(57)【要約】【課題】バッテリーの総エネルギー消費量から、車両走行（モータ駆動）に必要なエネルギー以外の空調装置に使用されたエネルギー消費量を除外した、さらに正確な走行可能距離を算出できる方法を提供する。【解決手段】本発明による電気自動車の走行可能距離算出方法は、過去走行平均燃費を演算する段階と、過去走行時の空調平均消費エネルギー比率を演算する段階と、過去走行平均燃費と空調平均消費エネルギー比率から、空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費を算出する段階と、現在走行燃費を算出する段階と、空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディングする段階と、ブレンディングして得られた走行燃費から走行可能距離を算出する段階と、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
2013126368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去走行平均燃費を演算する段階と、
過去走行時の空調平均消費エネルギー比率を演算する段階と、
前記過去走行平均燃費と前記空調平均消費エネルギー比率から、空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費を算出する段階と、
現在走行燃費を算出する段階と、
前記空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費と前記現在走行燃費をブレンディングする段階と、
ブレンディングして得られた走行燃費から走行可能距離を算出する段階と、
を含むことを特徴とする電気自動車の走行可能距離算出方法。
【請求項２】
前記ブレンディングする段階は、
前記空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費と前記現在走行燃費に加重値を適用して平均する加重平均方式により走行燃費を算出することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の走行可能距離算出方法。
【請求項３】
前記過去走行時の空調平均消費エネルギー比率は、
前の充電から次の充電までと定義される過去走行サイクルの前記空調消費エネルギー比率を平均して算出するが、
走行サイクルごとの前記空調消費エネルギー比率は該当走行サイクルのバッテリー総消費エネルギーに対する空調装置消費エネルギーの比率であることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の走行可能距離算出方法。
【請求項４】
前記空調消費エネルギー比率の平均値の算出は、
各走行サイクルの前記空調消費エネルギー比率と、所定の空調装置を使用しなかったと仮定したときの仮定値にそれぞれ加重値を適用して平均する加重平均方式により算出することを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の走行可能距離算出方法。
【請求項５】
前記空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費は、
前記過去走行平均燃費と前記空調平均消費エネルギー比率を入力とするマップ値として算出されることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の走行可能距離算出方法。
【請求項６】
前記ブレンディングして得られた走行燃費から走行可能距離を算出する段階は、
現在の空調装置消費電力に対応する燃費を算出する段階と、
前記ブレンディングして得られた走行燃費に前記空調装置消費電力に対応する燃費を反映した最終燃費を算出する段階と、
前記最終燃費から走行可能距離を演算する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の走行可能距離算出方法。
【請求項７】
前記現在の空調装置消費電力に対応する燃費は、消費電力に応じてそれに対応する燃費値が定義されたテーブルから算出されることを特徴とする請求項６に記載の電気自動車の走行可能距離算出方法。
【請求項８】
前記最終燃費は、前記ブレンディングして得られた走行燃費から、前記空調装置消費電力に対応する燃費を除いて求めることを特徴とする請求項６に記載の電気自動車の走行可能距離算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車の走行可能距離算出方法に係り、より詳しくは、バッテリーの総エネルギー消費量から、車両走行に必要なエネルギー以外の空調装置に使用されたエネルギー消費量を除外した、電気自動車の走行可能距離算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車とは、バッテリーに電気を充電し、充電された電気を用いてモータを駆動することにより走行する自動車をいう。電気自動車では、現在のバッテリー温度とバッテリーＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）などに関するバッテリー状態を確認し、バッテリー状態が一定の水準以上を維持するように管理することが大変重要である。
そのため、バッテリーに対する諸状態を総括して管理するバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＢＭＳ）は、バッテリーの耐久性の低下による寿命短縮を防止する一方、総合制御を行う車両制御器にバッテリーのＳＯＣ情報を知らせることにより、バッテリー状態を考慮した車両走行を補助している。
【０００３】
したがって、高電圧バッテリーを使用する電気自動車では、バッテリーＳＯＣを把握することが大変重要であり、また、走行中にバッテリーの残存容量を把握して運転者に知らせる技術も必要である。
内燃機関自動車で現在の燃料状態から走行可能な距離（Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｔｏ  Ｅｍｐｔｙ：ＤＴＥ）を予測して運転者に知らせることと同様に、電気自動車でも現在のバッテリーのエネルギー状態から走行可能距離（残存走行距離）を推定してクラスタなどに表示する機能を有している。
従来技術による電気自動車の走行可能距離算出方法は、高電圧バッテリーの残存エネルギーのＳＯＣ（％）と車両の距離当たりエネルギー消費比率の関係を用いて走行可能距離を推定する方法が用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
図１は、従来の走行可能距離算出過程を示すフローチャートであり、これを参照して従来の走行可能距離算出過程を説明する。
従来の走行可能距離（ＤＴＥ）算出方法は、過去走行平均燃費を演算する過程（Ｓ１）、現在走行燃費を演算する過程（Ｓ２）、過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディング（ｂｌｅｎｄｉｎｇ）して最終燃費を演算する過程（Ｓ３）、及び算出された最終燃費から走行可能距離を演算する過程（Ｓ４）を含む。
また、過去走行平均燃費は、前の充電から次の充電までを１つの走行サイクルとして定義した場合、過去の走行サイクルの燃費を平均して算出する。充電時にはそれまでの走行サイクルを終了とし、走行サイクルの終了時ごとに燃費（ｋｍ／％）を算出して格納し、格納されたサイクルの燃費を平均して算出する。
【０００５】
この時、走行サイクルの燃費（ｋｍ／％）は、「該当走行サイクルの累積走行距離（ｋｍ）／ΔＳＯＣ（％）」として計算される。ここで、「ΔＳＯＣ（％）＝前回充電直後のＳＯＣ（％）−現在充電直前のＳＯＣ（％）」である。
また、最終燃費が算出されると、それに基づいて走行可能距離を算出してクラスタなどに表示するが、この時、走行可能距離（ＤＴＥ）（ｋｍ）は、「最終燃費（ｋｍ／％）×現在のＳＯＣ（％）」として計算される。
このように電気自動車の走行可能距離を算出する場合、バッテリーＳＯＣが必要であり、特に過去走行サイクルの燃費を算出する時、１サイクルのバッテリーの総消費量（ΔＳＯＣに該当する）が反映される。
【０００６】
電気自動車におけるバッテリーＳＯＣの算出は、既に実現可能となった技術であり、単位時間当り使用された放電電流量を測定して計算する方式など、様々な方法が知られており、算出されるＳＯＣ値を用いてバッテリーの管理及び走行可能距離の算出だけでなく、車両に関わる様々なことに広く利用されている。
しかしながら、バッテリー残存エネルギーから走行可能距離を推定して運転者に提供することは、その推定の難しさ、推定誤差による誤った情報の提供などの技術的な問題がある。
特に、走行可能距離を算出する場合、過去走行サイクルのエネルギー消費量を反映しなければならず、この時、バッテリーの総消費量を基にして演算されるが、バッテリーの総消費量には、過去走行サイクルで空調装置が消費したエネルギーが含まれており、空調装置のエネルギー消費を除外した正確な走行可能距離を算出する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６２４０４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１５６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、バッテリーの総エネルギー消費量から、車両走行（モータ駆動）に必要なエネルギー以外の空調装置に使用されたエネルギー消費量を除外した、さらに正確な走行可能距離を算出できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の電気自動車の走行可能距離算出方法は、過去走行平均燃費を演算する段階と、過去走行時の空調平均消費エネルギー比率を演算する段階と、過去走行平均燃費と空調平均消費エネルギー比率から、空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費を算出する段階と、現在走行燃費を算出する段階と、空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディングする段階と、ブレンディングして得られた走行燃費から走行可能距離を算出する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
ここで、ブレンディングして得られた走行燃費から走行可能距離を算出する段階は、現在の空調装置消費電力に対応する燃費を算出する段階と、ブレンディングして得られた走行燃費に空調装置消費電力に対応する燃費を反映した最終燃費を算出する段階と、最終燃費から走行可能距離を演算する段階と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の走行可能距離算出方法によれば、空調装置が消費したエネルギー部分を除外して過去走行平均燃費を補正することにより、正確な走行可能距離を算出することができる。
また、過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディングして算出される走行燃費に、空調装置が現在消費している電力に対応する燃費値を反映した最終燃費を算出することにより、正確な走行可能距離を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の走行可能距離算出過程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の走行可能距離算出過程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の走行可能距離を算出する時、各段階の演算方法を示すブロックフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明は、電気自動車の走行可能距離算出方法に関するものであって、空調装置が消費したエネルギー部分を除外して過去走行平均燃費を補正することにより、正確な走行可能距離が算出されることに主な特徴がある。
また、本発明は、過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディングして算出される走行燃費に、空調装置が現在消費している電力に対応する燃費値を反映した最終燃費を算出することにより、正確な走行可能距離が算出されることに主な特徴がある。
【００１４】
図２は本発明の走行可能距離算出過程を示すフローチャートであり、図３は本発明の走行可能距離を算出する時、各段階の演算方法を示すブロックフローチャートである。
図２に示したとおり、本発明の走行可能距離算出過程は、過去走行平均燃費を演算する過程（Ｓ１１）、過去走行時の空調平均消費エネルギー比率を演算する過程（Ｓ１２）、空調装置を使用しなかったと仮定して過去走行平均燃費を補正する過程（Ｓ１３）、現在走行燃費を演算する過程（Ｓ１４）、補正された過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディング（ｂｌｅｎｄｉｎｇ）する過程（Ｓ１５）、及びブレンディングした走行燃費から走行可能距離を算出する過程（Ｓ１６〜Ｓ１８）を含む。
また、ブレンディングした走行燃費から走行可能距離を算出する過程は、現在の空調装置消費電力に対応する燃費を算出する過程（Ｓ１６）、走行燃費に空調装置消費電力に対応する燃費を反映した最終燃費を算出する過程（Ｓ１７）、及び最終燃費から走行可能距離を演算する過程（Ｓ１８）を含む。
【００１５】
本発明において、算出過程の主体は各過程の演算を行う演算ブロックと格納手段を有する制御器であり、この時、最終算出された走行可能距離をクラスタに表示しなければならないため、制御器は車両のトリップコンピュータであるか、または走行可能距離を算出してトリップコンピュータに伝送する別途の制御器であり得る。
また、制御器は、バッテリーＳＯＣ情報を用いなければならないため、バッテリー管理システムからバッテリーＳＯＣ情報が入力されるように設けられることは勿論、空調制御器から空調装置のオン／オフ信号及び作動状態などの情報が入力されるように設けられる。
【００１６】
以下、図２に示した各演算過程を図３に示したブロックフローチャートを使用してより詳細に説明する。
〔過去走行平均燃費演算（Ｓ１１）〕
先ず、過去走行平均燃費（Ｒ０）（ｋｍ／％）は、前の充電から次の充電までを１つの走行サイクルとして定義したとき、過去の走行サイクルの燃費を平均して算出する。充電時にはそれまでの走行サイクルを終了とし、走行サイクルの終了時ごとに燃費（ｋｍ／％）を算出して格納し、格納されたサイクルの燃費を平均して算出する。
この時、走行サイクルの燃費（ｋｍ／％）は、「該当走行サイクルの累積走行距離（ｋｍ）／ΔＳＯＣ（％）」として計算される。ここで、「ΔＳＯＣ（％）＝前回充電直後ＳＯＣ（％）−現在充電直前ＳＯＣ（％）」である。
【００１７】
上記のとおり計算される燃費は、格納手段内のｎ個のバッファに格納されるが、ｎ個のバッファに走行サイクルごとの燃費が格納されるに当たって、新しい燃費データを格納するごとに最も古くなった以前の燃費データは削除される。
また、格納手段内の１個のバッファにカタログ燃費（該当車両モデルに対する燃費試験モードにより計算及び入力される値）が格納され、走行サイクルの燃費とカタログ燃費を用いて過去走行平均燃費（Ｒ０）を算出する。
燃費平均値を算出する時には各燃費に加重値を適用して平均する加重平均方式が適用され、例えば下記式（１）に示す計算式で算出される。
【００１８】
〔数１〕
Ｒ０＝｛Ａ１×ａ［０］＋Ａ２×ａ［１］＋Ａ３×ａ［２］＋．．．＋Ａｎ×ａ［ｎ−１］＋Ｂ×ｂ［０］｝／（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋．．．＋Ａｎ＋Ｂ）・・・・（１）
（式中、Ｒ０は過去走行平均燃費であり、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａｎ，Ｂは加重値を示し、ａ［０］，ａ［１］，ａ［２］，ａ［ｎ−１］は各走行サイクルの燃費を示し、ｂ［０］はカタログ燃費を示す。）
【００１９】
〔過去走行時の空調平均消費エネルギー比率演算（Ｓ１２）〕
次に、過去走行時の空調平均消費エネルギー比率（Ｒ＿ＡＣ）（％）は、過去走行サイクルの空調消費エネルギー比率を平均して算出するが、走行サイクルの終了時ごとに空調消費エネルギー比率（％）を計算して格納し、格納されたサイクルの比率値を平均して算出する。
ここで、走行サイクルごとの空調消費エネルギー比率は、該当走行サイクルのバッテリー総消費エネルギーに対する空調装置消費エネルギーの比率として定義される。
【００２０】
上記のとおり計算される比率値は格納手段内のｎ個のバッファに格納されるが、ｎ個のバッファに走行サイクルごとの比率値が格納されるに当たって、新しい比率値データを格納するごとに最も古くなった以前の比率値データは削除される。
また、格納手段内の１個のバッファには所定の空調装置を使用しなかったと仮定したときの仮定値（０％）が格納され、走行サイクルの比率値と使用しなかったと仮定したときの仮定値を用いて過去走行時の空調平均消費エネルギー比率（Ｒ＿ＡＣ）を算出する。
消費エネルギー比率の平均値を算出する時には、各消費エネルギー比率と、空調装置を使用しなかったと仮定したときの仮定値にそれぞれ加重値を適用して平均する加重平均方式が適用され、例えば下記式（２）に示す計算式で算出される。
【００２１】
〔数２〕
Ｒ＿ＡＣ＝｛Ｃ１×ｃ［０］＋Ｃ２×ｃ［１］＋Ｃ３×ｃ［２］＋．．．＋Ｃｎ×ｃ［ｎ−１］＋Ｄ×ｄ［０］｝／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋．．．＋Ｃｎ＋Ｄ）・・・（２）
（式中、Ｒ＿ＡＣは過去走行時の空調平均消費エネルギー比率であり、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃｎ，Ｄは加重値を示し、ｃ［０］，ｃ［１］，ｃ［２］，ｃ［ｎ−１］は各走行サイクルの比率を示し、ｄ［０］は空調装置を使用しなかったと仮定したときの仮定値を示す。）
【００２２】
〔現在走行燃費演算（Ｓ１４）〕
次に、現在走行燃費（Ｒ２）（ｋｍ／％）は、充電以後累積走行距離（ｋｍ）、充電直後ＳＯＣ（％）、及び現在ＳＯＣ（％）から計算される。計算式を下記式（３）に示した。
【００２３】
〔数３〕
Ｒ２＝充電以後累積走行距離／（充電直後ＳＯＣ−現在ＳＯＣ）・・・（３）
【００２４】
〔現在の空調装置消費電力に対応する燃費演算（Ｓ１６）〕
現在の空調装置消費電力（パワー）に対応する燃費（Ｒ４）（ｋｍ／％）を算出する過程は、運転者が空調装置を作動させた時、空調装置により消費される電力を用いて車両を走行できる燃費を算出する過程である。即ち、消費電力を車両駆動に対応する燃費に変換する過程である。
空調装置の消費電力は、エアコン用コンプレッサーなどの冷房装置と電気ヒーター、例えば、ＰＴＣヒーターなどの暖房装置が消費する電力である。空調装置消費電力に対応する燃費は下記式（４）に示したとおり、現在の空調装置消費電力を入力とするテーブル値により算出される。
【００２５】
〔数４〕
Ｒ４＝Ｆｕｎｃ２（冷房装置消費電力＋暖房装置消費電力）・・・（４）
（式中、Ｆｕｎｃ２はテーブルにより得られ、消費電力に応じてそれに対応する燃費値が所定のテーブルから求められる。）
一方、上述した各過程で算出された値を用いて過去走行平均燃費を補正する過程（Ｓ１３）、過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディング（ｂｌｅｎｄｉｎｇ）する過程（Ｓ１５）、最終燃費を演算する過程が行われ（Ｓ１７）、最終燃費が算出されると、それから最終走行可能距離が演算される（Ｓ１８）。
【００２６】
〔過去走行平均燃費補正（Ｓ１３）〕
先ず、過去走行平均燃費を補正する過程は、以前に演算された過去走行平均燃費（Ｒ０）から空調装置が消費したエネルギー部分が除外されるように補正する過程であって、空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費（Ｒ１）（ｋｍ／％）を求める過程である。
これは下記式（５）に示すとおり、以前過程で演算された過去走行平均燃費（Ｒ０）と空調平均消費エネルギー比率（Ｒ＿ＡＣ）を入力とするマップ値により算出される。
【００２７】
〔数５〕
Ｒ１＝Ｆｕｎｃ１（Ｒ０，Ｒ＿ＡＣ）       ・・・（５）
（式中、Ｆｕｎｃ１はマップにより得られ、Ｒ＿ＡＣ（０〜１００％）によりＲ０値の補正が行われる。）
【００２８】
〔過去走行平均燃費と現在走行燃費のブレンディング（Ｓ１５）〕
次に、過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディング（ｂｌｅｎｄｉｎｇ）する過程は、以前の過程で求められた燃費、特に本発明では空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費（Ｒ１）（ｋｍ／％）と現在走行燃費（Ｒ２）（ｋｍ／％）をブレンディングし、この過程で求められる燃費（Ｒ３）（ｋｍ／％）は現在の空調装置消費電力を反映した最終燃費（Ｒ５）の演算に用いられる。
ここで、ブレンディングして得られる燃費（Ｒ３）は、空調装置を使用しなかったと仮定したときの過去走行平均燃費（Ｒ１）と現在走行燃費（Ｒ２）を平均した値であって、平均値を算出する時には各燃費に加重値を適用して平均する加重平均方式が適用される。計算式を下記式（６）に示した。
【００２９】
〔数６〕
Ｒ３＝（Ｒ１×Ｆ１＋Ｒ２×Ｆ２）／（Ｆ１＋Ｆ２）・・・（６）
【００３０】
〔最終の燃費演算（Ｓ１７）及び走行可能距離演算（Ｓ１８）〕
ブレンディングした燃費（Ｒ３）から現在の空調装置消費電力に対応する燃費（Ｒ４）を除いて最終燃費（Ｒ５）（ｋｍ／％）を演算し、その後、最終燃費（Ｒ５）と現在のバッテリーＳＯＣ（％）から走行可能距離（ＤＴＥ）（ｋｍ）を最終算出する。
計算式を下記式（７）と（８）に示した。
【００３１】
〔数７〕
Ｒ５＝Ｒ３−Ｒ４・・・（７）
〔数８〕
ＤＴＥ＝Ｒ５×（ＳＯＣ−５）・・・（８）
（式中、「５」は設定値であり、変更可能である。）
【００３２】
上記のとおり、本発明では空調装置が消費したエネルギー部分を除外して過去走行平均燃費を補正し、過去走行平均燃費と現在走行燃費をブレンディングして算出される走行燃費に、空調装置が現在消費している電力に対応する燃費値を反映した最終燃費を算出して用いることにより、従来に比べてさらに正確な走行可能距離が算出される。
【００３３】
以上、本発明を好ましい実施例を使って詳しく説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されるのではなく、特許請求の範囲によって解釈されなければならない。また、この技術分野で通常の知識を習得した者なら、本発明の技術的範囲内で多くの修正と変形ができることはいうまでもない。
【図１】
2013126368.tif 000003
【図２】
2013126368.tif 000004
【図３】
2013126368.tif 000005