JP2018023243A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動車両に搭載された蓄電装置について、ＳＯＣ制御範囲の上限拡大によるエネルギ効率の向上と、高ＳＯＣ状態での長時間の放置による劣化進行の防止とを両立する。
【解決手段】ＥＣＵ１２８は、車両走行中には、蓄電装置１１０のＳＯＣが上限ＳＯＣを超えないようにモータジェネレータ１１４，１１６の出力を制御する。電動車両１００は、蓄電装置１１０の放電電力をインバータ１２２で交流電力へ変換することによって、インレット１２４に接続されたコネクタ２００または４１０を経由して車両外部に給電する機能を有する。ＥＣＵ１２８は、ナビゲーション装置１５０を用いて取得された、車両走行の目的地において車両外部への給電が実行不能である場合には、上限ＳＯＣをデフォルト値に設定する。一方で、ＥＣＵ１２８は、当該目的地において車両外部への給電が実行可能である場合には、上限ＳＯＣをデフォルト値よりも上昇させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電動車両に関し、より特定的には、回生発電によって車載蓄電装置を充電する機能を有する電動車両に関する。

電気自動車およびハイブリッド自動車等の電動車両では、減速時の回生発電によるエネルギ回収によって、エネルギ効率を向上することができる。このような電動車両では、車載蓄電装置の過充電および過放電を防止するために、当該蓄電装置のＳＯＣ（State of Charge）が所定の制御範囲内に制御される。したがって、走行中にＳＯＣが上限ＳＯＣに達すると、その後は車両の運動エネルギを回収できなくなるため、エネルギ効率が低下する。

特開２０１４−１１４１１３号公報（特許文献１）には、ナビゲーション装置を搭載した車両において、車両前方に降坂路が予測された場合には、当該降坂路の手前の地点にてＳＯＣ制御範囲を拡大する走行制御が記載されている。さらに、降坂路への到達までに、拡大されたＳＯＣ制御範囲のうちの下限側の拡大領域内までＳＯＣを低下させるとともに、降坂路走行時には、上限側の拡大領域内までＳＯＣを上昇することが許容される。特許文献１では、ＳＯＣ制御範囲の拡大による回収エネルギの増加によってエネルギ効率を高めるとともに、上限側および下限側の拡大領域内での充放電時の電流を抑制することによって、バッテリ劣化を最小限とすることが記載されている。

特開２０１４−１１４１１３号公報

車載蓄電装置として代表的に用いられる二次電池（特に、リチウムイオン二次電池）では、高ＳＯＣ状態で放置すると劣化が加速する傾向にあることが知られている。したがって、電動車両の走行終了時点で、二次電池のＳＯＣが制御範囲の上限値（以下、「上限ＳＯＣ」とも称する）を超えている場合には、二次電池の劣化進行が懸念される。

この点について、特許文献１の走行制御では、降坂路で上限側の拡大領域内まで（すなわち、上限ＳＯＣを超えた範囲まで）余分に充電した電力を後のモータ駆動に利用するものとされている。したがって、たとえば、降坂路の途中、または、通過直後に走行が停止された場合には、二次電池が上限ＳＯＣを超えた状態で放置されることによって、劣化が進行する虞がある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、ＳＯＣ制御範囲の上限拡大によるエネルギ効率の向上と、高ＳＯＣ状態での長時間の放置による劣化進行の防止とを両立するように、電動車両に搭載された蓄電装置の充放電を制御することである。

この発明のある局面によれば、電動車両は、駆動輪と機械的に連結された車両駆動用電動機と、車両駆動用電動機との間で電力を授受するための蓄電装置と、停車時に前記蓄電装置の放電電力を用いて車両外部に給電するための給電装置と、電動車両の走行における目的地を取得するための目的地取得手段と、電動車両の走行中において蓄電装置のＳＯＣが上限ＳＯＣを超えないように前記車両駆動用電動機の出力を制御するための制御装置とを備える。さらに制御装置は、目的地取得手段によって取得された前記目的地において前記給電装置による給電が実行不能である場合には、前記上限ＳＯＣを第１の値に設定して前記車両駆動用電動機の出力を制御する一方で、前記目的地において前記給電装置による給電が実行可能である場合には、前記上限ＳＯＣを前記第１の値よりも高い第２の値に設定して前記車両駆動用電動機の出力を制御する。

上記電動車両によれば、車両走行の目的地への到着後に車両外部への給電によってＳＯＣを低下できる見込みが高い場合に限って、車両走行中のＳＯＣ制御における上限ＳＯＣを上昇することができる。したがって、上限ＳＯＣの拡大によって回生電力の回収量を増加するとともに、上限ＳＯＣのデフォルト値よりも高ＳＯＣに長時間放置されることを防止できる。この結果、ＳＯＣ制御範囲の上限値拡大によるエネルギ効率の向上と、高ＳＯＣ状態での長時間放置による劣化進行の防止とを両立するように、電動車両の車載蓄電装置の充放電を制御することができる。

この発明によれば、蓄電装置のＳＯＣ制御範囲拡大によるエネルギ効率の向上と、蓄電装置を高ＳＯＣ状態で放置することによる劣化進行の防止とを両立するように、電動車両に搭載された蓄電装置の充放電を制御することができる。

本発明の実施の形態に従う電動車両の構成を説明するブロック図である。 図１に示された電動車両でのＳＯＣ制御の制御範囲を説明する概念図である。 上限ＳＯＣの上昇を説明する概念図である。 本発明の実施の形態に従う電動車両における上限ＳＯＣの上昇制御を説明するフローチャートである。 上限ＳＯＣ上昇制御の変形例を説明するフローチャートである。 図５に示された上限ＳＯＣの上昇制御を説明する概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態１に従う電動車両の構成を説明するブロック図である。後程詳細に説明するように、電動車両１００は、車両外部への給電機能を具備している。

図１を参照して、電動車両１００は、蓄電装置１１０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１２と、モータジェネレータ１１４，１１６と、動力伝達ギヤ１１５と、エンジン１１８と、駆動輪１２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２８と、ナビゲーション装置１５０とを含む。

蓄電装置１１０は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。蓄電装置１１０の出力電圧はたとえば２００Ｖ程度である。

蓄電装置１１０は、図示されないリレーを介してＰＣＵ１１２に電気的に接続される。そして、蓄電装置１１０は、電動車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１１２へ供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１１４，１１６で発電された電力をＰＣＵ１１２から受けて充電される。このように、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１１４，１１６との間で電力の授受が可能である。

蓄電装置１１０には、電圧センサおよび電流センサ（いずれも図示せず）が設けられている。これらのセンサによって検出された、蓄電装置１１０の電圧ＶＢおよび電流ＩＢは、ＥＣＵ１２８へ出力される。

ＰＣＵ１１２は、モータジェネレータ１１４，１１６を駆動するための電力変換装置を統括的に示したものである。ＰＣＵ１１２は、モータジェネレータ１１４，１１６を駆動するインバータや、インバータの入力電圧を蓄電装置１１０の電圧以上に昇圧するコンバータ等を含む。

モータジェネレータ１１４，１１６は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機によって構成されるモータジェネレータ１１４，１１６の出力トルクは、減速機や動力分割装置を含んで構成される動力伝達ギヤ１１５を介して駆動輪１２０に伝達され、電動車両１００を走行させる。モータジェネレータ１１４，１１６は、電動車両１００の回生制動時には、駆動輪１２０の回転力によって発電することができる。モータジェネレータ１１４，１１６は「車両駆動用電動機」の一実施例に対応する。

モータジェネレータ１１４，１１６は、動力伝達ギヤ１１５を介してエンジン１１８とも結合される。そして、ＥＣＵ１２８によりモータジェネレータ１１４，１１６およびエンジン１１８が協調的に動作されて、必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ１１４，１１６は、エンジン１１８の出力を用いて発電が可能であり、発電された電力を蓄電装置１１０や車両外部へ供給することができる。

なお、本実施の形態においては、モータジェネレータ１１６を主に駆動輪１２０を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータ１１４を主にエンジン１１８により駆動される発電機として用いることができる。

ＥＣＵ１２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や信号検出回路、入出力バッファ、記憶装置等（いずれも図示せず）を含み、各種信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、電動車両１００の各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ１２８は、蓄電装置１１０からの電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態（ＳＯＣ（State Of Charge））を算出する機能を有する。さらに、ＥＣＵ１２８は、電動車両１００の走行中には、ドライバ操作（アクセル操作およびブレーキ操作）に応じた車両の駆動力または制動力を発生されるように、エンジン１１８およびモータジェネレータ１１４，１１６の出力を制御する。

さらに、電動車両１００は、コネクタ２００を経由して、車両外部との間で電力を授受するための構成として、インバータ１２２と、インレット１２４と、充電器１２６とを含む。蓄電装置１１０は、図示されないリレーを介してインバータ１２２および充電器１２６に電気的に接続される。

電動車両１００のインレット１２４は、電力ケーブル３００に結合されたコネクタ２００と接続可能に構成される。電力ケーブル３００は、コネクタ２００と電力スタンド３１０との間で電力を伝送する。電力スタンド３１０は、電力ケーブル３００を家屋３２０と電気的に接続する。このように、電力ケーブル３００を経由して、電動車両１００および家屋３２０の間を電気的に接続することができる。

インバータ１２２は、ＥＣＵ１２８からの制御信号Ｄ１によって制御される。インバータ１２２は、蓄電装置１１０からの直流電力、および、モータジェネレータ１１４，１１６による発電電力をＰＣＵ１１２で変換した直流電力の少なくとも一方を、交流電力に変換してインレット１２４へ供給する。インバータ１２２から供給される電力は、インレット１２４を通じてコネクタ２００へ出力され、電力ケーブル３００および電力スタンド３１０を介して家屋３２０へ供給される。このように、蓄電装置１１０は、家屋３２０へ給電されるための電力をインバータ１２２へ供給することができる。

電動車両１００は、家屋３２０の電源から供給される電力を充電器１２６から受けることによって、蓄電装置１１０を充電することができる。以下では、車両外部の電源による蓄電装置１１０の充電を、「外部充電」とも称する。外部充電時には、家屋３２０の電源（太陽光発電システムや系統電源等）から電力スタンド３１０、電力ケーブル３００およびコネクタ２００を介してインレット１２４に電力が供給される。そして、充電器１２６は、ＥＣＵ１２８からの制御信号Ｄ２によって制御され、インレット１２４から入力される交流電力を蓄電装置１１０の充電電力に変換する。なお、インバータ１２２および充電器１２６は、双方向に電力変換可能な１つの電力変換器によって構成してもよい。

家屋３２０には、たとえば電力消費を管理するためのＨＥＭＳ（Home Energy Management System）が設けられ（図示せず）、家屋３２０の電源による電動車両１００の蓄電装置１１０の充電、および、電動車両１００から家屋３２０への給電をＨＥＭＳによって管理することができる。なお、家屋３２０は、電動車両１００と電力を授受する建屋を代表的に示したものであり、電力スタンド３１０の接続先は、家屋３２０に代えてオフィス等や単なる電力設備であってもよい。

このように、電動車両１００を含んで電力供給システムを構成することによって、電動車両１００の蓄電装置１１０に蓄えられた電力、またはエンジン１１８の動力を用いてモータジェネレータ１１４により発電される電力を、インバータ１２２により電圧変換して家屋３２０へ供給することができる。また、家屋３２０の電源により充電器１２６を用いて蓄電装置１１０を外部充電することができる。

ＥＣＵ１２８には、インレット１２４を経由して、コネクタ２００または４１０からの制御信号ＰＩＳＷ，ＣＰＬＴが入力される。たとえば、制御信号ＣＰＬＴは、電力ケーブル３００の定格電流を示す情報を有するパルス信号である。また、制御信号ＰＩＳＷは、インレット１２４に対するコネクタ２００または４１０の接続状態（接続の有無）に応じて異なる電位を有するように発生される。この結果、ＥＣＵ１２８は、制御信号ＰＩＳＷに基づいて、インレット１２４へのコネクタ２００または４１０の接続有無、すなわち、車両外部との間に形成された経路によって蓄電装置１１０の充電または放電が可能な状態であるか否かを検知することができる。

また、電動車両１００は、家屋３２０へ電力を供給する際に、蓄電装置１１０に蓄えられた電力を供給することができるが、蓄電装置１１０のＳＯＣが低下した場合には、エンジン１１８を始動させてモータジェネレータ１１４により発電される電力を供給することについても可能である。

電動車両１００に対しては、電力ケーブル３００用のコネクタ２００に代えて、コネクタ４１０を直接インレット１２４に接続することも可能である。このコネクタ４１０には、電気機器４００の電源プラグを差込可能なコンセント部が設けられている（図示せず）。これにより、コネクタ４１０に接続される電気機器４００に対して、電動車両１００から給電することができる。すなわち、電気機器４００は、図示しない電源プラグをコネクタ４１０のコンセント部に接続することによって、電動車両１００から供給される電力を受けて作動する。たとえば、コネクタ４１０を用いた給電には、屋外作業やキャンプ等における電気機器４００の使用が想定される。

このように、電動車両１００は、停車時に蓄電装置１１０の放電によって、車両外部へ給電する機能を有している。インバータ１２２は、「給電装置」の一実施例に相当する。

ナビゲーション装置１５０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって自車位置情報を取得する。詳しくは、ナビゲーション装置１５０は、ＧＰＳ衛星（図示せず）からの電波を受信することによって自車位置情報を取得することができる。さらに、ナビゲーション装置１５０は、道路マップ情報を有し、自車の目的地が設定されると、道路マップ情報に基づいて自車位置から目的地までの走行経路を検索する。たとえば、ナビゲーション装置１５０はタッチ入力可能な画面を有し、ユーザは画面から目的地を設定することができる。そして、ナビゲーション装置１５０は、検索された走行経路を画面に表示するとともに、検索された走行経路の情報をＥＣＵ１２８へ送信することができる。

さらに、ナビゲーション装置１５０は、車載無線通信モジュール（図示せず）によって形成される通信経路１６０を経由して、広域通信網５００（代表的にはインターネット）に接続することにより、データセンター５１０との間で目的地等に関する情報を入手可能に構成されてもよい。また、ナビゲーション装置１５０は、電動車両１００についてのインバータ１２２の作動による車両外部への給電、および、蓄電装置１１０の外部充電が実行される毎に、当該地点の位置情報を記憶する機能を有する。これにより、電動車両１００では、給電および外部充電の実行履歴を、実行場所の位置情報と組み合わせて随時蓄積することができる。

次に、電動車両１００での蓄電装置１１０のＳＯＣ制御について詳細に説明する。車両走行中には、モータジェネレータ１１４による発電電力または放電電力と、モータジェネレータ１１６による消費電力または発電電力（回生電力）との和によって、蓄電装置１１０が充電または放電される。したがって、ドライバから要求された車両の駆動力または制動力を発生するためのパワーと、蓄電装置１１０のＳＯＣを制御するための充放電パワーとの和が確保されるように、エンジン１１８およびモータジェネレータ１１４，１１６の出力を制御することにより、車両走行中における蓄電装置１１０のＳＯＣを制御目標に従って制御することが可能である。

さらに、ナビゲーション装置１５０を搭載した電動車両１００では、ＥＣＵ２８は、ナビゲーション装置１５０において検索された走行経路の情報を、ナビゲーション装置１５０から受信することができる。したがって、ＥＣＵ２８は、ナビゲーション装置１５０によって取得された走行経路等の情報を、蓄電装置１１０のＳＯＣの制御（以下、単に「ＳＯＣ制御」とも称する）に反映することが可能である。すなわち、ＥＣＵ１２８は、「制御装置」の一実施例に対応する。

図２は、電動車両１００でのＳＯＣ制御の制御範囲を説明する概念図である。
図２の横軸は、蓄電装置１１０のＳＯＣ（％）を示している。ＳＯＣは、満充電容量における蓄電量に対する百分率で定義される。ＥＣＵ１２８は、電流ＩＢの積算によるＳＯＣ変化量の算出、および、予め求められた開放電圧（ＯＣＶ）とＳＯＣとの対応関係に従ったＳＯＣ推定によって、蓄電装置１１０の現在のＳＯＣ値を算出することができる。

一方で、図２の縦軸は、蓄電装置１１０の充放電電力を示している。図２では、電力が負の場合は充電を示し、電力が正の場合は放電を示す。

図２を参照して、特性線ｋ１は、ＳＯＣ値に対する蓄電装置１１０からの許容放電電力Ｗｏｕｔの設定を示している。許容放電電力Ｗｏｕｔは、蓄電装置１１０から出力される電力（放電電力）の最大値である。一方で、特性線ｋ２は、蓄電装置１１０に入力される電力（充電電力）の最大値である。

上述した、エンジン１１８およびモータジェネレータ１１４，１１６の出力制御は、蓄電装置１１０からの出力電力Ｐｂが、Ｗｉｎ＜Ｐｂ＜Ｗｏｕｔの範囲内となるように制限される。

許容放電電力Ｗｏｕｔは、ＳＯＣ値が下限ＳＯＣ（Ｓｍｉｎ）以下の領域では、蓄電装置１１０からの放電を禁止するように、Ｗｏｕｔ＝０に設定される。一方で、ＳＯＣ＞Ｓｍｉｎの領域では、Ｗｏｕｔ＞０に設定されることにより、蓄電装置１１０からの放電が許容される。この際のＷｏｕｔの値は、蓄電装置１１０およびＰＣＵ１２０の定格値等を考慮して予め定められる。

同様に、許容充電電力Ｗｉｎは、ＳＯＣ値が上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）以上の領域では、蓄電装置１１０の充電を禁止するように、Ｗｉｎ＝０に設定される。一方で、ＳＯＣ＜Ｓｍａｘの領域では、Ｗｉｎ＜０に設定されることにより、蓄電装置１１０の充電が許容される。この際のＷｉｎの値についても、蓄電装置１１０およびＰＣＵ１２０の定格値等を考慮して予め定めることができる。なお、外部充電時においても、ＳＯＣ値が上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）に達すると充電が終了される。

上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）は、蓄電装置（二次電池）の高ＳＯＣ状態での放置による劣化進行の特性を考慮して、予め設定される。上述のように、電動車両１００では、車両走行中にＳＯＣ値が上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）に達すると、Ｗｉｎ＝０とされて、モータジェネレータ１１６による回生発電が禁止される。この結果、蓄電装置１１０の劣化を防止できる一方で、減速時におけるエネルギ回収ができなくなるためエネルギ効率が低下する。

このため、特許文献１の走行制御では、ナビゲーション情報によって降坂路走行を予測すると、降坂路走行までにＳＯＣを低下されるとともに、降坂路走行中には、で上限ＳＯＣを超えた範囲まで充電を許容することで、車両のエネルギ効率の向上を図っている。

たとえば、本実施の形態に従う電動車両１００においても、上限ＳＯＣを、図３に示されるように、上述の劣化進行を考慮したデフォルト値Ｓ１から一時的にＳ２に上昇することができる。これにより、図２中に点線で示されるように、Ｓ１＜ＳＯＣ＜Ｓ２の領域において回生発電が可能となることにより、車両のエネルギ効率を向上することができる。

しかしながら、この領域での高ＳＯＣ状態が車両運転終了後に長期間維持されると、蓄電装置１１０の劣化が進行する虞があるため、走行中にＳＯＣ＞Ｓ１を超えて余分に充電された電力をどのように消費するかが問題となる。この点について、特許文献１の制御では、降坂路走行中に余分に充電した電力を、後のモータ駆動に利用することを想定しているが、余分な充電を不許可とするための条件については特に考慮しておらず、通常の上限ＳＯＣ（デフォルト値）を超えた状態で走行が終了される場合のリスクの考慮が十分ではない。

したがって、本実施の形態に従う電動車両では、以下に説明するように、走行目的地の情報に応じて走行中のＳＯＣ上限値の上昇の可否を制御する。

図４は、本発明の実施の形態に従う電動車両における上限ＳＯＣの上昇制御を説明するフローチャートである。図４に示されたフローチャートの従う制御処理は、ＥＣＵ１２８によって実行することができる。

図４を参照して、ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１００により走行が開始されたか否かを判定し、走行開始時にステップＳ１１０以降の処理を実行する。したがって、図４に示された制御処理は、ＥＣＵ１２８によって、車両走行開始の検知に応じて実行することができる。たとえば、車両走行の開始は、イグニッションスイッチのオンによって検知することができる。

ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１１０では、開始された車両走行の目的地をナビゲーション装置１５０から取得する。代表的には、ナビゲーション装置１５０への目的地のユーザ入力情報に基づいて、「目的地」が取得される。あるいは、目的地が直接入力されていない場合にも、過去の走行履歴に基づいて、目的地を取得することも可能である。たとえば、走行開始地点および走行開始時刻を過去の走行履歴と比較して、帰宅のための走行であるか否かを判定することによって、目的地が入力されていなくても、「自宅」を目的地として取得することができる。このように、ナビゲーション装置１５０からの情報を用いたステップＳ１１０による処理によって、「目的地取得手段」の機能を実現することができる。ステップＳ１１０によって目的地が取得された場合（Ｓ１１５のＹＥＳ判定時）には、処理はステップＳ１２０へ進められる。

ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１２０により、ステップＳ１１０で取得された目的地にて車両外部への給電が可能であるか否かを判定する。たとえば、目的地（Ｓ１１０）において過去に給電履歴があるか否かによって、ステップＳ１２０による判定を実行することができる。

より具体的には、たとえば、ＨＥＭＳ機能を有する自宅（家屋３２０）が目的地であるとき、または、過去にコネクタ４１０を用いた給電履歴が存在するキャンプ場等のレクリエーション施設等が目的地であるときに、ステップＳ１２０をＹＥＳ判定とすることができる。

ＥＣＵ１２８は、目的地（Ｓ１１０）にて給電が可能である場合（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１３０により、目的地到着時のＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）を算出する。たとえば、目的地（Ｓ１１０）までの経路について過去の走行頻度が高い場合には、過去の自車のＳＯＣ推移実績に基づいて、ＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）を算出することができる。あるいは、ナビゲーション装置１５０による目的地（Ｓ１１０）までの経路情報（勾配情報を含む）と、過去の自車のＳＯＣ変化量の実績（学習値）とを用いて、ＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）を算出してもよい。

あるいは、ナビゲーション装置１５０による情報のみに止まらず、データセンター５１０（図１）との交信によって得られた情報をさらに用いることも可能である。たとえば、目的地（Ｓ１１０）までの経路における同車種他車のＳＯＣ実績（データセンター５１０に蓄積）に基づいて、ＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）を算出することも可能である。

ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１４０により、ステップＳ１３０で算出されたＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）を、上限ＳＯＣのデフォルト値Ｓ１と比較する。そして、ＥＣＵ１２８は、ＳＯＣ♯＞Ｓ１の場合（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）には、図３に示されるように、ステップＳ１５０に処理を進めて、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）をＳ１からＳ２へ上昇させる（Ｓ１＜Ｓ２）。

これに対して、ＥＣＵ１２８は、目的地が取得できない場合（Ｓ１１５のＮＯ判定時）または、目的地にて給電が可能でない場合（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１５５により、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）をデフォルト値Ｓ１に設定する。また、取得された目的地に給電履歴がある場合であっても、ＳＯＣ♯≦Ｓ１の場合（Ｓ１４０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１５５に処理が進められて、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）は、デフォルト値Ｓ１に設定される。

ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１５０により上限ＳＯＣを上昇した後、ステップＳ１６０によって車両走行の終了が検知されると、ステップＳ１７０に処理を進めて、現在のＳＯＣ値を実ＳＯＣとして取得する。車両走行の終了が検知されるまで（Ｓ１６０のＮＯ判定時）、ステップＳ１７０の実行は待機される。たとえば、ステップＳ１６０による判定は、ナビゲーション装置１５０による目的地（Ｓ１１０）への到達判定、および、イグニッションスイッチのオフとの組合わせによって実行することができる。

ＥＣＵ１２８は、車両走行の終了後において、取得された実ＳＯＣ（Ｓ１７０）をＳ１と比較して、実ＳＯＣ＞Ｓ１の状態となる停車時間Ｔｓをカウントアップする。すなわち、実ＳＯＣがＳ１以下の期間では、停車時間Ｔｓは、カウントアップされずに維持される。たとえば、ＥＣＵ１２８に内蔵されるタイマ（図示せず）によって、停車時間Ｔｓを計測することができる。

ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１９０により、ステップＳ１８０で計時された停車時間Ｔｓを所定のしきい値Ｔｔｈと比較する。ＥＣＵ１２８は、Ｔｓ≦Ｔｔｈの場合（Ｓ１９０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理を周期的に実行する。なお、ステップＳ１７０では、車両走行終了後における給電または外部充電の実行に応じた電流ＩＢの積算に基づいて、実ＳＯＣは逐次更新される。

ＥＣＵ１２８は、Ｔｓ＞Ｔｔｈとなった場合（Ｓ１９０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２００に処理を進めて、コネクタ２００または４１０を経由した給電を実行する。これにより、たとえば、ＨＥＭＳとの連携により、電動車両１００から家屋３２０への給電が許容されるように、家屋３２０での系統電源からの購入電力量が調整される。または、コネクタ４１０に接続された電気機器４００による電力消費によって、蓄電装置１１０を放電することができる。ステップＳ２００による強制的な放電は、給電による蓄電装置１１０の電流ＩＢの積算に基づいて、ＳＯＣ値がＳ１に低下するまで実行される。

なお、ステップＳ２００の処理時において、コネクタ２００および４００が接続されていないとき、または、コネクタ４１０によって接続された電気機器４００のスイッチがオフされているとき、すなわち、車両外部への給電による蓄電装置１１０の放電が可能な状態が形成されていない場合には、当該状態を形成することを促すメッセージをユーザに対して出力することが好ましい。たとえば、通信経路１６０（図１）を経由してドライバのスマートフォンから当該メッセージを出力することができる。あるいは、電力ケーブル３００を経由した通信により、家屋３２０のＨＥＭＳ関連の表示画面等を用いて、当該メッセージを出力することも可能である。

このように、本実施の形態に従う電動車両によれば、車両走行の目的地への到着後に車両外部への給電によってＳＯＣを低下できる見込みが高い場合に限って、車両走行中のＳＯＣ制御における上限ＳＯＣをデフォルト値から上昇することができる。この結果、上限ＳＯＣの拡大によって回生電力の回収量を増加するとともに、上限ＳＯＣのデフォルト値よりも高ＳＯＣに長時間放置されることを防止できる。この結果、ＳＯＣ制御範囲の上限値拡大によるエネルギ効率の向上と、高ＳＯＣ状態での長時間放置による劣化進行の防止とを両立するように、電動車両１００の車載蓄電装置の充放電を制御することができる。

なお、図４の例では、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）のデフォルト値Ｓ１が「第１の値」の一実施例に対応し、Ｓ１よりもＳｍａｘを上昇するときのＳ２が「第２の値」の一実施例に対応する。

（変形例）
図５は、本発明の実施の形態に従う電動車両における上限ＳＯＣの上昇制御の変形例を説明するフローチャートである。図５に示されたフローチャートの従う制御処理は、図４の制御処理に代えて、ＥＣＵ１２８によって実行することができる。

図５を参照して、ＥＣＵ１２８は、図４と同様のステップＳ１００〜Ｓ１１５により開始された車両走行の目的地をナビゲーション装置１５０から取得する。さらに、ＥＣＵ１２８は、図４と同様のステップＳ１３０，Ｓ１４０により、目的地（Ｓ１１０）への到着時のＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）を算出するとともに、算出されたＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）を、上限ＳＯＣのデフォルト値Ｓ１と比較する。

ＥＣＵ１２８は、目的地が取得できない場合（Ｓ１１５のＮＯ判定時）または、取得された目的地への到着時のＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）がＳ１以下のとき（Ｓ１４０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１５５に処理を進めて、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）をデフォルト値Ｓ１に設定する。

これに対して、ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１３０により算出されたＳＯＣ推定値（ＳＯＣ♯）が上限ＳＯＣのデフォルト値Ｓ１よりも高い場合（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）には、図４と同様のステップＳ１２０により、ステップＳ１１０で取得された目的地にて車両外部への給電が可能であるか否かを判定する。

ＥＣＵ１２８は、目的地（Ｓ１１０）にて給電が可能である場合（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１５０により、図６に示されるように、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）をＳ１からＳ２ａへ上昇させる（Ｓ１＜Ｓ２ａ）。たとえば、Ｓ２ａは、図４のステップＳ１５０におけるＳ２と同等の値である。

これに対して、ＥＣＵ１２８は、目的地（Ｓ１１０）にて給電が可能でない場合（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１５２により、図６に示されるように、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）をＳ１からＳ２ｂへ上昇させる。図６から理解されるように、Ｓ２ｂは、デフォルト値Ｓ１よりも高く、Ｓ２ａ（Ｓ１５０）よりも低い値に予め設定される（Ｓ１＜Ｓ２ｂ＜Ｓ２ａ）。

ＥＣＵ１２８は、ステップＳ１５０またはＳ１５２によって上限ＳＯＣがデフォルト値Ｓ１よりも上昇されると、図４と同様のステップＳ１６０〜Ｓ２００を実行する。これにより、Ｓｍａｘ＝Ｓ２ａに上昇した場合（目的地にて給電が可能な場合）には、ステップＳ２００による強制的な放電によって、高ＳＯＣ状態での長時間放置による劣化進行を防止することができる。

一方で、Ｓｍａｘ＝Ｓ２ｂに上昇した場合には、目的地にて給電が実行できない可能性は高いものの、Ｓ２ｂをデフォルト値Ｓ１からそれ程上昇させないことで、蓄電装置１１０の劣化進行をある程度抑制しつつ、回生発電の機会が多い走行経路の走行時（ＳＯＣ♯＞Ｓ１）におけるエネルギ回収量を増やすことができる。たとえば、Ｓ２ｂの値については、蓄電装置１１０の特性を考慮した上で予め決定することができる。また、給電が実行できる可能性もゼロではないため、ステップＳ１７０〜Ｓ２００の処理についても試行してみることが好ましい。

したがって、図５に示した変形例によれば、図４による上限ＳＯＣの上昇制御による効果に加えて、回生発電の機会が多い走行経路の走行時（ＳＯＣ♯＞Ｓ１）には、蓄電装置の劣化が過度に進行しないように上昇量を抑えつつＳＯＣ上限値を限定的に上昇させることで、車両走行におけるエネルギ効率をさらに高めることが期待できる。

図５の変形例では、上限ＳＯＣ（Ｓｍａｘ）を上昇する際のＳ２ｂが「第１の値」の一実施例に対応し、Ｓ２ａが「第２の値」の一実施例に対応する。

なお、本実施の形態では、エンジン１１８と２個のモータジェネレータ１１４，１１６が動力伝達ギヤ１１５によって連結された構成のハイブリッド車両（図１）を、本発明が適用される電動車両の一例として説明したが、本発明が適用される電動車両は、このような構成のハイブリッド車両に限定されるものではない。たとえば、いわゆるシリーズ型ハイブリッド車両等の、図１とはパワートレーンの構成および／またはモータジェネレータの配置個数が異なるハイブリッド車両、ならびに、エンジンを搭載しない電気自動車や燃料電池自動車であっても、車両駆動用電動との間で電力を授受するように構成された蓄電装置を搭載する電動車両であれば、本実施の形態に従う上限ＳＯＣの上昇制御を共通に適用することが可能である。

また、車載された蓄電装置１１０については、高ＳＯＣ状態での放置による劣化傾向が大きいリチウムイオン二次電池に対して本実施の形態に従う上限ＳＯＣの上昇制御が好適である。しかしながら、リチウムイオン二次電池以外の蓄電装置であっても、上限ＳＯＣを有するようにＳＯＣ制御が行われるものであれば、本実施の形態に従う上限ＳＯＣの上昇制御の適用が可能である。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ 電動車両、１１０ 蓄電装置、１１２ ＰＣＵ、１１４，１１６ モータジェネレータ、１１５ 動力伝達ギヤ、１１８ エンジン、１２０ 駆動輪、１２２ インバータ、１２４ インレット、１２６ 充電器、１５０ ナビゲーション装置、１６０ 通信経路、２００ コネクタ（電力ケーブル）、３００ 電力ケーブル、３１０ 電力スタンド、３２０ 家屋、４００ 電気機器、４１０ コネクタ（電気機器）、５００ 広域通信網、５１０ データセンター、Ｄ１，Ｄ２ 制御信号、ＩＢ 電流、Ｓｍａｘ 上限ＳＯＣ、Ｓｍｉｎ 下限ＳＯＣ、ｋ１ 特性線（許容放電電力）、ｋ２ 特性線（充電許容電力）。

Claims (1)

1. 電動車両であって、
   駆動輪と機械的に連結された車両駆動用電動機と、
   前記車両駆動用電動機との間で電力を授受するための蓄電装置と、
   停車時に前記蓄電装置の放電電力を用いて車両外部に給電するための給電装置と、
   前記電動車両の走行における目的地を取得するための目的地取得手段と、
   前記電動車両の走行中において、前記蓄電装置のＳＯＣが上限ＳＯＣを超えないように前記車両駆動用電動機の出力を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記目的地取得手段によって取得された前記目的地において前記給電装置による給電が実行不能である場合には、前記上限ＳＯＣを第１の値に設定して前記車両駆動用電動機の出力を制御する一方で、前記目的地において前記給電装置による給電が実行可能である場合には、前記上限ＳＯＣを前記第１の値よりも高い第２の値に設定して前記車両駆動用電動機の出力を制御する、電動車両。

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