(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両において商用交流電力を使用できる時間を延ばす。【解決手段】カーナビゲーション装置と、充放電可能なバッテリ８００と、バッテリ８００からの電力を商用交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータ２２００と、交流電力を車両の外部へ出力するアクセサリコンセント２３００と、交流電力の出力要求を予め予測する予測回路と、予測回路による予測と、カーナビゲーション装置が解析した情報とに基づいて、カーナビゲーションに登録された目的地に到着したときにバッテリ８００の充電状態が通常よりもＳＯＣの高い状態になるように、二次電池の充放電を制御する回路とを含む。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な二次電池を搭載した車両の制御装置であって、
前記二次電池からの電力を車両の外部へ出力するための出力手段と、
前記出力手段による電力の出力要求を予め予測するための予測手段と、
前記予測手段による予測に基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための制御手段とを含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記予測手段は、前記車両が停止した後に行なわれる電力の出力要求を予め予測するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、車両の搭乗者が情報を入力するための入力手段をさらに含み、
前記予測手段は、前記入力手段から入力された情報に基づいて、前記電力の出力要求を予め予測するための手段を含む、請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記車両には、カーナビゲーション装置が搭載され、
前記予測手段は、前記カーナビゲーション装置に入力された情報に基づいて、前記電力の出力要求を予め予測するための手段を含む、請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記車両には、カーナビゲーション装置が搭載され、
前記制御手段は、前記カーナビゲーション装置が解析した情報に基づいて、前記カーナビゲーションに登録された目的地に到着したときに前記二次電池の充電状態が予め定められた状態になるように、前記二次電池の充放電を制御するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記カーナビゲーション装置が解析した情報に含まれる、前記目的地までの走行ルート、走行ルートにおける勾配および走行時間の少なくともいずれかに基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための手段を含む、請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記二次電池の使用可能時間を算出するための算出手段と、
前記算出手段により算出された使用可能時間を表示するための表示手段とをさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の制御装置。
【請求項８】
前記車両の外部に出力される電力は、交流電力である、請求項１〜７のいずれかに記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の電池制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン（たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の機関を用いることが考えられる。）と電気モータとを組合せたハイブリッドシステムと呼ばれるパワートレーンを搭載した車両が開発され、実用化されている。このような車両においては、車両駆動用の充放電可能な二次電池が搭載されている。このような二次電池は、車両を駆動させるために高電圧、大容量の二次電池が用いられる。
【０００３】
一方、車両において家庭用電化製品を使用したい場合がある。このような場合、この二次電池の電力を使用できると便利である。ハイブリッド車両がエンジン停止中に家庭用電化製品に商用交流電力を供給すると、すぐにバッテリあがりが発生した。たとえば、ハイブリッド車両をオートキャンプに用い、電気調理器具等に電力を供給すると、短時間でバッテリの容量が尽きていた。特開平９−５６００７号公報（特許文献１）は、交流電力を高い変換効率で供給するハイブリッド車両を開示する。特許文献１に開示されたハイブリッド車両は、駆動輪を駆動するエンジンと、そのエンジンにより駆動される発電機と、その発電機により充電される第１バッテリと、駆動輪を駆動するとともにエンジンにより発電される電動発電機と、エンジンの出力軸と電動発電機との間に配置され、エンジンの出力を分断するクラッチと、電動発電機により発電された電力を蓄積するとともに、電動発電機に電力を供給して駆動輪を駆動するための、第１バッテリよりも高電圧かつ大容量の第２バッテリと、その第２バッテリからの電力を電動発電機の駆動用に変換するとともに、電動発電機により発電された電力を第２バッテリの充電用に変換する第１変換器と、第２バッテリからの電力を変換して給電用の接続端子に交流電力を与える第２変換器とを備える。
【０００４】
この特許文献１に開示された車両によると、第１バッテリよりも高電圧の第２バッテリの電力を第２変換器にて交流に変換し、給電用の接続端子に印加するため、変換効率が高い。また、ハイブリッド車両が減速する際に、電動発電機によって回生発電された電力を用い、エンジンにより発電された第１バッテリの電力を用いないため、エネルギー消費量が少なくなる。さらに、大容量の第２バッテリの電力を交流に変換して給電するため、ハイブリッド車両の停車中も長時間に渡って電力を供給し続けることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−５６００７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された車両は、バッテリを２つ備え、高電圧かつ大容量の第２バッテリを給電用に用いることを開示したにすぎない。このように第２バッテリを用いて車両外部へ電力を供給しても、バッテリあがりの発生を避けることができない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両外部へ電力を供給することが可能な車両において、車両外部への電力供給を行なう前に、車両外部へ供給可能な電力を充分に蓄電しておくことができる、車両の制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る制御装置は、充放電可能な二次電池を搭載した車両を制御する。この制御装置は、二次電池からの電力を車両の外部へ出力するための出力手段と、出力手段による電力の出力要求を予め予測するための予測手段と、予測手段による予測に基づいて、二次電池の充放電を制御するための制御手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、車両にはエンジンとモータジェネレータとが搭載され、充放電可能な二次電池は、エンジンにより駆動されるモータジェネレータが発電した電力により充電されたり、運転者のブレーキ操作により車両の運動エネルギを回収する際に駆動輪により駆動されるモータジェネレータが回生発電した電力により充電されたりする。また、二次電池を充電する電力は、これらのエンジンによる発電により生成されたり、回生発電により生成されたりする他に、燃料電池により生成されるものであってもよい。予測手段は、車両の外部で使用される電力の出力要求を予め予測する。たとえば、車両の搭乗者により出力要求ボタンが押されたり、カーナビゲーションの目的地がオートキャンプ場であったりすると、電力の出力要求を予め予測する。制御手段は、このような出力要求が予測されると、二次電池を通常の使用状態よりも高いＳＯＣ（Ｓｔａｔｅｓ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）の状態まで充電を行なう。これにより、車両が停止し、エンジンが停止した状態で電力を使用すると、従来よりも高いＳＯＣであるので、使用できる電力量が多くなる。その結果、車両の外部へ電力を供給することが可能な車両において、電力の使用時間をできるだけ長くすることができる。
【００１０】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、予測手段は、車両が停止した後に行なわれる電力の出力要求を予め予測するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、車両が停止した状態、特にエンジンが停止した状態での電力の出力要求を予測するので、従来と同じように電力を使用しても、充電のためにエンジンが再始動するまでの時間を長くすることができる。夜中のエンジン再始動を極力避けることができる。
【００１２】
第３の発明に係る制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、車両の搭乗者が情報を入力するための入力手段をさらに含む。予測手段は、入力手段から入力された情報に基づいて、電力の出力要求を予め予測するための手段を含む。
【００１３】
第３の発明によると、搭乗者がオートキャンプ場に到着する前に、入力手段として設けられた出力要求ボタンが押されると、電力の出力要求を予め予測する。制御手段は、このような出力要求が予測されると、二次電池を通常の使用状態よりも高いＳＯＣの状態まで充電を行なう。これにより、車両の外部に電力を供給することが可能な車両において、エンジンを始動することなく電力の使用時間をできるだけ長くすることができる。
【００１４】
第４の発明に係る制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、予測手段は、カーナビゲーション装置に入力された情報に基づいて、電力の出力要求を予め予測するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、カーナビゲーションにより設定された目的地であるオートキャンプ場に到着するまでの時間が予め定められた時間になると、電力の出力要求が予め予測される。制御手段は、このような出力要求が予測されると、二次電池を通常の使用状態よりも高いＳＯＣの状態まで充電を行なう。これにより、車両の外部へ電力を供給することが可能な車両において、エンジンを始動することなく電力の使用時間をできるだけ長くすることができる。
【００１６】
第５の発明に係る制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、カーナビゲーション装置が解析した情報に基づいて、カーナビゲーションに登録された目的地に到着したときに二次電池の充電状態が予め定められた状態になるように、二次電池の充放電を制御するための手段を含む。
【００１７】
第５の発明によると、カーナビゲーションにより登録されたオートキャンプ場などの目的地に到着するまでの経路や時間などに基づいて、目的地到着時に二次電池のＳＯＣが予め定められた状態になるように制御することができる。
【００１８】
第６の発明に係る制御装置においては、第５の発明の構成に加えて、制御手段は、カーナビゲーション装置が解析した情報に含まれる、目的地までの走行ルート、走行ルートにおける勾配および走行時間の少なくともいずれかに基づいて、二次電池の充放電を制御するための手段を含む。
【００１９】
第６の発明によると、カーナビゲーション装置は、目的地までの走行ルート、走行ルートにおける勾配および走行時間などを解析する。制御手段は、登坂路が多いと回生発電量が減り、下坂路が多いと回生発電量が増えるので、このような状態を考慮して、カーナビゲーションが解析した情報に基づいて、目的地到着時に二次電池のＳＯＣが予め定められた状態になるように制御することができる。
【００２０】
第７の発明に係る制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、二次電池の使用可能時間を算出するための算出手段と、算出手段により算出された使用可能時間を表示するための表示手段とをさらに含む。
【００２１】
第７の発明によると、制御手段は、出力手段に接続された電力の負荷に基づいて、その負荷を接続し続けたとした場合の使用可能時間を算出する。電力の使用者が使用可能な時間を把握することができる。また、このとき、ＳＯＣが２０％程度になるまで再充電しないように制御される。
【００２２】
第８の発明に係る制御装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、車両の外部に出力される電力は、交流電力である。
【００２３】
第８の発明によると、車両の外部に交流電力を供給することが可能な車両において、交流電力の使用時間をできるだけ長くすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
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じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態にかかる制御装置が搭載される車両であって、、エンジンと電気モータとの２つの動力源を有する車両について説明する。図１に示す車両は、ハイブリットシステムと呼ばれるパワートレーンを有する。
【００２６】
ここで、簡単にハイブリッドシステムについて説明する。ハイブリッドシステムとは、ガソリンエンジンと電気モータのように、２種類の動力源を組合せて使用するパワートレーンである。このシステムは、走行条件に応じて、ガソリンエンジンと電気モータとを使い分け、それぞれの持つ長所を活かしつつ、不得意な部分を補うことができる。そのため、滑らかでレスポンスの良い動力性能とともに、燃料消費や排出ガスを大幅に抑制できるという特徴を有する。このハイブリットシステムには、大別してシリーズハイブリットシステムおよびパラレルハイブリッドシステムの２種類がある。
【００２７】
シリーズ（直列）ハイブリッドシステムは、車輪の駆動を電気モータで行ない、エンジンは、電気モータへの動力供給源として作動する。小さな出力のエンジンを効率良い領域でほぼ一定回転で運転し、効率良く充電しながら走行できる。
【００２８】
パラレル（並列）ハイブリッドシステムは、エンジンと電気モータとで車輪を直接駆動する。このシステムでは、電気モータは、エンジンの動力のアシストを行なうとともに、発電機としてバッテリを充電しながら走行することも可能である。
【００２９】
なお、ハイブリッドシステムに用いられるエンジンは、ガソリンエンジンに限らず、軽油や天然ガスにて駆動され得るエンジンであってもよく、他に知られている公知の内燃機関を用いることができる。
【００３０】
図１に、パラレルハイブリッドシステムおよびシリーズハイブリッドシステムの両方の特徴を有するパラレルシリーズハイブリッドシステムを示す。図１に示すように、この車両のパワートレーンは、トランスアクスル１００と、動力源としてのエンジン２００と、トランスアクスル１００およびエンジン２００を制御する制御装置２０００とを含む。制御装置２０００には、エンジン回転数センサや車速センサが接続されている。
【００３１】
トランスアクスル１００の入力軸４００は、動力切替機構５００を介してエンジン２００に接続され、トランスアクスル１００の出力軸６００は、駆動輪７００（フロントタイヤ）に接続されている。この車両のパワートレーンは、さらに、直流電力を供給するバッテリ８００と、バッテリ８００に接続されたインバータ９００と、インバータ９００に接続されたフロント用のフロントモータジェネレータ１０００およびリヤ用のリヤモータジェネレータ１１００と、エンジン２００からの動力を、フロントモータジェネレータ１０００への駆動力と、トランスアクスル１００を介して駆動輪７００への駆動力とに分割する動力分割機構５００とを含む。
【００３２】
フロントの駆動輪７００は、動力分割機構５００を介してトランスアクスル１００に伝達される、エンジン２００およびフロントモータジェネレータ１０００の少なくともいずれかからの駆動力により駆動される。リヤの駆動輪１３００は、リヤモータジェネレータ１１００からの駆動力により駆動される。いずれのフロントモータジェネレータ１０００およびリヤモータジェネレータ１１００も、インバータ９００を介して供給されるバッテリ８００の電力が使用される。
【００３３】
また、フロントモータジェネレータ１０００およびリヤモータジェネレータ１１００で回生発電された電力は、インバータ９００を介してバッテリ８００に供給され、バッテリ８００が充電される。
【００３４】
制御装置２０００は、その内部にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびメモリを有し、メモリはＣＰＵで実行されるプログラム、各種マップが記憶される。制御装置２０００は、目標トルクを発生させるための指示トルクに基づいて、動力源であるエンジン２００およびフロントモータジェネレータ１０００およびリヤモータジェネレータ１１００に接続されたインバータ９００を制御する。このとき、制御装置２０００は、トランスアクスル１００の入力軸４００にエンジン２００から所定の駆動力が入力されるように、動力切替機構５００を制御する。このトランスアクスル１００としてベルト式無段変速機が、動力切替機構５００としてプラネタリギヤ機構が用いることができる。
【００３５】
制御装置２０００は、この車両の発進時や低速時などの走行モードに応じてエンジン２００、フロントフロントモータジェネレータ１０００およびリヤモータジェネレータ１１００を制御して発進したり走行したりする。
【００３６】
通常の発進時には、フロントモータジェネレータ１０００およびリヤモータジェネレータ１１００を用いて発進する。バッテリ８００のＳＯＣが低下している場合の発進時には、エンジン２００とリヤモータジェネレータ１１００を用いて発進する。
【００３７】
軽負荷状態の場合の走行時には、たとえば低速走行時や緩やかな下坂路走行時などのエンジン効率の悪い領域においてはエンジン２００を停止して、フロントモータジェネレータ１０００で走行する。バッテリ８００のＳＯＣが低下している場合の軽負荷走行時には、エンジン２００で走行し、低車速の特定の条件時にスタータジェネレータが発電を補助する。
【００３８】
中速低負荷状態の場合の走行時には、エンジン効率が良いのでエンジン２００を始動して走行する。エンジン２００の始動は、スタータジェネレータがクランキングシャフトプーリをＶベルトを介して回転させる。バッテリ８００のＳＯＣが低下している場合の中速低負荷走行時には、エンジン２００で走行するとともにエンジン２００の出力を上げて、フロントモータジェネレータ１０００で発電を同時に行なう。なお、後述する充電優先モードは、この場合のように、エンジン２００で走行するとともにエンジン２００の出力を上げて、フロントモータジェネレータ１０００で発電を同時に行なうモードなどである。
【００３９】
加速または急加速の場合の走行時には、エンジン２００の出力を上げるとともに、トランスアクスル１００の無段変速機の変速比を大きくすることによって加速する。また必要に応じてエンジン２００の駆動力をフロントモータジェネレータ１０００によりアシストする。さらに駆動力が必要である場合には、リヤモータジェネレータ１１００を用いて、エンジン２００の駆動力をアシストする。
【００４０】
減速または制動の場合の走行時には、フロントの駆動輪７００およびリヤの駆動輪１３００が、フロントモータジェネレータ１０００およびリヤモータジェネレータ１１００を発電機として作動させて走行エネルギを回収する。バッテリ８００のＳＯＣが高く充電できない場合には、エンジン２００とトランスアクスル１００とを直結することによりエンジンブレーキをダイレクトに作動させる。
【００４１】
低μ路での走行時には、フロントの駆動輪７００がスリップすると、リヤモータジェネレータ１１００を駆動して、同時にフロントモータジェネレータ１０００を発電機として作用させることによりフロントの駆動力を低下させる。
【００４２】
車両の停止中に、バッテリ８００のＳＯＣが低下すると、エンジン２００を始動して、フロントモータジェネレータ１０００により発電して、その電力をインバータ９００を介してバッテリ８００を充電する。したがって、オートキャンプ場などにおいて停車かつエンジン停止状態で車両外部へ電力を供給しているときにバッテリ８００のＳＯＣが低下すると、エンジン２００が始動してフロントモータジェネレータ１０００により発電される。
【００４３】
このバッテリ８００は、たとえば２００Ｖ〜４００Ｖの定格電圧を有する高容量のニッケル水素電池である。１．２Ｖの定格電圧のセルを６個直列に接続した角型バッテリモジュールを３０モジュール直接に接続して使用される。このようなバッテリは、電池の経時的な劣化を防止するためにＳＯＣが４０〜６０％で使用される。本発明の実施の形態に係る制御装置は、車両外部への電力供給が予測される場合には、事前にＳＯＣを８０％程度にまで上昇させたり、商用交流電力の使用時には２０％程度まで下がるまで、再充電を行なわないように制御される。
【００４４】
本実施の形態に係る制御装置２０００が適用されるパワートレーンについては、図１に示したパワートレーンは一例であって、上述した以外のパワートレーンであってもよい。少なくとも２つの動力源を有する全てのパワートレーンに、本実施の形態に係る制御装置２０００を適用できる。なお、以下の説明では、図１に示したパワートレーンを搭載した車両について説明する。
【００４５】
図２を参照して、図１の制御装置２０００について詳細に説明する。図２に示すように、この制御装置２０００は、実際には、エンジン２００を制御するエンジンコントロールＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０１０と、このハイブリッド車両全体を制御するＨＶコントロールＥＣＵ２０２０と、スキッドコントロールＥＣＵ２０３０と、バッテリＥＣＵ２０４０とから構成される。なお、図２においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。本実施の形態に係る制御装置は、この制御装置２０００のいずれかのＥＣＵで実行されるプログラムより実現される。
【００４６】
インバータ９００は、エンジン２００のスタータジェネレータと、フロントモータジェネレータ１０００と、リヤモータジェネレータ１１００とに接続される。インバータ９００は、各モータジェネレータがモータとして作動する時には、バッテリ８００の電力を供給する。各モータジェネレータは、ジェネレータとして作動する時には、バッテリ８００を充電するための回生電力を発電する。回生電力は、インバータ９００を介してバッテリ８００に供給される。
【００４７】
バッテリ８００とインバータ９００との間にはシステムメインリレー２１００が設けられ、イグニッションスイッチなどに連動している。バッテリ８００は、システムメインリレー２１００を介してＤＣ／ＡＣインバータ２２００に接続される。このＤＣ／ＡＣインバータ２２００は、高電圧直流を低電圧（１００Ｖ）交流に変換する。ＤＣ／ＡＣインバータ２２００は、ＡＣ１００Ｖの商用交流電源を出力するアクセサリコンセント２３００に接続されている。このアクセサリコンセント２３００を使用可能にするアクセサリコンセント用スイッチ２４００がＤＣ／ＡＣインバータ２２００に接続されている。また、ＤＣ／ＡＣインバータ２２００には、充電ボタン２５００が設けられている。
【００４８】
図２に示した、回路は一例であって、本発明はこのような回路を有する場合に限定されない。
【００４９】
図３を参照して、制御装置２０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００５０】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、車両が停止しているか否かを判断する。この判断は、制御装置２０００に入力される各種情報（車速センサ、ブレーキ油圧等）に基づいて行なわれる。車両が停止していると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５１】
Ｓ１０２にて、制御装置２０００は、バッテリ８００のＳＯＣを算出する。Ｓ１０４にて、制御装置２０００は、算出されたＳＯＣが８０％以下であるか否かを判断する。ＳＯＣが８０％以下であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１２０へ移される。
【００５２】
Ｓ１０６にて、制御装置２０００は、充電ボタン２５００が押されているか否かを判断する。充電ボタン２５００が押されていると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１２０へ移される。この充電ボタン２５００は、車両の搭乗者が交流電力の使用を行なう前に押すものである。
【００５３】
Ｓ１０８にて、制御装置２０００は、再充電許可フラグがＯＮ（セット）されているか否かを判断する。再充電許可フラグセットされていると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１２０へ移される。この再充電許可フラグは、たとえば車両の搭乗者が夜中のエンジン始動を避けたい場合にＯＦＦ（リセット）されている。
【００５４】
Ｓ１１０にて、制御装置２０００は、充電時間を算出する。この充電時間は、現在のＳＯＣ、目標とするＳＯＣ（８０％程度）などから算出される。Ｓ１１２にて、制御装置２０００は、充電時間を表示する。たとえば、スピードメータ、タコメータ、各種警告情報などを表示するコンビネーションパネルにこの充電時間が表示される。
【００５５】
Ｓ１１４にて、制御装置２０００は、エンジン２００を始動して、エンジン２００でフロントモータジェネレータ１０００を駆動して、バッテリ８００を充電する。
【００５６】
Ｓ１１６にて、制御装置２０００は、バッテリ８００のＳＯＣが８０％以上であるか否かを判断する。ＳＯＣが８０％以上であると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ移され、さらにエンジン２００によりフロントモータジェネレータ１０００が駆動されて、バッテリ８００が充電される。Ｓ１１８にて、ＳＯＣが８０％以上になったので、バッテリ８００への充電が停止される。
【００５７】
Ｓ１２０にて、現在の負荷を検知する。このとき、車両の搭乗者はアクセサリコンセント用スイッチ２４００を使用側にして、負荷をアクセサリコンセント２３００に接続する。Ｓ１２２にて、制御装置２０００は、現在のＳＯＣ、最低ＳＯＣおよび現在の負荷に基づいて、利用可能時間を算出する。このとき、ＳＯＣが８０％から２０％になるまでバッテリ８００が再充電なく放電すると想定される。Ｓ１２４にて、制御装置２０００は、利用可能時間を表示する。たとえば、コンビネーションパネルにこの利用可能時間が表示される。
【００５８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の動作について説明する。
【００５９】
車両が停止して、バッテリ８００のＳＯＣが８０％以下であって（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、充電ボタン２５００が押されていると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、再充電許可フラグの状態が判断される（Ｓ１０６）。再充電許可フラグがセット状態であると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、ＳＯＣを８０％程度にまで高めるために必要な充電時間が算出され（Ｓ１１０）、表示された（Ｓ１１２）後に、エンジン２００が始動される。エンジン２００が始動して、エンジン２００でフロントモータジェネレータ１０００が駆動され、フロントモータジェネレータ１０００で発電された電力がインバータ９００を介してバッテリ８００に供給されて充電される（Ｓ１１４）。
【００６０】
バッテリ８００のＳＯＣが８０％程度になるまでエンジン２００の駆動力によりジェネレータとして作動したフロントモータジェネレータ１０００により発電された電力がバッテリ８００を継続して充電する。バッテリ８００のＳＯＣが８０％以上になると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、充電が終了する（Ｓ１１８）。搭乗者がアクセサリコンセント用スイッチ２４００を使用側にして、負荷をアクセサリコンセント２３００に接続すると、現在負荷が検知され（Ｓ１２０）、現在負荷を継続的に使用して、ＳＯＣが８０％から２０％になるまでの時間として、利用可能時間が算出されて（Ｓ１２２）、コンビネーションメータに利用可能時間が表示される（Ｓ１２４）。
【００６１】
図４を参照して、このような制御が実行された場合のバッテリ８００のＳＯＣの状態を示す。本実施の形態に係る制御装置を使用した場合、車両の停止後に、ＳＯＣが８０％程度になるまで、エンジン２００でフロントモータジェネレータ１０００を駆動させてバッテリ８００を充電する。その後、商用交流電力が使用される。そのため、従来は、図４に示すように、アクセサリコンセント使用開始（１）から使用終了（１）までの時間しか交流電力を利用できなかったのに対して、アクセサリコンセント使用開始（２）から使用終了（２）までの時間だけ交流電力を利用できるようになる。
【００６２】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、通常用いられているバッテリのＳＯＣよりも高い領域まで充電すること、通常用いられているバッテリのＳＯＣよりも低い領域まで放電することとにより、長い時間エンジンを再始動してモータジェネレータにより発電することなく、商用交流電力を使用することができる。また、ＳＯＣが８０％程度までの深充電と、ＳＯＣが２０％までの深放電とを行なうので、セル（モジュール）間の均一化処理を行なうことができるとともに、充電側および放電側のメモリ効果を消失することができる。
【００６３】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置は、車両に装備されたカーナビゲーション装置の情報に基づいてバッテリ８００の充放電を制御する。この制御を実現するために制御装置２０００において第１の実施の形態とは異なるプログラムが実行される。それ以外のハードウェア構成は、第１の実施の形態と同じである。したがってそれらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００６４】
図５を参照して、制御装置２０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図５に示すフローチャートの中で、前述の図３に示した処理と同じ処理については同じステップ番号を付している。それらの処理も同じである。したがってそれらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００６５】
Ｓ２００にて、制御装置２０００は、カーナビゲーション装置に目的地が設定されているか否かを判断する。この判断は、カーナビゲーション装置から制御装置２０００に入力される情報に基づいて行なわれる。目的地が設定されていると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６６】
Ｓ２０２にて、制御装置２０００は、充電ボタン２５００が押されているか否かを判断する。充電ボタン２５００が押されていると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、この処理は終了する。この充電ボタン２５００は、車両の搭乗者がカーナビゲーション装置の目的地到着後に交流電力の使用を行なう場合に押すものである。また、このような充電ボタン２５００により、目的地到着後の交流電力の使用を予測するのではなく、カーナビゲーション装置に設定された目的地情報に基づいて、目的地到着後に交流電力の使用を予測するようにしてもよい。たとえば、オートキャンプ場などが目的地に設定されていた場合である。
【００６７】
Ｓ２０４にて、制御装置２０００は、目的地への走行ルートにおける充放電パターンを推測する。このときカーナビゲーション装置から制御装置２０００が受信した目的地への走行ルートにおける道路勾配も考慮する。登坂路ではバッテリ８００からの放電量が増え、下坂路ではバッテリ８００への充電量が増えるので、道路勾配やその長さを考慮する必要がある。
【００６８】
Ｓ２０６にて、制御装置は、カーナビゲーション装置に設定された目的地に到着した時に目標のＳＯＣ（たとえば８０％）になるように、目的地到着前に充電のために必要な充電時間を算出する。すなわち、このことは、算出された充電時間だけ充電すると、目的地の到着時には、バッテリ８００のＳＯＣが８０％になっていることを示す。
【００６９】
Ｓ２０８にて、制御装置２０００は、算出した充電時間が目的地到着までの時間になったか否かを判断する。算出した充電時間が目的地到着までの時間になると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０へ移される。もしそうでないと、処理はＳ２０８へ戻され、算出した充電時間が目的地到着までの時間になるまで待つ。
【００７０】
Ｓ２１０にて、制御装置２０００は、充電モードを充電優先モードに切り替えて、フロントモータジェネレータ１０００を駆動してバッテリ８００を充電する。このとき、フロントモータジェネレータ１０００は、エンジン２００の駆動力や、駆動輪７００からの駆動力により、ジェネレータとして作動する。
【００７１】
Ｓ２１２にて、制御装置２０００は、バッテリ８００のＳＯＣが８０％以上であるかまたは車両が目的地に到着したか否かを判断する。ＳＯＣが８０％以上であるか、車両が目的地に到着すると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８へ移される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２１０へ移され、さらに充電優先モードで、エンジン２００によりフロントモータジェネレータ１０００が駆動されたり、回生発電されて、バッテリ８００が充電される。
【００７２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の動作について説明する。
【００７３】
車両の搭乗者がカーナビゲーション装置に目的地を設定すると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、その目的地の種類によって目的地到着後の商用交流電力の使用が予測される。この予測は、充電ボタン２５００が押されたことに基づいて判断してもよい。目的地への走行ルートにおける充放電パターンが推測され（Ｓ２０４）、目的地の到着時に目標のＳＯＣであるＳＯＣ８０％になるように、目的地到着前の何分前から充電したら良いのかが算出される。このとき、目的地までの走行ルート、走行ルートにおける勾配および走行時間などのカーナビゲーション装置からの情報、バッテリ８００のＳＯＣおよび温度などのバッテリ情報、車両のエアコンディショナ作動状態などが使用される。
【００７４】
目的地に到着する充電時間前になると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、充電モードを充電優先モードに切り替えて、フロントモータジェネレータ１０００を駆動して発電する。バッテリ８００のＳＯＣが８０％以上であるかまたは車両が目的地に到着すると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８へ移される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２１０へ移され、さらに充電優先モードでエンジン２００によりフロントモータジェネレータ１０００が駆動されたり、回生発電されて、バッテリ８００が充電される。ＳＯＣが目標の８０％になるか、車両が停止すると、充電が終了する（Ｓ１１８）。搭乗者がアクセサリコンセント用スイッチ２４００を使用側にして、負荷をアクセサリコンセント２３００に接続すると、現在負荷が検知され（Ｓ１２０）、現在負荷を継続的に使用した場合であって、ＳＯＣが８０％から２０％になるまでの時間が、利用可能時間として算出されて（Ｓ１２２）、コンビネーションメータに利用可能時間が表示される（Ｓ１２４）。
【００７５】
図６を参照して、このような制御が実行された場合のバッテリ８００のＳＯＣの状態を示す。本実施の形態に係る制御装置を使用した場合、目的地の到着前から車両が停止するまでに、ＳＯＣが８０％程度になるように、充電優先モードで車両が走行する。エンジン２００でフロントモータジェネレータ１０００を駆動させてバッテリ８００を充電したり、駆動輪７００でフロントモータジェネレータ１０００を駆動させてバッテリ８００を充電したりする。その後、目的地において、商用交流電力が使用される。そのため、ＳＯＣが通常の使用状態よりも高くなるように、かつ目的地に到着するまでに充電優先モードが使用される。従来は、図６に示すように、アクセサリコンセント使用開始から使用終了（１）までの時間しか交流電力を利用できなかったのに対して、本実施の形態に係る制御装置を用いると、アクセサリコンセント使用開始から使用終了（２）までの時間だけ交流電力を利用できるようになる。
【００７６】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、カーナビゲーション装置に設定された目的地情報に基づいて、通常用いられているバッテリのＳＯＣよりも高い領域まで充電すること、通常用いられているバッテリのＳＯＣよりも低い領域まで放電することとにより、長い時間エンジンを再始動してモータジェネレータにより発電することなく、商用交流電力を使用することができる。また、ＳＯＣが８０％程度までの深充電と、ＳＯＣが２０％までの深放電とを行なうので、セル（モジュール）間の均一化処理を行なうことができるとともに、充電側および放電側のメモリ効果を消失することができる。
【００７７】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両のパワートレーンのブロック図である。
【図２】図１の詳細図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置で実行される処理の制御構造を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置で実行される処理の制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００  トランスアクスル、２００  エンジン、４００  入力軸、５００  動力切替機構、６００，１２００  出力軸、７００，１３００  駆動輪、８００  バッテリ、９００  インバータ、１０００  フロントモータジェネレータ、１１００  リヤモータジェネレータ、２０００  制御装置、２０１０  エンジンコントロールＥＣＵ、２０２０  ＨＶコントロールＥＣＵ、２０３０  スキッドコントロールＥＣＵ、２０４０  バッテリＥＣＵ、２１００  システムメインリレー、２２００  ＤＣ／ＡＣインバータ、２３００  アクセサリコンセント、２４００  アクセサリコンセント用スイッチ、２５００  充電ボタン。
【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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