(57)【要約】      （修正有）【課題】電動車両のバッテリ充電に際し、その後の下り勾配路での回生エネルギーを考慮して、無駄な充電が行われることのないようにした充電制御を提供する。【解決手段】充電直後のルートに下り勾配路がある場合、ナビ道路情報を基に、下り勾配路での回生エネルギー量を算出し、次に、下り勾配路での交通渋滞を想定して、回生エネルギー量の目減りを考慮した最終的な回生エネルギー量を予測し、この最終的な回生エネルギー予測量に対応する上限充電率変更量ΔCHGmaxだけ、バッテリ上限充電率CHGmaxをデフォルト値から低下させる。よって、下り勾配路を走行中にエネルギー回生を行うとき、バッテリが満充電状態よりも上記回生エネルギー量分だけ充電率を抑制された状態にされていることとなり、バッテリに対し当該回生エネルギー分の充電を行うことができ、エネルギー効率を高め得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車外電源により充電可能なバッテリからの電力で駆動されるモータを動力源とする電動車両において、
前記車外電源による前記バッテリ充電時のバッテリ上限充電率を変更可能なバッテリ上限充電率変更手段を設けたことを特徴とする車両用バッテリの充電制御装置。
【請求項２】
請求項1に記載された車両用バッテリの充電制御装置において、
前記バッテリ上限充電率変更手段は、手動操作によって前記バッテリ上限充電率を変更可能なものであることを特徴とする車両用バッテリの充電制御装置。
【請求項３】
請求項2に記載された車両用バッテリの充電制御装置において、
前記バッテリ上限充電率変更手段は、前記手動操作によって変更可能なバッテリ上限充電率に許容下限値を設定したものであることを特徴とする車両用バッテリの充電制御装置。
【請求項４】
請求項1に記載された車両用バッテリの充電制御装置において、
前記バッテリ上限充電率変更手段は、車載ナビゲーションシステムの道路情報との協調によって、前記バッテリ上限充電率を自動的に変更可能なものであることを特徴とする車両用バッテリの充電制御装置。
【請求項５】
請求項4に記載された車両用バッテリの充電制御装置において、
前記バッテリ上限充電率変更手段は、前記車載ナビゲーションシステム内における道路情報のうち、現在の自車位置と目的地との間における走行経路に関した道路情報から、充電後の回生可能な電力を求め、この回生可能電力分だけ前記バッテリ上限充電率をデフォルト値よりも低い値に変更するものであることを特徴とする車両用バッテリの充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車外電源により充電可能なバッテリからの電力で駆動されるモータを動力源として搭載した電動車両のバッテリ充電制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータのみを動力源とする電気自動車や、エンジンおよび電動モータを動力源とするハイブリッド車両のような電動車両は、電動モータの駆動電源としてバッテリを搭載されている。
【０００３】
そして、ハイブリッド車両のうち、バッテリをエンジン動力のみでなく車外電源からの電力によっても充電可能なプラグインハイブリッド車両や、エンジンを搭載していないため車外電源からの電力によってのみ充電可能な電気自動車の、車外電源によるバッテリの充電制御技術としては従来、例えば特許文献に記載のようなものが提案されている。
【０００４】
この提案になる従来のバッテリ充電制御技術は、走行中の充電による経済効果と、走行前における充電ステーションでの充電による経済効果との比較結果に応じ、走行中の充電による経済効果が、充電ステーションでの充電による経済効果よりも小さい場合、充電ステーションでの充電を制限することなくバッテリを満充電させるよう、その充電電力量を決定するというものである。
【０００５】
かかる従来のバッテリ充電制御技術によれば、充電コストを抑制して、充電による経済効果を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０１２９４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、走行中の充電による経済効果が、充電ステーションでの充電による経済効果よりも小さい場合、充電ステーションでの充電を制限することなくバッテリを満充電させるものであるため、
充電時間長を指定した急速充電ではなく、充電時間長を指定しない普通充電においては、バッテリを、その充電率がデフォルト値（通常は100％）となるまで満充電させることとなり、以下のような問題を生ずる。
【０００８】
つまり、当該充電後の走行時に降坂路を走行するような道路環境ゆえに、回生制動による回収エネルギー分だけバッテリを充電可能である場合において、バッテリが満充電状態であることから充電を受け付けず、結果として回生制動による回収エネルギーを無駄に廃棄する。
【０００９】
このため、その分だけエネルギー効率が悪化するという問題を生ずるし、加えて無駄なバッテリの充電により、電力が無駄に消費されると共に、無用な充電時間により時間も浪費されるという問題を生ずる。
【００１０】
本発明は、バッテリの充電率をデフォルト値（100％）以外の値に、手動または自動で変更し得るようにすることで、上記の問題を解消し得るようにした車両用バッテリの充電制御装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的のため本発明による車両用バッテリの充電制御装置は、これを以下のように構成する。
先ず前提となる電動車両を説明するに、これは、
車外電源により充電可能なバッテリからの電力で駆動されるモータを動力源とするものである。
【００１２】
本発明は、かかる電動車両に対し、以下のようなバッテリ上限充電率変更手段を設けた構成に特徴づけられる。
このバッテリ上限充電率変更手段は、上記車外電源によるバッテリ充電時におけるバッテリ上限充電率を変更し得るものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記した本発明による車両用バッテリの充電制御装置にあっては、車外電源によるバッテリ充電時におけるバッテリ上限充電率を変更可能であるため、
例えば充電後の走行時に降坂路を走行するような道路環境である場合は、回生制動による回収エネルギー分だけバッテリの上限充電率を小さくすることができる。
【００１４】
かようにバッテリの上限充電率を小さくし得ることで、上記降坂路の走行中における回生制動エネルギー分をバッテリに充電して回収可能であり、回生制動による回収エネルギーを無駄に廃棄することなく、後でモータの駆動に有効利用することができる。
【００１５】
従って、エネルギー効率の悪化に関する前記の問題を回避し得るし、無駄なバッテリの充電による電力浪費や、無駄な充電時間の浪費を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第1実施例になる車両用バッテリの充電制御装置を示し、  (a)は、その概略システム図、  (b)は、バッテリ上限充電率の設定画面が、(a)の場合と異なる場合の概略システム図、  (c)は、バッテリ上限充電率の設定画面が、(a),(b)の場合と異なる場合の概略システム図である。
【図２】図1におけるナビ用コントローラが実行するバッテリ上限充電率の手動設定プログラムを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第2実施例になる車両用バッテリの充電制御装置が実行する、バッテリ上限充電率の自動設定プログラムを示すフローチャートである。
【図４】図3に示す制御プログラムによるバッテリ上限充電率の自動設定要領に関した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。
＜第1実施例の構成＞
図1(a)および図2は、本発明の第1実施例になる車両用バッテリの充電制御装置を示し、図1(a)は、その概略システム図、図2は、バッテリ上限充電率の手動設定プログラムである。
【００１８】
先ず、図1(a)に示す充電制御システムを説明するに、この図において、1は、運転席前方のダッシュボードに設置されたナビゲーション画面を示し、2は、ナビ用コントローラを示し、3は、走行駆動モータ(図示せず)の電源であるバッテリを示し、4は、バッテリ用コントローラを示す。
【００１９】
ナビゲーション画面1は、タッチパネル式のものとし、ナビ用コントローラ2は、ナビゲーション画面1との間で相互に情報のやりとりを行うと共に、バッテリ用コントローラ4との間でも相互に情報のやりとりを行うものとする。
またバッテリ用コントローラ4は、バッテリ3を図示せざる車外電源に接続するとき、その充電制御を後述のごとくに行うと共に、バッテリ3の蓄電状態をモニタし得るものとする。
【００２０】
＜バッテリの充電制御＞
バッテリ3を図示せざる車外電源に接続するとき、バッテリ用コントローラ4はこのことをナビ用コントローラ2に情報伝達する。
これを受けてナビ用コントローラ2は、図2の制御プログラムを実行し、以下のごとくにバッテリ3の上限充電率CHGmaxを設定する。
【００２１】
先ず図2のステップＳ11において、ナビゲーション画面1に「バッテリ上限充電率CHGmaxの変更を希望しますか？」を表示する。
運転者は、この表示画面上における「Yes」表示部または「No」表示部に触れて、バッテリ上限充電率CHGmaxの変更を希望するか否かを意思表示する。
【００２２】
次のステップＳ12では、運転者が「Yes」表示部に触れている（バッテリ上限充電率CHGmaxの変更を希望している）のか、運転者が「No」表示部に触れている（バッテリ上限充電率CHGmaxの変更を希望していない）のかをチェックする。
バッテリ上限充電率CHGmaxの変更を希望していない場合、ステップＳ13において、ナビゲーション画面1上の表示を消し、バッテリ上限充電率CHGmaxを初期のデフォルト値（100％）に設定して制御を終了する。
【００２３】
ステップＳ12でバッテリ上限充電率CHGmaxの変更を希望していると判定する場合、ステップＳ14において、ナビゲーション画面1上に「バッテリ上限充電率CHGmaxの変更値を入力してください」を表示して、バッテリ上限充電率CHGmaxの変更値に係わる数値の入力を指示して促す。
【００２４】
この時におけるナビゲーション画面1上の表示は、例えば図1(a)に示すようなものとし、「0」〜[9]の数値表示部と、充電率上限値「％」の表示部と、「数字を入力してください」の表示部と、「決定」ボタンの表示部とで構成する。
運転者は、バッテリ上限充電率CHGmaxの変更値を入力するに際し、「0」〜[9]の数値表示部に順次触れて、CHGmaxの変更値を充電率上限値「％」の表示部に表記させ、その後「決定」ボタンに触れてCHGmaxの変更値を決定する。
【００２５】
ステップＳ14でバッテリ上限充電率CHGmaxの変更値に係わる数値の入力を指示して促すに時におけるナビゲーション画面1上の表示は、図1(a)に示すようなものに代えて、同図(b)または同図(c)に示すようなものであってもよい。
【００２６】
図1(b) に示すナビゲーション画面1上の表示は、「数字を選択してください」の表示部と、「充電率上限値90％」や、「充電率上限値85％」や、「充電率上限値80％」の表示部と、これら充電率上限値を選択する矢印表示部と、「決定」ボタンの表示部とで構成する。
運転者は、バッテリ上限充電率CHGmaxの変更値を入力するに際し、矢印表示部に触れて「充電率上限値90％」、「充電率上限値85％」、および「充電率上限値80％」の1つを選択し、その後「決定」ボタンに触れてCHGmaxの変更値を、上記のごとくに選択した「90％」、または「85％」、或いは「80％」に決定する。
【００２７】
図1(c) に示すナビゲーション画面1上の表示は、充電率上限値「％」の表示部と、この表示部に入力する数値を選択する矢印表示部と、「数字を選択してください」の表示部と、「決定」ボタンの表示部とで構成する。
運転者は、バッテリ上限充電率CHGmaxの変更値を入力するに際し、矢印表示部に触れて充電率上限値「％」の表示部にCHGmaxの変更値を表示させ、その後「決定」ボタンに触れてCHGmaxの変更値を表示値に決定する。
【００２８】
上記のごとくステップＳ14でバッテリ上限充電率CHGmaxの変更値が入力されたら、次のステップＳ15において、当該CHGmaxの変更値が充電制御可能範囲内の値か否かにより、制御可能な許容下限値を超えていないか否かをチェックする。
CHGmaxの変更値が充電制御可能範囲内の値でなければ、ステップＳ16において、ナビゲーション画面1上に「CHGmaxの変更値を再入力する」よう指示して、制御をステップＳ14に戻す。
【００２９】
ステップＳ15においてCHGmaxの変更値が充電制御可能範囲内の値であると判定する場合は、ステップＳ17において、CHGmaxの変更値を確定し、ナビゲーション画面1上に「バッテリ上限充電率CHGmaxをデフォルト値（100％）から変更値に置換するか？」を表示する。
運転者は、この置換を許可するか否かを、当該表示部における「Yes」ボタン、または「No」ボタンに触れて意思表示する。
【００３０】
次のステップＳ18においては、「Yes」ボタンによりバッテリ上限充電率CHGmaxの変更値への置換が指令されたか、「No」ボタンによりバッテリ上限充電率CHGmaxの変更値への置換が拒否されたかをチェックする。
【００３１】
ステップＳ18でバッテリ上限充電率CHGmaxの変更値への置換が指令されたと判定する場合は、ステップＳ19において、ナビゲーション画面1上の表示を消し、バッテリ上限充電率CHGmaxを初期のデフォルト値（100％）から変更値に置換して制御を終了する。
従ってステップＳ19は、本発明におけるバッテリ上限充電率変更手段に相当する。
【００３２】
ステップＳ18でバッテリ上限充電率CHGmaxの変更値への置換が拒否されたと判定する場合は、ステップＳ13において、ナビゲーション画面1上の表示を消し、バッテリ上限充電率CHGmaxを初期のデフォルト値（100％）に設定して制御を終了する。
【００３３】
図1におけるナビ用コントローラ2は、ナビゲーション画面1の上記したタッチ操作により、図2のステップＳ13またはステップＳ19で設定したバッテリ上限充電率CHGmax（デフォルト値の100％、または100％未満の変更値）を受信し、バッテリ用コントローラ4を介してバッテリ3を、その充電率がバッテリ上限充電率CHGmax となるよう充電制御する。
【００３４】
＜第1実施例の効果＞
上記した第1実施例になるバッテリの充電制御によれば、車外電源によるバッテリ充電時におけるバッテリ上限充電率CHGmaxを変更可能であるため（ステップＳ14〜ステップＳ19）、
例えば充電後の走行時に降坂路を走行するような道路環境である場合、運転者は降坂路走行時の回生制動による回収エネルギー分だけ、バッテリ3の上限充電率CHGmaxをデフォルト値の100％よりも小さくすることができる。
【００３５】
かようにバッテリ3の上限充電率CHGmaxを小さくし得ることで、上記降坂路の走行中における回生制動エネルギー分をバッテリ3に充電して回収可能であり、回生制動による回収エネルギーを無駄に廃棄することなく、後でモータの駆動（車両の走行）に有効利用することができる。
【００３６】
従って、エネルギー効率の悪化に関した問題を回避し得るし、無駄なバッテリの充電による電力浪費や、無駄な充電時間の浪費を回避することができる。
【００３７】
しかも、バッテリ上限充電率CHGmaxの変更値（ステップＳ14）が充電制御可能範囲内の値か否かにより、制御可能な許容下限値を超えていないか否かをチェックし、バッテリ上限充電率CHGmaxの変更値が制御可能な許容下限値を超えている場合、当該変更値の再入力を促すため（ステップＳ16）、
CHGmaxの変更値を誤入力したのに気づかないまま制御が先に進む弊害を排除し得ると共に、充電制御が複雑になるのを防止しすることができる。
【００３８】
＜第2実施例＞
図3,4は、本発明の第2実施例になる車両用バッテリの充電制御装置を示す。
本実施例においても、その制御システムは図1におけると同様なものとするが、同図におけるナビ用コントローラ2は、図2に代えて図3の制御プログラムを実行し、車載ナビゲーションシステムの道路情報との協調により、バッテリ3の上限充電率CHGmaxを、以下のごとく自動的に設定するものとする。
【００３９】
先ず図3のステップＳ21においては、走行経路（ルート）案内中のナビゲーションシステム内における道路情報から、充電後の走行（次トリップ）開始直後に下り勾配路（降坂路）があるか否かをチェックする。
下り勾配路がなければ、ステップＳ22において、バッテリ3の上限充電率CHGmaxをデフォルト値100％となし、制御をそのまま終了する。
【００４０】
しかし、ステップＳ21で次トリップ開始直後のルートに下り勾配路があると判定する場合は、ステップＳ23において、ナビゲーションシステム内の道路情報から、上記下り勾配路の高度差および距離を読み出して、下り勾配路での回生エネルギー量を算出する。
【００４１】
図4のごとく、電気走行（EV走行）する自車41の充電直後ルートにおけるA地点およびB地点間に、路面高度HがHaからHbへとHだけ低下し、水平移動距離Yが（Yb-Ya）であるような下り勾配路が存在していて、これらA地点およびB地点間では自車41がエネルギー回生を行いながら走行する場合につき付言するに、ステップＳ23においては、下り勾配路の高度差Hおよび水平移動距離Yを基に当該下り勾配路での自車41の回生エネルギー量を算出する。
【００４２】
次のステップＳ24においては、下り勾配路での交通渋滞を想定して、上記回生エネルギー量の目減りを考慮することにより、最終的な回生エネルギー量を予測する。
次のステップＳ25は、本発明におけるバッテリ上限充電率変更手段に相当するもので、このステップＳ25においては図4に例示するごとく、この最終的な回生エネルギー予測量に対応する上限充電率変更量ΔCHGmax（図4では20％）だけ、バッテリ上限充電率CHGmaxをデフォルト値（100％）から低下させ、制御をそのまま終了する。
【００４３】
ナビ用コントローラ2（図1参照）は、上記のごとくステップＳ22またはステップＳ25で自動的に設定したバッテリ上限充電率CHGmax（デフォルト値の100％、または、これよりもΔCHGmaxだけ低い変更値）に基づく制限下に、バッテリ用コントローラ4（図1参照）を介してバッテリ3を、その充電率CHGが図4に実線（CHGmax＝デフォルト値100％−ΔCHGmaxである場合の充電率CHGの変化）で例示するごとくになるよう充電制御する。
【００４４】
＜第2実施例の効果＞
上記した第2実施例のようなバッテリ上限充電率CHGmaxの変更（ステップＳ23〜ステップＳ25）を行わない場合、バッテリ上限充電率CHGmaxがデフォルト値（100％）のままであることから、バッテリ3は、その充電率CHGが図4に波線で示すような変化を呈するよう充電制御される。
【００４５】
よって、自車41がA地点およびB地点間の下り勾配路を走行中にエネルギー回生を行っていても、バッテリ3がほぼ満充電状態であるため、バッテリ3に対し当該回生エネルギー分の充電を行うことができず、結果として回生制動による回収エネルギーを無駄に廃棄する。
従って、その分だけエネルギー効率が悪化するという問題を生ずるし、加えて、下り勾配路の直前で行うバッテリ3の充電に際し、無駄に多くの充電が行われていることとなり、電力の無駄な消費および無用な長時間充電が行われるという問題を生ずる。
【００４６】
これに対し本発明の第2実施例においては、充電直後のルートに下り勾配路がある場合（ステップＳ21）、ナビゲーションシステム内の道路情報（当該下り勾配路の高度差Hおよび水平移動距離Y）を基に、当該下り勾配路での回生エネルギー量を算出し（ステップＳ23）、更に、下り勾配路での交通渋滞を想定して、回生エネルギー量の目減りを考慮した最終的な回生エネルギー量を予測し（ステップＳ24）、この最終的な回生エネルギー予測量に対応する上限充電率変更量ΔCHGmaxだけ、バッテリ上限充電率CHGmaxをデフォルト値（100％）から低下させるため（ステップＳ25）、
バッテリ3は、その充電率CHGが例えば図4に実線で示すような変化を呈するよう充電制御される。
【００４７】
従って、自車41が図4のA地点およびB地点間の下り勾配路を走行中にエネルギー回生を行うとき、バッテリ3が満充電状態よりも上記回生エネルギー量分だけ充電率を抑制された状態にされていることとなり、バッテリ3に対し当該回生エネルギー分の充電を行うことができ、結果として回生制動による回収エネルギーを無駄に廃棄することなく、バッテリ3に充電することができて、エネルギー効率を高めることができる。
【００４８】
加えて、下り勾配路の直前で行うバッテリ3の充電に際し、無駄に多くの充電が行われることがなくなり、電力の無駄な消費および無用な長時間充電が行われるという上記の問題も解消することができる。
しかも第2実施例においては、上記の効果を運転者の操作に一切頼ることなく自動的に奏することができる。
【符号の説明】
【００４９】
1  ナビゲーション画面
2  ナビ用コントローラ
3  バッテリ
4  バッテリ用コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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