JP3385841B2

JP3385841B2 - 電気自動車の充電制御装置

Info

Publication number: JP3385841B2
Application number: JP10567696A
Authority: JP
Inventors: 和也高橋; 雅彦田原; 忠明飯山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 2003-03-10
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH09294305A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充電器からバッテ
リへの充電を制御する電気自動車の充電制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気自動車において、鉛酸の充電
制御装置による充電制御を図１７から図２０に示す。ま
ず、図１７において、ステップＳ１０１で車両のリレ
ー，断線，コネクタ，漏電チェックなどの初期診断を行
ない、ステップ１０３でＯＦＦ及びＡＣＣ以外のイグニ
ッションスイッチ，パーキング以外のシフト位置などの
車両状態が正常かを判定し、ステップＳ１０５でバッテ
リ温度が、上限バッテリ温度Ｔ₀以下かを判定する。

【０００３】これらがＯＫであれば、ステップＳ１０７
でメインリレーをオンし、ステップＳ１０９で通信を開
始し、ステップＳ１１１で充電リレーをオンする。さら
に、ステップＳ１１３で充電リレーの診断がＯＫであれ
ば、ステップＳ１１５で充電許可信号をオンし、充電を
開始する。

【０００４】次に、図１８においては、充電開始から、
ステップＳ１２１で車両状態が正常かを判定し、ステッ
プＳ１２３でバッテリの温度・電圧・電流により満充電
を決定し、ステップＳ１２５で充電量が満充電量かを判
定する。

【０００５】図１９に、鉛酸の場合の充電制御による電
圧電流の変化の一例を示す。図２０に、充電制御のフロ
ーチャートを示す。図１９及び図２０から充電開始直後
では、等充電出力制御により充電を行い、ステップＳ１
３１でセンサーなどでバッテリ温度ｔ_Bを読む。次に、
ステップＳ１３３でバッテリ温度ｔ_Bから上限電圧値Ｖ
₀（ｔ_B）を算出する。

【０００６】ステップＳ１３５で充電電圧ＶがＶ₀（ｔ
_B）に達した場合、その後、ステップＳ１３９で充電電
圧を一定に保ち、その時点でステップＳ１４１におい
て、終了タイマーの時間Ｈ（ｔ_B）をバッテリ温度ｔ_B
から算出する。ステップＳ１４３において、電圧一定に
移行した時点から時間Ｈ（ｔ_B）だけ経過した時点で、
満充電と判断し充電を終了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電気自動車の充電制御にあっては、バッテリ
の状態量のみにより、充電完了を判定する制御となって
いた。このため、充電終了時に常に、バッテリが満充電
となり、充電後の走行開始直後に、回生によるエネルギ
ー回収能力が低下する。このため、エネルギーの有効活
用ができないという問題点があった。

【０００８】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、回生制動によりエネルギーを電源側に有
効に回収して、エネルギー効率を高める電気自動車の充
電制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の手段を採用した。請求項１に記載の
発明は、充電器からバッテリへの充電を制御する電気自
動車の充電制御装置において、前記バッテリの充電前後
の車両走行時に検出される前記バッテリの電圧及び電流
と車速とに基づいて、充電前後における所定時間の消費
電力平均値をそれぞれ算出する消費電力平均値算出手段
と、前記消費電力平均値算出手段により算出された充電
後の所定時間の消費電力平均値を、充電前の所定時間の
消費電力平均値から推定される車両の走行パターンに対
応付けて記憶すると共に、充電後の所定時間の消費電力
平均値が算出される毎に、新たな算出値を用いて記憶値
を更新させる消費電力平均値記憶手段と、前記バッテリ
の充電開始時に、前記消費電力算出手段により算出され
た充電前の所定時間の消費電力平均値から車両の走行パ
ターンを推定し、前記消費電力平均値記憶手段を参照し
て、この走行パターンに対応した充電後の所定時間の消
費電力平均値を求め、この充電後の所定時間の消費電力
平均値に基づいて充電補正係数を算出する補正係数算出
手段と、前記補正係数算出手段により算出された充電補
正係数を用いて、前記バッテリの充電量を補正する充電
制御手段とを備えることを要旨とする。

【００１０】請求項２に記載の発明は、充電器からバッ
テリへの充電を制御する電気自動車の充電制御装置にお
いて、前記バッテリの充電前後の車両走行時に検出され
る前記バッテリの電圧及び電流と車速とに基づいて、充
電前後における走行距離当たりの消費電力平均値をそれ
ぞれ算出する消費電力平均値算出手段と、前記消費電力
平均値算出手段により算出された充電後の走行距離当た
りの消費電力平均値を、充電前の走行距離当たりの消費
電力平均値から推定される車両の走行パターンに対応付
けて記憶すると共に、充電後の走行距離当たりの消費電
力平均値が算出される毎に、新たな算出値を用いて記憶
値を更新させる消費電力平均値記憶手段と、前記バッテ
リの充電開始時に、前記消費電力算出手段により算出さ
れた充電前の走行距離当たりの消費電力平均値から車両
の走行パターンを推定し、前記消費電力平均値記憶手段
を参照して、この走行パターンに対応した充電後の走行
距離当たりの消費電力平均値を求め、この充電後の走行
距離当たりの消費電力平均値に基づいて充電補正係数を
算出する補正係数算出手段と、前記補正係数算出手段に
より算出された充電補正係数を用いて、前記バッテリの
充電量を補正する充電制御手段とを備えることを要旨と
する。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の電気自動車の充電制御装置において、前記充電
制御手段が、前記バッテリの上限充電電圧を設定する設
定手段と、前記バッテリの充電電圧が前記設定手段によ
り設定された上限充電電圧に達した時から満充電となる
バッテリ充電量にさせるための標準充電時間と、前記補
正係数算出手段により算出された充電補正係数とに基づ
き、充電時間を算出する充電時間算出手段とを備えるこ
とを要旨とする。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、バッテ
リの充電前後の車両走行時に検出されるバッテリ電圧及
び電流と車速とに基づいて、充電前後における所定時間
の消費電力平均値を消費電力平均値算出手段でそれぞれ
算出し、算出された充電後の所定時間の消費電力平均値
を、充電前の所定時間の消費電力平均値から推定される
車両の走行パターンに対応付けて消費電力平均値記憶手
段に記憶すると共に、充電後の所定時間の消費電力平均
値が算出される毎に、新たな算出値を用いて消費電力平
均値記憶手段の記憶値を更新し、バッテリの充電開始時
には、消費電力算出手段により算出された充電前の所定
時間の消費電力平均値から車両の走行パターンを推定
し、消費電力平均値記憶手段を参照して、この走行パタ
ーンに対応した充電後の所定時間の消費電力平均値を求
め、この充電後の所定時間の消費電力平均値に基づいて
補正係数算出手段で充電補正係数を算出し、算出された
充電補正係数を用いて、充電制御手段がバッテリの充電
量を補正するので、車両の走行パターンに応じて、満充
電よりも少ない充電量で充電停止でき、充電余地がある
ため、バッテリへの回生充電を行え、エネルギー効率を
高めることができる。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、バッテリ
の充電前後の車両走行時に検出されるバッテリ電圧及び
電流と車速とに基づいて、充電前後における走行距離当
たりの消費電力平均値を消費電力平均値算出手段でそれ
ぞれ算出し、算出された充電後の走行距離当たりの消費
電力平均値を、充電前の走行距離当たりの消費電力平均
値から推定される車両の走行パターンに対応付けて消費
電力平均値記憶手段に記憶すると共に、充電後の走行距
離当たりの消費電力平均値が算出される毎に、新たな算
出値を用いて消費電力平均値記憶手段の記憶値を更新
し、バッテリの充電開始時には、消費電力算出手段によ
り算出された充電前の走行距離当たりの消費電力平均値
から車両の走行パターンを推定し、消費電力平均値記憶
手段を参照して、この走行パターンに対応した充電後の
走行距離当たりの消費電力平均値を求め、この充電後の
走行距離当たりの消費電力平均値に基づいて補正係数算
出手段で充電補正係数を算出し、算出された充電補正係
数を用いて、充電制御手段がバッテリの充電量を補正す
るので、車両の走行パターンに応じて、満充電よりも少
ない充電量で充電停止でき、充電余地があるため、バッ
テリへの回生充電を行え、エネルギー効率を高めること
ができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、設定手段
でバッテリの上限充電電圧を設定し、バッテリの充電電
圧が設定手段により設定された上限充電電圧に達した時
から満充電となるバッテリ充電量にさせるための標準充
電時間と補正係数算出手段により算出された充電補正係
数とに基づき、充電時間算出手段で充電時間を算出する
ので、充電時間算出手段で算出された充電時間経過時に
充電を終了させることで、バッテリに、車両の走行パタ
ーンに応じた充電余地を残すことができる。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気自動車の充電
制御装置の実施の形態を図面を参照して説明する。

【００２２】＜実施の形態１＞図１に、本発明の電気自
動車の充電制御装置の実施の形態１の構成ブロック図を
示す。図１に示す充電制御装置は、充電前の走行状態か
ら高所での充電であることを推定し、つまり、回生によ
るエネルギー回収可能量を推定し、その度合いにより充
電量を減らしたものである。

【００２３】充電制御装置は、充電器１１、充電器１１
により充電されるバッテリ１３、コントローラ１５、Ｊ
／Ｂ（ジャンクションＢＯＸ）１７内のリレーを介して
バッテリ１３からの電圧及び電流を交流に変換するイン
バータ１９、インバータ１９からのモータ駆動電圧及び
電流により駆動するモータ２１、トランスミッションＴ
／Ａ２２を備える。

【００２４】前記コントローラ１５は、モータ回転数、
車速、アクセル信号、ブレーキ信号及びシフト信号に基
づき基本的な駆動力指令値を算出する。前記コントロー
ラ１５は、基本的な駆動力指令値に対して、バッテリ１
３からのバッテリ温度、Ｊ／Ｂ１７からのバッテリ電圧
及び電流に基づき、出力電圧制限、回生電力制限の演算
処理を行ない、駆動力指令値としてインバータ１９に出
力する。

【００２５】また、前記コントローラ１５は、車両が走
行時に、バッテリ１３からのバッテリ電圧及び電流とＴ
／Ａ２２からの車速に基づき、所定時間の消費電力平均
値及び、走行距離当たりの消費電力量平均値を算出し、
走行終了時に、その直前の所定時間の平均値を記憶す
る。

【００２６】充電時には、商用電源に接続された充電器
１１は、Ｊ／Ｂ１７内のリレーを介してバッテリ１３に
供給する。前記コントローラ１５は、バッテリ温度に基
づきバッテリ電流、電圧が目標値となるように充電指令
値を算出し、算出された充電指令値を充電器１１に出力
することで、充電器１１を制御する。

【００２７】また、前記コントローラ１５は、記憶され
ている充電前の走行状態を表す消費電力平均値、また
は、走行距離当たりの消費電力量平均値に基づき、目標
充電量（満充電に対して何％か，補正充電量ともい
う。）を決定し、この目標充電量とバッテリ温度とに基
づき充電終了を判定するバッテリ電流電圧設定値を決定
し、充電制御中にバッテリ電流、電圧がバッテリ電流電
圧設定値を越えた場合には、充電を終了させる。

【００２８】図２に前記コントローラ１５の詳細な構成
図を示す。コントローラ１５は、入力された各信号を処
理する入力処理部２３、目標トルク算出部２５、目標ト
ルクメモリ２７、出力回生制限値算出部２９、出力回生
制限メモリ３１、駆動力指令値算出部３３を備える。

【００２９】目標トルクメモリ２７は、モータ回転数、
アクセル信号、ブレーキ信号に対応する目標トルクを格
納する。目標トルク算出部２５は、入力されたモータ回
転数、アクセル信号、ブレーキ信号に対応する目標トル
クを目標トルクメモリ２７から求める。

【００３０】出力回生制限メモリ３１は、バッテリ１３
の電圧、電流に対応する出力制限係数及び回生制限係数
を格納する。出力回生制限値算出部２９は、入力された
バッテリ１３の電圧、電流に対応する出力制限係数及び
回生制限係数を出力回生制限メモリ３１から求める。駆
動力指令値算出部３３は、前記目標トルクと出力制限係
数及び回生制限係数に基づき駆動力目標値（駆動力指令
値）を算出してインバータ１９に出力する。

【００３１】また、コントローラ１５は、消費電力時間
平均部３５、走行距離消費電力平均部３７、消費電力平
均メモリ３９、補正係数算出部４１、第１の補正係数テ
ーブル４２、第２の補正係数テーブル４３を備える。

【００３２】消費電力時間平均部３５は、車両が走行時
に、バッテリ１３からのバッテリ電圧及び電流とＴ／Ａ
２２からの車速に基づき、過去の所定時間の消費電力平
均値を算出する。

【００３３】走行距離消費電力平均部３７は、車両が走
行時に、バッテリ１３からのバッテリ電圧及び電流とＴ
／Ａ２２からの車速に基づき、走行距離当たりの消費電
力量平均値を算出する。

【００３４】消費電力平均メモリ３９は、走行終了時
に、消費電力時間平均部３５からの直前の所定時間の消
費電力平均値、走行距離消費電力平均部３７からの直前
の走行距離当たりの消費電力量平均値を記憶する。

【００３５】第１の補正係数テーブル４２は、所定時間
の消費電力平均値に対応させて、前記満充電となるバッ
テリ充電量を前記目標充電量に変更させるための充電補
正係数を記憶する。第２の補正係数テーブル４３は、走
行距離当たりの消費電力量平均値に対応させて、前記充
電補正係数を記憶する。

【００３６】補正係数算出部４１は、消費電力平均メモ
リ３９に記憶された直前の所定時間の消費電力平均値ま
たは、直前の走行距離当たりの消費電力量平均値に対応
する充電補正係数を、第１の補正係数テーブル４２また
は、第２の補正係数テーブル４３から求める。

【００３７】さらに、コントローラ１５は、充電パター
ン設定テーブル４５、上限電圧設定部４７、時間設定部
４９、充電時間算出部５１、カウンタ５３、充電量判定
部５５を備える。

【００３８】充電パターン設定テーブル４５は、バッテ
リ１３の温度に対するバッテリ１３の上限充電電圧と、
バッテリ１３の温度に対する充電を終了させるための標
準充電終了時間とを格納する。

【００３９】上限電圧設定部４７は、バッテリ１３の温
度に基づき充電パターン設定テーブル４５を参照して、
バッテリ１３の上限充電電圧を設定する。時間設定部４
９は、バッテリ１３の温度に基づき充電パターン設定テ
ーブル４５を参照して、前記バッテリの充電電圧が上限
電圧設定部４７により設定された上限充電電圧に達した
時から満充電となるバッテリ充電量にさせるための標準
充電終了時間を設定する。

【００４０】充電時間算出部５１は、前記標準充電終了
時間と前記補正係数算出部４１からの充電補正係数とに
基づき、前記目標充電量にさせるための充電時間を算出
する。カウンタ５３は、前記バッテリの充電電圧が上限
電圧設定部４７により設定された上限充電電圧に達した
時から時間をカウントする。

【００４１】充電量判定部５５は、カウンタ５３でカウ
ントされた時間が、充電時間算出部５１で算出された充
電時間を越えたとき、補正充電量に達したとして充電制
御を終了させる。

【００４２】次に、このように構成された電気自動車の
充電制御装置の実施の形態１の動作を詳細に説明する。
まず、図３に示すフローチャートに従って車両走行時の
処理を説明する。車両が起動されると、コントローラ１
５は、初期設定を行い（ステップＳ１１）、その後、車
両の走行停止まで、ステップＳ１３からステップＳ２３
までの処理を繰り返し行う。

【００４３】まず、入力処理部２３は、アクセル信号、
シフト信号、ブレーキ信号、モータ回転数などの各信号
を入力し、フィルターリング等の処理を行う（ステップ
Ｓ１３）。次に、目標トルク算出部２５は、シフト信号
に基づき前進、後退、停止処理の判定を行い、停止時に
は目標トルク（Ｔ０）＝０とする。

【００４４】また、目標トルク算出部２５は、前進及び
後退時には、モータ回転数Ｎ１、アクセル信号Ａ１、ブ
レーキ信号Ｂ１に基づき、目標トルクメモリ２７に記憶
された図４に示す前進時の目標トルクマップ及び図５に
示す後退時の目標トルクマップを参照して、目標トルク
Ｔ０を算出する（ステップＳ１５）。

【００４５】なお、図４及び図５において、横軸はモー
タ回転数Ｎ１であり、縦軸は、目標トルクＴ０である。
Ｂ１＝ＯＦＦは、ブレーキをきかせないことを意味し、
Ｂ１＝ＯＮは、ブレーキをきかせることを意味する。Ａ
１の％は、アクセルをきかせる度合いを示す。

【００４６】次に、出力回生制限値算出部２９は、バッ
テリ１３の電流Ｉ、電圧Ｖに基づき、出力回生制限メモ
リ３１に記憶された図６に示す出力制限係数マップを参
照して、出力電力制限係数Ｋｐを算出し、次式により出
力電力制限値Ｐｐを算出する（ステップＳ１７）。な
お、ＰＰmax は最大出力値である。

【００４７】Ｐｐ［Ｗ］＝ＰＰmax ×Ｋｐまた、出力回
生制限値算出部２９は、バッテリ１３の電流Ｉ、電圧Ｖ
に基づき、出力回生制限メモリ３１に記憶された図７に
示す回生制限係数マップを参照して、回生電力制限係数
Ｋｍを算出し、次式により回生電力制限値Ｐｍを算出す
る（ステップＳ１９）。なお、ＰＰmmaxは回生電力最大
値である。

【００４８】Ｐｍ［Ｗ］＝ＰＰmmax×Ｋｍ次に、駆動力指令値算出部３３は、モータ回転数Ｎ（ｒ
ｐｍ）及び、目標トルクＴ０の関係に基づき、次のパタ
ーンに分けて駆動力指令値Ｔを算出し、インバータ１９
に出力する（ステップＳ２１）。

【００４９】１）Ｎ＝０の時Ｔ＝Ｔ０ [kgm] ２）Ｎ＞０かつＴ０≧０の時Ｔ＝ＭＩＮ（Ｔ０，Ｐｐ／（Ｎ×１．０２７））３）Ｎ＞０かつＴ０＜０の時Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔ０，−Ｐｍ／（Ｎ×１．０２７））４）Ｎ＜０かつＴ０≧０の時Ｔ＝ＭＩＮ（Ｔ０，Ｐｍ／（Ｎ×１．０２７））５）Ｎ＜０かつＴ０＜０の時Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔ０，−Ｐｐ／（Ｎ×１．０２７））次に、消費電力時間平均部３５は、バッテリ１３の電圧
Ｖ、電流Ｉに基づき、過去の所定時間ｔ１から現在の時
間（ｔ＝０）までの消費電力時間平均値Ｗ１を算出す
る。

【００５０】また、走行距離消費電力平均部３７は、バ
ッテリ１３の電圧Ｖ、電流Ｉ及び車速Ｖｓｐに基づき、
過去の所定時間ｔ１から現在の時間（ｔ＝０）までの走
行距離当たりの消費電力量ＷＨ１を算出する（ステップ
Ｓ２３）。

【００５１】

【数１】コントローラ１５は、車両の走行が終了か否かの判断を
行い（ステップＳ２５）、走行継続であれば、ステップ
Ｓ１３に戻り、処理を繰り返し行う。車両の走行が終了
であれば、消費電力平均メモリ３９に、消費電力時間平
均値Ｗ１及び走行距離当たりの消費電力量ＷＨ１をバッ
クアップし（ステップＳ２７）、その後、処理を終了さ
せる。

【００５２】次に、コントローラ１５による充電時の制
御を図８から図１２を参照して説明する。まず、初期設
定を行ない（ステップＳ５１）、バッテリ温度ｔ_Bを入
力する（ステップＳ５３）。

【００５３】さらに、図１１に示す充電パターン設定テ
ーブル４５を参照して、前記バッテリ温度ｔ_Bに対応す
る上限電圧値Ｖ_m（ｔ_B）を算出し（ステップＳ５
５）、図９に示すように定電力充電制御を行なう（ステ
ップＳ５６）。そして、充電電圧が上限電圧値Ｖ_m（ｔ
_B）になるまで電圧を上昇させる（ステップＳ５７）。

【００５４】上限電圧設定部４７は、充電電圧Ｖが上限
電圧値Ｖ_m（ｔ_B）に達した場合、充電電圧Ｖを上限電
圧値Ｖ_m（ｔ_B）に設定して、図９に示すように定電圧
充電制御を行なう（ステップＳ５９）。また、定電圧制
御開始後の継続時間ｔを算出する。

【００５５】次に、補正係数算出部４１は、消費電力平
均メモリ３９に記憶されている消費電力時間平均値Ｗ１
に基づき、図１０に示す第１の補正係数テーブル４２を
参照して、補正係数δ１を算出する（ステップＳ６
１）。

【００５６】また、補正係数算出部４１は、消費電力平
均メモリ３９に記憶されている走行距離当たりの消費電
力量ＷＨ１に基づき、図１２に示す第２の補正係数テー
ブル４３を参照して、補正係数δ２を算出する。なお、
補正係数δ１，δ２は、急速充電等の場合には、”１”
とする。

【００５７】時間設定部４９は、バッテリ温度ｔ_Bに基
づき、前記充電パターン設定テーブル４５を参照して、
標準充電終了時間ＴＭ（ｔ_B）を設定する（ステップＳ
６３）。充電時間算出部５１は、標準充電終了時間ＴＭ
（ｔ_B）に、前記補正係数δ１または、補正係数δ２を
乗算することにより、充電時間Ｈ´を算出する。

【００５８】そして、充電判定部５５は、充電時間ｔが
充電時間Ｈ´を越えたかどうかの判定を行い（ステップ
Ｓ６５）、充電時間ｔが充電時間Ｈ´を越えない場合に
は、ステップ５９に戻り、充電を継続する。充電時間ｔ
が充電時間Ｈ´を越えたときには、充電を終了する。

【００５９】このように、走行中（充電前）に算出され
た消費電力時間平均値に基づき補正係数δ１を算出し、
走行中に算出された走行距離当たりの消費電力量の平均
値に基づき補正係数δ２を算出し、算出された補正係数
δ１または、補正係数δ２により充電時間の補正を行
い、補正後の充電時間Ｈ´により充電量をコントロール
している。

【００６０】従って、満充電となるバッテリ充電量より
も少ない充電量で充電停止できる。その結果、バッテリ
１３に充電余地があるため、回生充電を行なえる。ま
た、充電量を減らすことにより、同じ走行距離に対する
エネルギー使用量を削減でき、走行距離当たりの消費電
力（実用電費）を向上させることができる。

【００６１】＜実施の形態２＞次に、本発明の電気自動
車の充電制御装置の実施の形態２を説明する。実施の形
態２は、充電前の走行状態から充電後の走行状態、つま
り、回生によるエネルギー回収可能量を推定し、その分
だけ充電量を減らして、同じ走行距離に対するエネルギ
ー使用量を削減することにより、走行距離当たりの消費
電力を向上させたことを特徴とする。

【００６２】図１３に本発明の電気自動車の充電制御装
置の実施の形態２の構成図を示す。図１３において、実
施の形態１の構成に、さらに、充電前後消費電力相関部
５７、第１の消費電力領域判定テーブル５９、第２の消
費電力領域判定テーブル６０を備える。

【００６３】第１の消費電力領域判定テーブル５９は、
図１５に示すように、充電前の消費電力平均値の該当す
る充電前の走行パターン領域ＷＢｋとこの領域に対応す
る充電前の消費電力平均値の加重平均値ＷＡｋとを格納
したものである。

【００６４】第２の消費電力領域判定テーブル６０は、
図１６に示すように、充電前の走行距離距離当たりの消
費電力量平均値の該当する充電前の走行パターン領域Ｗ
ＨＢｌとこの領域に対応する充電後の走行距離距離当た
りの消費電力量平均値の加重平均値ＷＨＡｌとを格納し
たものである。

【００６５】充電前後消費電力相関部５７は、消費電力
平均メモリ３９に既に記憶されている充電前の消費電力
平均値及び走行距離距離当たりの消費電力量平均値か
ら、該当する充電前の走行パターン領域を、第１及び第
２の消費電力領域判定テーブル５９，６０を参照して算
出する。

【００６６】充電前後消費電力相関部５７は、第１及び
第２の消費電力領域判定テーブル５９，６０を参照し
て、算出された充電前の領域に対応する充電後の消費電
力平均値及び走行距離当たりの消費電力量平均値を求め
る。

【００６７】消費電力時間平均部３５ａは、充電前の消
費電力平均値を算出すると共に、充電後の消費電力平均
値を算出する。走行距離消費電力平均部３７ａは、充電
前の走行距離距離当たりの消費電力量平均値を算出する
と共に、充電後の走行距離距離当たりの消費電力量平均
値を算出する。

【００６８】なお、その他の構成は、実施の形態１の構
成と同一であり、同一部分には同一符号を付して説明す
る。

【００６９】次に、電気自動車の充電制御装置の実施の
形態２の走行時の処理を図１４に従って説明する。図１
４においては、図３に示す実施の形態１の処理に、ステ
ップＳ２４，Ｓ２９〜Ｓ３３の処理を追加したものであ
る。ここでは、追加部分についてのみ説明する。

【００７０】まず、コントローラ１５は、充電後の走行
において所定時間が経過したかどうかを判断し（ステッ
プＳ２４）、所定時間がその時点で、消費電力時間平均
部３５ａは、充電時から所定時間経過までの期間におけ
る消費電力平均値Ｗ１Ａを算出する。

【００７１】走行距離消費電力平均部３７ａは、充電時
から所定時間経過までの期間における走行距離距離当た
りの消費電力量平均値ＷＨ１Ａを算出する（ステップＳ
２９）。なお、Ｗ１Ａ及びＷＨ１Ａの文字Ａは、充電後
であることを意味する。

【００７２】次に、充電前後消費電力相関部５７は、消
費電力平均メモリ３９に既に記憶されている充電前の消
費電力平均値Ｗ１Ｂから該当する充電前の走行パターン
領域を、図１５に示す第１の消費電力領域判定テーブル
５９を参照して、下式のように算出する。

【００７３】充電前後消費電力相関部５７は、消費電力
平均メモリ３９に既に記憶されている充電前の走行距離
距離当たりの消費電力量平均値ＷＨ１Ｂから該当する充
電前の走行パターン領域を、図１６に示す第２の消費電
力領域判定テーブル６０を参照して、下式のように算出
する（ステップＳ３１）。

【００７４】

【数２】Ｗ１Ｂk-1 ≦Ｗ１Ｂ＜Ｗ１Ｂｋ（を満
足するｋを算出）ＷＨ１Ｂl-1 ≦ＷＨ１Ｂ＜ＷＨ１Ｂｌ（を満足するｌ
を算出）次に、充電前後消費電力相関部５７は、第１及び第２の
消費電力領域判定テーブル５９，６０を参照して、ステ
ップＳ３１で算出された充電前の領域ＷＢｋ，ＷＨＢｌ
に対応する充電後の消費電力平均値ＷＡｋ（旧）および
走行距離当たりの消費電力量平均値ＷＨＡｌ（旧）を求
める。

【００７５】さらに、充電前後消費電力相関部５７は、
充電前の領域ＷＢｋに対応する充電後の消費電力平均値
ＷＡｋ（旧）と、今回算出された充電後の消費電力平均
値Ｗ１Ａとの加重平均値を算出する。

【００７６】充電前後消費電力相関部５７は、充電前の
領域ＷＨＢｌに対応する充電後の走行距離当たりの消費
電力量平均値ＷＨＡｌ（旧）と、今回算出された充電後
の走行距離距離当たりの消費電力量平均値ＷＨ１Ａとの
加重平均値を算出する（ステップＳ３３）。

【００７７】すなわち、充電前後消費電力相関部５７
は、複数回の走行の加重平均値ＷＡｋ（新），ＷＨＡｌ
（新）を下式に従って算出し、第１及び第２の消費電力
領域判定テーブル５９，６０に記憶されたＷＡｋ（旧）
及びＷＨＡｌ（旧）を、ＷＡｋ（新）及びＷＨＡｌ
（新）に書き換える。

【００７８】

【数３】ＷＡｋ（新）＝｛（ＷＡｋ（旧）×（ｐ−１）
＋Ｗ１Ａ｝／ｐＷＨＡｌ（新）＝｛（ＷＨＡｌ（旧）×（ｐ−１）＋Ｗ
Ｈ１Ａ｝／ｐ次に、充電時の制御では、図８に示す実施の形態１の充
電時の制御処理と同様に行なわれる。この場合、充電前
後消費電力相関部５７が、第１の消費電力領域判定テー
ブル５９を参照して、消費電力平均メモリ３９に記憶さ
れた充電直前の消費電力平均値Ｗ１に対応する充電後の
消費電力平均値の加重平均値を算出すると、補正係数算
出部４１は、算出された加重平均値に基づき図１０に示
す第１の補正係数テーブル４２を参照して、充電補正係
数δを算出する。これにより、更新された充電補正係数
で次回の充電量を最適に設定できる。

【００７９】また、充電前後消費電力相関部５７が、第
２の消費電力領域判定テーブル６０を参照して、消費電
力平均メモリ３９に記憶された充電直前の走行距離当た
りの消費電力量平均値ＷＨ１に対応する充電後の走行距
離当たり消費電力量平均値の加重平均値を求めると、補
正係数算出部４１は、算出された加重平均値に基づき図
１２に示す第２の補正係数テーブル４３を参照して、充
電補正係数δを算出する。

【００８０】このように実施の形態２によれば、充電直
前の走行パターンから、充電後の走行パターンを推定
し、充電量を制御するような構成とした。このため、充
電前後の使用パターンが一定かつ充電前後の走行パター
ン（登坂・降坂）が逆になりやすい電気自動車におい
て、充電後、走行時に回生によりエネルギー回収可能な
余地を、推定される走行パターンに応じてバッテリに残
しておくことにより、同じ走行パターンにおいて必要最
小限のエネルギー消費に抑えることができる。

【００８１】特に、充電直後に、降坂するような場合、
位置エネルギーを有効に活用でき、電力消費量を低減す
る効果が大きい。また、充電直後に登坂するような場合
には、充電量を満充電にするため、航続距離の低下とい
うようなデメリットもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気自動車の充電制御装置の実施の形
態１の構成図である。

【図２】実施の形態１のコントローラの詳細な構成図で
ある。

【図３】実施の形態１の車両走行時の処理を示すフロー
チャートである。

【図４】車両が前進時の目標トルクマップを示す図であ
る。

【図５】車両が後退時の目標トルクマップを示す図であ
る。

【図６】出力制限係数マップを示す図である。

【図７】回生制限係数マップを示す図である。

【図８】実施の形態１の充電制御を示すフローチャート
である。

【図９】実施の形態１の充電制御による充電電圧及び電
流の変化を示す図である。

【図１０】第１の補正係数テーブルを示す図である。

【図１１】充電パターン設定テーブルを示す図である。

【図１２】第２の補正係数テーブルを示す図である。

【図１３】実施の形態２のコントローラの詳細な構成図
である。

【図１４】実施の形態２の車両走行時の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】第１の消費電力領域判定テーブルを示す図で
ある。

【図１６】第２の消費電力領域判定テーブルを示す図で
ある。

【図１７】従来の充電開始前の診断処理を示すフローチ
ャートである。

【図１８】従来の充電処理を示すフローチャートであ
る。

【図１９】従来の充電制御による充電電圧及び電流の変
化を示す図である。

【図２０】従来の充電制御を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１１充電器１３バッテリ１５コントローラ１７ジャンクションボックス１９インバータ２１モータ２２Ｔ／Ａ２３入力処理部２５目標トルク算出部２７目標トルクメモリ２９出力回生制限値算出部３１出力回生制限メモリ３３駆動力指令値算出部３５消費電力時間平均部３７走行距離消費電力平均部３９消費電力平均メモリ４１補正係数算出部４２第１の補正係数テーブル４３第２の補正係数テーブル４５充電パターン設定テーブル４７上限電圧設定部４９時間設定部５１充電時間算出部５３カウンタ５５充電量判定部５７充電前後消費電力相関部５９第１の消費電力領域判定テーブル６１第２の消費電力領域判定テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｐ (56)参考文献特開平７−255133（ＪＰ，Ａ) 特開平８−79910（ＪＰ，Ａ) 特開平７−169510（ＪＰ，Ａ) 特開平６−245320（ＪＰ，Ａ) 特開平３−169204（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 7/00 - 7/28 B60L 3/00 - 3/12 B60L 11/00 - 11/18 H01M 10/44 H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】充電器からバッテリへの充電を制御する
電気自動車の充電制御装置において、前記バッテリの充電前後の車両走行時に検出される前記
バッテリの電圧及び電流と車速とに基づいて、充電前後
における所定時間の消費電力平均値をそれぞれ算出する
消費電力平均値算出手段と、前記消費電力平均値算出手段により算出された充電後の
所定時間の消費電力平均値を、充電前の所定時間の消費
電力平均値から推定される車両の走行パターンに対応付
けて記憶すると共に、充電後の所定時間の消費電力平均
値が算出される毎に、新たな算出値を用いて記憶値を更
新させる消費電力平均値記憶手段と、前記バッテリの充電開始時に、前記消費電力算出手段に
より算出された充電前の所定時間の消費電力平均値から
車両の走行パターンを推定し、前記消費電力平均値記憶
手段を参照して、この走行パターンに対応した充電後の
所定時間の消費電力平均値を求め、この充電後の所定時
間の消費電力平均値に基づいて充電補正係数を算出する
補正係数算出手段と、前記補正係数算出手段により算出された充電補正係数を
用いて、前記バッテリの充電量を補正する充電制御手段
とを備えることを特徴とする電気自動車の充電制御装
置。
【請求項２】充電器からバッテリへの充電を制御する
電気自動車の充電制御装置において、前記バッテリの充電前後の車両走行時に検出される前記
バッテリの電圧及び電流と車速とに基づいて、充電前後
における走行距離当たりの消費電力平均値をそれぞれ算
出する消費電力平均値算出手段と、前記消費電力平均値算出手段により算出された充電後の
走行距離当たりの消費電力平均値を、充電前の走行距離
当たりの消費電力平均値から推定される車両の走行パタ
ーンに対応付けて記憶すると共に、充電後の走行距離当
たりの消費電力平均値が算出される毎に、新たな算出値
を用いて記憶値を更新させる消費電力平均値記憶手段
と、前記バッテリの充電開始時に、前記消費電力算出手段に
より算出された充電前の走行距離当たりの消費電力平均
値から車両の走行パターンを推定し、前記消費電力平均
値記憶手段を参照して、この走行パターンに対応した充
電後の走行距離当たりの消費電力平均値を求め、この充
電後の走行距離当たりの消費電力平均値に基づいて充電
補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記補正係数算出手段により算出された充電補正係数を
用いて、前記バッテリの充電量を補正する充電制御手段
とを備えることを特徴とする電気自動車の充電制御装
置。
【請求項３】前記充電制御手段が、前記バッテリの上限充電電圧を設定する設定手段と、前記バッテリの充電電圧が前記設定手段により設定され
た上限充電電圧に達した時から満充電となるバッテリ充
電量にさせるための標準充電時間と、前記補正係数算出
手段により算出された充電補正係数とに基づき、充電時
間を算出する充電時間算出手段とを備えることを特徴と
する請求項１又は２に記載の電気自動車の充電制御装
置。