JP2010183785A - バッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予め定められた下限残容量までバッテリの電力を効率よく使用して充電拠点に到達する。
【解決手段】バッテリ充電制御装置は、車両が現在地から充電拠点まで走行する為に必要なエネルギを推定する必要エネルギ推定部１４０と、実際の走行に必要なパワーを推定する必要パワー推定部１４１と、発電モータ２が発電した電力で充電可能なバッテリ４の目標残容量を設定する目標残容量設定部１４２と、発電モータ２を制御する発電電力制御部１４３とを備える。目標残容量設定部１４２が、必要パワーに基づきバッテリ４の下限残容量を設定し、必要エネルギ推定部１４０によって推定された必要エネルギに相当するバッテリ残容量が下限残容量を下回るときは下限残容量を目標残容量として設定し、発電電力制御部１４３が、バッテリ残容量検出手段によって検出されたバッテリ４の残容量が目標残容量となるように発電モータ２を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、動力源としてモータ及び内燃機関を搭載した電動車両のバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法に関する。

従来から、動力源としてモータ及び内燃機関を搭載したハイブリッド車両において、車載バッテリを外部充電可能なプラグイン・ハイブリッド車両（ＨＥＶ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、車載バッテリを充電可能な目的地（充電拠点）までの経路を検索して、予測された走行パターンに基づき経路上の各地点における（各走行距離における）バッテリ残容量（目標値）を設定し、この値よりも実バッテリ残量が多い場合はモータ分担を大きく 、小さい場合はモータ分担を小さくする。つまり、バッテリ残容量を次回の充電の際までに使い切り、経済性（エネルギ単価）、環境（水力・原子力発電など）に優れた外部充電を出来るだけ多用することを目的とする。

特開平９−１６３５０６号公報

しかしながら、上記特許文献１の従来技術では、設定された走行予定経路から一度でも外れると、目的地（充電拠点）に到着した際の目標バッテリ残容量（ゼロなど）を達成出来なくなる。つまり、予定より近道で目的地に到達すると、目的地でのバッテリ残容量はかなり大きい値のままとなり、プラグイン充電が十分出来なくなり経済性や環境性が悪化する。一方、予定より遠回りで目的地に到着すると、走行途中でバッテリ残容量がゼロとなり加速性能が悪化する。つまり、シリーズ型ハイブリッド車両（ＳＨＥＶ）の場合は、発電用内燃機関と発電機の最大出力で駆動用モータの出力が制限され（効率・燃費重視のシステムでは、内燃機関と発電機を小型化・小出力化する傾向あり）、パラレル型ハイブリッド車両（ＰＨＥＶ）の場合は、モータアシスト走行（内燃機関＋駆動用モータでの走行）が出来なくなり、どちらの場合も通常時（バッテリ残容量がゼロでない場合）に比べて加速性能が大きく悪化する。更に、特許文献１の従来技術では、ナビゲーションシステムなどで走行経路を予め設定し、設定経路どおりに走行する煩わしさもある。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、予め定められた目標残容量までバッテリ電力を効率よく使用して充電拠点に到達できる電動車両用のバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るバッテリ充電制御装置は、電力を発電する発電手段と、この発電手段の電力による充電と、充電拠点に設けられた充電器からの電力による充電とが可能なバッテリと、このバッテリに蓄積された電力を用いて駆動輪を駆動する電動機とを備えた車両に適用可能なものであって、目標残容量設定手段が、必要エネルギ推定手段で推定した、車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギに相当するバッテリ残容量に基づいて目標残容量を設定する。更に、目標残容量設定手段が、必要パワー推定手段で車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて推定した車両の走行に必要なバッテリの出力パワーと、バッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づいて目標残容量の下限残容量を設定する。そして、発電電力制御手段が、残容量検出手段で検出されたバッテリの残容量が設定された目標残容量となるように発電手段を制御する。

以上説明したように、本発明に係るバッテリ充電制御装置によれば、バッテリの残容量が、車両の走行に必要なパワーの推定値とバッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づき下限残容量が制限された目標残容量に設定されると共に、この目標残容量となるように充電制御が行われるので、バッテリの出力可能なパワーが必要なパワーの推定値を下回らないように下限残容量の設定を行うことで、運転者の要求する走り（加速度、車速など）を、充電拠点に到達するまで維持することが可能となり、バッテリの電力の出力制限を受けて運転性が悪化するのを防ぐことができるという効果が得られる。

本発明に係るプラグイン・シリーズ型ハイブリッド車両の概略構成図である。 パワートレイン統合制御コントローラ１４の機能構成を示すブロック図である。 バッテリ充電率に対するバッテリが出力可能なパワーの一例を示す図である。 アクセル操作量及び車速に応じた目標駆動力を予め定めたマップデータの一例である。 充電拠点と車両間の距離に応じたバッテリ４の必要残容量を予め定めたマップデータの一例である。 充電拠点の標高から車両の標高を減じた標高差に応じた必要残容量の補正量を予め定めたマップデータの一例である。 （ａ）は、走行に必要なパワーに対するバッテリ充電率の下限残容量（下限充電率）の設定例を示す図であり、（ｂ）は、バッテリの残容量と車両と充電拠点間の距離との関係の一例を示す図である。 パワートレイン統合制御コントローラ１４が行なう制御動作例を示すフローチャートである。 第１実施形態の目標ＳＯＣの算出処理例を示すフローチャートである。 特許文献１に記載された技術に関わり、（ａ）は、予め設定された家５１と会社５２間を往復する設定経路を示す模式図であり、（ｂ）は、設定経路に沿った車両位置と目標残容量との関係を示すグラフである。 （ａ）及び（ｂ）は、図１０に示した特許文献１に記載された技術の問題点を示す図である。 本発明の効果を説明する為の図であり、（ａ）は、予め設定された家５１と会社５２間を往復する設定経路と近道及び遠回りの経路とを示す模式図であり、（ｂ）は、各経路に沿った車両位置と目標残容量との関係を示すグラフである。 第２実施形態の目標ＳＯＣの算出処理例を示すフローチャートである。 （ａ）は、バッテリ温度を考慮したバッテリ充電率の下限残容量の設定例を示す図であり、（ｂ）は、バッテリの残容量と車両と充電拠点間の距離との関係の一例を示す図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。図１〜図１２は、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法の第１実施形態を示す図である。
（構成）
まず、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法を適用したプラグイン・シリーズ型ハイブリッド車両の概略構成を図１に基づき説明する。ここで、図１は、本発明に係るプラグイン・シリーズ型ハイブリッド車両（以下、ＰＳＨ車両と称す）の概略構成図である。

かかるＰＳＨ車両は、図１に示すように、エンジン１と、発電モータ２と、駆動モータ３と、バッテリ４とを備える。
発電モータ２は、エンジン１に直結しエンジン１のパワーを電力に変換したりエンジン始動を行ったりする。
駆動モータ３は、減速機構５を介して車両の駆動輪６ａ、６ｂに繋がれ車両を駆動したり減速時に回生発電を行ったりする。

バッテリ４は、発電モータ２で発電した電力や駆動モータ３で回生発電した電力を蓄え、駆動モータ３やエンジンスタータとしての発電モータ２に対して蓄えた電力を供給する。
ここで、発電モータ２は電力を発電する発電手段の一例であり、駆動モータ３はバッテリ４の電力を用いて車両の駆動輪６ａ、６ｂを駆動する電動機の一例である。

また、発電モータ２と駆動モータ３は、高電圧の３相交流を用いて駆動及び発電を行う。バッテリ４は、高電圧（例えば、３００Ｖ）の直流で充放電を行う。従って、交流電源と直流電源を変換するためのインバータ７、８が、発電モータ２とバッテリ４の間及び駆動モータ３とバッテリ４の間にそれぞれ配置される。
更に、ＰＳＨ車両においては、バッテリ４よりも低電圧（例えば、１００Ｖ）の単相交流である家庭用電源を用いてバッテリ４を充電できるようにする充電器９及びコンセント１５がバッテリ４に接続している。また、バッテリ４にはその温度を測定する温度計１６が配設されている。

次に、マイコンを搭載した車載コントローラを説明する。車載コントローラは、モータ・ジェネレータコントローラ１０と、エンジンコントローラ１１と、バッテリコントローラ１２と、ナビゲーションコントローラ１３と、パワートレイン統合制御コントローラ１４とを備える。各種コントローラ１０〜１４は、高速通信網で繋がれ各種データを共有化する。

モータ・ジェネレータコントローラ１０は、発電モータ２や駆動モータ３の各入出力トルクを制御するためにインバータ７、８を操作する。
エンジンコントローラ１１は、エンジン１の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量を操作することで出力トルクを制御する。
バッテリコントローラ１２は、バッテリ４の残容量(SOC:State of Charge)を検出し、入出力可能パワーなどの内部状態量を推定してバッテリ４の保護を行う。

ナビゲーションコントローラ１３は、衛星からのＧＰＳ信号を用いて自車位置を検出したり、ＤＶＤ等に記憶された道路、標高、道路勾配、道路曲率などを含む地図データやインフラから送信される渋滞情報を含む通信データを基にして目的地までの経路探索や誘導を行う。
パワートレイン統合制御コントローラ１４は、上記複数のコントローラを協調させながら、ドライバーの要求に沿ってモータ駆動出力を制御し、また、運転性と燃費(経済性)の両方を考慮しながら発電出力を制御する。

ここで、バッテリコントローラ１２はバッテリ４の残容量を検出する残容量検出手段の一例である。バッテリ４の残容量はバッテリ４の充電率を含む概念である。
次に、図２に基づき、パワートレイン統合制御コントローラ１４の機能構成を説明する。
ここで、図２は、パワートレイン統合制御コントローラ１４の機能構成を示すブロック図である。

パワートレイン統合制御コントローラ１４は、その機能構成部として、必要エネルギ推定部(必要エネルギ推定手段)１４０と、必要パワー推定部（必要パワー推定手段）１４１と、目標残容量設定部(目標残容量設定手段)１４２と、発電電力制御部(発電電力制御手段)１４３とを備える。
必要エネルギ推定部１４０は、ＧＰＳを用いたナビゲーションシステムと連携して自宅などの充電拠点と車両間の地理的な関係を随時把握し、この地理的な関係に基づいて車両が充電拠点まで到達するための必要エネルギＥを推定する。

具体的に、下式（１）に基づき、必要エネルギＥの推定値を算出する。
Ｅ＝Ｋ１×Ｌ＋Ｋ２×Ｈ （１）
上式（１）において、Ｋ１（Ｋ１＞１）は予め設定された標準の走行パワーＰｒで走行する場合の充電拠点と車両間の距離に対する必要エネルギの算出用係数（予め実験走行などで求めておく）であり、Ｌは充電拠点と車両間の距離であり、Ｋ２（Ｋ２＞０）は標高差に対するバッテリ４の充電率の補正係数（予め実験走行などで求めておく）であり、Ｈは車両の標高と充電拠点の標高との標高差である。

つまり、充電拠点と車両間の距離Ｌだけでなく充電拠点と車両間の標高差Ｈに応じて、充電拠点に到達するために必要なエネルギが変わる。そこで、本実施形態では、充電拠点と車両間の標高差に応じて上述の距離Ｌから求められる必要エネルギ（Ｋ１×Ｌ）を増減補正する。ここで、充電拠点の標高をＨ１、車両の標高をＨ２とすると、標高差「Ｈ＝Ｈ１−Ｈ２」が正のときは、充電拠点の標高の方が高いので増加補正がなされ、負のときは、車両の方が標高が高いので減少補正がなされる。

また、標準の走行パワーＰｒは、スポーツ走行等の比較的大パワーが要求される場合のパワーと比較して低いパワーに設定することが望ましく、最終的に充電拠点まで車両が辿り着ければ、例えば、充電拠点付近においては走行に必要な最低パワーとなってもよい。つまり、標準の走行パワーＰｒは、終始一定のパワーである必要はない。
本実施形態では、走行路が平坦な一般道を通常の走行モードで走行するときのパワーを基準とし、充電拠点付近においては走行に必要な最低パワーとなるように設定された標準パワーＰｒで走行した場合のエネルギを必要エネルギとして求めることとする。

但し、実際には、充電拠点で外部電源に接続・充電せずに再出発する場合も想定する必要があり、エンジン１を再始動可能な最低エネルギ（最低容量）だけはバッテリ４に確保しておく必要がある。そのため、この最低容量分のエネルギは必要推定エネルギＥに予め足し込んでおく。これは、係数Ｋ１の設定によって行ってもよいし、上式（１）の算出結果に対して別途加算することによって行ってもよい。

必要パワー推定部１４１は、目標駆動力と車速とから走行に必要なパワーＰ１を算出すると共に、所定期間におけるパワーＰ１の最大値Ｐ２をＲＡＭ（不図示）に保持する。そして、この最大値Ｐ２を、登坂路、高速道路などの、車両が走行中又はこれから走行する予定の走行路の情報、スポーツ走行モード等の走行モードの設定内容を示す情報などの車両の走行内容に係る情報に基づいて補正して、実際の車両の走行に必要なパワーＰｅを推定する。

具体的に、下式（２）及び（３）に基づき、必要パワーＰｅの推定値を算出する。
Ｐ１＝Ｆ×Ｖ （２）
Ｐｅ＝Ｐ２×Ｋ３ （３）
上式（２）及び（３）において、Ｆは目標駆動力、Ｖは車速、Ｋ３は上述した走行内容に係る情報に基づいて設定された補正比率（予め実験走行やシミュレーションなどを行って求めておく）である。

目標残容量設定部１４２は、まず、推定された必要パワーＰｅとバッテリ４のバッテリ残容量（充電率）に対するパワー出力特性とに基づいてバッテリ残容量の下限値となる残容量（以下、下限残容量と称す）を設定する。更に、推定した必要エネルギＥに相当するバッテリ残容量を求める。
具体的に、まず、バッテリ４のパワー出力特性において、バッテリ４が必要推定パワーＰｅの出力を実現できるバッテリ４の出力パワーを出力可能なバッテリ充電率の最低値を求め、この最低値を下限残容量として設定する。

次に、必要エネルギＥに相当するバッテリ残容量（バッテリ充電率）を求め、このバッテリ充電率と設定した下限残容量とからバッテリ残容量の下限制限処理を実行する。
本実施形態において、下限制限処理は、エネルギＥに相当するバッテリ残容量が下限残容量を下回らないようにバッテリ残容量（目標残容量）を制限する処理となる。
具体的に、下限残容量を下回っている場合は、目標残容量として下限残容量の方を選択し、下回っていない場合は、エネルギＥに相当するバッテリ残容量の方を選択する処理となる。

ここで、図３は、バッテリ充電率に対するバッテリが出力可能なパワーの特性（出力パワー特性）の例を示す図である。なおここで、パワーとは電力を意味し、エネルギとは電力量を意味する。従って、バッテリの残容量とはバッテリの残存電力量であり、出力可能パワーとは瞬時に出力可能な電力を意味する。
バッテリ残容量を示すバッテリ充電率（以下、ＳＯＣと称す）と電池（バッテリ）の出力可能なパワーとは、単純には図３に示すように対数関数の様相を有する。しかし、図中にあるように最大電流等で決まる上限値があるため、単純に対数関数に沿った遷移とはならない。従って、図３に示すように、ＳＯＣが上限値に到達するまでは、ＳＯＣと電池の出力パワーとの間には比例関係が成立する。そのため、バッテリ充電率が低過ぎると、走行に必要なパワーを得るための電池出力パワーが得られず、要求されるパワーに対して実際に出力されるパワーが不足して運転性が悪化してしまう。

そこで、本実施形態の目標残容量設定部１４２は、実際の走行内容に基づいて推定した走行に必要なパワーＰｅに基づいて、上述した充電拠点までの走行に必要なバッテリ残容量（目標残容量）の下限制限処理を実行することで、走行に必要なバッテリ残容量が、実際の走行に必要なパワーを考慮した場合に必要なバッテリ残容量を下回らないようにしている。
従って、目標残容量設定部１４２は、下限制限処理を実行して選択したＳＯＣを目標残容量（目標ＳＯＣ）として設定する。

一方、本実施形態では、充電拠点までの走行に必要なバッテリ残容量（必要推定エネルギＥに相当する残容量）が、バッテリ４の満充電時の容量を超えていた場合は、無条件で満充電時のバッテリ残容量を目標残容量として設定する。
なお、充電拠点に到達した時又は充電拠点付近のバッテリ４の目標残容量は、予め設定もしくは推定された充電拠点での外部充電可能時間に応じて変更してもよい。例えば、充電拠点において充電を行える時間が少ない場合は目標残容量を多目にし、十分な充電時間が確保できる場合は少な目（必要最低値）にする。

発電電力制御部１４３は、バッテリコントローラ１２によって検出されたバッテリ４の残容量（ＳＯＣ）が目標残容量（目標ＳＯＣ）となるように発電モータ２を制御して発電モータ２でバッテリ４を充電する。これにより、車両が充電拠点に到達した際には、バッテリ４の残容量が下限制限処理で選択された下限残容量となる。

パワートレイン統合制御コントローラ１４は、図３及び図４に示すマップデータ、図５に示すマップデータに対応する必要推定エネルギＥの算出用データを備える。更に、図６に示すマップデータに対応する標高差に対する必要エネルギの補正用データ及び車両の走行内容に対する必要パワーの補正用データを記憶するデータ記憶部（不図示）を備える。
ここで、図４は、アクセル操作量及び車速に応じた目標駆動力を予め定めたマップデータの一例である。図５は、充電拠点と車両間の距離に応じたバッテリ４の必要残容量を予め定めたマップデータの一例である。図６は、充電拠点の標高から車両の標高を減じた標高差に応じた必要残容量の補正量を予め定めたマップデータの一例である。

なお、「充電拠点と車両間の距離」は道路地図情報に基づいて得られる実際にある道路に沿った走行最短距離である。
また、本実施形態では、ハイブリッド車の特徴である効率性や経済性、電動車両の特徴である運転性(ハイレスポンス等)を生かすために、エンジンや発電モータは比較的小型のもの、駆動用モータは比較的大型のものを想定している。

（動作）
次に、図８に基づき、パワートレイン統合制御コントローラ１４が行なう制御動作例を説明する。ここで、図８は、パワートレイン統合制御コントローラ１４が行なう制御動作例を示すフローチャートである。図８に示す制御動作は特定の演算周期で実行される。
まず、ステップＳ１００に移行して、ドライバーの加速意思としてのアクセル操作量をアクセルセンサ(ポテンショ)からの出力信号から計測して、ステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０２では、車輪の回転速度に応じた周波数あるいは回転周期を示すパルス信号を発生する車輪速センサを用いて車速を計測して、ステップＳ１０４に移行する。
ここで、車速の計測は、実際には、別タイミングで計測された周波数または回転周期を本タイミングで車速に換算することで行う。
ステップＳ１０４では、パワートレイン統合制御コントローラ１４を除く他のコントローラ１０〜１２から高速通信網を介して受信したデータを、受信バッファから読み取って、ステップＳ１０６に移行する。

ここで、バッテリコントローラ１２からは、バッテリ４の残容量(ＳＯＣ)と入出力可能パワーを、エンジンコントローラ１１からは、エンジン始動判定フラグとエンジン回転数を、モータ・ジェネレータコントローラ１０からは、発電モータ２の回転数と駆動モータ３の回転数を受信する。
ステップＳ１０６では、図４に示したマップデータを用いて、アクセル操作量と車速に見合った目標駆動力を算出すると共に、該算出した目標駆動力にタイヤ有効半径/減速比を含む定数を乗じて、駆動モータトルク指令値を算出して、ステップＳ１０８に移行する。

なお、駆動軸の捻れに起因したガクガク振動を抑制するためのトルク補正は、公知技術をもって実施すればよい。
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０４で受信した各種データとデータ記憶部に記憶されたデータとに基づき目標残容量(目標ＳＯＣ)を算出して、ステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１１０では、バッテリ４の目標残容量と実際の残容量とを比較し、目標残容量が実際の残容量よりも大きく発電が必要な場合(Yes)は、ステップＳ１１２に移行し、目標残容量が実際の残容量以下であり発電が不要な場合(No)は、ステップＳ１１４に移行する。
ステップＳ１１２に移行した場合は、エンジン１から受信した情報により、エンジン１が始動済か否かを判定し、始動済みである場合(Yes)は、ステップＳ１１６に移行し、未だ始動前である場合(No)は、ステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１１６に移行した場合は、発電モータ２を用いて効率良く発電できる回転数Ｎを目標値として回転数フィードバック制御演算を行い、発電モータトルク指令値を算出して、ステップＳ１１８に移行する。ここで、発電モータトルク指令値が負値である場合、バッテリ４は充電される。
ステップＳ１１８では、バッテリ４の目標残容量と実際の残容量が一致するように、目標残容量と実際の残容量との偏差を用いた比例制御などのフィードバック制御演算を行い、エンジン１の出力(≒発電出力)を算出し、算出した発電出力を効率良く発電できる回転数Ｎを用いてエンジントルク指令値を算出して、ステップＳ１２４に移行する。

一方、ステップＳ１１２においてエンジン１が始動済みではないと判定され、ステップＳ１２０に移行した場合は、発電モータ２を用いて、エンジン１を始動するための最低回転数を保つように回転数フィードバック制御演算を行い、発電モータトルク指令値を算出して、ステップＳ１２２に移行する。ここで、発電モータトルク指令値が正値の場合、バッテリ４は放電を行う。
ステップＳ１２２では、高速通信網を用いて、エンジン１の始動を要求するフラグをエンジンコントローラ１１に対して送信すると共に、エンジン１の始動に必要な吸入空気量・点火時期・燃料噴射量をエンジンコントローラ１１に対して要求し、更に、上述の発電モータトルク指令値をモータ・ジェネレータコントローラ１０に送信してエンジン１を始動し、ステップＳ１１６に移行する。

一方、ステップＳ１１０において発電が不要と判定され、ステップＳ１１４に移行した場合は、エンジン１と発電モータ２の停止を指示するフラグをセットして、ステップＳ１２４に移行する。
ステップＳ１２４では、高速通信網を用いて、ステップＳ１０６で算出した駆動モータトルク指令値、ステップＳ１１６で算出した発電モータトルク指令値、ステップＳ１１８で算出したエンジントルク指令値、ステップＳ１１４でセットしたエンジン停止・始動要求フラグを対応する他のコントローラ１０〜１３へそれぞれ送信して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
以上のようにして、パワートレイン統合制御コントローラ１４の発電電力制御部１４３は、バッテリコントローラ１２によって検出されたバッテリ４の残容量が常に目標残容量となるように発電モータ２を制御して発電モータ２でバッテリ４を充電することができる。

次に、図９に基づき、パワートレイン統合制御コントローラ１４におけるステップＳ１０８の目標ＳＯＣの算出処理動作例について説明する。
ここで、図９は、目標ＳＯＣの算出処理動作例の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１０８において目標ＳＯＣの算出処理が実行されると、図９に示すように、まずステップＳ２００に移行し、必要エネルギ推定部１４０において、高速通信網を用いて、ナビゲーションコントローラ１３から、車両の現在位置と充電拠点との位置関係（経路情報、距離情報、標高情報など）の情報を含む地図情報を取得して、ステップＳ２０２に移行する。

ステップＳ２０２では、必要エネルギ推定部１４０において、データ記憶部から必要エネルギの算出用データ及び補正用データを取得して、ステップＳ２０４に移行する。
ステップＳ２０４では、必要エネルギ推定部１４０において、ステップＳ２００で取得した地図情報、ステップＳ２０２で取得した算出用データ及び補正用データに基づいて、車両の現在地から充電拠点までの走行に必要なエネルギＥを算出して、ステップＳ２０６に移行する。

具体的に、取得した地図情報から充電拠点までの走行パターンを仮想して走行距離Ｌ及び標高差Ｈを求め、図５に示すマップデータの傾きに相当する係数Ｋ１と、図６に示すマップデータの傾きに相当する係数Ｋ２とから、上式（１）に従って、発電モータ２で発電せずにバッテリ４の残容量を用いて車両を走行させて充電拠点まで到達するために必要なエネルギＥを算出する。

ステップＳ２０６では、必要パワー推定部１４１において、ＲＡＭに記録されたパワーの最大値Ｐ２を取得して、ステップＳ２０８に移行する。
ステップＳ２０８では、必要パワー推定部１４１において、高速通信網を用いて、各コントローラ１０〜１３から実際の車両の走行内容に係る情報である走行情報を取得して、ステップＳ２１０に移行する。

具体的に、走行情報として、登坂路、高速道路などの走行中又は仮想した走行パターンにおいてこれから走行する予定の走行路の情報、スポーツ走行モード等の各種走行モードのオン・オフの情報などを取得する。
ステップＳ２１０では、必要パワー推定部１４１において、データ記憶部からステップＳ２０８で取得した走行情報に応じた補正用データ（補正比率Ｋ３）を取得して、ステップＳ２１２に移行する。

ここで、データ記憶部には、例えば、予め実験走行やシミュレーション等を行って得られたデータに基づき生成された補正比率Ｋ３のテーブルデータが記憶されている。
ステップＳ２１２では、必要パワー推定部１４１において、ステップＳ２０６で取得した最大パワーＰ２と、ステップＳ２１０で取得した補正用データ（Ｋ３）とから、上式（３）に従って、必要推定パワーＰｅを算出して、ステップＳ２１４に移行する。

ステップＳ２１４では、目標残容量設定部１４２において、ステップＳ２１２で算出した必要推定パワーＰｅに基づき下限残容量として下限充電率ＳＯＣｍを設定して、ステップＳ２１６に移行する。
具体的に、データ記憶部に記憶された図３に示す必要推定パワーＰｅに対する電池出力可能パワーの特性のデータに基づき、算出したパワーＰｅに対応する電池出力パワーを出力可能な最低のＳＯＣを下限充電率ＳＯＣｍとして選択し、該選択したＳＯＣｍを下限残容量として設定する。

ステップＳ２１６では、目標残容量設定部１４２において、ステップＳ２０４で算出した必要推定エネルギＥから該エネルギＥに相当する充電率である標準充電率ＳＯＣｎを算出して、ステップＳ２１８に移行する。
ここで、上式（１）の特性から、走行最短距離が遠いほどエネルギＥに相当する必要残容量は高くなり、走行最短距離が近いほどエネルギＥに相当する必要残容量は低くなる。

ステップＳ２１８では、目標残容量設定部１４２において、標準充電率ＳＯＣｎは下限充電率ＳＯＣｍ以上か否かを判定し、ＳＯＣｍ以上であると判定した場合(Yes)は、ステップＳ２２０に移行し、ＳＯＣｍ未満であると判定した場合(No)は、ステップＳ２２２に移行する。
具体的に、図７（ａ）に示すように、標準の要求パワーＰｒに対応する標準充電率ＳＯＣｎでは、必要推定パワーＰｅの走行を実現するのに必要な電池出力パワーを取り出せないときに下限充電率ＳＯＣｍを選択し、取り出せるときにＳＯＣｎを選択する。

ここで、図７（ａ）は、走行に必要なパワーに対するバッテリ充電率の下限残容量（下限充電率）の設定例を示す図であり、（ｂ）は、バッテリの残容量と車両と充電拠点間の距離との関係の一例を示す図である。
ステップＳ２２０に移行した場合は、目標残容量設定部１４２において、目標ＳＯＣを標準充電率ＳＯＣｎに決定し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。

一方、ステップＳ２２２に移行した場合は、目標残容量設定部１４２において、目標ＳＯＣを下限充電率ＳＯＣｍに決定し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
本実施形態においては、図７（ｂ）に示すように、目標ＳＯＣは、走行最短距離が遠いほど必要推定エネルギＥに対して算出された標準充電率ＳＯＣｎとなり、走行最短距離が近いほど必要推定パワーＰｅに基づき設定した下限充電率ＳＯＣｍとなる。

つまり、距離に応じて目標残容量が変わるため、走行最短距離が遠いほど、標準充電率ＳＯＣｎが実際の要求パワーＰｅに対して十分な電池出力パワーを出力できるＳＯＣとなっており、走行最短距離が近いほど、標準充電率ＳＯＣｎが実際の要求パワーＰｅに対して不足した電池出力パワーしか出力できないＳＯＣとなるためである。
以上のようにして、パワートレイン統合制御コントローラ１４の目標残容量設定部１４２は、走行内容に応じて車両が実際の走行に必要なパワーＰｅを推定し、このパワーＰｅの走行で充電拠点まで到達可能な目標残容量を設定することができる。

（比較例）
図１０（ａ）に示すように、特許文献１に記載された制御方法において、ナビゲーションによる経路検索により家５１を出発地及び目的地として家５１と会社５２間を往復する経路が設定され、設定された経路から外れることなく設定経路に沿って家５１と会社５２間を往復する場合、図１０（ｂ）に示すように、目的地(充電拠点)に到着した際に所定の下限残容量(ゼロなど)を達成することができる。

しかし、設定された経路から車両が一度でも外れると、目的地に到着した際に所定の下限残容量を達成出来なくなる。つまり、図１１（ａ）の二点鎖線で示す設定経路よりも近道である図１１（ａ）の破線で示す経路を通って目的地に到達した場合、図１１（ｂ）の破線で示すように、目的地に到達したときのバッテリ残容量は所定の下限残容量よりも大きい値となり、プラグイン充電が十分出来なくなり経済性や環境性が悪化する。

一方、図１１（ａ）の二点鎖線で示す設定経路よりも遠回りである図１１（ａ）の一点鎖線で示す経路を通る場合、図１１（ｂ）の一点鎖線で示すように、走行途中でバッテリ４の残容量がゼロとなり加速性能が悪化する。
更に、登坂路や高速道路が目的地までの経路に含まれていたり、スポーツ走行モード等の比較的大パワーが必要な走行モードが設定されていたりする場合などにおいて、これらを考慮しないため想定以上にエネルギを消費してしまう。そのため、走行途中でバッテリ４の残容量が不足し易くなり、エネルギ不足によるモータ走行の不能、運転性の悪化などが生じる恐れがある。

これに対して、本実施形態では、図１２（ａ）の二点鎖線で示す家２１と会社２２間の設定経路に対して、近道である破線で示す経路を通った場合であっても、あるいは遠回りである一点鎖線で示す経路を通った場合であっても、周期的に目標残容量の再設定を行うため、充電拠点に到達したときのバッテリ４の残容量は略下限残容量(拠点到達時の目標値)となる。

図１２（ｂ）において、実線は、充電拠点(家２１)と車両間の距離に対して、標準パワーＰｒのＥＶ走行で充電拠点に到達可能な必要推定エネルギＥに相当するバッテリ４の目標残容量をバッテリ４の総容量で割った充電率（ＳＯＣ）で示したものである。また、図中の実線は充電拠点である家２１に近づくと二手に分岐し、その上側が目標ＳＯＣとして下限充電率ＳＯＣｍが設定された場合の目標ＳＯＣの変化を示し、下側が目標ＳＯＣとして標準充電率ＳＯＣｎが設定された場合の目標ＳＯＣの変化を示す。

なお、図１２（ｂ）の例では、説明の便宜上、二手にしか分岐していないが、車両の走行内容に応じて必要パワーＰｅは変わってくるので、実際は、走行内容に応じた３つ以上の分岐が生じることとなる。
また、二点破線は、設定経路に沿って走行した場合の充電率の変化を示し、破線は、設定経路よりも近道の経路を走行した場合の充電率の変化を示し、一点鎖線は、設定経路よりも遠回りの経路を走行した場合の充電率の変化を示す。

家２１を出発する時点では、家庭用電源によるプラグイン充電によりバッテリ４は満充電、すなわち充電率＝１００％の状態である。家２１を出発してから実線上に充電率が到達するまでは、上記した３つのいずれの経路においてもエンジンによる発電はせずに走行する。バッテリ４の実際の残容量が目標残容量、即ち図１２（ｂ）の実線上に到達した後は、いずれの走行経路においても、実際の残容量が実線から大きく逸脱しないようにエンジンによる発電を行う。

このとき、車両の走行に必要な必要推定パワーＰｅが標準パワーＰｒを超える場合は、必要推定パワーＰｅによる走行が可能な電池パワー出力を得られる充電率を維持するために、図１２（ｂ）の実線における上側の分岐線から大きく逸脱しないようにエンジンによる発電を行う。一方、車両の走行に必要な必要推定パワーＰｅが標準パワーＰｒ以下の場合は、図１２（ｂ）の実線における下側の分岐線から大きく逸脱しないようにエンジンによる発電を行う。但し、経済性のより高い回生発電は例外であり積極的に優先して実施する。これにより、必要推定パワーＰｅが標準パワーＰｒを超えるような要求パワーの比較的大きい走行を行った場合は、このパワー走行を充電拠点(家２１)に到達するまで持続することができる。そして、充電拠点(家２１)に到達した際には、バッテリ４の残容量は略下限充電率ＳＯＣｍに相当する残容量（拠点到達時の目標値)となる。
一方、必要推定パワーＰｅが標準パワーＰｒ以下の走行を行った場合は、充電拠点(家２１)に到達した際には、バッテリ４の残容量は標準充電率ＳＯＣｎの最低値である略最低ＳＯＣに相当する残容量（拠点到達時の目標値)となる。

（第１実施形態の作用効果）
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば以下の作用効果が得られる。
（１）必要エネルギ推定手段が、車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギを推定する。必要パワー推定手段が、車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて、前記車両の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定する。目標残容量設定手段が、前記必要なエネルギの推定値に相当するバッテリ残容量に基づいてバッテリの残容量の目標値である目標残容量を設定する。目標残容量設定手段が、更に、前記必要なバッテリの出力パワーの推定値とバッテリのパワー出力特性とに基づいて目標残容量の下限残容量の設定を行う。発電電力制御手段が、残容量検出手段で検出したバッテリの残容量が、目標残容量となるように車両の発電手段を制御する。

これによって、必ずしも目的地を設定し検索設定された経路に沿って走行せずとも、つまり、自由な経路、自由な走行パターンで走行しても、充電拠点に戻った時に、バッテリ４の残容量が、略充電拠点到達時の目標値になる。つまり、充電拠点に戻った時に、バッテリ４の残容量が、エンジン１の再始動などに必要な最低値又は要求パワーの走行が可能な最低値になる。

従って、経済性(エネルギ単価)や環境(水力・原子力発電など)に優れる例えば家庭用電源による外部充電を多用出来る。また走行中に、バッテリ４の残容量がゼロになることが無いので、シリーズ型ハイブリッド車両では、駆動用モータ出力が発電モータ２の最大出力に制限されることが無い。また、パラレル型ハイブリッド車両では、モータアシスト走行が出来なくなることも無い。

また、走行に必要なバッテリの出力パワーに合わせてバッテリ４の下限残容量を設定することができる。これにより、走行中にバッテリ４の充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。

（２）目標残容量設定手段が、必要なバッテリの出力パワーの推定値とバッテリのパワー出力特性とに基づいて下限残容量（ＳＯＣｍ）を設定する。更に、必要なエネルギの推定値に基づいて求めた目標残容量（ＳＯＣｎ）が下限残容量よりも小さいときに、下限残容量を目標残容量として設定する。
これによって、バッテリ４の残容量の下限値が要求されたパワーに必要な残容量以下になることを起き難くすることができる。つまり、走行中にバッテリ４の充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。

（３）必要パワー推定手段が、車両が走行中の走行路の情報、車両の操作内容の情報、車両の走行モードの設定内容の情報、及び車両が走行すると予想される走行路の情報のうち少なくとも１つに基づいて、実際の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定する。
これによって、登坂路や高速道路等の平坦な一般道以外を走行するときや、スポーツ走行モード等の標準のパワーよりも大きなパワーの走行モードで走行するようなときに、実際の車両の走行に必要なパワーをより正確に推定することができる。従って、運転者の要求するパワーを精度良く推定・把握することができるので、バッテリの残容量の下限残容量が要求されたパワーに必要な残容量以下になることを、より起き難くすることができる。

（４）必要エネルギ推定手段が、充電拠点に対する車両の標高が低い場合には必要推定エネルギＥを増加方向に補正し、充電拠点に対する車両の標高が高い場合には必要推定エネルギＥを減少方向に補正する。
これにより、充電拠点と車両間に標高差があっても、予め定められた最低残容量までバッテリ４の電力を効率よく使用して充電拠点に到達できる。つまり、充電拠点に対する車両の標高が低い場合には、充電拠点に戻るためにより多くのエネルギ消費を必要とするため、必要推定エネルギＥを増加方向に補正する。これにより、走行途中で残容量がゼロとなり走行性能が低下することを抑制できる。逆に充電拠点に対する車両の標高が高い場合には、車両が持つ位置エネルギによって充電拠点に戻るために必要なエネルギは少なくて済むため、必要推定エネルギＥを減少方向に補正する。これにより、内燃機関が過剰な発電を行い、充電拠点に戻った際に残容量が所定の下限残容量よりも多く成りすぎることを抑制できる。よって、経済性や環境性に優れる外部充電(プラグイン充電)を十分に使用することができる。

（５）目標残容量推定手段が、充電拠点と車両間の距離が遠い場合には目標残容量を高く、充電拠点と車両間の距離が近い場合には目標残容量を低く設定する。地理的な尺度として、充電拠点と車両間の距離を利用することで、充電拠点まで走行するために必要なエネルギをおおよそ把握することが出来る。

（６）必要エネルギ推定手段が、充電拠点と車両間の距離を道路地図情報に基づいて得られる実際にある道路に沿った走行最短距離として、必要エネルギを推定する。道路が縦横無尽に走る市街地と異なり、道路が少ない田舎や山岳地において充電拠点と車両間の直線距離を用いて充電拠点まで走行するために必要なエネルギを求めても、実際にある道路に沿った走行距離との誤差が大き過ぎて意味を持たない。そこで、実際にある道路に沿った走行距離で最短なものを利用することで、道路が少ない田舎や山岳地でも予め定められた下限残容量までバッテリ４の電力を効率よく使用して充電拠点に到達できる。勿論、充電拠点と車両間の距離が充電拠点と車両間の直線距離であっても構わない。

（７）目標残容量推定手段が、予め設定もしくは推定された充電拠点での外部充電可能時間に応じて、充電拠点に到達した時のバッテリの下限残容量を変更する。これにより、充電拠点で外部充電を行う時間が十分無い場合でも、車両は必ず満充電の最良な状態で充電拠点を発車することができる

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づき説明する。図１３〜図１４は、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法の第２実施形態を示す図である。
（構成）
本実施形態は、上記第１実施形態の目標残容量設定部１４２において、必要推定パワーＰｅに加えて、温度計１６から得られるバッテリ４の温度情報に基づき、バッテリ４の内部抵抗の変化によって変わる電池出力可能パワーを考慮してバッテリ残容量の下限残容量を設定する点が異なる。つまり、パワートレイン統合制御コントローラ１４において行われる目標残容量の設定処理の内容が異なる。それ以外の構成は、上記第１実施形態と同様となる。ここで、温度計１６は、バッテリ状態検出手段の一例である。

以下、上記第１実施形態と異なる部分を詳細に説明し、同じ部分は同じ符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態において、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法を、上記第１実施形態と同様にプラグイン・シリーズ型ハイブリッド車両に適用する。そして、その概略構成は、上記第１実施形態の図１に示す概略構成と同様となる。更に、パワートレイン統合制御コントローラ１４の機能構成についても、上記第１実施形態の図２に示す機能構成と同様となる。

（動作）
本実施形態において、パワートレイン統合制御コントローラ１４が行なう制御動作は、上記第１実施形態の図８に示すフローチャートに示す動作制御例と同様とする。
次に、図１３に基づき、本実施形態のパワートレイン統合制御コントローラ１４におけるステップＳ１０８の目標ＳＯＣの算出処理動作例について説明する。
ここで、図１３は、本実施形態の目標ＳＯＣの算出処理動作例の流れを示すフローチャートである。
なお、ステップＳ３００〜Ｓ３１２の処理は、上記第１実施形態の図９のフローチャートにおけるステップＳ２００〜Ｓ２１２の処理と同様となるので説明を省略する。

以下、ステップＳ３１４からの処理を説明する。
ステップＳ３１４では、目標残容量設定部１４２において、高速通信網を用いて、温度計１６からバッテリ４の温度情報を取得して、ステップＳ３１６に移行する。
ステップＳ３１６では、目標残容量設定部１４２において、ステップＳ３１２で算出した必要推定パワーＰｅと、ステップＳ３１４で取得した温度情報とに基づき下限充電率ＳＯＣｍを設定して、ステップＳ３１８に移行する。
ここで、図１４（ａ）は、バッテリ温度を考慮したバッテリ充電率の下限残容量の設定例を示す図であり、（ｂ）は、バッテリの残容量と車両と充電拠点間の距離との関係の一例を示す図である。

具体的に、図１４（ａ）に示す電池温度範囲に応じた必要推定パワーＰｅに対する電池出力可能パワーのマップデータに基づき、算出したパワーＰｅに対応する電池出力パワーを出力可能な最低のＳＯＣを下限充電率ＳＯＣｍとして選択する。そして、この選択したＳＯＣｍを下限残容量として設定する。従って、データ記憶部には、図１４（ａ）に示すように、適正温度範囲に対応するマップデータ（Ｈｉパワー特性）と、適正温度範囲を下回る温度に対応するマップデータ（Ｌｏｗパワー特性）とが記憶されている。

ここで、バッテリ４は、温度に応じてその内部抵抗が変化する。バッテリの温度が適正温度範囲内である場合は内部抵抗は比較的小さくなり（温度が高い方が化学反応が起きやすい）、適正温度範囲よりも低い温度である場合は内部抵抗が大きくなる。バッテリ４の内部抵抗が大きいと電流が流れにくくなるため、図１４（ａ）に示すように、要求パワーの走行に必要な電池出力パワーを取り出す場合に内部抵抗が小さいときよりもＳＯＣを大きくする必要がある。

従って、本実施形態では、温度計１６から取得したバッテリ４の温度が適正温度範囲内にあるときは、図１４（ａ）に示すＨｉパワー特性のマップデータから要求パワー（Ｐｅ）の走行が可能な最低のＳＯＣを下限充電率ＳＯＣｍとして選択する。そして、この選択したＳＯＣｍを下限残容量（下限充電率）として設定する。一方、バッテリ４の温度が適正温度範囲を下回っているとき（適正温度より低温のとき）は、図１４（ａ）に示すＬｏｗパワー特性のマップデータから要求パワー（Ｐｅ）の走行が可能な最低のＳＯＣを選択して、これを下限充電率ＳＯＣｍとして設定する。

以降の、ステップＳ３１８〜Ｓ３２６の処理は、上記第１実施形態の図９のフローチャートにおけるステップＳ２１６〜Ｓ２２４の処理と同様となるので説明を省略する。
以上のようにして、パワートレイン統合制御コントローラ１４の目標残容量設定部１４２は、走行内容に応じて車両が実際の走行に必要なパワーＰｅを推定する。更に、このパワーＰｅとバッテリ４の温度と該温度に対応するマップデータとに基づき下限充電率ＳＯＣｍを設定する。そして、この下限充電率ＳＯＣｍによる下限制限処理を実行することで、冬場などにおいてバッテリ温度の低下による内部抵抗の変化があったとしても、必要推定パワーＰｅの走行で充電拠点まで到達可能な目標残容量を設定することができる。

本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、図１４（ｂ）に示すように、目標ＳＯＣは、走行最短距離が遠いほど必要推定エネルギＥに対して算出された標準充電率ＳＯＣｎとなる。更に、走行最短距離が近いほど必要推定パワーＰｅに基づき設定した下限充電率ＳＯＣｍとなる。また、本実施形態においては、標準パワーＰｒを一定としている。従って、図１４（ｂ）に示すように、標準パワーＰｒによる走行が可能な最低ＳＯＣ以下にならないように充電制御が行われる。

なお、バッテリ４の内部抵抗が大きくなる要因としては、バッテリ４の温度だけに限らず、バッテリ４の劣化（経年劣化など）なども挙げられる。例えば、鉛バッテリーの内部抵抗の増加原因として、通常の放電によるサルフェーションの増加に伴って有効表面積が減少している場合が挙げられる。更に、これに加えて結晶化サルフェーションによる有効表面積の減少が複合している場合、または極板の部分的脱離による有効表面積の低下などが挙げられる。いずれにしても主たる要因として「極板の有効面積の減少」がある。

従って、正常時の内部抵抗の初期値（新品時の値）を保持しておくと共に、バッテリ温度のときと同様に、劣化による内部抵抗の増大に対応した複数のマップデータを用意しておく。そして、定期的に内部抵抗を測定して、下限残容量の設定の際には、この劣化による内部抵抗の変化も考慮する。これによって、劣化による内部抵抗の増大があっても、必要推定パワーＰｅの走行で充電拠点まで到達可能な目標残容量を設定することができる。

（第２実施形態の作用効果）
以上説明したように、本発明の第２実施形態によれば以下の作用効果が得られる。
（１）バッテリ状態検出手段がバッテリの状態（例えば、バッテリ温度）を検出する。目標残容量設定手段が、検出したバッテリの状態（温度）がバッテリの出力パワーを低下させる状態であるときに、下限残容量（ＳＯＣｍ）を増加補正する。
これによって、走行中にバッテリの充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。

（２）バッテリ検出手段が、バッテリの状態として、バッテリの温度状態及びバッテリの劣化状態の少なくとも一方を検出する。目標残容量設定手段が、検出したバッテリの温度状態又は劣化状態の少なくとも一方が、バッテリの出力パワーを低下させる状態であるときに、下限残容量の（ＳＯＣｍ）を増加補正する。
これによって、寒冷地などにおけるバッテリの温度低下や、経年劣化等のバッテリの劣化が要因で走行中にバッテリの充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。

（３）上記（１）及び（２）以外にも、上記第１実施形態の（１）〜（７）と同等の作用効果が得られる。但し、標準パワーＰｒで走行した場合の充電拠点に到達時の残容量は、パワーＰｒでの走行が可能な最低ＳＯＣと略同値となる。
なお、上記各実施形態において、本発明をプラグイン・シリーズ型のハイブリッド車両に適用する構成としたが、この構成に限らず、プラグイン・パラレル型のハイブリッド車両、パラレル型とシリーズ型とを合わせたプラグイン・スプリット型のハイブリッド車両など他の型式の車両に適用してもよい。

また、上記各実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１…エンジン（内燃機関）、２…発電モータ（電動機）、３…駆動モータ、４…高圧バッテリ、５…減速機構、６…駆動輪、７，８…インバータ、９…充電器、１０…モータ・ジェネレータコントローラ、１１…エンジンコントローラ、１２…バッテリコントローラ、１３…ナビゲーションコントローラ、１４…統合制御コントローラ、１５…コンセント、１６…温度計、１４０…必要エネルギ推定部、１４１…必要パワー推定部、１４２…目標残容量設定部、１４３…発電電力制御部

Claims (7)

1. 電力を発電する発電手段と、
   前記発電手段によって発電された電力と、充電拠点に設けられた充電器からの電力とを充電可能なバッテリと、
   前記バッテリを前記充電拠点に設けられた充電器に電気的に接続するプラグと、
   前記バッテリに蓄積された電力を用いて駆動輪を駆動する電動機とを備えた車両に用いられる、バッテリ充電制御装置であって、
   前記バッテリに充電された電力の残容量を検出する残容量検出手段と、
   前記車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギを推定する必要エネルギ推定手段と、
   前記車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて、前記車両の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定する必要パワー推定手段と、
   前記必要エネルギ推定手段で推定した前記必要なエネルギの推定値に相当するバッテリ残容量に基づいて前記バッテリの残容量の目標値である目標残容量を設定する目標残容量設定手段と、
   前記残容量検出手段で検出した前記バッテリの残容量が前記目標残容量となるように前記発電手段を制御する発電電力制御手段と、を備え、
   前記目標残容量設定手段は、前記必要パワー推定手段で推定した前記必要なバッテリの出力パワーの推定値と前記バッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づいて、前記目標残容量の下限容量である下限残容量を設定することを特徴とするバッテリ充電制御装置。
2. 前記目標残容量設定手段は、前記必要なエネルギの推定値に基づいて求めた前記目標残容量が前記下限残容量よりも小さいと判定すると、前記下限残容量を前記目標残容量として設定することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電制御装置。
3. 前記走行内容に係る情報は、前記車両が走行中の走行路の情報、前記車両の操作内容の情報、前記車両の走行モードの設定内容の情報、及び前記車両が走行すると予想される走行路の情報のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリ充電制御装置。
4. 前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段を更に備え、
   前記目標残容量設定手段は、前記検出されたバッテリの状態が前記バッテリの出力パワーを低下させる状態であるときに前記下限残容量を増加補正することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のバッテリ充電制御装置。
5. 前記バッテリの状態は、前記バッテリの温度状態及び前記バッテリの劣化状態の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項４に記載のバッテリ充電制御装置。
6. 前記必要エネルギ推定手段は、充電拠点の標高よりも車両の標高が低い場合には前記必要エネルギを増加方向に補正し、充電拠点の標高よりも車両の標高が高い場合には前記必要エネルギを減少方向に補正することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のバッテリ充電制御装置。
7. 電力を発電する発電手段と、
   充電拠点に設けられた充電器に電気的に接続するプラグと、
   前記発電手段によって発電された電力と、前記充電拠点に設けられた充電器からの電力とを充電可能なバッテリと、
   前記バッテリに蓄積された電力を用いて駆動輪を駆動する電動機とを備えた車両に用いられる、バッテリ充電制御方法であって、
   残容量検出手段に、前記バッテリに充電された電力の残容量を検出させる残容量検出ステップと、
   必要エネルギ推定手段に、前記車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギを推定させる必要エネルギ推定ステップと、
   必要パワー推定手段に、前記車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて、前記車両の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定させる必要パワー推定ステップと、
   目標残容量設定手段に、前記必要エネルギ推定ステップで推定した前記必要なエネルギの推定値に相当するバッテリ残容量に基づいて前記バッテリの残容量の目標値である目標残容量を設定させる目標残容量設定ステップと、
   発電電力制御手段に、前記残容量検出ステップで検出された前記バッテリの残容量が前記目標残容量となるように前記発電手段を制御させる発電電力制御ステップと、を含み、
   前記目標残容量設定ステップにおいては、前記必要パワー推定ステップで推定した前記必要なバッテリの出力パワーの推定値と前記バッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づいて、設定する前記目標残容量の下限容量である下限残容量を設定することを特徴とするバッテリ充電制御方法。

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