(57)【要約】【課題】車両が登坂路においてずり下がり動作をしてから前進動作をする場合であっても、車両の前進動作を可能にしつつ蓄電装置の劣化を抑制可能な電気自動車の制御装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る電気自動車の制御装置は、充電可能な蓄電装置を有する電気自動車の制御装置であって、蓄電装置の入力制限値を設定値より一時的に超過させた回数が所定回数以上である場合、又は、蓄電装置の充電量が充電によって蓄電装置が劣化する可能性があると判断する設定値を超えている時間が所定時間以上経過した場合、設定値を下げる制御手段を備える。これにより、車両が登坂路においてずり下がり動作をしてから前進動作をする場合であっても、車両の前進動作を可能にしつつ蓄電装置の劣化を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能な蓄電装置を有する電気自動車の制御装置であって、
前記蓄電装置の入力制限値を設定値より一時的に超過させた回数が所定回数以上である場合、又は、前記蓄電装置の充電量が充電によって蓄電装置が劣化する可能性があると判断する設定値を超えている時間が所定時間以上経過した場合、前記設定値を下げる制御手段を備えることを特徴とする電気自動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能な蓄電装置を有する電気自動車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両のずり下がり動作が検知された場合、バッテリに蓄電された電力又は発電機の回生電力を電気負荷に消費させることによって、良好な登坂路発進性能を実現する電気自動車の制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９３７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、車両が登坂路においてずり下がり動作をしてから前進動作をする場合、発電機は回生動作をしなければならない。しかしながら、この際、バッテリの充電量が満充電量に近い場合には、充電によって蓄電装置が劣化することを抑制するために発電機の回生動作が禁止されるので、車両が前進動作をできない可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両が登坂路においてずり下がり動作をしてから前進動作をする場合であっても、車両の前進動作を可能にしつつ蓄電装置の劣化を抑制可能な電気自動車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電気自動車の制御装置は、充電可能な蓄電装置を有する電気自動車の制御装置であって、前記蓄電装置の入力制限値を設定値より一時的に超過させた回数が所定回数以上である場合、又は、前記蓄電装置の充電量が充電によって蓄電装置が劣化する可能性があると判断する設定値を超えている時間が所定時間以上経過した場合、前記設定値を下げる制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電気自動車の制御装置によれば、蓄電装置の入力制限値を設定値より一時的に超過させた回数が所定回数以上である場合、又は、蓄電装置の充電量が充電によって蓄電装置が劣化する可能性があると判断する設定値を超えている時間が所定時間以上経過した場合、設定値を下げるので、車両が登坂路においてずり下がり動作をしてから前進動作をする場合であっても、車両の前進動作を可能にしつつ蓄電装置の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である電気自動車の制御装置を含む電気自動車の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である充電量制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は、高圧バッテリの充電量が所定の満充電ＳＯＣ超となり、且つ、ＩＧｏｆｆ時間が所定時間以上経過するケースの一例を示す模式図である。
【図４】図４は、高圧バッテリの入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させるケースの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である電気自動車の制御装置の構成及びその動作について説明する。
【００１０】
〔構成〕
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である電気自動車の制御装置を含む電気自動車の構成について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態である電気自動車の制御装置を含む電気自動車の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である電気自動車の制御装置を含む電気自動車１は、車輪に連結され、車輪を駆動する発電電動機を有し、発電電動機の回生電力が蓄電装置に充電される自動車である。電気自動車１としては、電気自動車（EV：Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（HV：Hybrid Vehicle）、プラグインハイブリッド自動車（PHV：Plug-in Hybrid Vehicle）、燃料電池車（FCEV：Fuel Cell Electric Vehicle）等を例示することができる。
【００１２】
図１において、電気自動車１は、蓄電装置として、２００〜３００Ｖ程度の高圧バッテリ１０を有する。高圧バッテリ１０には、インバータ２０の入力側が接続されており、インバータ２０の出力側には、発電電動機（モータジェネレータ、以下「ＭＧ」と記す）３０が接続されている。ＭＧ３０は、例えば３相の永久磁石モータである。ＭＧ３０には、動力伝達機構４０を介して車輪（例えば左右一対の前輪や後輪）５０が接続されている。
【００１３】
上記構成において、力行時には、インバータ２０は、高圧バッテリ１０の直流電圧を交流電圧に変換してＭＧ３０に供給する。ＭＧ３０は、インバータ２０から電力の供給を受けて駆動力を発生させる。このＭＧ３０の駆動力は、動力伝達機構４０を介して車輪５０に伝達され、これにより車輪５０が回転駆動される。一方、制動時には、ＭＧ３０は、車輪５０からの駆動力により回生電力を発生させる。この回生電力は、インバータ２０によって直流に変換されて高圧バッテリ１０に充電される。
【００１４】
高圧バッテリ１０には、高圧バッテリ１０に蓄電された電力又はＭＧ３０の回生電力を消費する電気負荷が並列に接続されている。具体的には、高圧バッテリ１０には、電動エアコンのコンプレッサ６０が並列に接続されている。また、高圧バッテリ１０とインバータ２０との間には、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０の一方側が接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０の他方側には、ライトやオーディオ機器等の補機８０と、補機８０に電力を供給する補機８０用の蓄電装置である補機バッテリ９０とが接続されている。
【００１５】
補機バッテリ９０は、例えば１２〜１４Ｖ程度の低電圧バッテリである。ＤＣ−ＤＣコンバータ７０は、高圧バッテリ１０に蓄電された電力又はＭＧ３０の回生電力を降圧して補機８０及び補機バッテリ９０に供給する。
【００１６】
電気自動車１は、制御装置１００を備えている。制御装置１００は、例えば一つ又は複数のコンピュータにより実現され、その機能はＲＯＭ（Read Only Memory）等の記録媒体に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行されることによって実現される。但し、制御装置１００の具体的構成は上記に限定されず、制御装置１００はハードウェアのみにより実現されてもよい。
【００１７】
制御装置１００は、ずり下がり検知部１０１と、充電量制御部１０２と、を備えている。ずり下がり検知部１０１は、車両（電気自動車１）のずり下がり動作を検知する。ここで、ずり下がり動作は、車両の進行方向（具体的にはユーザが意図する進行方向）に対して逆方向に車両が移動する動作であり、例えば登坂路発進の際にユーザがブレーキを解除したときに生じる。一つの態様では、ずり下がり検知部１０１は、シフトレンジが前進レンジである場合に車両が後進したとき、又は、シフトレンジが後進レンジである場合に車両が前進したときに、ずり下がり動作を検知する。
【００１８】
充電量制御部１０２は、ずり下がり検知部１０１の検知結果及び高圧バッテリ１０の充電量のレベルに基づいて後述する充電量制御処理を実行することにより、高圧バッテリ１０の充電状態を制御する。
【００１９】
このような構成を有する電気自動車１では、制御装置１００が、以下に示す充電量制御処理を実行することにより、車両が登坂路においてずり下がり動作をしてから前進動作をする場合であっても、車両の前進動作を可能にしつつ高圧バッテリ１０の劣化を抑制する。以下、図２〜図４を参照して、本発明の一実施形態である充電量制御処理を実行する際の制御装置１００の動作について説明する。
【００２０】
〔充電量制御処理〕
図２は、本発明の一実施形態である充電量制御処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、電気自動車１のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられたタイミングで開始となり、充電量制御処理はステップＳ１の処理に進む。充電量制御処理は、電気自動車１のイグニッションスイッチがオン状態である間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００２１】
ステップＳ１の処理では、充電量制御部１０２が、電気自動車１のイグニッションスイッチが前回オン状態であったとき（前トリップ）から電気自動車１のイグニッションスイッチが今回オン状態になったとき（今トリップ）までの間に、高圧バッテリ１０の充電量が所定の満充電量（満充電ＳＯＣ（State Of Charge）。これ以上充電する高圧バッテリ１０が劣化する可能性があると判断する設定値）超となり、且つ、電気自動車１のイグニッションスイッチがオフ状態である時間（ＩＧｏｆｆ時間）が所定時間以上経過したか否かを判別する。
【００２２】
判別の結果、高圧バッテリ１０の充電量が所定の満充電ＳＯＣ超となり、且つ、ＩＧｏｆｆ時間が所定時間以上経過した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、充電量制御部１０２は、充電量制御処理をステップＳ５の処理に進める。一方、高圧バッテリ１０の充電量が所定の満充電ＳＯＣ超となっていない、又は、ＩＧｏｆｆ時間が所定時間以上経過していない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、充電量制御部１０２は、充電量制御処理をステップＳ２の処理に進める。
【００２３】
ここで、高圧バッテリ１０の充電量が所定の満充電ＳＯＣ超となり、且つ、ＩＧｏｆｆ時間が所定時間以上経過するケースとしては、図３に示すように、登坂途中に自宅があり、図示しない高圧バッテリ１０を満充電した後に登坂上の駐車場Ｐに電気自動車１を駐車させる場合を例示できる。この場合、電気自動車１を移動させる際に高圧バッテリ１０の充電量が満充電ＳＯＣ超となり、駐車場Ｐに電気自動車１を駐車させている間にＩＧｏｆｆ時間が所定時間以上経過する。
【００２４】
ステップＳ２の処理では、充電量制御部１０２が、電気自動車１がずり下がりからの発進動作を行うために、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値（例えば０）より一時的に超過させる必要があるか否かを判別する。ここで、入力制限値Ｗｉｎとは、高圧バッテリ１０に対して予め設定される充電電力の制限値であり、例えば高圧バッテリ１０の劣化を抑制する目的で設定される。判別の結果、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させる必要がある場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、充電量制御部１０２は、充電量制御処理をステップＳ３の処理に進める。一方、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させる必要がない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、充電量制御部１０２は、充電量制御処理をステップＳ６の処理に進める。
【００２５】
ステップＳ３の処理では、充電量制御部１０２が、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させる。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、充電量制御処理はステップＳ４の処理に進む。
【００２６】
ここで、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させるケースとしては、図４（ａ），（ｂ）に示すように、図示しない高圧バッテリ１０を満充電した後に電気自動車１を走行させることにより図示しない高圧バッテリ１０が充電される場合を例示できる。この場合、電気自動車１の走行に伴う放電によって高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させる時間は短くなるために、高圧バッテリ１０の劣化への影響は小さいが、入力制限値Ｗｉｎを何度も設定値より超過させると高圧バッテリ１０の劣化への影響は大きくなる。
【００２７】
ステップＳ４の処理では、充電量制御部１０２が、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させた記録が所定回数以上あるか否かを判別する。判別の結果、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させた記録が所定回数以上ある場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、充電量制御部１０２は、充電量制御処理をステップＳ５の処理に進める。一方、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させた記録が所定回数未満である場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、充電量制御部１０２は、充電量制御処理をステップＳ６の処理に進める。
【００２８】
ステップＳ５の処理では、充電量制御部１０２が、次回の処理における高圧バッテリ１０の満充電ＳＯＣを今回の処理における高圧バッテリ１０の満充電ＳＯＣ（ｘ［％］）から所定値（α［％］）減算した値（ｘ−α［％］）に変更する。なお、満充電ＳＯＣを変更するタイミングは、即時であってもよいし、次回イグニッションスイッチがオン状態になったタイミングであってもよい。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、充電量制御処理はステップＳ６の処理に進む。
【００２９】
ステップＳ６の処理では、充電量制御部１０２が、現在の高圧バッテリ１０の満充電ＳＯＣがｘ−α［％］であり、且つ、以下に示すケース（ａ）又はケース（ｂ）が発生したか否かを判別する。
【００３０】
（ａ）電気自動車１のイグニッションスイッチがオン状態である所定回数のトリップの間、１回も高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させていない。
【００３１】
（ｂ）電気自動車１のイグニッションスイッチがオン状態である所定回数のトリップの間、１回も高圧バッテリ１０の充電量が満充電ＳＯＣ超となり、且つ、ＩＧｏｆｆ時間が所定時間以上経過していない。
【００３２】
判別の結果、現在の高圧バッテリ１０の満充電ＳＯＣがｘ−α［％］であり、且つ、ケース（ａ）又はケース（ｂ）が発生した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、充電量制御部１０２は、充電量制御処理をステップＳ７の処理に進める。一方、現在の高圧バッテリ１０の満充電ＳＯＣがｘ−α［％］でない、又は、ケース（ａ）又はケース（ｂ）が発生していない場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、充電量制御部１０２は、一連の充電量制御処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ７の処理では、充電量制御部１０２が、次回の処理における高圧バッテリ１０の満充電ＳＯＣを高圧バッテリ１０の初期状態の満充電ＳＯＣ（ｘ［％］）に戻す。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、一連の充電量制御処理は終了する。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である充電量制御処理では、充電量制御部１０２が、高圧バッテリ１０の入力制限値Ｗｉｎを設定値より一時的に超過させた回数が所定回数以上である場合、又は、高圧バッテリ１０の充電量が所定の満充電ＳＯＣ超である状態が所定時間以上経過した場合、高圧バッテリ１０の所定の満充電ＳＯＣのレベルを下げるので、車両が登坂路においてずり下がり動作をしてから前進動作をする場合であっても、車両の前進動作を可能にしつつ高圧バッテリ１０の劣化を抑制することができる。
【００３５】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１  電気自動車
１０  高圧バッテリ
２０  インバータ
３０  発電電動機（ＭＧ）
４０  動力伝達機構
５０  車輪
６０  コンプレッサ
７０  ＤＣ−ＤＣコンバータ
８０  補機
９０  補機バッテリ
１００  制御装置
１０１  ずり下がり検知部
１０２  充電量制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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