JP2013082367A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの負荷を軽減しバッテリの劣化を抑制可能な電動車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】コントローラ３１は、駆動モータ３への電力供給の制御において、要求駆動力に応じた駆動モータ３に対する電力供給を、エンジン１及び発電モータ２による発電電力により賄うと共に、要求駆動力に対して発電電力では不足する電力分を強電バッテリ４からの供給電力により補う発電装置優先モードを設定した。これにより、強電バッテリ４への入出力が抑制され、強電バッテリ４の負荷が軽減されて発熱量が抑えられることで、強電バッテリ４の劣化を抑制することできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリ及び発電装置からの電力供給により駆動輪を駆動させるモータを搭載した電動車両の制御装置に関する。

従来、駆動輪に推進力を与えるモータと、モータに電力を供給するバッテリと、バッテリに充電するための発電を行うエンジン及びジェネレータを備えた発電装置とを備えた電動車両が知られている。

このような従来の電動車両では、動力源となるバッテリの充電量（以下、これをバッテリＳＯＣと称する）に応じ、バッテリＳＯＣが設定値以上のときはバッテリの電力のみで走行し、バッテリＳＯＣがある設定値より小さくなったときにエンジンを駆動して発電を行ってバッテリに充電し、バッテリＳＯＣが所定値に達したらエンジンを停止させるようにしている。

このようにバッテリが充放電を繰り返すとバッテリが劣化するため、バッテリ劣化を抑える技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、バッテリの温度を検出し、バッテリが過放電かどうかを判定するバッテリＳＯＣ値を、低温下では高く設定し、エンジンのアイドル回転数を上昇させて過放電を抑制するようにしている。

特開２００３−２０６７７７号公報

しかしながら、上述の従来技術では、バッテリが過放電かどうかを判定するバッテリＳＯＣ値が判定値以上の場合は、バッテリを常に放電状態として車両走行及び空調などの車両機器の駆動に電力を使用しており、常時、バッテリに負荷がかかっている。

このようにバッテリに負荷がかかった状態が継続すると、バッテリ内部温度が上昇し、バッテリ内部材料が劣化することが考えられる。

本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、バッテリの負荷を軽減しバッテリの劣化を抑制可能な電動車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の電動車両の制御装置は、電力供給の制御において、要求駆動力に応じたモータに対する電力供給を、発電装置からの発電電力により賄うと共に、要求駆動力に対して発電電力では不足する電力分をバッテリからの供給電力により補う発電装置優先モードを設定した。

本発明によれば、車両の走行に必要な電力を発電装置から賄い、不足分をバッテリからの放電にて補うようにした。これにより、車両起動時及び走行時における、バッテリからの充放電平均エネルギの最小化が可能となる。
したがって、バッテリ状態にかかわらずバッテリへの入出力が抑制され、バッテリの負荷が軽減されて発熱量が抑えられることで、バッテリの劣化を抑制することできる。

図１は、本発明の実施形態１の電動車両の制御装置を備えた電動車両を示す全体システム図である。 図２は、前記電動車両における出力目標値と電力供給との関係を示す特性図である。 図３は、コントローラにおいて駆動モータへの電力供給制御における優先モード切換処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、コントローラの優先モード判定処理部における優先モード判定処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、実施の形態１及び従来例の優先モードの切り換え及びバッテリ温度の変化の一例を示すタイムチャートであり、（ａ）は実施の形態１における起動時から走行に伴う優先モード切換及びバッテリ温度の変化を示し、（ｂ）は従来例の起動時から走行に伴う優先モード切換及びバッテリ温度の変化を示している。 図６は、実施の形態２におけるコントローラの優先モード判定処理部による優先モード判定処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、実施の形態２における基準劣化度及び強電バッテリの劣化度変化の一例を示す特性図である。 図８は、実施の形態３おけるコントローラの優先モード判定部の判定処理の流れを示すフローチャートである。 図９は、実施の形態４における優先モード判定部の判定処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、本発明の実施形態５の電動車両の制御装置を備えた電動車両を示す全体システム図である。 図１１は、実施の形態５における優先モード判定部の判定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の電動車両の制御装置を備えた電動車両１００を示す全体システム図である。
この電動車両１００は、いわゆるシリーズ方式のプラグイン・ハイブリッド車両である。

電動車両１００の駆動系は、エンジン（発電装置）１と、発電モータ（発電装置）２と、駆動モータ（モータ）３と、強電バッテリ４と、減速差動機構５と、駆動輪６と、発電モータ用インバータ７と、駆動モータ用インバータ８と、充電変換器９と、切替器１０と、充電ポート１１と、燃料タンク１４と、を備えている。

この電動車両１００は、走行モードとして、電気自動車走行モード（以下、「ＥＶ走行モード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「ＨＥＶ走行モード」という。）を有する。ＥＶ走行モードとは、強電バッテリ４に蓄えられた電力のみで駆動モータ３を駆動して走行しつつ、エンジン１は運転停止して発電を行わないモードである。一方、ＨＥＶ走行モードとは、駆動モータ３を駆動源として走行しつつも、エンジン１により発電モータ２を駆動して発電を行うモードである。

エンジン１は、発電要求時、発電モータ２により始動され、完爆後、発電モータ２を駆動して発電する。そして、発電要求有り（ＨＥＶモード）から発電要求無し（ＥＶモード）に移行すると、エンジン１と発電モータ２は停止する。

発電モータ２は、エンジン１に連結され、スタータモータ機能と発電機能を発揮するモータジェネレータである。スタータモータ機能は、エンジン１が停止状態で発電要求があったとき、強電バッテリ４の電力を消費し、エンジン１のクランキングに続いて点火させることによってエンジン１を始動するときに発揮される。発電機能は、エンジン１が駆動状態の場合、エンジン１から回転駆動パワーを受け、これを三相交流の電力に変換するときに発揮される。なお、発電モータ２で発電した電力は、詳細は後述するが、発電装置優先モードでは、駆動モータ３に向けて供給される。

駆動モータ３は、減速差動機構５を介して車両の駆動輪６に繋がれ、モータ機能と発電機能を発揮するモータジェネレータである。モータ機能は、発進加速時や定速走行時や中間加速時、強電バッテリ４の電力を消費し、車両を駆動するときに発揮される。発電機能は、減速時や制動時等において、駆動輪６から回転駆動パワーを受け、これを三相交流の電力に変換し、発電電力を強電バッテリ４に充電する回生発電を行うときに発揮される。

強電バッテリ４は、リチウムイオン二次電池や高容量キャパシタ等が用いられ、発電モータ２で発電された電力や駆動モータ３で回生発電された電力を蓄えると共に、駆動モータ３や発電モータ２に蓄えた電力を供給する。

発電モータ用インバータ７は、発電モータ２と強電バッテリ４との間に配置され、三相交流と直流を相互に変換する。三相交流は、発電モータ２の駆動・発電に用いられ、直流は、強電バッテリ４の充放電に用いられる。

駆動モータ用インバータ８は、駆動モータ３と強電バッテリ４との間に配置され、三相交流と直流を相互に変換する。三相交流は、駆動モータ３の駆動・発電に用いられ、直流は、強電バッテリ４の充放電に用いられる。

充電変換器９は、強電バッテリ４と充電ポート１１との間に配置され、プラグイン充電中、充電ポート１１から供給される交流の外部電力を、強電バッテリ４に充電可能な直流の電力に変換する。

切替器１０は、発電モータ２と発電モータ用インバータ７と充電ポート１１の間に配置され、発電経路・給電経路を切り替える。発電経路は、充電ポート１１を切り離し、発電モータ２と発電モータ用インバータ７を接続するパターンとする。給電経路は、下記第１〜第３パターンＰａ，Ｐｂ，Ｐｃの３パターンの何れかを切り替え選択する。
第１パターンＰａ：充電ポート１１を切り離し、発電モータ２と発電モータ用インバータ７を接続することで、強電バッテリ４の電力を使用するパターン。
第２パターンＰｂ：発電モータ２と発電モータ用インバータ７と充電ポート１１を接続することで、充電ポート１１と強電バッテリ４の双方の電力を使用するパターン。
第３パターンＰｃ：発電モータ用インバータ７を切り離し、発電モータ２と充電ポート１１を接続することで、充電ポート１１の電力を使用するパターン。

充電ポート１１は、車体の外周のいずれかの位置に設定され、外部充電器１２の設定位置に車両を停車し、この停車状態でリッド等を開けて外部充電器１２の給電プラグ１３を差し込んで接続すると、充電変換器９を介して強電バッテリ４に充電（プラグイン充電）する。ここで、外部充電器１２とは、自宅で深夜電力を用いて低速充電するための家庭用充電システムや、自宅から離れた出先での急速充電が可能な急速充電スタンド等をいう。

燃料タンク１４は、エンジン１に供給される燃料を蓄えるための機器である。燃料タンク１４に蓄えられた燃料は、燃料供給通路、燃料噴射装置（いずれも図１では不図示）を介してエンジン１に供給される。

電動車両１００の制御系は、エンジンコントローラ（ＥＣＭ）２０と、ジェネレータコントローラ（ＧＣ）２１と、モータコントローラ（ＭＣ）２２と、バッテリコントローラ（ＬＢＣ）２３と、車両統合コントローラ（ＶＣＭ）２４と、ナビゲーションコントローラ（ＮＡＶＩ／Ｃ）２５と、イグニッションキースイッチ（ＩＧＮ ＳＷ）２６と、燃料レベルセンサ２７ａと、バッテリ温度センサ２７ｂと、他のセンサ類２８と、スピーカ２９と、を備えている。なお、各コントローラ２０、２１、２２、２３、２４は、各種データを共有化できるように、情報交換が可能なＣＡＮ通信線３０により接続されている。また、各コントローラ２０、２１、２２、２３、２４は、プログラムを実行するプロセッサと、プロセッサによって実行されるプログラムを格納するメモリと、プロセッサに接続されたインターフェースと、を備える。

エンジンコントローラ２０は、車両統合コントローラ２４からの制御指令にしたがって、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。

ジェネレータコントローラ２１は、車両統合コントローラ２４からの制御指令にしたがって、発電モータ２の入出力トルクを制御するために発電モータ用インバータ７に操作指令を出力する。

モータコントローラ２２は、車両統合コントローラ２４からの制御指令にしたがって、駆動モータ３の入出力トルクを制御するために駆動モータ用インバータ８に操作指令を出力する。

バッテリコントローラ２３は、強電バッテリ４の充電容量（残容量）や入出力可能パワー等の内部状態量を推定すると共に、強電バッテリ４の保護制御を行う。以下、強電バッテリ４の充電容量を、バッテリＳＯＣ（ＳＯＣは「State Of Charge」の略）という。

車両統合コントローラ２４は、共有化した各種データに基づき、複数のコントローラ２０、２１、２２、２３を協調させながら、運転者の要求に沿って駆動モータ３の駆動出力を制御する。なお、この車両統合コントローラ２４は、ナビゲーションコントローラ２５、イグニッションキースイッチ２６、燃料レベルセンサ２７ａ、バッテリ温度センサ２７ｂ、他のセンサ類２８からの情報を入力する。また、運転者の要求駆動力（目標駆動トルク）は、周知のように、例えばバッテリＳＯＣ、アクセル開度及び車速から演算する。

ナビゲーションコントローラ２５は、衛星からのＧＰＳ信号を用いて自車位置を検出すると共に、ＤＶＤ等に記憶された地図データに基づいて、目的地までの経路探索や誘導を行う。ナビゲーションコントローラ２５により得られた地図上での自車位置情報は、自宅位置情報や充電スタンド位置情報と共に、車両統合コントローラ２４に対して供給される。このナビゲーションコントローラ２５は、乗員が各種情報を入力するための入力装置を備えている。乗員は、入力装置を用いて目的地や予定走行距離を入力することができる。

イグニッションキースイッチ２６は、車両１００の起動スイッチである。本実施の形態１では、このイグニッションキースイッチ２６は、エンジン１の点火装置のスイッチとして、スタータモータとして発電モータ２を駆動させるスイッチも兼ねている。

燃料レベルセンサ２７ａは、燃料タンク１４に蓄えられた燃料の残量を検知するセンサである。また、バッテリ温度センサ２７ｂは、強電バッテリ４の温度を検出するセンサである。なお、バッテリ温度センサ２７ｂは、バッテリ温度Ｔｂを検出するためのものであり、外気温センサなど強電バッテリ４の環境温度を検出するものに代えることが可能である。
他のセンサ類２８は、アクセル開度センサや車輪速センサ等の各種センサである。
スピーカ２９は、音声を出力する装置である。

次に、電動車両１００において駆動モータ３に対する電力供給制御に関する制御ロジックを説明する。なお、以下の説明においては、各コントローラ２０、２１、２２、２３、２４を総称して、コントローラ３１（制御装置）という。

上述のようにコントローラ３１は、運転者の要求駆動力に応じて駆動モータ３を駆動させるが、この駆動モータ３を駆動させるための電力供給を、発電装置優先モードとバッテリ優先モードとの２通りのモードで行う。
発電装置優先モードは、図２に示すように、駆動モータ３により要求駆動力に応じた出力目標値に対し、駆動モータ３への電力供給を発電モータ２からの発電電力により賄うと共に、出力目標値（要求駆動力）に対して発電電力では不足する電力分を強電バッテリ４からの供給電力により補うモードである。

バッテリ優先モードは、これとは逆に、出力目標値（要求駆動力）に対し、駆動モータ３への電力供給を強電バッテリ４からの供給電力により賄うと共に、要求駆動力に対して強電バッテリ４からの供給電力では不足する電力分を発電モータ２による発電電力により補うモードである。

そこで、コントローラ３１では、駆動モータ３への電力供給制御を行うのにあたり、上述の２通りの優先モードを切り換える優先モード切換処理を行うもので、この処理の流れを図３のフローチャートにより説明する。
ステップＳ１１では、優先モード判定を行うもので、すなわち、後述する優先モード判定部の優先モード判定結果が、発電装置優先モードであるか否か判定し、発電装置優先モードの場合はステップＳ１２に進み、バッテリ優先モードの場合は、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１２では、発電装置優先モードに切り換え、ステップＳ１３では、バッテリ優先モードに切り換える。

次に、優先モード判定部の判定処理について説明する。なお、優先モード判定部は、コントローラ３１において、優先モードの判定処理を行う部分を指す。
図４はコントローラ３１における優先モード判定部における判定処理の流れを示すフローチャートである。

最初のステップＳ２１では、燃料残量ＦＥｚａがあらかじめ設定された燃料閾値ＦＥｓｅｔよりも少ないか否か判定する。そして、燃料残量ＦＥｚａが、燃料閾値ＦＥｓｅｔよりも少ない場合は、ステップＳ２２に進んでバッテリ優先モードと判定し、燃料残量ＦＥｚａが、燃料閾値ＦＥｓｅｔ以上の場合は、ステップＳ２３進んで発電装置優先モードと判定する。なお、燃料閾値ＦＥｓｅｔは、図５（ａ）に示すように、燃料タンク１４における残量が０となる直前（例えば、数Ｌ）の量に設定されている。なお、燃料残量ＦＥｚａが、燃料閾値ＦＥｓｅｔよりも少なくなった場合は、給油を促す報知を、スピーカ２９などを用いて行うのが好ましい。

（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１の電動車両の制御装置の作用を説明する。
（通常時（ＦＥｚａ≧ＦＥｓｅｔ））
燃料タンク１４の燃料残量ＦＥｚａが極端に低下することなく燃料閾値ＦＥｓｅｔよりも多い場合、コントローラ３１のモード判定部では、発電装置優先モードが選択される。これは、図４において、ステップＳ２１→Ｓ２３の処理の流れに基づく。

この場合、コントローラ３１は、発電装置としてのエンジン１を駆動させると共に発電モータ２を発電駆動させ、その発電した電力で駆動モータ３を駆動させて走行する。
そして、このとき、運転者の要求駆動力に応じた出力目標値に対して、発電モータ２による発電量が不足している場合には、図２に示すように、その不足分が、強電バッテリ４から供給される。一方、出力目標値に対して、発電量が上回った場合、バッテリＳＯＣに応じて、その超過分を強電バッテリ４に充電してもよい。

（燃料減少時）
走行を続けて燃料が消費され、燃料残量ＦＥｚａが減って燃料閾値ＦＥｓｅｔを下回ると、この時点ｔ１において、コントローラ３１のモード判定部において、バッテリ優先モードが選択される。これは、図４において、ステップＳ２１→Ｓ２２の処理の流れに基づく。
この場合、駆動モータ３は、強電バッテリ４から供給される電力で走行し、目標出力値に対して強電バッテリ４からの供給電力では不足する電力分を発電モータ２からの発電電力により補う。

上述の動作を示すのが図５（ａ）のタイムチャートである。
すなわち、走行開始時点ｔ０では燃料残量ＦＥｚａが燃料閾値ＦＥｓｅｔよりも多いことから、発電装置優先モードが選択されている。この発電装置優先モードによる走行中は、バッテリＳＯＣには殆ど変化が生じないと共に、バッテリ温度の上昇も緩やかである。したがって、強電バッテリ４の劣化が抑制される。

その後、走行中に、燃料が消費されて燃料残量ＦＥｚａが燃料閾値ＦＥｓｅｔを下回ると、バッテリ優先モードが選択され、強電バッテリ４からの電力供給による走行に切り換わる。このバッテリ優先モードによる走行中は、バッテリＳＯＣが低下し、かつ、バッテリ温度は上昇する。

上述の本実施の形態１の動作と比較するために、従来の優先モード切換およびバッテリ温度変化の一例を図５（ｂ）に示している。
この図に示す例は、バッテリ優先モードが基本であり、バッテリＳＯＣが設定値よりも低下すると発電装置優先モードに切り換える例である。
この場合、走行開始からバッテリ優先モードで走行するため、バッテリ温度が上昇している。そして、バッテリ温度が設定値を超えると、バッテリ保護のために発電装置優先モードに切り換わり、この時点からバッテリ温度が低下している。このような走行例の場合、バッテリ温度が上下し充放電が繰り返されることにより、強電バッテリの劣化を招きやすい。

（実施の形態１の効果）
以上説明したように、実施の形態１の電動車両の制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
ａ）車両の走行のために駆動モータ３を駆動させるのに必要な電力を発電モータ２による発電により賄い、不足分を強電バッテリ４からの供給電力により放電に補うようにした。これにより、電動車両１００の走行開始時点からの強電バッテリ４における放電平均エネルギを最小化できる。
したがって、バッテリＳＯＣにかかわらず強電バッテリ４への入出力が抑制され、強電バッテリ４の負荷が軽減されて発熱量が抑えられることで、強電バッテリ４の劣化を抑制することできる。

ｂ）発電装置優先モードとバッテリ優先モードとを設定し、必要に応じて各モードを切り換えるようにした。
したがって、状況に応じて最適の優先モードを選択し、発電装置優先モードの選択時には強電バッテリ４の保護を行うことができ、バッテリ優先モードの選択時には、車両走行性能の確保及び燃費の確保を行うことができる。

ｃ）発電装置優先モードとバッテリ優先モードとの切り換えを燃料残量ＦＥｚａに応じ、燃料残量ＦＥｚａが燃料閾値ＦＥｓｅｔよりも減るまでは発電装置優先モードとし、燃料残量ＦＥｚａが燃料閾値ＦＥｓｅｔよりも減るとバッテリ優先モードとするようにした。
したがって、燃料タンク１４内の燃料の残量が殆ど無くなるまでは発電装置優先モードとされ、長期に強電バッテリ４の保護を図ることができると共に、燃料タンク１４の内の燃料が使用されないことによる燃料の劣化を抑制できる。

（他の実施の形態）
以下に、他の実施の形態について説明するが、これら他の実施の形態は、実施の形態１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施の形態１あるいは他の実施の形態どうしで共通する構成については共通する符号を付けることで説明を省略する。

（実施の形態２）
実施の形態２の電動車両の制御装置は、優先モード判定部の判定処理の内容が実施の形態１と異なるものであり、以下、実施の形態２おける優先モード判定部の判定処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ２２１では、強電バッテリ４の劣化度ＲＥが、図７に示すあらかじめ設定された基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合いよりも大きいか否か判定する。そして、劣化度合いが基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合いよりも小さい場合はステップＳ２２２に進んでバッテリ優先モードを選択する。一方、ステップＳ２２１において強電バッテリ４の劣化度ＲＥが基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合いよりも大きい場合は、ステップＳ２２３に進んで発電装置優先モードを選択する。
なお、強電バッテリ４の劣化度ＲＥは、コントローラ３１において電動車両１００の起動時などに判定するもので、その判定方法は、既知の判定方法を用いる。この既知の判定方法としては、強電バッテリの内部インピーダンス、温度、充電率などにより判定する方法や、例えば、両モータ２，３のいずれかを駆動させたときの電圧と電流値により判定する方法などがある（例えば、特開２００７−２１６７０７号公報、特開２００８−１５７７５７号公報参照）。

基準劣化度ＲＥｓｅｔは、あらかじめ実験により、図７に示すように、経過時間に対する劣化度合いとして、強電バッテリ４において最も平均的な劣化度が基準劣化度ＲＥｓｅｔとしてメモリに記憶されている。そして、設定値αは、計算誤差などを考慮し、標準の劣化度合いよりも確実に劣化が進んでいると判定できる値に設定されている。

次に、実施の形態２の作用を説明する。
（バッテリ非劣化時）
強電バッテリ４の劣化度ＲＥが基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合いを下回っている場合は、バッテリ優先モードが選択される、これは、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ２２１→Ｓ２２２の流れに基づく。

（バッテリ劣化時）
図７の劣化判定時点ｔ１に示すように、強電バッテリ４の劣化度ＲＥが、基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合いよりも大きくなった場合、発電装置優先モードが選択される。これは、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ２２１→Ｓ２２３の流れによる。

したがって、電動車両１００は、発電装置優先モードで走行されるため、強電バッテリ４の放電が抑制され、バッテリ温度が抑えられて強電バッテリ４の劣化が抑えられる。

（実施の形態２の効果）
以上説明したように、実施の形態２では、強電バッテリ４の劣化が基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合いよりも大きくなると、発電装置優先モードが選択されて、強電バッテリ４の劣化が抑制される。
したがって、強電バッテリ４の劣化が極端に進むことが無く、強電バッテリ４の保護を図ることができる。
しかも、劣化度合いの判定では、あらかじめ設定された基準となる基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合いよりも大きくなると劣化と判定するようにしていることから、通常の劣化よりも劣化が進むことを確実に防止できる。

（実施の形態３）
実施の形態３の電動車両の制御装置は、実施の形態２の変形例であり、優先モードの判定に、強電バッテリ４の劣化度に加え、バッテリ温度を用いるようにした例である。
以下、実施の形態３おける優先モード判定部の判定処理を図８のフローチャートに基づいて説明する。なお、図８において図６の実施の形態２と同じ処理には同じステップ符号を付けて説明を省略する。

ステップＳ３０１では、バッテリ温度センサ２７ｂが検出するバッテリ温度Ｔｂが、あらかじめ設定された低温閾値Ｔｔｅｉよりも低温であるか否か判定する。そして、バッテリ温度Ｔｂが、低温閾値Ｔｔｅｉよりも低温の場合はステップＳ２２３に進み、一方、バッテリ温度Ｔｂが低温閾値Ｔｔｅｉ以上の場合はステップＳ２２１に進む。なお、低温閾値Ｔｔｅｉは、強電バッテリ４において充放電を繰り返した場合に、バッテリ劣化度が通常に比べて促進される温度に設定されており、これは、あらかじめ強電バッテリ４を用いて実験を行って設定されている。したがって、この低温閾値Ｔｔｅｉは、強電バッテリ４の仕様ごとに設定されている。

次に、実施の形態３の電動車両の制御装置の作用を説明する。
（バッテリ非低温時）
強電バッテリ４のバッテリ温度が低温閾値Ｔｔｅｉよりも高い非低温時には、実施の形態２と同様にバッテリ劣化度に応じて、バッテリ優先モードと発電装置優先モードとの切り換えが実行される。
したがって、この場合には、実施の形態２と同様の作用効果が得られる。

（バッテリ低温時）
強電バッテリ４のバッテリ温度が低温閾値Ｔｔｅｉよりも低い低温時には、バッテリ劣化度に係わらず発電装置優先モードが選択される。これは、図８のフローチャートのＳ３０１→Ｓ２２３の流れに基づく。

したがって、実施の形態３の電動車両の制御装置では、低温時には、発電装置優先モードとすることで、強電バッテリ４の充放電を繰り返すことによるバッテリ劣化促進を、未然に防ぐことができバッテリ劣化を抑えることができる。

（実施の形態４）
実施の形態４の電動車両の制御装置は、実施の形態３の変形例であり、優先モードの判定において、燃料残量ＦＥｚａによる判定を加えた例である。
この実施の形態４の優先モード判定部の判定処理を図９のフローチャートにより説明するが、この説明にあたり実施の形態３との相違点を説明する。
この実施の形態４では、ステップＳ３０１においてバッテリ温度Ｔｂが低温閾値Ｔｔｅｉ未満の場合に進むステップＳ４０１では、燃料残量ＦＥｚａが燃料閾値ＦＥｓｅｔ１未満であるか否か判定し、燃料閾値ＦＥｓｅｔ１未満の場合、ステップＳ２２２に進み、燃料閾値ＦＥｓｅｔ１以上の場合はステップＳ２２３に進む。なお、燃料閾値ＦＥｓｅｔ１は、実施の形態１で示した燃料閾値ＦＥｓｅｔよりもさらに少なく燃料残量ＦＥｚａが０に等しい量に設定されている。

次に、実施の形態４の作用において実施の形態３との相違点を説明する。
バッテリ温度Ｔｂが低温の場合、燃料タンク１４に燃料が残っている場合は、強制的に発電装置優先モードを選択するが、燃料タンク１４に燃料が殆ど残っていない場合は、バッテリ優先モードを選択する。
したがって、燃料が残っていないのに、発電装置優先モードが選択される不具合を防止できる。

（実施の形態５）
実施の形態５の電動車両の制御装置は、実施の形態２の変形例であり、図１０に示すように、運転者の操作により電力供給モードを選択可能な切換スイッチ（モード選択スイッチ）３２を備えている。この切換スイッチ３２は、運転者が押すたびに選択されたモードが、発電装置優先モードとバッテリ優先モードで切り換わるようになっている。

この実施の形態５におけるコントローラ３１の優先モード判定処理部による優先モード判定処理の流れを図１１のフローチャートにより説明する。なお、実施の形態２と共通する処理には、そのステップに同じ符号を付けることで説明を省略する。

ステップＳ５０１では、切換スイッチ３２により、発電装置優先モードが選択されたか否かを判定し、発電装置優先モードが選択された場合は、ステップＳ２２３に進み、バッテリ優先モードが選択された場合は、ステップＳ２２２に進む。他の処理は、実施の形態２と同様である。

（実施の形態５の作用）
（バッテリ優先モード選択時）
運転者がバッテリ優先モードを選択した場合、実施の形態２と同様に、強電バッテリ４の劣化度合い基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合い未満の場合は、バッテリ優先モードで電力供給が成される。これは、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１→Ｓ２２１→Ｓ２２２の処理の流れに基づく。
また、運転者がバッテリ優先モードを選択していても、強電バッテリ４の劣化度合いが基準劣化度ＲＥｓｅｔに設定値αを加えた度合い以上となると、発電装置優先モードに切り換えられ、強電バッテリ４の保護が図られる。これは、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１→Ｓ２２１→Ｓ２２３の処理の流れに基づく。

（発電装置優先モード選択時）
運転者が発電装置優先モードを選択した場合、強電バッテリ４の劣化状態にかかわらず、発電装置優先モードが選択される。これは、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１→Ｓ２２３の処理の流れに基づく。

以上のように、実施の形態５では、運転者が優先モードを選択できる切換スイッチ３２を設定したため、運転者が任意に、強電バッテリ４の保護を優先する発電装置優先モードと、走行性能及び燃費に優れるバッテリ優先モードとを選択することができる。
しかも、運転者がバッテリ優先モードを選択していても、強電バッテリ４が基準を超えて劣化した場合には、発電装置優先モードに切り換えられて強電バッテリの保護を図ることができる。

以上、本発明の車両の制御装置を実施の形態１〜４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

具体的には、実施の形態では、本発明をシリーズ方式のプラグイン・ハイブリッド車両に適用した例を示したが、このような電動車両としては、少なくともモータを駆動源とする車両であって、発電装置を搭載したものであれば、シリーズ方式のプラグイン・ハイブリッド車両には限らない。例えば、パラレル方式のプラグイン・ハイブリッド車両やプラグイン方式以外の電動車両でもよい。また、発電装置としても、実施の形態では、内燃機関としてのエンジンにより発電するものを示したが、これ以外の蒸気タービンなどを用いる発電装置や、あるいは、燃料電池、太陽電池などの化学変化により発電する発電装置を用いてもよい。

また、実施の形態では、発電装置優先モードへの切り換えを、燃料残量、バッテリ劣化度、バッテリ温度に応じて行うものを示したが、発電装置優先モードを有しているものであれば、他のパラメータに応じるものであってもよい。

また、実施の形態では、バッテリ優先モードは、要求駆動力に応じた駆動モータに対する電力供給を強電バッテリからの供給電力により賄うと共に、要求駆動力に対して強電バッテリからの供給電力では不足する電力分を発電装置による発電電力により補うモードとした。しかしながら、これに限定されず、バッテリ優先モードでは、駆動モータへの電力供給を強電バッテリのみから行うようにしてもよい。

また、実施の形態５では、電力供給モードの制御において、運転者の選択操作とバッテリ劣化度合いとを組み合わせた例を示したが、これに限定されず、バッテリ劣化度にかかわらず、運転者の選択操作のみにより優先モードを切り換えるようにしてもよい。この場合、運転者が任意に、バッテリの保護を優先する発電装置優先モードと、走行性能及び燃費に優れるバッテリ優先モードとを選択することができる。
あるいは、運転者の選択操作に、実施の形態３で示したバッテリ温度に応じた切り換えを組み合わせて、運転者がバッテリ優先モードを選択しても、バッテリ温度が低温閾値未満の場合は、強制的に発電装置優先モードとするようにしてもよい。

１ エンジン（発電装置）
２ 発電モータ（発電装置）
３ 駆動モータ（モータ）
４ 強電バッテリ
２７ａ 燃料レベルセンサ
２７ｂ バッテリ温度センサ
２８ 他のセンサ類
３１ コントローラ（制御装置）
１００ 電動車両

Claims (7)

1. 駆動輪を駆動するモータと、
   このモータに電力を供給するバッテリと、
   このバッテリに充電可能であると共に、前記モータに電力を供給可能な発電装置と、
   前記バッテリの状態及び運転者の運転操作状態を検出する検出装置と、
   この検出装置からの入力により、前記運転者の操作に応じた要求駆動力を求め、この要求駆動力に応じて前記モータの駆動力を制御すると共に、前記モータへの電力供給を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記電力供給の制御において、前記要求駆動力に応じた前記モータに対する電力供給を前記発電装置からの発電電力により賄うと共に、前記要求駆動力に対して前記発電電力では不足する電力分を前記バッテリからの供給電力により補う発電装置優先モードを設定したことを特徴とする電動車両の制御装置。
2. 前記発電装置は、エンジンと、このエンジンの駆動により発電を行う発電機とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の制御装置。
3. 前記制御装置は、前記バッテリの劣化状態を判定し、前記バッテリが劣化状態と判定したときに前記発電機優先モードによる電力供給を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記劣化状態判定において、前記バッテリの劣化度合いが、あらかじめ設定された基準となる劣化度合いよりも設定値以上大きい場合に前記劣化状態と判定することを特徴とする請求項３に記載の電動車両の制御装置。
5. 前記検出装置は、前記バッテリの温度を検出する温度センサを備え、
   前記制御装置は、前記バッテリの温度があらかじめ設定された温度よりも低温の場合に、前記劣化状態にかかわらず前記発電機優先モードとすることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電動車両の制御装置。
6. 前記検出装置に、運転者の操作により前記電力供給の状態を選択可能なモード選択スイッチが含まれ、
   前記制御装置は、前記モード選択スイッチにより前記発電機優先モードが選択された場合に、前記発電機優先モードによる電力供給を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電動車両の制御装置。
7. 前記検出装置は、前記エンジンを駆動させる燃料を貯留する燃料タンクの燃料残量を検出する燃料センサを備え、
   前記制御装置は、前記電力供給モードとして、前記要求駆動力に応じた前記モータに対する電力供給を前記バッテリからの供給電力により賄うと共に、前記要求駆動力に対して前記バッテリからの供給電力では不足する電力分を前記発電装置による発電電力により補うバッテリ優先モードを有し、かつ、前記燃料残量があらかじめ設定された設定値以上の場合は、前記発電装置優先モードによる電力供給を行い、前記燃料残量が前記設定値未満となると前記バッテリ優先モードによる電力供給を行うことを特徴とする請求項２に記載の電動車両の制御装置。