(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生する一方で、前記車両の減速時に発生した回生電力によって前記蓄電装置を充電するように構成された電動機と、
前記回生電力が前記蓄電装置の充電電力上限値を超えず、かつ、前記蓄電装置の状態値が所定の許容値を超えないように、前記蓄電装置と前記電動機との間の電力収支をフィードバック制御するための制御部と、
前記フィードバック制御によって前記電動機による回生制動力の発生が制限されるときには、当該回生制動力の制限を前記車両のユーザに報知するための報知部と、
前記充電電力上限値と判定値とを比較した結果に基づいて、前記報知部による報知を行なうか否かを判定するための判定部とを備え、
前記判定部は、前記制御部におけるフィードバック制御量が閾値以上となるときには、前記充電電力上限値に前記フィードバック制御量を反映させた値を前記判定値と比較する、電動車両。
【請求項２】
前記判定部は、前記充電電力上限値が前記判定値以下となった時間が所定時間継続した場合に前記報知部による報知を行なう一方で、前記報知部による報知の実行中に前記充電電力上限値が前記判定値を上回る時間が所定時間継続した場合に前記報知部による報知を停止する、請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記車両のユーザが選択したシフトポジションに応じて回生制動力の発生の程度を変化させるためのシフト操作装置をさらに備え、
前記判定部は、前記シフトポジションに応じて前記判定値を変更する、請求項１または２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記判定部は、前記車両のユーザが第１のシフトポジションを選択した場合には、前記判定値を第１の値に設定し、前記車両のユーザが前記第１のシフトポジションよりも回生制動力の発生の程度を増加させる第２のシフトポジションを選択した場合には、前記判定値を前記第１の値よりも大きい第２の値に設定する、請求項３に記載の電動車両。
【請求項５】
前記閾値は、前記車両のユーザからの要求駆動力の変化が所定範囲内に収まる通常走行時における前記フィードバック制御量の分布に基づいて設定される、請求項１に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行用電動機を搭載した電動車両に関し、より特定的には、走行用電動機による回生制動力の発生が制限されていることを電動車両のユーザに報知するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車などの電動車両が注目されている。このような電動車両は、二次電池などからなる蓄電装置と、当該蓄電装置からの電力を受けて駆動力を発生可能な走行用電動機としてのモータジェネレータとを備えている。モータジェネレータは、加速時に車両駆動力を発生する一方で、制動時などの減速時において車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する回生発電を行なう。電動車両では、モータジェネレータからの回生電力を、蓄電装置への充電により回収することによって、エネルギ効率の向上が図られる。
【０００３】
一方で、モータジェネレータからの回生電力が過剰になると、過電圧の発生や蓄電装置の過充電といった部品保護上の問題が発生する可能性がある。したがって、モータジェネレータからの回生電力が過剰にならないように制御する必要がある。
【０００４】
たとえば電動車両がモータジェネレータの出力によって走行している場面では、アクセルペダルのオフ時に、いわゆるエンジンブレーキ相当の減速度を実現するために、モータジェネレータが減速トルクを発生する。しかしながら、モータジェネレータによる減速トルクの発生は回生発電を伴なうため、モータジェネレータからの回生電力が抑制されている場合には、減速トルクの発生が制限または禁止されることにより、ユーザが所望する減速度を確保することができない可能性がある。
【０００５】
たとえば、特開平７−２６４７０９号公報（特許文献１）には、電動機の回生制動を中止しようとするとき、または電動機の回生制動量を抑制しようとするときには、表示器を用いて、回生制動を中止する、または回生制動力を抑制することを予告する構成が記載されている。このように電動機の運転状況を運転者に知らせることにより、良好な安全運転を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２６４７０９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２０８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１の技術によれば、電気自動車の走行時に電圧検出手段および電流検出手段により電池の電圧および電流を検出し、この検出された電圧が予備電圧以上になったとき、または、検出された電流が予備電流以上になったときに、電動機の回生制動量を抑制することの予告を表示器により行なう。このように電池の電圧および電流の検出値に基づいて予告の表示タイミングを決定する構成では、実際に電動機が出力可能な回生発電電力が表示タイミングの決定に反映されていないため、ユーザが体感する減速感と表示器の表示態様との間にずれが生じてしまう可能性がある。これにより、ユーザが車両の減速感に違和感を感じる虞がある。
【０００８】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の減速度に応じた適切なタイミングで、回生制動力の制限をユーザに報知することが可能な電動車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に従えば、電動車両は、再充電可能な蓄電装置と、蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生する一方で、前記車両の減速時に発生した回生電力によって前記蓄電装置を充電するように構成された電動機と、回生電力が蓄電装置の充電電力上限値を超えず、かつ、蓄電装置の状態値が所定の許容値を超えないように、蓄電装置と電動機との間の電力収支をフィードバック制御するための制御部と、フィードバック制御によって電動機による回生制動力の発生が制限されるときには、当該回生制動力の制限を車両のユーザに報知するための報知部と、充電電力上限値と判定値とを比較した結果に基づいて、報知部による報知を行なうか否かを判定するための判定部とを備える。判定部は、制御部におけるフィードバック制御量が閾値以上となるときには、充電電力上限値にフィードバック制御量を反映させた値を判定値と比較する。
【００１０】
好ましくは、判定部は、充電電力上限値が判定値以下となった時間が所定時間継続した場合に報知部による報知を行なう一方で、報知部による報知の実行中に充電電力上限値が判定値を上回る時間が所定時間継続した場合に報知部による報知を停止する。
【００１１】
好ましくは、電動車両は、車両のユーザが選択したシフトポジションに応じて回生制動力の発生の程度を変化させるためのシフト操作装置をさらに備える。判定部は、シフトポジションに応じて判定値を変更する。
【００１２】
好ましくは、判定部は、車両のユーザが第１のシフトポジションを選択した場合には、判定値を第１の値に設定し、車両のユーザが第１のシフトポジションよりも回生制動力の発生の程度を増加させる第２のシフトポジションを選択した場合には、判定値を第１の値よりも大きい第２の値に設定する。
【００１３】
好ましくは、閾値は、車両のユーザからの要求駆動力の変化が所定範囲内に収まる通常走行時におけるフィードバック制御量の分布に基づいて設定される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、車両の減速度に応じた適切なタイミングで、回生制動力の制限をユーザに報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態による電動車両の概略構成図である。
【図２】電動車両のアクセルオフ時におけるバッテリの過充電防止のためのトルク指令値の設定態様の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態による電動車両におけるアクセルオフ時の減速制御および表示制御を説明するためのブロック図である。
【図４】図３における充放電制限設定部の詳細な構成を示す図である。
【図５】表示用充電電力上限値および電力補正量の時間的な変化の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態による電動車両における表示制御の制御処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の変形例による電動車両における表示部の制御を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態の変形例による電動車両における表示制御の制御処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態による電動車両の概略構成図である。
図１を参照して、電動車両１００は、直流電源部１０♯と、平滑コンデンサＣ０と、インバータ１４と、モータジェネレータＭＧと、制御装置３０と、アクセルペダル５１と、ブレーキペダル５５と、シフトポジションセンサ５８と、駆動軸６０と、ディファレンシャルギア７０と、駆動輪８０とを備える。
【００１８】
直流電源部１０♯は、蓄電装置Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、平滑コンデンサＣ１と、コンバータ１２とを含む。
【００１９】
蓄電装置Ｂは、代表的には、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池によって構成されるため、以下では、蓄電装置ＢについてバッテリＢとも表記する。ただし、「蓄電装置」については、バッテリのみならず、電気二重層キャパシタ等についても適用することが可能である点について、確認的に記載する。
【００２０】
バッテリＢに対して、センサ群を含む監視ユニット１０が配置される。監視ユニット１０は、蓄電装置Ｂの電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂを検出するとともに、その異常値の発生を監視するように構成される。なお、電流Ｉｂについては、蓄電装置Ｂの放電時を正値（Ｉｂ＞０）で示す一方で、充電時を負値（Ｉｂ＜０）で示すものとする。監視ユニット１０による検出値が、制御装置３０へ出力される。なお、蓄電装置Ｂとして代表的にはバッテリが用いられるため、蓄電装置Ｂの電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂについて、以下では、電池電圧Ｖｂ、電池電流Ｉｂおよび電池温度Ｔｂとも称する。
【００２１】
システムリレーＳＲ１は、バッテリＢの正極端子および電力線６の間に接続される。システムリレーＳＲ２は、バッテリＢの負極端子および接地線５の間に接続される。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの制御信号ＳＥによりオン／オフされる。
【００２２】
平滑コンデンサＣ１は、電力線６および接地線５の間に接続される。電圧センサ１１は、平滑コンデンサＣ１の両端の電圧、すなわち、電力線６の直流電圧ＶＬを検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。
【００２３】
コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、電力用半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とを含む。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、電力線７および接地線５の間に直列に接続される。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２のオン・オフは、スイッチング制御信号ＳＧ１およびＳＧ２によって制御される。
【００２４】
この発明の実施の形態において、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」と称する）としては、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードと電力線６との間に接続される。
【００２５】
平滑コンデンサＣ０は、電力線７および接地線５の間に接続される。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ０の両端の電圧、すなわち、電力線７の直流電圧ＶＨを検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。以下では、インバータ１４の直流側電圧に相当する直流電圧ＶＨをシステム電圧ＶＨとも称する。
【００２６】
コンバータ１２は、スイッチング素子Ｑ１のオンオフ制御により、直流電圧ＶＬおよびＶＨの間で直流電圧変換を実行する。コンバータ１２による電圧変換比（ＶＨ／ＶＬ）は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ比に応じて制御される。具体的には、モータジェネレータＭＧの状態に応じて電圧指令値ＶＨｒが設定されるとともに、コンバータ１２におけるデューティ比が、直流電圧ＶＬおよびＶＨの検出値に基づいて制御される。なお、直流電圧ＶＨを直流電圧ＶＬから昇圧する必要がない場合には、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２をオンおよびオフにそれぞれ設定することにより、ＶＨ＝ＶＬ（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。
【００２７】
コンバータ１２では、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１およびＱ２を相補的かつ交互にオンオフするように制御される。このようにすると、コンバータ１２の電流方向に応じて特に制御動作を切換えることなく、バッテリＢの充電および放電のいずれにも対応して、直流電圧ＶＨを電圧指令値ＶＨｒに制御することができる。
【００２８】
インバータ１４は、電力線７および接地線５の間に設けられる、Ｕ相上下アーム１５と、Ｖ相上下アーム１６と、Ｗ相上下アーム１７とから成る。各相上下アームは、電力線７および接地線５の間に直列に接続されたスイッチング素子から構成される。たとえば、Ｕ相上下アーム１５は、スイッチング素子Ｑ３およびＱ４から成り、Ｖ相上下アーム１６は、スイッチング素子Ｑ５およびＱ６から成り、Ｗ相上下アーム１７は、スイッチング素子Ｑ７およびＱ８から成る。また、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のオンオフは、制御装置３０からのスイッチング制御信号ＳＧ３〜ＳＧ８によって制御される。
【００２９】
モータジェネレータＭＧは、代表的には、３相の永久磁石型同期電動機で構成され、図示しないステータに巻回されたＵ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続される。さらに、各相コイルの他端は、各相上下アーム１５〜１７のスイッチング素子の中間点と接続されている。
【００３０】
モータジェネレータＭＧは、インバータ１４から供給される三相交流電力に応じて駆動力を発生し、機械的に連結された駆動軸６０およびディファレンシャルギア７０を介して駆動輪８０を回転駆動する。すなわち、モータジェネレータＭＧは、駆動輪８０と連結された駆動軸６０との間でトルクを相互に伝達可能に構成されている。
【００３１】
なお、電動車両１００が、図示しないエンジンをさらに搭載するハイブリッド車両である場合には、この図示しないエンジンからの出力による駆動輪８０の回転駆動を可能にするために、モータジェネレータＭＧからの駆動力伝達経路上に、遊星歯車機構などの動力分割機構を介挿し、モータジェネレータＭＧおよびエンジンが発生する駆動力を適切に分配するように構成してもよい。
【００３２】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧに流れる電流（相電流）を検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。なお、三相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの瞬時値の和は零であるので、図１に示すように２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗ）を検出するように配置してもよい。
【００３３】
回転角センサ（レゾルバ）２５は、モータジェネレータＭＧのロータ回転角θを検出し、その検出した回転角θを制御装置３０へ送出する。制御装置３０では、回転角θに基づきモータジェネレータＭＧの回転速度および回転周波数ωｅを算出できる。なお、回転角センサ２５については、回転角θを制御装置３０についてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置を省略してもよい。
【００３４】
制御装置３０は、単一あるいは複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。ＥＣＵは、予め記憶されたプログラムを図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）で実行することによりソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、所定の制御動作を実行する。
【００３５】
図１の構成例では、制御装置３０は、ＭＧ−ＥＣＵ３５と、バッテリＥＣＵ４０と、ＨＶ−ＥＣＵ５０とを含むように構成される。ただし、これらのＥＣＵの一部または全部の機能を統合したＥＣＵを設けることも可能である。
【００３６】
バッテリＥＣＵ４０は、監視ユニット１０によって検出された、バッテリＢ（蓄電装置）の状態値（電池電圧Ｖｂ、電池電流Ｉｂおよび電池温度Ｔｂ）に基づいて、バッテリＢ（蓄電装置）の現在の充電状態（ＳＯＣ）を推定する。ＳＯＣは、通常、満充電状態（１００％）に対する現在の充電量の比率を百分率で表したものである。
【００３７】
さらに、バッテリＥＣＵ４０は、バッテリＢの充放電を制御するために、少なくともＳＯＣに基づいて、バッテリＢへの充電電力の制限を示す充電電力上限値ＷＩＮおよびバッテリＢからの放電電力の制限を示す放電電力上限値ＷＯＵＴを設定する。バッテリＢの入出力電力についても、放電電力を正値、充電電力を負値で示すものとする。したがって、ＷＩＮ≦０であり、ＷＯＵＴ≧０である。
【００３８】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、アクセルペダル５１の操作量ＡＣ、ブレーキペダル５５の操作量ＢＫおよび、図示しないセンサからの車両状況を示す情報に基づいて、電動車両１００の走行を制御する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ユーザのアクセル操作（ＡＣ）およびブレーキ操作（ＢＫ）に応じてユーザが所望する加速度または減速度が実現されるように、電動車両１００の走行を制御する。
【００３９】
この走行制御の一環として、車両走行用のモータジェネレータＭＧのトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍが設定される。電動車両１００の加速時には、モータジェネレータＭＧのトルク指令値が正（Ｔｒｑｃｏｍ＞０）に設定される。
【００４０】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ブレーキペダル５５の操作時には、ブレーキ操作量ＢＫと図示しない車速センサによって検出される車速に基づいて、車両全体で必要なトータル制動力を算出するとともに、このトータル制動力を油圧制動力と、モータジェネレータＭＧによる回生制動力とに分配する協調制御を行なう。この際に、モータジェネレータＭＧで回生制動力を発生するためのトルク指令値（Ｔｒｑｃｏｍ＜０）は、モータジェネレータＭＧがトルク指令値相当の減速トルクを出力することによる発電電力が、充電電力上限値ＷＩＮの範囲内に収まるように設定される。なお、モータジェネレータＭＧによる回生制動力が制限される場合でも、油圧ブレーキによる制動力を確保することによって、トータル制動力は常に確保することが可能である。
【００４１】
また、エンジンを駆動源とする従来の車両では、アクセルペダルのオフ時には、いわゆるエンジンブレーキ相当の減速度が自動的に発生される。したがって、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、アクセルペダル５１のオフ時には、上記エンジンブレーキ相当の所定の減速度を確保するために、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを所定値（負値）に設定する。
【００４２】
ただし、常に、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍは、モータジェネレータＭＧが当該トルクを出力した際の消費電力あるいは発電電力に伴なうバッテリＢの充放電電力が充電電力上限値ＷＩＮ〜放電電力上限値ＷＯＵＴの範囲内になるように制限した上で設定される。
【００４３】
ＭＧ−ＥＣＵ３５は、ＨＶ−ＥＣＵ５０によるトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従って、モータジェネレータＭＧが動作するように、インバータ１４およびコンバータ１２を制御する。ＭＧ−ＥＣＵ３５には、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ、電圧センサ１１によって検出された直流電圧ＶＬ、電圧センサ１３によって検出されたシステム電圧ＶＨ、電流センサ２４によって検出されるモータ電流Ｉｖ，Ｉｗ、および回転角センサ２５からの回転角θが入力される。ＭＧ−ＥＣＵ３５は、これらの入力信号に基づいて、コンバータ１２における直流電圧変換を制御するためのスイッチング制御信号ＳＧ１，ＳＧ２と、インバータ１４による直流／交流電圧変換を制御するためのスイッチング制御信号ＳＧ３〜ＳＧ８を生成する。
【００４４】
電動車両１００の加速時には、インバータ１４が、正のトルク指令値（Ｔｒｑｃｏｍ＞０）に従って制御されるように、スイッチング制御信号ＳＧ３〜ＳＧ８が生成される。これにより、モータジェネレータＭＧのステータに正トルクを発生させるための回転磁界を生じさせるための交流電圧が、インバータ１４からモータジェネレータＭＧへ印加される。これにより、モータジェネレータＭＧは、バッテリＢからの電力線７の直流電力を源に、電動車両１００を加速するための駆動力を発生することができる。
【００４５】
モータジェネレータＭＧは、電動車両１００の減速時には、駆動輪８０の回転力によって駆動されることによって発電機として動作する。なお、ここで言う「減速時」とは、ブレーキペダル５５が操作された場合の回生発電を伴なう制動時に加えて、ブレーキペダル５５を操作しないもののアクセルペダル５１をオフすることによる加速中止時を含む。
【００４６】
基本的には、電動車両１００の減速時には、モータジェネレータＭＧのトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍは負に設定される（Ｔｒｑｃｏｍ＜０）。そして、インバータ１４が、負トルクの出力によりモータジェネレータＭＧで発電された電力を、直流電力に変換して電力線７へ出力する。この回生された直流電力は、平滑コンデンサＣ０およびコンバータ１２を介して、バッテリＢを充電する。
【００４７】
また、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ＝０に設定された場合には、モータジェネレータＭＧの出力トルクを零とするような回転磁界をステータに生じさせるための交流電圧がインバータ１４から出力されるように、スイッチング制御信号ＳＧ３〜ＳＧ８が生成される。
【００４８】
上述のように、バッテリＢの過充電が懸念されるＳＯＣ上昇時には、バッテリＢへの充電が制限あるいは禁止される。このときには、充電電力上限値ＷＩＮ（ＷＩＮ＜０に設定）の絶対値が低下される。そして、充電禁止時にはＷＩＮ＝０となる。バッテリＢの充電が制限あるいは禁止されている場合には、アクセルペダル５１のオフ時（以下、単に「アクセルオフ時」とも称する）において、バッテリＢの過充電を防止するために、モータジェネレータＭＧによる回生電力を抑制する必要がある。
【００４９】
図２には、電動車両１００のアクセルオフ時におけるバッテリＢの過充電防止のためのトルク指令値の設定態様の一例が示される。図２では、長距離の継続的な降坂走行が想定されている。
【００５０】
図２を参照して、トルク値−Ｔｒｂは、エンジンブレーキ相当の減速度を確保するための減速トルクに対応する。この減速トルク−Ｔｒｂについては、一定値であるとは限らず、車両状況（車速や路面勾配等）に応じて可変の値に設定されてもよい。
【００５１】
時刻ｔ１までの間は、充電電力上限値｜ＷＩＮ｜が、減速トルク−Ｔｒｂ発生時のモータジェネレータＭＧの充電電力よりも大きいため、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ＝−Ｔｒｂに設定可能な状態であることを示している。この間、減速トルクの発生に伴なうモータジェネレータＭＧの回生電力によって、ＳＯＣは徐々に上昇する。
【００５２】
そして、時刻ｔ１では、ＳＯＣの上昇に応じて充電電力上限値｜ＷＩＮ｜が抑制されることにより、設定可能なトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ＞−Ｔｒｂとなり、減速トルクの発生が制限される。すなわち、アクセルオフ時のバッテリＢへの充電が制限された状態となる。
【００５３】
時刻ｔ１以降では、充電電力上限値｜ＷＩＮ｜の範囲内に制御して、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍが設定されるため、モータジェネレータＭＧによる減速トルクが減少するが、ＳＯＣの上昇度合いは緩やかになる。
【００５４】
そして、制限された減速トルクの発生がさらに継続することにより、時刻ｔ２では、バッテリＢの充電が禁止される制御上限値Ｓｍａｘまで、ＳＯＣが上昇する。これにより、充電電力上限値ＷＩＮ＝０に設定される。この場合には、モータジェネレータＭＧによる回生発電が禁止されるため、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ＝０に設定される。トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ＝０の状態では、モータジェネレータＭＧの出力トルクを零とするような回転磁界を生じさせるように、インバータ１４が制御される。
【００５５】
上述のように、バッテリＢへの充電が制限または禁止されることに起因して減速トルクの発生が制限または禁止されると、エンジンブレーキ相当の減速度を確保できなくなる可能性がある。そのため、本実施の形態による電動車両１００では、減速トルクの発生が制限または禁止される場合には、回生制動力の発生が制限される旨をユーザに対して報知する。これにより、アクセルオフ時において、ユーザが意図している減速感と異なる減速感を与えることによる、ユーザの違和感を緩和することができる。
【００５６】
具体的には、電動車両１００は、ＨＶ−ＥＣＵ５０からの表示情報を表示するためのユーザインターフェイスとして表示部９０をさらに備える。表示部９０には、表示ランプやＬＥＤなどのインジケータ、あるいは液晶表示器などが含まれる。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、後述するアクセルオフ時の減速制御中において、回生制動力すなわち、モータジェネレータＭＧによる減速トルクの発生が制限されると判断された場合には、表示部９０を用いて回生制動力が制限される旨をユーザに報知する。表示部９０は「報知部」に対応する。
【００５７】
たとえば、表示部９０として表示ランプが搭載される場合には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、回生制動力が制限中であることを示す点灯指令を表示部９０へ出力する。そして、点灯指令に応答して表示部９０が点灯している状態において、回生制動力の制限が解除されると、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、点灯指令を非活性化することにより表示部９０を消灯させる。
【００５８】
なお、回生制動力の制限の報知には、表示ランプの点灯以外に、液晶表示器への文字表示あるいは音声メッセージなどが含まれる。
【００５９】
図３は、本発明の実施の形態による電動車両におけるアクセルオフ時の減速制御および表示制御を説明するためのブロック図である。なお、図３を始めとする各ブロック図に示された各機能ブロックについては、当該ブロックに相当する機能を有する電子回路（ハードウェア）をＥＣＵ内に構成してもよいし、予め設定されたプログラムに従ってＥＣＵがソフトウェア処理を実行することにより実現してもよい。
【００６０】
図３を参照して、ＳＯＣ推定部４２は、監視ユニット１０によって検出された、バッテリＢ（蓄電装置）の状態値（電圧、電流、温度等）に基づいて、バッテリＢのＳＯＣを推定する。簡略的には、電池電流Ｉｂの積算値および／または開放電圧等に基づいて、ＳＯＣを推定する手法が知られている。
【００６１】
充放電制限算出部４４０は、ＳＯＣ推定部４２によって推定されたＳＯＣに応じて、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴを算出する。ＳＯＣが低下すると、放電電力上限値ＷＯＵＴは徐々に低く設定される。反対に、ＳＯＣが高くなると、充電電力上限値ＷＩＮが徐々に低下するように設定される。
【００６２】
また、バッテリＢは、特に低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、低温時および高温時には、充放電電力を制限することが好ましい。このように、ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂに応じて、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴは算出される。
【００６３】
あるいは、充放電制限算出部４４０は、バッテリＢの劣化度合いをさらに反映して、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴを算出してもよい。具体的には、劣化度合いの増加に応じて、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴを低下させることができる。図１の構成では、ＳＯＣ推定部４２および充放電制限算出部４４０は、バッテリＥＣＵ４０によって実現される機能ブロックに相当する。また、充放電制限設定部４４は、ＨＶ−ＥＣＵ５０によって実現される機能ブロックに相当する。
【００６４】
充放電制限設定部４４は、バッテリＢとモータジェネレータＭＧとの間の電力収支を制御するための制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦを設定する。この制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦは、後述する方法によって、バッテリＢの充放電状況を示す情報（バッテリＢの充放電電力や状態値等）に応じて充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴをそれぞれ補正することによって生成される。充放電制限設定部４４は、制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦをトルク指令値設定部５２へ出力する。
【００６５】
トルク指令値設定部５２は、アクセル操作量ＡＣ、ブレーキ操作量ＢＫおよび電動車両１００の車両状況に応じて、ユーザが所望する加速度または減速度が実現されるように、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを設定する。ただし、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍは、モータジェネレータＭＧがＴｒｑｃｏｍ相当のトルクを出力したときの発電電力または消費電力が制御用充電電力上限値ＷＩＮＦ〜制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦの範囲内となるように設定される。
【００６６】
トルク指令値設定部５２は、制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦの範囲内で、モータジェネレータＭＧで発電または消費される電力に相当する電力目標値Ｐｍ＊を決定する。そして、当該電力目標値Ｐｍ＊に応じてモータジェネレータＭＧに対するトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを算出し、ＭＧ−ＥＣＵ３５（図１）へ与える。このトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従って、ＭＧ−ＥＣＵ３５では、コンバータ１２を制御するためのスイッチング制御信号ＳＧ１，ＳＧ２およびインバータ１４を制御するためのスイッチング制御信号ＳＧ３〜ＳＧ８が生成される。
【００６７】
充放電制限設定部４４はさらに、表示部９０の点灯／消灯を制御するための表示用充電電力上限値ＷＩＮＳを設定する。表示用充電電力上限値ＷＩＮＳは、上記の制御用充電電力上限値ＷＩＮＦと同様に、バッテリＢの充電状況を示す情報（バッテリＢの充電電力や状態値等）に応じて充電電力上限値ＷＩＮを補正することによって生成される。充放電制限設定部４４は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳを表示判定部５４へ出力する。表示判定部５４は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに基づいて、表示部９０の点灯／消灯を制御する。トルク指令値設定部５２および表示判定部５４は、図１の構成では、ＨＶ−ＥＣＵ５０によって実現される機能ブロックに相当する。
【００６８】
図４には、充放電制限設定部４４（図３）のさらに詳細な構成が示される。
図４を参照して、充放電制限設定部４４は、充放電制限補正部４４２と、減算部４４４と、乗算部４４６とを含む。
【００６９】
充放電制限算出部４４０は、ＳＯＣ推定部４２によって推定されたＳＯＣに少なくとも基づいて、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴを算出する。充放電制限算出部４４０は、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴをバッテリＢのＳＯＣに対応付けて規定した許容充放電電力特性をマップ形式で格納する。そして、各時点におけるバッテリＢのＳＯＣに基づいて格納するマップを参照し、対応する充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴを充放電制限補正部４４２へ与える。
【００７０】
充放電制限補正部４４２は、バッテリＢの充電状況を示す情報（バッテリＢの充電電力や状態値等）に応じて充電電力上限値ＷＩＮを補正し、その補正された充電電力上限値を制御用充電電力上限値ＷＩＮＦとしてトルク指令値設定部５２へ出力する。また、充放電制限補正部４４２は、バッテリＢの放電状況を示す情報（バッテリＢの放電電力や状態値等）に応じて放電電力上限値ＷＯＵＴを補正し、その補正された放電電力上限値を制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦとしてトルク指令値設定部５２へ出力する。
【００７１】
具体的には、充放電制限補正部４４２は、フィードバック制御系を含んで構成される。乗算部４４６は、監視ユニット１０によって検出されたバッテリＢの電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂを乗算し、その演算結果をバッテリＢで充放電される電力（以下、単に「バッテリ電力」と称する）Ｐｂの実績値（Ｐｂ＝Ｖｂ・Ｉｂ）として出力する。減算部４４４は、トルク指令値設定部５２から与えられるモータジェネレータＭＧの電力目標値Ｐｍ＊からバッテリ電力実績値Ｐｂを減算し、その減算結果を偏差ΔＰｂとして出力する。
【００７２】
充放電制限補正部４４２は、減算部４４４から与えられるバッテリ電力の偏差ΔＰｂに少なくとも応じて充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴをそれぞれ補正することにより、制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＦを設定する。
【００７３】
より具体的には、バッテリ電力Ｐｂは、下記式（１）に示されるように、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴの範囲内とする必要がある。
【００７４】
ＷＩＮ≦Ｐｂ≦ＷＯＵＴ    ・・・（１）
ここで、電動車両１００において、車両駆動力を発生するようにモータジェネレータＭＧが制御される場合には、モータジェネレータＭＧがトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ相当のトルクを出力するのに必要な電力Ｐｍと、車両に搭載される補機負荷の消費電力Ｐａとの和に相当する電力が、バッテリＢから供給される。また、電動車両１００の減速時には、モータジェネレータＭＧによる回生電力から補機負荷の消費電力Ｐａを差し引いた電力が、バッテリＢに供給される。
【００７５】
したがって、モータジェネレータＭＧの電力目標値Ｐｍ＊と補機負荷の消費電力Ｐａとの合計値をバッテリ電力Ｐｂの目標値を示す電力指令値Ｐｂ＊（＝Ｐｍ＊＋Ｐａ）に設定してバッテリ電力Ｐｂをフィードバック制御することにより、バッテリ電力Ｐｂを電力指令値Ｐｂ＊に一致させることができる。
【００７６】
そして、このバッテリ電力Ｐｂのフィードバック制御において電力指令値Ｐｂ＊とバッテリ電力実績値Ｐｂとの偏差をΔＰｂ＝Ｐｂ−Ｐｂ＊とすると、上記式（１）に基づき、電力指令値Ｐｂ＊（＝Ｐｍ＊＋Ｐａ）と、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴと間には、下記式（２）の関係が成立する。
【００７７】
ＷＩＮ≦Ｐｍ＊＋Ｐａ＋ΔＰｂ≦ＷＯＵＴ    ・・・（２）
さらに、下記式（３）および（４）に従って、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴから、バッテリ電力Ｐｂの偏差ΔＰｂ（＝Ｐｂ−Ｐｂ＊）および補機負荷の消費電力Ｐａを減算したものを、制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦとそれぞれ定義すると、上記式（２）の関係は、式（５）のような関係に変形することができる。
【００７８】
ＷＩＮＦ＝ＷＩＮ−ΔＰｂ−Ｐａ    ・・・（３）
ＷＯＵＴＦ＝ＷＯＵＴ−ΔＰｂ−Ｐａ    ・・・（４）
ＷＩＮＦ≦Ｐｍ＊≦ＷＯＵＴＦ    ・・・（５）
すなわち、充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴに代えて、フィードバック制御上の偏差および補機負荷での電力損失を含ませた制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦを用いることにより、上記式（１）に示す関係を、モータジェネレータＭＧの電力目標値Ｐｍ＊とバッテリＢの充放電電力上限値との関係として扱うことが可能となる。上記式（５）によれば、トルク指令値設定部５２は、モータジェネレータＭＧの電力目標値Ｐｍ＊を、制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦの範囲内で設定すればよい。
【００７９】
しかしながら、バッテリＢの連続充電、アクセルペダル５１のオン／オフ、駆動輪８０のスリップ／グリップなどが生じると、バッテリＢの電圧が許容電圧を超えたり、許容電流を超える電流がバッテリＢに充電されたりする。また、モータジェネレータＭＧからの回生電力が過剰になると、バッテリＢの過充電が発生する虞がある。そして、これらの過電圧、過電流および過充電が要因となってバッテリＢの劣化が進行する虞がある。
【００８０】
このようなバッテリＢの過電圧、過電流および過充電を防止するためには、バッテリＢの充放電電力をさらに制限することが好ましい。このため、本実施の形態では、バッテリＢの電圧Ｖｂ、電流Ｉｂまたは電力Ｐｂが許容値を超過している場合には、式（６）に従って、その超過分を電力補正量ΔＰｂ♯として制御用充電電力上限値ＷＩＮＦを補正する。すなわち、電力補正量ΔＰｂ♯は、バッテリＢの過電圧、過電流および過充電を抑制するバッテリ保護のフィードバック制御量に相当する。電力補正量ΔＰｂ♯は、例えば、電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび電力Ｐｂの超過分ΔＶｂ，ΔＩｂ，ΔＰｂを、予め定められた換算係数を用いて電力に換算したものである。
【００８１】
ＷＩＮＦ＝ＷＩＮ−ΔＰｂ−Ｐａ−ΔＰｂ♯    ・・・（６）
このように、バッテリＢのＳＯＣに基づいて算出される充電電力上限値ＷＩＮおよび放電電力上限値ＷＯＵＴを、バッテリ保護の観点から補正した制御用充電電力上限値ＷＩＮＦおよび制御用放電電力上限値ＷＯＵＴＦを用いて、バッテリＢとモータジェネレータＭＧとの間の電力収支を制御することにより、バッテリＢの過電圧、過電流および過充電を防止することができる。
【００８２】
その一方で、電動車両１００のアクセルオフ時において、制御用充電電力上限値ＷＩＮＦを超えないようにモータジェネレータＭＧによる回生電力を抑制すると、上述のように、エンジンブレーキ相当の減速度を確保することができず、ユーザに違和感を与えてしまう（ドライバビリティを悪化させてしまう）可能性がある。このため、表示判定部５４は、充放電制限補正部４４２から与えられる表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに基づいて、減速度の低下によってユーザに違和感を与えてしまう可能性があるか否かを判断する。そして、ユーザに違和感を与えてしまう可能性があると判断された場合には、表示判定部５４は、表示部９０を用いて回生制動力が制限中であることをユーザに報知する。
【００８３】
具体的には、充放電制限補正部４４２は、上述した制御用充電電力上限値ＷＩＮＦとは別に、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳを設定する。この表示用充電電力上限値ＷＩＮＳは、下記式（７）により算出される。
【００８４】
ＷＩＮＳ＝ＷＩＮ−ΔＰｂ♯−Ｐａ    ・・・（７）
式（７）から明らかなように、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳには、モータジェネレータＭＧの電力目標値Ｐｍ＊に対するバッテリ電力実績値Ｐｂの偏差ΔＰｂが反映されていない。これは、偏差ΔＰｂが、モータジェネレータＭＧの駆動制御において発生する制御誤差に依存し、モータジェネレータＭＧの回転数や出力トルクの変化によって変動しやすいことに基づいている。偏差ΔＰｂを含めないようにすることで、ユーザのアクセル操作およびブレーキ操作に連動して偏差ΔＰｂが変動することに起因して、表示部９０を構成する表示ランプが点灯と消灯とを頻繁に繰り返す、いわゆるハンチング現象が発生するのを防止することができる。
【００８５】
さらに、充放電制限補正部４４２は、電力補正量ΔＰｂ♯が所定の閾値βに達した場合にのみ、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに電力補正量ΔＰｂ♯を含めるものとする。すなわち、電力補正量ΔＰｂ♯の大きさに応じて、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに電力補正量ΔＰｂ♯を反映させるか否かを切換える。具体的には、電力補正量ΔＰｂ♯が閾値β以上となるときには、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳは、上記式（７）により算出される。一方、電力補正量ΔＰｂ♯が閾値βよりも小さいときには、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳは、下記式（８）により算出される。すなわち、電力補正量ΔＰｂ♯＝０に設定される。
【００８６】
ＷＩＮＳ＝ＷＩＮ−Ｐａ    ・・・（８）
なお、上記閾値βについては、ユーザからの要求駆動力の変化が所定範囲内に収まる通常走行時における電力補正量ΔＰｂ♯の分布に基づいて、予め定められる。すなわち、閾値βは、ユーザからの要求駆動力が大幅に変化することによってバッテリＢへの充電が制限されるか否かを判定するための閾値である。たとえば、閾値βは、充電電力上限値｜ＷＩＮ｜が所定値以下に抑制された状態において、ユーザのアクセル操作およびブレーキ操作に応じて電力補正量ΔＰｂ♯が取り得る最大値の頻度分布に基づいて定められる。
【００８７】
ここで、上述したように、電力補正量ΔＰｂ♯は、バッテリＢの電圧、電流または電力が許容値を超過している場合における当該許容値からの超過分の電力に相当する。この電力超過分は、バッテリ保護を目的としたフィードバック制御量を構成するため、許容値を超える充電電流および充電電力の発生を検出する感度が高いことが要求される。また、許容値を超える充電電力が発生した場合に速やかに充電電力を制限できるような制御応答性を確保するためには、フィードバック制御の制御周期を短くする必要がある。このような観点から、電力補正量ΔＰｂ♯は、ユーザのアクセル操作およびブレーキ操作に応じて細かに変動する。したがって、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳにおいて、この電力補正量ΔＰｂ♯を常に反映させるものとすると、電力補正量ΔＰｂ♯の変動に連動して表示用充電電力上限値ＷＩＮＳも変化することとなる。そして、このような表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに基づいて表示部９０の点灯／消灯を制御すると、表示部９０の表示状態が実際にユーザが受ける減速感にそぐわないものとなる不具合が多発してしまう可能性がある。
【００８８】
そのため、本実施の形態では、電力補正量ΔＰｂ♯が上記の閾値β以上となるときにのみ、電力補正量ΔＰｂ♯を表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに反映させる。これにより、ユーザからの要求駆動力が大幅に変化したことに起因してバッテリＢの充電が制限または禁止されている状態を、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに適切に反映させることができる。
【００８９】
以上のようにして充放電制限設定部４４によって表示用充電電力上限値ＷＩＮＳが設定されると、表示判定部５４は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに基づいて、減速度の低下によってユーザに違和感を与えてしまう可能性があるか否かを判断する。そして、ユーザに違和感を与える可能性があると判断された場合には、表示判定部５４は、表示部９０を用いて回生制動力が制限中であることをユーザに報知する。図５を用いて、表示判定部５４による表示部９０の制御を詳細に説明する。
【００９０】
図５は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳおよび電力補正量ΔＰｂ♯の時間的な変化の一例を示す図である。
【００９１】
図５を参照して、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳは、図中実線で示すように、バッテリＢのＳＯＣに応じて設定される充電電力上限値ＷＩＮＳ（図中下線）に対して電力補正量ΔＰｂ♯を上乗せするように設定される。ただし、上述したように、電力補正量ΔＰｂ♯が閾値βに達した場合にのみ、充電電力上限値ＷＩＮに対して電力補正量ΔＰｂ♯が上乗せされる。
【００９２】
表示判定部５４は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳと判定値αとを比較し、その比較結果に基づいて表示部９０を制御する。この判定値αとは、減速度の低下によってユーザに違和感を与えるか否かを判別するための閾値である。判定値αは、ユーザが意図した減速度とは異なる減速度をユーザに与えることによって減速感の不足をユーザが体感する可能性があるような領域（図中の「減速感不足領域」に相当）を求めることによって、予め定めることができる。たとえば、判定値αは、アクセルオフ時に、エンジンブレーキ相当の減速度を得るために必要な減速トルク−ＴｒｂをモータジェネレータＭＧが出力することによる回生発電電力となるように設定される。
【００９３】
なお、図５では、減速感不足領域の限界値を判定値αに設定する例を示したが、減速感不足領域の範囲内で判定値αを設定しても同様の効果を得ることができる。ただし、図５に例示するように、減速感不足領域の限界値に判定値αを設定する方が、表示部９０の表示状態をユーザが受ける減速感により一層整合させることができる。
【００９４】
表示判定部５４は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳと判定値αとの比較結果に基づいて、カウンタ５６，５７の加算を行なう。第１カウンタ５６は、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値αの絶対値以下となる時間を計測するために用いられる。第１カウンタ５６は、回生制動力の制限を行なう期間、すなわち回生制動力の制限継続時間を計測するための「制限継続時間カウンタ」を構成する。表示判定部５４は、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値｜α｜以下となるとき（時刻ｔ３〜ｔ４，ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８，ｔ９〜ｔ１１）、第１カウンタ５６のカウント値ＣＮＴ１を加算する。一方、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値｜α｜を上回ると（時刻ｔ４，ｔ６，ｔ８，ｔ１１）、表示判定部５４は、第１カウンタ５６をクリアすることにより、カウント値ＣＮＴ１を初期化する。
【００９５】
これに対して、第２カウンタ５７は、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値αの絶対値を上回る時間を計測するために用いられる。第２カウンタ５７は、回転制動力の制限が行なわれない期間、すなわち回生制動力の非制限継続時間を計測するための「非制限継続時間カウンタ」を構成する。表示判定部５４は、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値｜α｜よりも大きくなるとき（時刻ｔ４〜ｔ５，ｔ６〜ｔ７，ｔ８〜ｔ９）、第２カウンタ５７のカウント値ＣＮＴ２を加算する。一方、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値｜α｜以下となるときには（時刻ｔ３，ｔ５，ｔ７，ｔ９）、表示判定部５４は、第２カウンタ５７をクリアすることにより、カウント値ＣＮＴ２を初期化する。
【００９６】
そして、表示判定部５４は、第１カウンタ５６（制限継続時間カウンタ）のカウント値ＣＮＴ１が所定の基準値Ｔｏｎに到達すると（時刻ｔ１０）、回生制動力が制限中であることを示す点灯指令を表示部９０へ出力する。これにより、表示部９０は、点灯指令に応答して点灯する。さらに、第２カウンタ５７（非制限継続時間カウンタ）のカウント値ＣＮＴ２が所定の基準値Ｔｏｆｆに到達すると（時刻ｔ１２）、表示判定部５４は、表示部９０に対する点灯指令を非活性化する。これにより、表示部９０は消灯する。
【００９７】
このように、回生制動力の制限継続時間を計測するための制限継続時間カウンタ５６のカウント値ＣＮＴ１および回生制動力の非制限継続時間を継続するための非制限継続時間カウンタ５７のカウント値ＣＮＴ２を用いて、表示部９０における点灯／消灯の切換えを制御することにより、電力補正量ΔＰｂ♯の変動に起因して表示用充電電力上限値ＷＩＮＳが判定値αを一時的に超えたような場合において、誤って回生制動力が制限中である旨が表示部９０に表示されるのを防止することができる。また、制限継続時間および非制限継続時間がそれぞれ所定値ＴｏｎおよびＴｏｆｆに達したことに基づいて、表示部９０における点灯／消灯が切換えられることにより、点灯状態と消灯状態とがハンチングするのを回避できる。この結果、安定した表示を実現することができる。
【００９８】
図６は、本発明の実施の形態による電動車両における表示制御の制御処理手順を示すフローチャートである。図６を始めとする以下のフローチャートの各ステップは、基本的には、制御装置３０（ＥＣＵ）によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ内に作製された電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。
【００９９】
図６を参照して、制御装置３０は、ステップＳ０１により、監視ユニット１０からのバッテリＢ（蓄電装置）の状態値（電圧、電流、温度等）に基づいて、バッテリＢのＳＯＣを推定する。そして、制御装置３０は、ステップＳ０２により、推定されたＳＯＣに少なくとも基づいて、バッテリＢの充電電力上限値ＷＩＮを算出する。
【０１００】
制御装置３０は、ステップＳ０３では、バッテリＢとモータジェネレータＭＧとの間の電力収支におけるフィードバック制御量である電力補正量ΔＰｂ♯を取得する。そして、制御装置３０は、ステップＳ０４により、電力補正量ΔＰｂ♯を閾値βと比較する。
【０１０１】
電力補正量ΔＰｂ♯が閾値β以上となるとき（ステップＳ０４のＹＥＳ判定時）には、制御装置３０は、ステップＳ０５により、上記式（７）に従って表示用充電電力上限値ＷＩＮＳを算出することにより、電力補正量ΔＰｂ♯を表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに反映させる。
【０１０２】
一方、電力補正量ΔＰｂ♯が閾値βよりも小さいとき（ステップＳ０４のＮＯ判定時）には、制御装置３０は、ステップＳ０６により、上記式（８）に従って表示用充電電力上限値ＷＩＮＳを算出する。すなわち、電力補正量ΔＰｂ♯を表示用充電電力上限値ＷＩＮＳに反映させない。
【０１０３】
そして、制御装置３０は、ステップＳ０７により、ステップＳ０５またはＳ０６により設定された表示用充電電力上限値ＷＩＮＳを判定値αと比較する。制御装置３０は、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値｜α｜以下となるとき（ステップＳ０７のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ０８により、制限継続時間カウンタ５６のカウント値ＣＮＴ１を加算するとともに、非制限継続時間カウンタ５７をカウント値ＣＮＴ２をクリアする。
【０１０４】
一方、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜が判定値｜α｜を上回るとき（ステップＳ０７のＮＯ判定時）には、ステップＳ０９により、非制限継続時間カウンタ５７のカウント値ＣＮＴ２を加算するとともに、制限継続時間カウンタ５６をカウント値ＣＮＴ１をクリアする。
【０１０５】
そして、制御装置３０は、ステップＳ１１により、制限継続時間カウンタ５６のカウント値ＣＮＴ１を基準値Ｔｏｎと比較する。カウント値ＣＮＴ１が基準値Ｔｏｎに達しているとき（ステップＳ１１のＹＥＳ判定時）には、制御装置３０はさらに、ステップＳ１２により、非制限継続時間カウンタ５７のカウント値ＣＮＴ２を基準値Ｔｏｆｆと比較する。カウント値ＣＮＴ２は基準値Ｔｏｆｆよりも小さいとき（ステップＳ１２のＮＯ判定時）には、制御装置３０は、ステップＳ１３により、表示部９０に点灯指令を出力することにより、表示部９０を点灯させる。
【０１０６】
これに対して、制御装置３０は、カウント値ＣＮＴ１が基準値Ｔｏｎよりも小さいとき（ステップＳ１１のＮＯ判定時）または、カウント値ＣＮＴ２が基準値Ｔｏｆｆに達しているとき（ステップＳ１２のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１４により、点灯指令を非活性化することにより、表示部９０を消灯する。
【０１０７】
このように、本発明の実施の形態による電動車両によれば、バッテリ保護を目的としたフィードバック制御量が閾値を超えたときには、充電電力上限値にこのフィードバック制御量を反映させたものを表示用充電電力上限値として用いて表示部を制御する。これにより、ユーザからの要求駆動力が大幅に変化したことに起因してバッテリの充電が制限または禁止されている状態を、表示用充電電力上限値に適切に反映させることができる。この結果、車両の減速度に応じた適切なタイミングで、回生制動力の制限をユーザに報知することができる。
【０１０８】
（変形例）
なお、本発明は、車両に作用する回生制動力の発生の程度を調整可能に構成されたシフト操作装置を搭載した電動車両に対しても適用可能である。
【０１０９】
本変形例による電動車両においては、シフト操作装置に対するユーザの操作に応じて、シフトポジションが選択される。なお、シフト操作装置は、シフトレバーを有するものであってもよいし、スイッチを有するものであってもよく、特に限定されるものではない。シフトポジションセンサ５８（図１）は、シフト操作装置の操作状態に基づいてユーザが選択するシフトポジションを検出する。シフトポジションセンサ５８は、シフト操作装置の操作状態を示す信号ＳＰをＨＶ−ＥＣＵ５０に出力する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ユーザにより選択されたシフトポジションに対応する走行状態となるように、モータジェネレータＭＧを制御する。本変更例において、シフトポジションは、たとえば、正方向の駆動力を発生させるドライブ（Ｄ）ポジション、負方向の駆動力を発生させるリバース（Ｒ）ポジション、モータジェネレータＭＧから駆動輪８０への動力の伝達を遮断するニュートラル（Ｎ）ポジション、および、車両の駐車状態に対応するパーキング（Ｐ）ポジションを含む。シフトポジションは、車両に作用する回生制動力の発生の程度を増加させるブレーキ（Ｂ）ポジション、および、車両に作用する回生制動力の発生の程度を段階的に変化させるシーケンシャルシフト（Ｓ）ポジションをさらに含む。
【０１１０】
なお、シフトポジションにＤポジションが選択された場合には、ユーザが要求する減速時の回生制動力および加速時の加速応答性が得られるように、モータジェネレータＭＧが制御される。
【０１１１】
また、シフトポジションにＳポジションが選択されている状態では、シフト操作装置を操作することにより、回生制動力が段階的に変化するように制御されるシーケンシャルシフト制御が実行される。たとえば、回生制動力の効きに応じて１段から６段までの段階を設定しておき、段階が小さくなるほど回生制動力が大きくなるように、回生制動力の発生の度合いを増加させる。これにより、Ｓポジションが選択されている状態で車両の減速中にシフト操作装置を−側（シフトレンジダウン）へ操作されると、回生制動力を段階的に増加させるダウンシフト制御が実行される。
【０１１２】
このように、シフトポジションにＢポジションまたはＳポジションが選択されている場合には、シフトポジションにＤポジションが選択されている場合に比べて、回生制動力が大きくなるように定められる。
【０１１３】
したがって、回生制動力の発生が制限または禁止されたときにユーザに与える違和感は、シフトポジションにＢポジションまたはＳポジションが選択されている状態の方が、シフトポジションにＤポジションが選択されている状態に比べて、より大きなものとなる。
【０１１４】
そこで、本変形例においては、表示判定部５４は、ユーザにより選択されているシフトポジションに応じて、判定値αを変更する。具体的には、シフトポジションごとに減速感不足領域を算出し、その算出された減速感不足領域に基づいて判定値αを設定する。なお、各シフトポジションおいて、エンジンブレーキ相当の所定の減速度を得るために必要な減速トルクは車速に応じて変化するため、シフトポジションごとに車速と減速度との関係を示すマップを予め記憶しておき、このマップを用いて判定値αを設定する。
【０１１５】
図７は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳおよび電力補正量ΔＰｂ♯の時間的な変化の一例を示す図である。図７を用いて、本発明の実施の形態の変形例による電動車両における表示部９０の制御態様を説明する。
【０１１６】
図７を参照して、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳは、図５で説明したのと同様に、電力補正量ΔＰｂ♯が閾値βに達した場合にのみ、充電電力上限値ＷＩＮＳに対して電力補正量ΔＰｂ♯を上乗せするように設定される。表示判定部５４は、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳと判定値αとを比較し、その比較結果に基づいて表示部９０を制御する。
【０１１７】
判定値αは、上述のように、シフトポジションに応じて異なる値に設定される。図６においては、シフトポジションにＳポジションが選択されたときには、シフトポジションにＤポジションが選択されたときに比べて、判定値αの絶対値が大きくなるように設定される。また、シフトポジションにＢポジションが選択されたときには、シフトポジションにＳポジションが選択されたときに比べて、判定値αの絶対値がさらに大きくなるように設定される。
【０１１８】
これにより、表示用充電電力上限値｜ＷＩＮＳ｜と判定値αとの比較結果に基づいて表示部９０が点灯するタイミングは、シフトポジションにＢポジションが選択されたとき、シフトポジションにＳポジションが選択されたとき、シフトポジションにＤポジションが選択されたときの順に早くなる。この結果、減速感に対する違和感はシフトポジションシフトに応じて異なるところ、シフトポジションごとに、車両の減速度に応じた適切なタイミングで、回生制動力の制限をユーザに報知することができる。
【０１１９】
図８は、本発明の実施の形態の変形例による電動車両における表示制御の制御処理手順を示すフローチャートである。
【０１２０】
図８を参照して、制御装置３０は、図６と同様のステップＳ０１〜Ｓ０６により、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳを設定する。さらに制御装置３０は、ステップＳ２１により、シフトポジションセンサ５８からユーザにより選択されたシフトポジションを取得するとともに、電動車両１００の車速を検出する。そして、制御装置３０は、ステップＳ２２により、予め記憶されたマップを参照することにより、シフトポジションおよび車速に基づいて判定値αを設定する。
【０１２１】
制御装置３０は、判定値αを設定すると、図６と同様のステップＳ０７〜Ｓ１４により、表示用充電電力上限値ＷＩＮＳと判定値αとの比較結果に基づいて、表示部９０の点灯／消灯を制御する。
【０１２２】
なお、本実施の形態においては、蓄電装置Ｂが「蓄電装置」に相当し、モータジェネレータＭＧが「電動機」に相当し、表示部９０が「報知部」に相当する。また、バッテリＥＣＵ４０およびＨＶ−ＥＣＵ５０が「制御部」および「判定部」を構成する。
【０１２３】
また、本発明の実施の形態およびその変形例では、電動車両の一例として、電動機のみを駆動力源として搭載した電気自動車について例示したが、エンジンをさらに駆動力源として搭載するハイブリッド自動車についても、同様に適用可能である。たとえば、ハイブリッド自動車において、モータジェネレータによる回生制動力およびエンジンブレーキによる機関制動力によってもエンジンブレーキ相当の所定の減速度を確保できない場面において、本発明を適用することが可能である。
【０１２４】
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。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  監視ユニット、１０♯  直流電源部、１１，１３  電圧センサ、１２  コンバータ、１４  インバータ、２４  電流センサ、２５  回転角センサ、３０  制御装置、３５  ＭＧ−ＥＣＵ、４０  バッテリＥＣＵ、４２  ＳＯＣ推定部、４４  充放電制限設定部、５０  ＨＶ−ＥＣＵ、５１  アクセルペダル、５２  トルク指令値設定部、５４  表示判定部、５５  ブレーキペダル、５６，５７  カウンタ、５８  シフトポジションセンサ、６０  駆動軸、７０  ディファレンシャルギア、８０  駆動輪、９０  表示部、１００  電動車両、４４０  充放電制限算出部、４４２  充放電制限補正部、４４４  減算部、
４４６  乗算部、Ｂ  蓄電装置（バッテリ）、ＭＧ  モータジェネレータ、ＳＲ１，ＳＲ２  システムリレー。
【図１】
0005837439.tif 000002
【図２】
0005837439.tif 000003
【図３】
0005837439.tif 000004
【図４】
0005837439.tif 000005
【図５】
0005837439.tif 000006
【図６】
0005837439.tif 000007
【図７】
0005837439.tif 000008
【図８】
0005837439.tif 000009