JP5574767B2 - Electric car - Google Patents
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Description
この発明は、蓄電装置に充電した電気により駆動される電動モータを動力発生源として走行する電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle that runs using an electric motor driven by electricity charged in a power storage device as a power generation source.
従来から、蓄電装置の電力により駆動されるモータの回転トルクを車輪に伝達することで走行する電気自動車においては、前記蓄電装置への1回の充電での走行距離が比較的短い、充電設備が不充実である、並びに充電時間が長いこと等が課題となっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle that travels by transmitting rotational torque of a motor driven by electric power of a power storage device to wheels, there is a charging facility that has a relatively short travel distance in one charge to the power storage device. Incompleteness and long charging time are problems.
また、電気自動車においては、エアコンディショナ等の電装品も電力を消費するため、例えば渋滞等に遭遇すると、走行距離が極端に短くなってしまうという懸念がある。 Further, in an electric vehicle, an electrical component such as an air conditioner also consumes electric power. Therefore, for example, when a traffic jam occurs, there is a concern that the travel distance becomes extremely short.
蓄電装置の残容量が少なくなり、電気自動車の電動モータによる走行が不可能となる状態を、ガソリンが切れることを意味するガス欠に倣ってこの明細書では電欠又は電欠状態という。 A state in which the remaining capacity of the power storage device is reduced and the electric vehicle cannot be driven by the electric motor is referred to as an electric shortage or an electric shortage in this specification following a gas shortage meaning that the gasoline runs out.
電気自動車が電欠状態に近い状態で充電設備に到着した場合に、万一、当該充電設備が故障状態にあるとき、最寄りの充電設備まで走行することができない可能性が高い。 If the electric vehicle arrives at the charging facility in a state close to a power shortage, if the charging facility is in a failure state, there is a high possibility that the vehicle cannot travel to the nearest charging facility.
また、充電設備が存在しない場所で電欠状態となった場合には、救援を頼まざるを得ない。 In addition, if there is a power shortage in a place where there is no charging facility, you must ask for help.
特許文献1には、電欠状態ではないが、ガス欠状態になるリスクを回避するための技術が開示されている。
この特許文献1に係る技術では、ガソリンの単位走行距離当たりの消費量(燃費あるいは燃料消費率という。)が通常消費量となるノーマル走行条件で到達可能な給油所(第1給油所)が残り1カ所になった場合には、運転者にガソリンの補給を促す警告表示を行うとともに、ガソリンの単位走行距離当たりの消費量が通常消費量より少ない低消費走行条件で到達可能な給油所(第2給油所)を検索し、ディスプレイの地図上に、1カ所残ったノーマル走行条件で到達可能な第1給油所と、低消費走行条件で走行した場合に到達可能な第2給油所とを表示する。
In the technology according to
そして、運転者による操作部の操作により特定の給油所、例えば第2給油所が選択された場合には、この選択された第2給油所まで車両を低消費走行条件で走行するように制御しながら、選択された第2給油所への経路を探索して案内することが開示されている。 When a specific gas station, for example, the second gas station, is selected by the operation of the operation unit by the driver, control is performed so that the vehicle travels to the selected second gas station under a low-consumption driving condition. However, it is disclosed to search and guide the route to the selected second gas station.
しかしながら、上記従来技術では、低消費条件での走行、換言すれば燃料を節約する走行は、操作部の操作による第2給油所の選択という運転者の意思に依存するため、走行時にはなるべく自由に走行したいと希望する運転者にとっては、煩雑である。 However, in the above-described conventional technology, traveling under low consumption conditions, in other words, traveling to save fuel, depends on the driver's intention to select the second gas station by operating the operation unit. It is cumbersome for a driver who wants to travel.
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、自由に走行したいという運転者の欲求に応えながら車両が電欠状態に至るリスク(電欠リスクという。)を自動的に軽減しながら走行することを可能とする電気自動車を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and automatically reduces the risk that the vehicle will reach an electric shortage condition (referred to as electric shortage risk) while responding to the driver's desire to travel freely. An object of the present invention is to provide an electric vehicle that can travel while traveling.
この発明に係る電気自動車は、蓄電装置と、前記蓄電装置から電力が供給される負荷群と、前記負荷群の制御を行う制御装置と、当該車両の現在地周辺の複数の充電設備を検出するナビゲーション装置と、を備えた電気自動車において、下記の特徴(1)〜(7)を有する。 An electric vehicle according to the present invention includes a power storage device, a load group to which electric power is supplied from the power storage device, a control device that controls the load group, and navigation that detects a plurality of charging facilities around the current location of the vehicle. An electric vehicle including the device has the following features (1) to (7).
(1)前記制御装置は、前記ナビゲーション装置が検出した複数の前記充電設備のうち、現在地から最も近い充電設備であるメイン充電設備と、前記メイン充電設備以外の充電設備であるサブ充電設備とを周期的に取得するとともに、単位走行距離当たり前記負荷群で消費される消費電力量が異なる複数の運転モードを備える運転モード制御部を備え、前記運転モード制御部は、前記蓄電装置の現在の残容量により、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備まで、通常運転モードで到達可能である場合には維持又は増加させ、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備の少なくとも一方まで、前記通常運転モードで到達不可能である場合には減少させる運転モード切替変数を持ち、前記運転モード切替変数が減少するに従い前記負荷群の前記消費電力量が段階的に小さくなるように設定された節電運転モードに対応した負荷制御を行うことを特徴とする。 (1) The control device includes a main charging facility that is the closest charging facility from the current location among the plurality of charging facilities detected by the navigation device, and a sub-charging facility that is a charging facility other than the main charging facility. The operation mode control unit is provided with a plurality of operation modes that are periodically acquired and have different power consumption amounts consumed by the load group per unit mileage. Depending on the capacity, the main charging facility and the sub charging facility are maintained or increased if they can be reached in the normal operation mode, and reach at least one of the main charging facility and the sub charging facility in the normal operation mode. When it is impossible, it has an operation mode switching variable to be decreased, and as the operation mode switching variable decreases, The power consumption and performing the load control corresponding to power-saving operation mode is set to be reduced stepwise.
この発明によれば、蓄電装置の現在の残容量により、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備まで通常運転モードで到達可能である場合には維持又は増加させ、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備の少なくとも一方まで前記通常運転モードで到達不可能である場合には減少させる運転モード切替変数を前記制御装置が持ち、前記制御装置が、前記運転モード切替変数が減少するに従い前記蓄電装置から電力が供給される前記負荷群の消費電力量が段階的に小さくなるように設定された節電運転モードに対応した負荷制御を行うようにしたので、自由に走行したいという運転者の欲求に可能な限り応えながら車両の電欠リスクを自動的に軽減して走行することができる電気自動車を実現できる。 According to the present invention, the main charging facility and the sub charging facility are maintained or increased when the main charging facility and the sub charging facility can be reached in the normal operation mode according to the current remaining capacity of the power storage device. The control device has an operation mode switching variable to be decreased when at least one of the operation mode switching variable is unreachable in the normal operation mode, and the control device receives power from the power storage device as the operation mode switching variable decreases. Since the load control corresponding to the power saving operation mode set so that the power consumption of the supplied load group is gradually reduced, the driver's desire to travel freely is responded as much as possible. However, it is possible to realize an electric vehicle that can automatically reduce the risk of running out of the vehicle and can travel.
この発明では、運転モード切替変数(の値)が大きいほど、電欠リスクが少なくなり、逆に、運転モード切替変数が小さいほど、電欠リスクが高くなるので、運転モード切替変数を監視することにより簡易に現在の電欠リスク状態を判断することができる。 In the present invention, the greater the operation mode switching variable (value), the less the risk of electric shortage. Conversely, the smaller the operation mode switching variable, the higher the electric shortage risk. Therefore, the operation mode switching variable is monitored. Thus, it is possible to easily determine the current power shortage risk state.
(2)上記の特徴(1)を有する電気自動車において、前記制御装置は、前記通常運転モードで前記メイン充電設備のみに到達可能である場合の前記運転モード切替変数の減少量を、前記通常運転モードで前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達不可能である場合の前記運転モード切替変数の減少量に比較して小さい値にすることを特徴とする。 (2) In the electric vehicle having the above feature (1), the control device may reduce the amount of decrease in the operation mode switching variable when only the main charging facility can be reached in the normal operation mode. It is characterized in that it is set to a smaller value than the amount of decrease in the operation mode switching variable when neither the main charging facility nor the sub-charging facility is reachable in the mode.
この発明によれば、前記通常運転モードで前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達不可能である場合の前記運転モード切替変数の減少量が、前記通常運転モードで前記メイン充電設備のみに到達可能である場合の前記運転モード切替変数の減少量より大きな値となるようにしたので、運転モード切替変数の減少量をより妥当な値に設定することができる。 According to the present invention, when the main charging facility and the sub-charging facility are unreachable in the normal operation mode, the decrease amount of the operation mode switching variable is the main charging facility in the normal operation mode. Therefore, the amount of decrease in the operation mode switching variable can be set to a more appropriate value.
(3)上記の特徴(1)又は(2)を有する電気自動車において、前記制御装置は、前記運転モード切替変数を、前記通常運転モードで、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達可能である場合の判定値を、正の値又はゼロ値とし、前記通常運転モードで、前記メイン充電設備への到達が可能であり、前記サブ充電設備への到達が不可能である場合の判定値を、負の値又はゼロ値とした、統計値とすることを特徴とする。 (3) In the electric vehicle having the above feature (1) or (2), the control device sets the operation mode switching variable to the main charging facility and the sub charging facility in the normal operation mode. The determination value when reachable is a positive value or a zero value, in the normal operation mode, it is possible to reach the main charging facility, and it is impossible to reach the sub charging facility The determination value is a statistical value with a negative value or a zero value.
この発明によれば、運転モード切替変数を統計値としたので、運転モードの急激な振動変化を軽減することができる。 According to the present invention, since the operation mode switching variable is a statistical value, a sudden vibration change in the operation mode can be reduced.
(4)上記の特徴(3)を有する電気自動車において、さらに、時間フィルタを有し、前記統計値を、前記判定値を前記時間フィルタによりフィルタした値の統計値とすることを特徴とする。 (4) The electric vehicle having the above feature (3) further includes a time filter, and the statistical value is a statistical value of a value obtained by filtering the determination value by the time filter.
この発明によれば、前記統計値を、前記判定値を前記時間フィルタによりフィルタした判定フィルタ値の統計値としたので、運転モード切替変数の頻繁な変動、いわゆるハンチングの発生を低減することができ、結果として、運転モードの頻繁な変動を抑制することができ、走行中において運転モードが変化することに対応して運転者に与える違和感を軽減することができる。 According to this invention, since the statistical value is a statistical value of a determination filter value obtained by filtering the determination value by the time filter, frequent fluctuations in the operation mode switching variable, that is, occurrence of so-called hunting can be reduced. As a result, frequent fluctuations in the driving mode can be suppressed, and the uncomfortable feeling given to the driver in response to the change in the driving mode during traveling can be reduced.
(5)上記の特徴(1)を有する電気自動車において、前記制御装置は、現在の運転モードで前記メイン充電設備又は前記サブ充電設備への到達が可能であるとき、前記運転モード切替変数の値を維持することを特徴とする。 (5) In the electric vehicle having the above feature (1), when the control device can reach the main charging facility or the sub-charging facility in the current operation mode, the value of the operation mode switching variable It is characterized by maintaining.
この発明によれば、現在の運転モードで前記メイン充電設備又は前記サブ充電設備への到達が可能であるとき、前記運転モード切替変数の値を維持するようにしたので、運転モードの変動を抑制することができる。 According to this invention, when the main charging facility or the sub charging facility can be reached in the current operation mode, the value of the operation mode switching variable is maintained, so that fluctuations in the operation mode are suppressed. can do.
(6)上記の特徴(5)を有する電気自動車において、前記制御装置は、前記運転モード切替変数を、前記通常運転モードで、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達可能である場合の判定値を、正の値又はゼロ値とし、前記通常運転モードで、前記メイン充電設備への到達が可能であり、前記サブ充電設備への到達が不可能である場合の判定値を、負の値とし、前記通常運転モードで、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達不可能である場合の判定値を、負の値とする一方、現在の運転モードで、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達可能である場合の判定値を、ゼロ値とし、前記現在の運転モードで、前記メイン充電設備への到達が可能であり、前記サブ充電設備への到達が不可能である場合の判定値を、負の値又はゼロ値とし、前記現在の運転モードで、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達不可能である場合の判定値を、負の値とした、統計値とすることを特徴とする。 (6) In the electric vehicle having the feature (5), the control device can reach the main charging facility and the sub-charging facility in the normal operation mode with the operation mode switching variable. The determination value in the case is a positive value or a zero value, and in the normal operation mode, the main charging facility can be reached, and the determination value when the sub charging facility cannot be reached, In the normal operation mode, a negative value is used as a determination value when neither the main charging facility nor the sub-charging facility is reachable. On the other hand, in the current operation mode, the main The determination value when both the charging facility and the sub-charging facility are reachable is set to a zero value, and in the current operation mode, the main charging facility can be reached, and the sub-charging facility can be reached. Reach The determination value when it is impossible is set to a negative value or a zero value, and the determination value when neither the main charging facility nor the sub charging facility is reachable in the current operation mode is negative. It is characterized by a statistical value.
この発明によれば、運転モード切替変数を、蓄電装置の残容量に対応した妥当な値に設定することができる。 According to the present invention, the operation mode switching variable can be set to a reasonable value corresponding to the remaining capacity of the power storage device.
(7)上記の特徴(6)を有する電気自動車において、さらに、時間フィルタを有し、前記統計値は、前記判定値を前記時間フィルタによりフィルタした値の統計値とすることを特徴とする。 (7) The electric vehicle having the feature (6) further includes a time filter, and the statistical value is a statistical value of a value obtained by filtering the determination value by the time filter.
この発明によれば、前記統計値を、前記判定値を前記時間フィルタによりフィルタした判定フィルタ値の統計値としたので、運転モード切替変数の頻繁な変動、いわゆるハンチングの発生を低減することができ、結果として、運転モードの頻繁な変動を抑制することができ、走行中において運転モードが変化することに対する運転者への違和感を軽減することができる。 According to this invention, since the statistical value is a statistical value of a determination filter value obtained by filtering the determination value by the time filter, frequent fluctuations in the operation mode switching variable, that is, occurrence of so-called hunting can be reduced. As a result, frequent fluctuations in the driving mode can be suppressed, and the driver's uncomfortable feeling that the driving mode changes during traveling can be reduced.
この発明による電気自動車によれば、自由に走行したいという運転者の欲求に応えながら車両が電欠状態に至るリスク(電欠リスクという。)を自動的に軽減しながら走行することができるという効果が達成される。 According to the electric vehicle of the present invention, it is possible to travel while automatically reducing the risk that the vehicle will be in a power shortage state (referred to as a power shortage risk) while responding to the driver's desire to travel freely. Is achieved.
以下、この発明の一実施形態に係る電気自動車について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1A及び図1Bは、それぞれ、この実施形態に係る電気自動車10の車両搭載主要部品の配置を透視的かつ概略的に説明する側面説明図及び平面説明図ある。
FIG. 1A and FIG. 1B are a side explanatory view and a plane explanatory view for explaining the arrangement of main components mounted on the vehicle of the
図2は、図1A及び図1Bに示した車両搭載主要部品間の接続関係を描いたこの実施形態に係る電気自動車10の概略ブロック図である。図2において、点線の接続は信号線又は制御線を表し、実線の接続は電力線を表している。
FIG. 2 is a schematic block diagram of the
図3は、この実施形態に係る電気自動車10を含む電欠リスク軽減システム200の概略システム構成図である。
FIG. 3 is a schematic system configuration diagram of an electric shortage
図2に示すように、電気自動車(車両)10は、リチウムイオン2次電池あるいはキャパシタ等の高圧の蓄電装置12と鉛蓄電池等の低圧の蓄電装置14を備える。図1A及び図1Bに示すように、薄型で直方体状の蓄電装置12は、車体16の前部座席の下側近傍から車体16の底部に沿って、後部トランク側まで延びて配置されている。
As shown in FIG. 2, an electric vehicle (vehicle) 10 includes a high-voltage
車体16の前部のフロントグリルの後方には、ラジエータ22が配置され、ラジエータ22の後方にEWP(電動水ポンプ)24が車幅方向にオフセットされて配置されている(図1B参照)。EWP24が駆動されると、ラジエータ22及びモータ30を通じる図示しない配管の中をクーラントが通流し、ラジエータ22で熱交換が行われ、モータ30が冷却される。
A
モータ30の出力軸には、ギアボックス32の入力軸が係合し、ギアボックス32内のデファレンシャルギアに係合するドライブシャフト34を通じて前輪36が回転される。この実施形態に係る電気自動車10において、前輪36が駆動輪であり、後輪38は、従動輪である。
The output shaft of the
ドライブシャフト34の回転が図示しない回転数センサにより検出され、回転数センサの出力が車速センサ40の出力、すなわち車速V[km/h]として制御装置としてのECU(電子制御ユニット)50に取り込まれるように構成されている。
The rotation of the
図1A及び図1Bに示すように、モータ30の上部側にインバータ52及びVCU(電圧制御ユニット)54が配置されている。また、モータ30と蓄電装置12の前部側との間の車体16の底部側に、ダウンバータ56と充電器58とが配置されている。充電器58には、車外の充電設備82(後述)に充電ケーブルを介して接続される充電口62(図2参照)が接続されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, an
ダウンバータ56は、蓄電装置12の高圧電圧を低圧電圧に変換し、鉛蓄電池等の低圧蓄電装置14に充電電力を供給する。
The
低圧蓄電装置14は、EWP24の他、低圧電圧で動作するエアコン(空気調和装置)64、ECU50及びナビゲーション装置60等、各種低圧電圧動作装置に電力を供給する。
In addition to the
車体16のダッシュボード部には、ナビゲーション装置60が設けられている。
A
図2に示すように、ECU50には、ナビゲーション装置60の他、アクセルペダル72、ブレーキペダル74及びイグニッションスイッチ等を含む入力装置76等が接続されている。
As shown in FIG. 2, in addition to the
図3に示す電欠リスク軽減システム200は、基本的には、電気自動車10に搭載されたナビゲーション装置60と、移動通信網80と、複数の充電設備82と、地図データが格納されたサーバ78を備える地図データ配信センタ70とから構成される。
3 is basically a
電気自動車10内の運転者の鞄あるいはポケット等に収納されている携帯電話等の通信端末84は、例えば、無線でナビゲーション装置60の制御装置としてのECU(電子制御ユニット)90に接続されるとともに図示しない基地局を含む移動通信網80を通じて地図データ配信センタ70に無線接続される。この実施形態に係る通信端末84は、電話機能とともにデータ通信機能を備える。通信端末84は、電気自動車10に予めビルトインされていてもよい。
A
電気自動車10の蓄電装置12を充電するための充電設備82の設備情報{充電口の口数(口数分の電気自動車10を同時に充電することができる。)、充電口の占有状態(充電に供されている充電口の残り充電時間)、急速充電用か普通充電用かの区別、充電可能時間帯、及び当該充電設備82の位置情報等}が、随時、充電設備82から移動通信網80を通じて地図データ配信センタ70に通信され、サーバ78の道路地図データに関連付けられて施設情報{POI(Point Of Interest)情報}として記憶される。
Facility information of the charging
ナビゲーション装置60は、ECU90と、このECU90に接続される入力装置92、ディスクドライブ(記録媒体読取装置)94、表示部(モニタ、ディスプレイ)96、スピーカ(音声出力装置)98、GPS装置102、及び振動ジャイロ104を備える。通信端末84は、ECU90にBluetooth(登録商標)により無線で接続されている。通信端末84とECU90とを、有線で接続することもできる。
The
表示部96は、充電設備82等の施設情報(POI情報)等を地図上に表示する液晶表示器等から構成され、入力装置92は、例えば、その表示部96上のタッチスクリーン等により構成される。ディスクドライブ94は、例えば、施設情報を含む地図データが記録された記録媒体であるCD、DVD、BD等の各ディスクを再生し、ECU90の記憶装置であるHDDに記憶させる。
The
制御装置としてのECU90及びECU50は、それぞれ、マイクロコンピュータを含む計算機であり、CPU(中央処理装置)、メモリ(記憶部)であるROM(EEPROMも含む。)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、及びHDD、その他、A/D変換器、D/A変換器等の入出力装置、及び計時手段としてのタイマ等を有しており、CPUがROMに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部(機能実現手段)、例えば制御部、演算部、処理部等として機能する。ECU50は、図2に示すように、代表的には、運転モード制御部50a及び時間フィルタ50bとして機能する。
The
一般に、ナビゲーション装置60は、そのECU90の記憶部に記録されている地図データに基づいて、入力装置92を通じて運転者等のユーザにより設定された目的地までの推奨経路を探索し、その推奨経路に従って電気自動車10を誘導することにより目的地までユーザ(当該電気自動車10)を案内する。
In general, the
ECU90の記憶部に記憶されている地図データは、地図データ配信センタ70においてサーバ78から読み出されて地図データ配信センタ70から送信され、移動通信網80を経由し通信端末84を通じて受信される地図データ(道路情報の他、充電設備82等の設備情報を含む地図データ)によって、部分的に適宜更新することができる。更新の際、認証を必要としてもよい。
The map data stored in the storage unit of the
ナビゲーション装置60は、現在地検出装置(現在位置検出装置)106を備える。現在地検出装置106は、電気自動車10(自車両)の現在地を検出する装置であり、例えば、電気自動車10の進行方位を検出する振動ジャイロ104、車速を検出する車速センサ40、GPS衛星からのGPS信号を検出するGPS装置102等から構成される。
The
ナビゲーション装置60は、この現在地検出装置106により検出された電気自動車10の現在地に基づいて、推奨経路を探索するときの経路探索開始点を決定することができる。
The
なお、地図データ配信センタ70のサーバ78及びナビゲーション装置60のECU90の記憶部に記録されている地図データには、推奨経路を演算するために用いられる経路計算データや、交差点名称、道路名称など、推奨経路に従って自車両を目的地まで案内するために用いられる経路誘導データ、道路形状を表す道路データ、さらには海岸線や河川、鉄道、建物など、道路以外の地図形状を表す背景データなどが含まれている。
The map data recorded in the storage unit of the
また、サーバ78及びナビゲーション装置60のECU90の記憶部に記録されている地図データには、コンビニエンスストアや充電設備82等の施設情報(POI)の名称や位置、ジャンル(種類)、電話番号などを表す施設情報も含まれている。
Further, the map data recorded in the storage unit of the
上述したように入力装置92における運転者等のユーザの操作によって目的地が設定されると、現在地検出装置106により検出された現在地を経路探索開始点として、設定された目的地までの経路演算が経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムにより行われ、目的地までの経路が求められる。そして、求められた推奨経路付近の地図が表示部96に表示され、推奨経路に従って右左折の指示などが適宜行われる。
As described above, when the destination is set by the operation of a user such as a driver in the
電気自動車10のECU50は、アクセルペダル72やブレーキペダル74の操作量に応じて、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)等の電力素子が3相フルブリッジ構成にされたインバータ52のデューティを制御して3相のモータ30を駆動する。電気自動車10は、駆動されたモータ30の回転トルクがギアボックス32及びドライブシャフト34を通じて前輪36に伝達されることで走行する。
The
モータ30の力行時には、蓄電装置12の電力が双方向のDC/DCコンバータであるVCU54を通じインバータ52を介してモータ30に供給され、モータ30の回生時には、モータ30の回生電力がインバータ52及びVCU54を通じて蓄電装置12を充電する。
When the
ECU50は、蓄電装置12及び低圧蓄電装置14の残容量(単位は、[kWh])を検出して記憶部に記憶している。ECU50は、残容量を検出し、検出した蓄電装置12の残容量(現在の残容量を残容量Ebという。)と走行距離に基づいて、エアコン64を含む負荷群の通常使用中での単位電力量(1[kWh])当たりの走行距離が通常走行距離となる通常運転モード(通常運転条件)で走行した場合の電気自動車10の航続可能な距離を算出する。
The
通常運転モードは、単位走行距離(1[km])当たりの電力量の消費量が通常消費量{モータ30を含む負荷群の消費電力が最大値(フルパワー)の消費量}になる可能性のある運転モードである。換言すれば、通常運転モードは、自由に走行したいという運転者のアクセルペダル72等の操作を何ら制限することなく、ECU50が蓄電装置12から負荷群に供給される電力量を自動的に制限しない運転モードである。これに対して、ECU50が一定の条件下に運転者のアクセルペダル72等の操作を自動的に制限するモードを後述するように節電運転モードという。この実施形態に係る電気自動車10では、可及的に通常運転モードで運転できるようにするものである。
In the normal operation mode, the power consumption per unit travel distance (1 [km]) may be the normal consumption {the power consumption of the load group including the
ECU50の運転モード制御部50aは、通常運転モードでの走行状態(加速時、減速時、定速走行時、及び外気温度等の状態)に応じた電費(単位は、[km/kWh]とする。)を予め記憶しているとともに、複数の節電運転モードでの前記走行状態に応じた電費を予め記憶している。
The operation
なお、節電運転モードでは、ECU50により、商品性に影響の少ない、例えば、最高速度制限、加速時における動力(電力)制限、及びエアコン64の電力制限等の優先順位で蓄電装置12の出力電力が絞られる。節電運転モードの詳細内容については後述する。
In the power saving operation mode, the
ECU50の運転モード制御部50aは、運転モードを制御する際に、運転モード切替変数POA{充電設備82への到達可能性を表すので、到達可能性変数(Possibility Of Arrival)ともいう。}を持ち、運転モード切替変数POAは、後述するように、各種判定値の統計値として算出される。
When the operation mode is controlled, the operation
この実施形態に係る電気自動車10及び当該電気自動車10を含む電欠リスク軽減システム200は、基本的には以上のように構成され、かつ動作するものであり、次に、詳細な動作について、図4〜図8のフローチャートを参照して説明する。なお、フローチャートの実行主体は、ECU50であるが、ECU50は、随時、ナビゲーション装置60のECU90と連係して各処理を実行し、その際、ECU50は、ナビゲーション装置60の通信端末84を利用して外部施設、この実施形態では、地図データ配信センタ70及び複数の充電設備82等と通信を行いながら処理を実行する。
The
ナビゲーション装置60の表示部96に表示されている地図中に、電気自動車10の現在地(現在位置)を三角形のマークあるいは鏃状のマーク等により自車位置10s(図10参照)としてシンボル表示させながらの当該電気自動車10の走行中に、ECU50は、ステップS1及びステップS2において目的地読込部50cとして機能する。
In the map displayed on the
目的地読込部50cは、ステップS1において、使用中のナビゲーション装置60のECU90の記憶部に目的地が設定されているかどうかを確認する目的地読込処理を行う。
In step S1, the
次に、ステップS2において、目的地が設定済みかどうかの確認を行い、記憶部に目的地が設定済みでなかった場合に、ECU50は、ステップS3〜S6の各処理を行って目的地を仮設定する目的地仮設定部(目的地推定部)50dとして機能する。
Next, in step S2, it is confirmed whether or not the destination has been set. If the destination has not been set in the storage unit, the
この場合、ステップS3において、電気自動車10が現在走行している現状経路近傍を読み込み、ステップS4において、現在時間帯での経路履歴を読み込む、さらにステップS5において、振動ジャイロ104及びGPS装置102等により電気自動車10の進行方角を推定する。そして、ステップS6において、ステップS3〜S5の処理に基づき、目的地を仮設定する。
In this case, in step S3, the vicinity of the current route on which the
目的地の仮設定の仕方として、例えば、通勤経路を走行していた場合には、目的地を、予め登録してある勤務地等の仕事場あるいは自宅に仮設定し、お買い物経路を走行していた場合には、目的地を当該店舗(例えば、スーパーマーケット等)あるいは自宅に仮設定する。なお、昨今では、高速道路を利用した通勤も比較的頻繁に行われているので、その場合には、勤務地(勤務先)が目的地として仮設定される。 As a way to temporarily set the destination, for example, when traveling on a commuting route, the destination is provisionally set at a pre-registered work place or home or traveling along a shopping route. If this happens, the destination is temporarily set at the store (for example, a supermarket) or at home. In recent years, commuting using highways is also performed relatively frequently. In this case, a work location (work location) is temporarily set as a destination.
次いで、ECU50は、ステップS7〜S9の各処理を行う進行路推定部50eとして機能するとともに、ステップS11〜S16の各処理を行う充電設備探索部50fとして機能する。
Next, the
この場合、ステップS7において、高速道路走行中であるかどうかを判断し、高速道路走行中でない場合には、ステップS8において、幹線道路を走行中であるかどうかを判断し、幹線道路を走行中でない場合には、ステップS9において、市街路走行中であるかどうかを判断し、市街路走行中でない場合には、さらにステップS10において、テーマパーク等の施設内を走行中であるかどうかを判断する。 In this case, in step S7, it is determined whether the vehicle is traveling on a highway. If the vehicle is not traveling on a highway, it is determined in step S8 whether the vehicle is traveling on a main road, and the vehicle is traveling on a main road. If not, it is determined in step S9 whether the vehicle is traveling on the street, and if it is not traveling on the city street, it is further determined whether the vehicle is traveling in a facility such as a theme park in step S10. To do.
ステップS7の判断が肯定的(高速道路走行中)である場合には、ステップS11において、走行中の高速道路の進行方向に位置する充電設備82の探索処理を行う。
If the determination in step S7 is affirmative (during highway driving), in step S11, the charging
ステップS8の判断が肯定的(幹線道路走行中)である場合には、ステップS12において、走行中の幹線道路の進行方向に位置する充電設備82の探索処理を行う。
If the determination in step S8 is affirmative (during traveling on the main road), in step S12, a search process for the charging
ステップS9の判断が肯定的(市街路走行中)である場合には、走行中の市街路の道なり進行方向に位置する充電設備82の探索処理を行う。
If the determination in step S9 is affirmative (running on the city street), a search process for the charging
ステップS10の判断が肯定的(施設内走行中)である場合には、走行中の施設内に位置する充電設備82の探索処理を行う。
When the determination in step S10 is affirmative (during traveling in the facility), a search process for the charging
そして、ステップS15において、充電設備82が探索できているかどうかを判断し、探索できていない場合には、ステップS16において、現在地から所定距離の範囲、例えば同心円状に距離範囲を広げて充電設備82を探索する。このようにして、ECU50の進行路推定部50e及び充電設備探索部50fの機能により電気自動車10の基本的には進行方向に存在する現在地から最も距離が近い充電設備82(後述するメイン充電設備)の他、他の充電設備(後述するサブ充電設備)の複数の充電設備82が探索される。すなわち、現在地から最も距離が近いメイン充電設備82(82mという。)を探索することを含めて少なくとも2つの充電設備82を探索する。
In step S15, it is determined whether or not the charging
次いで、ECU50は、ステップS15の肯定的な判断で探索された複数の充電設備82、又は否定的な判断時に実行されたステップS16の処理により探索された複数の充電設備82についての優先順位を判断するために、ステップS17〜S25の各処理を行う充電設備優先順位付け部50gとして機能する。なお、以下に説明するステップS17〜S25の処理において、「充電設備82」は、全てステップS7〜S16までの処理で「探索できた充電設備82」を意味する。
Next, the
ステップS17において、充電設備82の種類、ここでは急速充電設備か普通充電設備かを読み込む。なお、このステップS17の処理は、ナビゲーション装置60のECU90に予め事前に登録されている(デフォルトで登録されている)充電設備82の情報又は充電設備82とのリアルタイムな通信により取得した情報により判断する。
In step S17, the type of the charging
次いで、ステップS18において、各充電設備82の最大受け入れ可能台数{充電設備82の上述した充電口(故障していない充電口)の数}を、通信により当該充電設備82から取得する。
Next, in step S18, the maximum acceptable number of charging facilities 82 {the number of charging ports (charging ports that have not failed) of the charging facility 82} is acquired from the charging
なお、通信により充電設備82の各種情報を取得する場合には、図9に、より好ましい構成として示す電欠リスク軽減システム200Aとして示すように、充電設備82と電気自動車10との間に設けた充電インフラ管理サーバ88を通じて取得することが好ましい。充電インフラ管理サーバ88は、各充電設備82の仕様、現在の使用状況を随時収集している。充電インフラ管理サーバ88と地図データ配信センタ70を統合した施設とすることもできる。
In addition, when acquiring the various information of the charging
図9の電欠リスク軽減システム200Aには、移動通信網80に加入する非常充電車管理施設116を併せて描いており、この非常充電車管理施設116は、それぞれ簡易充電設備86を搭載する各非常充電車112の位置及び稼働状況を随時把握している。非常充電車管理施設116は、図3の電欠リスク軽減システム200にも含めても良い。以下、図9の電欠リスク軽減システム200Aを参照して説明する。
The emergency charge
そこで、ステップS19において、ECU50の充電設備順位付け部50gは、充電インフラ管理サーバ88から各充電設備82の空き台数(充電口数)を通信により取得する。
Therefore, in step S19, the charging
ステップS20において、その充電設備82で充電中の他車の充電残時間を充電インフラ管理サーバ88から通信により取得する。他車の充電残時間は、概ね、その充電設備82での待ち時間である認識することになる。
In step S <b> 20, the remaining charging time of the other vehicle being charged by the charging
ステップS21において、各充電設備82までの経路探索処理を、ナビゲーション装置60を利用して行う。
In step S <b> 21, a route search process to each charging
ステップS22において、各充電設備82までの到着時刻を、ナビゲーション装置60を利用して行う。
In step S <b> 22, the arrival time to each charging
ステップS23において、算出した到着時刻までに、他車への充電が終了するかどうかを判断し、終了しない場合には、待ち時間を算出する。 In step S23, it is determined whether charging to the other vehicle is completed by the calculated arrival time. If not, the waiting time is calculated.
さらに、ステップS24において、モータ30、エアコン64及び音響装置等の車両電気負荷群の現在の消費電力量Epc[kWh](例えば、1分毎の移動平均値が好ましい。)を検出し、さらに、ステップS25において、蓄電装置12の現在の残容量Eb[kWh]を検出する。
Furthermore, in step S24, the current power consumption Epc [kWh] (for example, a moving average value per minute is preferable) of the vehicle electrical load group such as the
上述した充電設備探索部50f(ステップS11〜S16)及び充電スタンド優先順位付け部50g(ステップS17〜S25)の処理により選択される充電設備82の具体的選択例について、図10に示すナビゲーション装置60の表示部96の表示画面96Dを参照して説明する。
The
電気自動車10の自車位置10s(現在地)が、表示画面96D上に三角形でシンボル表示されている。電気自動車10は、2本の平行する実線で示している高速道路300上を自車位置10sの三角形の図中上方の頂点の方向に進行している。
The
進行方向の前方には、インターチェンジ301があり、そのインターチェンジ301を過ぎた前方には、サービスエリア302、サービスエリア303の順でサービスエリアがある。
There is an
サービスエリア302には、普通充電設備82Aが設けられており、現時点で、2個の充電口中、黒く塗りつぶした円で示す1個の充電口が他車により充電使用中であり、塗りつぶしていない円で示す残りの1個の充電口が空いている。また、サービスエリア303には、急速充電設備82Bが設けられており、現時点で、4個の充電口中、2個の充電口が充電使用中であり、残りの2個の充電口が空いている。
The
進行方向の後方に位置するサービスエリア304には、急速充電設備82Cが設けられており、現時点で、2個の充電口とも空いている。
The
さらに、進行方向のインターチェンジ301から降りると、幹線道路等の一般道路306沿いに、急速充電設備82Dが設けられており、現時点で、2個の充電口とも空いている。
Furthermore, when exiting from the
図10に示す状況下において、充電設備探索部50f及び充電設備優先順位付け部50gは、高速道路300の進行方向で通過した急速充電設備82Cは、充電設備82の候補として選択しない。そして、進行方向上、道なりに面した充電設備82であって、かつ急速充電設備82Bを優先的に選択する。ただし、蓄電装置12の残容量Ebが、いわゆるクリチカルな状態まで減少してきた場合、最寄りの充電設備82Aを選択する。なお、高速道路300ではなく一般道路を走行していて、残容量Ebがクリチカルな状態の一歩手前の状態まで減少してきた場合には、脇道に入ってでも最寄りの充電設備82を選択し、一般道路を走行中に、残容量Ebがクリチカルな状態(予め定めた最小残容量Ebmin)まで減少してきた場合には、逆戻りしてでも、最寄りの充電設備82を選択するように制御する。
In the situation shown in FIG. 10, the charging
よって、図10に示す状況下での優先順位は、残容量Ebが十分に残っていることを条件として、第1優先順位は急速充電設備82B(サブ充電設備)、第2優先順位は普通充電設備82A(メイン充電設備)、第3優先順位は急速充電設備82D(サブ充電設備)と選択され、通過した急速充電設備82Cは、充電設備82の候補として選択しない。なお、現時点において、残容量Ebが最小残容量Ebminまで減少してきた場合には、第1優先順位の充電設備82として最寄りの普通充電設備82A(メイン充電設備)を選択し、到達可能性が低い残りの急速充電設備82B、82Dは、充電設備82として選択しない。
Therefore, the priority in the situation shown in FIG. 10 is that the first priority is the
次いで、運転モード制御部50aは、上述した現在の状況を踏まえ、運転モードを通常運転モードから節電運転モードに切り替えるべきかどうか、切り換えるべきと判断した場合には、節電運転モードの節電レベルを何パーセント(0[%]は節電しない自由な走行が行える通常レベルの通常運転モードであり、100[%]は、最も節電する最大節電レベルである。)にすべきかを、ステップS26において決定する。
Next, based on the current situation described above, the operation
図11のフローチャートは、ステップS26の節電レベルを決定するために用いる運転モード切替変数POAの算出手順の詳細フローチャートを示している。 The flowchart of FIG. 11 shows a detailed flowchart of the calculation procedure of the operation mode switching variable POA used for determining the power saving level in step S26.
図12は、ステップS26で算出された運転モード切替変数POAに対する節電レベルを示す節電量指令値Ceの例としての節電制御特性210を示している。 FIG. 12 shows a power saving control characteristic 210 as an example of a power saving amount command value Ce indicating a power saving level for the operation mode switching variable POA calculated in step S26.
運転モード切替変数POAが、POA=10(この実施形態において、POAの値は、最大値が10とされる。この場合には、節電量指令値Ceは、0[%]とされ、電気自動車10は、フルパワーでの通常運転モードでの走行が許容される。なお、節電量指令値Ceに対応する節電運転モード毎の電費(単位電力量当たりの走行距離)は、電気自動車10毎に予め測定され、さらに、実際の走行中に学習されて値がより正確なものとされ、ECU50の記憶部に記憶(更新記憶)されている。
The operation mode switching variable POA is POA = 10 (in this embodiment, the maximum value of POA is 10. In this case, the power saving command value Ce is 0 [%], and the electric vehicle Traveling in the normal operation mode at full power is allowed 10. The power consumption for each power saving operation mode (travel distance per unit power amount) corresponding to the power saving amount command value Ce is set for each
節電量指令値Ceが0[%]を上回る(0[%]<Ce≦100[%])と決定されたとき、ECU50の運転モード制御部50aは、後述する、対応する節電制御での節電運転モードに自動的に切り替える。
When it is determined that the power saving amount command value Ce exceeds 0 [%] (0 [%] <Ce ≦ 100 [%]), the operation
なお、一般には、蓄電装置12が満充電容量まで、あるいは予め定められた所定残容量以上まで充電されたとき、運転モード切替変数POAは、POA=10にリセットされる。
In general, when
そこで、図11のステップS26aにおいて、現在の通電量指令値Ce(0[%]〜100[%]の間の値)での運転モード(0[%]では、通常運転モード、0[%]を上回る値では、対応する節電運転モード)で、現在地から最も近い充電設備82(メイン充電設備82mともいう。)に到達するのに必要なエネルギである必要電力量Ep1を算出するとともに、2番目に近い充電設備82(サブ充電設備82sともいう。)に到達するのに必要なエネルギである必要電力量Ep2(Ep2>Ep1)を算出する。 Therefore, in step S26a of FIG. 11, the current operation amount command value Ce (value between 0 [%] and 100 [%]) in the operation mode (0 [%] is the normal operation mode, 0 [%]. If the value exceeds the value, the required power amount Ep1 that is the energy required to reach the nearest charging facility 82 (also referred to as the main charging facility 82m) from the current location in the corresponding power saving operation mode) is calculated and the second Necessary electric energy Ep2 (Ep2> Ep1), which is energy required to reach the charging facility 82 (also referred to as sub-charging facility 82s) close to, is calculated.
また、ステップS26aにおいて、現在の運転モードから1段階下のレベルの節電運転モードに変更したと仮定した場合の現在地から最も近い充電設備82(メイン充電設備82mともいう。)に到達するのに必要なエネルギである必要電力量Es1(Es1<Ep1)を算出するとともに、2番目に近い充電設備82(サブ充電設備82sともいう。)に到達するのに必要なエネルギである必要電力量Es2(Es2>Es1)を算出する。 Further, in step S26a, it is necessary to reach the nearest charging facility 82 (also referred to as main charging facility 82m) from the current location when it is assumed that the current operation mode has been changed to a power saving operation mode of a level one step lower. Necessary power amount Es1 (Es1 <Ep1) that is sufficient energy is calculated, and necessary power amount Es2 (Es2) that is energy necessary to reach the second closest charging facility 82 (also referred to as sub-charging facility 82s) > Es1) is calculated.
次に、ステップS26bにおいて、バッテリ残容量Ebが、現在の運転モードでの走行により現在地から最も近い充電設備82(図10例では、普通充電設備82A)に到達するのに必要な必要電力量Ep1を上回っているかどうかを判断する。
Next, in step S26b, the required electric energy Ep1 required for the remaining battery capacity Eb to reach the nearest charging facility 82 (
Eb>Ep1の場合には(ステップS26b;YES)、現在の運転モードで最も近い充電設備82に到達可能(最寄りの充電設備82には問題なく到達可能)であると判定され、次いで、ステップS26cにおいて、バッテリ残容量Ebが、現在の運転モードでの走行により現在地から次に近い充電設備82(図10例では、急速充電設備82B)に到達するのに必要な必要電力量Ep2をも上回っているかどうかを判断する。
When Eb> Ep1 (step S26b; YES), it is determined that the
Eb>Ep2の場合には(ステップS26c;YES)、現在の運転モードで次に近い充電設備82に到達可能(2番目に近い充電設備82にも問題なく到達可能)であると判定される。
When Eb> Ep2 (step S26c; YES), it is determined that the next
このように、ステップS26b及びステップS26cがともに肯定的である場合、換言すれば、通常運転モード又は節電運転モードで走行していてもメイン充電設備82A及びサブ充電設備82Bに問題なく到達する残容量Cが残っている場合には、判定値Dを、余裕がある場合の正値側の判定値であるD=1とし、ステップS26dにおいて、統計値である運転モード切替変数POAを、次の(1)式に基づき、POA=POA+1とされ、1だけ増加する。
POA(今回の値)=POA(現在の値)+D(判定値) …(1)
なお、ステップS26b及びステップS26cがともに肯定的である場合に、現在の運転モードが通常運転モードであるときにも上記(1)式が適用されるが、運転モード切替変数POAは、最大値(この実施形態では、POA=10)に維持される。
Thus, when both step S26b and step S26c are affirmative, in other words, the remaining capacity that can reach the
POA (current value) = POA (current value) + D (determination value) (1)
When both step S26b and step S26c are affirmative, the above equation (1) is also applied when the current operation mode is the normal operation mode, but the operation mode switching variable POA has a maximum value ( In this embodiment, POA = 10) is maintained.
その一方、ステップS26cの判定が否定的であった場合、すなわち、現在の運転モードで最も近い充電設備82までは到達するが、2番目に近い充電設備82には到達しない場合、ステップS26eにおいて、現在の運転モードより1段階下の節電運転モードで、当該2番目に近い充電設備82に到達可能かどうかを判定するために、バッテリ残容量Ebが、現在の運転モードから1段階下のレベルの節電運転モードに変更したと仮定した場合の現在地から2番目に近い充電設備82に到達するのに必要なエネルギである必要電力量Es2より大きいかどうかを判断する(Eb>Es2)。
On the other hand, if the determination in step S26c is negative, that is, the
Eb>Es2であった場合には(ステップS26e;YES)、1段階節電すれば、2番目に近い充電設備82には到達可能と判断され、判定値Dが、D=0とされる。そして、ステップS26fにおいて、運転モード切替変数POAが、POA=POA+0とされ変化のない値とされる。
If Eb> Es2 (step S26e; YES), it is determined that the second
なお、ステップS26eの判断が否定的であった場合には(Eb≦Es2)、判定値DがD=−0.5とされ、ステップS26gにおいて、運転モード切替変数POAが、POA=POA−0.5とされる。 If the determination in step S26e is negative (Eb ≦ Es2), the determination value D is set to D = −0.5. In step S26g, the operation mode switching variable POA is set to POA = POA-0. .5.
また、ステップS26bの判断において、Eb<Ep1と否定的な判断であった場合、すなわち、現在の運転モードで最も近い充電設備82に到達不可能と判断された場合には、ステップS26hにおいて、現在の運転モードより1段階下の節電運転モード当該1番目に近い充電設備82に到達可能かどうかを判定するために、バッテリ残容量Ebが、現在の運転モードから1段階下のレベルの節電運転モードに変更したと仮定した場合の現在地から当該1番目に近い充電設備82に到達するのに必要なエネルギである必要電力量Es1より大きいかどうかを判断する(Eb>Es1)。
If it is determined in step S26b that Eb < Ep1 is negative, that is, if it is determined that the
Eb>Es1であった場合には(ステップS26h;YES)、節電すれば、当該1番目に近い充電設備82には到達可能と判断される。
If Eb> Es1 (step S26h; YES), it is determined that the first
このとき、さらに、ステップS26iにおいて、現在の運転モードより1段階下の節電運転モードで2番目に近い充電設備82に到達可能かどうかを判定するために、バッテリ残容量Ebが、現在の運転モードから1段階下のレベルの節電運転モードに変更したと仮定した場合の現在地から2番目に近い充電設備82に到達するのに必要なエネルギである必要電力量Es2より大きいかどうかを判断する(Eb>Es2)。
At this time, in step S26i, in order to determine whether or not the second
Eb>Es2であった場合には(ステップS26i;YES)、節電すれば、2番目に近い充電設備82には到達可能と判断され、判定値Dが、D=0とされる。そして、ステップS26jにおいて、運転モード切替変数POAが、POA=POA+0とされ変化のない値とされる。
If Eb> Es2 (step S26i; YES), it is determined that the second
なお、ステップS26iの判断が否定的であった場合には(Eb≦Es2)、判定値DがD=−0.5とされ、ステップS26kにおいて、運転モード切替変数POAが、POA=POA−0.5とされる。この場合、ステップS26iとステップS26kの処理を省略し、ステップ26hの判定が否定的であった場合に、ステップS26jの処理を行うようにしてもよい。
If the determination in step S26i is negative (Eb ≦ Es2), the determination value D is set to D = −0.5. In step S26k, the operation mode switching variable POA is set to POA = POA−0. .5. In this case, the process of step S26i and step S26k may be omitted, and the process of step S26j may be performed when the determination of
また、ステップS26hの判断において、Eb≦Es1と否定的な判断であった場合、すなわち、現在の運転モードで最も近い充電設備82に到達不可能である上に、1段階下のレベルの節電運転モードに変更しても2番目に近い充電設備82にも到達不可能と判断された場合には、判定値DがD=−1とされ、ステップS26lにおいて、運転モード切替変数POAが、POA=POA−1と減少される。
If the determination in step S26h is negative such that Eb ≦ Es1, that is, the
以上のように処理することで、運転モード切替変数POAが算出される。 By performing the processing as described above, the operation mode switching variable POA is calculated.
次に、ステップS26mにおいて算出した運転モード切替変数POAに基づく節電制御を、図12の節電制御特性210を参照して行う。運転モード切替変数POAがPOA=10の場合には節電制御を行わず、通常運転モードでの、いわゆる自由な走行が許可される。節電制御の種類及び採用優先順序については後述する。 Next, power saving control based on the operation mode switching variable POA calculated in step S26m is performed with reference to the power saving control characteristic 210 in FIG. When the operation mode switching variable POA is POA = 10, power saving control is not performed, and so-called free running in the normal operation mode is permitted. The type of power saving control and the priority order for adoption will be described later.
ステップS26mで節電制御を行う際には、節電制御の選択に伴う、電気自動車10のドライバビリティの急峻な変化をなるべく回避するために、運転モード切替変数POAに急な振動変化が発生しないように制御することがより好ましい。
When power saving control is performed in step S26m, in order to avoid as much as possible a drastic change in drivability of the
そこで、この実施形態では、運転モード切替変数POAに急な振動変化が発生しないように、いわゆるハンチング防止部50hによる、詳細を後述するハンチング防止処理をステップS27で実行する。
Therefore, in this embodiment, a hunting prevention process, which will be described in detail later, by the so-called
次に、ステップS28で、ハンチング防止処理後の運転モード切替変数POAが、値10未満であるとき、ハンチング防止処理後の運転モード切替変数POAの値に基づきステップS29で節電制御を行う。ハンチング防止処理を行った場合には、図11のフローチャート中、2点鎖線で囲んだステップS26mの処理は、その時点では実行しないでパスし、ステップS30で、その運転モード切替変数POAの値に基づく節電制御を実行する。 Next, in step S28, when the operation mode switching variable POA after the hunting prevention process is less than 10, power saving control is performed in step S29 based on the value of the operation mode switching variable POA after the hunting prevention process. When the hunting prevention process is performed, the process of step S26m surrounded by a two-dot chain line in the flowchart of FIG. 11 is not executed at that time, and is passed, and in step S30, the value of the operation mode switching variable POA is set. Based on power saving control.
図13は、ハンチング防止処理の説明に供される図である。横軸は、正規化した時間軸であり、縦軸は、判定値D及びその統計値である運転モード切替変数POAの値を示す軸である。 FIG. 13 is a diagram for explaining the hunting prevention process. The horizontal axis is the normalized time axis, and the vertical axis is the axis indicating the determination value D and the value of the operation mode switching variable POA that is the statistical value.
菱形による折れ線で示す判定値D(D=Drとする。)は、菱形を付けた時点において、上述したステップS26d、S26f、S26g、S26j、26k、S26lで決定された判定値を示している。例えば、時点0〜時点9で、Dr=「1、1、1、0、−0.5、0.5、0、0、1、1」になっている。
A determination value D (D = Dr) indicated by a rhombic broken line indicates the determination value determined in steps S26d, S26f, S26g, S26j, 26k, and S261 at the time when the diamond is added. For example, at
ハンチング防止処理である時間フィルタ処理を行わない場合、この判定値Drを積算した(積分フィルタ処理した)値であって四角形による折れ線で示す値が統計値である運転モード切替変数POA(POA=POArとする。)の値を示している。 When time filter processing that is hunting prevention processing is not performed, the operation mode switching variable POA (POA = POAr) is a value obtained by integrating (integrating filter processing) the determination value Dr and a value indicated by a polygonal broken line as a statistical value. Value).
しかし、このように求めた運転モード切替変数POArは、破線の円で囲った部分で示すように、短時間に、値が上下する遷移カ所を有することから、節電制御の変更に伴う短時間におけるドライバビリティの急な変化が発生する。 However, since the operation mode switching variable POAr obtained in this way has a transition point where the value increases and decreases in a short time, as shown by a portion surrounded by a broken-line circle, the operation mode switching variable POAr has a short time due to the change in power saving control. A drastic change in drivability occurs.
そこで、時間フィルタ処理を行うとき、ここでは、判定値Drが、同じ値が連続して2回続いたとき、時間フィルタ処理後の判定値Dfを判定値Drに変化させるという規則を採用した。 Therefore, when the time filter process is performed, a rule is adopted here in which the determination value Dr after the time filter process is changed to the determination value Dr when the same value continues twice.
この場合、時間フィルタ処理後の判定値Dfは、例えば、時点0〜時点9で、Df=「0、1、1、1、1、1、1、0、0、1」と、時間フィルタ処理を行わない判定値Drに比較し、時間変化が少なくなっていることが分かる。
In this case, the determination value Df after the time filter processing is, for example, from
時間フィルタ処理後の判定値Dfを積算した(積分フィルタ処理した)値であってバツ印による折れ線で示す統計値である運転モード切替変数POA(POA=POAfとする。)が、時間フィルタ処理後の運転モード切替変数POAfの値を示す。 The operation mode switching variable POA (POA = POAf), which is a value obtained by integrating (integrating filter processing) the judgment value Df after time filtering and indicating a cross-hatched broken line, is after the time filtering. Of the operation mode switching variable POAf.
時間フィルタ処理後の運転モード切替変数POAfの値の変化は、時間フィルタ処理前の運転モード切替変数POArの値の変化に比較して、特に、点線で囲った部分に対応する一点鎖線で囲った部分を参照すれば理解できるように、時点0−時点30の間で統計値(運転モード切替変数POArとPOAfの値)は、概ね近似した変化となっているにも拘わらず、短時間のサイクル振動的変化が発生していないので、節電制御の変更に伴う短時間におけるドライバビリティの変化を最小限にすることができる。短時間におけるドライバビリティの変化は、運転者に違和感を与え易い。
The change in the value of the operation mode switching variable POAf after the time filter processing is surrounded by a one-dot chain line corresponding to the portion surrounded by the dotted line, in particular, compared with the change in the value of the operation mode switching variable POAr before the time filter processing. As can be understood by referring to the portion, the statistical values (values of the operation mode switching variables POAr and POAf) between the
ステップS27でのハンチング防止処理後(時間フィルタ処理後)の運転モード切替変数POAfが、ステップS28の判断処理(POAf<10)において、POAf=10である場合、節電制御を行うことなく、ステップS1にもどる。この場合、電気自動車10の運転者に対して通常運転モードでの走行(ドライバビリティ)が許容される。
If the operation mode switching variable POAf after hunting prevention processing (after time filter processing) in step S27 is POAf = 10 in the determination processing (POAf <10) in step S28, step S1 is performed without performing power saving control. Return. In this case, the driver of the
運転モード切替変数POAfが、値10未満であった場合、さらにステップS29で、値が値0を超えているかどうかが判断され、0<POAf<10であった場合には、ステップS30において、運転モード切替変数POAfの値に基づく節電制御が選択されて、ステップS1にもどる。この場合、電気自動車10の運転者に対して自動的に運転モード切替変数POAfに対応する節電運転モードまでの走行(ドライバビリティ)が許容される。
If the operation mode switching variable POAf is less than the
その一方、POAf≦0であった場合には、ステップS31において、節電制御を最大の状態で緊急制御処理を行い、ステップS1にもどる。 On the other hand, if POAf ≦ 0, in step S31, the emergency control process is performed with the power saving control in the maximum state, and the process returns to step S1.
ステップS30の運転モード切替変数POAfの値に基づく節電制御部50iによる節電制御の例について、図7のフローチャートを参照して説明する。なお、図7のフローチャートは、煩雑とならないように、簡便に記載したものであり、運転モード切替変数POAfの値によりその値が大きい順に、ステップS29a(例えば、POAf=9.5)から実行される。運転モード切替変数POAfが2番目に大きな値(例えば、POAf=9)である場合には、ステップS29aの処理に加えて、ステップS29bの処理が併合して行われ、以下同様にして、運転モード切替変数POAfがPOAf=0値となったときに、ステップS29a、29b、…、S29gまでの全ての節電制御処理が全て同時に実行される。 An example of power saving control by the power saving control unit 50i based on the value of the operation mode switching variable POAf in step S30 will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the flowchart of FIG. 7 is simply described so as not to be complicated, and is executed from step S29a (for example, POAf = 9.5) in descending order according to the value of the operation mode switching variable POAf. The When the operation mode switching variable POAf is the second largest value (for example, POAf = 9), in addition to the process of step S29a, the process of step S29b is performed in combination. When the switching variable POAf reaches POAf = 0, all the power saving control processes up to steps S29a, 29b,..., S29g are executed simultaneously.
ステップS29hの表示部96への節電制御の状態(節電レベル)の表示(お知らせ)は、ステップS30の制御に入ったときには、例えば、「節電制御中」と表示されて、必ず実行される。
The display (notification) of the power saving control state (power saving level) on the
そこで、ステップS29aの最高速度制御処理では、アクセルペダル72の踏込量に対するモータ30への供給電流量の増加の程度を緩やかにすることで、最高速度を制限する節電レベルに決定される。
Therefore, in the maximum speed control process in step S29a, the power saving level that limits the maximum speed is determined by gradually increasing the amount of current supplied to the
ステップS29bの最大出力制限処理では、さらに、アクセルペダル72に対して図示しない反力制御機構によりかかる反力を踏込量の上限近傍では大きくして踏み込み難くする節電レベルに決定される。
In the maximum output restriction process in step S29b, the reaction force applied to the
さらに、ステップS29cの回生量増加処理では、ブレーキペダル74の踏込量に対するモータ30からの回生量を増加させることで、蓄電装置12の電力量を増加させる節電レベルに決定される。
Further, in the regeneration amount increasing process in step S29c, the power saving level for increasing the power amount of the
ステップS29dのエアコン運転制限処理では、エアコン64の設定温度の外気温度に対する差を小さい値に制限する節電レベルに決定される。
In the air conditioner operation restriction process in step S29d, the power saving level is set to restrict the difference between the set temperature of the
ステップS29eのシートヒータ運転制限処理では、シートヒータの設定温度を低下させる節電レベルに決定される。 In the seat heater operation restriction process in step S29e, the power saving level is set to lower the seat heater set temperature.
ステップS29fの補助灯(フォグランプ等)運転制限処理では、補助灯を消灯する節電レベルに決定される。この場合、補助灯を強制消灯したことに対応させて前記補助灯の点灯スイッチの照明を点滅させる。 In the auxiliary lamp (fog lamp etc.) operation restriction process in step S29f, the power saving level at which the auxiliary lamp is turned off is determined. In this case, the illumination of the auxiliary lamp lighting switch is blinked in correspondence with the auxiliary lamp being forcibly turned off.
ステップS29gの一般電装部品、例えばオーディオ装置等の運転制限では、当該一般電装部品の動作を停止する節電レベルに決定される。この場合、前記一般電装部品のオンオフスイッチの照明を点滅させる。 In the operation restriction of the general electrical component such as an audio device in step S29g, the power saving level at which the operation of the general electrical component is stopped is determined. In this case, the illumination of the on / off switch of the general electrical component is blinked.
上述したように、ステップS29の判断において、POAf≦0であった場合には、図8のフローチャートに示すように、ステップS31aで最大限の節電制御(ステップS29a〜S29gまでの全ての節電制御を同時に実行する。)を行いながら、ステップS31bにおいて、充電優先度調停処理を実行する。 As described above, if POAf ≦ 0 in the determination of step S29, as shown in the flowchart of FIG. 8, the maximum power saving control (all power saving control from step S29a to S29g is performed in step S31a). In step S31b, the charging priority arbitration process is executed.
この充電優先度調停処理では、通信端末84から移動通信網80を通じて充電インフラ管理サーバ88に対し、最寄りの充電設備82の優先使用要求を送る。
In this charging priority arbitration process, a priority use request for the
充電インフラ管理サーバ88による調停が成立して、充電インフラ管理サーバ88から優先使用要求が認められた旨の応答を受信することで、ステップS31cの判断が否定的となった場合には、ステップS31eで、その旨の表示を行う。同時に、そのステップS31eにおいて、表示部96上で、優先使用要求が認められた当該充電設備82への案内経路を表示し、経路案内処理を行う。
When the arbitration by the charging
その一方、充電インフラ管理サーバ88での調停が非成立の応答を受信し、ステップS31の判断が肯定的になった場合には、ステップS31dでの電欠緊急連絡処理を行う。
On the other hand, if a response that the arbitration in the charging
この電欠緊急連絡処理では、通信端末84から移動通信網80を経由して最寄りの非常充電車管理施設116に自動電話応答にて連絡し、簡易充電設備86を搭載する非常充電車112の出動を要求するとともに、安全に停車できる場所を検索し、案内経路を表示し、経路案内処理を行うとともに、非常充電車管理施設116に、停車予定場所、停車予定時刻、車種、ボディカラー、車名、自動車のナンバー、運転者名等、必要な情報を自動的に連絡する。
In this emergency contact process, the
以上説明したように上述した実施形態に係る電気自動車10は、蓄電装置12と、蓄電装置12から電力が供給されるモータ30等の負荷群と、前記負荷群の制御を行う制御装置としてのECU50と、電気自動車10の現在地周辺の複数の充電設備82を検出するナビゲーション装置60と、を備えている。
As described above, the
ECU50は、ナビゲーション装置60が検出した複数の充電設備82のうち、現在地から最も近い充電設備82であるメイン充電設備82mと、メイン充電設備82m以外の充電設備82であるサブ充電設備82sとを周期的に取得するとともに、単位走行距離当たり前記負荷群で消費される消費電力量が異なる複数の運転モード(ステップS29a〜ステップS29gの選択された処理までの処理を自動的に実行する運転モード)を備える運転モード制御部50a(節電制御部50i)を備える。
The
運転モード制御部50aは、蓄電装置12の現在の残容量Ebにより、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sまで、通常運転モードで到達可能である場合に維持又は増加させ、メイン充電設備82m及び前記サブ充電設備82sの少なくとも一方まで、前記通常運転モードで到達不可能である場合に減少させる運転モード切替変数POA(POAr又はPOAf)を持つ。
The operation
ECU50は、運転モード切替変数POAが減少するに従い前記負荷群の前記消費電力量が段階的に小さくなるように設定された節電運転モードに対応した負荷制御を行うようにしている。
The
この実施形態によれば、蓄電装置12の現在の残容量Ebにより、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sまで通常運転モードで到達可能である場合に維持又は増加させ、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sの少なくとも一方まで前記通常運転モードで到達不可能である場合に減少させる運転モード切替変数POAをECU50が持ち、ECU50が、運転モード切替変数POAが減少するに従い蓄電装置12から電力が供給される前記負荷群の消費電力量が段階的に小さくなる節電運転モードに対応した負荷制御を行うようにしたので、自由に走行したいという運転者の欲求に可能な限り応えながら電気自動車10の電欠リスクを自動的に軽減して走行することができる電気自動車10を実現できる。
According to this embodiment, the current remaining capacity Eb of the
このように、運転モード切替変数POAの値が大きいほど、電欠リスクが少なくなり、逆に、運転モード切替変数POAの値が小さいほど、電欠リスクが高くなるので、運転モード切替変数POAを監視することにより簡易に現在の電欠リスク状態を判断することができる。 Thus, the larger the value of the operation mode switching variable POA, the lower the risk of electric shortage. Conversely, the smaller the value of the operation mode switching variable POA, the higher the electric shortage risk. By monitoring, the current power shortage risk state can be easily determined.
この場合、ECU50は、前記通常運転モードでメイン充電設備82m及びサブ充電設備82sのどちらにも到達不可能である場合の運転モード切替変数POAの減少量(例えば、ステップS26lでの値「−1」)が、前記通常運転モードでメイン充電設備82mのみに到達可能である場合の運転モード切替変数POAの減少量(例えば、ステップS26gでの値「−0.5」)より大きな値となるようにしたので、運転モード切替変数POAの減少量をより妥当な値に設定することができる。
In this case, the
さらに、ECU50は、運転モード切替変数POAを、前記通常運転モードで、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sのどちらにも到達可能である場合の判定値を、正の値(例えば、ステップS26dでの値「+1」)又はゼロ値とし、前記通常運転モードで、メイン充電設備82mへの到達が可能であり、サブ充電設備82sへの到達が不可能である場合の判定値を、負の値(例えば、ステップS26gでの値「−0.5」)又はゼロ値とした統計値としている。
Further, the
このようにECU50は、統計値である運転モード切替変数POAにより負荷制御を行うようにしたので、運転モードの急激な振動変化を軽減することができる。
As described above, since the
さらに、時間フィルタ50bを有し、前記統計値を、前記判定値Dを時間フィルタ50bによりフィルタした値の統計値である運転モード切替変数POAfとすることで、制御時のハンチングの発生を低減することができる。結果として、運電モードの頻繁な変動を抑制することができ、走行中において運転モードが変更することに対応して運転者に与える違和感を軽減することができる。
Furthermore, it has a
なお、ECU50は、現在の運転モードでメイン充電設備82m又はサブ充電設備82sへの到達が可能であるとき、運転モード切替変数POAの値を維持する(例えば、ステップS26j、S26fでの値「0」が該当する。)ようにしたので、運転モードの変動を抑制することができる。
When the
この場合、ECU50は、運転モード切替変数POAを、前記通常運転モードで、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sのどちらにも到達可能である場合の判定値Dを、正の値(例えば、ステップS26dでの値「+1」が該当する。)又はゼロ値とし、前記通常運転モードで、メイン充電設備82mへの到達が可能であり、サブ充電設備82sへの到達が不可能である場合の判定値Dを、負の値とし(例えば、ステップS26gでの値「−0.5」が該当する。)、前記通常運転モードで、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sのどちらにも到達不可能である場合の判定値Dを、負の値(例えば、ステップS26lでの値「−1」が該当する。)とする一方、現在の運転モードで、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sのどちらにも到達可能である場合の判定値Dを、ゼロ値(例えば、ステップS26fでの値「0」が該当する。)とし、前記現在の運転モードで、メイン充電設備82mへの到達が可能であり、サブ充電設備82sへの到達が不可能である場合の判定値Dを、負の値(例えば、ステップS26kでの値「−0.5」が該当する。)又はゼロ値とし、前記現在の運転モードで、メイン充電設備82m及びサブ充電設備82sのどちらにも到達不可能である場合の判定値を、負の値とした、統計値である運転モード切替変数POAとすることで、運転モード切替変数POAの値を蓄電装置12の残容量に対応した妥当な値に設定することができる。
In this case, the
この場合においても、さらに、時間フィルタ50bを有し、前記統計値を、前記判定値Dを時間フィルタ50bによりフィルタした値の統計値である運転モード切替変数POAfとすることで、制御時のハンチングの発生を低減することができ、結果として、運転モードの頻繁な変動を抑制することができ、走行中において運転モードが変化することに対する運転者への違和感を軽減することができる。
Also in this case, a hunting at the time of control is further provided by including a
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.
10…電気自動車 12…蓄電装置
16…車体 30…モータ
50、90…ECU 52…インバータ
58…充電器 60…ナビゲーション装置
62…充電口 64…エアコン
70…地図データ配信センタ 80…移動通信網
82…充電設備 84…通信端末
96…表示部 106…現在地検出装置
200、200A…電欠リスク軽減システム
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記制御装置は、
前記ナビゲーション装置が検出した複数の前記充電設備のうち、現在地から最も近い充電設備であるメイン充電設備と、前記メイン充電設備以外の充電設備であるサブ充電設備と、を周期的に取得するとともに、単位走行距離当たり前記負荷群で消費される消費電力量を制限しない通常運転モードと前記消費電力量を制限する複数の節電運転モードを備える運転モード制御部を備え、
前記運転モード制御部は、
前記蓄電装置が予め定められた所定残容量以上まで充電されたときに最大値である初期値に設定される運転モード切替変数を持ち、
前記運転モード切替変数を、前記メイン充電設備と前記サブ充電設備とを取得した周期毎に、前記蓄電装置の現在の残容量により、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備まで、前記通常運転モードで到達可能である場合には維持させると共に前記節電運転モードで到達可能である場合には増加させ、前記メイン充電設備まで、前記通常運転モード又は前記節電運転モードで到達不可能である場合には減少させ、
前記運転モード切替変数が前記初期値から減少するに従い、前記単位走行距離当たり前記負荷群で消費される前記消費電力量が段階的に小さくなるように設定された前記節電運転モードに対応した負荷制御を行う
ことを特徴とする電気自動車。 An electric vehicle comprising a power storage device, a load group to which power is supplied from the power storage device, a control device that controls the load group, and a navigation device that detects a plurality of charging facilities around the current location of the vehicle In
The control device includes:
Among the plurality of charging facilities detected by the navigation device , periodically acquire a main charging facility that is the closest charging facility from the current location, and a sub-charging facility that is a charging facility other than the main charging facility, An operation mode control unit comprising a normal operation mode that does not limit the power consumption consumed by the load group per unit travel distance and a plurality of power saving operation modes that limit the power consumption ;
The operation mode control unit
Having an operation mode switching variable set to an initial value that is a maximum value when the power storage device is charged to a predetermined remaining capacity or more,
The operation mode switching variable, wherein the the every cycle acquisition sub charging equipment main charging equipment, the current remaining capacity of the electric storage device, until said main charging facility and the sub charging facility, in the normal operation mode is increased if the case is reachable can be reached by the power-saving operation mode with to maintain, in the main charging electric facility 備Ma, if it is not reachable by the normal operation mode or the power saving operation mode It decreases,
In accordance with the operation mode switching variable is decreased from the initial value, the load control the power consumption amount consumed by the unit travel distance per said load group corresponding to the power-saving operation mode is set to be reduced stepwise An electric vehicle characterized by
前記制御装置は、
前記通常運転モード又は前記節電運転モードで前記メイン充電設備のみに到達可能である場合の前記運転モード切替変数の減少量を、前記通常運転モード又は前記節電運転モードで前記メイン充電設備でさえも到達不可能である場合の前記運転モード切替変数の減少量に比較して小さい値にする
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to claim 1,
The control device includes:
The reduction of the operation mode switching variable when the usually reachable only in the main charging facility in operation mode or the power saving operation mode, even the main charge generation facilities in the normal operation mode or the power saving operation mode An electric vehicle characterized in that the electric vehicle has a smaller value than the amount of decrease in the operation mode switching variable when it is not reachable.
前記制御装置は、
前記運転モード切替変数を、
前記通常運転モードで、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達可能である場合の判定値をゼロ値とすると共に、前記節電運転モードで、前記メイン充電設備及び前記サブ充電設備のどちらにも到達可能である場合の判定値を正の値とし、
前記通常運転モード又は前記節電運転モードで、前記メイン充電設備への到達が可能であり、前記サブ充電設備への到達が不可能である場合の判定値を、負の値又はゼロ値としたとき、
次の式で示す統計値とする、
今回の運転モード切替変数=現在の運転モード切替変数+判定値、
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to claim 1 or 2,
The control device includes:
The operation mode switching variable is
Wherein in the normal operation mode, while a zero value determination value when in either of the main charging facility and the sub charging equipment is reachable, in the power saving operation mode, the main charging facility and the sub charging equipment If both of these are reachable, the judgment value is a positive value,
Wherein in the normal operation mode or the power saving operation mode, the are possible reach the main charging facility, the judgment value when the it is impossible to reach the sub-charging equipment, when a negative value or zero value ,
The statistical value shown in the following formula,
Current operation mode switching variable = current operation mode switching variable + judgment value,
An electric vehicle characterized by that.
さらに、時間フィルタを有し、
前記統計値は、前記判定値を前記時間フィルタにより、時間の変化に対する前記判定値の変化が少なくなるようにフィルタした値の統計値とする
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to claim 3, wherein
In addition, it has a time filter,
The electric vehicle according to claim 1 , wherein the statistical value is a statistical value obtained by filtering the determination value by the time filter so that a change in the determination value with respect to a change in time is reduced .
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