專利名稱：電動車輛的充電控制裝置、電動車輛、電動車輛的充電控制方法以及存儲有用于使計算機 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及被構成為能夠從車輛外部的電源對搭栽于車輛的蓄電裝置 進行充電的電動車輛的充電控制。
背景技術：
近年來，作為環(huán)境友好型車輛，混合動力車輛受到注目。混合動力車 輛，除了以往的發(fā)動機，還搭載從蓄電裝置接受電力的供給來產(chǎn)生車輛行 駛用的驅動力的電動機，并且搭載能夠使用發(fā)動機的輸出進行發(fā)電來對蓄 電裝置充電的發(fā)電機。在搭載有這樣的發(fā)電機的混合動力車輛中，已知如下的混合動力車輛 與沒有搭載發(fā)動機的電動汽車同樣，能夠從車輛外部的電源對蓄電裝置進 行充電(例如，參照日本特開平08 - 037703號/iHl )。在日本特開平08-037703號/>報所>^開的那樣的能夠進行外部充電 的混合動力車輛中，能夠從車輛外部直接補給電能量，所以會擴大使發(fā)動 機停止而能夠僅使用電動機來行駛的行駛距離。在這樣的混合動力車輛中，若^f吏來自車輛外部的充電量增加，則能夠 削減發(fā)動機的燃料消耗量，所以能夠實現(xiàn)對環(huán)境友好的行駛。另一方面， 從成本方面看，雖然發(fā)動機的燃料成本降低，但充電所需要的電力成本增 大，并且由于伴隨充電的負荷施加于蓄電裝置而引起蓄電裝置的劣化的發(fā) 展。因此，蓄電裝置的使用成本相對地變高。反過來，若抑制來自車輛外部的充電量，則發(fā)動機的燃料消耗量增加， 所以對環(huán)境保護的貢獻率降低。另一方面，從成本方面看，雖然發(fā)動機的 燃料成本增大，但充電所需要的電力成本降低，并且因為蓄電裝置的負荷變小所以會抑制蓄電裝置的劣化。因此，蓄電裝置的使用成本相對地變低。 今后，為了進一步實現(xiàn)混合動力車輛這樣的電動車輛的普及擴大，環(huán) 境方面和成本方面的評價都重要，尤其，在能夠進行外部充電的電動車輛 中，考慮能量成本和蓄電裝置的使用成本而構筑一個能夠決定從車輛外部 的電源向蓄電裝置充電的充電量的結構是重要的。發(fā)明內容于是，本發(fā)明是為了解決相關課題而做出的，其目的在于，提供一種 利用者能夠考慮能量成本以及蓄電裝置的使用成本來選擇從車輛外部的電 源向蓄電裝置充電的充電量的電動車輛的充電控制裝置和電動車輛。此外，本發(fā)明的其他目的在于，提供一種利用者能夠考慮能量成本以 及蓄電裝置的使用成本來選擇從車輛外部的電源向蓄電裝置充電的充電量序的計算機能夠讀取的存儲介質。根據(jù)本發(fā)明， 一種電動車輛的充電控制裝置，所述電動車輛被構成為 能夠從車輛外部的電源對搭載于車輛的蓄電裝置進行充電，該充電控制裝置具備能量成本預測部、壽命預測部、使用成本預測部、通知部以及充 電指令生成部。能量成本預測部根據(jù)行駛時的能量消耗量來預測下次行駛 時的能量成本。壽命預測部，使用向蓄電裝置充電的充電量與蓄電裝置的 壽命的關系，預測與向蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的壽命。使 用成本預測部，才艮據(jù)由壽命預測部預測的蓄電裝置的壽命，預測與向蓄電 裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的使用成本。通知部，將能量成本和蓄 電裝置的使用成本與向蓄電裝置充電的充電量建立關聯(lián)而對利用者進行通 知。充電指令生成部，按照利用者的指示，生成指示執(zhí)行從車輛外部的電 源向蓄電裝置的充電的指令。優(yōu)選的是，電動車輛包括內燃機、發(fā)電裝置、蓄電裝置、電動機、 行駛履歷收集部以及充電裝置。發(fā)電裝置被構成為能夠使用內燃機的輸出 進行發(fā)電。蓄電裝置能夠蓄積由發(fā)電裝置發(fā)電產(chǎn)生的電力。電動機從蓄電裝置接受電力的供給來產(chǎn)生車輛行駛用的驅動力。行駛履歷收集部收集并 存儲行駛時的行駛履歷。充電裝置被構成為能夠從車輛外部的電源接受電 力來對蓄電裝置進行充電。并且，能量成本預測部，才艮據(jù)由行駛履歷收集 部收集到的行駛履歷來算出內燃機的燃料消耗量和蓄電裝置的電力消耗 量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測下次行駛時的燃料 成本和電力成本。此外，壽命預測部，將算出的蓄電裝置的電力消耗量作 為由充電裝置向蓄電裝置充電的充電量，預測蓄電裝置的壽命。此外，優(yōu)選的是，電動車輛包括內燃機、發(fā)電裝置、蓄電裝置、電 動機、導航裝置以及充電裝置。發(fā)電裝置被構成為能夠使用內燃機的輸出 進行發(fā)電。蓄電裝置能夠蓄積由發(fā)電裝置發(fā)電產(chǎn)生的電力。電動機從蓄電 裝置接受電力的供給來產(chǎn)生車輛行駛用的驅動力。導航裝置能夠設定行駛 路徑。充電裝置被構成為能夠從車輛外部的電源接受電力來對蓄電裝置進 行充電。并且，能量成本預測部，根據(jù)由導航裝置設定的行駛路徑來算出 內燃機的燃料消耗量和蓄電裝置的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測下次行駛時的燃料成本和電力成本。此外，壽命 預測部，將算出的蓄電裝置的電力消耗量作為由充電裝置向蓄電裝置充電 的充電量，預測蓄電裝置的壽命。優(yōu)選的是，電動車輛還包括行駛模式控制部。行駛才莫式控制部，控制 包括未設定表示蓄電裝置的充電狀態(tài)的狀態(tài)量(SOC)的目標的第一模式 和設定了狀態(tài)量(SOC)的目標的第二模式的行駛模式的切換。進而優(yōu)選的是，行駛模式控制部，在由充電裝置對蓄電裝置的充電結 束后，將行駛模式設為第一模式，當狀態(tài)量(SOC)降低到表示狀態(tài)量 (SOC)的目標的規(guī)定值附近時，將行駛模式切換為第二模式，然后，控 制由發(fā)電裝置進行的發(fā)電，使得狀態(tài)量(SOC)變到規(guī)定值附近。此外，根據(jù)本發(fā)明， 一種電動車輛，該電動車輛具備能夠充放電的 蓄電裝置、電動機、充電裝置、能量成本預測部、壽命預測部、使用成本 預測部、通知部以及充電控制部。電動機從蓄電裝置接受電力的供給來產(chǎn) 生車輛行駛用的驅動力。充電裝置被構成為能夠從車輛外部的電源接受電 力來對蓄電裝置進行充電。能量成本預測部根據(jù)行駛時的能量消耗量來預測下次行駛時的能量成本。壽命預測部，使用向蓄電裝置充電的充電量與
蓄電裝置的壽命的關系，預測與向蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置
的壽命。使用成本預測部，根據(jù)由壽命預測部預測的蓄電裝置的壽命，預 測與向蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的使用成本。通知部，將能
量成本和蓄電裝置的使用成本與向蓄電裝置充電的充電量建立關聯(lián)而對利 用者進行通知。充電控制部，按照利用者的指示，控制由充電裝置從車輛 外部的電源向蓄電裝置充電。
優(yōu)選的是，電動車輛還具備內燃機、發(fā)電裝置、以及行駛履歷收集部。 發(fā)電裝置被構成為能夠使用內燃機的輸出進行發(fā)電。行駛履歷收集部收集 并存儲行駛時的行駛履歷。蓄電裝置能夠蓄積由發(fā)電裝置發(fā)電產(chǎn)生的電力。 并且，能量成本預測部才艮據(jù)由行駛履歷收集部收集到的行^^履歷來算出內 燃機的燃料消耗量和蓄電裝置的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和 電力消耗量來分別預測下次行駛時的燃料成本和電力成本。此外，壽命預 測部，將算出的蓄電裝置的電力消耗量作為由充電裝置向蓄電裝置充電的
充電量，預測蓄電裝置的壽命。
此外，優(yōu)選的是，電動車輛還具備內燃機、發(fā)電裝置、以及導航裝置。 發(fā)電裝置被構成為能夠使用內燃機的輸出進行發(fā)電。導航裝置能夠設定行 駛路徑。蓄電裝置能夠蓄積由發(fā)電裝置發(fā)電產(chǎn)生的電力。并且，能量成本 預測部，根據(jù)由導航裝置設定的行駛路徑來算出內燃機的燃料消耗量和蓄 電裝置的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測 下次行駛時的燃料成本和電力成本。此外，壽命預測部，將算出的蓄電裝 置的電力消耗量作為由充電裝置向蓄電裝置充電的充電量，預測蓄電裝置 的壽命。
優(yōu)選的是，電動車輛還具備行駛模式控制部。行駛模式控制部控制包
括未設定表示蓄電裝置的充電狀態(tài)的狀態(tài)量(soc)的目標的第一模式和 設定了狀態(tài)量(soc)的目標的第二模式的行駛模式的切換。
進而優(yōu)選的是，行駛^^莫式控制部，在由充電裝置對蓄電裝置的充電結
束后，將行駛模式設為第一模式，當狀態(tài)量(soc)降低到表示狀態(tài)量
(soc)的目標的規(guī)定值附近時，將行駛模式切換為笫二模式，然后，控制由發(fā)電裝置進行的發(fā)電，使得狀態(tài)量(soc)變到規(guī)定值附近。
此外，根據(jù)本發(fā)明， 一種電動車輛的充電控制方法，所述電動車輛被 構成為能夠從車輛外部的電源對搭載于車輛的蓄電裝置進行充電，該充電
控制方法包括根據(jù)行駛時的能量消耗量來預測下次行駛時的能量成本的
步驟；使用向蓄電裝置充電的充電量與蓄電裝置的壽命的關系，預測與向
蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的壽命的步驟；根據(jù)該預測的蓄電
裝置的壽命，預測與向蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的^f吏用成本
的步驟；將能量成本和蓄電裝置的使用成本與向蓄電裝置充電的充電量建
立關聯(lián)而對利用者進行通知的步驟；以及按照利用者的指示，生成指示執(zhí) 行從車輛外部的電源向蓄電裝置的充電的指令的步驟。
優(yōu)選的是，電動車輛的充電控制方法還包括收集電動車輛行駛時的行 駛履歷的步驟。電動車輛包括內燃機、發(fā)電裝置、蓄電裝置、電動機以 及充電裝置。發(fā)電裝置被構成為能夠使用內燃機的輸出進行發(fā)電。蓄電裝 置能夠蓄積由發(fā)電裝置發(fā)電產(chǎn)生的電力。電動機從蓄電裝置接受電力的供 給來產(chǎn)生車輛行駛用的驅動力。充電裝置被構成為能夠從車輛外部的電源 接受電力來對蓄電裝置進行充電。并且，在預測能量成本的步驟中，4艮據(jù) 在收集行駛履歷的步驟中收集到的行駛履歷來算出內燃機的燃料消耗量和 蓄電裝置的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預 測下次行駛時的燃料成本和電力成本。此外，在預測蓄電裝置的壽命的步 驟中，將算出的蓄電裝置的電力消耗量作為由充電裝置向蓄電裝置充電的 充電量，預測蓄電裝置的壽命。
此外，優(yōu)選的是，電動車輛包括內燃機、發(fā)電裝置、蓄電裝置、電 動機、導航裝置以及充電裝置。發(fā)電裝置被構成為能夠使用內燃機的輸出 進行發(fā)電。蓄電裝置能夠蓄積由發(fā)電裝置發(fā)電產(chǎn)生的電力。電動機從蓄電 裝置接受電力的供給來產(chǎn)生車輛行駛用的驅動力。導航裝置能夠設定行駛 路徑。充電裝置被構成為能夠從車輛外部的電源接受電力來對蓄電裝置進 行充電。并且，在預測能量成本的步驟中，根據(jù)由導航裝置設定的行駛路 徑來算出內燃機的燃料消耗量和蓄電裝置的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃 料消耗量和電力消耗量來分別預測下次行駛時的燃料成本和電力成本。此外，在預測蓄電裝置的壽命的步驟中，將算出的蓄電裝置的電力消耗量作 為由充電裝置向蓄電裝置充電的充電量，預測蓄電裝置的壽命。
此外，根據(jù)本發(fā)明， 一種計算機能夠讀取的存儲介質，該存儲介質存 儲用于使計算機執(zhí)行上述任一 電動車輛的充電控制的程序。
在本發(fā)明中，根據(jù)行駛時的能量消耗量來預測下次行駛時的能量成本。 此外，使用向蓄電裝置充電的充電量與蓄電裝置的壽命的關系，預測與向 蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的壽命，根據(jù)該預測的蓄電裝置的 壽命，預測與向蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的使用成本。并且， 將能量成本和蓄電裝置的使用成本與向蓄電裝置充電的充電量建立關聯(lián)而 對利用者進行通知，按照利用者的指示，指示執(zhí)行從車輛外部的電源向蓄 電裝置的充電。
因此，根據(jù)本發(fā)明，利用者能夠在考慮了能量成本和蓄電裝置的使用 成本之后，選擇從車輛外部的電源向蓄電裝置充電的充電量。


圖l是本發(fā)明實施方式l的充電控制系統(tǒng)的整體圖。
圖2是圖1所示的車輛的概略構成圖。 圖3是圖2所示的動力輸出裝置的概略構成圖。 圖4是用于說明蓄電裝置的SOC與行駛模式之間關系的圖。 圖5是圖3所示的MG-ECU的功能框圖。 圖6是關于圖l所示的車輛中的行馬史履歷收集處理的流程圖。 圖7是示出了圖3所示的變換器和電動發(fā)電機的零相等效電路的圖。 圖8是圖1所示的充電ECU的功能框圖。 圖9是示出了由行駛方式提取部提取的行駛方式的一例。 圖10是示出了向蓄電裝置充電的充電量與蓄電裝置的壽命的關系的 一例的圖。
圖ll是示出了顯示裝置中的菜單選擇畫面的一例的圖。 圖12是示出了顯示裝置中的成本顯示畫面的一例的圖。圖13是用于說明圖1所示的充電ECU的控制構造的流程圖。
圖14是實施方式2的車輛的概略構成圖。
圖15是實施方式2的充電ECU的功能框圖。
圖16是用于說明實施方式2的充電ECU的控制構造的流程圖。
圖17是實施方式3的車輛的概略構成圖。
圖18是圖17所示的車輛ECU的功能框圖。
圖19是實施方式4的車輛的概略構成圖。
圖20是圖19所示的車輛ECU的功能框圖。
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。對圖中相同或 相當部分標記相同符號，不重復其說明。 (實施方式1)
圖1是本發(fā)明實施方式1的充電控制系統(tǒng)的整體圖。參照圖1，充電 控制系統(tǒng)100具備車輛IO、充電站30、和服務器40。
車輛10是被構成為能夠從車輛外部的電源對搭載于車輛的蓄電裝置 (未圖示)進行充電的電動車輛，由除了發(fā)動機之外還搭載了車輛行駛用 電動機的混合動力車輛構成。車輛10，能夠由連接電纜20連接于充電站 30，從充電站30經(jīng)由連接電纜20接受充電電力。此外，車輛10收集并存 儲行駛時的行駛履歷，在執(zhí)行從充電站30向蓄電裝置的充電之前，將收集 到的行駛履歷經(jīng)由連接電纜20向充電站30輸出。
連接電纜20是用于從充電站30向車輛10供給充電電力的電力線。此 外，連接電纜20也作為用于在充電站30與車輛10之間進行通信的通信媒 介來使用。
充電站30是用于向由連接電纜20連接的車輛10的蓄電裝置供給充電 電力的設備，例如接受系統(tǒng)電力而經(jīng)由連接電纜20向車輛10供給。
充電站30包括充電ECU ( Electronic Control Unit:電子控制單元) 32和顯示裝置34。充電ECU32，按從車輛10的行駛履歷中提取的多個行駛方式的每個，預測車輛10下次行駛時的能量成本(燃料成本和電力成 本)。此外，充電ECU32，按上述多個行駛方式的每個，預測與向車輛IO 充電的充電量相應的蓄電裝置的壽命(例如剩余充電次數(shù))，根據(jù)該預測的 壽命，預測與向充電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的使用成本。關于 充電ECU32的構成，稍后進行詳細說明。
顯示裝置34，按多個行駛方式的每個，將由充電ECU32預測出的下 次行駛時的能量成本和蓄電裝置的使用成本與從充電站30向車輛10充電 的充電量建立關聯(lián)來進行顯示。此外，顯示裝置34被構成為利用者能夠根 據(jù)其顯示內容來選擇輸入項目，利用者能夠根據(jù)按多個行駛方式的每個所 顯示的行駛成本和從充電站30向車輛10充電的充電量，從顯示裝置34 選擇希望的行駛方式(充電量)。
并且，當由利用者在顯示裝置34中選擇了行駛方式(充電量)時，充 電ECU32經(jīng)由連接電纜20向車輛10輸出充電指令，使得從充電站30向 車輛10的蓄電裝置充電對應于該選擇出的行駛方式的充電量。
服務器40，具有用于在充電ECU32中預測運算車輛10的能量成本和 蓄電裝置的使用成本的各種數(shù)據(jù)，根據(jù)來自充電ECU32的要求，向充電 ECU32輸出運算所需要的數(shù)據(jù)。具體而言，服務器40具有如下數(shù)據(jù)用 于算出車輛IO的能量成本的能量單價(燃料單價和電力單價)、用于預測 蓄電裝置的壽命的充電量-壽命映射圖(map)、蓄電裝置的更換成本(蓄 電裝置的價格及其更換所需要的成本)等。 (車輛的構成)
圖2是圖1所示的車輛10的概略構成圖。參照圖2，車輛10包括 動力輸出裝置150、車輛ECU152、存儲部154、調制解調器156、電力線 ACL1、 ACL2以及連接器158。電力線ACL1、 ACL2與圖1所示的連接 電纜20對應。
動力輸出裝置150輸出車輛的驅動力。此外，動力輸出裝置150，當 指示由從連接器158輸入的電力對蓄電裝置(未圖示)進行充電的信號 CHRG激活時，將經(jīng)由電力線ACL1、 ACL2提供的電力變換為蓄電裝置的電壓電平，進行蓄電裝置的充電。關于動力輸出裝置150的構成，稍后進行說明。
車輛ECU152，在連接器158沒有連接于充電站30 (圖1 )、且車輛能夠行駛時，使向動力輸出裝置150輸出的信號CHRG非激活。并且，車輛ECU152收集行,駛時的行駛履歷，將其收集到的行^^履歷向存儲部154輸出。車輛ECU152，當連接器158連接于充電站30時，將收集到的行駛履歷從存儲部154讀出，佳—用調制解調器156經(jīng)由電力線ACL1、 ACL2向充電站30輸出。
此外，車輛ECU152，當經(jīng)由調制解調器156接收到來自充電站30的充電指令時，激活信號CHRG。并且，當進行由充電指令指示的充電量的充電時，車輛ECU152使信號CHRG非激活。
存儲部154是非揮發(fā)性的存儲器，存儲在行駛時收集到的行駛履歷。調制解調器156是用于在充電站30的充電ECU32 (圖1)與車輛ECU152之間經(jīng)由電力線ACL1、 ACL2進行數(shù)據(jù)通信的通信接口。連接器158是用于接受從充電站30供給的充電電力的外部充電接口 。
圖3是圖2所示的動力輸出裝置150的概略構成圖。參照圖3，動力輸出裝置150包括發(fā)動機204、燃料箱205、燃料傳感器206、電動發(fā)電機MG1、 MG2、動力分配機構203、以及車輪202。此外，動力輸出裝置150還包括蓄電裝置B、升壓轉換器210、變換器(inverter,逆變器)220、 230、 MG國ECU240、電容器C1、 C2、正極線PL1、 PL2、以及負極線NL1、 NL2。而且，動力輸出裝置150還包括電壓傳感器252、電流傳感器254、和溫度傳感器256。
動力分配機構203連結于發(fā)動機204與電動發(fā)電機MG1、 MG2并在其之間分配動力。例如，作為動力分配機構203，能夠使用具有太陽輪、行星架和齒圈這三個旋轉軸的行星齒輪。
發(fā)動機204產(chǎn)生的動能，由動力分配機構203分配到車輪202和電動發(fā)電機MG1。并且，發(fā)動機204作為驅動車輪202并且驅動電動發(fā)電機MG1的動力源，被安裝到動力輸出裝置150中。電動發(fā)電機MGl,作為由發(fā)動機204驅動的發(fā)電機而工作、且作為能夠進行發(fā)動機204的啟動的電動機而工作，被安裝到動力輸出裝置150中。電動發(fā)電機MG2，作為驅動車輪202的動力源被安裝到動力輸出裝置150中。
各個電動發(fā)電機MG1、 MG2，包括未圖示的Y型接線的三相線圏作為定子線圏。并且，電力線ACL1被連接于電動發(fā)電機MG1的三相線圏的中性點Nl ，電力線ACL2被連接于電動發(fā)電機MG2的三相線圏的中性點N2。
蓄電裝置B是能夠充電的直流電源，例如，包括鎳氫、鋰離子等二次電池。作為蓄電裝置B,也能夠采用大容量的電容器，只要是能夠暫時儲存由電動發(fā)電機MG1、 MG2發(fā)電產(chǎn)生的發(fā)電電力、從充電站30(圖1)供給的電力，并將該儲存的電力向電動發(fā)電機MG2供給的電力緩沖器，任何裝置都可。
電容器Cl使正極線PL1與負極線NL1之間的電壓變動平滑化。升壓轉換器210，根據(jù)來自MG-ECU240的信號PWC，對從蓄電裝置B接受的直流電壓進行升壓，將該升壓后的升壓電壓向正極線PL2輸出。此外，升壓轉換器210，將經(jīng)由正極線PL2從變換器220、 230接受的直流電壓降壓到蓄電裝置B的電壓電平來對蓄電裝置B進行充電。升壓轉換器210，例如，由升降壓型的斬波電路等構成。電容器C2使正極線PL2與負極線NL2之間的電壓變動平滑化。
各個變換器220、 230包括三相橋式電路。變換器220根據(jù)來自MG-ECU240的信號PWM1,將從正極線PL2接受的直流電壓變換為三相交流電壓，將該變換后的三相交流電壓向電動發(fā)電機MG1輸出。此外，變換器220根據(jù)信號PWM1，將電動發(fā)電機MG1接受發(fā)動機204的輸出來發(fā)電產(chǎn)生的三相交流電壓變換為直流電壓，將該變換后的直流電壓向正極線PL2輸出。
變換器230，根據(jù)來自MG-ECU240的信號PWM2，將從正極線PL2接受的直流電壓變換為三相交流電壓，將該變換后的三相交流電壓向電動發(fā)電機MG2輸出。由此，電動發(fā)電機MG2以產(chǎn)生指定的轉矩的方式被驅動。此外，變換器230，在車輛制動時，根據(jù)信號PWM2，將電動發(fā)電機MG2接受來自車輪202的旋轉力而發(fā)電產(chǎn)生的三相交流電壓變換為直流電壓，將該變換后的直流電壓向正極線PL2輸出。
此外，變換器220、 230，在從充電站30向蓄電裝置B充電時，根據(jù)信號PWM1、 PWM2，將經(jīng)由電力線ACL1、 ACL2向中性點N1、 N2提供的交流電力變換為直流電力，將該變換后的直流電壓向正極線PL2輸出。
電動發(fā)電機MG1、 MG2是三相交流電動機，例如由三相交流同步電動才幾構成。電動發(fā)電機MG1，使用發(fā)動機204產(chǎn)生的動能來產(chǎn)生三相交流電壓，將其產(chǎn)生的三相交流電壓向變換器220輸出。此外，電動發(fā)電機MG1，由從變換器220接受的三相交流電壓來產(chǎn)生驅動力，進行發(fā)動才幾204的啟動。電動發(fā)電機MG2由從變換器230接受的三相交流電壓來產(chǎn)生車輛的驅動轉矩。此外，電動發(fā)電才幾MG2，在車輛制動時產(chǎn)生三相交流電壓并向變換器230輸出。
發(fā)動機204將由燃料的燃燒產(chǎn)生的熱能量變換為活塞、轉子等運動元件的動能，將該變換后的動能向動力分配機構203輸出。燃料箱205，儲存從車輛外部供給的燃料，將儲存的燃料向發(fā)動機204供給。燃料傳感器206檢測燃料箱205內的燃料剩余量FUEL,將其檢測值向車輛ECU152(圖2)輸出。
電壓傳感器252，檢測蓄電裝置B的電壓Vb，將其檢測值向車輛ECU152輸出。電流傳感器254，檢測相對于蓄電裝置B輸入輸出的電流Ib，將其檢測值向車輛ECU152輸出。溫度傳感器256，檢測蓄電裝置B的溫度Tb，將其檢測值向車輛ECU152輸出。這些各檢測值作為行駛時的行駛履歷被存儲于存儲部154 (圖2 )。
MG-ECU240,生成用于驅動升壓轉纟灸器210的信號PWC,將該生成的信號PWC向升壓轉換器210輸出。此外，MG-ECU240，在來自車輛ECU152的信號CHRG非激活時，生成用于分別驅動電動發(fā)電機MG1、MG2的信號PWM1、 PWM2，將該生成的信號PWM1、 PWM2分別向變換器220、 230輸出。
此外，MG-ECU240控制該車輛10的行駛模式。具體而言，MG-ECU240控制切換為在未設定蓄電裝置B的充電狀態(tài)(以下，也稱為"SOC (State Of Charge)，，，相對于滿充電狀態(tài)以0 ~ 100 %的值來表示)
的目標的第一行駛力莫式下行駛，或切換為在設定了 soc的目標的第二行
駛模式下行駛。
在上述第一行駛模式時，只要不是急加速時、上坡行駛時等要求較大
行駛驅動力，發(fā)動機204都停止，所以以下將上述第一行駛模式也稱為"電動機行駛模式"或"EV行駛模式"。此外，在上述第二行駛模式時，為了將蓄電裝置B的SOC控制到目標而使發(fā)動機204間歇地或連續(xù)地工作，所以以下將上述第二行駛模式也稱為"混合動力行駛模式"或"HV行駛模式"。
此外，MG-ECU240，在來自車輛ECU152的信號CHRG激活時，生成用于分別控制變4灸器220、 230的信號PWM1、 PWM2， 4吏得經(jīng)由電力線ACL1、 ACL2向中性點N1、 N2提供的來自充電站30的交流電力變換為直流電力，來進行蓄電裝置B的充電。
圖4是用于說明蓄電裝置B的SOC與行駛才莫式的關系的圖。參照圖4,設為在從充電站30 (圖1)向蓄電裝置B (圖3)充電之后，開始車輛10的行駛。行駛開始后，在蓄電裝置B的SOC低于規(guī)定值SC (例如20% )之前，不設定SOC的目標，車輛IO在EV行駛模式下行駛。也就是說，只要不是急加速時、上坡行駛時等要求較大的行駛驅動力，車輛10都使發(fā)動機204停止而進行行駛。在減速時、下坡行駛時，由于電動發(fā)電機MG2產(chǎn)生的電力，從而SOC可能暫時上升，但統(tǒng)觀全程，伴隨行駛距離增加的SOC減少。
當蓄電裝置B的SOC低于規(guī)定值SC時，行駛模式從EV行駛模式切換到HV行駛模式，SOC被控制在由下限值SL和上P艮值SH規(guī)定的范圍內。并且，當SOC《氐于下限值SL時，啟動發(fā)動才幾204,由電動發(fā)電機MG1發(fā)電產(chǎn)生的電力對蓄電裝置B進行充電。然后，例如SOC超過規(guī)定圖5是圖3所示的MG-ECU240的功能框圖。參照圖5， MG-ECU240包括轉換器控制部310、第一和第二變換器控制部312、 318、行駛模式控制部314、和充電控制部316。
轉換器控制部310，根據(jù)蓄電裝置B的電壓Vb和正極線PL2與負極線NL2之間的電壓Vh，生成用于驅動升壓轉換器210的PWM (PulseWidth Modulation:脈沖寬度調制)信號，將該生成的PWM信號作為信號PWC向升壓轉換器210輸出。
第一變換器控制部312，根據(jù)電動發(fā)電機MG1的電機電流MCRT1和電機轉角61、電壓Vh、以及來自行駛模式控制部314的電動發(fā)電機MG1的轉矩指令值TR1，生成用于驅動電動發(fā)電機MG1的PWM信號，將該生成的PWM信號作為信號PWM1向變換器220輸出。電機電流MCRT1和電機轉角ei由未圖示的傳感器來檢測。
此外，第一變換器控制部312,在從充電站30 (圖1)向蓄電裝置B充電時，根據(jù)來自充電控制部316的零相電壓指令值AC1來生成信號PWM1，將該生成的信號PWM1向變換器220輸出。
第二變換器控制部318，根據(jù)電動發(fā)電機MG2的轉矩指令值TR2、電機電流MCRT2和電機轉角62、以及電壓Vh，生成用于驅動電動發(fā)電機MG2的PWM信號，將該生成的PWM信號作為信號PWM2向變換器230輸出。轉矩指令值TR2是由例如車輛ECU152 (圖2 )根據(jù)加速踏板開度、車輛速度而生成的，電機電流MCRT2和電機轉角92由未圖示的傳感器來檢測。
此外，第二變換器控制部318，在從充電站30向蓄電裝置B充電時，才艮據(jù)來自充電控制部316的零相電壓指令值AC2來生成信號PWM2，將該生成的信號PWM2向變換器230輸出。
行駛模式控制部314,當從充電控制部316接收到表示從充電站30向蓄電裝置B充電已結束的充電結束信號COMP時，將行駛模式設定為EV行馬史模式，將向第一變換器控制部312輸出的轉矩指令值TR1設為0。并且，行駛^莫式控制部314，當在EV行駛^=莫式中蓄電裝置B的SOC低于規(guī)定值SC時，將行駛模式從EV行駛模式向HV行駛模式切換。當蓄電裝置B的SOC低于下限值SL時，行駛^^莫式控制部314，生成用于啟動發(fā)動機204的轉矩指令值TR1并向第一變換器控制部312輸出。并且，當發(fā)動機204啟動時，行駛模式控制部314，生成用于使電動發(fā)電機MG1發(fā)電的轉矩指令值TR1并向第一變換器控制部312輸出。
充電控制部316，在來自車輛ECU152的信號CHRG被激活時，生成用于使電動發(fā)電機MG1、 MG2以及變換器20、 30作為單相PWM轉換器工作的零相電壓指令值AC1、 AC2,將該生成的零相電壓指令值AC1、AC2分別向第一及第二變換器312、 318輸出。此外，充電控制部316，當信號CHRG非激活時，將充電結束信號COMP向行馬史^^莫式控制部314輸出。關于零相電壓指令值AC1、 AC2，稍后進行說明。(行駛履歷收集處理)
圖6是關于圖1所示的車輛10中的行駛履歷收集處理的流程圖。該流程圖的處理，每隔一定時間或當預定的條件成立時從主程序調出來執(zhí)行。
參照圖6，車輛ECU152確認行駛模式(步驟SIO)。在判定為行駛模式是HV行駛才莫式時(步驟S10中"HV")，車輛ECU152收集行駛履歷作為HV行駛履歷(步驟S20 )。具體而言，車輛ECU152收集HV行駛模式下的行駛距離和行駛時間、蓄電裝置B的電壓Vb、電流Ib、溫度Tb、燃料剩余量等。
另 一方面，在判定為行駛;漠式是EV行馬史才莫式時(步驟S10中"EV")，車輛ECU152收集行駛履歷作為EV行駛履歷(步驟S30 )。具體而言，車輛ECU152收集EV行駛模式下的行駛距離和行駛時間、電壓Vb、電流Ib、溫度Tb、燃料剩余量等。
然后，車輛ECU152，根據(jù)收集到的燃料剩余量的履歷，算出發(fā)動機204的燃料消耗量(步驟S40)。此外，車輛ECU152，根據(jù)收集到的蓄電裝置B的電壓Vb和電流Ib，算出蓄電裝置B的電力消耗量(步驟S50)。然后，車輛ECU152將收集到的行駛履歷(包括算出的發(fā)動機204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量)存儲于存儲部154 (步驟S60 )。然后， 如后所述，存儲于存儲部154的行駛履歷，在從充電站30 (圖1)向蓄電 裝置B充電之前，祐義送到充電站30的充電ECU32 (圖1 )。 (蓄電裝置的充電方法)
圖7是示出了圖3所示的變換器220、 230和電動發(fā)電機MG1、 MG2 的零相等效電路的圖。參照圖7，各個變換器220、 230如上所述由三相橋 式電路構成，各個變換器中的六個開關元件的導通/截止的組合存在八種才莫 式。這八種開關模式中的兩種，其相間電壓為零，這樣的電壓狀態(tài)被稱為 零電壓矢量。關于零電壓矢量，上臂的三個開關元件能夠看作彼此相同的 開關狀態(tài)(全部導通或截止)，而且下臂的三個開關元件也能夠看作彼此相
m -A入rt_ ii 七
在從充電站30向蓄電裝置B充電時，在變換器220、 230中，根據(jù)由 MG-ECU240的充電控制部316 (圖5 )分別生成的零相電壓指令值AC1、 AC2來控制零電壓矢量。因此，在從充電站30向蓄電裝置B充電時，各 變;f灸器的上臂的三個開關元件能夠看作^f皮此相同的開關狀態(tài)，下臂的三個 開關元件也能夠看作;f皮此相同的開關狀態(tài)，所以在該圖7中，變換器220 的上臂的三個開關元件作為上臂220A來總括表示，變換器220的下臂的 三個開關元件作為下臂220B來總括表示。同樣，變換器230的上臂的三 個開關元件作為上臂230A來總括表示，變換器230的下臂的三個開關元 件作為下臂230B來總括表示。
并且，如圖7所示，該零相等效電路能夠看作將經(jīng)由電力線ACL1、 ACL2向中性點Nl、 N2供給的單相交流電力作為輸入的單相PWM轉換 器。于是，在各個變換器220、 230中使零電壓矢量變化，以將變換器220、 230作為單相PWM轉換器的臂進行工作的方式進行開關控制，由此，能 夠將從充電站30經(jīng)由電力線ACL1 、 ACL2輸入的交流電力變換為直流電 力并向正極線PL2和負極線NL2輸出。 (充電ECU的構成)
圖8是圖1所示的充電ECU32的功能框圖。參照圖8,充電ECU32包括行駛方式提取部112、能量成本預測部114、壽命預測部116、使用 成本預測部118、顯示控制部120、和充電指令輸出部122。
行駛方式提取部112，從車輛10取得在車輛10中收集到的行駛履歷 (包括發(fā)動機204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量)，根據(jù)該取 得的行駛履歷來提取車輛10的行駛方式。
圖9是示出了由行駛方式提取部112提取的行駛方式的一例的圖。在 該圖9中，作為一例，示出了根據(jù)每日上下班時收集的行駛履歷提取了三 種行駛方式的情況。
參照圖9，行駛方式1與其他的行駛方式相比，EV行駛距離相對較短， 行駛方式3與其他的行駛方式相比，EV行駛距離相對較長。也就是說， 行駛方式1的HV行駛距離相對地較長、發(fā)動機204的燃料消耗量較多， 所以對環(huán)境保護的貢獻率相對較低，行駛方式3的HV行駛距離相對地較 短、發(fā)動機204的燃料消耗量較少，所以可以稱為對環(huán)境友好的行駛方式。
另一方面，若從成本方面進行比較，行駛方式1的EV行駛距離相對 較短，所以蓄電裝置B的電力消耗量較少，行駛方式3的EV行駛距離相 對較長，所以蓄電裝置B的電力消耗量較多。在此，蓄電裝置B的電力消 耗量，相當于從充電站30向蓄電裝置B充電的充電量，所以在行駛方式l 下，充電成本相對地較低、燃料成本較高，在行駛方式3下，充電成本相 對地較高、燃料成本較低。
而且，在向蓄電裝置B充電的充電量較多時，由于對蓄電裝置B施加 較大的充電負荷，所以蓄電裝置B的劣化發(fā)展，蓄電裝置B的壽命變短。 因此，需要較多的充電量的行駛方式3與行駛方式1相比，蓄電裝置B的 使用成本相對較高。
并且，在本實施方式l中，對多個fr駛方式預測能量成本和蓄電裝置 B的使用成本，對利用者提示多個充電量方案(行駛方式)，利用者能夠選 擇希望的充電量方案(行駛方式)。
在該圖9中，以上下班時作為一例進行了說明，但對于以其他的目的 利用了車輛10的情況，也同樣地能夠才艮據(jù)收集到的O駛履歷來提取多個行駛方式，對利用者提示多個充電量方案(行駛方式)。
再次參照圖8，能量成本預測部114，按每個由行駛方式提取部112提 取的行駛方式來預測能量成本。具體而言，能量成本預測部114,從服務 器40取得燃料單價COST1和充電電力單價COST2,按每個行駛方式， 將燃料單價COSTl乘以發(fā)動機20的燃料消耗量來預測燃料成本，將充電 電力單價COST2乘以蓄電裝置B的電力消耗量來預測電力成本。
壽命預測部116，按每個由行駛方式提取部112提取的行駛方式來預 測蓄電裝置B的壽命(例如剩余充電次數(shù))。具體而言，如上所述，蓄電 裝置B的電力消耗量與從充電站30向蓄電裝置B充電的充電量相當，所 以壽命預測部116，從服務器40取得表示向蓄電裝置B充電的充電量與蓄 電裝置B的壽命的關系的充電量-壽命映射圖(map)MAP，使用該取得 的充電量-壽命映射圖MAP，按每個行駛方式，根據(jù)蓄電裝置B的電力 消耗量來預測蓄電裝置B的壽命。
圖10是示出了向蓄電裝置充電的充電量與蓄電裝置的壽命的關系的 一例的圖。參照圖IO，向蓄電裝置B充電的充電量越多，則由于對蓄電裝 置B施加了較大的充電負荷，所以蓄電裝置B的劣化發(fā)展，蓄電裝置B 的壽命變短。蓄電裝置B的壽命隨著蓄電裝置B的SOC、溫度、充電率 的高低等而變化，所以服務器40存儲有對應于蓄電裝置B的各種條件的 多個映射圖。
再次參照圖8,使用成本預測部118,按每個由行駛方式提取部112提 取的行駛方式來預測蓄電裝置B的使用成本。具體而言，使用成本預測部 118，從服務器40取得蓄電裝置B的更換成本COST3 (蓄電裝置B的價 格及其更換所需要的成本)，將該取得的更換成本COST3除以由壽命預測 部116預測出的蓄電裝置B的壽命，由此算出蓄電裝置B的使用成本。也 就是說，蓄電裝置B的壽命越短，則蓄電裝置B的使用成本越高，蓄電裝 置B的壽命越長，則蓄電裝置B的使用成本越低。
顯示控制部120，按每個行駛方式將由能量成本預測部114預測出的 能量成本(燃料成本和電力成本)和由使用成本預測部118預測出的蓄電裝置B的使用成本向顯示裝置34輸出，并且控制顯示裝置34的顯示狀態(tài)。 圖11是示出了顯示裝置34的菜單選擇畫面的一例的圖。參照圖11， 顯示裝置34顯示利用者能夠選擇的多個菜單。區(qū)域138所顯示的"電池長 壽命行駛"，例如對應于圖9所示的行駛方式1。也就是說，當選擇該"電 池長壽命行駛"時，從充電站30向蓄電裝置B充電的充電量被抑制得較 低。
此外，區(qū)域140所顯示的"ECO行馬史"，例如對應于圖9所示的4亍駛 方式3。也就是說，當選擇該"ECO行駛"時，從充電站30向蓄電裝置B 充電的充電量變多。
此外，區(qū)域142所顯示的"經(jīng)濟性行駛"對應于能量成本即燃料成本 與電力成本的和變?yōu)樽钚〉男旭偡绞?。當選擇該"經(jīng)濟性行駛"時，選擇 根據(jù)此時的燃料單價和充電電力單價算出的能量成本為最小的充電量。
此外，區(qū)域144所顯示的"滿充電"要求充電至蓄電裝置B變?yōu)闈M充 電狀態(tài)。當選擇該"滿充電"時，進行從充電站30向蓄電裝置B的充電 直至蓄電裝置B變?yōu)闈M充電狀態(tài)。
圖12是示出了顯示裝置34的成本顯示畫面的一例的圖。參照圖12， 當在圖11所示的菜單選擇畫面中由利用者選擇了任一菜單時，顯示裝置 34顯示對應于該選擇出的菜單的EV行駛距離、燃料成本、電力成本(充 電成本)、蓄電裝置B的使用成本和總成本的各預測值、以及從充電站30 向蓄電裝置B充電的充電量的預測值。
也就是說，顯示裝置34將下次行駛時的成本(能量成本和蓄電裝置B 的使用成本)與從充電站30向蓄電裝置B充電的充電量建立關聯(lián)而對利 用者進行提示。并且，當由利用者選擇了區(qū)域146時，向充電ECU32通 知該意思，選擇了區(qū)域148時，顯示狀態(tài)返回到圖11所示的菜單選擇畫面。 作為向蓄電裝置B充電的充電量的預測值，顯示蓄電裝置B的電力消耗量。
再次參照圖8，充電指令輸出部122，經(jīng)由連接電纜20向車輛10發(fā)送 指示與在顯示裝置34中由利用者選擇的菜單對應的充電量部分的充電的 充電指令。圖13是用于說明圖1所示的充電ECU32的控制構造的流程圖。該流 程圖的處理，每隔一定時間或當預定的條件成立時從主程序調出并執(zhí)行。
參照圖13，充電ECU32判定是否由利用者指示了從充電站30向車輛 IO的充電裝置B的充電(步驟SllO)。充電開始的指示，例如利用者能夠 從顯示裝置34輸入。
充電ECU32,當判定為有充電開始的指示時(步驟S110中"是")， 經(jīng)由連接電纜20從車輛10取得車輛10的行駛履歷(包括發(fā)動機204的燃 料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量)(步驟S120 )。接下來，充電ECU32 根據(jù)取得的行駛履歷來提取車輛10的行駛方式(步驟S130 )。進而，充電 ECU32從服務器40取得燃料單價COST1和充電電力單價COST2 (步驟 S140 )。
然后，充電ECU32，按每個在步驟S130中提取的行駛方式，將燃料 單價COST1乘以發(fā)動機204的燃料消耗量來預測燃料成本，將充電電力 單價COST2乘以蓄電裝置B的電力消耗量來預測電力成本(步驟S150 )。
接下來，充電ECU32，從服務器40取得充電量-壽命映射圖MAP， 使用該取得的充電量-壽命映射圖MAP,按每個行駛方式，根據(jù)蓄電裝 置B的電力消耗量(相當于從充電站30向蓄電裝置B充電的充電量)來 預測蓄電裝置B的壽命(步驟S160 )。
進而，充電ECU32,從服務器40取得蓄電裝置B的更換成本COST3 (蓄電裝置B的價格及其更換所需要的成本)，按每個行駛方式，通過將 該取得的更換成本COST3除以蓄電裝置B的壽命預測值來預測蓄電裝置 B的使用成本(步驟S170)。
接下來，充電ECU32,向顯示裝置34輸出按每個行駛方式預測出的 能量成本(燃料成本和電力成本)和蓄電裝置B的使用成本(步驟S180 )。 然后，充電ECU32，判定在顯示裝置34中是否存在由利用者輸入了菜單 選捧(步驟S190 )。
然后，當在顯示裝置34中由利用者選擇了菜單時(步驟Sl卯中"是")， 菜單ECU32經(jīng)由連接電纜20向車輛10輸出指示對應于該選擇出的菜單的充電量部分的充電的充電指令。由此，在車輛10中開始蓄電裝置B的 充電(步驟S200)。
在上述中，雖然設為了從行駛履歷提取三種行駛方式，但提取的行駛 方式并不限于三種。此外，也可以根據(jù)提取的多個fr駛方式來學習在過去 的行駛履歷中沒有的行駛方式。例如，根據(jù)圖9所示的三種行駛方式，學 習EV行駛距離更長的行駛方式，對該學習到的行駛方式也能夠預測運算 成本和充電量。
如上所述，在本實施方式1中，在從充電站30向車輛10的蓄電裝置 B充電之前，根據(jù)過去的行駛履歷來預測下次行駛時的能量成本(燃料成 本和電力成本)和蓄電裝置B的使用成本，與向蓄電裝置B充電的充電量 一起在顯示裝置34中對利用者進行提示。并且，按照來自顯示裝置34的 利用者的指示，指示執(zhí)行向蓄電裝置B的充電。
因此，4艮據(jù)本實施方式1，利用者能夠在考慮了能量成本和蓄電裝置 B的使用成本之后，選擇從充電站30向車輛10的蓄電裝置B充電的充電 量。
(實施方式2)
在實施方式l中，設為根據(jù)過去的行駛履歷來預測能量成本和蓄電裝 置B的使用成本，但在本實施方式2中，根據(jù)由車輛的導航裝置設定的行 駛路徑來預測能量成本和蓄電裝置B的使用成本。
圖14是實施方式2的車輛的概略構成圖。參照圖14,車輛IOA，在 圖2所示的實施方式1的車輛10的構成中，包括導航裝置160來代替存儲 部154,包括車輛ECU152A來代替車輛ECU152。
導航裝置160被構成為顯示車輛的當前所在地、并且利用者能夠設定 目的地和到目的地的行駛路徑。并且，導航裝置160，當由利用者設定了 目的地時，向車輛ECU152A輸出包括該目的地、到目的地的行駛路徑以 及到目的地的行駛距離的路線信息。
車輛ECU152A，當連接器158被連接于充電站30時，使用調制解調 器156經(jīng)由電力線ACL1、 ACL2向充電站30輸出從導航裝置160接收的路線信息。
在本實施方式2中，如后所述，在充電站30的充電ECU中的能量成 本和蓄電裝置B的使用成本的預測運算中，取代行駛履歷而使用由導航裝 置160設定的路線信息，所以沒有必要如實施方式1中的車輛ECU152那 樣收集行駛履歷并向充電站30發(fā)送。車輛ECU152A的其他的構成與實施 方式1中的車輛ECU152同樣。
圖15是實施方式2中的充電ECU的功能框圖。參照圖15，充電 ECU32A，在圖8所示的實施方式1中的充電ECU32的構成中，包括行駛 狀態(tài)預測部124來代替行駛方式提取部112。
行駛狀態(tài)預測部124，從車輛IO取得關于由車輛10A的導航裝置160 設定的下次行駛的路線信息。此外，行駛狀態(tài)預測部124從服務器40取得 關于包含于該取得的路線信息中的行駛路徑的道路坡度的信息。并且，行 駛狀態(tài)預測部124，根據(jù)關于取得的路線信息和道路坡度的信息，對于多 個行駛方式來預測行駛狀態(tài)。具體而言，對于多個行駛方式，預測發(fā)動機 204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量。作為多個行駛方式，例如， 預先準備圖9所示那樣的多個行駛方式?？梢允管囕v10A的導航裝置160 具有行駛路徑的道路i允變的信息。
并且，能量成本預測部114,按每個行駛方式，使用由行駛狀態(tài)預測 部124預測出的發(fā)動機204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量來分 別預測燃料成本和電力成本。此外，壽命預測部116，按每個行駛方式， 使用由行駛狀態(tài)預測部124預測出的蓄電裝置B的電力消耗量來預測蓄電 裝置B的壽命。
充電ECU32A的其他的構成，與實施方式l中的充電ECU32同樣。 圖16是用于說明實施方式2的充電ECU32A的控制構造的流程圖。
該流程圖的處理，也每隔一定時間或當預定的條件成立時從主程序調出并執(zhí)行。
參照圖16，該流程圖，在圖13所示的流程圖中，分別包括步驟S125、 S135、 S155來代替步驟S120、 S130、 S150。也就是說，在步驟S110中判定為有充電開始的指示時，充電ECU32A經(jīng)由連接電纜20從車輛IOA取 得由車輛10A的導航裝置160設定的路線信息(步驟S125 )。
接下來，充電ECU32A，根據(jù)取得的路線信息，對多個行駛方式來預 測車輛IOA的行駛狀態(tài)(步驟S135)。具體而言，充電ECU32A,從服務 器40取得關于包含于取得的路線信息的行駛路徑的道路坡度的信息，考慮 至目的地的行駛路徑的距離、道路坡度等，對多個行駛方式來預測發(fā)動機 204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量。
此外，當在步驟S140中從服務器40取得燃料單價COST1和充電電 力單價COST2時，充電ECU32A按每個行駛方式，將燃料單價COST1 乘以在步驟S135中預測出的發(fā)動機204的燃料消耗量來預測燃料成本， 將充電電力單價COST2乘以在步驟S135中預測出的蓄電裝置B的電力消 耗量來預測電力成本(步驟S155)。然后，充電ECU32A將處理移向步驟 S160。
如上所述，在本實施方式2中，使用由導航裝置160設定的路線信息 來代替實施方式1中的行駛履歷。因此，根據(jù)本實施方式2，能夠無需在 車輛側收集行駛履歷而得到與實施方式1同樣的效果。 (實施方式3)
在本實施方式3中，在實施方式l中充電站30側進行的處理全部在車 輛上實施。
圖17是實施方式3的車輛的概略構成圖。參照圖17，車輛10B,在 圖2所示的實施方式1的車輛10的構成中，不包括調制解調器156，還包 括顯示裝置162，包括車輛ECU152B來代替車輛ECU152。
車輛ECU152B,按每個根據(jù)車輛10B的行駛履歷提取的多個行駛方 式，預測車輛10B的下次行駛時的能量成本，并且預測與從充電站30向 蓄電裝置B充電的充電量相應的蓄電裝置B的壽命，根據(jù)該預測的壽命， 預測與向蓄電裝置B充電的充電量相應的蓄電裝置B的使用成本。
顯示裝置162具有與實施方式1中的顯示裝置34同樣的功能。存儲部 154，存儲行駛時收集到的行駛履歷，并且存儲用于在車輛ECU152B中預測運算車輛10B的能量成本和蓄電裝置B的使用成本的各種數(shù)據(jù)。車輛 IOB的其他的構成，與車輛10同樣。
圖18是圖17所示的車輛ECU152B的功能框圖。參照圖18，車輛 ECU152B包括行駛履歷收集部350、行駛方式提取部352、能量成本預測 部354、壽命預測部356、 4吏用成本預測部358、顯示控制部360、和充電 指令輸出部362。
行駛履歷收集部350，收集行駛時的行駛履歷，向存儲部154輸出其 收集到的行駛履歷。行駛方式提取部352，從存儲部154讀出由行駛履歷 收集部350收集到的行駛履歷，根據(jù)其讀出的行駛履歷來提取車輛10B的 行馬史方式。關于行駛方式的提取，與實施方式1中的充電ECU32的行駛 方式提取部112同樣來進行。
能量成本預測部354，使用存儲于存儲部154的燃料單價COST1和充 電電力單價COST2，按每個由行駛方式提取部352提取的行駛方式來算出 能量成本。
壽命預測部356，使用存儲于存儲部154的充電量-壽命映射圖MAP, 按每個由行駛方式提取部352提取的行駛方式來預測蓄電裝置B的壽命。
使用成本預測部358，使用存儲于存儲部154的蓄電裝置B的更換成 本COST3,按每個由行駛方式提取部352提取的行駛方式來預測蓄電裝置 B的使用成本。
顯示控制部360控制顯示裝置162的顯示狀態(tài)。充電指令輸出部362， 為了執(zhí)行與在顯示裝置162中由利用者選擇出的菜單對應的充電量部分的 充電，激活向動力輸出裝置150輸出的信號CHRG，當進行設定的充電量 的充電時，使信號CHRG非激活。
如上所述，在本實施方式3中，在車輛IOB側實施能量成本和蓄電裝 置B的使用成本的預測運算。因此，根據(jù)本實施方式3，不需要在車輛10B 與充電站30之間進行行駛履歷、充電指令的通信，沒有必要設置用于在車 輛10B與充電站30之間進行通信的通信接口 。 (實施方式4)在本實施方式4中，在實施方式2中充電站30側進行的處理全部在車 輛上實施。
圖19是實施方式4的車輛的概略構成圖。參照圖19，車輛10C,在 圖14所示的實施方式2的車輛10A的構成中，不包括調制解調器156，還 包括存儲部154，包括車輛ECU152C和導航裝置160A來分別代替車輛 ECU152A和導航裝置160。
導航裝置160A，作為地圖信息也具有關于道路坡度的信息。并且，導 航裝置160A,當由利用者設定目的地時，向車輛ECU152C輸出包括該目 的地、到目的地的行駛路徑及關于該行駛路徑的道路iid的信息、以及到 目的地的行駛距離等。
此外，導航裝置160A—并具有圖17所示的顯示裝置162的功能。也 就是說，導航裝置160A，按多個行駛方式，將由車輛ECU152C預測到的 下次行駛時的能量成本和蓄電裝置B的使用成本與從充電站30向蓄電裝 置B充電的充電量建立關聯(lián)來進行顯示。
車輛ECU152C,根據(jù)從導航裝置160A接收的路線信息，對于多個行 駛方式，預測車輛10B下次行駛時的能量成本，并且預測與從充電站30 向蓄電裝置B充電的充電量相應的蓄電裝置B的壽命，根據(jù)該預測的壽命， 預測與向蓄電裝置B充電的充電量相應的蓄電裝置B的使用成本。
存儲部154存儲 有用于在車輛ECU152C中預測運算車輛10C的能量 成本和蓄電裝置B的使用成本的各種數(shù)據(jù)。車輛10C的其他的構成與車輛 10A同樣。
圖20是圖19所示的車輛ECU152C的功能框圖。參照圖20，車輛 ECU152C，在圖18所示的實施方式3中的車輛ECU152B中，不包括行 駛履歷收集部350，包括行駛狀態(tài)預測部364來代替行駛方式提取部352。
行駛狀態(tài)預測部364，根據(jù)從導航裝置160A接收的路線信息，對于多 個行駛方式來預測行駛狀態(tài)。具體而言，對于多個行駛方式，預測發(fā)動機 204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量。
并且，能量成本預測部354，按每個行駛方式，使用由行駛狀態(tài)預測部364預測出的發(fā)動機204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電力消耗量來分 別預測燃料成本和電力成本。此外，壽命預測部356,按每個行馬史方式， 使用由行駛狀態(tài)預測部364預測出的蓄電裝置B的電力消耗量來預測蓄電 裝置B的壽命。關于車輛ECU152的其他的功能，與實施方式3中說明的 一樣。
如上所述，在本實施方式4中，使用由導航裝置160A設定的路線信 息來代替實施方式3中的行駛履歷。因此，根據(jù)本實施方式4，不需要在 車輛側收集行駛履歷，也沒有必要設置用于在車輛10C與充電站30之間 進行通信的通信接口。
在上述實施方式2、 4中，才艮據(jù)由導航裝置160、 160A設定的行駛路 徑，對于多個行駛方式來預測成本和充電量，但是可以設為在該行駛路 徑上包含例如排氣限制區(qū)域、噪音限制區(qū)域的情況下，設為在該區(qū)域內進 行EV行駛而預測行駛狀態(tài)(發(fā)動機204的燃料消耗量和蓄電裝置B的電 力消耗量)，根據(jù)該預測出的行駛狀態(tài)來預測運算成本和充電量。
此外，也可以設為在包含這樣的限制區(qū)域的行駛路徑的情況下，在 圖11所示的顯示裝置34的菜單選擇畫面中，例如，或者設為不能選擇充 電量少、EV行駛距離短的"電池長壽命行駛"，或者設為強制性地選擇"滿 充電"。
此外，在上述的實施方式1、 2中，設為服務器40具有用于在充電 ECU32中預測運算能量成本和蓄電裝置的使用成本的各種數(shù)據(jù)，但也可以 設為利用者能夠在充電站30、車輛IO、 IOA中設定。此外，在上述的實施 方式3、 4中，設為上述的各種數(shù)據(jù)被存儲在存儲部154，但同樣地可以設 為使用者能夠設定，或者，也可以設為能夠從車輛外部的服務器等以無線 等方式下載。
此外，在上述的實施方式l、 2中，車輛10、 10A與充電站30之間的 通信，設為以經(jīng)由連接電纜20 (電力線ACL1 、 ACL2 )進行的PLC (Power Line Communication:電力線通信)通信的方式來進行，但也可以另外設 置通信線，也可以利用無線進行通信。此外，在上述的各實施方式中，設為將來自充電站30的充電電力向電 動發(fā)電機MG1、 MG2的中性點提供，使用變換器220、 230來進行從充電 站30向蓄電裝置B的充電，但也可以另外設置接受來自充電站30的充電 電力的充電專用變換器。
此外，在上述的各實施方式中，車輛10、 10A~10C，對于能夠通過 動力分配機構203將發(fā)動機204的動力分配并傳遞到車軸和電動發(fā)電機 MG1的串聯(lián)型/并聯(lián)型的混合動力車輛進行了說明，但本發(fā)明也能夠適用 于其他形式的混合動力車輛。也就是說，例如，對于僅為了驅動電動發(fā)電 機MG1而使用發(fā)動機204、僅由電動發(fā)電機MG2來產(chǎn)生車輛的驅動力的 所謂串聯(lián)型的混合動力車輛、將發(fā)動機作為主動力而根據(jù)需要使電機進行 輔助的電機輔助型混合動力車輛等，也能夠適用本發(fā)明。
此外，本發(fā)明也能夠適用于不具有升壓轉換器210的車輛。
在上述中，充電ECU32、 32A中的控制，實際上由CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)來進行，CPU從ROM (Read Only Memory:只讀存儲器)讀出包括圖13、 16所示的流程圖的各步驟的程序， 執(zhí)行該讀出的程序，按照圖13、 16所示的流程圖來執(zhí)行處理。因此，ROM 相當于存儲有包括圖13、 16所示的流程圖的各步驟的程序的計算機(CPU) 能夠讀取的存儲介質。
在上述中，顯示裝置34、 162和導航裝置160A對應于本發(fā)明中的"通 知部"的一實施例，充電指令輸出部122、 362對應于本發(fā)明中的"充電指 令生成部"的一實施例。此外，發(fā)動機204對應于本發(fā)明中的"內燃機" 的一實施例，電動發(fā)電機MG1和變換器220形成本發(fā)明中的"發(fā)電裝置" 的一實施例。而且，電動發(fā)電機MG2對應于本發(fā)明中的"電動機"的一 實施例，變換器220、 230、電動發(fā)電機MG1、 MG2以及MG-ECU240形 成本發(fā)明中的"充電裝置"的一實施例。
應該認為，本次所公開的實施方式，在所有的方面都是例示而不是限 制性的內容。本發(fā)明的范圍，不是由上述的實施方式的說明而是由權利要 求表示，包括與權利要求等同的意思以及范圍內的所有的變更。
權利要求
1.一種電動車輛的充電控制裝置，所述電動車輛被構成為能夠從車輛外部的電源對搭載于車輛的蓄電裝置(B)進行充電，該充電控制裝置具備能量成本預測部(114)，其根據(jù)行駛時的能量消耗量來預測下次行駛時的能量成本；壽命預測部(116)，其使用向所述蓄電裝置(B)充電的充電量與所述蓄電裝置(B)的壽命的關系，預測與向所述蓄電裝置(B)充電的充電量相應的所述蓄電裝置(B)的壽命；使用成本預測部(118)，其根據(jù)由所述壽命預測部(116)預測的所述蓄電裝置(B)的壽命，預測與向所述蓄電裝置(B)充電的充電量相應的所述蓄電裝置(B)的使用成本；通知部(34)，其將所述能量成本和所述蓄電裝置(B)的使用成本與向所述蓄電裝置(B)充電的充電量建立關聯(lián)而對利用者進行通知；以及充電指令生成部(122)，其按照所述利用者的指示，生成指示執(zhí)行從所述電源向所述蓄電裝置(B)的充電的指令。
2. 根據(jù)權利要求l所述的電動車輛的充電控制裝置，其中， 所述電動車輛包括內燃機(204 );發(fā)電裝置(MG1、 220)，其被構成為能夠使用所述內燃機(204)的 輸出進行發(fā)電；所述蓄電裝置(B)，其能夠蓄積由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)發(fā)電 產(chǎn)生的電力；電動機(MG2),其從所述蓄電裝置(B)接受電力的供給來產(chǎn)生車輛行駛用的驅動力；行駛履歷收集部(152)，其收集并存儲行駛時的行駛履歷；以及 充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)，其被構成為能夠從所述車輛外部的電源接受電力來對所述蓄電裝置(B)進行充電，所述能量成本預測部(114)，根據(jù)由所述行駛履歷收集部(152)收集 到的行駛履歷來算出所述內燃機(204)的燃料消耗量和所述蓄電裝置(B) 的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測下次行 駛時的燃料成本和電力成本，所述壽命預測部(116)，將所述算出的所述蓄電裝置(B)的電力消 耗量作為由所述充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)向所述蓄電裝 置(B)充電的充電量，預測所述蓄電裝置(B)的壽命。
3. 根據(jù)權利要求l所述的電動車輛的充電控制裝置，其中， 所述電動車輛包括內燃才幾(204 );發(fā)電裝置(MG1、 220)，其被構成為能夠使用所述內燃機(204 )的 輸出進行發(fā)電；所述蓄電裝置(B),其能夠蓄積由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)發(fā)電 產(chǎn)生的電力；電動機(MG2)，其從所述蓄電裝置(B)接受電力的供給來產(chǎn)生車輛 行駛用的驅動力；能夠設定行駛路徑的導航裝置(160);以及充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)，其被構成為能夠從所述車 輛外部的電源接受電力來對所述蓄電裝置(B)進行充電，所述能量成本預測部(114 )，根據(jù)由所述導航裝置(160 )設定的行駛 路徑來算出所述內燃機(204)的燃料消耗量和所述蓄電裝置(B)的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測下次行駛時的 燃料成本和電力成本，所述壽命預測部(116),將所述算出的所述蓄電裝置(B)的電力消 耗量作為由所述充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)向所述蓄電裝 置(B)充電的充電量，預測所述蓄電裝置(B)的壽命。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的電動車輛的充電控制裝置，其中， 所述電動車輛還包括控制行駛模式的切換的行駛^^式控制部(314 )，所述行駛模式包括未設定表示所述蓄電裝置(B)的充電狀態(tài)的狀態(tài)量的目標的第一模式和設定了所述狀態(tài)量的目標的第二模式。
5. 根據(jù)權利要求4所述的電動車輛的充電控制裝置，其中， 所述行馬史才莫式控制部(314)，在由所述充電裝置(220、 230、 MG1、MG2、 240)對所述蓄電裝置(B)的充電結束后，將所述行駛模式設為所 述第一模式，當所述狀態(tài)量降低到表示所述狀態(tài)量的目標的規(guī)定值附近時， 將所述行駛模式切換為所述第二模式，然后，控制由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)進行的發(fā)電使得所述狀態(tài)量變到所述規(guī)定值附近。
6. —種電動車輛，該電動車輛具備 能夠充方文電的蓄電裝置(B);電動機(MG2)，其從所述蓄電裝置(B)接受電力的供給來產(chǎn)生車輛 行駛用的驅動力；充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)，其被構成為能夠從車輛外 部的電源接受電力來對所述蓄電裝置(B)進行充電；能量成本預測部(354)，其根據(jù)行駛時的能量消耗量來預測下次行駛 時的能量成本；壽命預測部(356)，其使用向所述蓄電裝置(B)充電的充電量與所 述蓄電裝置(B)的壽命的關系，預測與向所述蓄電裝置(B)充電的充電 量相應的所述蓄電裝置(B)的壽命；使用成本預測部(358)，其根據(jù)由所述壽命預測部(356)預測的所述 蓄電裝置(B)的壽命，預測與向所述蓄電裝置(B)充電的充電量相應的 所述蓄電裝置(B)的使用成本；通知部(162、 160A)，其將所述能量成本和所述蓄電裝置(B)的使 用成本與向所述蓄電裝置(B)充電的充電量建立關聯(lián)而對利用者進行通 知；以及充電控制部(362)，其按照所述利用者的指示，控制由所述充電裝置 (220、 230、 MG1、 MG2、 240)從所述電源向所述蓄電裝置(B)的充 電。
7. 根據(jù)權利要求6所述的電動車輛，其中， 所述電動車輛還具備內燃機(204 );發(fā)電裝置(MG1、 220),其被構成為能夠使用所述內燃機(204)的輸出進行發(fā)電；以及行駛履歷收集部(350)，其收集并存儲行駛時的行駛履歷， 所述蓄電裝置(B)能夠蓄積由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)發(fā)電產(chǎn)生的電力，所述能量成本預測部(354),根據(jù)由所述行駛履歷收集部(350)收集 到的行駛履歷來算出所述內燃機(204 )的燃料消耗量和所述蓄電裝置(B ) 的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測下次行 駛時的燃料成本和電力成本，所述壽命預測部(356)，將所述算出的所述蓄電裝置(B)的電力消 耗量作為由所述充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)向所述蓄電裝 置(B)充電的充電量，預測所述蓄電裝置(B)的壽命。
8. 根據(jù)權利要求6所述的電動車輛，其中， 所述電動車輛還具備內燃機(204 );發(fā)電裝置(MG1、 220)，其被構成為能夠使用所述內燃機(204)的 輸出進行發(fā)電；以及能夠設定行駛路徑的導航裝置(160A )，所述蓄電裝置(B)能夠蓄積由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)發(fā)電產(chǎn)生 的電力，所述能量成本預測部(354)，根據(jù)由所述導航裝置(160A)設定的行 駛路徑來算出所述內燃機(204)的燃料消耗量和所述蓄電裝置(B)的電 力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測下次行駛時 的燃料成本和電力成本，所述壽命預測部(356)，將所述算出的所述蓄電裝置(B)的電力消 耗量作為由所述充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)向所述蓄電裝 置(B)充電的充電量，預測所述蓄電裝置(B)的壽命。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的電動車輛，其中，所述電動車輛還具備控制行駛模式的切換的行駛模式控制部(314 )， 所述行駛模式包括未設定表示所述蓄電裝置(B)的充電狀態(tài)的狀態(tài)量的 目標的第一模式和設定了所述狀態(tài)量的目標的第二模式。
10. 根據(jù)權利要求9所述的電動車輛，其中，所述行駛模式控制部(314)，在由所述充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)對所述蓄電裝置(B)的充電結束后，將所述行駛模式設為所 述第一模式，當所述狀態(tài)量降低到表示所述狀態(tài)量的目標的規(guī)定值附近時， 將所述行駛模式切換為所述第二模式，然后，控制由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)進行的發(fā)電使得所述狀態(tài)量變到所述規(guī)定值附近。
11. 一種電動車輛的充電控制方法，所述電動車輛被構成為能夠從車 輛外部的電源對搭載于車輛的蓄電裝置(B)進行充電，該充電控制方法 包括根據(jù)行駛時的能量消耗量來預測下次行駛時的能量成本的步驟； 使用向所述蓄電裝置(B)充電的充電量與所述蓄電裝置(B)的壽命 的關系，預測與向所述蓄電裝置(B)充電的充電量相應的所述蓄電裝置 (B)的壽命的步驟；根據(jù)該預測的所述蓄電裝置(B )的壽命，預測與向所述蓄電裝置(B ) 充電的充電量相應的所述蓄電裝置(B)的使用成本的步驟；將所述能量成本和所述蓄電裝置(B)的使用成本與向所述蓄電裝置 (B)充電的充電量建立關聯(lián)而對利用者進行通知的步驟；以及按照所述利用者的指示，生成指示執(zhí)行從所述電源向所述蓄電裝置 (B)的充電的指令的步驟。
12. 才艮據(jù)權利要求ll所述的電動車輛的充電控制方法，其中， 還包括收集所述電動車輛的行駛時的行駛履歷的步驟， 所述電動車輛包括內燃才幾(204 );發(fā)電裝置(MG1、 220)，其被構成為能夠使用所述內燃機(204)的 輸出進行發(fā)電；所述蓄電裝置(B)，其能夠蓄積由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)發(fā)電產(chǎn)生的電力；電動機(MG2)，其從所述蓄電裝置(B)接受電力的供給來產(chǎn)生車輛行駛用的驅動力；以及充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)，其被構成為能夠從所述車 輛外部的電源接受電力來對所述蓄電裝置(B)進行充電，在預測所述能量成本的步驟中，根據(jù)在收集所述行駛履歷的步驟中收 集到的行駛履歷來算出所述內燃機(204)的燃料消耗量和所述蓄電裝置 (B)的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測 下次行駛時的燃料成本和電力成本，在預測所述蓄電裝置(B)的壽命的步驟中，將所述算出的所述蓄電 裝置(B)的電力消耗量作為由所述充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)向所述蓄電裝置(B)充電的充電量，預測所述蓄電裝置(B)的壽 命。
13.根據(jù)權利要求ll所述的電動車輛的充電控制方法，其中，所迷電動車輛包括:內燃機(204);發(fā)電裝置(MG1、 220),其被構成為能夠使用所述內燃機(204)的 輸出進行發(fā)電；所述蓄電裝置(B),其能夠蓄積由所述發(fā)電裝置(MG1、 220)發(fā)電 產(chǎn)生的電力；電動機(MG2)，其從所述蓄電裝置(B)接受電力的供給來產(chǎn)生車輛 行^^用的驅動力；能夠設定行駛路徑的導航裝置(160、 160A);以及充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)，其被構成為能夠從所述車 輛外部的電源接受電力來對所述蓄電裝置(B)進行充電，在預測所述能量成本的步驟中，根據(jù)由所述導航裝置(160、 160A) 設定的行駛路徑來算出所述內燃機(204)的燃料消耗量和所述蓄電裝置 (B)的電力消耗量，根據(jù)該算出的燃料消耗量和電力消耗量來分別預測 下次行駛時的燃料成本和電力成本，在預測所述蓄電裝置(B)的壽命的步驟中，將所述算出的所述蓄電 裝置(B)的電力消耗量作為由所述充電裝置(220、 230、 MG1、 MG2、 240)向所述蓄電裝置(B)充電的充電量，預測所述蓄電裝置(B)的壽 命。
14. 一種計算機能夠讀取的存儲介質，該存儲介質存儲有用于使計算 機執(zhí)行權利要求11至13的任一項所述的電動車輛的充電控制的程序。
全文摘要
能量成本預測部(114)預測下次行駛時的能量成本。壽命預測部(116)，使用充電量-壽命映射圖來預測與向蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的壽命。使用成本預測部(118)，根據(jù)由壽命預測部(116)預測的蓄電裝置的壽命，預測與向蓄電裝置充電的充電量相應的蓄電裝置的使用成本。并且，預測出的成本與向蓄電裝置充電的充電量建立關聯(lián)而被顯示于顯示裝置，按照利用者的指示來執(zhí)行從充電站向蓄電裝置的充電。
文檔編號B60L3/00GK101668652SQ200880013269
公開日2010年3月10日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權日2007年4月25日
發(fā)明者內田昌利 申請人:豐田自動車株式會社