(57)【要約】【課題】バッテリに充電された電力を用いて走行する電動車両の走行可能距離算出装置において、路面の濡れ状況を考慮して走行可能距離を精度よく算出することを目的とする。【解決手段】バッテリの単位容量当たりの走行可能距離を示す平均電費を算出する平均電費算出手段２５と、該平均電費算出手段２５によって算出された平均電費と前記バッテリの残存電気量から走行可能距離を算出する基本走行可能距離算出手段２７と、走行路面の濡れ状況を判定する路面濡れ状況判定手段２９と、路面濡れ状況判定手段２９によって路面が濡れていると判定したときに、基本走行可能距離算出手段２７によって算出された走行可能距離を補正する走行可能距離補正手段３１と、を備えたことを特徴する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに充電された電力を用いて走行する電動車両の走行可能距離算出装置において、
前記バッテリの単位容量当たりの走行可能距離を示す平均電費を算出する平均電費算出手段と、
該平均電費算出手段によって算出された平均電費と前記バッテリの残存電気量から走行可能距離を算出する基本走行可能距離算出手段と、
走行路面の濡れ状況を判定する路面濡れ状況判定手段と、
前記路面濡れ状況判定手段によって路面が濡れていると判定したときに、前記基本走行可能距離算出手段によって算出された走行可能距離を補正する走行可能距離補正手段と、を備えたことを特徴する電動車両の走行可能距離算出装置。
【請求項２】
前記路面濡れ状況判定手段は、雨滴センサからの雨滴量および車速に基づいて走行路面の濡れ状況を判定することを特徴とする請求項１記載の電動車両の走行可能距離算出装置。
【請求項３】
前記走行可能距離補正手段は、前記路面濡れ状況判定手段によって路面が濡れていると判定したときに、前記基本走行可能距離算出手段によって算出された走行可能距離に１以下の補正係数を乗算するとともに、該補正係数を雨滴量および車速が大きくなるに従って小さくするように可変としたことを特徴とする請求項２記載の電動車両の走行可能距離算出装置。
【請求項４】
前記平均電費算出手段は、車載の空調装置の作動有無、設定温度および設定風量に基づいて平均電費が設定された平均電費設定マップを用いて平均電費を算出することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電動車両の走行可能距離算出装置。
【請求項５】
前記路面濡れ状況判定手段は、さらにフロントウインドに設けられたワイパの作動速度が所定の閾値以上であるか否かに基づいて走行路面の濡れ状況を判定することを特徴とする請求項２または３に記載の電動車両の走行可能距離算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによって駆動される電動自動車の走行可能距離算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動自動車は、バッテリに充電された電力を用いて走行するため、一般的に、満充電状態から一度に走行できる距離は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの自動車と比較すると短い。このため、満充電状態から一度に走行できる距離を、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの自動車より、高い精度で表示することが、運転者に充電不足の不安感、特に長距離走行時の際の不安感を与えないために必要である。
【０００３】
このような電動自動車の走行可能距離の算出手法として、従来から、高電圧バッテリの残存エネルギのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）と車両の距離当たりのエネルギ消費比率の関係を用いて推定する方法が用いられている。
【０００４】
この電動自動車の走行可能距離の算出に関する先行技術して、例えば、特許文献１（特開２０１２−２２０４１５号公報）、特許文献２（特開２０１３−１９８３９５号公報）を挙げることができる。
【０００５】
かかる特許文献１には、高精度な航続距離を推定することのできる運転支援装置が示されている。
特許文献１に開示の技術は、走行経路と同一の距離を有する勾配のない平坦路を仮定して、その平坦路を基準車速で定速走行する場合に必要なエネルギＥｂａｓｅと、走行経路の減速と再加速を要する加減速必要区間で必要な加減速を行って走行経路を走行する場合に発生するエネルギ差分である加減速由来補正量ΔＥａｃｃｄｅｃとを用いて、消費エネルギＥｓｕｍ（Ｋ）を算出する。そして、自車両の残エネルギＥｒｅｓと、前記算出した消費エネルギＥｓｕｍ（Ｋ）に基づいて航続可能距離を算出するものである。
【０００６】
また、特許文献２には、電気自動車の走行可能距離算出方法について示され、過去の累積電費が反映されて算出された走行可能距離と、現在の一定区間の平均電費を用いて算出された区間走行可能距離とを、別々に算出してクラスタにそれらを同時に表示できるようにした技術が示されている。
さらに、この特許文献２の段落００３７、００３８には、空調装置を使用した場合に平均電費を補正することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２２０４１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９８３９５号公報（段落００３７、００３８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１には、前述のように走行経路中における減速と再加速を要する加減速走行区間を走行する場合の加減速補正量を用いて自車両の消費エネルギを補正することが示され、特許文献２には、空調装置の消費電力を考慮して走行平均電費を補正することが示されている。
【０００９】
しかし、特許文献１、２のいずれにも、車両の走行抵抗、特に路面とタイヤとの転がり抵抗の変動に起因する走行距離の変動を考慮しての補正技術までは開示されていない。
雨天時は路面が濡れているため、路面が濡れていない時と比較して走行抵抗値（タイヤの転がり抵抗値）が大きくなる。このため、雨天時の走行においては実際に走行できる距離よりも大きな走行可能距離を演算してしまう問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、バッテリに充電された電力を用いて走行する電動車両の走行可能距離算出装置において、路面の濡れ状況を考慮して走行可能距離を精度よく算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、かかる目的を達成するため、バッテリに充電された電力を用いて走行する電動車両の走行可能距離算出装置において、
前記バッテリの単位容量当たりの走行可能距離を示す平均電費を算出する平均電費算出手段と、該平均電費算出手段によって算出された平均電費と前記バッテリの残存電気量から走行可能距離を算出する基本走行可能距離算出手段と、走行路面の濡れ状況を判定する路面濡れ状況判定手段と、前記路面濡れ状況判定手段によって路面が濡れていると判定したときに、前記基本走行可能距離算出手段によって算出された走行可能距離を補正する走行可能距離補正手段と、を備えたことを特徴する。
【００１２】
本発明によれば、路面濡れ状況判定手段によって走行路面の濡れ状況を判定して、路面が濡れていると判定したときには、前記基本走行可能距離算出手段によって算出された走行可能距離を補正して走行可能距離を算出するので、走行抵抗、特に路面とタイヤとの間で生じる転がり抵抗によって生じる走行抵抗を考慮した走行可能距離を算出できる。
その結果、乾燥状態の路面を基に試験または計算された平均電費を基に算出された走行可能距離よりも、さらに精度を高めた走行可能距離を算出することができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態においては、前記路面濡れ状況判定手段は、雨滴センサからの雨滴量および車速に基づいて走行路面の濡れ状況を判定することを特徴とする。
【００１４】
このように、走行路面の濡れ状況を、雨滴センサによる雨滴量と車速の要素を基に判定するので、単に雨滴量だけでの判定に比べて、車速が含まれることで、走行時の転がり抵抗への影響を反映した判定が可能になる。すなわち、車速が低ければ雨滴量が多くても、転がり抵抗増大への影響は小さいため、この傾向を反映した判定が可能になる。
【００１５】
また、本発明の一実施形態においては、前記走行可能距離補正手段は、前記路面濡れ状況判定手段によって路面が濡れていると判定したときに、前記基本走行可能距離算出手段によって算出された走行可能距離に１以下の補正係数を乗算するとともに、該補正係数を雨滴量および車速が大きくなるに従って小さくするように可変としたことを特徴とする。
【００１６】
このように補正係数を雨滴量および車速が大きくなるに従って、１以下の補正係数の値をより小さくするように可変としたことによって、転がり抵抗が大きくなるに応じて走行可能距離が小さくなるように補正されるため、路面の濡れ状況に応じた補正ができる。
【００１７】
また、本発明の一実施形態においては、前記平均電費算出手段は、車載の空調装置の作動有無、設定温度および設定風量に基づいて平均電費が設定された平均電費設定マップを用いて平均電費を算出することを特徴とする。
【００１８】
このように、平均電費設定マップを用いて平均電費を求めるので、簡単に算出できる。
また、平均電費を求める平均電費設定マップが空調装置の作動有無、空調の設定温度、さらに空調の風量の設定条件に応じて設定されているため、これらの条件に対応した平均電費を簡単に求めることができるため、バッテリの残存電気量から基本となる走行可能距離を簡単に算出することができる。
なお、バッテリの残存電気量は、バッテリセンサによって、充電状態（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ、バッテリの充電容量に対する充電残量の比率）を検出して、該検出した充電状態から残存電気量を求める。
【００１９】
また、本発明の一実施形態においては、前記路面濡れ状況判定手段は、さらにフロントウインドに設けられたワイパの作動速度が所定の閾値以上であるか否かに基づいて走行路面の濡れ状況を判定することを特徴とする。
【００２０】
このような構成によると、路面濡れ状況を、さらにフロントウインドに設けられたワイパの作動速度を基に判定するため、雨滴量に応じた路面の濡れ状況の判定ができ、路面濡れ状況の判定の精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、バッテリに充電された電力を用いて走行する電動車両の走行可能距離算出装置において、路面の濡れ状況を考慮して走行可能距離を精度よく算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の電動車両の走行可能距離算出装置にかかる第１実施形態を示す全体構成図である。
【図２】算出手段の構成ブロック図である。
【図３】路面濡れ状況判定手段を構成する水適量・車速関係マップの概要を示す説明図である。
【図４】算出手段の算出手順を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態を示す算出手段のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、電動車両１の走行可能距離算出装置３の全体構成図を示す。電動車両１のフロントウインド５の周囲の構成及び走行可能距離を算出する算出手段７を示す。
電動車両１は図示しない電動モータおよび該電動モータを駆動するバッテリ９を備えており、該バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）を検出するバッテリ状態検出センサ１１が設けられている。
【００２５】
また、フロントウインド５の中央部の上端に位置しワイパブレードの払拭範囲内に設定され、この払拭範囲内に付着した雨滴量（水滴量）に応じた信号を出力する雨滴センサ１３が装着されている。そして、雨滴センサ１３からの検出信号によってワイパ１５を駆動するワイパモータ１７を作動制御するワイパ制御装置１９が設けられている。
また、雨滴センサ１３からの雨滴量信号、ワイパモータ１７からのモータ回転信号、車速センサ２１からの車速信号、バッテリ状態検出センサ１１からの充電状態の信号がそれぞれ算出手段７に入力されている。
【００２６】
この算出手段７は、図２に示すように、空調作動判定手段２３、平均電費算出手段２５、基本走行可能距離算出手段２７、路面濡れ状況判定手段２９、走行可能距離補正手段３１を有している。
空調作動判定手段２３では、運転室内において空調が作動されたか否かが操作スイッチ等の作動の有無を基に判定される。空調装置が作動すると、冷房装置では電動コンプレッサが作動し、暖房では電気ヒータが作動するため、消耗電力が発生しバッテリ９の電費に影響を生じる。このため、空調作動判定手段２３によって、空調装置の作動状態を判定する。
【００２７】
また、平均電費算出手段２５では、平均電費設定マップ３３を用いて平均電費を算出する。この平均電費設定マップ３３には、予め計算または試験によってバッテリ９の単位容量当たりの走行可能距離を示す平均電費が設定されており、例えば、空調装置の作動の有無別に、空調装置作動時の平均電費、空調装置非作動時の平均電費がそれぞれ設定され、さらに、空調装置の作動時の平均電費においては設定温度別や設定風量別にそれぞれ平均電費が設定されている。
【００２８】
また、基本走行可能距離算出手段２７では、バッテリ状態検出センサ１１からの検出信号を基に、充電状態（ＳＯＣ）を検出して残存電気量Ｑ（Ｋｗ／ｈ）を求めて、該残存電気量Ｑ（Ｋｗ／ｈ）に前記平均電費算出手段２５によって算出した平均電費Ａ（Ｋｍ／（Ｋｗ／ｈ））を乗算して、基本走行可能距離を算出する。
【００２９】
また、路面濡れ状況判定手段２９では、走行路面の濡れ状況を判定する。すなわち、走行路面の濡れ状況を、雨滴センサ１３による雨滴量と車速センサ２１からの車速信号を基に判定する。
路面濡れ状況判定手段２９には、図３に示すように、予め雨滴量と車速と閾値ラインＬの関係を示した雨滴量・車速関係マップ３５を備えており、閾値ラインＬより上方領域では、走行路面が濡れていると判定する。すなわち、路面に対するタイヤの転がり抵抗が走行可能距離に影響するほど大きくなり、補正が必要であると判定する。
【００３０】
この閾値ラインＬの位置に応じて、後述する補正係数αの値を変化させている。雨滴量および車速が大きくなるに従って、すなわち、閾値ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３になるに従って、補正係数をより小さい値（１以下の値をより小さい値）に変化させている。
このように可変とすることによって、転がり抵抗が大きくなるに応じて走行可能距離がより小さくなるように補正されるため、路面の濡れ状況に応じた補正がされて、走行可能距離の算出精度が向上する。
すなわち、車速が低ければ雨滴量が多くても、転がり抵抗増大への影響は小さいため、この傾向を反映した判定が可能になるからである。
【００３１】
また、走行可能距離補正手段３１では、前記基本走行可能距離算出手段２７によって算出された走行可能距離に、１以下の補正係数αを乗算することで、路面の濡れによる転がり抵抗の増大を見込んだ走行可能距離が算出される。
さらに、補正係数αは、雨滴量および車速が大きくなるに従って、α１＝０．９、α２＝０．８、α３＝０．７のように、小さくなるように変化するように設定される。
【００３２】
また、算出手段７によって算出された走行可能距離を表示する表示器３７が、運転室内に運転者が視認可能な位置に設置されている。
【００３３】
以上のように、構成された算出手段７による算出手順を図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ１で、バッテリ９の残容量をバッテリ状態検出センサ１１で検出する。次に、ステップＳ２で、空調装置が作動しているか否かを空調作動判定手段２３によって判定する。判定結果がＹｅｓの場合には、ステップＳ４に進んで、空調装置の作動時の平均電費を用いて基本走行可能距離を算出する。
【００３４】
この算出は、前述したように平均電費設定マップ３３を用いて空調作動時の設定温度、風量等の作動条件を基に算出された平均電費Ａ（Ｋｍ／（Ｋｗ／ｈ））に、バッテリ状態検出センサ１１によって検出した残存電気量Ｑ（Ｋｗ／ｈ）を乗算してＡ×Ｑによって算出する。
【００３５】
一方、空調作動判定手段２３の判定結果がＮｏの場合には、ステップＳ３に進んで、空調装置の非作動時の平均電費を用いて基本走行可能距離を算出する。算出は、ステップＳ４と同様に、平均電費設定マップ３３を用いて空調非作動時の平均電費Ａ'（Ｋｍ／（Ｋｗ／ｈ））に、バッテリ状態検出センサ１１によって検出した残存電気量Ｑ（Ｋｗ／ｈ）を乗算してＡ'×Ｑによって算出する。
【００３６】
次に、ステップＳ５では、雨滴センサ１３によって雨滴（水滴）の有無および雨滴量（水滴量）の検出を行う。さらに、ステップＳ６では、車速センサ２１によって車速の検出を行う。
そして、ステップＳ７で、検出した雨滴量と車度とを基に、それらの関係が閾値以上かを判定する。この判定は、路面濡れ状況判定手段２９の雨滴量・車速関係マップ３５によって判定する。雨滴量・車速関係マップ３５は、図３に示すように、横軸に車速、縦軸に雨滴量がとられた２次元座標に、閾値ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３が設定されている。閾値ラインＬ１〜Ｌ３については、既に説明したように、１より小さい値の補正係数αの値は、Ｌ１からＬ３と雨滴量と車速が大きい閾値ラインになるに従って、小さくなるように設定されている。なお、Ｌ１〜Ｌ３の３段階に限らず、さらに増やしてもまた少なくてもよい。
【００３７】
閾値ラインＬ１〜Ｌ３より上側の領域においては判定がＹｅｓとなり路面が濡れていると判定して、ステップＳ９へ進み、ステップＳ３またはステップＳ４で算出した基本走行可能距離を補正する。
この補正は、閾値ラインＬ１〜Ｌ３に応じて設定した補正係数αの値が用いられて、その値が基本走行可能距離に乗算されることで補正される。
【００３８】
そして、ステップＳ１０でその補正後の走行可能距離が表示手段によって、運転者が確認可能な位置に設置された表示器３７に表示される。
【００３９】
また、閾値ラインＬ１〜Ｌ３より下側の領域においては判定がＮｏとなり路面が濡れていないと判定した場合には、ステップＳ８へ進み、ステップＳ３またはステップＳ４で算出した基本走行可能距離を補正せずにそのまま出力されて表示器３７に表示される。
そして、以上のＳ１〜Ｓ１０の一連の手順が繰り返し実行される。
【００４０】
この第１実施形態によれば、路面濡れ状況判定手段２９によって走行路面の濡れ状況を判定し、すなわち、雨滴センサ１３からの雨滴量および車速センサ２１からの車速に基づいて判定して、路面が濡れていると判定したときには、基本走行可能距離算出手段２７によって算出された基本走行可能距離を補正して走行可能補正距離を算出するので、精度を高めた走行可能距離を算出できる。
【００４１】
また、走行路面の濡れ状況を、雨滴センサ１３による雨滴量と、車速センサ２１による車速の２つのパラメータを基に判定するので、単に雨滴（水滴）量だけでの判定に比べて、車速が含まれることで、走行時の転がり抵抗への影響を反映した判定が可能になる。すなわち、車速が低ければ水適量が多くても、転がり抵抗増大への影響は小さいため、この傾向を反映した判定が可能になる。
【００４２】
また、補正係数αを水適量および車速が大きくなるに従って、０．９〜０．７へと小さくするように可変としたことによって、水適量および車速の増大に応じて、タイヤの転がり抵抗が大きくなる傾向と合わせるように補正することで、路面の濡れ状況に応じた精度良い補正ができる。なお、補正係数αの値としては、計算値または試験によって設定されるが、略０．９〜０．６の値が設定される。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、図２、図５を参照して、第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、図２に示すように、路面濡れ状況判定手段４１の精度向上を図るために、第１実施形態の路面濡れ状況判定手段２９にさらにワイパ速度判定手段４３を有していることを特徴とする。
【００４４】
図５に、第２実施形態の算出手段４５のフローチャートを示す。ステップＳ１〜Ｓ７は、第１実施形態と同様であり説明を省略する。
ステップＳ７で、雨滴量と車両速度との関係が閾値以上かを判定し、閾値以上の場合には、次に、ステップＳ１１で、ワイパ１５の作動速度であるワイパモータ１７からのモータ回転信号から、該回転速度が基準値を超えているか否かが判定され超えている場合には、ステップＳ９へと進み第１実施形態で説明したような補正が行われる。
【００４５】
また、ワイパ１５の回転速度が基準値を超えていない場合には、補正係数αによる補正は行わず、ステップ８へと進み第１実施形態の説明と同様に、基本走行可能距離算出手段２７による算出結果が走行可能距離として表示される。
このように、第２実施形態では、ワイパモータ１７の回転速度を路面の濡れ状況の判定のためのパラメータとしてさらに付加することによって、より精度良い路面濡れ状況の判定が可能になり、より精度を高めた走行可能距離を算出することができる。
なお、ワイパモータ１７の回転速度ではなく、所定時間内のワイパ１５の払拭作動回数等を用いて判定してもよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、バッテリに充電された電力を用いて走行する電動車両の走行可能距離算出装置において、雨滴等による路面の濡れ状況を反映した走行可能距離を精度よく算出することができるため、電動車両への適用に適している。
【符号の説明】
【００４７】
１  電動車両
３  走行可能距離算出装置
５  フロントウインド
７、４５  算出手段
９  バッテリ
１１  バッテリ状態検出手段
１３  雨滴センサ
１５  ワイパ
２１  車速センサ
２３  空調作動判定手段
２５  平均電費算出手段
２７  基本走行可能距離算出手段
２９、４１  路面濡れ状況判定手段
３１  走行可能距離補正手段
３３  平均電費設定マップ
３５  雨滴量・車速関係マップ
３７  表示器（表示手段）
４３  ワイパ速度判定手段
【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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