專利名稱：車輛以及車輛的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛以及車輛的控制方法，特別是涉及能夠使用來自外部電力的電力對車載的蓄電裝置進行充電的車輛的充電控制。
背景技術：
近年來，作為考慮到環(huán)境的車輛，搭載蓄電裝置·(例如二次電池或電容器等)，使用由在蓄電裝置中蓄積的電力所產(chǎn)生的驅(qū)動力行駛的車輛受到關注。這樣的車輛中例如包括電動汽車、混合動力汽車、燃料電池車等。并且，提出了由發(fā)電效率高的商用電源對這些車輛中搭載的蓄電裝置進行充電的技術。在混合動力車中，與電動汽車同樣地，也能夠從車輛外部的電源(以下也簡稱為“外部電源”)對車載的蓄電裝置進行充電(以下也簡稱為“外部充電”)的車輛已公知。例如通過由充電線纜連接設于住宅的插座和設于車輛的充電口，能夠從一般家庭的電源對蓄電裝置進行充電的所謂“插電式混合動力車”。由此，有望改善混合動力車的燃耗率。在這樣的車輛中理想的是在外部充電時，在下次的行駛預定時刻之前盡量使蓄電裝置達到滿電狀態(tài)。日本特開平11 - 146505號公報(專利文獻I)中公開了這樣的結(jié)構(gòu)，在電動車輛用電池的充電控制中，在根據(jù)當前時刻和下次的行駛預定時刻確定的最大可控制時間比根據(jù)電池的剩余容量和基準充電電流值確定的所需充電時間短的情況下，使充電電流值在容許最大電流值的范圍內(nèi)增加。在日本特開平11 - 146505號公報(專利文獻I)中，通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，即使從指示開始充電到行駛預定時刻的時間較短的情況下，也能夠盡量使電池接近滿電。專利文獻I :日本特開平11-146505號公報專利文獻2 日本特開平02-023039號公報專利文獻I :日本特開2004-088979號公報

發(fā)明內(nèi)容
在日本特開平11 - 146505號公報(專利文獻I)的結(jié)構(gòu)中，電池的充電僅取決于由充電線纜傳送的來自外部電源的電力供給。并且，上述的容許最大電流值受充電線纜或外部電源的容量限制。因此，例如從指示開始充電到行駛預定時刻的時間較短的情況下，需要超過容許最大電流值的電流時，有時在下次的行駛預定時刻之前電池不能達到滿電狀態(tài)。因此，本發(fā)明的目的在于提高能夠使用來自外部電源的電力以及通過驅(qū)動內(nèi)燃機而產(chǎn)生的發(fā)電電力來對所搭載的蓄電裝置進行充電的車輛中可在下次行駛預定時刻使蓄電裝置達到滿電狀態(tài)的可能性。本發(fā)明提供一種車輛，能夠執(zhí)行使用來自外部電源的電力對所搭載的蓄電裝置進行充電的外部充電，其具備發(fā)電裝置；及用于控制外部充電的控制裝置。在執(zhí)行外部充電時，除了來自外部電源的電力之外，控制裝置還根據(jù)需要并用由發(fā)電裝置所發(fā)出的發(fā)電電力來對蓄電裝置進行充電。優(yōu)選為，控制裝置基于由用戶設定的充電目標時間來判定是否執(zhí)行并用發(fā)電電力的充電。優(yōu)選為，當推定為僅利用來自外部電源的電力不能在所設定的充電目標時間內(nèi)完成充電時，控制裝置使用發(fā)電裝置發(fā)出所需充電電力中的利用來自外部電源的電力進行充電時的不足電力。優(yōu)選為，當推定為僅利用來自外部電源的電力不能在所設定的充電目標時間內(nèi)完成充電時，控制裝置根據(jù)用戶的設定來選擇并用發(fā)電電力進行充電、或延長充電時間。優(yōu)選為，發(fā)電裝置能夠設定為發(fā)電電力可變?？刂蒲b置控制發(fā)電裝置，以在所設定的充電目標時間內(nèi)發(fā)出不足電力。優(yōu)選為，當并用發(fā)電電力進行充電時，在僅使用來自外部電源的電力能夠在所指 定的充電目標時間內(nèi)充完所需充電電力中的剩余充電電力的情況下，控制裝置使發(fā)電裝置停止發(fā)電。優(yōu)選為，發(fā)電裝置包括內(nèi)燃機以及使用來自內(nèi)燃機的驅(qū)動力進行發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機。優(yōu)選為，還具備用于使凈化內(nèi)燃機的排氣的催化劑升溫的預熱裝置。當執(zhí)行并用發(fā)電電力的充電時，控制裝置在驅(qū)動內(nèi)燃機之前先驅(qū)動預熱裝置而使催化劑升溫。優(yōu)選為，控制裝置在催化劑超過預定的基準溫度時驅(qū)動內(nèi)燃機。優(yōu)選為，控制裝置在催化劑超過預定的基準溫度時使預熱裝置停止。優(yōu)選為，發(fā)電裝置包括燃料電池。優(yōu)選為，車輛還具備用于向用戶通知與充電相關的信息的通知單元。優(yōu)選為，當推定為僅利用來自外部電源的電力不能在所設定的充電目標時間內(nèi)完成充電時，控制裝置由通知單元通知用戶選擇并用發(fā)電電力進行充電、或延長充電時間。優(yōu)選為，當推定為即使進行并用發(fā)電電力的充電也不能在所設定的充電目標時間內(nèi)完成充電時，控制裝置由通知單元通知用戶不能在充電目標時間內(nèi)完成充電和/或直到充電完成所需的預測充電時間。本發(fā)明提供一種車輛的控制方法，該車輛能夠使用來自外部電源的電力以及車載的發(fā)電裝置的發(fā)電電力來對車載的蓄電裝置進行充電，該控制方法具備由用戶設定充電目標時間的步驟；判定僅使用來自外部電源的電力能否在充電目標時間內(nèi)完成蓄電裝置的充電的步驟；及當僅使用來自外部電源的電力不能在充電目標時間內(nèi)完成蓄電裝置的充電時，并用來自外部電源的電力和發(fā)電電力來進行蓄電裝置的充電的步驟。優(yōu)選為，發(fā)電裝置包括內(nèi)燃機以及使用來自內(nèi)燃機的驅(qū)動力進行發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機。車輛具備用于使凈化內(nèi)燃機的排氣的催化劑升溫的預熱裝置。并且，控制方法還具備如下的步驟當執(zhí)行并用發(fā)電電力的充電時，在驅(qū)動內(nèi)燃機之前先驅(qū)動預熱裝置而使催化劑升溫。優(yōu)選為，車輛還包括用于向用戶通知與充電相關的信息的通知單元，并且，控制方法還具備如下的步驟當推定為僅利用來自外部電源的電力不能在所設定的充電目標時間內(nèi)完成充電時，由通知單元通知用戶選擇并用發(fā)電電力進行充電、或延長充電時間。
優(yōu)選為，還具備如下的步驟當推定為即使進行并用發(fā)電電力的充電也不能在所設定的充電目標時間內(nèi)完成充電時，由通知單元通知用戶不能在充電目標時間內(nèi)完成充電和/或直到充電完成所需的預測充電時間。發(fā)明效果本發(fā)明提高了能夠使用來自外部電源的電力以及通過驅(qū)動內(nèi)燃機而產(chǎn)生的發(fā)電電力來對所搭載的蓄電裝置進行充電的車輛中可在下次行駛預定時刻使蓄電裝置達到滿電狀態(tài)的可能性。


圖I是表示實施方式I所涉及的包括車輛的充電系統(tǒng)的整體框圖。圖2是表示實施方式I所涉及的包括車輛的充電系統(tǒng)的其他實施例的整體框圖。 圖3是用于說明實施方式I中的充電控制的概要的第I圖示。圖4是用于說明實施方式I中的充電控制的概要的第2圖示。圖5是用于說明實施方式I中的充電控制的概要的第3圖示。圖6是用于說明實施方式I中由車輛ECU執(zhí)行的充電控制的功能框圖。圖7是用于說明實施方式I中由車輛ECU執(zhí)行的充電控制處理的流程圖。圖8是用于詳細說明圖7的流程圖中的步驟S120以及S130的流程圖。圖9是表示實施方式2所涉及的包括車輛的充電系統(tǒng)的整體框圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。另外，對圖中相同或相當?shù)牟糠謽俗⑾嗤母綀D標記，不作重復說明。〔實施方式I〕圖I是表示實施方式I所涉及的包括車輛100的充電系統(tǒng)10的整體框圖。參照圖1，車輛100設有蓄電裝置110、系統(tǒng)主繼電器(System Main Relay :SMR)115、作為驅(qū)動裝置的PCU (Power Control Unit :動力控制單元)120、電動發(fā)電機130、135、傳動齒輪140、驅(qū)動輪150、作為內(nèi)燃機的引擎160、排放來自引擎160的排氣的排氣管190、設置于排氣管190的EHC (Electrical Heated Catalyst:電加熱催化劑)180、EHC驅(qū)動部170、界面(以下也稱作“I/F”)部250和作為控制裝置的車輛ECU (Electronic ControlUnit :電子控制單元)300。另外，PCU120包括轉(zhuǎn)換器121、逆變器122、123和電容器Cl、C2。蓄電裝置110是可充放電地構(gòu)成的電力儲存元件。蓄電裝置110例如包括鋰離子電池、鎳氫電池或鉛蓄電池等二次電池、或者電氣二重層電容等蓄電元件而構(gòu)成。蓄電裝置110經(jīng)由電力線PLl以及接地線NLl與P⑶120連接。并且，蓄電裝置110對P⑶120供給用于產(chǎn)生車輛100的驅(qū)動力的電力。另外，蓄電裝置110蓄積由電動發(fā)電機130、135所發(fā)出的電力。蓄電裝置110的輸出例如是200V左右。SMR 115中含有的繼電器分別插裝于將蓄電裝置110與P⑶120連結(jié)的電力線PU以及接地線NLl中。并且，SMR 115基于來自車輛E⑶300的控制信號SEl來切換蓄電裝置110與P⑶120之間的電力的供給和切斷。轉(zhuǎn)換器121基于來自車輛E⑶300的控制信號PWC在電力線PLl以及接地線NLl與電力線PL2以及接地線NLl之間進行電壓轉(zhuǎn)換。逆變器122、123與電力線PL2以及接地線NLl并聯(lián)連接。逆變器122、123分別基于來自車輛ECU 300的控制信號PWI1、PWI2將從轉(zhuǎn)換器121供給的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，分別驅(qū)動電動發(fā)電機130、135。電容器Cl設于電力線PLl以及接地線NLl之間，使電力線PLl以及接地線NLl間的電壓變動減小。另外，電容器C2設于電力線PL2以及接地線NLl之間，使電力線PL2以及接地線NLl之間的電壓變動減小。電動發(fā)電機130、135是交流旋轉(zhuǎn)電機，例如是設有埋設了永磁體的轉(zhuǎn)子的永磁體型同步電動機。電動發(fā)電機130、135的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)由包括減速器、動力分配器而構(gòu)成的傳動齒輪140傳遞給驅(qū)動輪150，使車輛100行駛。電動發(fā)電機130、135在車輛100的再生制動動作 時，能夠通過驅(qū)動輪150的旋轉(zhuǎn)力進行發(fā)電。并且，該發(fā)電電力通過PCU 120轉(zhuǎn)換為蓄電裝置110的充電電力。另外，電動發(fā)電機130、135經(jīng)由傳動齒輪140也與引擎160結(jié)合。并且，由車輛E⑶300使電動發(fā)電機130、135以及引擎160協(xié)調(diào)動作而產(chǎn)生所需的車輛驅(qū)動力。另外，電動發(fā)電機130、135能夠通過引擎160的旋轉(zhuǎn)來進行發(fā)電，利用該發(fā)電電力能夠?qū)π铍娧b置110進行充電。在實施方式I中，將電動發(fā)電機135專門作為用于對驅(qū)動輪150進行驅(qū)動的電動機使用，將電動發(fā)電機130專門作為由引擎160驅(qū)動的發(fā)電機使用。S卩，在實施方式I中，電動發(fā)電機130以及引擎160對應于本發(fā)明的“發(fā)電裝置”。另外，在圖I中以設置兩個電動發(fā)電機的結(jié)構(gòu)為例進行了圖示，但是只要是具有能夠通過引擎160發(fā)電的電動發(fā)電機的結(jié)構(gòu)即可，電動發(fā)電機的個數(shù)不限于此，也可以采用設置一個或兩個以上電動發(fā)電機的結(jié)構(gòu)。引擎160根據(jù)來自車輛E⑶300的控制信號DRV來控制旋轉(zhuǎn)速度、節(jié)氣門的開閉定時以及燃料流量等。排氣管190與引擎160的排氣口結(jié)合，將由引擎160產(chǎn)生的排出氣體向車輛外部排放。EHC 180設置在排氣管190的中間部。EHC 180包括所謂的三元催化劑單元，除去排出氣體中的氮氧化物等有害物質(zhì)。另外，EHC 180使用從由車輛ECU 300的控制信號SIG控制的EHC驅(qū)動部170供給的電力使內(nèi)部所含有的三元催化劑進行升溫。一般地，三元催化劑不達到活化溫度以上時不能充分出現(xiàn)作為催化劑的作用。ECH 180通過使用從EHC驅(qū)動部170供給的電力使三元催化劑進行升溫，而使三元催化劑能夠盡早發(fā)揮作為催化劑的作用。另外，EHC180還包括溫度傳感器(未圖示)，檢測催化劑溫度TMP，并將其檢測結(jié)果向車輛E⑶300輸出。車輛E⑶300基于該催化劑溫度TMP，控制EHC驅(qū)動部170對EHC180的電力供給。EHC驅(qū)動部170與蓄電裝置110連接并通過電力線PL3以及接地線NL3與EHC 180連接。EHC驅(qū)動部170使用來自蓄電裝置110的電力生成用于驅(qū)動EHC 180的電力，并切換向EHC 180的電力的供給與切斷。作為EHC 180例如包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、逆變器、或者繼電
翌坐
I/F部250作為用戶與車輛E⑶300之間的界面。I/F部250包括用于輸入來自用戶的指示的輸入部和用于對用戶顯示機器各部分的狀態(tài)、警報的顯示部(均未圖示)。I/F部250將由輸入部輸入的來自用戶的操作信號OPE向車輛E⑶300傳送。另外，I/F部250基于來自車輛E⑶300的顯示信號DSP將對用戶的顯示內(nèi)容向顯示部進行顯示。車輛ECU 300包括CPU (Central Processing Unit :中央處理單兀)、存儲裝置以及輸入輸出緩沖器(均未圖示)，從各傳感器等輸入信號或向各機器輸出控制信號，并進行車輛100以及各機器的控制。另外，關于這些控制，不限于利用軟件進行的處理，也能夠通過專用的硬件(電子電路)進行處理。車輛ECU 300基于來自設于蓄電裝置110上的電壓傳感器、電流傳感器(均未圖示)的電壓VB以及電流IB的檢測值來計算蓄電裝置110的充電狀態(tài)SOC (State ofCharge)。
車輛E⑶300生成并輸出用于控制P⑶120、SMR 115等的控制信號。另外，在圖I中，采用作為車輛ECU300設置一個控制裝置的結(jié)構(gòu)，但是例如PCU120用的控制裝置或蓄電裝置110用的控制裝置等所示，也可以采用按照各功能或按照控制對象機器分別設置各自的控制裝置的結(jié)構(gòu)。作為用于通過來自外部電源500的電力對蓄電裝置100進行充電的結(jié)構(gòu)，車輛100包括連接部220、充電裝置200和充電繼電器CHR210。在連接部220上連接充電線纜400的充電連接器410。并且，來自外部電源500的電力經(jīng)由充電線纜400傳送給車輛100。充電線纜400除了充電連接器410還包括用于與外部電源500的插座510連接的插頭420和用于將充電連接器410以及插頭420連接的電線部430。在電線部430上插裝用于切換來自外部電源500的電力的供給與切斷的充電電路切斷裝置(以下也稱作CCID(Charging Circuit Interrupt Device) 440。充電裝置200經(jīng)由電力線ACL1、ACL2與連接部220連接。另外，充電裝置200經(jīng)由CHR 210通過電力線PL2以及接地線NL2與蓄電裝置110連接。充電裝置200由來自車輛E⑶300的控制信號PWD控制，將從連接部220供給的交流電力轉(zhuǎn)換為蓄電裝置110的充電電力。CHR 210由來自車輛E⑶300的控制信號SE2控制，切換從充電裝置200向蓄電裝置110的充電電力的供給和停止。另外，在圖I中，以充電線纜400通過與插座510連接而直接與外部電源500連接的情況為例進行了說明，但是也有在充電線纜400與外部電源500之間設置供電裝置的情況。圖2是表示在充電線纜400與外部電源500之間設置供電裝置550的情況下的充電系統(tǒng)IOA的實施例的整體框圖。參照圖2，車輛100A在圖I的車輛100的結(jié)構(gòu)的基礎上還包括用于與供電裝置550進行通信的通信部260。供電裝置500包括繼電器551、連接部552、供電ECU 553、I/F部554和通信部555。在圖2的實施例中，充電線纜400與供電裝置550的連接部552連接。連接部552經(jīng)由繼電器551與外部電源500連接。
繼電器551由供電E⑶553連接，切換從外部電源500向充電線纜400的電力的供給與切斷。通信部555能夠與車輛100A的通信部260進行信號收發(fā)。另外，通信部555與通信部260之間的通信可以是無線通信，也可以是經(jīng)由包含于充電線纜400中的控制線進行的有線通信。I/F部554輸入來自用戶的操作信號并對用戶顯示警報等。用戶對于外部充電的各種設定在車輛100A中含有的I/F部250以及在供電裝置550中含有的I/F部554中都能夠進行。這樣的車輛中，在執(zhí)行外部充電時，有由用戶設定下次的行駛預定時刻或充電完成的目標時刻的情況。車輛ECU控制充電開始時間以及從充電裝置供給的充電電力等，以使得在所設定的目標時刻蓄電裝置成為滿電狀態(tài)。
但是，根據(jù)用戶設定的不同，有從當前時刻到充電完成的充電時間被設定為較短時間的情況。這種情況下，受充電線纜能夠傳送的容許電流容量以及能夠從外部電源供給的容許電力容量等的限制，會出現(xiàn)在所設定的時刻之前無法使蓄電裝置達到滿電狀態(tài)的情況。特別是近年，從環(huán)境保護的觀點出發(fā)，有根據(jù)地區(qū)的不同來限制排放CO2、車輛的排出氣體的情況。混合動力車輛在這樣的地區(qū)行駛的情況下，需要進行僅使用來自蓄電裝置的電力而行駛的所謂EV (Electric Vehicle :低碳交通)行駛。但是，在混合動力車輛中，由于也能夠利用引擎進行行駛，所以有時所搭載的蓄電裝置的容量不太大。這樣一來，在需要進行如上所述的EV行駛的地區(qū)行駛的情況下，能夠在進入該地區(qū)之前使蓄電裝置成為滿電狀態(tài)。這種情況下，在短時間內(nèi)使蓄電裝置成為滿電狀態(tài)的必要性增加，出現(xiàn)使用來自外部電源的電力不能在如上所述的用戶所設定的充電目標時間內(nèi)使蓄電裝置變?yōu)槌錆M電狀態(tài)的狀況的可能性增加。因此，在實施方式I中，在能夠利用來自外部電源的電力進行充電且能夠通過驅(qū)動所搭載的引擎進行發(fā)電的混合動力車輛中，當需要在短時間內(nèi)使蓄電裝置成為滿電狀態(tài)時，進行如下的充電控制除了來自外部電源的電力之外，還并用通過驅(qū)動引擎所產(chǎn)生的發(fā)電電力，在短時間內(nèi)對蓄電裝置進行充電。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠以通過驅(qū)動引擎所產(chǎn)生的發(fā)電電力來補充僅利用來自外部電源的電力時不足的充電電力，所以即使充電目標時間為較短時間的情況下，也可提高能夠使蓄電裝置成為滿電狀態(tài)的可能性。圖3是用于說明實施方式I中的充電控制的概要的圖示。圖3以及后述的圖4、圖5中，橫軸表示時間，縱軸表示蓄電裝置的S0C。參照圖3，當在時刻11開始進行外部充電時，曲線Wl表示僅使用來自外部電源的電力在最短時間進行了充電時的SOC的變化。這時的充電時間為TC1，在由用戶設定的充電完成目標時刻比時刻t4遲的情況下，僅使用來自外部電源的電力能夠在充電完成目標時刻使蓄電裝置成為滿電狀態(tài)。但是，由用戶設定的充電完成目標時刻例如為時刻t3，從充電開始到充電完成的充電時間TC2比上述的TCl短(TCI > TC2)的情況下，僅利用來自外部電源的電力不能在充電完成目標時刻使蓄電裝置成為滿電狀態(tài)。因此，在實施方式I中，利用引擎所產(chǎn)生的發(fā)電電力來補充僅利用來自外部電源的電力時不足的電力(圖3中的區(qū)域AR1)，以在由用戶設定的充電完成目標時刻即時刻t3使蓄電裝置成為滿電狀態(tài)。另外，這時通過驅(qū)動引擎而排放排出氣體，但是用于凈化排出氣體的催化劑的溫度在活化溫度以下時不能充分凈化排出氣體。因此，在實施方式I中，使用EHC在驅(qū)動引擎之前先進行催化劑的升溫。并且，當催化劑的溫度達到活化溫度時(圖3中的時刻t2)，開始驅(qū)動引擎。這樣一來，即使在外部充電過程中驅(qū)動引擎的情況下，也能夠適當?shù)貎艋懦鰵怏w。另外，利用引擎所產(chǎn)生的發(fā)電電力一般取決于PCU的設定和電動發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度(即引擎旋轉(zhuǎn)速度)。并且，原則上，優(yōu)選以在燃耗最佳的引擎旋轉(zhuǎn)速度下達到最大發(fā)電效率的方式驅(qū)動PCU以及引擎。但是，在所需的發(fā)電電力比在上述最佳條件下能夠發(fā)出的電力大的情況下，也能夠某種程度地犧牲效率來增加發(fā)電電力。例如，由用戶設定的充電完成目標時刻為更短充電時間的時刻(例如圖3中的時刻t3A)的情況下，如圖3中的虛線表示 的曲線W3所示，使利用引擎所產(chǎn)生的發(fā)電電力增加。由此，通過對應不足的充電電力來調(diào)整引擎的驅(qū)動狀態(tài)，能夠產(chǎn)生所希望的發(fā)電電力。另一方面，如上所述，由于發(fā)電效率降低，利用引擎發(fā)電產(chǎn)生過多的電力時，反而會使燃耗惡化。另外，當以較高的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動引擎時，會出現(xiàn)向周圍產(chǎn)生噪音；或者雖然排出氣體由催化劑進行凈化，但由于在車輛停止的狀態(tài)下驅(qū)動引擎，排出氣體會充滿車輛周圍等問題。因此，利用引擎的發(fā)電量(或引擎旋轉(zhuǎn)速度)優(yōu)選被限制在規(guī)定的水平。如圖4所示，基于由用戶設定的充電完成目標時刻t3的充電時間比使用由引擎產(chǎn)生的最大發(fā)電量時的充電完成目標時刻(圖4中的時刻tl3A)的情況下的充電時間更短時(時刻tl3)，需要將充電時間延長至時刻tl3A或僅使用來自外部電源的電力時的時刻tl4。實施方式I中，這種情況下，向用戶通知不能在所設定的充電時間內(nèi)完成充電，使用戶能夠選擇中止利用引擎進行發(fā)電或者延長充電時間。另外，在圖3以及圖4的曲線圖中，以在利用引擎進行發(fā)電的期間發(fā)電電力大致恒定的情況為例進行了圖示，但是引擎的驅(qū)動方式不限于此。例如，如圖5所示，在并用引擎的期間，以使利用引擎產(chǎn)生的發(fā)電電力在所容許的范圍內(nèi)達到最大的方式(或者發(fā)電效率達到最佳的條件下)驅(qū)動引擎(圖5中的時刻t22 t22A)，當變?yōu)閮H通過來自外部電源的電力可獲得剩余的充電電力的狀態(tài)時，可以在外部充電期間的途中停止引擎，此后僅通過來自外部電源的電力進行充電。這樣一來，由于能夠縮短引擎驅(qū)動時間，所以具有能夠防止長時間排放排出氣體以及產(chǎn)生噪音的優(yōu)點。另外，在實施方式I中，即使在僅通過來自外部電源的電力不能在所設定的充電時間內(nèi)完成充電的情況下，也不必非要并用利用引擎進行的發(fā)電。例如，不希望引擎消耗燃料的情況下，用戶也可以通過延長充電時間來利用來自外部電源的電力進行充電。因此，在實施方式I中，預先作為模式設定，或者在判斷為僅通過來自外部電源的電力不能在所設定的充電時間內(nèi)完成充電的情況下，經(jīng)由I/F部促使用戶選擇是否執(zhí)行并用引擎的充電圖6是用于說明實施方式I中由車輛E⑶300執(zhí)行的充電控制的功能框圖。圖6中說明的記載于框圖的各功能塊由車輛ECU 300中的硬件或軟件處理來實現(xiàn)。參照圖I以及圖6，車輛E⑶300包括SOC運算部310、設定輸入部320、充電時間運算部330、充電控制部340、顯示控制部350、引擎控制部360、EHC控制部370。SOC運算部310接收由包含于蓄電裝置110中的傳感器檢測出的蓄電裝置110的電壓VB以及電流IB的檢測值。SOC運算部310基于這些信息來計算蓄電裝置110的S0C，并將其計算結(jié)果向充電時間運算部330以及充電控制部340輸出。設定輸入部320接收用戶經(jīng)由I/F部設定的操作信號0PE。在操作信號OPE中包括下次的行駛預定時刻或充電完成目標時刻、以及是否并用引擎160的信息等。設定輸入部320將所接收到的操作信號OPE中包含的設定信息SET向充電時間運算部330輸出。充電時間運算部330接收來自SOC運算部310的S0C、來自設定輸入部320的設定信息SET以及從外部電源500供給的電源電壓VEX。關于從外部電源500供給的電源電壓VEX，可以使用由例如連接在電力線ACLl、ACL2之間的電壓傳感器(未圖示)檢測出的電壓， 也可以使用預定的基準電壓值。另外，在充電線纜400包括CCID 440的情況下，可以在驅(qū)動充電裝置200的實際充電動作之前，臨時閉合CCID440以檢測電源電壓VEX。充電時間運算部330基于這些信息來計算僅使用來自外部電源500的電力時所需的充電時間。然后，充電時間運算部330將計算出的所需充電時間與根據(jù)用戶的設定所確定的充電目標時間進行比較，來判定僅利用來自外部電源500的電力能否在充電目標時間內(nèi)完成充電。充電時間運算部330在判斷為僅利用來自外部電源500的電力不能完成充電，需要并用利用引擎160所產(chǎn)生的發(fā)電電力的情況下，使顯示控制部350將該情況通知給用戶。充電時間運算部330在根據(jù)預先設定的充電模式或來自用戶的輸入而要求并用引擎160的情況下，向充電控制部340輸出充電信號CHG并向引擎控制部360輸出引擎驅(qū)動信號ENG。在該引擎驅(qū)動信號ENG中例如包括執(zhí)行發(fā)電時的引擎旋轉(zhuǎn)速度、引擎驅(qū)動時間等。另外，充電時間運算部330在并用引擎160的情況下向EHC控制部370輸出升溫信號INC,以使催化劑進行升溫。在不需要并用引擎160的情況下、或根據(jù)來自用戶的設定不并用引擎160的情況下，充電時間運算部330不向引擎控制部360以及EHC控制部370輸出驅(qū)動信號，而是向充電控制部340輸出充電信號CHG。充電控制部340接收在SOC運算部310中算出的SOC和來自充電時間運算部330的充電信號CHG。充電控制部340基于這些信息生成控制信號PWD、SE2來控制充電裝置200以及CHR 210。由此，使用來自外部電源500的電力對蓄電裝置110進行充電。另外，充電控制部340在并用利用引擎160進行的發(fā)電的情況下，生成P⑶120中所包含的轉(zhuǎn)換器121以及逆變器122、123的控制信號PWC、PWI1、PWI2以及SMR 115的控制信號SE1。由此，充電控制部340控制轉(zhuǎn)換器121、逆變器122、123以及SMR 115，使用由電動發(fā)電機130所發(fā)出的電力對蓄電裝置110進行充電。顯示控制部3350接收來自充電時間運算部330的顯示信息INF。然后，顯示控制部350基于該顯示信息INF對I/F部250 (以及圖2中供電裝置550的I/F部554)輸出控制信號DSP，顯示向用戶的通知信息。引擎控制部360接收來自充電時間運算部330的引擎驅(qū)動信號ENG。引擎控制部360基于該信息將控制信號DRV對引擎160輸出，控制引擎160中所包括的節(jié)氣門的開閉定時、燃料流量等。
EHC控制部370接收來自充電時間運算部330的升溫信號INC以及來自EHC 180中所包含的溫度傳感器的催化劑溫度TMP。EHC控制部370在并用利用引擎160所進行的發(fā)電的情況下，當催化劑溫度TMP比活化溫度低時，在驅(qū)動引擎160之前，根據(jù)控制信號SIG控制EHC驅(qū)動部170，由EHC 180使催化劑進行升溫。圖7是用于說明實施方式I中由車輛ECU 300執(zhí)行的充電控制的流程圖。關于圖7以及后述的圖8所示的流程圖中的各步驟，通過按照規(guī)定周期執(zhí)行預先存儲在車輛ECU300中的程序來實現(xiàn)?；蛘?，對于一部分步驟，也可以構(gòu)建專用的硬件(電子電路)來實現(xiàn)處理。參照圖I以及圖7，車輛E⑶300在步驟(以下簡稱步驟為S)100中判定是否由充電線纜400與外部電源500相連。在未與外部電源500連接的情況下(S100中為否)不進行外部充電，所以車輛ECU 300終止處理。在與外部電源500相連的情況下(SlOO中為是)進入SI 10的處理，車輛E⑶300取得用戶經(jīng)由I/F部250設定的充電完成目標時刻Tin。然后，車輛E⑶300在S120中判定使用充電線纜400僅利用來自外部電源500的電力能否在根據(jù)從SllO中取得的充電完成目標時刻Tin所確定的充電目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電。當判定為能夠在充電目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電的情況下(S120中為是)，由于不必進行利用引擎160的發(fā)電，所以進入S250的處理，車輛E⑶300開始利用充電線纜400進行的充電動作。然后，在S230中，車輛E⑶300判定蓄電裝置110是否達到滿電。在蓄電裝置110未達到滿電的情況下(S230中為否)，返回S230的處理，繼續(xù)進行充電動作并等待蓄電裝置100成為滿電。在蓄電裝置110達到滿電的情況下(S230中為是)，進入S240的處理，車輛E⑶300停止利用充電線纜400進行的充電動作，終止處理。另一方面，在S120中為否、即判定為不能在充電目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電的情況下，接下來在S130中，車輛E⑶300判定能夠通過并用利用引擎160進行的發(fā)電而在充電目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電。在判定為通過并用引擎160能夠在充電目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電的情況下(S130中為是)，進入S140的處理。在判定為通過并用引擎160不能在充電目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電的情況下(S130中為否)，進入S135的處理，車輛E⑶300在I/F部250上顯示不能在目標時間內(nèi)完成充電以及并用利用引擎160進行的充電能夠使蓄電裝置110成為滿電狀態(tài)的最短充電時間，進入步驟S140的處理。在S140中，車輛E⑶300基于用戶的輸入取得是否執(zhí)行并用利用引擎160進行的發(fā)電的信息。該用戶的輸入包括用戶對I/F部250的輸入以及預先由用戶設定的模式的輸入。另外，在即使通過并用引擎160也不能在充電目標時間內(nèi)完成蓄電裝置110的充電的情況下，車輛ECU 300與并用上述引擎160的相關信息一起取得由用戶再次設定的充電目標時間的相關信息。接著，車輛E⑶300在S150中判定是否并用利用引擎160進行的發(fā)電。
在不并用利用引擎160的發(fā)電的情況下(S150中為否)，車輛E⑶300在S155中將充電目標時間延長至僅使用來自外部電源500的電力能夠完成充電的充電時間，執(zhí)行利用充電線纜240的充電動作。并用利用引擎160的發(fā)電的情況下(S150中為是)，車輛E⑶300首先在S160中開始利用充電線纜400的充電動作。然后，車輛E⑶300在S170中通過EHC 180使催化劑開始升溫，并在S180中判定催化劑溫度TMP是否上升到活化溫度。在催化劑溫度TMP未上升到活化溫度的情況下(S180中為否)，返回S180的處理，車輛E⑶300等待催化劑溫度TMP達到活化溫度。在催化劑溫度TMP上升至活化溫度的情況下(S180中為是)，車輛E⑶300在S190中停止EHC 180對催化劑的升溫。然后，在S200中，車輛E⑶300起動引擎160，并控制POT200，除了來自外部電源500的電力，還使用由電動發(fā)電機130所發(fā)出的電力來執(zhí)行蓄電裝置110的充電。 接著，車輛E⑶300在S210中判定能否通過執(zhí)行僅使用充電線纜400的充電來充完剩余的蓄電裝置的充電容量。在不能通過執(zhí)行僅使用充電線纜400的充電來充完剩余的蓄電裝置的充電容量的情況下(S210中為否)，返回S210的處理，車輛E⑶300繼續(xù)并用利用引擎160的發(fā)電，等待能夠通過執(zhí)行僅使用充電線纜400的充電來充完剩余的蓄電裝置的充電容量。在能夠通過執(zhí)行僅使用充電線纜400的充電來充完剩余的蓄電裝置的充電容量的情況下(S210中為是)，車輛E⑶300在S220中停止利用引擎160的發(fā)電。然后，車輛E⑶300在S230中使用來自外部電源500的電力，執(zhí)行充電動作，直至蓄電裝置110成為滿電狀態(tài)。另外，關于該步驟S210，適用于如圖5所說明、在外部充電的途中停止引擎160的情況。如圖3所示，使用來自外部電源500的電力進行的充電動作終止并停止引擎160的情況下，跳過圖7中的S210以及S220，在S230中與蓄電裝置110成為滿電狀態(tài)對應，車輛E⑶300在S240中利用來自外部電源500的電力進行的充電動作的終止并停止引擎160。接著，使用圖8詳細說明圖7的步驟S120以及S130中的處理。參照圖I以及圖8，在SllO中取得來自用戶的充電完成目標時刻Tin時，在S121中，車輛ECU 300從取得的充電完成目標時刻Tin減去當前時刻Tnow，計算充電目標時間Tchg0然后，在S122中，車輛E⑶300基于來自外部電源500的供給電壓VEX，使用預定的映射圖等，從而取得使用充電線纜400的充電動作的充電效率K。車輛ECU 300使用蓄電裝置110的SOC余量和充電效率K來推定僅使用充電線纜400的充電動作的情況下的充電時間Tact。之后，車輛E⑶300在S124中判定僅使用充電線纜400的充電動作的情況下的充電時間Tact是否為充電目標時間Tchg以上。在充電時間Tact比充電目標時間Tchg小的情況下(在S124中為否)，車輛E⑶300判定為能夠通過僅使用充電線纜400的充電動作在目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電(S126)。之后，進入S250的處理，執(zhí)行圖7所說明的以后的處理。在充電時間Tact為充電目標時間Tchg以上的情況下(S124中為是)，判定為不能通過僅使用充電線纜400的充電動作在目標時間內(nèi)完成對蓄電裝置110的充電(S125)，進A S131的處理。在S131中，車輛ECU 300計算在目標時間內(nèi)利用僅使用充電線纜400的充電動作時不足的不足充電量A S0C。然后，在S132中，車輛ECU 300基于不足充電量A SOC和預定的引擎充電效率E計算使用引擎160的發(fā)電所需的引擎工作時間Teng。在此，引擎充電效率E可根據(jù)進行發(fā)電時的引擎160的旋轉(zhuǎn)速度而變化。引擎充電效率E例如在進行發(fā)電時的旋轉(zhuǎn)速度被規(guī)定為某一固定值的情況下采用該固定的旋轉(zhuǎn)速度下的充電效率，在旋轉(zhuǎn)速度可變的情況下優(yōu)選采用在所容許的旋轉(zhuǎn)速度的范圍內(nèi)的最大充電效率。接著，車輛E⑶300在S133中判定引擎工作時間Teng是否為充電目標時間Tchg以上。引擎工作時間Teng為充電目標時間Tchg以上的情況下(S133中為是)，進入步驟S140的處理，執(zhí)行圖7所說明的以后的處理。 在引擎工作時間Teng比充電目標時間Tchg小的情況下(S133中為否)，進入S134的處理，車輛ECU 300并用來自外部電源500的電力以及利用引擎160產(chǎn)生的發(fā)電電力的情況下，計算到蓄電裝置110成為滿電狀態(tài)的最短時間。然后，進入S135的處理，執(zhí)行圖7所說明的以后的處理。根據(jù)以上圖7以及圖8所示的處理進行控制，從而即使在由用戶設定的充電目標時間較短的情況下，也能夠使用來自外部電源的電力和利用引擎產(chǎn)生的發(fā)電電力在短時間內(nèi)對蓄電裝置進行充電。另外，這時，由于能夠由用戶選擇是否并用引擎的發(fā)電電力，所以在不希望消耗燃料的情況下，也能夠僅使用來自外部電源的電力進行充電。另外，在并用利用引擎的發(fā)電的情況下，在引擎起動前通過EHC使催化劑進行升溫，從而能夠高效地處理來自引擎的排出氣體。[實施方式2]在實施方式I中，作為搭載于車輛的發(fā)電裝置說明了設有引擎和電動發(fā)電機的結(jié)構(gòu)。在實施方式2中，作為發(fā)電裝置說明設有燃料電池的結(jié)構(gòu)。圖9是表示實施方式2所涉及的包括車輛100B的充電系統(tǒng)IOB的整體框圖。圖9中，在實施方式I的圖I所示的車輛100的結(jié)構(gòu)的基礎上，設置燃料電池165代替引擎160以及電動發(fā)電機130。由此，圖9中刪除了引擎160的排氣系統(tǒng)的裝置。另外，代替P⑶120而設置了 P⑶120B。另外，在圖9中不重復說明與圖I重復的要素。參照圖9，燃料電池165經(jīng)由電力線PL4以及接地線NL4連接在蓄電裝置110上。燃料電池165由來自車輛ECU300的控制信號SIG#控制而進行發(fā)電。然后，利用所發(fā)出的電力對蓄電裝置110進行充電。P⑶120B的詳細情況未圖示，但是與圖I的P⑶120同樣地包括轉(zhuǎn)換器、逆變器以及電容器等。另外，僅設置與電動發(fā)電機135對應的一臺逆變器。通過這樣的結(jié)構(gòu)，在實施方式2中，在由用戶設定的充電目標時間比僅利用使用外部電源500的電力能夠使蓄電裝置110成為滿電狀態(tài)的時間短的情況下，并用利用燃料電池165所發(fā)出的發(fā)電電力對蓄電裝置110進行充電。燃料電池一般使氫氣燃燒而發(fā)電，所以不需要像引擎那樣地設置排氣系統(tǒng)的催化齊U。因此，關于實施方式I的圖6 圖8中說明的充電控制處理，若除去與EHC有關的部分，將使用引擎進行發(fā)電的結(jié)構(gòu)變更為使用燃料電池進行發(fā)電的結(jié)構(gòu)，則也能夠適用于實施方式2。這樣，在作為發(fā)電裝置搭載了燃料電池的車輛中，即使在由用戶設定的充電目標時間較短的情況下，也能夠使用來自外部電源的電力和來自燃料電池的發(fā)電電力在短時間內(nèi)對蓄電裝置進行充電。另外，本實施方式的“I/F部250”是本發(fā)明的“通知單元”的一例。另外，本實施方式的“EHC 180”是本發(fā)明的“預熱裝置”的一例。本次公開的實施方式全部內(nèi)容為示例，不作為限制性內(nèi)容。本發(fā)明的保護范圍不由上述說明而由權利要求所示，并且本發(fā)明意在包括與權利要求等同的內(nèi)容以及范圍內(nèi)的全部變更。標號說明10、10A、10B 充電系統(tǒng)；100、100A、100B 車輛；110 蓄電裝置；115 SMR ； 120 PCU ;130,135電動發(fā)電機；140傳動齒輪；150驅(qū)動輪；160引擎；165燃料電池；170 EHC驅(qū)動部；180EHC ;190 排氣管；200 充電裝置；210 CHR ;220、552 連接部；250、554 I/F 部；260、555 通信部；300車輛E⑶；310 SOC運算部；320設定輸入部；330充電時間運算部；340充電控制部；350顯示控制部；360引擎控制部；370EHC控制部；400充電線纜；410充電連接器；420插頭；430電線部；440 CCID ；500外部電源；510插座；550供電裝置；551繼電器；553供電ECU ;ACL1、ACL2、PL1 PL4 電力線;C1、C2 電容器；NL1 NL4 接地線。權利要求
1.一種車輛，能夠執(zhí)行使用來自外部電源(500)的電力對所搭載的蓄電裝置(110)進行充電的外部充電，其具備 發(fā)電裝置(130、160 ；165);及 用于控制所述外部充電的控制裝置(300)； 在執(zhí)行所述外部充電時，除了來自所述外部電源(500)的電力之外，所述控制裝置(300)還根據(jù)需要并用由所述發(fā)電裝置(130、160 ;165)所發(fā)出的發(fā)電電力來對蓄電裝置(110)進行充電。
2.根據(jù)權利要求I所述的車輛，其中，所述控制裝置(300)基于由用戶設定的充電目標時間來判定是否執(zhí)行并用所述發(fā)電電力的充電。
3.根據(jù)權利要求2所述的車輛，其中，當推定為僅利用來自所述外部電源(500)的電力 不能在所設定的所述充電目標時間內(nèi)完成充電時，所述控制裝置(300)使用所述發(fā)電裝置(130,160 ;165)發(fā)出所需充電電力中的利用來自所述外部電源(500)的電力進行充電時的不足電力。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輛，其中，當推定為僅利用來自所述外部電源(500)的電力不能在所設定的所述充電目標時間內(nèi)完成充電時，所述控制裝置(300)根據(jù)用戶的設定來選擇并用所述發(fā)電電力進行充電、或延長充電時間。
5.根據(jù)權利要求3所述的車輛，其中，所述發(fā)電裝置(130、160;165)能夠設定為發(fā)電電力可變， 所述控制裝置(300)控制所述發(fā)電裝置(130、160;165)，以在所設定的所述充電目標時間內(nèi)發(fā)出所述不足電力。
6.根據(jù)權利要求3所述的車輛，其中，當并用所述發(fā)電電力進行充電時，在僅使用來自所述外部電源(500)的電力能夠在所指定的所述充電目標時間內(nèi)充完所需充電電力中的剩余充電電力的情況下，所述控制裝置(300 )使所述發(fā)電裝置(130、160 ; 165 )停止發(fā)電。
7.根據(jù)權利要求I 6任一項所述的車輛，其中，所述發(fā)電裝置包括 內(nèi)燃機(160);及 使用來自所述內(nèi)燃機(160 )的驅(qū)動力進行發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(130 )。
8.根據(jù)權利要求7所述的車輛，其中，還具備用于使凈化所述內(nèi)燃機(160)的排氣的催化劑升溫的預熱裝置(180)， 當執(zhí)行并用所述發(fā)電電力的充電時，所述控制裝置(300)在驅(qū)動所述內(nèi)燃機(160)之前先驅(qū)動所述預熱裝置(180)而使所述催化劑升溫。
9.根據(jù)權利要求8所述的車輛，其中，所述控制裝置(300)在所述催化劑超過預定的基準溫度時驅(qū)動所述內(nèi)燃機(160 )。
10.根據(jù)權利要求8所述的車輛，其中，所述控制裝置(300)在所述催化劑超過預定的基準溫度時使所述預熱裝置(180)停止。
11.根據(jù)權利要求I 6任一項所述的車輛，其中，所述發(fā)電裝置包括燃料電池(165)。
12.根據(jù)權利要求2所述的車輛，其中，還具備用于向用戶通知與充電相關的信息的通知單元(250)。
13.根據(jù)權利要求12所述的車輛，其中，當推定為僅利用來自所述外部電源(500)的電力不能在所設定的所述充電目標時間內(nèi)完成充電時，所述控制裝置(300)由所述通知單元(250)通知用戶選擇并用所述發(fā)電電力進行充電、或延長充電時間。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的車輛，其中，當推定為即使進行并用所述發(fā)電電力的充電也不能在所設定的所述充電目標時間內(nèi)完成充電時，所述控制裝置(300)由所述通知單元(250)通知用戶不能在所述充電目標時間內(nèi)完成充電和/或直到充電完成所需的預測充電時間。
15.—種車輛的控制方法，該車輛能夠使用來自所述外部電源(500)的電力以及車載的發(fā)電裝置(130、160 ；165)的發(fā)電電力來對車載的蓄電裝置(110)進行充電，該控制方法具備 由用戶設定充電目標時間的步驟(SllO)； 判定在所述充電目標時間內(nèi)僅使用來自所述外部電源(500 )的電力能否完成所述蓄電 裝置(110)的充電的步驟(S120);及 當僅使用來自所述外部電源(500 )的電力不能在所述充電目標時間內(nèi)完成所述蓄電裝置(110)的充電時，并用來自所述外部電源(500)的電力和所述發(fā)電電力來進行所述蓄電裝置(I 10)的充電的步驟(S200)。
16.根據(jù)權利要求15所述的車輛的控制方法，其中， 所述發(fā)電裝置包括 內(nèi)燃機(160);及 使用來自所述內(nèi)燃機(160)的驅(qū)動力進行發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(130)； 所述車輛(100)具備用于使凈化所述內(nèi)燃機(160)的排氣的催化劑升溫的預熱裝置(180)， 所述控制方法還具備如下的步驟(S170、S180) 當執(zhí)行并用所述發(fā)電電力的充電時，在驅(qū)動所述內(nèi)燃機(160)之前先驅(qū)動所述預熱裝置(180)而使所述催化劑升溫。
17.根據(jù)權利要求15或16所述的車輛的控制方法，其中， 所述車輛還包括用于向用戶通知與充電相關的信息的通知單元(250)， 所述控制方法還具備如下的步驟(S140) 當推定為僅利用來自所述外部電源(500)的電力不能在所設定的所述充電目標時間內(nèi)完成充電時，由所述通知單元(250)通知用戶選擇并用所述發(fā)電電力進行充電、或延長充電時間。
18.根據(jù)權利要求17所述的車輛的控制方法，其中， 還具備如下的步驟(S135) 當推定為即使進行并用所述發(fā)電電力的充電也不能在所設定的所述充電目標時間內(nèi)完成充電時，由所述通知單元(250)通知用戶不能在所述充電目標時間內(nèi)完成充電和/或直到充電完成所需的預測充電時間。
全文摘要
車輛(100)能夠進行使用來自外部電源(500)的電力對所搭載的蓄電裝置(110)充電的外部充電。車輛(100)具備引擎(160)、電動發(fā)電機(130)、車輛ECU(300)。車輛(100)能夠通過驅(qū)動引擎(160)而由電動發(fā)電機(130)進行發(fā)電。并且，在執(zhí)行外部充電的情況下，當僅利用來自外部電源(500)的電力不能在由用戶設定的充電目標時間內(nèi)完成蓄電裝置(110)的充電時，除了來自外部電源(500)的電力之外，車輛ECU(300)還并用通過驅(qū)動引擎(160)所產(chǎn)生的發(fā)電電力來對蓄電裝置(110)進行充電。
文檔編號B60W20/00GK102770303SQ201080062779
公開日2012年11月7日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權日2010年11月18日
發(fā)明者大野友也 申請人:豐田自動車株式會社