(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と機械的に連結されたロータを有する駆動用電動機と、
蓄電装置と、
前記駆動用電動機および前記蓄電装置の間に接続されて、前記蓄電装置の充放電を伴った双方向の電力変換によって前記駆動用電動機の出力を制御するための電力変換器と、
車両外部の物標を検出するための検出器と、
前記駆動用電動機および前記蓄電装置の間の電力変換経路と電気的に接続されて、ユーザ操作に応じて作動する複数の補機負荷と、
前記駆動用電動機が回生発電によって車両の制動トルクを出力するように前記電力変換器を制御する回生制御を実行するための制御装置を備え、
前記制御装置は、前記物標への衝突危険度を定量評価するためのパラメータ値を算出するとともに、前記衝突危険度の上昇に応じて前記パラメータ値が判定値を超えると、前記複数の補機負荷のうちの、前記ユーザ操作が入力されていない補機負荷のうちの少なくとも一部を作動する強制作動制御を伴って前記回生制御を実行する、電動車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記強制作動制御の実行時において、前記蓄電装置の充電状態の継続に応じて、前記複数の補機負荷全体による消費電力を段階的に増加させる、請求項１記載の電動車両。
【請求項３】
前記制御装置は、所定の自動運転モードの適用中には、前記パラメータ値が判定値を超えても、前記回生制御中における前記強制作動制御を非実行とする、請求項１または２記載の電動車両。
【請求項４】
前記強制作動制御で作動される負荷は、ヘッドライトおよびテールランプの少なくとも一方を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電動車両に関し、より特定的には、回生制動システムを有する電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気自動車やハイブリッド自動車等の駆動用電動機を搭載した電動車両では、駆動用電動機が回生発電を伴う負トルクを発生することによって、車両制動力の一部または全部を賄う、回生ブレーキシステムが用いられている。
【０００３】
特開平６−１６５３０４号公報（特許文献１）では、障害物検出装置と連動させた回生ブレーキシステムにおいて、障害物の存在を検知した警報信号の発生時には、界磁コイルの電流値を最大値まで増加させることによる自動ブレーキングを行う制御が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１６５３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による自動ブレーキングでは、障害物に対する衝突の危険度が増加したときに回生制動力を最大限確保できる一方で、蓄電装置が過充電により劣化することが懸念される。特に、車載蓄電装置の適用が進められているリチウムイオン二次電池では、高充電状態が継続すると、リチウムイオン二次電池の負極におけるリチウム金属の析出によって、劣化が進行することが知られている。
【０００６】
一方で、油圧によって作動する機械式ブレーキと比較すると回生ブレーキは応答性が高いため、障害物への接近がセンサによって検出されているような場面では、回生ブレーキを最大限確保することが、衝突回避の点からは好ましい。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、回生ブレーキシステムを備えた車両において、センサによる走行中の物標検出時において、蓄電装置の過充電を回避した上で回生制動力を確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による電動車両は、車輪と機械的に連結されたロータを有する駆動用電動機と、蓄電装置と、検出器と、複数の補機負荷と、制御装置とを備える。電力変換器は、駆動用電動機および蓄電装置の間に接続されて、蓄電装置の充放電を伴った双方向の電力変換によって駆動用電動機の出力を制御するように構成される。検出器は、車両外部の物標を検出するように構成される。複数の補機負荷は、駆動用電動機および蓄電装置の間の電力変換経路と電気的に接続されて、ユーザ操作に応じて作動する。制御装置は、駆動用電動機が回生発電によって車両の制動トルクを出力するように電力変換器を制御する回生制御を実行する。さらに、制御装置は、物標への衝突危険度を定量評価するためのパラメータ値を算出するとともに、衝突危険度の上昇に応じてパラメータ値が判定値を超えると、複数の補機負荷のうちの、ユーザ操作が入力されていない補機負荷のうちの少なくとも一部を作動する強制作動制御を伴って回生制御を実行する。
【０００９】
上記電動車両によれば、車外の物標に対する衝突危険度の上昇時には、補機負荷の強制作動制御を伴って回生制御を実行することができる。したがって、補機負荷全体での消費電力の増大により、蓄電装置を過充電から保護する制限範囲内での回生電力の上限値を緩和することができる。この結果、蓄電装置の過充電を回避した下で、回生制動力を確保することが可能となる。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、強制作動制御の実行時において、蓄電装置の充電状態の継続に応じて、複数の補機負荷全体による消費電力を段階的に増加させる。
【００１１】
このようにすると、自動ブレーキのオン時に代表される連続的な回生制御の実行中に、蓄電装置の過充電保護のために回生制動力急峻に変化することを防止できる。
【００１２】
また好ましくは、制御装置は、所定の自動運転機能の作動中には、パラメータ値が判定値を超えても、強制作動制御を非実行とする。
【００１３】
このようにすると、オートクルーズコントロールによる減速に伴う先行車両との接近時や、パーキングアシスト制御中の隣接車両との接近等、むやみに補機負荷を作動させると車両周囲に悪影響を及ぼす虞がある場面では、強制作動制御をオフすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回生ブレーキシステムを備えた車両において、センサによる走行中の物標検出時において、蓄電装置の過充電を回避した上で回生制動力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に従う電動車両の構成例を説明する概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う電動車両における自動ブレーキの作動例を説明する概念図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う電動車両における自動ブレーキの状態遷移図である。
【図４】本実施の形態に従う電動車両における補機負荷の強制作動制御を説明するフローチャートである。
【図５】補機負荷の強制作動制御の作動例を説明する概念図である。
【図６】回生制御中における蓄電装置の充電動作点の変化の一例を説明する概念図である。
【図７】本実施の形態の変形例に従う電動車両における補機負荷の強制作動制御を説明するフローチャートである。
【図８】オートクルーズコントロール（ＡＣＣ）や渋滞アシストコントロール（ＴＪＡ）の適用時における危険度パラメータの上昇例を説明する概念図である。
【図９】スピードマネジメントコントロールの適用時における危険度パラメータの上昇例を説明する概念図である。
【図１０】パーキングアシストコントロールの適用時における危険度パラメータの上昇例を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分に同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に従う電動車両の構成例を説明する概略ブロック図である。
【００１８】
図１を参照して、電動車両５は、動力源としてモータジェネレータ３０およびエンジン４０を備える。エンジン４０は、ガソリン等の燃料燃焼による熱エネルギを変換した機械エネルギを発生する。エンジン４０およびモータジェネレータ３０のロータ（図示せず）は、動力分轄機構５０を経由して車輪５５と機械的に連結される。そして、モータジェネレータ３０およびエンジン４０が協調的に動作することによって、車輪５５の回転力、すなわち、電動車両５の駆動力が発生される。すなわち、モータジェネレータ３０は「駆動用電動機」として設けられる。
【００１９】
電動車両５は、さらに電源システム６を搭載する。電源システム６は、電動車両５に搭載された各機器に対して、高電圧および低電圧の２種類の電圧を供給するように構成される。電源システム６は、高電圧系の蓄電装置１０と、ＳＭＲ（System  Main  Relay）１５と、電力制御ユニット（ＰＣＵ）２０と、制御装置１００とを備える。
【００２０】
高電圧系の蓄電装置１０は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の再充電可能な二次電池で構成することができる。したがって、以下では、蓄電装置１０をメインバッテリ１０とも称する。メインバッテリ１０の定格出力電圧は、たとえば、２００（Ｖ）程度である。
【００２１】
なお、二次電池に代えて電気二重層キャパシタ等の他の蓄電素子によって、蓄電装置１０を構成することも可能である。メインバッテリ１０には、電圧、電流および温度を検出するためのセンサを含む監視ユニット１１が配置される。監視ユニット１１による検出値（電圧、電流および温度）は、制御装置１００へ送出される。
【００２２】
メインバッテリ１０の正極端子は電力線ＰＬと電気的に接続され、メインバッテリ１０の負極端子は電力線ＮＬと接続される。ＳＭＲ１５は、電力線ＰＬおよびＮＬに介挿接続される。ＰＣＵ２０は、ＳＭＲ１５を経由して、電力線ＰＬ，ＮＬによってメインバッテリ１０と電気的に接続される。したがって、ＳＭＲ１５の開放（オフ）により、メインバッテリ１０を、ＰＣＵ２０を含む駆動系から電力的に切離すことができる。
【００２３】
電力線ＰＬには、メインバッテリ１０の電圧で作動する高電圧系の補機負荷８０（１）〜８０（ｍ）が接続される（ｍ：２以上の自然数）。たとえば、補機負荷８０（１）〜８（ｍ）には、図示しない、エアーコンディショナのコンプレッサ駆動用のインバータが含まれる。また、以下では、補機負荷８０（１）〜８０（ｍ）を包括的に示す場合には、単に補機負荷８０とも表記する。
【００２４】
ＰＣＵ２０は、メインバッテリ１０およびモータジェネレータ３０の間で双方向の電力変換を実行することにより、モータジェネレータ３０の出力（トルク、回転数）を制御するように構成される。ＰＣＵ２０は、たとえば、直流／交流電力変換のためのインバータ（図示せず）を含んで構成される。あるいは、ＰＣＵ２０については、メインバッテリ１０およびインバータ（図示せず）の間に、メインバッテリ１０の出力電圧を昇圧可能なコンバータ（図示せず）をさらに配置するように構成することも可能である。
【００２５】
ＰＣＵ２０によって、モータジェネレータ３０が正トルクを出力するように制御されることによって、電動車両５は前進方向の駆動力を発生することができる。あるいは、ブレーキペダル操作等による電動車両５の減速時には、車輪５５に作用する負方向の動力によってモータジェネレータ３０は回生発電することができる。たとえば、減速時には、ＰＣＵ２０は、制動トルク（車輪５５の回転を妨げる方向のトルク）を発生するようにモータジェネレータ３０の出力を制御する。ＰＣＵ２０は、モータジェネレータ３０による回生発電電力をメインバッテリ１０の充電電力に変換して、電力線ＰＬ，ＮＬ間に出力する。
【００２６】
さらに、電動車両５は、機械的な摩擦制動力を発生させる制動機構６０を備える。制動機構６０は、ブレーキキャリパ６１と、円板形状のブレーキディスク６２とを含む。ブレーキディスク６２は、車輪５５の駆動軸と回転軸が一致するように固定される。ブレーキキャリパ６１は、図示しないホイールシリンダとブレーキパッドとを含む。ブレーキ油圧回路７０からブレーキキャリパ６１に油圧が供給されることによって、ホイールシリンダが作動する。作動したホイールシリンダがブレーキパッドをブレーキディスク６２に押し付けることによって、ブレーキディスク６２の回転が制限される。これにより、制動機構６０は、制御装置１００によって制御されたブレーキ油圧回路７０からの油圧供給に応じて、機械的な車両制動力を発生する。以下では、制動機構６０によって発生された制動力を、モータジェネレータ３０による回生制動力と区別するために、機械制動力とも称する。電動車両５では、回生制動力および機械制動力の組み合わせによって、車両制動力を確保することができる。
【００２７】
制御装置１００は、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）で構成されて、電源システム６の動作を制御する。具体的には、制御装置１００は、ＳＭＲ１５の開閉、ＰＣＵ２０の動作を制御する。さらに、制御装置１００は、監視ユニット１１からのメインバッテリ１０の電圧、電流、温度の検出値に基づいて、メインバッテリ１０の充放電および充電状態（ＳＯＣ：State  of  Charge）を管理する。
【００２８】
アクセル開度センサ１０１は、アクセルペダル（図示せず）の開度（アクセル開度）を検出するとともに、検出結果を示す信号Ａｃを出力する。ブレーキペダルセンサ１０２は、ブレーキペダル（図示せず）の操作状態を検出するとともに、検出結果を示す信号Ｂｒを出力する。車速センサ１０３は、電動車両５の速度を検出するとともに、検出結果を示す信号Ｖｖを出力する。アクセル開度センサ１０１、ブレーキペダルセンサ１０２および、車速センサ１０３からの信号Ａｃ，Ｂｒ，Ｖｖは、制御装置１００へ入力される。制御装置１００は、ユーザによるアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作に応じた、駆動力または制動力が電動車両５に作用するように、モータジェネレータ３０、エンジン４０および、制動機構６０の出力を制御する。これにより、ユーザ操作に沿った車両走行が実現される。
【００２９】
電源システム６は、さらに、メインバッテリ１０の出力電圧よりも低電圧で動作する補機負荷の電源電圧を発生するための低電圧系の構成をさらに有する。具体的には、電源システム６は、低電圧系のための、ＤＣＤＣコンバータ２００、および、補機バッテリ２５０とを有する。補機バッテリ２５０の出力電圧は、たとえば１２Ｖ程度である。
【００３０】
ＤＣＤＣコンバータ２００は、電力線ＰＬ上の直流電圧を降圧して、電源配線ＰＸＬおよび接地配線ＧＬ間へ出力する。ＤＣＤＣコンバータ２００の出力電圧は、制御装置１００からの電圧指令値Ｖｄｃ＊に従って制御される。
【００３１】
補機バッテリ２５０の負極端子は接地配線ＧＬと接続される。一方で、補機バッテリ２５０の正極端子は、電源配線ＰＸＬと電気的に接続される。さらに電源配線ＰＸＬには、低電圧系の補機負荷２１０（１）〜２１０（ｎ）が接続される（ｎ：２以上の自然数）。補機負荷（定電圧系）２１０（１）〜２１０（ｎ）には、ヘッドランプ、テールランプおよびハザードランプ等の照明器具類、ワイパーやドア開閉用の小型モータ、クランション用のホーン、室内空調機器（ファン）、ならびに、オーディオ機器等が含まれる。さらに、電源配線ＰＸＬは、制御装置１００とも接続される。すなわち、制御装置１００についても、低電圧系の電源電圧によって作動する。以下では、補機負荷２１０（１）〜２１０（ｎ）を包括的に示す場合には、単に補機負荷２１０とも表記する。
【００３２】
このように、高電圧系の補機負荷８０および低電圧系の補機負荷２１０は、ＰＣＵ２０による、モータジェネレータ３０およびメインバッテリ１０間の電力変換経路上の電力線ＰＬ，ＮＬと電気的に接続されている。したがって、補機負荷８０，２１０の作動によって、メインバッテリ１０の蓄積電力および／またはモータジェネレータ３０による発電電力（回生電力）が消費される。
【００３３】
操作スイッチ１０５は、高電圧系の補機負荷８０（１）〜８０（ｍ）および低電圧系の補機負荷２１０（１）〜２１０（ｎ）の作動および停止を、ユーザが直接的または間接的に指示するためのスイッチ類を包括的に表記するものである。たとえば、操作スイッチ１０５は、ヘッドライト等の各照明器具の直接的な作動／停止を指令するスイッチや、車両周囲の照度等に応じた各照明器具の作動／停止の自動制御のオンオフを指令するスイッチを含む。
【００３４】
制御装置１００は、補機負荷８０（１）〜８０（ｍ），２１０（１）〜２１０（ｎ）の作動を制御する。基本的には、操作スイッチ１０５に対するユーザ操作に応じて、制御装置１００は、補機負荷８０（１）〜８０（ｍ），２１０（１）〜２１０（ｎ）の各々の作動および停止を制御する。
【００３５】
さらに、電動車両５には、ドライバが視覚および／または聴覚によって認識可能な警報を出力するための警報出力器１２０が設けられる。警報出力器１２０は、警告灯、スピーカ等によって構成され、制御装置１００によって制御されて、ドライバに対して警報を出力する。
【００３６】
電動車両５には、さらに、車両外部の衝突対象物となる物標（歩行者、静止物体、先行車両または後続車両等を包括するもの）を検出するための物標検出センサ１１０が設けられる。物標検出センサ１１０は、「検出器」の実施例に対応し、車外の物標を検出可能であれば、任意の構成とすることができる。たとえば、ミリ波センサと、カメラ（単眼カメラまたはステレオカメラ）との組合せによって、物標を検出する構成が公知である。
【００３７】
制御装置１００は、物標検出センサ１１０による検出結果に基づいて、電動車両５の物標に対する衝突危険度を定量化した危険度パラメータＰｄｇを算出する。衝突危険度を定量化したパラメータとしては、衝突余裕時間（ＴＴＣ：Time-To-Collision）、停止余裕度（ＭＴＣ：Margin-To-Collision）、車間時間（ＴＨＷ：Time-Headway）、あるいは、視覚危険度（ＫｄＢ）等が知られており、これらの指標を適宜採用して、危険度パラメータＰｄｇを算出することができる。なお、本実施の形態では、危険度パラメータＰｄｇは、値が高いほど衝突危険度が高いものとする。たとえば、衝突余裕時間の逆数（１／ＴＴＣ）を、危険度パラメータＰｄｇとすることができる。
【００３８】
電動車両５では、物標検出センサ１１０による検出結果に基づいて自動的に車両制動力を発生させる自動ブレーキ制御が実行される。
【００３９】
図２は、電動車両５における自動ブレーキの作動例を説明する概念図である。
図２を参照して、電動車両５の前方の静止した障害物３００が物標として、物標検出センサ１１０（図１）によって検出される。時刻ｔ１の時点では、障害物３００までの距離が長いため、危険度パラメータＰｄｇはほぼ０である。
【００４０】
その後、危険度パラメータＰｄｇは、電動車両５が障害物３００に接近するにつれて上昇する。時刻ｔ２では、危険度パラメータＰｄｇが閾値Ｐｔ１を超えることにより、警報出力器１２０（図１）を用いて、ドライバに対して警告を通知される。
【００４１】
時刻ｔ３では、電動車両５が障害物３００にさらに接近することにより、危険度パラメータＰｄｇが閾値Ｐｔ２を超えるのに応じて、自動ブレーキがオンされる。自動ブレーキがオンされると、仮にドライバによってブレーキペダル（図示せず）が操作されていなくても、制御装置１００による制動機構６０および／またはモータジェネレータ３０（ＰＣＵ２０）の制御によって、自動的に車両制動力が発生される。
【００４２】
時刻ｔ３の時点で開始される自動ブレーキは、電動車両５を自動的に減速させるための比較的緩やかなブレーキである。時刻ｔ４において、さらに危険度パラメータＰｄｇが上昇して、閾値Ｐｔ３を超えると、衝突回避のために最大限の制動力が出力されるように、自動ブレーキが制御される。
【００４３】
図３には、電動車両５における自動ブレーキの状態遷移が示される。
図３に示されるように、自動ブレーキはデフォルト状態ではオフされる。そして、危険度パラメータＰｄｇが閾値Ｐｔ２を超えると、起動条件が成立することによって、自動ブレーキがオンされる。一旦、自動ブレーキがオンされると、ブレーキペダルの操作に係わらず、危険度パラメータＰｄｇの上昇に応じて、車両制動力が増大される。そして、自動ブレーキのオン後、電動車両５の停止が確認されると（Ｖｖ＝０）、自動ブレーキはオフに復帰する。
【００４４】
自動ブレーキにおける車両制動力についても、図１で説明したように、制動機構６０による機械制動力およびモータジェネレータ３０による回生制動力の組み合わせによって出力することができる。回生制動力は機械制動力と比較して応答性が高いため、自動ブレーキでは、回生制動力を確保することが好ましい。
【００４５】
一方で、回生制動力の発生は、メインバッテリ１０の充電電力の発生を伴うため、メインバッテリ１０が過充電とならない範囲内に、回生制動力を制限する必要がある。一般的には、メインバッテリ１０の状態（ＳＯＣや充電履歴）を考慮して、過充電が回避されるように充電電力上限値Ｗｉｎが設定される。そして、モータジェネレータ３０のトルク指令値は、充電電力上限値Ｗｉｎを超える充電電力が発生しない範囲内で設定されることになる。ドライバのブレーキペダル操作に応じた車両制動力、または、自動ブレーキによって設定された車両制動力に対して、上記の制限を受ける回生制動力が不足する場合には、不足分を制動機構６０によって発生することで、必要な車両制動力を確保することが可能となる。
【００４６】
特に、メインバッテリ１０がリチウムイオン電池である場合には、過大な充電電流の発生、特に、継続的な充電電流の発生により、リチウムイオン二次電池の負極電位がリチウム基準電位まで低下することによって、リチウム金属が析出する虞がある。このため、単純なＳＯＣや電池温度のみでなく、充電電流の履歴に基づいて充電電力上限値Ｗｉｎを設定することが好ましい。
【００４７】
このように、メインバッテリ１０の保護のために回生制動力の確保が制限される一方で、危険度パラメータＰｄｇの上昇により衝突危険度が高まっている状況では、応答性の高い回生制動力を活用して車両制動力を発生することが好ましい。したがって、本実施の形態に従う電動車両では、以下のように、補機負荷の強制作動制御を回生制御と組み合わせる。
【００４８】
図４は、本実施の形態に従う電動車両における補機負荷の強制作動制御を説明するフローチャートである。図４に示される制御処理は、制御装置１００によって周期的に実行される。
【００４９】
図４を参照して、制御装置１００は、ステップＳ１００により、回生制御中であるか否かを判定する。モータジェネレータ３０による回生制動力の発生時には、ステップＳ１００はＹＥＳ判定とされて、処理はステップＳ１１０に進められる。回生制御時には、図４とは別個の制御処理によって、機械制動力および回生制動力の配分を含む車両制動力の設定、ならびに、当該設定に従う制動機構６０および／またはモータジェネレータ３０（ＰＣＵ２０）の制御が実行される。車両制動力の設定には、図２および図３で説明した自動ブレーキ制御も反映される。
【００５０】
制御装置１００は、ステップＳ１１０では、危険度パラメータＰｄｇを閾値Ｐｔと比較する。閾値Ｐｔは、自動ブレーキ制御との連動のために、Ｐｔ＞Ｐｔ２（たとえば、Ｐｔ＝Ｐｔ３）に設定することが好ましい。なお、危険度パラメータＰｄｇは、上記自動ブレーキ制御のために周期的に算出されている。
【００５１】
制御装置１００は、Ｐｄｇ＞Ｐｔの場合（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１２０に処理を進めて、補機負荷の強制作動制御をオンする。補機負荷の強制作動制御とは、図１に示された電圧系の補機負荷２１０（１）〜２１０（ｎ）および補機負荷８０（１）〜８０（ｍ）のうちから、車両走行に悪影響を及ぼさないものについて、操作スイッチ１０５によってユーザからの作動指令が入力されていなくても、制御装置１００からの指令によって自動的に作動するものである。たとえば、図５に示されるように、低電圧系の補機負荷２１０（１）〜２１０（ｎ）に含まれる、ヘッドライト９１および／またはテールランプ９２が強制的に作動（点灯）される。
【００５２】
制御装置１００は、ステップＳ１３０により、メインバッテリ１０の状態に基づいて、強制作動の対象とする補機負荷を決定する。たとえば、補機負荷の作動パターンを複数種類予め設定しておき、当該時点での充電余裕度に応じて作動パターンを選択することによって、強制作動の対象となる補機負荷を決定することができる。充電余裕度としては、充電電力上限値Ｗｉｎを用いてもよく、充電電流の履歴等に基づいて過充電の危険度を定量的に示すパラメータを別途定義してもよい。
【００５３】
ステップＳ１３０では、さらに、強制作動の対象となった補機負荷による消費電力が推定される。この消費電力は、上記の作動パターン毎に予め設定することができる。さらに、回生制御では、補機負荷による消費電力を考慮して、モータジェネレータ３０が発生する回生トルク（すなわち、回生制動力）が設定される。
【００５４】
強制作動の対象となる補機負荷を増やして、補機負荷全体での消費電力を増加させるほど、回生制動による発電電力からメインバッテリ１０の充電に回される電力が低下する。この結果、回生電力から補機負荷による消費電力を差し引いた電力が、充電電力上限値Ｗｉｎを超えない範囲内に回生電力を制限すればよくなるため、充電電力上限値Ｗｉｎを超える回生電力が発生するように、回生制動力を設定することも可能となる。すなわち、補機負荷の強制作動制御をオンすることによって、メインバッテリ１０を過充電から保護するための回生制動力の上限値を緩和することができる。
【００５５】
制御装置１００は、危険度パラメータＰｄｇが閾値Ｐｔを超えない場合（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１４０により、補機負荷の強制作動制御をオフする。この場合には、操作スイッチ１０５によるユーザ指令に応じて、補機負荷８０（１）〜８０（ｍ），２１０（１）〜２１０（ｎ）の各々の作動／停止が制御される。また、回生制御の非実行時（Ｓ１００のＮＯ判定時）においても、補機負荷の強制作動制御はオフされる。
【００５６】
このように、本実施の形態に従う電動車両では、車外の物標に対する衝突危険度の上昇時には、補機負荷の強制作動制御を伴って回生制御を実行することができる。したがって、補機負荷全体での消費電力の増大により、メインバッテリ１０を過充電から保護する制限範囲内での回生電力の上限値を緩和することができる。この結果、蓄電装置の過充電を回避した下で、回生制動力を最大限確保することが可能となる。これにより、たとえば、自動ブレーキの作動時に回生制動力を確保することによって、蓄電装置の過充電からの保護と、衝突回避性能の向上とを両立することができる。
【００５７】
なお、図５の例のように、強制作動の対象をヘッドライト９１および／またはテールランプ９２とすると、衝突危険度が高まっている状況下で、車外に対する注意喚起を併せて実行することができる。
【００５８】
図６には、回生制御中におけるメインバッテリ１０の動作点の変化例が示される。
図６を参照して、メインバッテリ１０の充電時の動作点として、充電電力（電流）と当該電力（電流）での充電継続時間との組み合わせが示される。図６では、過充電危険度判定の一例として、各充電電力（充電電流）に対する充電継続時間の限界値の集合として、充電限界ライン５００が設定される。
【００５９】
メインバッテリ１０において、充電限界ライン５００よりも下側領域での動作点での充電は、劣化進行が回避される安全使用領域での充電に相当する。一方で、充電限界ライン５００よりも上部領域の動作点での充電は、メインバッテリ１０の劣化進行が生じる虞がある、危険使用領域での充電に相当する。たとえば、リチウムイオン二次電池では、いわゆる充電深度を評価するための手法として、図６のような危険度判定が採用される。
【００６０】
電動車両５の回生制御が継続される場面では、メインバッテリ１０は連続的に充電される。代表的には、自動ブレーキのオン時に、このような継続的な充電が実行される。まず、電力Ｐ１での充電がＴ１継続すると（充電動作点５０１）、危険使用領域での充電を回避するために、メインバッテリ１０の充電電力をＰ２に低下させる。その後、電力Ｐ２での充電が継続することによって、メインバッテリ１０が充電動作点５０２に到達すると、さらに充電電力をＰ３に低下することによって、危険使用領域での充電を回避することができる。しかしながら、回生制動力および機械制動力の応答性の差を考慮すると、この際に回生制動力の急峻な変化は回避することが好ましい。
【００６１】
したがって、充電動作点５０１からの充電電力の変化時に、補機負荷全体による消費電力をＰｘ１からＰｘ２に増加させるように、ステップＳ１３０（図４）による補機負荷の決定を行うことにより、充電電力の低下に伴う回生電力の低下、すなわち、回生制動力の低下を緩和することができる。
【００６２】
同様に、充電動作点５０２からの充電電力への変化時に、補機負荷全体による消費電力をＰｘ２からＰｘ３に増加させるように、ステップＳ１３０（図４）による補機負荷の決定を行うことにより、充電電力の低下に伴う回生電力の低下、すなわち、回生制動力の低下を緩和することができる。
【００６３】
このようにすると、自動ブレーキのオン時に代表される連続的な回生制御の実行中に、メインバッテリ１０の過充電保護のために回生制動力が急峻に変化することを防止できる。
【００６４】
［変形例］
車両の自動運転支援制御として、種々の制御が提案されている。これらの自動運転支援制御では、カーブ接近時における車間保持のための減速や、駐車時の運転支援制御等、物標への接近時においても、衝突危険度が通常走行と比較してさほど高くないケースがある。
【００６５】
このようなケースに、上述のようにヘッドランプ等の補機負荷を強制的に作動させると、周囲に対して却って悪影響を及ぼす虞がある。このため、実施の形態の変形例として、所定の自動運転モードの適用時には、補機負荷の強制作動制御を非実行とする制御を説明する。
【００６６】
図７は、本実施の形態の変形例に従う電動車両における補機負荷の強制作動制御を説明するフローチャートである。図７に示される制御処理についても、制御装置１００によって周期的に実行することができる。
【００６７】
図７を図４と比較して、実施の形態の変形例では、制御装置１００は、回生制御中において（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１０５により、所定の自動運転モードの適用中であるか否かが判定される。
【００６８】
制御装置１００は、所定の自動運転モードの選択時（Ｓ１０５のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１４０に処理を進めて、補機負荷の強制作動制御を非実行とする。これにより、危険度パラメータＰｄｇが閾値Ｐｔより高くなっても、補機負荷の強制作動制御は実行されなくなる。
【００６９】
たとえば、所定の運転モードには、図８に示されるオートクルーズコントロール（ＡＣＣ）や渋滞アシストコントロール（ＴＪＡ）、図９に示されるスピードマネジメントコントロール、ならびに、図１０に示されるパーキングアシストコントロールが含まれる。
【００７０】
図８を参照して、オートクルーズコントロール（ＡＣＣ）や渋滞アシストコントロール（ＴＪＡ）の適用時には、電動車両５は、物標検出センサ１１０によって検出された先行車両５ｘに追従走行する。このため、カーブ走行時等、先行車両５ｘの減速時には、車間距離を調整するために自動減速が行われる。この際に、先行車両５ｘの接近に応じて、危険度パラメータＰｄｇが上昇する。
【００７１】
図９を参照して、スピードマネジメントコントロールの適用時には、電動車両５は、急カーブへの接近時には、自動減速が行われる。この際に、ガードレール等の障害物５ｚへの接近に応じて、危険度パラメータＰｄｇが上昇する。
【００７２】
図１０を参照して、パーキングアシストコントロールの適用時には、電動車両５は、車両位置ＰＳ１からＰＳ２に前進後、一旦後進走行した後、再び車両位置ＰＳ３へ前進した後、車両位置ＰＳ４まで後進走行するように、ドライバに対するガイダンスが提供される。このようなガイダンスに従って電動車両５を移動させる中で、隣接の車両５ｘ，５ｙへの接近に応じて、危険度パラメータＰｄｇが上昇する。
【００７３】
上述した図８〜図１０のような場面での危険度パラメータＰｄｇの上昇に応じて、ヘッドライト９１の点灯等の強制的な補機負荷の作動制御をオンすると、車両周囲に対して違和感を与えることにより、却って円滑な車両運転を阻害する虞がある。したがって、図７に示された変形例では、上述のような所定の自動運転モードの適用時には、危険度パラメータの上昇に伴う補機負荷の強制作動制御をオフに維持する。これにより、上述した本実施の形態による効果に加えて、特定の自動運転モードの適用時における円滑な運転を実現することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、電動車両５としてハイブリッド自動車を例示したが、駆動用電動機を搭載する構成であれば、エンジン４０の搭載が省略された電気自動車、あるいは、燃料電池自動車によって、本発明が適用される電動車両５を構成することも可能である。
【００７５】
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】
【００７６】
５  電動車両（自車）、５ｘ，５ｙ  他車両、５ｚ，３００  障害物、６  電源システム、１０  メインバッテリ（蓄電装置）、１１  監視ユニット、３０  モータジェネレータ、４０  エンジン、５０  動力分轄機構、５５  車輪、６０  制動機構、６１  ブレーキキャリパ、６２  ブレーキディスク、７０  ブレーキ油圧回路、８０（１）〜８０（ｍ）  補機負荷（高電圧系）、９１  ヘッドライト、９２  テールランプ、１００  制御装置、１０１  アクセル開度センサ、１０２  ブレーキペダルセンサ、１０３  車速センサ、１０５  操作スイッチ、１１０  物標検出センサ、１２０  警報出力器、２００  コンバータ、２１０（１）〜２１０（ｎ）  補機負荷（低電圧系）、２５０  補機バッテリ、５００  充電限界ライン、ＧＬ  接地配線、ＮＬ，ＰＬ  電力線、ＰＳ１〜ＰＳ４  車両位置、ＰＸＬ  電源配線、Ｐｄｇ  危険度パラメータ、Ｐｔ，Ｐｔ１〜Ｐｔ３  閾値。
【図１】
0006756519.tif 000002
【図２】
0006756519.tif 000003
【図３】
0006756519.tif 000004
【図４】
0006756519.tif 000005
【図５】
0006756519.tif 000006
【図６】
0006756519.tif 000007
【図７】
0006756519.tif 000008
【図８】
0006756519.tif 000009
【図９】
0006756519.tif 000010
【図１０】
0006756519.tif 000011