JP5610053B2 - 車両の航続距離演算装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行用バッテリにおける電力の残量から、車両が航続可能であると推定される距離を演算する航続距離演算装置に関する。

従来、走行用のバッテリを搭載した車両において、バッテリの残りの電力で走行することができると予想される航続距離（航続可能距離）を演算する装置が知られている。航続距離は、例えば、単位電力量で車両が走行する距離の平均値（いわゆる電費）にバッテリ電力の残量を乗じることで算出される。あるいは、単位距離あたりに消費される電力量でバッテリの残量（電力量）を除することでも航続距離を算出可能である。これらのようにして得られた航続距離の情報は、車両に搭載された各種電子制御装置での演算に使用されるほか、車室内のディスプレイ等に表示され、車両の走行経路や走行速度を決定する上での参考指標として乗員に利用される。

例えば、特許文献１には、上記の電費に対応する値であるエネルギー比（走行距離／エネルギー量）にエネルギー残量を乗算して、車両の航続距離を算出する情報提示装置が記載されている。この技術では、算出された航続距離及び地図情報に基づいて車両の走行可能範囲が設定され、この走行可能範囲内の経路情報が乗員に提示される。経路情報は、目的地に到達するまでに許容される寄り道の範囲の確認やエネルギー補給ポイントの選択の際に有用であるとされている。

特開２００３−２１５２２号公報

ところで、車両に搭載された走行用バッテリには、走行用モータだけでなく空調装置やオーディオ装置，照明装置，ネットワーク通信装置等の各種電装装置が接続されたものがある。このような走行用バッテリの平均電費の演算値は、電装装置の作動状態によって大きく変動する。特に、空調装置のコンプレッサやヒーターは他の電装装置と比較して消費電力が高く、電費を低下させやすい。

一方、上記のような航続距離の演算では、電費の値の変動が直接的に航続距離の演算値の変動として反映される。したがって、空調装置の始動時や室内温度，設定温度の変更時，冷暖房の切り換え時等には、航続距離の演算値が急変し、正確な航続距離を把握できない場合がある。なお、たとえ乗員が空調装置を操作していない場合であっても、窓の開放によって車室内の空調環境が変化したような場合には、空調装置の負荷が大きく変化し、電費が大きく変動する場合がある。

また、このような航続距離の演算値の変動量は、バッテリ残量が大きいほど顕著となる。つまり、バッテリが満充電に近い状態であるほど航続距離の演算値の信頼性が低く、例えば数パーセントの平均電費の変動が、航続距離に換算して数十キロメートルの差異となる場合がある。このような航続距離の演算値をディスプレイ等に表示すると、乗員に対して違和感や不信感を与えかねない。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、車両の航続距離演算装置に関し、航続距離の演算値の信頼性及び妥当性を向上させることにある。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する車両の航続距離演算装置は、車両に搭載された走行用バッテリに蓄えられた電力の残量を演算する残量演算手段と、前記走行用バッテリの消費電力及び前記車両の走行距離に基づき、前記走行用バッテリの単位容量あたりの走行距離を電費として演算する第一演算手段とを備える。
また、前記残量演算手段で演算された前記残量が大きいほど増大する制限量を設定する制限量設定手段と、前記制限量に応じて演算される前記電費の経時変動の許容変化量を超えないように、前記第一演算手段で演算された前記電費の変動を抑制した抑制電費を演算する第二演算手段と、前記残量演算手段で演算された前記電力の残量及び前記第二演算手段で演算された前記抑制電費に基づき、前記車両が前記残量の電力で走行する距離の推定値である航続距離を演算する第三演算手段とを備える。

前記第一演算手段で演算される前記電費は、一般的な意味での電費（すなわち、単位電力量で車両が走行する距離の平均値）に対応する。一方、前記第二演算手段で演算される前記抑制電費は、航続距離の演算に最適化された電費であり、前記電費に信号処理又は演算処理を施してその経時変動を抑制したものである。

（２）前記許容変化量は、前記制限量の最大値よりも大きい所定値から、前記制限量を減算した値であることが好ましい。

（３）前記第一演算手段は、所定の演算周期で前記電費を演算するものであることが好ましい。この場合、前記第二演算手段は、前記電費の前回値から今回値を減じた値が前記許容変化量以上である場合に、前記前回値から前記許容変化量を減じた値を前記抑制電費として演算することが好ましい。

（４）前記第二演算手段は、前記電費の前回値と今回値との差の絶対値が前記許容変化量未満である場合に、前記今回値をそのまま前記抑制電費として演算することが好ましい。

（５）前記第二演算手段は、前記電費の今回値から前回値を減じた値が前記許容変化量以上である場合に、前記前回値に前記許容変化量を加えた値を前記抑制電費として演算することが好ましい。

（６）前記第三演算手段で演算された前記航続距離を表示する表示手段をさらに備えることが好ましい。

開示の車両の航続距離演算装置によれば、バッテリ残量に基づいて電費の変動を抑制した抑制電費を演算するとともに、この抑制電費と電池残量とに基づいて航続距離を演算することで、電費が大きく変動した場合（例えば、ドアや窓の開放によって空調装置の負荷が増大した場合）の航続距離の急変を防止することができ、信頼性及び妥当性の高い航続距離の値を取得することができる。
また、バッテリ残量が大きいほど制限量が増大するように設定されるため、バッテリの残量が多いほど電費の変動が抑制され、抑制電費を変動しにくくすることができる。このような点においても、航続距離の急変を防止することができ、安定した航続距離の演算値を取得することができる。

一実施形態に係る航続距離演算装置が適用された車両の構成図である。 図１の航続距離演算装置のブロック構成図である。 図１の航続距離演算装置での制御内容を説明するためのフローチャートである。 図１の航続距離演算装置での制御内容を説明するためのフローチャートである。

図面を参照して航続距離演算装置について説明する。なお、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
本実施形態の航続距離演算装置は、図１に示す車両１０に適用される。この車両１０は、走行用バッテリ９の電力で電動のモータ１２を駆動することによって走行する電気自動車であり、その内部には通信ライン５を介して接続された複数の電子制御装置が備えられる。通信ライン５は、例えばCANやMOST，Flex Ray等の規格に準拠する車載LANのバスであってもよいし、あるいは専用の信号線であってもよい。図１では、電子制御装置としてEV-ECU１，エアコンECU２，BMU３及びMCU４を例示する。これらの電子制御装置は、周知のマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。

エアコンECU２は、車両１０に搭載されたエアコン装置７（空調装置）を制御する電子制御装置である。このエアコンECU２には、車室内の設定温度や風量を入力するための操作パネル８と、図示しない各種センサ（室温センサ，外気温センサ，日射センサ等）とが接続される。操作パネル８は、インストルメントパネル上に設けられた複数のプッシュスイッチ及び複数の操作ダイヤル８ａ，８ｂからなる入力装置である。操作ダイヤル８ａ，８ｂの機能としては、風量を複数段階に調節する機能や、設定温度を複数段階に調節する機能等が挙げられる。また、プッシュスイッチの機能としては、空調機能のオン／オフを切り換える機能や、冷暖房の効果を瞬時に最大限まで高める機能等が挙げられる。

エアコンECU２は、各種センサの検出情報から把握される車室内外の環境条件に基づき、運転者，乗員の操作によって入力された目標温度，目標風量が得られるようにエアコン装置７を制御する。エアコンECU２の制御内容としては、温度制御，風量制御のほか、吹き出し口切換制御，吸気切換制御等が挙げられる。

BMU３（Battery Management Unit）は、車両１０の走行用バッテリ９を管理するための電子制御装置である。走行用バッテリ９は、車両１０の駆動輪に接続された走行用のモータ１２の主電源であり、例えば複数のリチウムイオン電池モジュールを直列に連結して構成される。走行用バッテリ９に蓄えられた電力は、インバータ１１を介してモータ１２に供給される。BMU３は、インバータ１１の動作を制御することによって、走行用バッテリ９からモータ１２に供給される電力量を調整し、同時に走行用バッテリ９の充電率を演算する。

MCU４（Motor Control Unit）は、車両１０の走行状態や運転操作に応じてモータ１２から出力されるトルク及び回転数を制御する電子制御装置である。車両１０の駆動輪は、モータ１２の回転数に応じた角速度で回転する。MCU４は、モータ１２の回転数から車両１０の走行速度や走行距離を常時検出する。

EV-ECU１（Electric Vehicle - Electronic Control Unit）は、他の電子制御装置よりも上位の電子制御装置であり、エアコンECU２，BMU３及びMCU４を統括管理する機能を有する。例えば、EV-ECU１は他の電子制御装置で実施される制御のタイミングや制御量を監視し、必要に応じて各制御に介入する権限を持つ。また、EV-ECU１には、インストルメントパネルに内蔵された表示装置６（表示手段）が接続される。
また、本実施形態のEV-ECU１は、他の電子制御装置で検出された情報に基づいて、走行用バッテリ９の残りの電力で走行することができると予想される航続距離Ｆ（航続可能距離）を演算する機能を有する。ここで演算された航続距離Ｆは、随時、表示装置６に表示される。

図２にエアコンECU２，BMU３，MCU４及びEV-ECU１のブロック構成を示す。このエアコンECU２は、エアコン電力実測部２ａ，ダイヤル位置検出部２ｂ及び所定電力記憶部２ｃを有する。
エアコン電力実測部２ａ（電力実測手段）は、エアコン装置７で実際に消費されている電力[kWh]を実測するものである。ここでは例えば、エアコン装置７のコンプレッサやヒーター，ファンに供給される電圧及び電流を計測することにより、消費電力の実測値が計測される。ここで計測された実測値は、通信ライン５を介してEV-ECU１に伝達される。

ダイヤル位置検出部２ｂ（操作位置検出手段）は、操作パネル８に設けられたそれぞれの操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａを検出するものである。例えば、風量調整用の操作ダイヤル８ａの操作位置が複数段階のうちの何段目であるかを検出するとともに、温度調節用の操作ダイヤル８ｂの操作位置が何度の温度域に属しているかを検出する。ここで検出された操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａは、所定電力記憶部２ｃ及びEV-ECU１に伝達される。なお、操作位置Ａの種類は、操作ダイヤル８ａ，８ｂの組み合わせの数だけ存在する。

所定電力記憶部２ｃ（電力記憶手段）は、操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａに対応する消費電力に応じた大きさの所定の電力値[kWh]を予めテーブルとして記憶するものである。このテーブルに記憶される所定の電力値の種類数は、操作位置Ａの種類数に一致することが好ましい。また、ここに記憶される所定の電力値の大きさは、例えば、実際に操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作された状態での平均的な消費電力の90[%]前後に設定される。ここでは、ダイヤル位置検出部２ｂで検出された操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａに対応する電力値が読み出され、EV-ECU１に伝達される。

なお、エアコン装置７で実際に消費されている電力の大きさは、エアコン電力実測部２ａで計測される実測値の方が正確である。一方、操作ダイヤル８ａ，８ｂを変更した直後（例えば、直後から数十秒が経過するまでの間）には、エアコン装置７の内部での起動処理や制御の切り換え等により、実際の操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａに対応する風量及び温度を目標とした制御が開始されるまでの間にタイムラグが生じる場合がある。

このようなタイムラグがEV-ECU１での演算に反映されてしまうと、実情にそぐわない航続距離Ｆが表示装置６に表示されることになり、乗員に対して違和感や不信感を与えかねない。そこで、本航続距離演算装置では、操作ダイヤル８ａ，８ｂを変更した直後におけるエアコン装置７の消費電力として、実測値の代わりに予め設定された所定の電力値を用い、これをEV-ECU１での航続距離Ｆの演算に反映させる。

BMU３は、SOC演算部３ａ（残量演算手段）を有する。SOC演算部３ａは、公知の推定方法を用いて走行用バッテリ９の充電率（SOC，State Of Charge）を検出又は演算するものである。ここでは、バッテリ放電時における電流値及び電圧値に基づいて放電量が積算され、その放電量に応じた充電率を例えば百分率で表した値が演算される。なお、走行用バッテリ９の内部抵抗値や開放電圧，バッテリ温度等に基づく充電率の検出又は演算が実施されることとしてもよい。ここで検出又は演算された充電率は、EV-ECU１に伝達される。

MCU４は、走行距離演算部４ａ（走行距離演算手段）及びモータ電力演算部４ｂ（走行用バッテリのモータ１２で消費された消費電力を演算する消費電力演算手段）を有する。走行距離演算部４ａは、モータ１２の回転数から車両１０が実際に走行した距離[km]を演算するものである。ここでは、例えば直近の所定時間内での走行距離が演算され、EV-ECU１に伝達される。また、モータ電力演算部４ｂは、走行距離演算部４ａでの走行距離の演算と同一の所定時間内にモータ１２で消費された電力をモータ電力[kWh]として演算するものである。ここで演算されたモータ電力もEV-ECU１に伝達される。

EV-ECU１は、制限量設定部１ａ，消費電力演算部１ｂ，電費演算部１ｃ，抑制電費演算部１ｄ，履歴記憶部１ｅ，電池残量演算部１ｆ及び航続距離演算部１ｇを有する。
制限量設定部１ａは、SOC演算部３ａで演算された充電率に基づき、制限量Ｂ（Ｂ＞０）を設定するものである。ここでは、図２中に示すように、充電率が大きいほど制限量Ｂが増大し、充電率が小さいほど制限量Ｂが所定値Ｂ₀に収束するような対応マップが記憶される。制限量設定部１ａはこの対応マップに基づいて制限量Ｂを設定し、これを抑制電費演算部１ｄに伝達する。

消費電力演算部１ｂは、MCU４のモータ電力演算部４ｂで演算されたモータ電力と、エアコンECU２から伝達されたエアコン電力の実測値又は所定の電力値とを加算した消費電力[kWh]を演算するものである。電力の加算に際し、エアコン電力の実測値又は所定の電力値は、走行距離演算部４ａでの走行距離の演算と同一の所定時間内に消費されたエアコン電力に変換され、単位が揃えられる。ここで演算される消費電力は、走行距離演算部４ａでの走行距離の演算に係る所定時間内に車両１０で消費された電力の総量に対応する。

電費演算部１ｃ（第一演算手段）は、所定の演算周期で車両１０の電費Ｃ[km/kWh]を演算するものである。ここでは、走行距離演算部４ａから伝達された走行距離[km]を消費電力演算部１ｂで演算された消費電力[kWh]で除して、電費Ｃが演算される。電費Ｃは、走行用バッテリ９の単位容量（単位充電量）あたりの走行距離を意味する。また、この電費Ｃの値は、消費電力演算部１ｂで演算される消費電力の変動、例えばエアコン電力の変動の影響を直接的に受けて急変しうるものである。ここで演算された電費Ｃは抑制電費演算部１ｄ，履歴記憶部１ｅ及び航続距離演算部１ｇに伝達される。

一方、抑制電費演算部１ｄ（第二演算手段）は、電費演算部１ｃで演算される電費Ｃよりも経時変動の少ない抑制電費Ｅ[km/kWh]を所定の演算周期で演算するものである。ここではまず、制限量設定部１ａで設定された制限量Ｂに応じて、電費Ｃの経時変動の許容変化量Ｚ（Ｚ＞０）が演算される。許容変化量Ｚは制限量Ｂが大きいほど小さく、制限量Ｂが小さいほど大きい値として与えられる。例えば、制限量Ｂの最大値よりも大きい所定値から制限量Ｂを減算した値を許容変化量Ｚとしてもよいし、制限量Ｂの逆数を許容変化量Ｚとしてもよい。あるいは、制限量Ｂと許容変化量Ｚとの対応関係を予めマップ化して抑制電費演算部１ｄに記憶させておいてもよい。

また、抑制電費演算部１ｄは、電費演算部１ｃから伝達される電費Ｃをその今回値Ｃ_nとして記憶するとともに、その前回値Ｃ_n-1との差が許容変化量Ｚを超えないように電費Ｃの経時変動を抑制した抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nを演算する。例えば、電費Ｃの値の急下降により差（Ｃ_n-1−Ｃ_n）が許容変化量Ｚ以上となった場合には、前回値Ｃ_n-1から許容変化量Ｚを減じた値を抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nとする。また、電費Ｃの値の急上昇により差（Ｃ_n-1−Ｃ_n）が−Ｚ以下となった場合には、前回値Ｃ_n-1に許容変化量Ｚを加算した値を抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nとする。なお、差（Ｃ_n-1−Ｃ_n）の絶対値が許容変化量Ｚ未満であれば、電費Ｃの今回値Ｃ_nをそのまま抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nとする。

許容変化量Ｚは制限量Ｂが大きいほど小さく、すなわち走行用バッテリ９の充電率が高いほど小さい。したがって、走行用バッテリ９の充電率が高いほど、抑制電費Ｅの経時変動の勾配が緩やかとなり、値が変化しにくくなる。また、充電率の低下とともに許容変化量Ｚが増大し、抑制電費Ｅの変化に対する制限が緩和される。ここで演算された抑制電費Ｅは、履歴記憶部１ｅ及び航続距離演算部１ｇに伝達される。

履歴記憶部１ｅ（履歴記憶手段）は、操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａの履歴と、操作位置Ａが変更された時点での抑制電費Ｅの履歴と、EV-ECU１内で制御周期毎に演算される電費Ｃの履歴とを記憶するものである。電費Ｃの履歴とは、制御周期毎に更新される今回値Ｃ_n及び前回値Ｃ_n-1のことであり、抑制電費演算部１ｄでの演算に用いられる。一方、操作位置Ａ及び抑制電費Ｅの履歴は、制御周期毎に更新される値の履歴ではなく、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されたときに更新される履歴である。

ここで、現在の操作位置をＡ_nとし、前回の操作位置をＡ_n-1とし、前々回の操作位置をＡ_n-2とする。履歴記憶部１ｅは、これらの操作位置Ａ_n，Ａ_n-1及びＡ_n-2を記憶するとともに、切り換え時点の抑制電費Ｅの今回値Ｅ_n，前回値Ｅ_n-1及び前々回値Ｅ_n-2を記憶する。なお、抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nは制御周期毎に随時更新されることになるが、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作された時点での今回値Ｅ_nが前回値Ｅ_n-1（固定値）として記憶され、同時にそれまで前回値Ｅ_n-1として記憶されていた値が前々回値Ｅ_n-2となる。操作位置Ａ及び抑制電費Ｅの履歴は、航続距離演算部１ｇでの制御に用いられる。

電池残量演算部１ｆは、走行用バッテリ９の電池残量Ｄ[kWh]を検出又は演算するものである。ここでは例えば、充電率と走行用バッテリ９の総容量とから電池残量Ｄが検出，演算される。あるいは、なお、走行用バッテリ９の内部抵抗値や開放電圧，バッテリ温度等に基づいて電池残量Ｄを検出，演算してもよい。ここで検出，演算された電池残量Ｄは航続距離演算部１ｇに伝達される。

航続距離演算部１ｇ（第三演算手段）は、電費演算部１ｃで演算された電費Ｃ，抑制電費演算部１ｄで演算された抑制電費Ｅ及び電池残量演算部１ｆで演算された電池残量Ｄに基づいて航続距離Ｆを演算するものである。航続距離Ｆの演算式と演算条件を以下に列挙する。演算された航続距離Ｆの情報は航続距離演算部１ｇから表示装置６に伝達され表示される。
〔１〕操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されていない場合
航続距離Ｆ＝電池残量Ｄ×抑制電費Ｅ_n ・・・（式１）
〔２〕操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作され、かつ、
操作位置Ａ_nが前々回の操作位置Ａ_n-2と相違する場合
航続距離Ｆ＝電池残量Ｄ×電費Ｃ_n ・・・（式２）
〔３〕操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作され、かつ、
操作位置Ａ_nが前々回の操作位置Ａ_n-2と同一の場合
航続距離Ｆ＝電池残量Ｄ×前々回の抑制電費Ｅ_n-2 ・・・（式３）

図３，図４を用いて、本航続距離演算装置における制御手順を説明する。これらのフローチャートは、例えば予め設定された所定の周期で繰り返し実施されている。図３のフローでは操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作状態に対応するフラグＸが用いられている。このフラグＸは、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されてから所定時間の間のみＸ＝１に設定され、それ以外の状態ではＸ＝０に設定される。

図３のフローは、おもにエアコンECU２で実施される。まずステップＡ１０では、エアコン電力実測部２ａにおいて、エアコン装置７の消費電力が実測される。続くステップＡ２０では、フラグＸがＸ＝０であるか否かが判定される。ここでＸ＝１である場合にはステップＡ７０に進む。また、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されていなければＸ＝０であり、ステップＡ３０へ進む。

ステップＡ３０では、ダイヤル位置検出部２ｂにおいて、操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａが検出される。また続くステップＡ４０では、操作位置Ａに対応する所定の電力値が所定電力記憶部２ｃから読み出される。また、続くステップＡ５０では、操作位置Ａが前回の制御周期から変化したか否かが判定される。

ここで操作位置Ａが変化していない場合にはステップＡ１００へ進み、ステップＡ１０で実測されたエアコン装置７の消費電力がEV-ECU１に伝達される。また、続くステップＡ１１０ではフラグＸがＸ＝０に設定され、さらに続くステップＡ１２０ではタイマーＴがリセット（Ｔ＝０）されて、このフローを終了する。なお、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されない限りフラグＸがＸ＝０のままであり、常にエアコン装置７での消費電力の実測値がEV-ECU１に伝達される。
一方、ステップＡ５０で操作位置Ａが変化した場合にはステップＡ６０に進み、フラグＸがＸ＝１に設定される。また、続くステップＡ７０ではタイマーＴにＴ＋１が代入される。タイマーＴの値は、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されてからの経過時間に対応する。

続くステップＡ８０では、タイマーＴの値が所定値Ｔ₀未満であるか否かが判定される。ここでＴ＜Ｔ₀であれば、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されてから所定時間が経過していないと判断されてステップＡ９０へ進み、ステップＡ４０で読み出された所定の電力値がEV-ECU１に伝達される。一方、Ｔ≧Ｔ₀であれば、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されてから所定時間が経過したと判断されてステップＡ１００へ進み、ステップＡ１０で実測されたエアコン装置７の消費電力がEV-ECU１に伝達される。
本フローにより、操作ダイヤル８ａ，８ｂが操作されてからの経過時間に応じて、エアコン装置７の消費電力の実測値と所定の電力値とのうちの何れか一方がEV-ECU１に伝達される。

図４のフローは、おもにEV-ECU１で実施される。まずステップＢ１０では、SOC演算部３ａから伝達される充電率，走行距離演算部４ａから伝達される走行距離，モータ電力演算部４ｂから伝達されるモータ電力，エアコンECU２から伝達される電力（消費電力の実測値又は所定の電力値）がEV-ECU１に読み込まれる。続くステップＢ２０では、消費電力演算部１ｂにおいて、モータ電力とエアコンの電力とを加算した消費電力が演算される。ここで演算された消費電力は電費演算部１ｃに伝達される。

続くステップＢ３０では、制限量設定部１ａにおいて、充電率に基づいて制限量Ｂが設定される。続くステップＢ４０では、抑制電費演算部１ｄにおいて、制限量Ｂに応じた許容変化量Ｚが演算される。
ステップＢ５０では、履歴記憶部１ｅにおいて、電費Ｃの履歴が更新される。ここでは、前回の演算周期で演算された値が前回値Ｃ_n-1として記憶される。続くステップＢ６０では、電費演算部１ｃにおいて、ステップＢ２０で演算された消費電力と車両１０の走行距離とから電費Ｃの今回値Ｃ_nが演算される。また、ステップＢ７０では、電池残量演算部１ｆにおいて、走行用バッテリ９の電池残量Ｄが演算される。

ステップＢ８０では、抑制電費演算部１ｄにおいて、電費Ｃの前回値Ｃ_n-1と今回値Ｃ_nとの差（Ｃ_n-1−Ｃ_n）が演算される。続くステップＢ９０では、この差（Ｃ_n-1−Ｃ_n）が許容変化量Ｚ以上であるか否かが判定される。ここで（Ｃ_n-1−Ｃ_n）≧Ｚである場合には、電費Ｃの値が急降下したとみなされてステップＢ１１０へ進み、抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nがＥ_n＝Ｃ_n-1−Ｚに設定される。一方、（Ｃ_n-1−Ｃ_n）＜Ｚである場合にはステップＢ１００へ進む。

ステップＢ１００では、差（Ｃ_n-1−Ｃ_n）が負の許容変化量−Ｚ以下であるか否かが判定される。ここで、（Ｃ_n-1−Ｃ_n）≦−Ｚである場合には、電費Ｃの値が急上昇したとみなされてステップＢ１２０へ進み、抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nがＥ_n＝Ｃ_n-1＋Ｚに設定される。一方、（Ｃ_n-1−Ｃ_n）＞−Ｚ〔すなわち、−Ｚ＜（Ｃ_n-1−Ｃ_n）＜Ｚ〕である場合には、ステップＢ１３０へ進み、電費Ｃの今回値Ｃ_nが抑制電費Ｅの今回値Ｅ_nとして設定される。

また、ステップＢ１４０では、操作位置Ａが前回の制御周期から変化したか否かが判定される。ここで操作位置Ａが変化していない場合にはステップＢ１９０へ進み、航続距離演算部１ｇにおいて上記の式１に従って航続距離Ｆが演算される。その後ステップＢ２００で航続距離Ｆの情報が表示装置６に伝達され、航続距離Ｆが画面に表示される。

ステップＢ１４０で操作位置Ａが変化した場合にはステップＢ１５０に進み、履歴記憶部１ｅにおいて操作位置Ａ及び抑制電費Ｅの履歴が更新される。ここでは、前々回の操作位置Ａ_n-2にそれまでの前回の操作位置Ａ_n-1が代入され、前回の操作位置Ａ_n-1にそれまでの今回の操作位置Ａ_nが代入される。そして、今回の操作位置Ａ_nには変更後の新たな操作位置Ａが代入される。同様に、抑制電費Ｅの前々回値Ｅ_n-2にそれまでの前回値Ｅ_n-1が代入され、前回値Ｅ_n-1にそれまでの今回値Ｅ_nが代入される。

続くステップＢ１６０では、航続距離演算部１ｇにおいて、操作位置Ａ_nが前々回の操作位置Ａ_n-2と同一（Ａ_n＝Ａ_n-2）であるか否かが判定される。ここで、Ａ_n≠Ａ_n-2である場合にはステップＢ１８０へ進み、航続距離演算部１ｇにおいて上記の式２に従って航続距離Ｆが演算される。一方、Ａ_n＝Ａ_n-2である場合にはステップＢ１７０へ進み、航続距離演算部１ｇにおいて上記の式３に従って航続距離Ｆが演算される。これにより、例えば操作ダイヤル８ａ，８ｂが一旦操作された後、元の操作位置に戻されたような場合には、航続距離Ｆの演算に前々回の抑制電費Ｅ_n-2の値が用いられる。
何れの場合においてもその後ステップＢ２００で航続距離Ｆの情報が表示装置６に伝達され、航続距離Ｆが画面に表示される。

このように、本航続距離演算装置では制限量設定部１ａにおいてバッテリ残量に対応する充電率に基づいて制限量を設定し、これを用いて電費Ｃの変動を抑制した抑制電費Ｅを演算するとともに、この抑制電費Ｅと走行用バッテリ９の電池残量Ｄとに基づいて航続距離Ｆを演算している。
これにより、例えば車室内気温と外気温との差が大きい環境でドアや窓を開放してエアコン装置７の消費電力が急増するような状況においても、航続距離Ｆの演算値の変動を抑制することができ、信頼性及び妥当性の高い航続距離Ｆの演算値を取得することができる。

また、このような信頼性及び妥当性の高い航続距離Ｆが表示装置６に表示されるため、乗員は正確な航続距離Ｆを把握することができる。したがって、乗員に安定感や安心感を与えることができ、ユーザビリティ（使い勝手）を向上させることができる。
また、制限量設定部１ａでは、図２に示すように、充電量が大きいほど制限量Ｂが増大する対応マップが記憶されているため、バッテリの残量が多いほど電費Ｃの変動が抑制され、抑制電費Ｅを変動しにくくすることができる。このような点においても、航続距離Ｆの急変を防止することができ、安定した航続距離Ｆの演算値を取得することができる。

上記の効果に加えて、本航続距離演算装置では、操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａの変化時には、航続距離Ｆの演算において抑制電費Ｅの代わりに通常の電費Ｃが用いられる。そのため、乗員による空調操作に対する航続距離Ｆの更新の応答性を向上させることができる。これにより、正確な航続距離Ｆの値を取得しやすくすることができる。また、操作ダイヤル８ａ，８ｂへの操作に応じて航続距離Ｆを即座に更新することができ、正確な航続距離の演算値を取得することができる。

さらに、本航続距離演算装置では、エアコン電力実測部２ａでエアコン装置７の電力を実測するだけでなく、操作ダイヤル８ａ，８ｂの切り換えの直後には所定電力記憶部２ｃに記憶された所定の電力値を用いて消費電力を演算している。これにより、エアコン装置７の内部で実際に消費される電力の立ち上がりの遅れを解消して消費電力、ひいては電費Ｃを迅速に演算することができる。すなわち、操作ダイヤル８ａ，８ｂへの操作に応じて素早く立ち上がる消費電力を用いることで、タイムラグの影響を除去した理論上の電費Ｃを正確に把握することができる。また、操作ダイヤル８ａ，８ｂへの操作に応じて電費Ｃを即座に更新することができ、正確な航続距離Ｆの値を取得することができる。これにより、乗員に安定感や安心感を与えることができる。

また、本航続距離演算装置では、操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａの履歴を履歴記憶部１ｅに記憶させ、操作履歴に基づいて電費Ｃ_n又は前々回の抑制電費Ｅ_n-2を用いて航続距離Ｆを演算している。これにより、演算値の差し戻しの要否に応じて航続距離Ｆを演算することが可能となり、自然な航続距離Ｆの値を取得することができる。
さらに、操作位置Ａ_nが前々回の操作位置Ａ_n-2と同一の場合には、その操作位置Ａ_n-2に対応する前々回の抑制電費Ｅ_n-2を用いて航続距離Ｆを演算しているため、操作ダイヤル８ａ，８ｂが元の操作位置に戻されたような場合であっても、それまでの操作ダイヤル８ａ，８ｂの操作位置Ａで得られた抑制電費Ｅの値に差し戻すことが可能となり、より自然な航続距離の値を取得することができる。

上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

例えば、上述の実施形態における図４のステップＢ１６０では、操作位置Ａのみの履歴に基づく条件判定がなされているが、これに時間条件を付加することも考えられる。例えば、一定時間（例えば、数秒〜数十秒）の間に操作ダイヤル８ａ，８ｂが元の操作位置に戻された場合に、前々回の抑制電費Ｅ_n-2の値を用いて航続距離Ｆを演算する構成とすることが考えられる。
つまり、ある程度の時間が経過したら、たとえ操作位置Ａ_nが前々回の操作位置Ａ_n-2と同一であったとしても、式３を用いた航続距離Ｆの演算を実施せず、式２を用いることとする。このような構成により、履歴記憶部１ｅに記憶された情報のうち、参照するには古すぎる履歴情報を破棄することが可能となり、航続距離Ｆの演算値をより正確に求めることができる。

また、上述の実施形態では、図２に示すように、EV-ECU１，エアコンECU２，BMU３及びMCU４の各電子制御装置に機能を振り分けた形態の航続距離演算装置を例示したが、これらの機能を一つの電子制御装置に統合してもよいし、あるいは通信ライン５に対して着脱自在のインターフェースを備えた単独の航続距離演算装置として構成し、汎用性を向上させてもよい。なお、上述の実施形態に記載された演算をどの電子制御装置が担当するかは任意であり、各電子制御装置での演算内容の割り当ては自由に設定することができる。

また、上述の実施形態では電気自動車に本発明を適用したものが例示したが、ハイブリッド自動車やＰＨＶ（プラグインハイブリッド車）といった電気エネルギーでの走行が可能な車両への適用が可能である。

１ EV-ECU
１ａ 制限量設定部
１ｂ 消費電力演算部
１ｃ 電費演算部（第一演算手段）
１ｄ 抑制電費演算部（第二演算手段）
１ｅ 履歴記憶部（履歴記憶手段）
１ｆ 電池残量演算部
１ｇ 航続距離演算部（第三演算手段）
２ エアコンECU
２ａ エアコン電力実測部（電力実測手段）
２ｂ ダイヤル位置検出部（操作位置検出手段）
２ｃ 所定電力記憶部（電力記憶手段）
３ BMU
３ａ SOC演算部（残量演算手段）
４ MCU
４ａ 走行距離演算部（走行距離演算手段）
４ｂ モータ電力演算部（消費電力演算手段）
５ 通信ライン
６ 表示装置（表示手段）
７ エアコン装置（空調装置）
８ 操作パネル
８ａ，８ｂ 操作ダイヤル
９ 走行用バッテリ
１０ 車両

Claims (6)

1. 車両に搭載された走行用バッテリに蓄えられた電力の残量を演算する残量演算手段と、
   前記走行用バッテリの消費電力及び前記車両の走行距離に基づき、前記走行用バッテリの単位容量あたりの走行距離を電費として演算する第一演算手段と、
   前記残量演算手段で演算された前記残量が大きいほど増大する制限量を設定する制限量設定手段と、
   前記制限量に応じて演算される前記電費の経時変動の許容変化量を超えないように、前記第一演算手段で演算された前記電費の変動を抑制した抑制電費を演算する第二演算手段と、
   前記残量演算手段で演算された前記電力の残量及び前記第二演算手段で演算された前記抑制電費に基づき、前記車両が前記残量の電力で走行する距離の推定値である航続距離を演算する第三演算手段と
   を備えたことを特徴とする、車両の航続距離演算装置。
2. 前記許容変化量は、前記制限量の最大値よりも大きい所定値から、前記制限量を減算した値である
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両の航続距離演算装置。
3. 前記第一演算手段は、所定の演算周期で前記電費を演算するものであり、
   前記第二演算手段は、前記電費の前回値から今回値を減じた値が前記許容変化量以上である場合に、前記前回値から前記許容変化量を減じた値を前記抑制電費として演算する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の航続距離演算装置。
4. 前記第二演算手段は、前記電費の前回値と今回値との差の絶対値が前記許容変化量未満である場合に、前記今回値をそのまま前記抑制電費として演算する
   ことを特徴とする、請求項３記載の車両の航続距離演算装置。
5. 前記第二演算手段は、前記電費の今回値から前回値を減じた値が前記許容変化量以上である場合に、前記前回値に前記許容変化量を加えた値を前記抑制電費として演算する
   ことを特徴とする、請求項３又は４記載の車両の航続距離演算装置。
6. 前記第三演算手段で演算された前記航続距離を表示する表示手段をさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の車両の航続距離演算装置。
   

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