JP3131248B2 - 電気自動車の走行性能制御装置 - Google Patents

電気自動車の走行性能制御装置

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JP3131248B2 JP03194406A JP19440691A JP3131248B2 JP 3131248 B2 JP3131248 B2 JP 3131248B2 JP 03194406 A JP03194406 A JP 03194406A JP 19440691 A JP19440691 A JP 19440691A JP 3131248 B2 JP3131248 B2 JP 3131248B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の走行用の
電池の容量が予め設定された値まで低下したとき、ドラ
イバの意志により走行車両の走行性能の制限制御を行う
か否かを選択することのできる電気自動車の走行性能制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガソリン車が発生する騒音および
排気ガスによる生活環境の悪化が指摘され、これらの抑
止対策から電気自動車の汎用化が強く要望されている。
【０００３】この種の電気自動車は一般的に電池に蓄電
された電気エネルギによって走行するために大型の電池
を搭載しているが、電気自動車が１回の充電で走行し得
る連続走行距離がガソリン車と比較して劣るため、電池
容量の効率的な使用方法が重要な課題となり、種々の制
御方法が考案されている。
【０００４】例えば、走行中の車両の電池容量が予め設
定された残容量値まで低下したとき、即座に車両の最高
速度および加速度特性等を予め設定された一定の値に制
限して、走行距離の延長を図る制御方法が一般に採用さ
れている。
【０００５】このように、電池の残容量により走行性能
を制限する技術的思想は特開昭６３−７７３０２号公報
における電気自動車の制限装置に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術における電池の残容量により即座に車両の走行
性能を予め設定された値に制限する技術的思想では、種
々の走行環境、例えば、高速道路および市街地を考慮し
ていないために、常時、最適な走行状態の制御をしてい
るとはいえないという問題がある。
【０００７】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであって、車両の走行中に電池容量
が予め設定された残容量値まで低下して、走行性能の制
限の制御を開始する状態に至ったとき、直前の走行状態
および操作状態に基づいた最適な走行性能の制御を行う
とともに、走行性能の制限の制御を開始するか否かの決
定をドライバの判断に従うことにより、より一層最適な
走行状態の制御を行うことのできる電気自動車の走行性
能制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、電気自動車の電池容量が予め設定さ
れた残容量値まで低下したとき、車両の走行性能を制限
する制御装置であって、前記電池容量が予め設定された
残容量値まで低下したことを検知する検知手段と、走行
車両の走行速度および加速度の走行状態を検出する走行
状態検出手段と、走行車両のシフトポジションおよびア
クセル開度の操作状態を検出する操作状態検出手段と、
前記車両の走行性能を制限する複数の制限内容を記憶す
る制限内容記憶手段と、前記電池容量が予め設定された
残容量値まで低下したとき、車両の走行を制限するか否
かを選択する選択手段と、前記選択手段による車両の走
行の制限が選択された際、前記走行状態検出手段が検出
する走行状態を示す情報と前記操作状態検出手段が検出
する操作状態を示す情報とに基づいて前記制限内容記憶
手段から走行性能の制限内容を示す情報を読み取り、車
両の走行性能を制限する走行性能制御手段と、を備える
ことを特徴とする。
【０００９】さらに、第２の発明は、電気自動車の電池
容量が予め設定された残容量値まで低下したとき、車両
の走行性能を制限する制御装置であって、前記電池容量
が予め設定された残容量値まで低下したことを検知する
検知手段と、前記車両の走行速度および加速度の走行状
態を検出する走行状態検出手段と、前記車両のシフトポ
ジションおよびアクセル開度の操作状態を検出する操作
状態検出手段と、前記車両の走行性能を制限する複数の
制限内容を記憶する制限内容記憶手段と、前記検知手段
により検知された電池容量が予め設定された残容量値ま
で低下したとき、前記走行状態検出手段が検出する走行
状態を示す情報と前記操作状態検出手段が検出する操作
状態を示す情報とに基づいて前記制限内容記憶手段から
走行性能の制限内容を示す情報を読み取り、車両の走行
性能を制限する走行性能制御手段と、を備えることを特
徴とする。
【００１０】
【作用】本発明に係る電気自動車の走行性能制御装置で
は、走行状態検出手段が検出する走行中の車両の走行状
態を示す情報と、操作状態検出手段が検出する操作状態
を示す情報とに基づいて制限内容記憶手段から走行性能
の制限内容を示す情報を読み取る。
【００１１】次いで、電池容量を検知手段によって検知
し、該電池容量が予め設定された残容量値まで低下した
とき警告手段を付勢し、且つ、入力手段に入力された走
行性能を制限するか否かの情報を読み取る。
【００１２】従って、前記電池容量が予め設定された残
容量値まで低下したとき、ドライバによって入力手段に
入力された走行性能を制限するか否かの情報に従って走
行性能の制限の有無を選択するため、走行環境を考慮し
た最適な走行状態の制御を行うことが可能となる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明に係る電気自動車の走行性能制
御装置について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照
しながら以下詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明を実施する走行性能制御装置
の構成を示すブロック図である。
【００１５】図中、参照符号１０は走行性能制御装置を
示し、当該走行性能制御装置１０は車速センサ１２およ
び加速度センサ１４の信号を読み取る走行状態検出回路
１６と、シフトポジションセンサ１８およびアクセル開
度センサ２０の信号を読み取る操作状態検出回路２２
と、電池の放電状態を検出する放電深度センサ２４の信
号を読み取る電池残容量検出回路２６と、車両の走行性
能を制限するか否かの情報を入力するための走行性能制
限キャンセルスイッチ２７から出力される信号を入力す
る入力回路２８と、これらの回路の入力ポート３０とを
備える。
【００１６】さらに、走行性能制御装置１０は、車両の
走行性能を制御する手段としての制御回路３２と、制御
のためのプログラムおよび複数のルックアップテーブル
（以下、ＬＵＴという）等を記憶するＲＯＭ３４と、制
御中のデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ３６と、前記
制御回路３２の出力ポート３８と、この出力ポート３８
に接続される警報音鳴動手段であるブザー４０と、警報
状態であることを表示するＬＣＤ４２と、車両を走行さ
せるための図示しないモータを駆動するモータ駆動回路
４４とを備える。
【００１７】以上のように構成される走行性能制御装置
１０によって、走行中の車両の走行性能の制御をする作
用効果について、図１乃至図１０を参照しながら詳細に
説明する。
【００１８】車両が走行を開始すると、電池残容量検出
回路２６が放電深度センサ２４から読み取った電池の残
容量、例えば、ＤＯＤS を、制御回路３２は入力ポート
３０を介して読み取る（ステップＳ２１）。
【００１９】制御回路３２はこの残容量ＤＯＤS から走
行性能制限レベルを求める。すなわち、ＲＯＭ３４に記
憶された電池の残容量ＤＯＤと最高速度Ｖmax との関係
を示すＬＵＴ（図７（ａ）参照）、および電池の残容量
ＤＯＤと最高加速度αmax との関係を示すＬＵＴ（図７
（ｂ）参照）とから、電池の残容量ＤＯＤS における制
限最高速度ＶO 、および電池の残容量ＤＯＤS における
制限最高加速度αO とを読み取ってＲＡＭ３６に記憶す
る（ステップＳ２２）。
【００２０】次いで、車速センサ１２が検出した走行中
の車両の車速Ｖ、および加速度センサ１４が検出した走
行中の車両の加速度αは走行状態検出回路１６から入力
ポート３０に出力され、この入力ポート３０に出力され
た車速Ｖおよび加速度αは制御回路３２に読み取られる
（ステップＳ２３）。
【００２１】前記読み取った車速Ｖおよび加速度αの情
報から、走行状態のカテゴリーの判別を行う。すなわ
ち、ＲＯＭ３４には、図８に示すようにＬＵＴが予め記
憶されており、このＬＵＴから車速の値がＶO であっ
て、加速度の値がαO である場合にはナンバーIIの市街
地（図８、ポイントＳ参照）を走行中であることを制御
回路３２は読み取る（ステップＳ２４）。
【００２２】さらに、制御回路３２は操作状態検出回路
２２が入力ポート３０に対して出力したシフトポジショ
ンの値およびアクセルの開度を示す値Θを読み取り（ス
テップＳ２５）、これらの値から操作状態のカテゴリー
の判別を行う（ステップＳ２６）。この場合、アクセル
開度がΘであって、シフトポジションが２速であれば、
ドライバはナンバーIVの郊外（図９、ポイントＫ参照）
を走行中の操作状態であることを読み取ることができ
る。。
【００２３】この場合、操作状態検出回路２２が入力ポ
ート３０に出力したシフトポジションの値である２速と
アクセルの開度Θは、夫々シフトポジションセンサ１８
およびアクセル開度センサ２０が検出したものである。
【００２４】ステップＳ２４で読み取った車両の走行状
態IIと、ステップＳ２６で読み取った操作状態IVによっ
て、図１０に示すＬＵＴから車両の走行性能を制限する
情報Ａを求めることができる。この制限情報Ａは車両の
最高速度を値ＶO に制御することを示している（ステッ
プＳ２７）。
【００２５】このようにして、車両の走行性能を制限す
るための情報Ａが得られるが、この演算は電池残容量検
出回路２６を介して放電深度センサ２４から読み取った
電池残容量が予めＲＯＭ３４に設定されている設定値Ｄ
ＯＤ1 に低下するまで繰り返し行われて、制限最高速度
ＶO 、制限最高加速度αO および制限情報Ａはその都度
更新されてＲＡＭ３６に記憶され、電池容量が設定値Ｄ
ＯＤ1 まで低下したとき（ステップＳ３１）、制御回路
３２は出力ポート３８を介してブザー４０を付勢して鳴
動させ（ステップＳ３２）、最新の走行性能を示す制限
最高速度ＶO および制限最高加速度αO をＬＣＤ４２に
表示するとともに、この表示を点滅させる（ステップＳ
３３）。
【００２６】次いで、制御回路３２はドライバによって
走行性能制限キャンセルスイッチ２７から入力回路２８
を介して入力される走行性能の制御を行うか否かの入力
を待機し（ステップＳ３４）、走行性能制限キャンセル
スイッチ２７の操作が一定時間行われない場合はブザー
４０の鳴動を停止し（ステップＳ３５）、走行性能制限
の制御を開始する（ステップＳ３６）。
【００２７】この場合、ステップＳ３４において、ドラ
イバが走行性能制限キャンセルスイッチ２７の操作を行
った場合は、電池残容量検出回路２６を介して放電深度
センサ２４から現在の電池残容量ＤＯＤ2 を読み取り
（ステップＳ３８）、この電池残容量がステップＳ３１
で読み取った電池残容量ＤＯＤ1 の９０％の値まで低下
したとき（ステップＳ３９）、ステップＳ３２の内容で
あるブザー４０の鳴動処理を行う。
【００２８】制御回路３２はステップＳ３６で開始する
走行性能の制限内容が前記ステップＳ２７によって判別
した最高速度の制御であることをＲＡＭ３６から読み取
り（ステップＳ３７）、さらに、走行状態検出回路１６
から現在の車速Ｖを読み取って制限最高速度ＶO と比較
し（ステップＳ４１）、現在の車速Ｖが制限最高速度Ｖ
O よりも大であれば（Ｖ＞ＶO ）、車両の速度が上昇す
るのを抑止するためにアクセル開度Θを零に設定し（ス
BR>テップＳ４２）、現在の車速Ｖが低下して制限最高
速度ＶO と一致するまで（Ｖ＝ＶO ）、車両の走行速度
を減速する（ステップＳ４３）。
【００２９】車両の走行速度Ｖが制限最高速度ＶO に抑
止されると制御回路３２は、ドライバによって入力回路
２８に入力された情報を読み取る（ステップＳ４４）。
この情報が走行性能の制御を継続する場合は、現在の電
池残容量ＤＯＤ2 を読み取り（ステップＳ４５）、この
電池残容量ＤＯＤ2 がステップＳ３１で読み取った電池
残容量ＤＯＤ1 の９０％の値か否かの判定をし（ステッ
プＳ４６）、９０％の値まで低下したときステップＳ３
２へ戻り、警報用のブザー４０を鳴動させるとともに、
走行速度の制御を行う。
【００３０】ステップＳ４１において走行中の車速Ｖが
制限最高速度ＶO よりも小である場合はステップ４４の
走行性能の制御の継続か否かの処理を行う。
【００３１】また、ステップＳ４４において、入力回路
２８から入力されたドライバの指示が走行性能の制御を
継続しない情報であった場合は、最初の制御ステップで
あるステップＳ２１へ戻る。
【００３２】以上、走行中の車速Ｖを制限最高速度ＶO
に制限する制御について説明したが、ステップＳ２７に
おいて判別された走行性能の制限内容が加速度αを制限
する制御であれば（図１０、Ｂ部参照）、図３に示すス
テップＳ３６の走行性能制限開始において走行中の加速
度αを制限最高加速度αOに制御するためのステップＳ
３７−１が選択されて、図５に示す加速度制御のステッ
プを処理することとなる。
【００３３】この場合、車速Ｖを制限最高速度ＶO に制
御するステップＳ４１乃至ステップＳ４６とほぼ同様の
処理ステップによって、車両の加速度αの制限を行う。
【００３４】すなわち、現在の車両の加速度αと制限最
高加速度αO とを比較し（ステップＳ５１）、α＞αO
であれば、アクセル開度Θを零に設定し（ステップＳ５
２）、車両の加速度αを下降させて、この加速度αが制
限最高加速度αO と一致したとき（α＝αO ）（ステッ
プＳ５３）、ドライバが車両の加速度αの制限制御を継
続するか否かの判断を入力回路２８の出力を読み取るこ
とで判別し（ステップＳ５４）、制限制御を継続する場
合は現在の電池残容量ＤＯＤ2 を読み取り（ステップＳ
５５）、この電池残容量ＤＯＤ2 がステップＳ３１で読
み取った残容量ＤＯＤ1 の９０％と一致したとき（ステ
ップＳ５６）、ステップＳ３２に戻り、ブザー４０の鳴
動を行う。
【００３５】このとき、ステップＳ５１で現在の加速度
αが制限最高加速度αO よりも小であれば、ステップＳ
５３およびステップＳ５４をジャンプしてステップＳ５
４の走行性能の制御を継続するか否かの判別を行う。
【００３６】また、ステップＳ２７において判別された
走行性能の制限内容が最高速および加速度を制限する併
用制御であれば（図１０、Ｃ部参照）、図３に示すステ
ップＳ３６の走行性能制限開始において図６のステップ
Ｓ６１を選択する。
【００３７】この場合、ステップＳ４１乃至ステップＳ
４３で行った処理と同様に現在の車速Ｖを制限最高速度
ＶO にまで減速させ（ステップＳ６１乃至Ｓ６３）、次
いで、ステップＳ５１乃至ステップＳ５３で行った処理
と同様に現在の車両の加速度αを制限最高加速度αO と
一致させて（ステップＳ６４乃至Ｓ６６）、これらの制
限制御を継続するドライバの意志の有無を読み取り（ス
テップＳ６７）、制御を継続する意志があれば現在の電
池残容量ＤＯＤ4 を読み取り（ステップＳ６８）、該電
池残容量ＤＯＤ4 がステップＳ３１で読み取った残容量
ＤＯＤ1 の９０％の値と一致したとき（ステップＳ６
９）、ステップＳ３２のブザー４０の鳴動を行う。
【００３８】従って、走行中の車両の電池の残容量が予
め設定された電池残容量ＤＯＤ1 まで低下したとき（ス
テップＳ３１）、走行性能の制限を行うか否かの選択は
ドライバの判断によって決定され（ステップＳ３４）、
走行性能の制限を行わないと決定された場合であって
も、電池残容量ＤＯＤが予め設定された電池残容量ＤＯ
Ｄ1 の９０％の値ＤＯＤ2 まで低下したとき、再び、走
行性能の制限を行うか否かの選択をドライバの判断によ
って選択することができるため、走行環境に最適な走行
性能の制限を行うことができる。
【００３９】さらに、走行性能の制限を遂行した場合に
ついては、目標とする制限状態に制御されたときに、制
限の遂行の有無についてドライバの判断を読み取ること
により、電池の残容量によって自動的、且つ、画一的に
走行状態の制限を行うことなく、走行環境から発生する
ドライバの状況判断を制御に取り入れることができ、よ
り一層走行状態に最適な走行性能の制限制御を行うこと
が可能となる。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係る電気自動車の走行性能制御
装置では、走行車両の走行状態を示す情報と操作状態を
示す情報とから得られる走行性能の制限内容の情報によ
って、走行車両の走行性能を制御するため、直前の走行
状態に基づいた最適な走行性能の制御を行うことが可能
となる。
【００４１】さらに、車両の走行性能を制御するとき、
ドライバによって入力手段に入力された走行性能を制限
するか否かの情報を読み取り、該情報に従って走行性能
の制限の有無を選択することができるため、走行環境を
考慮したより一層最適な走行性能の制御をすることが可
能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気自動車の走行性能制御装置を
実施する走行性能制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】図１に示す走行性能制御装置において走行車両
の走行性能を制限する制御フローチャートである。
【図３】図１に示す走行性能制御装置において走行車両
の走行性能を制限する制御フローチャートである。
【図４】図１に示す走行性能制御装置において走行車両
の走行性能を制限する制御フローチャートである。
【図５】図１に示す走行性能制御装置において走行車両
の走行性能を制限する制御フローチャートである。
【図６】図１に示す走行性能制御装置において走行車両
の走行性能を制限する制御フローチャートである。
【図７】図１に示す走行性能制御装置において走行車両
の電池残容量から制限最大速度および制限最大加速度を
判別するためのＬＵＴを説明する図である。
【図８】図７において求められた制限最大速度および制
限最大加速度から車両の走行状態を判別するためのＬＵ
Ｔを説明する図である。
【図９】アクセル開度およびシフトポジションから走行
車両の操作状態を判別するためのＬＵＴを説明する図で
ある。
【図１０】図８で判別された車両の走行状態を示す情報
と図９で判別された走行車両の操作状態を示す情報とか
ら、走行性能の制限内容を判別するためのＬＵＴを説明
する図である。
【符号の説明】
１０…走行性能制御装置 １６…走行状態検出回路 ２２…操作状態検出回路 ２６…電池残容量検出回路 ２８…入力回路 ３２…制御回路 ３４…ＲＯＭ ３６…ＲＡＭ ４０…ブザー ４２…ＬＣＤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−77302（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−72003（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 1/00 - 15/42

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気自動車の電池容量が予め設定された残
    容量値まで低下したとき、車両の走行性能を制限する制
    御装置であって、 前記電池容量が予め設定された残容量値まで低下したこ
    とを検知する検知手段と、 走行車両の走行速度および加速度の走行状態を検出する
    走行状態検出手段と、走行車両のシフトポジションおよ
    びアクセル開度の操作状態を検出する操作状態検出手段
    と、 前記車両の走行性能を制限する複数の制限内容を記憶す
    る制限内容記憶手段と、 前記電池容量が予め設定された残容量値まで低下したと
    き、車両の走行を制限するか否かを選択する選択手段
    と、 前記選択手段による車両の走行の制限が選択された際、
    前記走行状態検出手段が検出する走行状態を示す情報と
    前記操作状態検出手段が検出する操作状態を示す情報と
    に基づいて前記制限内容記憶手段から走行性能の制限内
    容を示す情報を読み取り、車両の走行性能を制限する走
    行性能制御手段と、 を備えることを特徴とする電気自動車の走行性能制御装
    置。
  2. 【請求項２】電気自動車の電池容量が予め設定された残
    容量値まで低下したとき、車両の走行性能を制限する制
    御装置であって、 前記電池容量が予め設定された残容量値まで低下したこ
    とを検知する検知手段と、 前記車両の走行速度および加速度の走行状態を検出する
    走行状態検出手段と、 前記車両のシフトポジションおよびアクセル開度の操作
    状態を検出する操作状態検出手段と、 前記車両の走行性能を制限する複数の制限内容を記憶す
    る制限内容記憶手段と、 前記検知手段により検知された電池容量が予め設定され
    た残容量値まで低下したとき、前記走行状態検出手段が
    検出する走行状態を示す情報と前記操作状態検出手段が
    検出する操作状態を示す情報とに基づいて前記制限内容
    記憶手段から走行性能の制限内容を示す情報を読み取
    り、車両の走行性能を制限する走行性能制御手段と、 を備えることを特徴とする電気自動車の走行性能制御装
    置。
  3. 【請求項３】請求項１および２記載の走行性能制御装置
    において、検知手段は容量の異なる複数の残容量値を検
    知可能に構成され、走行性能制御手段は前記検知手段に
    より検知された当該残容量値に応じて車両の走行性能を
    制御することを特徴とする電気自動車の走行性能制御装
    置。
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