JP2013017313A - 電動車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部給電後の走行距離を予約でき、外部給電を安心して利用可能とする。
【解決手段】電動車両１の動力源装置２は、高圧電池４と回転電機５とによって駆動輪３を駆動するとともに、内燃機関６によっても直接的にまたは間接的に駆動輪３を駆動することができる。電動車両１は、外部給電装置８から外部機器へ電力を供給することができる。内燃機関６を含む発電装置７は、利用者の操作によって、外部給電時における発電可否が切換えられる。発電制御手段２８は、高圧電池４の電池電力量が所定の閾値を上回るように発電装置７を制御する。予約制御手段２７は、外部給電時に、予約エネルギ量を動力源装置２に残すための制御を実行する。予約エネルギ量は、予約走行距離を走行するために必要なエネルギ量である。これにより、外部給電の後に予約走行距離を走行することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池から給電される電動機によって走行可能な電動車両に用いられる電動車両用制御装置に関する。

従来、電池から供給される電力によって走行可能な電動車両が知られている。例えば、電池の電力により電動機を駆動することにより走行する電気自動車が電動車両のひとつとして知られている。また、電池と電動機とを含む電気的駆動系統に加えて、さらに内燃機関を備え、電気的駆動系統または内燃機関によって走行可能なハイブリッド車両が電動車両のひとつとして知られている。

特許文献１は、電池残量、すなわち電池の残存電力量を算出し、表示する無線電話機を開示している。

特許文献２は、いわゆるハイブリッド車両において、蓄電残量に応じた走行可能距離と、ガソリン残量に応じた走行可能距離とを算出し、それらを加算した残余走行距離を利用者に対して通知する装置を開示している。

特許文献３も、充電状態と燃料残量との両方を考慮して走行可能距離を算出し、利用者に対して通知する装置を開示している。

特許文献４は、電池が出力可能な時間を利用者に対して通知する装置を開示している。

特許文献５は、ハイブリッド車両を電源設備として利用することを開示している。すなわち、電動車両から外部機器へ電力が供給される。さらに、この文献は、目的地において外部機器へ電力供給することを想定して、目的地に到着するときに目標とする充電状態が得られるように電動車両を制御している。

特開平５−８３１８２号公報 特開平１１−２２０８０２号公報 特開２００１−２３１１０３号公報 特開２００９−２７７７２号公報 特開２００７−６２６４０号公報

特許文献１ないし４の従来技術では、車両に残されたエネルギ量が利用者に通知される。よって、利用者は、今後の走行予定が可能か否かを、自ら判断する必要があった。

さらに、特許文献５のように外部機器へ給電する構成を採用すると、外部機器へ給電するために電池電力および燃料が消費される。このため、外部機器へ給電した後は、車両を予定走行距離だけ走行させることができないおそれがある。このような従来技術では、利用者は、外部機器への給電を安心して実行することができない。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動車両から外部機器への給電機能を安心して利用することができる電動車両用制御装置を提供することである。

本発明の他の目的は、電動車両から外部機器への給電のために、車載の発電機能を利用するか否かを利用者が設定することができる電動車両用制御装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、少なくとも電池（４）およびこの電池から供給される電力により走行用の動力を供給する回転電機（５）を含む動力源装置（２）と、動力源装置から外部へ給電する外部給電装置（８）とを備える電動車両（１）のための電動車両用制御装置（１１）において、予定された走行の予約走行距離を取得する取得手段（１３、２１、１５４）と、外部給電装置から外部へ給電するときに、予約走行距離を走行するために必要な予約エネルギ量を動力源装置に残すための制御を実行する予約制御手段（２７、１９４、１９５、１７９−１８２）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、電動車両から外部へ給電する場合であっても、予約走行距離を走行するために必要な予約エネルギ量を残すための制御が実行される。これにより、外部へ電力を供給する期間中における車載エネルギ量の過剰な消費を抑制することができる。この結果、外部給電の後でも、電動車両は予約走行距離を走行することができる。そして、利用者は、電動車両から外部機器への給電機能を安心して利用することができる。

請求項２に記載の発明は、動力源装置（２）は、さらに、走行用の動力を供給する燃料式の動力源（６）を含み、予約制御手段は、電池に充電された電池電力量と燃料式の動力源の燃料量とによって予約エネルギ量を残すことを特徴とする。この構成によると、電池に充電された電池電力量と、燃料式の動力源の燃料量とによって予約エネルギ量が残される。これにより、外部給電の後でも、電動車両は予約走行距離を走行することができる。

請求項３に記載の発明は、動力源装置（２）は、さらに、電池を充電する発電装置（７）を備え、予約制御手段は、電池に充電された電池電力量と発電装置が発電可能な発電電力量とによって予約エネルギ量を残すことを特徴とする。この構成によると、電池に充電された電池電力量と、発電装置が発電可能な発電電力量とによって予約エネルギ量が残される。これにより、電動車両において発生可能なエネルギを有効に活用することができる。

請求項４に記載の発明は、さらに、利用者の操作に応答して、外部給電装置から外部へ給電するときにおける発電装置から電池への充電を可能、または不能とする発電制御手段（１３、２８、１５１、１７３−１７５、１７８）を備えることを特徴とする。この構成によると、車載の発電機能を利用するか否かを利用者が設定することができる。

請求項５に記載の発明は、予約制御手段は、予約エネルギ量を残すために、電動車両に搭載された車載エネルギ量が予約エネルギ量に近づくと、外部への給電を制限する制限制御を実行する制限手段（１８１）を備えることを特徴とする。この構成によると、外部への給電を制限することによって、予約エネルギ量が動力源装置に残される。

請求項６に記載の発明は、予約制御手段は、予約エネルギ量を残すために、電動車両に搭載された車載エネルギ量が予約エネルギ量に近づくと、利用者に通知する通知制御を実行する通知手段（１８０）を備えることを特徴とする。この構成によると、利用者に通知することによって、予約エネルギ量が動力源装置に残される。

請求項７に記載の発明は、予約制御手段は、予約エネルギ量を残すために、電動車両に搭載された車載エネルギ量が予約エネルギ量に近づくと、外部への給電を制限する制限制御を実行する制限手段（１８１）と、制限制御の前に、利用者に通知する通知制御を実行する通知手段（１８０）とを含むことを特徴とする。この構成によると、外部への給電が制限される前に、利用者に通知することができる。

請求項８に記載の発明は、さらに、外部給電装置から外部へ給電するときに、外部へ給電可能な時間を利用者に通知する時間通知手段（１３、１６５、１７７）を備えることを特徴とする。この構成によると、利用者は、外部へ給電可能な時間を知ることができるから、計画的な利用が可能となる。

請求項９に記載の発明は、動力源装置（２）は、さらに、燃料によって発電し、電池を充電する発電装置（７）を備え、取得手段により取得された予約走行距離に基づいて、予約エネルギ量を算出する予約エネルギ算出部（２１）と、電池がもつ電池エネルギ量を検出する電池エネルギ検出部（２３）、および燃料がもつ燃料エネルギ量を検出する燃料エネルギ検出部（２４）を含み、電動車両に搭載されたエネルギ量を算出する車載エネルギ算出部（２２）と、利用者の操作に応答して、外部給電装置から外部へ給電するときにおける発電装置から電池への充電を可能、または不能とし、充電が可能であるとき、電池の電池電力量が所定の閾値を上回るように発電装置を制御する発電制御手段（１３、２８、１５１、１７３−１７５、１７８）とを備え、予約制御手段は、電池エネルギ量と燃料エネルギ量とによって予約エネルギ量を残すための制御を実行することを特徴とする。

この構成によると、利用者の操作に応答して、外部給電装置から外部へ給電するときにおける発電装置から電池への充電が、可能、または不能とされる。さらに、充電が可能であるとき、電池の電池電力量が所定の閾値を上回るように発電装置が制御される。この結果、発電装置から間接的に外部へ電力が供給される。また、電池に蓄えられた電池エネルギ量と、発電装置の燃料がもつ燃料エネルギ量とによって、予約エネルギ量が残される。この結果、電池がもつエネルギと燃料がもつエネルギとによって外部給電を実行できるとともに、電池がもつエネルギと燃料がもつエネルギとによって外部給電が終わった後に、予約走行距離の走行が可能となる。

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明を適用した第１実施形態に係る電動車両用制御装置を示すブロック図である。 第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百の位だけが異なる参照符号を付加することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る電動車両１のための制御装置１１を示すブロック図である。電動車両１は、走行用の動力源として電動車両１に搭載された動力源装置（ＰＷＳＤ）２を備える。動力源装置２は、駆動輪３を駆動することにより電動車両１を走行させる。動力源装置２は、高圧電池（ＨＢＡＴ）４、回転電機（ＲＴＥＭ）５、および内燃機関（ＩＣＥＮ）６を備える。

高圧電池４は、二次電池である。高圧電池４は、例えばリチウムイオン二次電池である。高圧電池４は、数百ボルトの電圧を供給する高電圧電池である。高圧電池４は、可逆的な化学反応を利用した充電式の電源装置を提供する。回転電機５は、インバータ回路等の駆動回路を含む。回転電機５は、電動機、または発電機として機能することができる電動発電機である。回転電機５は、高圧電池４から給電されることによって回転し、駆動輪３を駆動する。回転電機５は、高圧電池４から供給される電力により走行用の動力を供給する。また、回転電機５は、駆動輪３から駆動されて発電し、高圧電池４を充電することができる。高圧電池４と回転電機５とは、電動車両１の走行用の動力を供給する蓄電式の動力源を構成している。

内燃機関６は、燃料タンクを含む燃料供給装置を備える。内燃機関６は、ガソリン機関、またはディーゼル機関によって提供することができる。内燃機関６は、動力伝達機構を介して駆動輪３を駆動することができる。内燃機関６は、電動車両１の走行用の動力を供給する非蓄電式の動力源装置を構成している。内燃機関６は、エネルギ源として燃料を用いる走行用の動力を供給する燃料式の動力源とも呼ぶことができる。よって、この実施形態の電動車両１は、ハイブリッド車両である。

さらに、内燃機関６は、回転電機５を駆動することができる。内燃機関６によって駆動された回転電機５は発電機として機能する。回転電機５によって発電された電力は、高圧電池４に供給され、高圧電池４を充電する。内燃機関６と回転電機５とは、電動車両１に搭載された発電装置（ＰＷＧＮ）７を構成する。発電装置７は、燃料によって発電し、高圧電池４を充電する。発電装置７は、非可逆的なエネルギ変換を利用した発電式の電源装置を提供する。よって、この電動車両１には、高圧電池４と発電装置７とを含む電源装置が搭載されている。動力源装置２は、高圧電池４と回転電機５とによって駆動輪３を駆動するとともに、内燃機関６によっても直接的にまたは間接的に駆動輪３を駆動することができる。

電動車両１は、動力源装置２から電動車両１の外部に電力を供給するための外部給電装置（ＥＰＳＤ）８を備える。外部給電装置８は、インバータ回路などの電力変換装置を含むことができる。例えば、外部給電装置８は、高圧電池４の直流電力を交流電力に変換して外部機器に供給することができる。外部給電装置８は、高圧電池４に充電された電力、および／または回転電機５によって発電された電力を外部機器に供給する。

電動車両１は、電動車両用制御装置１１を備える。電動車両用制御装置１１は、ひとつまたは複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）によって構成される。ＥＣＵは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。プログラムは、ＥＣＵによって実行されることによって、ＥＣＵをこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するようにＥＣＵを機能させる。ＥＣＵが提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

電動車両用制御装置１１は、動力系ＥＣＵ（ＰＴＣＴ）１２、入出力装置（ＵＩＦＤ）１３、電池ＥＣＵ（ＢＴＣＴ）１４、および燃料センサ（ＲＦＳＲ）１５を備える。動力系ＥＣＵ１２は、予約走行距離に基づいて、予約エネルギ量を算出する予約エネルギ算出部（ＲＥＣＳ）２１を備える。予約エネルギ量は、予約走行距離だけ電動車両１を走行させるために必要なエネルギ量である。予約走行距離は、将来において予定された走行において想定される予定された走行距離である。

動力系ＥＣＵ１２は、電動車両１に搭載されている車載エネルギ量を算出する車載エネルギ算出部（ＶＥＣＳ）２２を備える。車載エネルギ量は、動力源装置２が有し、かつ電動車両１の走行のために利用することができるエネルギ量の総量である。車載エネルギ算出部２２は、高圧電池４がもつ電池エネルギ量を検出する電池エネルギ検出部２３、および燃料がもつ燃料エネルギ量を検出する燃料エネルギ検出部２４を含む。車載エネルギ量には、高圧電池４に蓄電され、回転電機５を駆動するために利用可能な電池エネルギ量が含まれている。電池エネルギ量は、高圧電池４に蓄電された残存電力量、すなわち電池電力量によって表すことができる。電池エネルギ量は、電池エネルギ検出部（ＢＴＥＤ）２３によって検出される。さらに、車載エネルギ量には、内燃機関６によって発生可能であり、かつ内燃機関６によって直接的に駆動輪３を駆動可能であるか、または内燃機関６から高圧電池４と回転電機５とを介して間接的に駆動輪３を駆動可能な燃料エネルギ量が含まれている。燃料エネルギ量は、発電装置７によって発電することができる発電電力量によって表すことができる。燃料エネルギ量は、燃料エネルギ量検出部（ＦＥＮＤ）２４によって検出される。

動力系ＥＣＵ１２は、予約エネルギ量と車載エネルギ量とに基づいて動力源装置２と入出力装置１３とを制御する監視部（ＭＮＴＳ）２５を備える。監視部２５は、高圧電池４または発電装置７から外部給電装置８を経由して外部機器へ給電するための給電制御手段（ＰＰＣＭ）２６を備える。給電制御手段２６は、外部給電装置８から外部へ給電するときに、外部へ給電可能な時間を利用者に通知する時間通知手段を備えることができる。

監視部２５は、予約走行距離を走行するために必要な予約エネルギ量を動力源装置２に残すための制御を実行する予約制御手段（ＲＶＣＭ）２７を備える。予約制御手段２７は、給電制御手段２６による外部給電の後においても予約エネルギ量を動力源装置２に残すために、入出力装置１３および／または動力源装置２を制御する。予約制御手段２７は、電池エネルギ量と燃料エネルギ量とによって予約エネルギ量を残すための制御を実行する。予約制御手段２７は、高圧電池４に充電された電池電力量と、燃料式の動力源である内燃機関６の燃料量とによって予約エネルギ量を動力源装置２に残す。予約制御手段２７は、高圧電池４に充電された電池電力量と発電装置７が発電可能な発電電力量とによって予約エネルギ量を残すともいえる。

予約制御手段２７は、予約エネルギ量を残すために、電動車両１に搭載された車載エネルギ量が予約エネルギ量に近づくと、外部への給電を制限する制限制御を実行する制限手段を備える。外部給電の制限は、例えば、外部給電の停止によって実現される。予約制御手段２７は、予約エネルギ量を残すために、電動車両１に搭載された車載エネルギ量が予約エネルギ量に近づくと、利用者に通知する通知制御を実行する通知手段を備える。通知は、例えば、利用者に対する警告によって実現される。また、制限制御の前に、利用者に通知する通知制御を実行する通知手段を備えることができる。

監視部２５は、発電装置７を制御する発電制御手段（ＰＧＣＭ）２８を備える。発電制御手段２８は、電動車両１の利用者の選択操作に応答して、外部給電装置８から外部へ給電するときにおける発電装置７から高圧電池４への充電を可能、または不能とする。さらに、発電制御手段２８は、外部給電のために発電装置７を作動させ、発電装置７によって発電された電力を高圧電池４に充電する。発電制御手段２８は、充電が可能であるとき、高圧電池４の電池電力量が所定の閾値を上回るように発電装置７を制御する。発電装置７によって発電された発電電力は、高圧電池４および外部給電装置８を経由して間接的に外部機器へ供給される。

動力系ＥＣＵ１２は、動力源装置２を制御するための動力系制御部２９を備える。動力系制御部２９は、高圧電池４からの放電出力、および高圧電池４への充電入力を調節するように高圧電池４を制御する。また、動力系制御部２９は、利用者の要求に応じて電動車両１を走行させるために、回転電機５および内燃機関６を制御する。さらに、動力系制御部２９は、利用者の要求に応じて発電装置７を作動させるために、回転電機５および内燃機関６を制御する。

入出力装置１３は、電動車両１に搭載されたナビゲーション装置によって提供することができる。入出力装置１３は、電動車両１の動力系ＥＣＵ１２内における情報を表示し、利用者に通知するための表示部（ＤＳＰＤ）３１を備える。表示部３１は、利用者に対して電動車両用制御装置１１内における情報を通知する通知部と、利用者に対して警報を通知する警報部とを含むことができる。表示部３１は、電動車両１に残されたエネルギ量によって走行可能な走行可能距離を通知する第１の通知手段を含むことができる。走行可能距離は、発電装置７の使用可否を選択する際に表示される。走行可能距離は、予約走行距離を設定する際に表示される。走行可能距離は、外部機器への給電中に表示される。表示部３１は、外部機器へ給電可能な外部給電量を示す情報を通知する第２の通知手段を含むことができる。例えば、外部給電量は、外部機器へ給電可能な電力量を示す外部給電量、および外部機器へ給電可能な時間を示す外部給電時間の少なくともひとつによって通知することができる。この外部給電量は、発電装置７の使用可否を選択する際に表示される。外部給電量は、予約走行距離を設定する際に表示される。外部給電量は、外部機器への給電中に表示される。

入出力装置１３は、利用者による操作に基づいて、利用者からの指令を入力するための入力部（ＩＮＰＤ）３２を備える。入力部３２は、外部機器への給電中における発電装置７による発電を可能とするか、不能とするかを選択する利用者の選択操作を入力し、発電装置７の使用可否情報を取得するための選択取得手段を含むことができる。入力部３２は、外部機器への給電後に予定された走行における予約走行距離を設定する利用者の設定操作を入力し、予約走行距離情報を取得するための設定取得手段を含むことができる。

入出力装置１３は、利用者が保持する携帯端末と通信可能な通信機３３を備える。通信機３３は、上記表示部３１に表示される上記情報を携帯端末に送信し、携帯端末を通して利用者に上記情報を通知するために利用される。

電池ＥＣＵ１４は、高圧電池４に残された電池電力量を示す電気的な変量を検出する。電池ＥＣＵ１４は、例えば、高圧電池４の電圧、および電流を検出する。電池ＥＣＵ１４により検出された検出値は、電池エネルギ検出部２３に入力される。

燃料センサ１５は、内燃機関６に利用可能な燃料量を検出する。例えば、燃料センサ１５は、燃料タンクに残された燃料残量を検出する。燃料残量は、発電装置７によって発電可能な発電電力量を示す。燃料センサ１５によって検出された検出値は、燃料エネルギ検出部２４に入力される。

図２は、第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。図中には、発電装置７の使用可否情報、および予約走行距離を取得するための取得処理１５０が図示されている。

ステップ１５１では、利用者による入力部３２の操作が入力されることによって、発電装置７の使用可否、すなわち自動充電の可否を示す情報が取得される。ステップ１５２では、外部給電量ＥＳＷが算出される。この段階では、予約走行距離が未設定であるから、外部給電量ＥＳＷは、車載エネルギ量に基づいて算出される。ステップ１５２の詳細は、後述する。ステップ１５３では、ステップ１５２で算出された外部給電量ＥＳＷが表示部３１に表示され、利用者に通知される。ここでは、外部給電量ＥＳＷ、外部給電時間ＡＴＭ、および走行可能距離ＡＤＳが表示される。このとき、外部機器の消費電力は不明であるから、外部給電時間ＡＴＭは、標準的な消費電力に基づいて求められた予測値である。ステップ１５４では、利用者による入力部３２の操作が入力されることによって、予約走行距離ＲＤＳが取得される。ステップ１５５では、予約走行距離ＲＤＳと走行可能距離ＡＤＳとが比較される。予約走行距離ＲＤＳが走行可能距離ＡＤＳ以上である場合は、外部給電が不可能であることを示している。この場合、ステップ１５６へ進む。ステップ１５６では、予約走行距離ＲＤＳの再入力を利用者に対して促し、ステップ１５４へ戻る。

予約走行距離ＲＤＳが走行可能距離ＡＤＳを下回る場合、ステップ１５７へ進む。ステップ１５７では、再び、外部給電量ＥＳＷが算出される。ステップ１５７では、予約走行距離を提供するために必要な予約エネルギ量を残すために、車載エネルギ量から予約エネルギ量を減算した差に基づいて外部給電量ＥＳＷが算出される。ステップ１５８では、ステップ１５７で算出された外部給電量ＥＳＷが表示部３１に表示され、利用者に通知される。ここでは、外部給電量ＥＳＷ、外部給電時間ＡＴＭ、および走行可能距離ＡＤＳが表示される。さらに、ここでは、予約走行距離ＲＤＳも表示される。

この取得処理１５０によると、外部給電量ＥＳＷに変動をもたらす自動充電の可否と、予約走行距離とが、順に確定される。このため、利用者は、必要とする外部給電量ＥＳＷが得られるように入力操作を行うことができる。

図３は、第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。図中には、外部機器への給電を開始するか否かを判定する開始判定処理１６０が図示されている。開始判定処理１６０は、外部機器への給電が要求されたときに実行される。開始判定処理１６０は、例えば、外部給電装置８に外部機器が接続され、高圧電池４から外部給電装置８への給電が可能となったときに実行される。

ステップ１６１では、外部給電量ＥＳＷが算出される。外部給電の開始時に、外部給電量ＥＳＷが再計算される。ステップ１６２では、予約走行距離ＲＤＳが設定されているか否かが判定される。予約走行距離が設定されている場合、ステップ１６３へ進む。ステップ１６３では、外部給電量ＥＳＷが、警告のための閾値ＷＲＴを上回るか否かが判定される。ＥＳＷ＞ＷＲＴの場合、ステップ１６４へ進む。ステップ１６４では、外部機器への給電を開始する。ステップ１６５では、ステップ１５７で算出された外部給電量ＥＳＷが表示部３１に表示され、利用者に通知される。ここでは、外部給電量ＥＳＷ、外部給電時間ＡＴＭ、および走行可能距離ＡＤＳが表示される。ステップ１６５では、外部機器への給電が開始されているから、外部機器の消費電力、すなわち給電量が検出可能である。よって、外部給電時間ＡＴＭは、外部機器の消費電力に応じて算出された実際値である。さらに、ここでは、予約走行距離ＲＤＳも表示される。ステップ１６５により、時間通知手段が提供される。

ステップ１６２において予約走行距離ＲＤＳが設定されていない場合、ステップ１６６へ進む。ステップ１６６では、外部機器への給電を禁止する。ステップ１６７では、表示部３１に外部給電が禁止されたことを表示し、利用者に通知する。予約走行距離ＲＤＳが未設定の場合、外部給電の後に電動車両１を走行させることができなくなるおそれがあるから、この実施形態では、外部機器への給電を禁止する。

ステップ１６３において、外部給電量ＥＳＷが、閾値ＷＲＴ以下の場合、ステップ１６６へ進む。閾値ＷＲＴは、予約エネルギ量に加えて電動車両１に残すべき追加的なエネルギ量に相当する。閾値ＷＲＴは、処理における誤差および／または変動があっても、予約エネルギ量を残すことができる可能性を高めるように設定されている。外部給電量ＥＳＷが、閾値ＷＲＴ以下の場合、予約エネルギ量を残すために外部給電が禁止される。

この開始判定処理１６０によると、予約走行距離ＲＤＳの設定がない場合には、外部給電が禁止される。このため、外部給電によって車載エネルギが使い尽くされる事態を回避できる。また、外部給電量ＥＳＷが、閾値ＷＲＴ以下の場合、すなわち車載エネルギ量が予約エネルギ量に接近している場合には、外部給電の開始が禁止される。この結果、外部給電より、予約エネルギ量の保存が優先される。

図４は、第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。図中には、外部機器への給電中に実行される監視処理１７０が図示されている。監視処理１７０は、外部充電の期間中に繰り返して実行される。

ステップ１７１では、外部給電量ＥＳＷが算出される。外部給電の期間中、外部給電量ＥＳＷが繰り返して再計算される。ステップ１７２では、外部給電量ＥＳＷが、閾値ＷＲＴを上回るか否かが判定される。ＥＳＷ＞ＷＲＴの場合、ステップ１７３へ進む。

ステップ１７３では、自動充電が許可されているか否かが判定される。自動充電が許可されている場合、ステップ１７４に進む。ステップ１７４では、電池電力量ＣＨＷが閾値ＢＴＨを下回るか否かが判定される。電池電力量ＣＨＷが閾値ＢＴＨを下回る場合、ステップ１７５へ進む。ステップ１７５では、発電装置７による発電が開始され、高圧電池４が発電装置７によって充電される。ステップ１７４において、電池電力量ＣＨＷが閾値ＢＴＨ以上の場合、発電装置７の発電が停止される。ステップ１７３からステップ１７５、およびステップ１７８の処理によって発電制御手段２８が提供される。

ステップ１７６では、外部機器への給電が実行される。ステップ１７７では、ステップ１７１で算出された外部給電量ＥＳＷが表示部３１に表示され、利用者に通知される。ここでは、外部給電量ＥＳＷ、外部給電時間ＡＴＭ、および走行可能距離ＡＤＳが表示される。ステップ１７７では、外部機器への給電が開始されているから、外部機器の消費電力、すなわち給電量が検出可能である。よって、外部給電時間ＡＴＭは、外部機器の消費電力に応じて算出された実際値である。さらに、ここでは、予約走行距離ＲＤＳも表示される。さらに、ステップ１７７では、電動車両１に搭載された通信端末を用いて、利用者が保持する携帯端末に外部給電量ＥＳＷを含む上記情報を送信する。このような情報の送信は、例えば、携帯電話回線を経由して利用者の携帯電話に情報を送信することにより実行できる。これにより、外部給電中に利用者が電動車両１から離れていても、外部給電の進行によって車載エネルギ量が減少してゆく過程を刻々と通知することができる。ステップ１７７により、時間通知手段が提供される。

ステップ１７３において、自動充電が許可されていない場合、ステップ１７６へ進む。この結果、自動充電が不能な場合でも、ＥＳＷ＞ＷＲＴの場合には外部給電が実行される。

ステップ１７２において、外部給電量ＥＳＷが、閾値ＷＲＴ以下の場合、ステップ１７９へ進む。ステップ１７９では、外部給電量ＥＳＷが、ゼロを上回るか否かが判定される。すなわち、外部給電量ＥＳＷが警告領域にあるか否かが判定される。ステップ１７９において肯定判定される場合、ステップ１８０へ進む。ステップ１８０では、表示部３１に警告を表示する。さらに、ステップ１８０では、利用者が保持する携帯端末に警告情報を送信する。これにより、外部給電中に利用者が電動車両１から離れていても、警告を通知することができる。この警告は、車載エネルギ量の減少を利用者に通知するものである。この警告は、外部機器への給電を停止することを利用者に対して促す通知でもある。言い換えると、ステップ１８０において警告することにより、利用者による外部給電の停止を促し、電動車両１に予約エネルギ量が残される可能性を高めることができる。ステップ１８０における警告処理は、電動車両１に予約エネルギ量を残すための予約制御手段の一部を提供している。ステップ１８０は、車載エネルギ量が予約エネルギ量の近づいたことを警告として利用者に通知する通知手段を提供する。また、この警告は、後述する処理によって外部給電が強制的に停止されることを予告する先行的な通知でもある。ステップ１８０の後、ステップ１７６へ進む。この結果、外部給電量ＥＳＷが閾値ＷＲＴを下回っても、ゼロに到達するまでは、外部給電が継続される。上述のように開始判定処理１６０では、外部給電量ＥＳＷが閾値ＷＲＴを下回っていると外部給電は開始されない。しかし、開始判定処理１６０によって一旦外部給電が開始された後は、外部給電量ＥＳＷが閾値ＷＲＴを下回っても外部給電が継続される。

ステップ１７９において外部給電量ＥＳＷがゼロ以下である場合、ステップ１８１へ進む。ステップ１８１では、外部給電が停止される。ステップ１８１において外部給電を停止することにより、電動車両１には、予約エネルギ量が残される。ステップ１８１における強制的な外部給電停止処理は、電動車両１に予約エネルギ量を残すための予約制御手段の一部を提供している。ステップ１８１は、外部給電を制限する制限手段を提供する。ステップ１８２では、外部給電が強制的に停止されたことが表示部３１に表示され、利用者に通知される。さらに、ステップ１８２では、利用者が保持する携帯端末に停止情報を送信する。これにより、外部給電中に利用者が電動車両１から離れていても、外部給電が停止したことを通知することができる。ステップ１８３では、外部給電を終了し、一連の制御処理を終了するための終了処理が実行される。

この監視処理１７０によると、電動車両１に搭載された発電装置７の発電電力量が外部給電に利用される。しかも、発電装置７の利用可否、すなわち自動充電の可否を利用者の選択に応じて切換えることができる。また、外部給電量ＥＳＷがゼロになるまで外部給電を継続できる。また、外部給電が強制的に停止される前に、利用者に対して警告を与えることができる。また、警告、および／または強制的な外部給電の停止によって、電動車両１に予約エネルギ量を残すための制御処理を提供することができる。

図５は、第１実施形態の電動車両用制御装置の制御処理を示すフローチャートである。図中には、外部給電量ＥＳＷを算出するための算出処理１９０が図示されている。算出処理１９０は、上述のステップ１５２、１５７、１６１、１７１において実行される。

ステップ１９１では、車載エネルギ量が取得される。車載エネルギ量は、電池電力量ＣＨＷと、発電電力量ＧＮＷとの和として求められる。電池電力量ＣＨＷは、高圧電池４に蓄電された残存電力量であり、電池エネルギ検出部２３によって検出される。発電電力量ＧＮＷは、燃料タンクに残された燃料によって発電装置７が発電することができる電力量である。ステップ１９１は、電動車両１に搭載され、走行のために利用することが可能なエネルギ量の総和を算出する手段を提供する。

ステップ１９２では、予約走行距離ＲＤＳに必要な予約電力量ＳＤＷを算出する。予約電力量ＳＤＷは、予約走行距離ＲＤＳのすべてを回転電機５だけによって走行することを想定して、回転電機５の効率などを考慮して算出することができる。予約電力量ＳＤＷは、例えば、走行距離と消費される電力量との関係を示す所定の関数ｆ１を用いて求めることができる。ステップ１５２における処理のように、予約走行距離ＲＤＳが未設定の段階では、予約走行距離ＲＤＳはゼロとされる。ステップ１９２は、外部給電の後に予定された走行のために必要な予約エネルギ量を算出する手段を提供する。

ステップ１９３では、自動充電の可否が判定される。自動充電が可能である場合、ステップ１９４へ進む。ステップ１９４では、電池電力量ＣＨＷと発電電力量ＧＮＷとから外部給電量ＥＳＷが算出される。外部給電量ＥＳＷは、外部機器に給電可能な電力量を示す。ここでは、予約電力量ＳＤＷを残すために、電動車両１に搭載された総エネルギ量（ＣＨＷ＋ＧＮＷ）から、予約電力量ＳＤＷと所定の余裕電力量ＣＣＷとを除いて外部給電量ＥＳＷが算出される。ステップ１９４では、予約電力量ＳＤＷが高圧電池４の電池電力量ＣＨＷと、発電装置７の発電電力量ＧＮＷとに分散された態様で残される。すなわち、予約走行距離ＲＤＳを走行するためのエネルギは、蓄電された電力量と、燃料量とに分散して残される。ここで、予約電力量ＳＤＷの分散比率は、効率的な走行ができるように設定することができる。例えば、予約走行距離ＲＤＳの長さ、燃料量、高圧電池４の容量などに応じて、分散比率を設定することができる。

ステップ１９３において、自動充電が不能である場合、ステップ１９５へ進む。ステップ１９５では、電池電力量ＣＨＷだけから外部給電量ＥＳＷが算出される。外部給電量ＥＳＷは、外部機器に給電可能な電力量を示す。ここでは、予約電力量ＳＤＷを残すために、電池電力量ＣＨＷから、予約電力量ＳＤＷと所定の余裕電力量ＣＣＷとを除いて外部給電量ＥＳＷが算出される。ステップ１９５では、予約電力量ＳＤＷのすべてが高圧電池４だけに残される。

ステップ１９６では、ステップ１９４またはステップ１９５において算出された外部給電量ＥＳＷを、利用者が理解しやすい単位に換算する換算処理が実行される。ここでは、外部給電量ＥＳＷから、外部給電時間ＡＴＭと走行可能距離ＡＤＳとが求められる。例えば、外部給電量ＥＳＷと、外部機器の消費電力ＥＣＷとから、外部機器に給電可能な時間を示す外部給電時間が求められる。また、外部給電量ＥＳＷと予約電力量ＳＤＷと所定の余裕電力量ＣＣＷとから、走行可能距離ＡＤＳが求められる。走行可能距離ＡＤＳは、例えば、走行距離と消費される電力量との関係を示す所定の関数ｆ２を用いて求めることができる。

この算出処理１９０によると、予約電力量ＳＤＷを残すように外部給電量ＥＳＷが算出される。しかも、発電装置７が利用可能な場合には電池電力量ＣＨＷと発電電力量ＧＮＷとの両方に基づいて外部給電量ＥＳＷが算出される。また、発電装置７が利用不能な場合には電池電力量ＣＨＷだけに基づいて外部給電量ＥＳＷが算出される。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、上記実施形態では、回転電機５と内燃機関６との両方によって駆動輪３を駆動することができるいわゆるハイブリッド車両に本発明を適用した。これに代えて、回転電機５だけで駆動輪３を駆動する電気自動車に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、電動車両１の走行用の回転電機５を利用して発電装置７を提供した。これに代えて、回転電機５とは独立した発電装置７を採用してもよい。かかる構成においては、内燃機関６は発電のためにのみ利用される。

また、上記実施形態では、発電装置７は、内燃機関６によって回転電機５を駆動する電磁的な発電装置を採用した。これに代えて、発電装置７として電気化学的な発電装置を採用してもよい。例えば、燃料電池を採用することができる。

また、上記実施形態では、自動充電の可否を取得し外部給電量を表示した後に、利用者に予約走行距離を設定させ、予約走行距離を取得した。これに代えて、自動充電の可否と予約走行距離とを同時に取得してもよい。また、予約走行距離を取得し外部給電量を表示した後に、利用者に自動充電の可否を選択させ、自動充電の可否を取得してもよい。

また、上記実施形態では、ステップ１９３−１９５において、自動充電の可否に応じて、外部給電量ＥＳＷを算出するための車載エネルギ量を（ＣＨＷ＋ＧＮＷ）と（ＣＨＷ）との間で切換えた。これに代えて、自動充電の可否にかかわらず、外部給電量ＥＳＷを（ＣＨＷ＋ＧＮＷ）に基づいて求めてもよい。電池電力量ＣＨＷがゼロになっても、内燃機関６の燃料だけによって予約走行距離を走行することができる場合があるからである。

また、電子制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、電子制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

１ 電動車両
２ 動力源装置
３ 駆動輪
４ 高圧電池
５ 回転電機
６ 内燃機関
７ 発電装置
８ 外部給電装置
１１ 電動車両用制御装置
１２ 動力系電子制御装置（ＥＣＵ）
１３ 入出力装置
１４ 電池ＥＣＵ
１５ 燃料センサ
２１ 予約エネルギ算出部
２２ 車載エネルギ算出部
２３ 電池エネルギ算出部
２４ 燃料エネルギ算出部
２５ 監視部
２６ 給電制御手段
２７ 予約制御手段
２８ 発電制御手段
２９ 動力系制御部
３１ 表示部
３２ 入力部

Claims (9)

1. 少なくとも電池（４）およびこの電池から供給される電力により走行用の動力を供給する回転電機（５）を含む動力源装置（２）と、
   前記動力源装置から外部へ給電する外部給電装置（８）とを備える電動車両（１）のための電動車両用制御装置（１１）において、
   予定された走行の予約走行距離を取得する取得手段（１３、２１、１５４）と、
   前記外部給電装置から外部へ給電するときに、前記予約走行距離を走行するために必要な予約エネルギ量を前記動力源装置に残すための制御を実行する予約制御手段（２７、１９４、１９５、１７９−１８２）とを備えることを特徴とする電動車両用制御装置。
2. 前記動力源装置（２）は、さらに、走行用の動力を供給する燃料式の動力源（６）を含み、
   前記予約制御手段は、前記電池に充電された電池電力量と前記燃料式の動力源の燃料量とによって前記予約エネルギ量を残すことを特徴とする請求項１に記載の電動車両用制御装置。
3. 前記動力源装置（２）は、さらに、前記電池を充電する発電装置（７）を備え、
   前記予約制御手段は、前記電池に充電された電池電力量と前記発電装置が発電可能な発電電力量とによって前記予約エネルギ量を残すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両用制御装置。
4. さらに、利用者の操作に応答して、前記外部給電装置から外部へ給電するときにおける前記発電装置から前記電池への充電を可能、または不能とする発電制御手段（１３、２８、１５１、１７３−１７５、１７８）を備えることを特徴とする請求項３に記載の電動車両用制御装置。
5. 前記予約制御手段は、前記予約エネルギ量を残すために、前記電動車両に搭載された車載エネルギ量が前記予約エネルギ量に近づくと、外部への給電を制限する制限制御を実行する制限手段（１８１）を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電動車両用制御装置。
6. 前記予約制御手段は、前記予約エネルギ量を残すために、前記電動車両に搭載された車載エネルギ量が前記予約エネルギ量に近づくと、利用者に通知する通知制御を実行する通知手段（１８０）を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電動車両用制御装置。
7. 前記予約制御手段は、
   前記予約エネルギ量を残すために、前記電動車両に搭載された車載エネルギ量が前記予約エネルギ量に近づくと、外部への給電を制限する制限制御を実行する制限手段（１８１）と、
   前記制限制御の前に、利用者に通知する通知制御を実行する通知手段（１８０）とを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電動車両用制御装置。
8. さらに、前記外部給電装置から外部へ給電するときに、外部へ給電可能な時間を利用者に通知する時間通知手段（１３、１６５、１７７）を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の電動車両用制御装置。
9. 前記動力源装置（２）は、さらに、燃料によって発電し、前記電池を充電する発電装置（７）を備え、
   前記取得手段により取得された前記予約走行距離に基づいて、予約エネルギ量を算出する予約エネルギ算出部（２１）と、
   前記電池がもつ電池エネルギ量を検出する電池エネルギ検出部（２３）、および前記燃料がもつ燃料エネルギ量を検出する燃料エネルギ検出部（２４）を含み、前記電動車両に搭載されたエネルギ量を算出する車載エネルギ算出部（２２）と、
   利用者の操作に応答して、前記外部給電装置から外部へ給電するときにおける前記発電装置から前記電池への充電を可能、または不能とし、充電が可能であるとき、前記電池の電池電力量が所定の閾値を上回るように前記発電装置を制御する発電制御手段（１３、２８、１５１、１７３−１７５、１７８）とを備え、
   前記予約制御手段は、前記電池エネルギ量と前記燃料エネルギ量とによって前記予約エネルギ量を残すための制御を実行することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の電動車両用制御装置。

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