(57)【要約】【課題】車両から着脱可能なバッテリを取り外して充電する際の充電量を多くすることのできる制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】車両に搭載された複数のバッテリ１５０から回転電機１１０へ給電制御して車両を走行させる制御装置であって、各バッテリ１５０のバッテリ充電状態を記憶する記憶部と、バッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０のうち何れのバッテリ１５０から回転電機１１０へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリ１５０のうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリ１５１を他のバッテリ１５２よりも優先的に行なう給電バッテリ選択処理と、選択された特定のバッテリ１５１の電力が回転電機１１０へ給電されるように、電流経路における切替部１５３、１５４を制御する切替制御処理を実行する制御部とを備えた。【選択図】図１
2010028881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された複数のバッテリから回転電機へ給電制御して車両を走行させる制御装置であって、
複数のバッテリに備わる充電状態検出部からの検出値に基づいて判定するバッテリ充電状態を記憶する記憶部と、
記憶部に記憶されたバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリのうち何れのバッテリから回転電機へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリのうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリを他のバッテリよりも優先的に行なう給電バッテリ選択処理と、
給電バッテリ選択処理により選択された特定のバッテリの電力が回転電機へ給電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御処理を実行する制御部と
を備えた制御装置。
【請求項２】
車両に搭載された複数のバッテリから走行用の回転電機へ給電制御して車両を走行させるとともに、発電用の回転電機が発電する電力を複数のバッテリへ充電制御する制御装置であって、
複数のバッテリに備わる充電状態検出部からの検出値に基づいて判定するバッテリ充電状態を記憶する記憶部と、
記憶部に記憶されたバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリのうち何れのバッテリへ回転電機による発電電力を充電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリのうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリよりも他のバッテリを優先的に行なう充電バッテリ選択処理と、
充電バッテリ選択処理により選択された他のバッテリが、回転電機が発電する電力により充電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御処理を実行する制御部と
を備えた制御装置。
【請求項３】
車両に搭載された複数のバッテリから走行用の回転電機へ給電制御して車両を走行させるとともに、発電用の回転電機が発電する電力を複数のバッテリへ充電制御する制御装置であって、
複数のバッテリに備わる充電状態検出部からの検出値により判定するバッテリ充電状態を記憶する記憶部と、
記憶部に記憶されたバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリのうち何れのバッテリから回転電機へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリのうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリを他のバッテリよりも優先的に行なう給電バッテリ選択処理と、
記憶部に記憶された複数のバッテリの充電状態に基づいて複数のバッテリのうち何れのバッテリへ回転電機による発電電力を充電制御するべきかを選択し、その選択は、特定のバッテリよりも他のバッテリを優先的に行なう充電バッテリ選択処理と、
給電バッテリ選択処理により選択された特定のバッテリの電力が回転電機へ給電されるように、電流経路における切替部を制御する、または、充電バッテリ選択処理により選択された他のバッテリが、回転電機が発電する電力により充電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御処理を実行する制御部と
を備えた制御装置。
【請求項４】
走行状態検知部により検知された車両の走行状態が記憶部に記憶され、制御部は、記憶部に記憶された車両の走行状態が変動する場合に切替部を制御する請求項１から３の何れかに記載の制御装置。
【請求項５】
走行状態が、車両要求トルク、アクセル操作、ブレーキ操作、変速機操作、ステアリング操作、車速、加速度、または、走行環境の何れかを含む請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
切替部は、回転電機と複数のバッテリを並列接続及び直列接続となるように電流経路を切り替えることができ、制御部は、車両要求トルクが所定トルク以上の場合に特定のバッテリと他のバッテリを直列接続して回転電機に給電制御する請求項１から５の何れかに記載の制御装置。
【請求項７】
制御部は、複数のバッテリのうち、充電状態の差が所定範囲内のバッテリ同士を直列接続する請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
回転電機と複数のバッテリが複数の切替部を介して並列接続され、制御部は複数の切替部、または、バッテリの何れかの異常を検出する異常検出処理と、異常検出処理により異常が検出された切替部、または、バッテリ以外の切替部とバッテリが並列接続されるように切替部を制御する異常時切替制御処理を実行する請求項１から７の何れかに記載の制御装置。
【請求項９】
制御部は、特定のバッテリが車両の所定位置にセットされているか否かを検出するセッティング検出部からの検出値に基づき、そのバッテリが所定位置にセットされている場合に、特定のバッテリから回転電機へ給電されるように電流経路における切替部を制御する、または、回転電機が発電した電力を特定のバッテリへ充電されるように電流経路における切替部を制御する請求項１から８の何れかに記載の制御装置。
【請求項１０】
車両に搭載された複数のバッテリから走行用の回転電機へ給電制御して車両を走行させるとともに、発電用の回転電機が発電する電力を複数のバッテリへ充電制御する制御方法であって、
複数のバッテリに備わる充電状態検出部からの検出値により判定するバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリのうち何れのバッテリから回転電機へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリのうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリを他のバッテリよりも優先的に行なう給電バッテリ選択ステップと、
複数のバッテリに備わる充電状態検出部からの検出値により判定するバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリのうち何れのバッテリへ回転電機による発電電力を充電制御するべきかを選択し、その選択は、特定のバッテリよりも他のバッテリを優先的に行なう充電バッテリ選択ステップと、
給電バッテリ選択ステップにより選択された特定のバッテリが回転電機へ給電されるように、電流経路における切替部を制御する、または、充電バッテリ選択ステップにより選択された他のバッテリが、回転電機が発電する電力により充電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御ステップを実行する制御方法。
【請求項１１】
複数のバッテリのうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリは、複数のバッテリのうちから予め設定されている、ユーザーが特定のバッテリを選択するための選択部からの信号により判定する、複数のバッテリの夫々が特定のバッテリを担当する時間若しくは回数に基づき決定する、または、予め定められた順序により決定するものである請求項１から９の何れかに記載の制御装置。
【請求項１２】
複数のバッテリのうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリは、複数のバッテリのうちから予め設定されている、ユーザーが特定のバッテリを選択するための選択部からの信号により判定する、複数のバッテリの夫々が特定のバッテリを担当する時間若しくは回数に基づき決定する、または、予め定められた順序により決定するものである請求項１０に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された複数のバッテリから走行用の回転電機へ給電制御して車両を走行させるとともに、発電用の回転電機が発電する電力を複数のバッテリへ充電制御する制御装置、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車などが近年注目されている。これらの車両には、走行駆動力を発生する回転電機と、その回転電機に供給される電力を蓄えるバッテリとが搭載されている。ハイブリッド車には、動力源として回転電機とともに内燃機関がさらに搭載され、燃料電池車には、車両駆動用の直流電源として燃料電池が搭載されている。
【０００３】
このような車両に搭載された車両駆動用のバッテリを、一般家庭の電源から直接充電することが可能な車両が知られている。例えば、家屋に設けられた商用電源のコンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源からバッテリへ電力が供給される。このように車両外部の電源から車両に搭載されたバッテリを直接充電することが可能な車両を「プラグイン車」と称する。
【０００４】
しかし、マンション等の場合、駐車場に商用電源のコンセントが設けられているとは限らない。駐車場に商用電源のコンセントが設けられていない場合、プラグイン車を当該駐車場に駐車させる夜間等に、当該プラグイン車のバッテリを充電することができない。
【０００５】
そのため、自己の車両の駐車場に商用電源のコンセントが設けられていない者にとってのプラグイン車の商品価値が、低下してしまう虞がある。
【０００６】
上記問題を解決するため、プラグイン車を以下のように構成することが考えられる。つまり、車両から着脱可能なバッテリと車両に固定設置されたバッテリを含む複数のバッテリをプラグイン車に搭載しておき、バッテリを充電する際に、着脱可能なバッテリを取り外して商用電源のコンセントの存在する場所に持って行き充電する。
【０００７】
尚、ハイブリッド車両に搭載した複数のバッテリよりなる電源装置として、特許文献１には、夫々がハイブリッド車両から脱着可能であって夫々が直列に接続された複数のバッテリと、バッテリに蓄えられた電力によって駆動するモータと、複数のバッテリのうちの何れかを取り外された状態でモータを駆動する場合に、取り外されていないバッテリとモータを接続するリレーとを備え、取り外されていないバッテリによってモータに電力を供給するハイブリッド車両の電源装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−６０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数のバッテリを搭載する車両では、通常、各バッテリは均等に充電及び放電される。
【０００９】
よって、車両から着脱可能なバッテリと車両に固定設置されたバッテリを含む複数のバッテリをプラグイン車に搭載した場合、着脱可能なバッテリと固定設置されたバッテリが均等に充電及び放電されると、着脱可能なバッテリの残存容量の減少が、着脱可能なバッテリのみをプラグイン車に搭載した場合と比べて少ないため、着脱可能なバッテリを取り外して充電するメリットが少なくなってしまう。
【００１０】
また、プラグイン車に固定設置されたバッテリは、通常は商用電源からの充電のための着脱を行なわないため、充電する機会は車両走行中の回転電機の発電による充電のみとなり、着脱可能なバッテリと比べて少ない。よって、固定設置されたバッテリは、極力放電しないことが好ましい。
【００１１】
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、車両から着脱可能なバッテリを取り外して充電する際の充電量を多くするとともに、車両に固定設置されたバッテリの放電量を少なくすることのできる制御装置、及び制御方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明による制御装置の特徴構成は、車両に搭載された複数のバッテリから回転電機へ給電制御して車両を走行させる制御装置であって、複数のバッテリに備わる充電状態検出部からの検出値に基づいて判定するバッテリ充電状態を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されたバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリのうち何れのバッテリから回転電機へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリのうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリを他のバッテリよりも優先的に行なう給電バッテリ選択処理と、給電バッテリ選択処理により選択された特定のバッテリの電力が回転電機へ給電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御処理を実行する制御部とを備えた点にある。
【００１３】
上述の構成によれば、制御部は、車両から着脱可能な特定のバッテリを他のバッテリ（例えば車両に固定設置されたバッテリ）よりも優先的に選択して、回転電機に給電制御するように経路を切り替えるため、特定のバッテリの放電量が他のバッテリの放電量より多くなる。その結果、特定のバッテリの残存容量が他のバッテリの残存容量よりも少なくなり、特定のバッテリを取り外して充電するメリットが多くなる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明した通り、本発明によれば、車両から着脱可能なバッテリを取り外して充電する際の充電量を多くするとともに、車両に固定設置されたバッテリの放電量を少なくすることのできる制御装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による制御装置、及び制御方法について説明する。
【００１６】
図１に示すように、プラグインハイブリッド車は、エンジン１００、発電機１１１とモータ１２１よりなる回転電機１１０、動力分割機構１３０、減速機１４０、複数のバッテリ１５０、駆動輪１６０、インバータ１８０、コンバータ１９０、及び複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す。）１７０等を備えて構成されている。尚、ＥＣＵ１７０は、本発明による制御装置としてのハイブリッドＥＣＵ（以下、ＨＶ−ＥＣＵと記す。）１７１を含む。
【００１７】
プラグインハイブリッド車は、エンジン１００及びモータ１１２の少なくとも一方からの駆動力によって走行可能なように、エンジン１００、発電機１１１、及びモータ１１２が動力分割機構１３０に連結されている。
【００１８】
エンジン１００で発生した動力は、動力分割機構１３０によって、減速機１４０を介して駆動輪１６０へ伝達される経路と、発電機１１１へ伝達される経路の２経路に分割される。
【００１９】
発電機１１１及びモータ１１２は交流回転電機であり、例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える三相交流同期電動機が用いられる。
【００２０】
発電機１１１は、動力分割機構１３０によって分割されたエンジン１００の動力により駆動されて発電する。例えば、バッテリ１５０の残存容量（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称する。）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン１００が始動して発電機１１１により発電が行なわれ、発電機１１１によって発電された電力が、インバータ１８０を介して交流から直流に変換され、コンバータ１９０を介して電圧が調整された後にバッテリ１５０に蓄えられる。尚、バッテリ１５０のＳＯＣは、後述するバッテリＥＣＵ１７２で演算される。
【００２１】
モータ１１２は、バッテリ１５０に蓄えられた電力及び発電機１１１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し、当該駆動力がギヤ機構１３１及び減速機１４０を介して駆動輪１６０に伝達される。モータ１２０はエンジン１００をアシストすることによって、または、自身の駆動力によって車両を走行させる。尚、図１では、駆動輪１６０は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、モータ１２０によって後輪１６２を駆動可能に構成してもよい。
【００２２】
コンバータ１９０は、バッテリ１５０の電圧を昇圧または降圧する。例えば、コンバータ１９０は、バッテリ１５０からの入力電圧（例えば２００（Ｖ））を、出力電圧（例えば４００（Ｖ））までの範囲の電圧に昇圧するとともに、インバータ１８０の出力電圧をバッテリ１５０の電圧まで降圧する。
【００２３】
電圧を何れまで昇圧させるかは、後述する要求トルクの大きさに基づいて可変させる。例えば、運転者がアクセルをふんでいない場合、電圧を昇圧させず、運転者がアクセルを大きく踏み込む程、昇圧率を大きくして大きな電圧に昇圧させる。尚、コンバータ１９０は、後述するＥＣＵ１７０の何れか、例えばＨＶ−ＥＣＵ１７１によって制御される。
【００２４】
インバータ１８０は、複数のＥＣＵ１７０のうちの後述するＭＧ−ＥＣＵ１７４によって制御され、バッテリ１５０から入力された直流電力を交流電力に変換して回転電機１１０に出力するとともに、回転電機１１０から入力された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１５０に出力する。
【００２５】
車両の制動時等には、減速機１４０を介して駆動輪１６０によりモータ１１２が駆動され、モータ１１２が発電機として作動する。つまり、モータ１１２は制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして機能する。そして、モータ１１２により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。
【００２６】
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で構成されている。ピニオンギヤは、サンギヤ及びリングギヤと係合し、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１００のクランクシャフトに連結されている。サンギヤは発電機１１１の回転軸に連結され、リングギヤはモータ１１２の回転軸および減速機１４０に連結されている。
【００２７】
エンジン１００、発電機１１１、及びモータ１１２が、遊星歯車から成る動力分割機構１３０を介して連結されることによって、図２に示すように、エンジン１００、発電機１１１、及びモータ１１２の回転数が共線図上で直線で結ばれる関係になる。
【００２８】
図１に示すように、各バッテリ１５０は充放電可能な直流電源であり、例えば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池で構成されている。各バッテリ１５０の電圧は、例えば２００Ｖ程度である。
【００２９】
複数のバッテリ１５０は、車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリと、他のバッテリとで構成されている。
【００３０】
本実施形態では、複数のバッテリ１５０は、車両から着脱可能な特定のバッテリ１５１（以下、着脱可能バッテリ１５１と記す。）と車両に固定設置された他のバッテリ１５２(以下、固定設置バッテリ１５２と記す。)よりなるとして説明を行なう。尚、図１には、バッテリ１５０は、着脱可能バッテリ１５１及び固定設置バッテリ１５２の二個のみ描かれているが、バッテリ１５０は二個とは限らず、三個以上でもよい。
【００３１】
着脱可能バッテリ１５１は、車両のユーザーが着脱可能バッテリ１５１の近傍やダッシュボードの近傍等に設けられた着脱スイッチを手動操作することによって、固定設置バッテリ１５１と比較して簡単に取り外すことができるように構成されている。
【００３２】
着脱可能バッテリ１５１には、回転電機１１０によって発電される電力の他、商用電源等の車両外部電源から供給される電力が蓄えられる。車両外部電源から着脱可能バッテリ１５１に充電する場合、着脱可能バッテリ１５１を車両から取り外して車両外部電源のコンセントの存在する場所に持って行き、着脱可能バッテリ１５１と車両外部電源のコンセントを充電ケーブル等を介して接続することによって充電を行なう。
【００３３】
固定設置バッテリ１５２は、当該固定設置バッテリ１５２の故障や寿命等の要因により交換する必要がある場合に、当該固定設置バッテリ１５２を固定しているビス等を外すことによって、取り外すことができるように構成されている。固定設置バッテリ１５２には、回転電機１１０によって発電される電力が蓄えられる。
【００３４】
ＥＣＵ１７０は、バッテリ１５０の充電状態の監視を行なうバッテリＥＣＵ１７２と、エンジン１００の吸気量及び燃料噴射量の制御等を実行するエンジンＥＣＵ１７３と、回転電機１１０を制御するＭＧ−ＥＣＵ１７４と、プラグインハイブリッド車の要求パワーとバッテリ１５０の充電許可電力Ｗｉｎ及び放電許可電力Ｗｏｕｔに基づいて、エンジン１５０と回転電機１１０との動力の配分を決定し、エンジンＥＣＵ１７３やＭＧ−ＥＣＵ１７４へその配分に応じた動力を出力することを指示するＨＶ−ＥＣＵ１７１等を備えて構成されている。
【００３５】
各ＥＣＵ１７０には、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータ、ＣＰＵで実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭ、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ、及び入出力回路等が設けられている。尚、各ＥＣＵ１７０は相互に通信可能に接続されている。
【００３６】
バッテリＥＣＵ１７２は、各バッテリ１５０の出力電圧を測定する電圧測定部と、各バッテリ１５０の出力電流を測定する電流測定部と、各バッテリ１５０の温度を測定する温度測定部等からの測定値が入力されており、これらの測定値に基づいて各バッテリ１５０のＳＯＣを算出する。
【００３７】
エンジンＥＣＵ１７３は、エンジン１００に備えられたスロットル開度センサやＡ／Ｆセンサ等の各センサの出力信号、及び、他のＥＣＵ１７０からの通信データ（例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１７１からの要求パワーを示すデータ）等に基づいてエンジン１００の状態を把握し、エンジン１００への燃料供給量及び供給タイミング等を制御することにより適切な回転数となるようにエンジン１００を駆動制御する。
【００３８】
ＭＧ−ＥＣＵ１７４は、ＨＶ−ＥＣＵ１７１から入力された回転電機１１０の要求トルクを満たすように回転電機１１０を駆動制御し、また、ＨＶ−ＥＣＵ１７１から回転電機１１０に対して各バッテリ１５０への出力要求がある場合、当該出力要求を満たす発電量を確保するために回転電機１１０を駆動制御する。
【００３９】
ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、車両に搭載された複数のバッテリ１５０から回転電機１１０へ給電制御して車両を走行させる。
【００４０】
また、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、車両に搭載された複数のバッテリ１５０から走行用の回転電機（モータ１１２）に給電制御して車両を走行させるとともに、走行用の回転電機（モータ１１２）または発電用の回転電機（発電機１１１）が発電する電力を複数のバッテリ１５０に充電制御してもよい。
【００４１】
以下に詳述する。図３のフローチャートに示すように、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、アクセルポジションセンサから得られたアクセル開度、シフトポジションセンサから得られたシフト位置、及び車速センサから得られた車速情報等のプラグインハイブリッド車の運転状態に基づいてドライバ要求出力を算出する（ＳＡ１）。
【００４２】
また、車両の制動時には、モータ１１２が発電機として作動する、つまり回生ブレーキとして機能することが要求される（ＳＡ１）。更に、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、バッテリＥＣＵ１７２でＳＯＣ等から算出されたバッテリ１５０が必要とするパワーの値、つまりバッテリ要求出力をバッテリＥＣＵ１７２から受け取る（ＳＡ１）。
【００４３】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、算出したドライバ要求出力、及び、受け取ったバッテリ要求出力の合計値を要求パワーとして、当該要求パワーを発生させるため、エンジンＥＣＵ１７３へ出力するエンジンへの要求出力を算出し、ＭＧ−ＥＣＵ１７４へ出力する回転電機１１０への要求トルクを算出する（ＳＡ２）。
【００４４】
ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、プラグインハイブリッド車の力行時にバッテリ１５０から電力を回転電機１１０に供給し、プラグインハイブリッド車の制動時に回転電機１１０による発電電力でバッテリ１５０を充電するように、ＭＧ−ＥＣＵ１７４に回転電機１１０を制御させる（ＳＡ３）。
【００４５】
具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、バッテリＥＣＵ１７２から入力されたバッテリ１５０のＳＯＣとＨＶ−ＥＣＵ１７１のＲＯＭに格納されたプラグインハイブリッド車の運転状態に対するエンジンへの要求出力及び回転電機１１０への要求トルクの配分を示すマップ情報等に基づいて演算処理を実行し、充電許容電力Ｗｉｎ及び放電許容電力Ｗｏｕｔの範囲内でＳＯＣが目標範囲に収まるようにバッテリ１５０の充放電が実行されるようにＭＧ−ＥＣＵ１７４に回転電機１１０を制御させる。
【００４６】
ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、エンジン１００の始動及び停止の切替をエンジンＥＣＵ１７３に命令する。例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、プラグインハイブリッド車の発進時、低速走行時、または緩やかな坂を下る場合等の軽負荷時には、エンジン１００を始動させることなく、回転電機１１０による駆動力でプラグインハイブリッド車を走行させるようエンジンＥＣＵ１７３及びＭＧ−ＥＣＵ１７４を制御する。そして、所定値以上の駆動力が必要な運転状態となった場合には、エンジン１００を始動させるようエンジンＥＣＵ１７３に命令する。
【００４７】
以上より、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、車両の要求パワーとバッテリ１５０のＳＯＣに基づいて、エンジン１００と回転電機１１０との動力の配分を決定し、動力分割機構１３０を制御するとともに、エンジンＥＣＵ１００やＭＧ−ＥＣＵ１７４へその配分に応じた動力を出力することを指示する。尚、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、以上の処理を所定インタバルで繰り返す。
【００４８】
また、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、複数のバッテリ１５０に備わる充電状態検出部からの検出値に基づいて判定するバッテリ充電状態を記憶する記憶部と、後述する制御部を備えている。
【００４９】
ここで、充電状態検出部は、例えば、各バッテリ１５０に備えられている電圧測定部、電流測定部、及び温度測定部等のことであり、バッテリ充電状態は、例えば、各バッテリ１５０のＳＯＣのことである。つまり、バッテリＥＣＵ１７２からＨＶ−ＥＣＵ１７１へ転送された各バッテリのＳＯＣが、記憶部に記憶される。
【００５０】
制御部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現される。また、記憶部は、上述したＲＡＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭで構成されている。
【００５１】
制御部は、記憶部に記憶された各バッテリ１５０の充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０の何れかを選択して回転電機１１０に給電制御する。その際、制御部は、着脱可能バッテリ１５１を固定設置バッテリ１５２よりも優先的に選択して回転電機１１０に給電制御するように経路を切り替える。ここで、各バッテリ１５０の充電状態は、各バッテリ１５０のＳＯＣである。
【００５２】
以下に詳述する。図１に示すように、着脱可能バッテリ１５１とインバータ１８０は切替部としてのスイッチ１５３を介して接続されており、固定設置バッテリ１５２とインバータ１８０は切替部としてのスイッチ１５４を介して接続されている。スイッチ１５３、１５４は、例えばリレーで構成される。
【００５３】
制御部は、制御信号をスイッチ１５３、１５４へ出力することで、スイッチ１５３、１５４のオンオフを切り替える。スイッチ１５３、１５４のオンオフの切替によって、着脱可能バッテリ１５１及び固定設置バッテリ１５２の何れかがインバータ１８０に接続され、接続されたバッテリ１５０によって回転電機１１０に給電制御される。
【００５４】
制御部は、記憶部に記憶された着脱可能バッテリ１５１と固定設置バッテリ１５２のＳＯＣを読み出して、読み出したＳＯＣと図４（ａ）に示すようなマップデータとに基づいて、回転電機１１０の給電に使用するバッテリ１５０を決定する。
【００５５】
図４（ａ）及び後述する図４（ｂ）で、所定値１は固定設置バッテリ１５２の放電許可電力Ｗｏｕｔ（例えば４０（％））、所定値２は固定設置バッテリ１５２の充電許可電力Ｗｉｎ（例えば６０（％））、所定値３は着脱可能バッテリ１５１の放電許可電力Ｗｏｕｔ（例えば４０（％））、所定値４は着脱可能バッテリ１５１の充電許可電力Ｗｉｎ（例えば６０（％））である。
【００５６】
図４（ａ）のマップデータでは、着脱可能バッテリ１５１のＳＯＣが放電許可電力Ｗｏｕｔ（所定値３）より小さく、これ以上の放電が好ましくない場合のみ、固定設置バッテリ１５２で回転電機１１０を給電し、それ以外では、着脱可能バッテリ１５１で回転電機１１０を給電する。つまり、図４（ａ）のマップデータは、着脱可能バッテリ１５１が固定設置バッテリ１５２よりも優先的に選択されるように構成されている。
【００５７】
例えば、固定設置バッテリ１５２のＳＯＣが５０（％）（所定値１以上で所定値２より小さい。）で、着脱可能バッテリ１５１のＳＯＣが４０（％）（所定値３以上で所定値４より小さい。）の場合、制御部は、これらＳＯＣを図４（ａ）に示すマップデータに当てはめて、スイッチ１５４をオフにしてスイッチ１５３をオンにする、つまり着脱可能バッテリ１５１で回転電機１１０を給電することを決定する。
【００５８】
以上の説明より、制御部は、記憶部に記憶されたバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０のうち何れのバッテリ１５０から回転電機１１０へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリ１５０のうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリ（本説明では着脱可能バッテリ１５１）を他のバッテリ（本説明では固定設置バッテリ１５２）よりも優先的に行なう給電バッテリ選択処理と、給電バッテリ選択処理により選択された特定のバッテリの電力が回転電機１１０へ給電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御処理を実行する。
【００５９】
また、制御部は、記憶部に記憶された各バッテリ１５０の充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０の何れかを選択して回転電機１１０による発電電力を充電制御してもよい。この場合、制御部は、固定設置バッテリ１５２を着脱可能バッテリ１５１よりも優先的に選択して充電制御するように経路を切り替えてもよい。
【００６０】
以下に詳述する。制御部は、記憶部に記憶された着脱可能バッテリ１５１と固定設置バッテリ１５２のＳＯＣを読み出して、読み出したＳＯＣと図４（ｂ）に示すようなマップデータとに基づいて、充電するバッテリ１５０を決定する。
【００６１】
図４（ｂ）のマップデータでは、固定設置バッテリ１５２のＳＯＣが充電許可電力Ｗｉｎ（所定値２）より大きく、これ以上の充電が好ましくない場合のみ、着脱可能バッテリ１５１に充電し、それ以外では、固定設置バッテリ１５２に充電する。つまり、図４（ｂ）のマップデータは、固定設置バッテリ１５２が着脱可能バッテリ１５１よりも優先的に選択されるように構成されている。
【００６２】
例えば、固定設置バッテリ１５２のＳＯＣが３５（％）（所定値１より小さい。）で、着脱可能バッテリ１５１のＳＯＣが５０（％）（所定値３以上で所定値４より小さい。）の場合、制御部は、これらＳＯＣを図４（ｂ）に示すマップデータに当てはめて、スイッチ１５４をオンにしてスイッチ１５３をオフにする、つまり固定設置バッテリ１５２に充電することを決定する。
【００６３】
以上の説明より、制御部は、記憶部に記憶されたバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０のうち何れのバッテリ１５０へ回転電機１１０による発電電力を充電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリ１５０のうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリよりも他のバッテリを優先的に行なう充電バッテリ選択処理と、充電バッテリ選択処理により選択された他のバッテリが、回転電機１１０が発電する電力により充電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御処理を実行する。
【００６４】
上述したように、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、車両の要求パワー等に基づいて回転電機１１０への動力の配分を決定し、ＭＧ−ＥＣＵ１７４へその配分に応じた動力を出力することを指示する。つまり、ＨＶ−ＥＣＵ１７１が、バッテリ１５０から回転電機１１０への給電制御を行なうか、回転電機１１０からバッテリ１５０への充電制御を行なうかを決定し、決定した制御を実行するために必要な動力を出力することをＭＧ−ＥＣＵ１７４へ指示する。例えば、回転電機１１０への給電制御は車両の加速時等に行なわれ、回転電機１１０からの充電制御は車両の制動時等に行なわれる。
【００６５】
よって、ＨＶ−ＥＣＵ１７１が、車両に搭載されたバッテリ１５０からモータ１１２に給電制御して車両を走行させるとともに、モータ１１２または発電機１１１による発電電力をバッテリ１５０に充電制御する場合、制御部が以下のような処理を実行してもよい。
【００６６】
つまり、制御部は、記憶部に記憶された各バッテリ１５０の充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０の何れかを選択して回転電機１１０に給電制御するとともに、回転電機１１０による発電電力を充電制御してもよい。この場合、制御部は、着脱可能バッテリ１５１を固定設置バッテリ１５２よりも優先的に選択して回転電機１１０に給電制御し、または、固定設置バッテリ１５２を着脱可能バッテリ１５１よりも優先的に選択して充電制御するように経路を切り替えてもよい。
【００６７】
詳述する。制御部は、ＨＶ−ＥＣＵ１７１で決定された制御（給電制御及び充電制御の何れかの制御）に基づいて、使用するマップデータを決定する。つまり、バッテリ１５０から回転電機１１０への給電制御を実行する場合は、記憶部より読み出したＳＯＣと図４（ａ）に示すようなマップデータとに基づいて、回転電機１１０の給電に使用するバッテリ１５０を決定し、回転電機１１０からバッテリ１５０への充電制御を実行する場合は、記憶部より読み出したＳＯＣと図４（ｂ）に示すようなマップデータとに基づいて、充電するバッテリ１５０を決定する。
【００６８】
以上の説明より、記憶部に記憶されたバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０のうち何れのバッテリ１５０から回転電機１１０へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリ１５０のうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリを他のバッテリよりも優先的に行なう給電バッテリ選択処理と、記憶部に記憶された複数のバッテリ１５０の充電状態に基づいて複数のバッテリ１５０のうち何れのバッテリ１５０へ回転電機１１０による発電電力を充電制御するべきかを選択し、その選択は、特定のバッテリよりも他のバッテリを優先的に行なう充電バッテリ選択処理と、給電バッテリ選択処理により選択された特定のバッテリの電力が回転電機１１０へ給電されるように、電流経路における切替部を制御する、または、充電バッテリ選択処理により選択された他のバッテリが、回転電機１１０が発電する電力により充電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御処理を実行する。
【００６９】
制御部は、記憶部に記憶された車両の走行状態が変動する場合に切替部（スイッチ１５３、１５４）を制御して、回転電機１１０への給電元または回転電機１１０からの充電先のバッテリ１５０を切り替える。ここで、車両の走行状態は、走行状態検知部により検知されて記憶部に記憶される。走行状態は、例えば、車両要求トルク、アクセル操作、ブレーキ操作、変速機操作、ステアリング操作、車速、加速度、または、走行環境の何れかを含む。
【００７０】
走行状態検知部は、例えば、アクセル操作によって変動するスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、ブレーキ操作によって変動するブレーキ開度の算出に用いられる油圧を検出する油圧センサ、上述した回転電機１１０への要求トルクとしての車両要求トルクを算出するＨＶ−ＥＣＵ１７０の機能ブロック（例えば制御部）、変速機操作によって変動するシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ、ステアリング操作によって変動する前輪の操舵角を検出する舵角センサ、現在の車速を検出する車速センサ、現在の加速度を検出する加速度センサ、車速の変動と時間に基づいて加速度を算出するエンジンＥＣＵ１７３等の機能ブロックである。
【００７１】
走行環境は、例えば、ＧＰＳアンテナを介して車両に搭載されたナビゲーション装置によって受信される自車両の位置情報に基づいて算出される、上り坂や下り坂、或は路面の凹凸といった環境である。上記算出によって走行環境を検知する走行状態検知部は、例えば、前記位置情報やエンジンＥＣＵ１７３から入力されるエンジン回転数等に基づいて自車の走行状態を管理するナビゲーション装置の機能ブロックとしての自律航法部に備えられる。
【００７２】
車両の走行状態に変動がない場合に制御部がバッテリ１５０を切り替えた場合、電圧に変動が生じて軽い揺れ等の衝撃が運転者に加わることがあり、運転者が不審を抱く虞がある。しかし、上述の構成によれば、バッテリ１５０の切替による衝撃を、車両の走行状態の変動（例えば加速）に伴う軽い揺れ等の衝撃に紛れ込ませることができるので、運転者に上記のような不審を抱かせることを防止することができる。
【００７３】
また、走行状態検知部は、安全制御系ＥＣＵ（図示せず）の機能ブロックであってもよい。例えば、安全制御系ＥＣＵは、車両に搭載されたヨーＧセンサの検出値等に基づいてブレーキの横すべり等を検知する。そして、制御部は、ブレーキの横すべりが生じている場合には給電経路または充電経路、つまり使用するバッテリ１５０を切り替えず、ヨーＧセンサによって当該横すべりが検知されなくなった後に前記経路を切り替える。ブレーキの横すべり中に、給電または充電制御の対象バッテリ１５０を切り替えることによって電圧に変化が生じると、車両や運転者に予期せぬ衝撃が加わる虞があり危険だからである。
【００７４】
以下、図５に示すフローチャートに基づいて、ＨＶ−ＥＣＵ１７１による経路の切替について説明する。
【００７５】
バッテリＥＣＵ１７２は、各バッテリ１５０（着脱可能バッテリ１５１及び固定設置バッテリ１５２）のＳＯＣを算出する（ＳＢ１）。
【００７６】
回転電機１１０への給電制御を実行している場合、例えばプラグインハイブリッド車が力行中の場合（ＳＢ２）、制御部は、バッテリＥＣＵ１７２から入力されたＳＯＣと図４（ａ）に示すマップデータとに基づいて、回転電機１１０の給電に使用するバッテリ１５０を決定し（ＳＢ３）、当該決定に従ってスイッチ１５３、１５４を切り替える制御信号をスイッチ１５３、１５４へ出力する（ＳＢ４）。
【００７７】
バッテリ１５０への充電制御を実行している場合、例えばプラグインハイブリッド車が制動中の場合（ＳＢ２）、制御部は、バッテリＥＣＵ１７２から入力されたＳＯＣと図４（ｂ）に示すマップデータとに基づいて、充電を行なうバッテリ１５０を決定し（ＳＢ５）、当該決定に従ってスイッチ１５３、１５４を切り替える制御信号をスイッチ１５３、１５４へ出力する（ＳＢ４）。尚、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、以上の処理を所定インタバルで繰り返す。
【００７８】
以下、図６及び図７に示すタイミングチャートに基づいて、ＨＶ−ＥＣＵ１７１による経路の切替について更に説明する。
【００７９】
図６において、初期状態は、車速が０（ｋｍ／ｈ）、回転電機１１０への給電制御中、固定設置バッテリ１５２のＳＯＣが所定値１以上で所定値２より小さい、着脱可能バッテリ１５１のＳＯＣは所定値３以上で所定値４より小さい、スイッチ１５４はオフ、スイッチ１５３はオンである（ＴＡ１）。つまり、図４（ａ）に示すマップデータの「５．」の状態であり、着脱可能バッテリ１５１が回転電機１１０の給電に使用される。
【００８０】
この状態で、プラグインハイブリッド車が走行を開始すると（ＴＡ２）、着脱可能バッテリ１５１が回転電機１１０の給電に使用されるため、そのＳＯＣが減少していき所定値３に達する（ＴＡ３）。すると、図４（ａ）に示すマップデータの「５．」の状態から「４．」の状態に遷移するため、スイッチ１５４はオン、スイッチ１５３はオフに切り替わる。
【００８１】
よって、更にプラグインハイブリッド車を加速させるための電力は、固定設置バッテリ１５２から回転電機１１０に供給され、そのＳＯＣが減少していき所定値１に達する（ＴＡ４）。すると、図４（ａ）に示すマップデータの「４．」の状態から「１．」の状態に遷移する。
【００８２】
以後、図６に示すように、車両の加速に伴う回転電機１１０への給電制御、及び、車両の減速に伴うバッテリへの充電制御が切り替わることで、各バッテリ１５１、１５２のＳＯＣが変動し、制御部は、各バッテリ１５１、１５２のＳＯＣに基づいてスイッチ１５３、１５４のオンオフを切り替えることで、使用するバッテリ１５１、１５２を切り替える。
【００８３】
図７（ａ）において、初期状態は、車速が０（ｋｍ／ｈ）、回転電機１１０への給電制御中、固定設置バッテリ１５２のＳＯＣは所定値１より小さい、着脱可能バッテリ１５１のＳＯＣは所定値４より大きい、スイッチ１５４はオフ、スイッチ１５３はオンである（ＴＢ１）。つまり、図４（ａ）に示すマップデータの「３．」の状態であり、着脱可能バッテリ１５１が回転電機１１０の給電に使用される。
【００８４】
この状態で、プラグインハイブリッド車が走行を開始すると（ＴＢ２）、着脱可能バッテリ１５１が回転電機１１０の給電に使用されるため、そのＳＯＣが減少する。すると、図４（ａ）に示すマップデータの「３．」の状態から「２．」の状態に遷移する。
【００８５】
着脱可能バッテリ１５１のＳＯＣが所定値３に達する前に、プラグインハイブリッド車が加速から減速に転じると（ＴＢ３）、力行による給電制御から回生制動による充電制御に切り替わる。すると、図４（ａ）に示すマップデータの「２．」の状態から「１１．」の状態に遷移するため、スイッチ１５４はオン、スイッチ１５３はオフに切り替わる。
【００８６】
その結果、固定設置バッテリ１５２への充電が開始され、そのＳＯＣが増加する。すると、図４（ａ）に示すマップデータの「１１．」の状態から「１４．」の状態に遷移する。
【００８７】
図７（ｂ）において、初期状態は、図７（ａ）と同様である（ＴＣ１）。この状態で、プラグインハイブリッド車が走行を開始すると、余剰電力がバッテリ１５０の充電に使用されることがある（ＴＣ２）。
【００８８】
この場合、図４（ａ）に示すマップデータの「３．」の状態から「１２．」の状態に遷移するため、スイッチ１５４はオン、スイッチ１５３はオフに切り替わる。その結果、固定設置バッテリ１５２が充電され、そのＳＯＣが増加する。すると、図４（ａ）に示すマップデータの「１２．」の状態から「１５．」の状態に遷移する。
【００８９】
プラグインハイブリッド車の加速中に余剰電力がなくなり、充電制御から給電制御に切り替わると（ＴＣ３）、図４（ａ）に示すマップデータの「１５．」の状態から「６．」の状態に遷移するため、スイッチ１５４はオフ、スイッチ１５３はオンに切り替わる。
【００９０】
その結果、着脱可能バッテリ１５１が回転電機１１０の給電に使用されるため、そのＳＯＣが減少する。すると、図４（ａ）に示すマップデータの「６．」の状態から「５．」の状態に遷移する。
【００９１】
以上説明したとおり、本発明による制御方法は、車両から着脱可能な一のバッテリ１５１と車両に固定設置された他のバッテリ１５２を含む複数のバッテリ１５０に対して、各バッテリ１５０の充電状態を検出するバッテリ状態検知ステップと、バッテリ状態検知ステップにより検知された各バッテリ１５０の充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０の何れかを選択して走行用の回転電機１１０に給電制御するとともに、回転電機１１０による発電電力を複数のバッテリ１５０に充電制御する制御ステップを備え、制御ステップは、着脱可能バッテリ１５１を固定設置バッテリ１５２よりも優先的に選択して回転電機１１０に給電制御し、または、固定設置バッテリ１５２を着脱可能バッテリ１５１よりも優先的に選択して充電制御し、その時の充電または給電状態を表示部に表示する方法である。
【００９２】
表示部は、例えば、プラグインハイブリッド車に搭載されたナビゲーション装置の液晶ディスプレイがあり、当該液晶ディスプレイは、当該車両のインストゥルメンタルパネルに設けられている。そして、制御ステップは、表示部に、各バッテリ１５０の現在のＳＯＣやＳＯＣの履歴、及び、現時点で給電制御または充電制御に使用されているバッテリの名称や番号といった当該バッテリを識別する記号等を表示する。
【００９３】
また、本発明による制御方法は、車両に搭載された複数のバッテリ１５０から走行用の回転電機（モータ１１２）へ給電制御して車両を走行させるとともに、発電用の回転電機（発電機１１１）が発電する電力を複数のバッテリ１５０へ充電制御する制御方法であって、複数のバッテリ１５０に備わる充電状態検出部からの検出値により判定するバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０のうち何れのバッテリ１５０から回転電機１１０へ給電制御するべきかを選択し、その選択は、複数のバッテリ１５０のうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリ（本実施形態では着脱可能バッテリ１５１）を他のバッテリ（本実施形態では固定設置バッテリ１５２）よりも優先的に行なう給電バッテリ選択ステップと、複数のバッテリ１５０に備わる充電状態検出部からの検出値により判定するバッテリ充電状態に基づいて、複数のバッテリ１５０のうち何れのバッテリ１５０へ回転電機１１０による発電電力を充電制御するべきかを選択し、その選択は、特定のバッテリよりも他のバッテリを優先的に行なう充電バッテリ選択ステップと、給電バッテリ選択ステップにより選択された特定のバッテリが回転電機１１０へ給電されるように、電流経路における切替部を制御する、または、充電バッテリ選択ステップにより選択された他のバッテリが、回転電機１１０が発電する電力により充電されるように、電流経路における切替部を制御する切替制御ステップを実行する方法である。
【００９４】
以下、別実施形態について説明する。図８に示すように、回転電機１１０と各バッテリ１５０がスイッチ１５３、１５４、１５５を介して並列接続及び直列接続可能に構成され、換言すると、切替部は、回転電機１１０と複数のバッテリ１５０を並列接続及び直列接続となるように電流経路を切り替えることができ、制御部は、車両要求トルクが所定トルク以上の場合に着脱可能バッテリ１５１と固定設置バッテリ１５２を直列接続して回転電機１１０に給電制御してもよい。
【００９５】
以下に詳述する。図８において、スイッチ１５３、１５４をオン、スイッチ１５５をオフに制御することで、各バッテリ１５１、１５２は並列に接続され、スイッチ１５３、１５４の一方及びスイッチ１５５をオン、スイッチ１５３、１５４の他方をオフに制御することで、各バッテリ１５１、１５２は直列に接続される。
【００９６】
制御部は、車両要求トルクが所定トルクより小さい場合、上述の実施形態で説明したようにスイッチ１５３、１５４を切り替える。一方、車両要求トルクが所定トルク以上の場合、制御部は、スイッチ１５３、１５４の何れかに加えてスイッチ１５５をオンに制御することで、各バッテリ１５１、１５２を直列に接続する。尚、所定トルクは、例えば、運転者のアクセル踏み込み量が通常走行で想定される量より多い場合等に要求されるトルクが設定される。
【００９７】
また、各バッテリ１５０のＳＯＣが少なくなることで各バッテリ１５０の出力電力の低下が生じ、回転電機１１０が、一つのバッテリ１５０から供給される電力のみでは、車両要求トルクを発生させることができない場合に、制御部は、各バッテリ１５０を直列接続するようにしてもよい。
【００９８】
上述の構成によれば、複数のバッテリ１５０を直列接続することで、バッテリ１５０から回転電機１１０へ供給される電力を増加することができるため、車両要求トルクが大きい場合や、各バッテリ１５０の供給電力が低下した場合であっても、適切な電力を回転電機１１０に供給することができる。
【００９９】
また、車両要求トルクが大きい場合等には、バッテリ１５０から回転電機へ供給される電圧を大きくするために、コンバータ１９０の昇圧率を大きくする必要があったが、複数のバッテリ１５０を直列接続してバッテリ１５０の出力電圧を大きくすることで、コンバータ１９０の昇圧率を大きくする必要がなくなる。
【０１００】
制御部は、各バッテリ１５０を直列接続する際、複数のバッテリ１５０のうち、充電状態の差が所定範囲内のバッテリ同士を直列接続してもよい。ここで、各バッテリ１５０の充電状態は各バッテリ１５０のＳＯＣであり、各バッテリ１５０のＳＯＣがかけ離れた値とならないように所定範囲（例えば、各バッテリ１５０のＳＯＣの差分の絶対値と比較する閾値）が設定される。
【０１０１】
直列接続された各バッテリ１５０は、略均等に回転電機１１０に給電するため、ＳＯＣが低いバッテリ１５０と高いバッテリ１５０が直列接続されていると、ＳＯＣが高いバッテリ１５０よりもＳＯＣが低いバッテリ１５０が先に放電許可電力Ｗｏｕｔに達してしまい、以後の給電に支障を生ずる虞がある。よって、放電許可電力Ｗｏｕｔに達する時間差をできるだけ少なくすることが好ましく、そのために、各バッテリ１５０を直列接続する際、各バッテリ１５０の充電状態の差が所定範囲内のバッテリ１５０同士を直列接続するのである。
【０１０２】
例えば、プラグインハイブリッド車に三個のバッテリ（バッテリＡ、バッテリＢ、バッテリＣ）が搭載されており、所定範囲が５（％）と設定されており、バッテリＡのＳＯＣが６０（％）、バッテリＢのＳＯＣが５７（％）、バッテリＣのＳＯＣが４０（％）の場合、制御部は、バッテリＡとバッテリＢを直列接続する。
【０１０３】
バッテリ１５０を切り替えることにより生じる電圧変化を、コンバータ１９０の昇圧率を可変することによって吸収してもよい。
【０１０４】
例えば、着脱可能バッテリ１５１の出力電圧が２００（Ｖ）であるのに対して、固定設置バッテリ１５２の出力電圧がＳＯＣの低下等により１９０（Ｖ）に落ちている場合、着脱可能バッテリ１５１から固定設置バッテリ１５２に切り替えられると、バッテリ１５０の出力電圧が１０（Ｖ）低下するが、コンバータ１９０の昇圧率を、バッテリ１５０の切替後の出力電圧低下に応じて可変させることにより、バッテリ１５０の切替後もバッテリ１５０の出力電圧を２００（Ｖ）に維持することができる。
【０１０５】
回転電機１１０と各バッテリ１５０が複数のスイッチ（例えばスイッチ１５３、１５４）を介して並列接続され、制御部は、スイッチ１５３、１５４またはバッテリ１５０の何れかの異常を検出すると、異常を検出したスイッチ１５３、１５４及びバッテリ１５０以外のスイッチ１５３、１５４及びバッテリ１５０が並列接続されるように前記経路を切り替えてもよい。
【０１０６】
つまり、回転電機１１０と複数のバッテリ１５０が複数の切替部を介して並列接続され、制御部は複数の切替部、または、バッテリ１５０の何れかの異常を検出する異常検出処理と、異常検出処理により異常が検出された切替部、または、バッテリ１５０以外の切替部とバッテリ１５０が並列接続されるように切替部を制御する異常時切替制御処理を実行してもよい。
【０１０７】
以下に詳述する。制御部は、スイッチをオンに切り替えバッテリ１５０と接続されたにもかかわらず回転電機１１０へ供給される電圧が検出されない場合に、当該スイッチ、または、当該スイッチを介してインバータ１８０と接続されているバッテリ１５０の異常であると判定する。そして、制御部は、異常と判定したバッテリ１５０以外の他のバッテリ１５０に対して給電制御または充電制御を行なうようにスイッチを切り替える。
【０１０８】
上述の構成によれば、スイッチの異常によって、または、バッテリ自身の異常によって、回転電機１１０へ給電できない、または、充電できない状態にあるバッテリ１５０を、給電元または充電先とすることを防止することができる。
【０１０９】
また、制御部は、スイッチをオフに切り替えバッテリ１５０との接続が切れたにもかかわらず回転電機１１０へ給電される電圧が検出される場合に、当該スイッチ、または、当該スイッチを介してインバータ１８０と接続されているバッテリ１５０の異常であると判定する。制御部は、当該スイッチを介してインバータ１８０と接続されているバッテリ１５０に対する給電制御または充電制御を維持してもよい。
【０１１０】
この場合、他のバッテリ１５０へ切り替えると、当該バッテリ１５０に加えて当該他のバッテリ１５０までもインバータ１８０と接続されてしまうことになるが、上述の構成によれば、それを防止することができる。
【０１１１】
制御部は、着脱可能バッテリ１５１が車両の所定位置にセットされているか否かを検出し、セットされている場合に着脱可能バッテリ１５１を含むように前記経路を切り替えてもよい。
【０１１２】
例えば、着脱可能バッテリ１５１が装着されているか否かを識別するセッティング検出部としてのセンサを、着脱可能バッテリ１５１の装着位置近傍に設けておき、制御部は、当該センサの検出値を入力することによって、着脱可能バッテリ１５１の装着の有無を確認する。そして、着脱可能バッテリ１５１が装着されている場合には、スイッチ１５３をオンに制御することがあるが、着脱可能バッテリ１５１が装着されていない場合には、スイッチ１５３をオンに制御することはない。
【０１１３】
つまり、制御部は、特定のバッテリが車両の所定位置にセットされているか否かを検出するセッティング検出部からの検出値に基づき、そのバッテリが所定位置にセットされている場合に、特定のバッテリから回転電機１１０へ給電されるように電流経路における切替部を制御する、または、回転電機１１０が発電した電力を特定のバッテリへ充電されるように電流経路における切替部を制御してもよい。
【０１１４】
上述の構成によれば、取り外されている着脱可能バッテリ１５１が、回転電機１１０への給電元として、または、充電先として選択されてしまうことを防止することができる。
【０１１５】
上述の実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、ＳＯＣが充電許容電力Ｗｉｎ及び放電許容電力Ｗｏｕｔの範囲内に収まるようにバッテリ１５０の充放電が実行されるようにＭＧ−ＥＣＵ１７４に回転電機１１０を制御させると説明した。
【０１１６】
しかし、着脱可能バッテリ１５１と固定設置バッテリ１５２を含む車両に搭載された複数のバッテリ１５０の全てにおいて、ＳＯＣが放電許可電力Ｗｏｕｔに達しており、ＳＯＣを現在の値より低下させることができない状況であっても、所定の条件の場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は回転電機１１０を給電制御できてもよい。換言すると、所定の条件の場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は、バッテリ１５０のＳＯＣを放電許可電力Ｗｏｕｔより小さくするように制御できてもよい。
【０１１７】
ここで、所定の条件は、例えば、高速道路等で燃料タンク内のガソリンがなくなり、エンジン１００による走行が不可能となった場合である。このような場合に車両が停止してしまうと事故の虞があるが、バッテリ１５０のＳＯＣにかかわらず回転電機１１０による走行を実行することで、バッテリ１５０のＳＯＣが放電許可電力Ｗｏｕｔより低下することによるバッテリ１５０の寿命の低下の虞よりも、車両の走行の維持による車両の乗員の安全を優先させることができる。
【０１１８】
そして、所定の条件の場合、制御部は、着脱可能バッテリ１５１を固定設置バッテリ１５２よりも優先的に選択して回転電機１１０に給電制御するように経路を切り替えてもよい。
【０１１９】
具体的には、上述の実施形態では、図４（ａ）のマップデータは、固定設置バッテリ１５２が所定値１より小さく、且つ、着脱可能バッテリ１５１が所定値３より小さい場合に、スイッチ１５４がオン、スイッチ１５３がオフとなるように構成されているが、所定の条件の場合には、スイッチ１５３がオン、スイッチ１５４がオフとなるように構成してもよい。
【０１２０】
上述の構成によれば、車両の乗員の安全を優先させると共に、着脱可能バッテリ１５１のＳＯＣを固定設置バッテリ１５２のＳＯＣより少なくして、着脱可能バッテリ１５１を取り外して充電するメリットを多くすることができる。
【０１２１】
上述の実施形態では、着脱可能バッテリ１５１と固定設置バッテリ１５２が、プラグインハイブリッド車に夫々一個搭載されている場合について説明したが、搭載されるバッテリ１５０はこのような組合せに限らない。
【０１２２】
例えば、着脱可能バッテリ１５１及び固定設置バッテリ１５２の何れかが二個以上であってもよく、着脱可能バッテリ１５１及び固定設置バッテリ１５２共に二個以上であってもよく、着脱可能バッテリが二個以上で固定設置バッテリ１５２は搭載されていなくてもよい。
【０１２３】
この場合、優先的に選択される複数の着脱可能バッテリ１５１または複数の固定設置バッテリ１５２のうちの、何れのバッテリが選択されるかは、所定の規則に基づいて決定される。例えば、制御部は、現在の制御が給電制御の場合は最もＳＯＣの大きいバッテリを選択し、充電制御の場合は最もＳＯＣの小さいバッテリを選択する。
【０１２４】
以下、一例として、プラグインハイブリッド車に着脱可能なバッテリ１５０が複数搭載されている場合の、複数のバッテリ１５０のうちからの特定のバッテリの選択について説明する。
【０１２５】
複数のバッテリ１５０のうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリは、制御部によって複数のバッテリ１５０のうちから予め設定される、ユーザーが特定のバッテリを選択するための選択部からの信号により判定する、複数のバッテリ１５０の夫々が特定のバッテリを担当する時間若しくは回数に基づき制御部が決定する、または、予め定められた順序により制御部が決定する。
【０１２６】
以下に詳述する。上述の実施形態では、車両から着脱可能な特定のバッテリの電力を優先的にモータ１１２へ給電させ、発電機１１１による発電電力を車両に固定設置された他のバッテリへ優先的に充電させることにより、ユーザーが車両の使用を終えて特定のバッテリを家に持ち帰って充電する際には、特定のバッテリの電力の空き容量は他のバッテリよりも大きく、他のバッテリの電力空き容量は特定のバッテリよりも少なくなっている。
【０１２７】
つまり、停車中に車両から取り外して停車エリアとは異なるエリア（例えば、家）に持ち込み、家の電源で充電する際には、車両に搭載される全バッテリにおける空き容量の大部分が特定のバッテリに偏在しているので車両外部電源による電力の利用量を多くすることができる。
【０１２８】
しかし、このように複数のバッテリのうち、車両から着脱可能な特定のバッテリと、車両に固定設置された他のバッテリとを予め決めて固定とし、前述のようなバッテリ１５０の充放電制御を行なっていくと、特定のバッテリの充放電制御時間が他のバッテリの充放電制御時間よりも長くなり、特定のバッテリの方が劣化しやすくなるという問題がある。
【０１２９】
そこで、複数のバッテリ１５０の全てを車両から着脱可能にし、その着脱可能な複数のバッテリのうちユーザーが任意に、停車中に車両から取り外して車両外部の電源により充電することが可能なバッテリ、つまり、特定のバッテリを選択する構成とすれば、複数のバッテリのうち特定のバッテリに偏って充放電時間が長くなることがなく、偏って劣化が早くなるということがなくなる。
【０１３０】
ユーザーが任意に選択する方法としては、バッテリ１５０のセッティング位置付近に設けられた選択部であるディップスイッチをユーザーがオン操作することによって特定のバッテリの選択を行ない、ユーザーがオフ操作することによって他のバッテリの選択を行なう方法がある。
【０１３１】
このディップスイッチのオンオフ信号が直接ＨＶ−ＥＣＵ１７１に入力され、ＨＶ−ＥＣＵ１７１は複数のバッテリのうち何れのバッテリが特定のバッテリであるのかを認識する。また、ユーザーが任意に選択する手段として、選択部でありナビゲーション装置の表示部且つ入力部であるタッチパネルにおいて、ユーザーが複数のバッテリ１５０のうちの特定のバッテリを選択するものであってもよい。この場合、ナビゲーション装置から車載ネットワーク（例えば、ＣＡＮ）を介してその選択結果情報をＨＶ−ＥＣＵ１７１が取得し認識する。
【０１３２】
或は、その選択をユーザーに行なわせるのではなく、ＨＶ−ＥＣＵ１７１が選択する構成であってもよい。
【０１３３】
例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１７１が複数のバッテリ１５０夫々の、特定のバッテリを担当する時間を積算し、その積算時間を記憶部に記憶する。記憶部に記憶しておいた積算時間に基づき、複数のバッテリの全てについて、自バッテリの積算時間を他バッテリの積算時間の平均時間から差し引いた値が最も長いバッテリを、次回の特定のバッテリに割り当てる。
【０１３４】
ＨＶ−ＥＣＵ１７１は車載ネットワークを介してナビゲーション装置へ特定のバッテリに割り当てたバッテリの情報を送信する。その情報を受信したナビゲーション装置は表示・入力部であるタッチパネルにその情報を表示させユーザへ知らせる。
【０１３５】
尚、本実施例ではＨＶ−ＥＣＵ１７１が行なう特定のバッテリの選択を、特定のバッテリを担当する時間に基づいて行なう構成としているが、特定のバッテリを担当する回数に基づくものや、単に予め定められた順序に基づくものであってもよい。
【０１３６】
尚、以上の説明では、特定のバッテリの決定が、ユーザーまたはＨＶ−ＥＣＵ１７１の制御部によって行なわれる場合について説明したが、当該特定のバッテリの決定は、上述の実施形態に記載した制御方法であっても同様に実行される。
【０１３７】
つまり、上述の実施形態に記載した制御方法において、複数のバッテリ１５０のうち車両から取り外して車両外部の電源により充電可能な特定のバッテリは、複数のバッテリ１５０のうちから予め設定されている、ユーザーが特定のバッテリを選択するための選択部からの信号により判定する、複数のバッテリ１５０の夫々が特定のバッテリを担当する時間若しくは回数に基づき決定する、または、予め定められた順序により決定するものである。
【０１３８】
上述の実施形態では、プラグインハイブリッド車には、ＨＶ−ＥＣＵ１７１、バッテリＥＣＵ１７２、エンジンＥＣＵ１７３、及びＭＧ−ＥＣＵ１７４等が備えられている場合について説明した。しかし、各ＥＣＵ１７０はより少ない数のＥＣＵ１７０に纏められてもよいし、各ＥＣＵ１７０の機能を細分化してより多い数のＥＣＵ１７０に分割してもよい。例えば、バッテリＥＣＵ１７２の機能がＨＶ−ＥＣＵ１７１に包含され、一つのＨＶ−ＥＣＵ１７１として構成されていてもよい。
【０１３９】
尚、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】プラグインハイブリッド車の機能ブロック構成図
【図２】動力分割機構の共線図
【図３】ＨＶ−ＥＣＵの処理について説明するためのフローチャート
【図４】（ａ）は給電制御時のスイッチ出力決定マップデータの説明図、（ｂ）は充電制御時のスイッチ出力決定マップデータの説明図
【図５】ＨＶ−ＥＣＵによる経路の切替について説明するためのフローチャート
【図６】ＨＶ−ＥＣＵによる経路の切替の第一の例を示すタイミングチャート
【図７】（ａ）はＨＶ−ＥＣＵによる経路の切替の第二の例を示すタイミングチャート、（ｂ）はＨＶ−ＥＣＵによる経路の切替の第三の例を示すタイミングチャート
【図８】回転電機と各バッテリがスイッチを介して並列接続及び直列接続可能に構成されたプラグインハイブリッド車の機能ブロック構成図
【符号の説明】
【０１４１】
１１０：回転電機
１１１：発電機
１１２：モータ
１５０：バッテリ
１５１：特定のバッテリ（着脱可能バッテリ）
１５２：他のバッテリ（固定設置バッテリ）
１５３、１５４：スイッチ
１７１：ＨＶ−ＥＣＵ（電子制御装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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