充電システム１０では、次回走行開始時にエンジン２１を始動させて廃熱利用装置２３を稼動させる必要があると判定された場合に、次回走行開始時における組電池２５の充電量を、満充電時の充電量Ｑfullより所定量Ａだけ少なくする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源となる内燃機関及び電動機と、前記内燃機関の廃熱を車室内の暖房又は触媒の暖機に利用するための廃熱利用装置と、前記電動機に電力を供給し又は前記電動機から電力を回生するための蓄電装置とを備えたプラグインハイブリッド車両に対して、車両停止中に充電装置により前記蓄電装置への充電を行う充電システムにおいて、
車両の次回走行開始時に前記内燃機関を始動させて前記廃熱利用装置を稼動させる必要があるか否かを判定する判定手段と、
前記充電装置が行う前記蓄電装置への充電を制御する充電制御手段とを備え、
前記充電制御手段は、前記判定手段により次回走行開始時に前記廃熱利用装置を稼動させる必要があると判定された場合に、次回走行開始時における前記蓄電装置の充電量を、満充電時の充電量より所定量だけ少なくする
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【請求項２】
請求項１に記載するプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、
前記所定量は、規定の走行パターンにて車両走行開始から車室内又は触媒の温度が所定温度に達するまでの間における前記蓄電装置の充電量と放電量との差に基づいて定められる
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、
前記所定量は、前記蓄電装置における満充電時の充電量の５〜２０％である
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載するプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、
前記所定量は、０．３〜７ｋＷｈである
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載するプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、
車両の走行履歴を記憶する走行履歴記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記走行履歴記憶手段に記憶された走行履歴を利用して前記判定を行う
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載するプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、
前記廃熱利用装置の廃熱利用履歴を記憶する廃熱利用履歴記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記廃熱利用履歴記憶手段に記憶された廃熱利用履歴を利用して前記判定を行う
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載するプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、
外気温履歴を記憶する外気温履歴記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記外気温履歴記憶手段に記憶された外気温履歴を利用して前記判定を行う
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載するプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、
車両のユーザから入力される情報を記憶する入力情報記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記入力情報記憶手段に記憶された入力情報を利用して前記判定を行う
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の廃熱を利用して車室内の暖房や触媒の暖機を行うプラグインハイブリッド車両の充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冬季あるいは高緯度地域における走行においては、車室内の暖房や触媒の暖機が必須となっている。そして、エネルギーの有効活用の観点などから、エンジンの廃熱を暖房等に利用することが一般的に行われている。ところで、ハイブリッド車両の場合には、ＥＶ走行時にエンジンを停止させるので、エンジンの廃熱を利用できなくなる。このため、ハイブリッド車両には通常電気ヒータが備わっており、この電気式ヒータを稼動させることで、エンジン停止時にも暖房等を行えるようにしている。
【０００３】
しかしながら、電気式ヒータのみを稼動させて暖房等を行う場合には、エンジンの廃熱を利用した場合に比べて暖房効果や暖機効果が低いという問題があった。このため、冬季の車両始動直後など、急速暖房等が必要な場合には、十分な効果を得ることができない。一方、十分な暖房効果や暖機効果を得るために大容量の電気式ヒータを車両に搭載することも考えられるが、この場合には、消費電力や生産コストが増加するという問題が生じてしまう。
【０００４】
こうした状況の下、例えば特許文献１には、ハイブリッド車両において十分な暖房効果を確保するために、車両停止時やＥＶ走行時にもエンジンを始動する技術が開示されている。この技術によれば、車両停止時やＥＶ走行時に急速暖房が必要となった場合にも、十分な暖房効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２３３６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の技術によると、暖房効果のみを目的としてエンジンを始動させているため、電池の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）が満充電である場合には、暖房又は暖機時におけるエンジンの動力を電池の充電に利用することができず、エネルギー損失が生じるという問題があった。
【０００７】
ここで、特にプラグインハイブリッド車両の場合、家庭等にて電池を満充電まで充電した後、走行開始から一定距離をＥＶ走行させることが多いという実情がある。このため、電池が満充電の状態でエンジンを始動させる機会が多くなり、より大きなエネルギー損失を生じるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関の廃熱を利用した車室内の暖房、触媒の暖機の促進と、エネルギー損失の低減とを両立させることができるプラグインハイブリッド車両の充電システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムは、車両の駆動源となる内燃機関及び電動機と、前記内燃機関の廃熱を車室内の暖房又は触媒の暖機に利用するための廃熱利用装置と、前記電動機に電力を供給し又は前記電動機から電力を回生するための蓄電装置とを備えたプラグインハイブリッド車両に対して、車両停止中に充電装置により前記蓄電装置への充電を行う充電システムにおいて、車両の次回走行開始時に前記内燃機関を始動させて前記廃熱利用装置を稼動させる必要があるか否かを判定する判定手段と、前記充電装置が行う前記蓄電装置への充電を制御する充電制御手段とを備え、前記充電制御手段は、前記判定手段により次回走行開始時に前記廃熱利用装置を稼動させる必要があると判定された場合に、次回走行開始時における前記蓄電装置の充電量を、満充電時の充電量より所定量だけ少なくすることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る充電システムは、内燃機関の廃熱を車室内の暖房又は触媒の暖機に利用する廃熱利用装置を備えたプラグインハイブリッド車両に適用される。そして、車両停止中に充電装置により車両に備わる蓄電装置への充電が行われる。この充電装置が行う蓄電装置への充電は、充電制御手段により制御される。また、この充電システムでは、判定手段により車両の次回走行開始時に内燃機関を始動させて廃熱利用装置を稼動させる必要があるか否かが判定される。そして、充電制御手段は、判定手段により次回走行開始時に廃熱利用装置を稼動させる必要があると判定された場合に、次回走行開始時における蓄電装置の充電量を、満充電時の充電量より所定量だけ少なくする。これにより、蓄電装置を充電可能な状態にすることができるため、次回走行開始時に内燃機関を始動させた場合にも、蓄電装置への充電を確実に行うことができる。その結果、内燃機関の廃熱を利用した車室内の暖房、触媒の暖機の促進と、エネルギー損失の低減とを両立させることができる。
【００１１】
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、前記所定量は、規定の走行パターンにて車両走行開始から車室内又は触媒の温度が所定温度に達するまでの間における前記蓄電装置の充電量と放電量との差に基づいて定められることが望ましい。
【００１２】
このように所定量を定めることにより、実際の走行時に充電可能な電力量を的確に予測して、蓄電装置を適切な充電状態とすることができる。その結果、次回走行開始時における内燃機関の動力を利用して蓄電装置へ無駄のない充電を行うことができるので、エネルギー損失をより確実に低減させることができる。
【００１３】
ところで、内燃機関の廃熱量や暖房又は暖機能力、車室内の熱容量等が車両によって異なるため一概には言えないが、一般的な車両における内燃機関の始動時の動力によれば、蓄電装置における満充電時の充電量の少なくとも５％程度の充電量を確保することができる。一方、走行開始からの安定したＥＶ走行を可能とするためには、走行開始時における蓄電装置の充電量が、少なくとも満充電時の充電量の８０％程度は必要とされる。このため、蓄電装置に充電可能な電力量を、多くとも満充電時の充電量の２０％程度までにしなければ、走行開始からの安定したＥＶ走行を行えないおそれがある。
【００１４】
そこで、本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、前記所定量は、前記蓄電装置における満充電時の充電量の５〜２０％であることが望ましい。前記所定量をこの範囲内に設定することにより、車両の走行開始時における最低限の充電量を確保することができる。また、仮に判定手段により誤判定がなされた場合にも、安定したＥＶ走行を行うことができる。すなわち、判定手段が次回走行開始時に内燃機関を始動させて廃熱利用装置を稼動させる必要があると判定し、蓄電装置が満充電まで充電されなかったにもかかわらず、走行開始時に廃熱利用装置の稼動が必要なく内燃機関が始動されなかった場合にも、所定距離の安定したＥＶ走行を行うことができる。
【００１５】
ところで、内燃機関の動力は、内燃機関の排気量に応じて相違する。したがって、内燃機関の動力を利用して得られる蓄電装置の充電量は、内燃機関の排気量に応じて相違する。
【００１６】
そこで、一般的な内燃機関の排気量の差異を考慮し、本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、前記所定量は、０．３〜７ｋＷｈであることが望ましい。前記所定量をこの範囲内に設定することにより、内燃機関の排気量の差異にかかわらず、内燃機関の動力を無駄なく有効に利用して蓄電装置への充電を行うことができる。
【００１７】
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、車両の走行履歴を記憶する走行履歴記憶手段を備え、前記判定手段は、前記走行履歴記憶手段に記憶された走行履歴を利用して前記判定を行うことが望ましい。
【００１８】
このように、判定手段が車両の走行履歴を利用して判定を行うことにより、車両の走行履歴を反映させたより精度の高い判定を行うことができる。その結果、充電制御手段により蓄電装置への充電を適切に制御して、エネルギー損失をより確実に低減させることができる。
【００１９】
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、前記廃熱利用装置の廃熱利用履歴を記憶する廃熱利用履歴記憶手段を備え、前記判定手段は、前記廃熱利用履歴記憶手段に記憶された廃熱利用履歴を利用して前記判定を行うことが望ましい。
【００２０】
このように、判定手段が廃熱利用装置の廃熱利用履歴を利用して判定を行うことにより、廃熱利用履歴を反映させたより精度の高い判定を行うことができる。その結果、充電制御手段により蓄電装置への充電を適切に制御して、エネルギー損失をより確実に低減させることができる。
【００２１】
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、外気温履歴を記憶する外気温履歴記憶手段を備え、前記判定手段は、前記外気温履歴記憶手段に記憶された外気温履歴を利用して前記判定を行うことが望ましい。
【００２２】
このように、判定手段が外気温履歴を利用して判定を行うことにより、外気温履歴を反映させたより精度の高い判定を行うことができる。その結果、充電制御手段により蓄電装置への充電を適切に制御して、エネルギー損失をより確実に低減させることができる。
【００２３】
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムにおいて、車両のユーザから入力される情報を記憶する入力情報記憶手段を備え、前記判定手段は、前記入力情報記憶手段に記憶された入力情報を利用して前記判定を行うことが望ましい。
【００２４】
このように、判定手段がユーザの入力情報を利用して判定を行うことにより、ユーザの意図（例えば、暖房や暖機の優先又はＥＶ走行の優先など）を反映させた判定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムによれば、上記した通り、内燃機関の廃熱を利用した車室内の暖房、触媒の暖機の促進と、エネルギー損失の低減とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る充電システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】１０−１５モードの走行パターンを示すグラフである。
【図３】本充電システムの充電制御装置が行う制御内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係るプラグインハイブリッド車両の充電システムを具体化した好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
【００２８】
まず、本実施形態に係る充電システムの充電対象となるプラグインハイブリッド車両について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る充電システムの全体構成を示すブロック図である。
【００２９】
本充電システム１０に係るプラグインハイブリッド車両２０は、図１に示すように、車両の駆動源となるエンジン２１及びモータジェネレータ２２と、エンジン２１から発生した熱を車室内の暖房及び触媒の暖機に利用するための廃熱利用装置２３と、廃熱利用装置２３の廃熱利用履歴を記憶する廃熱利用履歴記憶装置２６と、モータジェネレータ２２に電力を供給し又はモータジェネレータ２２から電力を回生するための組電池２５と、モータジェネレータ２２と組電池２５との間における充放電を制御するインバータ装置２４と、車両の走行履歴を記憶するナビゲーションシステム２７と、エンジン２１の動作を制御するＥＮＧＥＣＵ２８と、インバータ装置の動作を制御するＨＶＥＣＵ２９とを備えている。
【００３０】
エンジン２１は、ＥＮＧＥＣＵ２８と接続されている。モータジェネレータ２２と組電池２５とは、インバータ装置２４を介して接続されている。インバータ装置２４は、電力変換用のインバータ及びコンバータを備えており、ＨＶＥＣＵ２９に接続されている。そして、モータジェネレータ２２とインバータ、インバータとコンバータ、コンバータと組電池２５とが接続されている。モータジェネレータ２２の設置数については、特に限定されない。また、車両の駆動輪に接続されるモータと、エンジン２１のクランクシャフトに接続されるジェネレータとを、別個に配置することができる。なお、本実施形態のエンジン２１が本発明の「内燃機関」に相当し、本実施形態のモータジェネレータ２２が本発明の「電動機」に相当し、本実施形態の組電池２５が本発明の「蓄電装置」に相当する。
【００３１】
廃熱利用装置２３は、エンジン２１を冷却するための冷却水を利用して、車室内の暖房及び触媒の暖機を行うものである。具体的には、廃熱利用装置２３は、エンジン２１の廃熱を吸収して温度が上昇した冷却水を、車室内及び触媒の付近へ導くことにより、車室内の暖房及び触媒の暖機を行うようになっている。したがって、廃熱利用装置２３は、エンジン２１の駆動に伴って稼動する。なお、この廃熱利用装置２３により、車室内の暖房又は触媒の暖機の一方のみを行うようにしてもよい。
【００３２】
廃熱利用履歴記憶装置２６は、読み出し書き換えメモリ（ＲＡＭ）等の記憶素子を備えており、廃熱利用装置２３の稼動時間（エンジン２１の駆動時間）や暖房及び暖機に利用した冷却水の温度などを廃熱利用履歴として記憶する。なお、本実施形態の廃熱利用履歴記憶装置２６が、本発明の「廃熱利用履歴記憶手段」に相当する。
【００３３】
ナビゲーションシステム２７は、周知のＧＰＳ機能等を備えており、車両２０の走行経路や走行時間などを走行履歴として検出し記憶する。なお、本実施形態のナビゲーションシステム２７が、本発明の「走行履歴記憶装置」に相当する。
【００３４】
ＥＮＧＥＣＵ２８及びＨＶＥＣＵ２９は、各種周辺機器の電子制御を司るマイクロコンピュータ（マイコン）を備えている。このマイコンは、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し書き換えメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等を備えており、各ＥＣＵ２８，２９に入力された信号の処理等を行う。また、ＥＮＧＥＣＵ２８とＨＶＥＣＵ２９とは、互いに信号の送受信を行いながら、要求トルクや組電池２５の充電量等に基づいてエンジン２１やインバータ装置２４の動作を制御する。
【００３５】
ここで、本実施形態のプラグインハイブリッド車両２０に備わるＥＮＧＥＣＵ２８及びＨＶＥＣＵ２９が行う制御内容の一例について、（１）車両停止時、（２）車両加速時、（３）車両減速時に分けて簡単に説明する。以下に示す（１）〜（３）は、各走行状態において、車室内の暖房及び触媒の暖機を、燃費にかかわらず優先的に行うようにしたものであり、（１）〜（３）を任意に選択し又は組み合わせて行うことができる。
【００３６】
（１）車両停止時
この一例において、ＥＮＧＥＣＵ２８は、走行中に車両２０が信号等で停止した場合にも、エンジン２１を駆動させる。このエンジン２１の駆動に伴って廃熱利用装置２３が稼動し、車室内の暖房及び触媒の暖機が行われる。このとき、ＨＶＥＣＵ２９は、インバータ装置２４を作動させて、エンジン２１の動力を利用してモータジェネレータ２２で発電された電力を、組電池２５へと充電させる。ここで、車両停止中（アイドリング時）の充電における最も燃費効率及び充電効率のよいエンジン回転数としては、外気温が低いとき（例えば−２０〜−１０℃）の走行開始時で、約１２００〜１４００ｒｐｍを例示できる。このエンジン回転数は、車両走行中に車室内の暖房及び触媒の暖機を優先した場合の最適なエンジン回転数とみなすこともできる。
【００３７】
（２）車両加速時
この一例において、ＥＮＧＥＣＵ２８は、車両加速時に、エンジン２１を車両２０の動力源として駆動させる。このとき、ＨＶＥＣＵ２９も、状況に応じてインバータ装置２４を作動させ、モータジェネレータ２２を車両２０の動力源として駆動させる。なお、エンジン２１のみを駆動して車両２０を加速させた場合に、ＨＶＥＣＵ２９は、状況に応じてインバータ装置２４を作動させ、エンジン２１の余分な動力を利用してモータジェネレータ２２で発電された電力を、組電池２５へと充電させる。
【００３８】
（３）車両減速時
この一例において、ＥＮＧＥＣＵ２８は、車両減速時にもエンジン２１を駆動し続ける。このとき、ＨＶＥＣＵ２９は、インバータ装置２４を作動させて、エンジン２１の動力を利用してモータジェネレータ２２で発電された電力を、組電池２５へと充電させる。
【００３９】
続いて、上記構成を有するプラグインハイブリッド車両２０に対して充電を行うための充電用設備について説明する。この充電用設備は、例えば家庭等に設置され、車両停止中に車両２０に備わる組電池２５への充電を行うものである。
充電用設備は、車両２０に備わる組電池２５へ電力を供給する充電装置１１と、充電装置１１が行う組電池２５への充電を制御する充電制御装置１２と、外気温を検出する温度計１３と、車両２０のユーザによる入力を可能とする入力装置１４とを備えている。
【００４０】
充電装置１１は、家庭用電源等に接続されており、プラグインハイブリッド車両２０に差し込み可能なプラグを備えている。この充電装置１１は、充電制御装置１２に接続されており、充電制御装置１２の駆動信号により制御されている。
【００４１】
入力装置１４は、ユーザ入力用のパネル等を備えており、車両２０のユーザから入力される暖房や暖機の優先指示や充電量の指定などを入力情報として記憶する。そして、入力装置１４に入力され記憶された入力情報は、充電制御装置１２に送信される。本実施形態の入力装置１４が、本発明の「入力情報記憶手段」に相当する。また、温度計１３は、充電制御装置１２に接続されている。そして、温度計１３によって検出された外気温は、充電制御装置１２に送信される。なお、温度計１３や入力装置１４は、家庭等に設置される場合に限られず、例えばプラグインハイブリッド車両２０自体に設置されてもよい。
【００４２】
充電制御装置１２は、ＥＮＧＥＣＵ２８やＨＶＥＣＵ２９と同様にマイコンを備えており、入力された信号の処理等を行えるようになっている。また、充電制御装置１２は、プラグインハイブリッド車両２０の停車時や充電装置１１のプラグ差込時に、廃熱利用履歴記憶装置２６に記憶された廃熱利用履歴及びナビゲーションシステム２７に記憶された走行履歴を取得する。
本実施形態の充電制御装置１２は、組電池２５への充電を開始させる前に、車両２０の次回走行開始時にエンジン２１を始動させて廃熱利用装置２３を稼動させる必要があるか否かを判定する。そして、充電制御装置１２は、次回走行開始時に廃熱利用装置２３を稼動させる必要があると判定した場合に、次回走行開始時における組電池２５の充電量を、満充電時の充電量Ｑfullより所定量Ａだけ少なくする。一方、充電制御装置１２は、次回走行開始時に廃熱利用装置２３を稼動させる必要がないと判定した場合に、次回走行開始時における組電池２５の充電量を、満充電時の充電量Ｑfullまで充電する。なお、本実施形態の充電制御装置１２が、本発明の「充電制御手段」及び「判定手段」に相当する。
以下では、充電制御装置１２が行う判定例、所定量Ａの算出及び充電装置１１に対する制御内容について、具体的に説明する。
【００４３】
まず、充電制御装置１２が行う上記判定の一例について説明する。この一例において、充電制御装置１２は、上記した車両の走行履歴、廃熱利用履歴、外気温履歴、入力情報等を利用して判定を行う。より詳細には、走行履歴を利用する場合、例えば、走行地域の緯度や高度、走行時刻などの基準を予め設定し、設定された基準を満たしたか否かにより判定を行う。廃熱利用履歴を利用する場合、例えば、前回走行開始時に廃熱利用装置２３が駆動されたか否かにより判定を行う。外気温履歴を利用する場合、例えば、走行開始時における外気温の基準値を予め設定し、設定された基準を満たしたか否かにより判定を行う。入力情報を利用する場合、例えば、他の情報に優先してユーザの入力した暖房・暖機優先の指示や充電量の指定に従って判定を行う。なお、充電制御装置１２は、各情報を組み合わせて判定を行ってもよく、各情報から必要な情報を取捨選択して判定を行ってもよい。
【００４４】
この例のように、充電制御装置１２がユーザの入力情報を利用して判定を行うことにより、ユーザの意図（例えば、暖房や暖機の優先又はＥＶ走行の優先など）を反映させた判定を行うことができる。また、充電制御装置１２が走行履歴や廃熱利用履歴、外気温履歴を利用して判定を行うことにより、走行履歴や廃熱利用履歴や外気温履歴を反映させたより精度の高い判定を行うことができる。その結果、充電制御装置１２により充電装置１１が行う組電池２５への充電を適切に制御して、エネルギー損失をより確実に低減させることができる。
【００４５】
［所定量の算出例］
次に、所定量Ａの算出例について説明する。所定量Ａは、規定の走行パターンにて車両走行開始から車室内又は触媒の温度が所定温度に達するまでの間における組電池２５の充電量と放電量との差に基づいて算出される。
【００４６】
ここで、所定温度を２０℃として、１０−１５モードの走行パターンを利用した場合の所定量Ａの算定方法の一例を、図２を参照しながら説明する。図２は、１０−１５モードの走行パターンを示すグラフである。
図２に示すように、１０−１５モードの走行パターンでは、複数回の車両の停止及び加減速が行われる。このとき、モータジェネレータ２２と組電池２５との間では、複数回の充電及び放電が行われる。ここで、仮に外気温−５℃、電池温度０℃の状態にて、１０−１５モード走行を開始し、走行開始から６６０秒後に車室内の温度が２０℃に到達した場合を想定する。まず、この６６０秒間に回生された組電池２５の充電量と、モータジェネレータ２２に放電された組電池２５の放電量との差を算出する。続いて、この差に相当する電力量が、組電池２５の満充電時における充電量Ｑfullの何％に相当するかを算出する。そして、この算出された割合に対し安全率を乗じたものが、所定量Ａとして算定される。
【００４７】
このように所定量Ａを定めることにより、実際の走行時に充電可能な電力量を的確に予測して、組電池２５を適切な充電状態とすることができる。その結果、次回走行開始時におけるエンジン２１の動力を利用して組電池２５へ無駄のない充電を行うことができ、エネルギー損失をより確実に低減させることができる。
【００４８】
ところで、エンジン２１の廃熱量や暖房又は暖機の能力、車室内の熱容量等が車両によって異なるため一概には言えないが、一般的な車両におけるエンジン２１の始動時の動力によれば、組電池２５における満充電時の充電量Ｑfullの少なくとも５％程度の充電量を確保することができる。一方、走行開始からの安定したＥＶ走行を可能とするためには、走行開始時における組電池２５の充電量が、少なくとも満充電時の充電量Ｑfullの８０％程度は必要とされる。このため、組電池２５に充電可能な電力量を、多くとも満充電時の充電量Ｑfullの２０％程度までにしなければ、走行開始からの安定したＥＶ走行を行えないおそれがある。
【００４９】
したがって、所定量Ａは、組電池２５における満充電時の充電量Ｑfullの５〜２０％に設定すればよい。所定量Ａをこの範囲内に設定することにより、車両２０の走行開始時における最低限の充電量を確保することができる。また、仮に充電制御装置１２により誤判定がなされた場合にも、安定したＥＶ走行を行うことができる。すなわち、充電制御装置１２が次回走行開始時にエンジン２１を始動させて廃熱利用装置２３を稼動させる必要があると判定し、組電池２５が満充電まで充電されなかったにもかかわらず、走行開始時に廃熱利用装置２３の稼動が必要なくエンジン２１が始動されなかった場合にも、所定距離の安定したＥＶ走行を行うことができる。
【００５０】
ところで、エンジン２１の動力は、エンジン２１の排気量に応じて相違する。したがって、エンジン２１の動力を利用して得られる組電池２５の充電量は、エンジン２１の排気量に応じて相違する。
【００５１】
そこで、所定量Ａのさらなる算定態様として、一般的なエンジン２１の排気量の差異を考慮した算定例について説明する。
エンジン２１の排気量の範囲として１５００〜３０００ｃｃを例に挙げると、エンジン回転数が１３００ｒｐｍ前後の状態で、約３〜２０ｋＷ程度の出力が得られる。一方、走行開始時からアイドリング状態を維持して、車室内の温度が２０℃に到達するまでにかかる時間は、５分〜２０分程度である。そして、３ｋＷの出力（排気量１５００ｃｃに対応）がすべて組電池２５への充電に利用された場合、５分間で０．３ｋＷｈの電力量を組電池２５に充電することができる。一方、２０ｋＷの出力（排気量３０００ｃｃに対応）がすべて組電池２５の充電に利用された場合、２０分間で約７ｋＷの電力量を組電池２５に充電することができる。
【００５２】
以上から、所定量Ａの範囲として０．３〜７ｋＷｈを算定することができる。所定量Ａをこの範囲内に設定することにより、エンジン２１の排気量の差異にかかわらず、エンジン２１の動力を無駄なく有効に利用して組電池２５への充電を行うことができる。なお、この算出態様は、車両走行中の場合についても適用することができる。
【００５３】
次に、上記のように構成された充電システム１０における充電制御装置１２が行う制御内容について、図３を参照しながら説明する。図３は、本充電システムの充電制御装置が行う制御内容を示すフローチャートである。
【００５４】
図３に示すように、ステップＳ３１において、充電制御装置１２は、充電プラグの接続を検出する。具体的には、充電制御装置１２は、車両２０のユーザが充電装置１１の充電プラグを車両２０に差し込んだことを検出する。そして、充電制御装置１２は、処理をステップＳ３２へ移行する。
【００５５】
ステップＳ３２において、充電制御装置１２は、充電装置１１に組電池２５への充電を開始させる。そして、充電制御装置１２は、処理をステップＳ３３へ移行する。
【００５６】
ステップＳ３３において、充電制御装置１２は、組電池２５の充電状態ＳＯＣが「Ｑfull−Ａ」に到達したか否かを判定する。この判定結果が肯定である場合（Ｓ３３：Ｙ）に、充電制御装置１２は、処理をステップＳ３４へ移行する。一方、この判定結果が否定である場合（Ｓ３３：Ｎ）に、充電制御装置１２は、充電状態ＳＯＣが「Ｑfull−Ａ」に到達するまで、処理を次のステップへ移行しない。すなわち、充電装置１１による組電池２５への充電を継続させる。
【００５７】
ステップＳ３４において、充電制御装置１２は、次回走行開始時に暖房及び暖機が必要であるか否かを判定する。暖房及び暖機が必要であると判定した場合（Ｓ３４：Ｙ）に、充電制御装置１２は、処理をステップＳ３６へ移行する。一方、暖房及び暖機が必要でないと判定した場合（Ｓ３４：Ｎ）に、充電制御装置１２は、処理をステップＳ３５へ移行する。なお、暖房又は暖機の少なくとも一方が必要であると判定した場合に、充電制御装置１２に処理をステップＳ３６へ移行させ、暖房又は暖機のいずれも必要でないと判定した場合に充電装置１２に処理をステップＳ３５へ移行させるようにしてもよい。
【００５８】
ステップＳ３５において、充電制御装置１２は、充電状態ＳＯＣが満充電時の充電量Ｑfullに到達したか否かを判定する。この判定結果が肯定である場合（Ｓ３５：Ｙ）に、充電制御装置１２は、処理をステップＳ３６へ移行する。一方、この判定結果が否定である場合（Ｓ３５：Ｎ）に、充電制御装置１２は、充電状態ＳＯＣが満充電時の充電量Ｑfullに到達するまで、処理を次のステップへ移行しない。すなわち、充電装置１１による組電池２５への充電を継続させる。
【００５９】
ステップＳ３６において、充電制御装置１２は、充電装置１１による組電池２５への充電を終了させる。以上のようにして、プラグインハイブリッド車両２０の充電が完了する。
【００６０】
そして、充電が完了したプラグインハイブリッド車両２０では、次回走行開始時に車室内の暖房や触媒の暖機を行う場合に、ＥＮＧＥＣＵ２８がエンジン２１を駆動させる。このエンジン２１の駆動に伴い、廃熱利用装置２３が稼動して車室内の暖房や触媒の暖機が行われる。このとき、ＨＶＥＣＵ２９は、インバータ装置２４を作動させて、エンジン２１の動力を利用した組電池２５への充電を行わせる。ここで、この充電システム１０では、充電制御装置１２が、次回走行開始時に廃熱利用装置２３を稼動させる必要があると判定した場合に、次回走行開始時における組電池２５の充電量を、満充電時の充電量Ｑfullより所定量Ａだけ少なくしている。これにより、組電池２５を充電可能な状態にすることができるため、次回走行開始時にエンジン２１を始動させた場合にも、組電池２５への充電を確実に行うことができる。
【００６１】
以上、詳細に説明したように本実施形態に係る充電システム１０では、廃熱利用装置２３により、エンジン２１の廃熱を有効に活用して車室内の暖房及び触媒の暖機が促進されている。また、充電制御装置１２により、次回走行開始時における組電池２５の充電状態ＳＯＣが適切に制御され、次回走行開始時に始動させたエンジン２１の動力が、組電池２５への充電に有効に利用されている。その結果、エンジン２１の廃熱を利用した車室内の暖房、触媒の暖機の促進と、エネルギー損失の低減とが効果的に両立されている。
【００６２】
なお、上記した実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【００６３】
例えば、本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両２０に対し、廃熱利用装置２３とは別に電気ヒータを設けて、車室内の暖房や触媒の暖機を補助的に行えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０    充電システム
１１    充電装置
１２    充電制御装置（充電制御手段、判定手段）
１３    温度計
１４    入力装置（入力情報記憶手段）
２０    プラグインハイブリッド車両
２１    エンジン（内燃機関）
２２    モータジェネレータ（電動機）
２３    廃熱利用装置
２４    インバータ装置
２５    組電池（蓄電装置）
２６    廃熱利用履歴記憶装置（廃熱利用履歴記憶手段）
２７    ナビゲーションシステム（走行履歴記憶手段）
２８    ＥＮＧＥＣＵ
２９    ＨＶＥＣＵ
ＳＯＣ  充電状態
Ｑfull  満充電時の充電量
Ａ      所定量
【図１】
2010247801.tif 000003
【図２】
2010247801.tif 000004
【図３】
2010247801.tif 000005