JP5626465B2 - 電動車両および電動車両の制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、電動車両および電動車両の制御方法に関し、より特定的には、電動車両に搭載された蓄電装置の充電制御に関する。

電動機によって車両駆動力を発生可能に構成された、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車等の電動車両では、当該電動機を駆動するための電力を蓄積する蓄電装置が搭載されている。このような電動車両では、発進時や加速時などに蓄電装置から電動機に電力を供給して車両駆動力を発生する一方で、降坂走行時や減速時などに電動機の回生制動により発生した電力を蓄電装置に供給する。したがって、車両走行中には蓄電装置の放電および充電が繰り返し実行されるため、車両走行中の蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge；以下、単に「ＳＯＣ」とも称す）の管理制御が必要となる。なお、ＳＯＣとは、満充電容量に対する現在の充電量の比率を示したものである。一般的には、ＳＯＣが所定の制御範囲から外れることがないように、蓄電装置の充放電が制御される。

このような電動車両のＳＯＣ制御の一態様として、特開２００２−３４５１６５号公報（特許文献１）には、電池の温度に応じてＳＯＣの制御目標値を変化させるように構成された車両用電池制御装置が開示される。特開２００２−３４５１６５号公報（特許文献１）では、電池温度が低いほどＳＯＣ目標値を大きく設定することによって、低温時の出力不足を抑制し、温度によらず必要な出力を確保している。

また、特開２００５−６５３５２号公報（特許文献２）には、バッテリ容量が上限値および下限値で規定される一定幅の容量制御範囲内となるようにバッテリの充放電を制御する制御装置が開示される。特開２００５−６５３５２号（特許文献２）では、制御装置は、バッテリにメモリ効果が発生していると判断された場合には、容量制御範囲を一定幅に維持しつつ変更する。

特開２００２−３４５１６５号公報 特開２００５−６５３５２号公報 特開２００８−５４４３９号公報 特開２００１−２９２５３３号公報

ここで、蓄電装置として代表的に使用される二次電池の性能は、劣化の進行に応じて低下することが知られている。たとえば二次電池の満充電容量は、劣化の進行に応じて低下する。したがって、蓄電装置の使用期間が長くなるにつれて満充電容量が低下することによって、二次電池に蓄えられた電力によって電動車両が走行可能な距離（以下、電動車両の航続距離ともいう）が短くなる可能性がある。したがって、蓄電装置のＳＯＣの制御にも、蓄電装置の劣化を反映させる必要がある。

それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車載蓄電装置の劣化を抑制して航続距離を確保するように、蓄電装置の劣化度合いを反映して適切に蓄電装置の充電を制御することである。

この発明のある局面に従えば、電動車両は、再充電可能な蓄電装置と、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生するように構成された電動機と、車両外部の電源によって蓄電装置を充電するように構成された外部充電機構と、外部充電機構による蓄電装置の充電中に、蓄電装置の充電状態値が、蓄電装置の満充電状態に対応付けて規定された充電状態値の上限値を超えないように蓄電装置の充電を制御する制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置の劣化の進行に応じて上限値を上昇させるように構成される。上限値の変化量は、蓄電装置の温度推移に応じて可変に設定される。

好ましくは、制御装置は、蓄電装置の温度が高温状態を推移する場合には、蓄電装置の温度が低温状態を推移する場合と比較して、上限値の変化量を小さい値に設定する。

好ましくは、制御装置は、蓄電装置の使用期間が第１の期間に達した場合に上限値を上昇させるとともに、第２の期間ごとに取得される蓄電装置の温度推移に応じて上限値の変化量を変更するように構成される。第２の期間は、第１の期間よりも短い期間に設定される。

好ましくは、電動車両は、ユーザからの上限値に関する指示を受付け可能に構成された入力部をさらに備える。上限値に関する指示は、上限値を所定の下限値以上に制限するための指示を含む。

好ましくは、電動車両は、目的地に関する情報を受付け可能に構成された入力部をさらに備える。制御装置は、入力部が目的地に関する情報を受付けた場合には、上限値を、目的地に到達するための蓄電装置への必要充電量に基づいて設定された値に設定する。

好ましくは、制御装置は、目的地に到達するために電動車両で消費される電力消費量に基づいて必要充電量を設定する。

好ましくは、電動車両は、ユーザによって選択され得る目的地の候補と、その候補ごとに蓄電装置への必要充電量に基づいて設定された上限値の推奨値とを対応付けて表示可能に構成された表示部をさらに備える。目的地に関する情報は、ユーザからの上限値に関する指示を含む。

この発明の別の局面に従えば、電動車両の制御方法であって、電動車両は、再充電可能な蓄電装置と、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生するように構成された電動機と、車両外部の電源によって蓄電装置を充電するように構成された外部充電機構とを備える。制御方法は、外部充電機構による蓄電装置の充電中に、蓄電装置の充電状態値が、蓄電装置の満充電状態に対応付けて規定された充電状態値の上限値を超えないように蓄電装置の充電を制御するステップと、蓄電装置の劣化の進行に応じて上限値を上昇させるステップと、上限値の変化量を、蓄電装置の温度推移に応じて変更するステップとを備える。

この発明によれば、車載蓄電装置の劣化度合いを反映した蓄電装置の充電制御を行なうことによって、蓄電装置の劣化を抑制しつつ電動車両の航続距離を確保できる。

本発明の実施の形態１による電動車両の概略構成図である。 本発明の実施の形態１による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御を説明する機能ブロック図である。 リチウムイオン電池の使用年数とそのリチウムイオン電池の容量維持率との間の相関関係を説明するための図である。 本実施の形態１の電動車両におけるＳＯＣ基準範囲の設定を説明するための図である。 ロングライフモードでの航続距離と通常モードでの航続距離とを説明するための図である。 リチウムイオン電池の使用年数とそのリチウムイオン電池の容量維持率との間の相関関係を説明するための図である。 蓄電装置の使用年数に対する基準上限値の設定を説明する概念図である。 基準上限値の変化量設定用マップの一例を示す図である。 電動車両の走行距離に対する基準上限値の設定を説明する概念図である。 基準上限値の変化量設定用マップの他の例を示す図である。 図２の充放電制御部１５０のさらに詳細な構成が説明する機能ブロック図である。 図１１の充放電制御部１５０による蓄電装置の充電制御を実現するための制御処理手順を示したフローチャートである。 図１２のステップＳ０４の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。 本実施の形態１によるＳＯＣ制御により達成可能な電動車両の航続距離を説明する概念図である。 本発明の実施の形態２による電動車両の概略構成図である。 本発明の実施の形態２による電動車両による蓄電装置の充電制御を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態２の変形例による電動車両による蓄電装置の充電制御を説明するフローチャートである。 推奨基準上限値設定用テーブルの一例を示す図である。

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

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１による電動車両５の概略構成図である。本実施の形態１では、電動車両５として電気自動車を例として説明するが、電動車両５の構成はこれに限定されるものではなく、蓄電装置１０からの電力によって走行可能な車両であれば適用可能である。電動車両５としては、電気自動車以外にたとえばハイブリッド車両や燃料電池自動車などが含まれる。

図１を参照して、電動車両５は、モータジェネレータＭＧと、モータジェネレータＭＧとの間で電力を入出力可能な蓄電装置１０とを搭載する。

蓄電装置１０は、再放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が適用される。あるいは、電気二重層キャパシタなどの電池以外の電力貯蔵要素によって、蓄電装置１０を構成してもよい。図１には、電動車両５のうちの蓄電装置１０の充放電制御に関するシステム構成が記載されている。

監視ユニット１１は、蓄電装置１０に設けられた温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４の出力に基づいて、蓄電装置１０の「状態値」を検出する。すなわち、「状態値」は、蓄電装置１０の温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂを含む。上述のように、蓄電装置１０として代表的に二次電池が用いられるため、蓄電装置１０の温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂについて、以下では、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂとも称する。また、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂを包括的に「電池データ」とも総称する。

なお、温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４については、蓄電装置１０に設けられる温度センサ、電圧センサおよび電流センサのそれぞれを包括的に示すものである。すなわち、実際には、温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４の少なくとも一部については、複数個設けられることが一般的である点について確認的に記載する。

モータジェネレータＭＧは、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータと中性点でＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流電動発電機によって構成される。モータジェネレータＭＧの出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギヤ（図示せず）を介して駆動輪２４Ｆに伝達されて、電動車両５を走行させる。モータジェネレータＭＧは、電動車両５の回生制動時には、駆動輪２４Ｆの回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、インバータ８によって蓄電装置１０の充電電力に変換される。

電動車両５は、電力制御ユニット１５をさらに備える。電力制御ユニット１５は、モータジェネレータＭＧと蓄電装置１０との間で双方向に電力変換するように構成される。電力制御ユニット１５は、コンバータ（ＣＯＮＶ）６と、インバータ（ＩＮＶ）８とを含む。

コンバータ（ＣＯＮＶ）６は、蓄電装置１０と、インバータ８の直流リンク電圧を伝達する正母線ＭＰＬとの間で、双方向の直流電圧変換を実行するように構成される。すなわち、蓄電装置１０の入出力電圧と、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬ間の直流電圧とは、双方向に昇圧または降圧される。コンバータ６における昇降圧動作は、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＣに従ってそれぞれ制御される。また、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬの間には、平滑コンデンサＣが接続される。そして、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬ間の直流電圧Ｖｈは、電圧センサ１６によって検知される。

インバータ８は、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬの直流電力と、モータジェネレータＭＧに入出力される交流電力との間の双方向の電力変換を実行する。具体的には、インバータ８は、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＭに応じて、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧへ供給する。これによりモータジェネレータＭＧは、電動車両５の駆動力を発生する。

一方、電動車両５の回生制動時には、モータジェネレータＭＧは、駆動輪２４Ｆの減速に伴って交流電力を発電する。このとき、インバータ８は、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＭに応じて、モータジェネレータＭＧが発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。これにより、減速時や降坂走行時に蓄電装置１０が充電される。

蓄電装置１０と電力制御ユニット１５との間には、正線ＰＬおよび負線ＮＬに介挿接続されたシステムメインリレー７が設けられる。システムメインリレー７は、制御装置３０からのリレー制御信号ＳＥに応答して、オンオフされる。システムメインリレー７は、蓄電装置１０の充放電経路を遮断可能な開閉装置の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉装置をシステムメインリレー７に代えて適用することができる。

電動車両５は、さらに、蓄電装置１０を車両外部の電源（以下、「外部電源」とも称する）６０からの電力によって充電する（いわゆるプラグイン充電）ための構成として、充電リレー５２と、充電器５０と、コネクタ受入部５４と、センサ５５とを備える。

コネクタ部６２がコネクタ受入部５４に連結されることで、外部電源６０からの電力が充電器５０へ供給される。外部電源６０は、たとえば交流１００Ｖの商用電源である。センサ５５は、コネクタ部６２とコネクタ受入部５４との連結状態を検出する。センサ５５は、コネクタ部６２がコネクタ受入部５４に連結されたことを検出すると、蓄電装置１０が外部充電可能な状態となったことを示す信号ＳＴＲを出力する。一方、コネクタ部６２がコネクタ受入部５４から外されたことを検出したときには、センサ５５は、信号ＳＴＲの出力を停止する。

充電器５０は、外部電源６０からの電力を受けて蓄電装置１０を充電するための装置である。制御装置３０は、充電器５０に充電電流および充電電圧を指示する。充電器５０は、交流を直流に変換するとともに電圧を調整して蓄電装置１０に与える。なお、外部充電可能とするために、他にも、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互コンダクタンスを利用して電力供給を行なう構成により、外部電源から電力を受入れてもよい。

電動車両５は、ユーザによって操作可能に構成されたスイッチ５６をさらに備える。スイッチ５６は、ユーザの手動操作によりオン状態とオフ状態との間で切替えられる。スイッチ５６は、ユーザによりオン状態とされたときには、蓄電装置１０の劣化の進行が抑制されるように蓄電装置１０の充電モードを設定するための指令（信号ＳＬＦ）を発生する。蓄電装置１０の劣化の進行が抑制されることによって、蓄電装置１０の使用期間を延ばすことができる。すなわち、信号ＳＬＦは、蓄電装置１０の使用期間を延ばすための指令である。以下の説明では、蓄電装置１０の劣化の進行を抑制するための充電モードを「ロングライフモード」とも称する。

スイッチ５６は、ユーザによりオフ状態とされたときには、信号ＳＬＦの発生を停止する。これにより、ロングライフモードの設定が解除されるとともに、電動車両５がロングライフモードから通常モードへ切替わる。すなわち、ユーザはスイッチ５６をオンまたはオフに操作することにより、電動車両５の充電モードとして、ロングライフモードおよび通常モードのいずれかを選択できる。

制御装置３０は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリ領域と、入出力インターフェイスとを主体として構成された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）により構成される。そして、制御装置３０は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行および充放電に係る制御を実行する。なお、ＥＣＵの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。

制御装置３０に入力される情報として、図１には、監視ユニット１１からの電池データ（電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂ）、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの線間に配置された電圧センサ１６からの直流電圧Ｖｈおよびスイッチ５６からの信号ＳＬＦを例示する。図示しないが、モータジェネレータＭＧの各相の電流検出値やモータジェネレータＭＧの回転角検出値についても、制御装置３０に入力される。

図２は、本発明の実施の形態１による電動車両５における車載蓄電装置の充放電制御を説明する機能ブロック図である。なお、図２を始めとする以下の各ブロック図に記載された各機能ブロックについては、予め設定されたプログラムに従って制御装置３０がソフトウェア処理を実行することにより実現することができる。あるいは、制御装置３０の内部に、当該機能に相当する機能を有する回路（ハードウェア）を構成することも可能である。

図２を参照して、状態推定部１１０は、監視ユニット１１からの電池データ（Ｔｂ，Ｖｂ，Ｉｂ）に基づいて、蓄電装置１０の充電状態（ＳＯＣ）を推定する。ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の充電量の比率（０〜１００％）を示したものである。たとえば、状態推定部１１０は、蓄電装置１０の充放電量の積算値に基づいて蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を順次演算する。充放電量の積算値は、電池電流Ｉｂおよび電池電圧Ｖｂの積（電力）を時間的に積分することで得られる。あるいは、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）とＳＯＣとの関係に基づいてＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を算出してもよい。

劣化診断部１２０は、蓄電装置１０の劣化度合いを推定するのに用いる劣化パラメータとして、蓄電装置１０の使用年数を計測する。蓄電装置１０は、使用年数が長くなるにつれて劣化が進行する。蓄電装置１０の劣化が進行すると、蓄電装置１０の満充電容量は低下し、内部抵抗は上昇する。なお、蓄電装置１０の劣化の要因には、蓄電装置１０の使用年数以外に、電動車両５の走行距離が含まれる。よって、劣化診断部１２０は、劣化パラメータとして、蓄電装置１０の使用年数に代えて、電動車両５の走行距離を計測してもよい。あるいは、蓄電装置１０の使用年数および電動車両５の走行距離を計測してもよい。なお、蓄電装置１０の使用年数および電動車両５の走行距離は、公知の種々の方法によって算出することができる。

状態推定部１１０によって求められたＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）および監視ユニット１１からの電池データと、劣化診断部１２０によって計測された蓄電装置１０の使用年数ＣＮＴとは、充放電制御部１５０へ伝達される。充放電制御部１５０へ伝達される電池データは、少なくとも電池温度Ｔｂを含む。

充放電制御部１５０は、蓄電装置１０の状態に基づいて、蓄電装置１０で充放電が許容される最大の電力値（充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔ）を設定する。

走行制御部２００は、電動車両５の車両状態およびドライバ操作に応じて、電動車両５全体で必要な車両駆動力や車両制動力を算出する。ドライバ操作には、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、シフトレバー（図示せず）のポジション、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量等が含まれる。

そして、走行制御部２００は、要求された車両駆動力あるいは車両制動力を実現するように、モータジェネレータＭＧへの出力要求を決定する。さらに、モータジェネレータＭＧへの出力要求は、蓄電装置１０の充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）で蓄電装置１０の充放電が実行されるように制限した上で設定される。すなわち、蓄電装置１０の出力電力が確保できないときには、モータジェネレータＭＧによる出力が制限される。

走行制御部２００は、設定されたモータジェネレータＭＧへの出力要求に応じて、モータジェネレータＭＧのトルクや回転速度を演算する。そしてトルクや回転速度についての制御指令をインバータ制御部２６０へ出力すると同時に、電圧Ｖｈの制御指令値をコンバータ制御部２７０へ出力する。

インバータ制御部２６０は、走行制御部２００からの制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧを駆動するためのスイッチング指令ＰＷＭを生成する。このスイッチング指令ＰＷＭは、インバータ８へ出力される。

コンバータ制御部２７０は、走行制御部２００からの制御指令に従って直流電圧Ｖｈが制御されるように、スイッチング指令ＰＷＣを生成する。このスイッチング指令ＰＷＣに従ったコンバータ６の電圧変換によって、蓄電装置１０の充放電電力が制御されることになる。

このようにして、車両状態およびドライバ操作に応じて、エネルギ効率を高めた電動車両５の走行制御が実現される。

本発明の実施の形態１による電動車両５において、蓄電装置１０は、車両の回生制動時にはモータジェネレータＭＧによる充電が可能である。さらに、走行終了後には、蓄電装置１０をプラグイン充電することができる。以下では、それぞれの充電動作を区別するために、外部電源６０による蓄電装置１０の充電を「外部充電」とも記し、車両の回生制動時におけるモータジェネレータＭＧによる蓄電装置１０の充電を「内部充電」とも表記する。

このようなプラグインタイプの電動車両５では、車両走行開始時には、蓄電装置１０は、基準上限値Ｓｍａｘまで外部充電されている。基準上限値Ｓｍａｘは、蓄電装置１０の外部充電時においてＳＯＣが満充電状態に達したか否かを判定するための判定値である。

イグニッションスイッチがオンされて電動車両５の走行が指示されると、電動車両５の走行によって、蓄電装置１０のＳＯＣは徐々に低下する。そして、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が、制御範囲の下限値まで低下すると、電動車両５の走行が終了する。

なお、走行時におけるＳＯＣの制御範囲は、外部充電時における制御範囲とは独立に設定される。たとえば電動車両５の回生制動時には、モータジェネレータＭＧが発生した回生電力によって蓄電装置１０のＳＯＣが上昇する。この結果、蓄電装置１０の外部充電時における基準上限値Ｓｍａｘよりも高くなる可能性がある。しかしながら、電動車両５の走行が継続されることによって、ＳＯＣが再び低下する。すなわち、電動車両５の走行中は、ＳＯＣが高い状態が長時間継続する可能性が低い。したがって、走行時におけるＳＯＣの制御範囲は、外部充電地における制御範囲とは独立に設定することができる。

そして、電動車両５の走行が終了すると、運転者がコネクタ部６２（図１）を電動車両５に連結することで、外部充電が開始される。これにより、蓄電装置１０のＳＯＣは上昇し始める。

このように、電動車両５の走行後において外部充電が実行されることにより、蓄電装置１０をほぼ満充電の状態にすることができる。これにより、蓄電装置１０から多くの電力量を取り出すことができるため、電動車両５の航続距離を延ばすことができる。なお、本明細書では「航続距離」とは、蓄電装置１０に蓄えられた電力によって電動車両５が走行可能な距離を意味する。特に、蓄電装置１０として、高いエネルギ密度を有するリチウムイオン電池を適用した場合には、蓄電装置１０から多くの電力量を取り出すことができるとともに、蓄電装置１０の小型化および軽量化を実現できる。

しかしながら、一般的に、リチウムイオン電池では、ＳＯＣが高い状態が長時間継続することは劣化の観点から好ましくない。たとえばリチウムイオン電池の劣化が進行すると、満充電容量が低下する。図３は、リチウムイオン電池の使用年数とそのリチウムイオン電池の容量維持率との間の相関関係を説明するための図である。図３を参照して、リチウムイオン電池が新品であるときの容量維持率が１００％と定義される。リチウムイオン電池に蓄えられた電力を用いて電動車両５の走行が繰り返されることにより、リチウムイオン電池は次第に劣化する。リチウムイオン電池の使用年数が長くなるほど容量維持率は小さくなる。すなわち、リチウムイオン電池の満充電容量が低下する。さらに、使用年数に対する容量維持率の低下の度合いは、リチウムイオン電池の充電完了時のＳＯＣが高くなるほど大きくなる。

ここで、蓄電装置１０の充電が完了してから電動車両５の走行が開始されるまでの時間はユーザによって異なるため、ＳＯＣが高い状態が長時間継続する可能性がある。よって、蓄電装置１０の満充電容量が低下してしまう虞がある。

本実施の形態１による電動車両５は、蓄電装置１０の使用期間を延ばすためのロングライフモードを有する。本実施の形態１では、通常モード時と、ロングライフモード時との間で、蓄電装置１０のＳＯＣ制御を以下のように切換える。

図４は、本実施の形態１の電動車両５におけるＳＯＣ基準範囲の設定を説明するための図である。なお、本明細書において、「ＳＯＣ基準範囲」とは、外部充電時におけるＳＯＣの制御範囲であって、上述したように、走行時におけるＳＯＣの制御範囲とは独立に設定される。以下では、ＳＯＣ基準範囲の下限をＳｍｉｎ（基準下限値）と称し、ＳＯＣ基準範囲の上限をＳｍａｘ（基準上限値）と称することとする。基準上限値Ｓｍａｘおよび基準下限値Ｓｍｉｎは、これ以上の過充電または過放電が進行するのを回避するために設けられた、ＳＯＣ制御上の満充電状態および空状態にそれぞれ相当する。

基準上限値Ｓｍａｘは、外部充電時において、蓄電装置１０のＳＯＣが満充電状態に達したか否かを判定するための判定値である。本実施の形態による電動車両５では、この基準上限値Ｓｍａｘを、通常モードとロングライフモードとの間で切換える。

図４を参照して、第１の範囲Ｒ１は、通常モードにおけるＳＯＣの基準範囲である。第２の範囲Ｒ２は、ロングライフモードにおけるＳＯＣの基準範囲である。Ｓｍａｘ１は、第１の範囲Ｒ１の上限値、すなわち、通常モードにおける基準上限値Ｓｍａｘを示す。Ｓｍａｘ２は、第２の範囲Ｒ２の上限値、すなわち、ロングライフモードにおける基準上限値Ｓｍａｘを示す。また、第１の範囲Ｒ１の下限値、すなわち、通常モードにおける基準下限値と、第２の範囲Ｒ２の下限値、すなわち、ロングライフモードにおける基準下限値とはともにＳｍｉｎである。ただし、第２の範囲Ｒ２の下限値が第１の範囲Ｒ１の下限値よりも大きくてもよい。

基準上限値Ｓｍａｘ１およびＳｍａｘ２は、蓄電装置１０の過充電を防止するために、ともに１００％よりも小さい値に設定される。また、基準下限値Ｓｍｉｎは、蓄電装置１０の過放電を防止するために、０％よりも大きい値に設定される。

ここで、ロングライフモードにおける基準上限値Ｓｍａｘ２は、通常モードにおける基準上限値Ｓｍａｘ１よりも小さい値に設定される。これにより、ロングライフモード時には、蓄電装置１０の充電が完了したときのＳＯＣを、通常モード時よりも下げることができる。この結果、ロングライフモード時には、蓄電装置１０の劣化の進行を抑制することができる。

このようにロングライフモードで蓄電装置１０を充電した場合には、蓄電装置１０の満充電容量の低下を抑制することができる。その結果、蓄電装置１０の使用年数が長くなっても、電動車両５の航続距離を確保することができる。

図５は、ロングライフモードでの航続距離と通常モードでの航続距離とを説明するための図である。

図５を参照して、蓄電装置１０の使用年数が短い場合には、蓄電装置１０の劣化度合いが小さいために蓄電装置１０は多くの電力量を蓄えることができる。したがって、蓄電装置１０の使用年数が短い場合には、通常モードでの航続距離がロングライフモードでの航続距離よりも長い。

そして、基準上限値Ｓｍａｘを限度として蓄電装置１０が充電されることによって、蓄電装置１０の劣化が進行する。しかしながら、ロングライフモードでは、通常モードと比較して、蓄電装置１０の劣化の進行が抑制されるため、蓄電装置１０の使用年数が長くなっても、蓄電装置１０により多くの電力量を蓄えることができる。その結果、通常モードでの航続距離よりも長い航続距離を電動車両５が走行することができる。

その一方で、充電モードにロングライフモードが選択された場合においても、蓄電装置１０の使用年数が長くなるに従って、蓄電装置１０の劣化（満充電容量の低下）が進行する。そのため、蓄電装置１０の使用年数が長くなるにつれて電動車両５の航続距離が短くなってしまう。

そこで、本実施の形態１による電動車両５では、蓄電装置１０の充電モードとしてロングライフモードが選択された場合には、蓄電装置１０の劣化の進行に応じて基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる。具体的には、蓄電装置１０の劣化度合いを示す劣化パラメータが所定レベルに達しているという条件が成立すると、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる。劣化パラメータとしては、蓄電装置１０の使用年数および電動車両５の走行距離の少なくとも一方を用いることができる。蓄電装置１０の使用年数が長くなるほど、あるいは、電動車両５の走行距離が長くなるほど、蓄電装置１０の劣化が進行する。本実施の形態１では、蓄電装置１０の使用年数が一定の年数ｙ０に達するごとに、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる。

このような構成とすることにより、蓄電装置１０の使用年数が長くなるにつれて、蓄電装置１０の劣化度合いに応じて定められたタイミングで基準上限値Ｓｍａｘ２が上昇する。図３に示したように、蓄電装置１０の使用年数が長くなるにつれて、蓄電装置１０の満充電容量が減少する。そのため、基準上限値Ｓｍａｘ２を固定すると、蓄電装置１０を充電しても、蓄電装置１０の充電量を増やすことはできない可能性がある。その結果、電動車両５の航続距離が目標値に達成しない虞がある。これに対して、本実施の形態１では、蓄電装置１０の劣化度合い（満充電容量の減少度合い）に基づいた適当なタイミングで基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させることにより、蓄電装置１０の充電量を保つことができる。この結果、電動車両５の航続距離を延ばすことができる。

ここで、リチウムイオン電池を始めとする二次電池では、温度が高い状態が長時間継続することは劣化の観点から好ましくない。図６は、リチウムイオン電池の使用年数とそのリチウムイオン電池の容量維持率との間の相関関係を説明するための図である。図３で説明したように、リチウムイオン電池の使用年数が長くなるほど容量維持率は小さくなる。そして、図６に示すように、使用年数に対する容量維持率の低下の度合いは、蓄電装置１０の温度が高い状態が長時間継続する場合の方が、蓄電装置１０の温度が低い状態が長時間継続する場合と比較して、大きくなっている。

しかしながら、車両の使用形態はユーザによって一様でない。そのため、外部充電の完了後において蓄電装置１０の温度を相対的に高い値に維持してしまうユーザもいれば、蓄電装置１０の温度を相対的に低い値に維持してしまうユーザもおり、ユーザごとに蓄電装置１０の劣化の進み具合が異なったものとなる。また、同一のユーザであっても、季節ごとに蓄電装置１０の劣化の進み具合が異なったものとなる。蓄電装置１０の温度が高い値に長時間維持されることは、劣化の観点から好ましくない状態が継続していると判断されるため、これに対応することが必要となる。

そこで、本実施の形態１による電動車両５では、蓄電装置１０の温度（電池温度Ｔｂ）を監視するとともに、所定期間ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量を変更する。具体的には、所定期間における蓄電装置１０の温度が高い状態を推移する場合には、所定期間における蓄電装置１０の温度が低い状態を推移する場合と比較して、上限値の変化量を小さい値に設定する。蓄電装置１０の温度が高い状態を推移する場合には、蓄電装置１０の充電が完了したときのＳＯＣを、蓄電装置１０の温度が低い状態を推移する場合よりも下げることができる。これにより、蓄電装置１０の劣化の進行を抑制することができる。

なお、本明細書における「所定期間」は、外部充電が開始されてから電動車両５の走行が開始されるまでの経過時間を少なくとも含むように設定される。この所定期間は、ユーザが外部充電を行なう頻度や蓄電装置１０の劣化特性などを考慮して決定され、たとえば「３０日」に設定される。

また、上記の蓄電装置１０の使用年数に基づく基準上限値Ｓｍａｘ２の制御が、一定の年数ｙ０に達するごとに行なわれるのに対して、蓄電装置１０の温度推移に基づく上限値の変化量の制御は、一定の年数ｙ０よりも短い間隔（時間間隔または走行距離間隔）で実行される。すなわち、上記の所定期間は、一定の年数ｙ０よりも短い期間に設定される。このように、基準上限値Ｓｍａｘ２の設定に、電池性能に影響を及ぼす蓄電装置１０の温度推移を細かに反映させることによって、蓄電装置１０の劣化の進行を抑制する。この結果、電動車両５の航続距離をより一層延ばすことができる。

図７は、蓄電装置１０の使用年数に対する基準上限値Ｓｍａｘ２の設定を説明する概念図である。

図７を参照して、ロングライフモードにおける基準上限値Ｓｍａｘ２は、蓄電装置１０の新品相当時には、デフォルト値であるＳ０に設定される。Ｓ０は、蓄電装置１０の新品時の満充電容量に対する基準容量の比率を示したものである。基準容量は、満充電容量に対してマージンを有する値に設定される。基準容量については、電動車両５の航続距離の目標値を達成するのに必要とされる蓄電装置１０の容量がデフォルト値に設定される。蓄電装置１０の容量が基準容量に達すると、蓄電装置１０のＳＯＣが基準上限値Ｓｍａｘ２に到達するため、蓄電装置１０が満充電状態に達したと判定される。すなわち、基準容量は、蓄電装置１０が満充電状態に到達したか否かを判別するための閾値に相当する。

図３に示したように、蓄電装置１０の使用年数が長くなるに従って、蓄電装置１０の満充電容量が減少する。そのため、基準上限値Ｓｍａｘ２をデフォルト値Ｓ０に固定すると、蓄電装置１０の使用年数が長い場合には、ＳＯＣが基準上限値Ｓｍａｘ２に達するまで蓄電装置１０を充電しても、電動車両５の航続距離が目標値に達成しない可能性がある。

このため、充放電制御部１５０（図２）は、劣化診断部１２０（図２）からの計測値ＣＮＴに基づいて、蓄電装置１０の使用年数が所定の年数ｙ０年に達したと判断されると、基準上限値Ｓｍａｘ２をデフォルト値Ｓ０から上昇させる。

ｙ０年から２ｙ０年までの使用時間において、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣは、所定期間（たとえば３０日）ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて可変に設定される。そして、使用年数が２ｙ０年に達したときには、充放電制御部１５０は、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる。２ｙ０年から３ｙ０年までの使用時間においても、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣは、所定期間（たとえば３０日）ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて可変に設定される。

基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣは、たとえば、電動車両５の標準的な走行パターンに従って蓄電装置１０の充電および放電を繰り返す実験、および蓄電装置１０の劣化試験等によって求められた蓄電装置１０の温度推移と電池性能との関係に基づいて、予め定められる。充放電制御部１５０は、実験等によって求められた、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣと蓄電装置１０の使用年数および温度推移との関係を予め上限値の変化量設定用マップとして記憶している。そして、充放電制御部１５０は、使用年数の計測値および所定期間における温度推移を取得すると、記憶したマップを参照して、対応する基準上限値の変化量ΔＳＯＣを設定する。図８に、基準上限値の変化量設定用マップの一例を示す。同図では、蓄電装置１０の使用年数がｙ０年、２ｙ０年、３ｙ０年と増えるに従って、基準上限値の変化量ΔＳＯＣが大きくなるように設定されている。

また、所定期間における蓄電装置１０の温度が所定値Ｔｈよりも高温側を推移する場合は、蓄電装置１０の温度が所定値Ｔｈよりも低温側を推移する場合と比較して、基準上限値の変化量ΔＳＯＣが小さくなるように設定されている。さらに、蓄電装置１０の温度が所定値Ｔｌ（＜Ｔｈ）よりも高温側を推移する場合は、蓄電装置１０の温度が所定値Ｔｌよりも低温側を推移する場合と比較して、基準上限値の変化量ΔＳＯＣが小さくなるように設定されている。すなわち、蓄電装置１０の温度が高い状態を推移するに従って、基準上限値の変化量ΔＳＯＣが小さくなるように設定されている。

なお、図７では、所定の使用年数ｙ０ごとに基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる構成としたが、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる回数を１回でもよい。蓄電装置１０の標準的な使用年数、蓄電装置１０の満充電容量および目標航続距離等に基づいて、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる回数を定めることができる。定められたタイミングで基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させると、このタイミング以降は、所定期間ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて基準上限値の変化量ΔＳＯＣが可変に設定される。

また、必要最低限の航続距離が確保されるように、ユーザが入力部（図示せず）を介して基準上限値の下限ガード値を設定するようにしてもよい。この場合、基準上限値の変化量ΔＳＯＣは、基準上限値が下限ガード値以上となるように設定される。

さらに、図９に示すように、電動車両５の走行距離に応じて基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させてもよい。図９は、電動車両５の走行距離に対する基準上限値Ｓｍａｘ２の設定を説明する概念図である。図９を参照して、充放電制御部１５０は、劣化診断部１２０からの走行距離の計測値ＣＮＴに基づいて、電動車両５の走行距離が所定の距離ｘ０に達したと判断されると、基準上限値Ｓｍａｘ２をデフォルト値Ｓ０からＳ１に上昇させる。そして、走行距離がｘ０から２ｘ０までの時間では、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣ（＝Ｓ１−Ｓ０）は、所定期間（たとえば３０日）ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて可変に設定される。そして、走行距離が２ｘ０に達したときには、充放電制御部１５０は、基準上限値Ｓｍａｘ２をＳ１からＳ２へ上昇させる。２ｘ０から３ｘ０までの時間においても、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣ（＝Ｓ２−Ｓ０）は、所定期間（たとえば３０日）ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて可変に設定される。

充放電制御部１５０は、実験等によって求められた、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣと電動車両５の走行距離および蓄電装置１０の温度推移との関係を予め基準上限値の変化量設定用マップとして記憶している。そして、充放電制御部１５０は、走行距離の計測値および所定期間における温度推移を取得すると、記憶したマップを参照して、対応する基準上限値の変化量ΔＳＯＣを設定する。図１０に、基準上限値の変化量設定用マップの一例を示す。同図では、電動車両５の走行距離がｘ０、２ｘ０、３ｘ０と増えるに従って、基準上限値の変化量ΔＳＯＣが大きくなるように設定されている。また、所定期間における蓄電装置１０の温度が高い状態を推移するに従って、基準上限値の変化量ΔＳＯＣが小さくなるように設定されている。

なお、図７と同様に、図９においても、所定の距離ｘ０ごとに基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる構成に代えて、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる回数を１回でもよい。蓄電装置１０の標準的な使用年数、蓄電装置１０の満充電容量および目標航続距離等に基づいて、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる回数を定めることができる。定められたタイミングで基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させると、このタイミング以降は、所定期間ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて基準上限値の変化量ΔＳＯＣが可変に設定される。

以下、上述の蓄電装置１０の使用年数および所定期間における蓄電装置１０の温度推移に応じて基準上限値Ｓｍａｘ２の変更を行なうための制御構造について説明する。

図１１には、充放電制御部１５０（図２）のさらに詳細な構成が示される。
図１１を参照して、充放電制御部１５０は、基準範囲設定部１６０と、充放電上限値設定部１７０と、制御範囲設定部１８０とを含む。

基準範囲設定部１６０は、スイッチ５６（図１）からの信号ＳＬＦ、劣化診断部１２０からの蓄電装置１０の使用年数の計測値ＣＮＴおよび監視ユニット１１からの電池データ（電池温度Ｔｂ）に基づいて、蓄電装置１０のＳＯＣ基準範囲（基準上限値Ｓｍａｘおよび基準下限値Ｓｍｉｎ）を設定する。基準範囲設定部１６０は、スイッチ５６から信号ＳＬＦを受けたときには、信号ＳＬＦが発生した、すなわち、蓄電装置１０の充電モードとしてロングライフモードが選択されたと判定する。一方、スイッチ５６から信号ＳＬＦを受けていないときには、信号ＳＬＦが発生していない、すなわち、蓄電装置１０の充電モードとして通常モードが選択されたと判定する。

充電モードとしてロングライフモードが選択された場合には、基準範囲設定部１６０は、基準上限値をＳｍａｘ２（図４）に設定する。一方、通常モードが充電モードとして選択された場合には、基準範囲設定部１６０は、基準上限値をＳｍａｘ１（図４）に設定する。

さらに基準範囲設定部１６０は、ロングライフモードが選択された場合には、蓄電装置１０の使用年数の計測値ＣＮＴに基づいて、蓄電装置１０の使用年数が一定の年数ｙ０に達するごとに、基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる。具体的には、基準範囲設定部１６０は、電池温度Ｔｂを監視することにより、所定期間における蓄電装置１０の温度推移を取得する。そして、基準範囲設定部１６０は、蓄電装置１０の使用年数の計測値ＣＮＴおよび所定期間における温度推移を取得すると、図８に示す上限値の変化量設定用マップを参照して、対応する上限値の変化量ΔＳＯＣを設定する。

制御範囲設定部１８０は、走行時における蓄電装置１０のＳＯＣ制御範囲を設定する。ＳＯＣ制御範囲は、基準下限値Ｓｍｉｎ〜基準上限値Ｓｍａｘの範囲内に設定される。すなわち、制御範囲の下限（制御下限値ＳＯＣｌ）および上限（制御上限値ＳＯＣｕ）は、基準下限値Ｓｍｉｎおよび基準上限値Ｓｍａｘに対してそれぞれマージンを有するように設定される。

充放電上限値設定部１７０は、電池温度ＴｂおよびＳＯＣ推定値（＃ＳＯＣ）に少なくとも基づいて、蓄電装置１０で充放電が許容される最大の電力値（充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔ）を設定する。ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が低下すると、放電電力上限値Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。反対に、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が高くなると、充電電力上限値Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。

図１１に示す構成において、外部充電時にＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が基準上限値Ｓｍａｘに近づくと、充放電上限値設定部１７０は、充電電力上限値Ｗｉｎを低く設定する。これにより、蓄電装置１０の過充電が回避される。

図１２は、図１１の充放電制御部１５０による蓄電装置の充電制御を実現するための制御処理手順を示したフローチャートである。なお、図１２に示すフローチャートは、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに実行される。

図１２を参照して、充放電制御部１５０は、ステップＳ０１により、信号ＳＴＲが発生したか否かを判定する。信号ＳＴＲが発生していない場合（ステップＳ０１においてＮＯ）には、充放電制御部１５０は、外部充電を開始できないと判断する。この場合、処理はメインルーチンに戻される。

一方、信号ＳＴＲが発生している場合（ステップＳ０１においてＹＥＳ）には、充放電制御部１５０は、外部充電を開始可能と判断する。この場合、充放電制御部１５０は、ステップＳ０２により、信号ＳＬＦが発生したか否かを判定する。信号ＳＬＦが発生していないと判定された場合（ステップＳ０２においてＮＯ）、充放電制御部１５０は、ステップＳ０３により、蓄電装置１０のＳＯＣの基準上限値をＳｍａｘ１に設定する。これにより、充電モードは通常モードに設定される。

これに対して、信号ＳＬＦが発生したと判定された場合（ステップＳ０２においてＹＥＳ）、充放電制御部１５０は、ステップＳ０４により、ＳＯＣの基準上限値をＳｍａｘ２に設定する。これにより、充電モードはロングライフモードに設定される。すなわち、ステップＳ０２〜Ｓ０４の処理は図１１に示した基準範囲設定部１６０の機能に対応する。

次に、ステップＳ０５では、充放電制御部１５０は、充電器５０に充電電流および充電電圧を指示するための制御信号ＰＷＤを生成する。充電器５０は、制御信号ＰＷＤに従って、外部電源６０からの交流電力を直流電力に変換する。充電器５０から与えられる直流電力によって蓄電装置１０が充電される。

ステップＳ０６において、状態推定部１１０（図２）は、監視ユニット１１からの電池データに基づいて、蓄電装置１０のＳＯＣを推定する。充放電制御部１５０は、状態推定部１１０で算出されたＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を取得すると、ステップＳ０７により、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が基準上限値Ｓｍａｘに達したか否かを判定する。ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が基準上限値Ｓｍａｘに達したと判定された場合（ステップＳ０７においてＹＥＳ）には、充放電制御部１５０は、制御信号の生成を停止する。これにより、蓄電装置１０の外部充電が終了する。一方、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が基準上限値Ｓｍａｘに達していないと判定された場合（ステップＳ０７においてＮＯ）には、処理はステップＳ０５に戻る。ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が基準上限値Ｓｍａｘに達するまで、ステップＳ０５〜Ｓ０７の処理が繰り返し実行される。

図１３は、図１２のステップＳ０４の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。このフローチャートは、充電モードがロングライフモードに設定された場合に、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに実行される。

図１３を参照して、基準範囲設定部１６０は、ステップＳ１１により、劣化診断部１２０から蓄電装置１０の使用年数の計測値ＣＮＴを取得する。また、基準範囲設定部１６０は、ステップＳ１２により、監視ユニット１１からの電池データ（電池温度Ｔｂ）に基づいて、所定期間における蓄電装置１０の温度推移を取得する。

基準範囲設定部１６０は、ステップＳ１３により、取得した蓄電装置１０の使用年数および所定期間における温度推移に基づいて、基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣを設定する。具体的には、基準範囲設定部１６０は、図８に示した上限値の変化量設定用マップを参照して、取得した蓄電装置１０の使用年数の計測値および所定期間における温度推移に対応する上限値の変化量ΔＳＯＣを設定する。

ステップＳ１４では、基準範囲設定部１６０は、ステップＳ１３により設定した変化量ΔＳＯＣに従って基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させる。

図１４は、本実施の形態１によるＳＯＣ制御により達成可能な電動車両の航続距離を説明する概念図である。図１４の実線は、蓄電装置１０の使用年数および所定期間における温度推移に基づいて基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させた場合の電動車両５の航続距離を示す。図１４の点線は、基準上限値をＳｍａｘ１に固定させた場合（通常モードに対応）の電動車両５の航続距離を示す。図１４の一点鎖線は、蓄電装置１０の使用年数のみに基づいて基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させた場合の電動車両５の航続距離を示す。

図１４を参照して、基準上限値をＳｍａｘ１に固定させた場合には、蓄電装置１０の使用年数が長くなるに従って航続距離が減少する。基準上限値Ｓｍａｘ１を限度として蓄電装置１０を充電することによって、蓄電装置１０の劣化（満充電容量の低下）が進行するためである。

これに対して、蓄電装置１０の使用年数に基づいた所定のタイミングで基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させた場合には、蓄電装置１０の充電量を増やすことができるため、航続距離を延ばすことができる。

さらに、所定期間ごとに取得される蓄電装置１０の温度推移に応じて基準上限値Ｓｍａｘ２の上昇量を変化させた場合には、上昇量を固定させた場合と比較して、蓄電装置１０の劣化の進行が抑制される。そのため、蓄電装置１０の使用年数が長くなっても蓄電装置１０により多くの電力量を蓄えることができる。この結果、蓄電装置１０の使用年数のみに基づいて基準上限値Ｓｍａｘ２を上昇させた場合での航続距離よりも長い航続距離を電動車両５が走行することができる。

以上のように、この発明の実施の形態１による電動車両によれば、蓄電装置の劣化パラメータ（蓄電装置の使用年数および／または電動車両の走行距離）が所定レベルに達すると、ＳＯＣの基準上限値を上昇させる構成において、所定期間ごとに取得される蓄電装置の温度推移に応じて、基準上限値の変化量を変更する。このように、基準上限値の設定に、電池性能に影響を及ぼす蓄電装置の温度推移を細かに反映させることによって、蓄電装置の劣化の進行を抑制できる。この結果、電動車両の航続距離を延ばすことができる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、ＳＯＣ基準上限値の変化量を、蓄電装置の温度推移に応じて変更することにより、蓄電装置の劣化の進行を抑制して航続距離の確保を実現した。実施の形態２では、さらに蓄電装置の劣化の進行を抑制できるような充電制御を説明する。

図１５は、本発明の実施の形態２による電動車両５Ａの概略構成図である。本実施の形態２による電動車両５Ａは、図１に示した実施の形態１に従う電動車両５と比較して、表示部７０および入力部８０をさらに備える。

表示部７０は、後述する充電制御において算出された外部充電における基準上限値Ｓｍａｘの推奨値を表示するためのユーザインターフェイスである。表示部７０には、液晶表示器などが含まれる。

入力部８０は、後述する充電制御において、電動車両５Ａの走行目的地やその走行経路などの目的地に関する情報を設定するためのユーザインターフェイスである。入力部８０によって設定された目的地に関する情報は、制御装置３０へ送信される。

なお、図１５においては、上記の表示部７０および入力部８０がそれぞれ個別の要素として記載されているが、これらの要素は、たとえばナビゲーションシステムとして１つの要素に統合されてもよい。

蓄電装置１０では、図３で説明したように、ＳＯＣが相対的に高い状態が長時間継続することは、劣化の観点から好ましくない。たとえば、外部充電を実行するたびに蓄電装置１０を満充電状態となるまで充電した場合には、次回の走行が開始されるまでの間、蓄電装置１０のＳＯＣはほぼ満充電状態に長時間維持されてしまうため、蓄電装置１０の劣化が進行する虞がある。

その一方で、蓄電装置１０を満充電状態となるまで充電することによって、次回の走行の際には蓄電装置１０に蓄えられた電力を用いた走行可能距離を確保できる。したがって、次回の走行予定距離が比較的に長い場合には、そのメリットを享受できる。しかしながら、次回の走行予定距離が比較的短い場合には、次回の走行に必要となる電力量を超えた不必要な電力量を蓄電装置１０に充電することとなる。この不必要な充電によって、蓄電装置１０の劣化を進行させてしまう虞がある。

そこで、本実施の形態２では、充電モードがロングライフモードに設定されている場合に、入力部８０が目的地に関する情報を受付けたときには、基準上限値Ｓｍａｘ２を、目的地に到達するための蓄電装置１０への必要充電量に基づいて設定された値に設定する。

図１６は、本発明の実施の形態２による電動車両による蓄電装置１０の充電制御を説明するフローチャートである。図１６は、図１２のステップＳ０４の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。このフローチャートは、図１２のステップＳ０１〜Ｓ０３により充電モードがロングライフモードに設定された場合に、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに実行される。

図１６を参照して、基準範囲設定部１６０は、ステップＳ２１により、ユーザの操作により次回の走行予定の目的地や走行経路などの目的地に関する情報が入力部８０に入力されたか否かを判定する。次回走行予定の目的地に関する情報が入力部８０に入力されていない場合（ステップＳ２１においてＮＯ）は、基準範囲設定部１６０は、図１３と同様のステップＳ１１〜Ｓ１４により、取得した蓄電装置１０の使用年数および所定期間における温度推移に応じた基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣを設定するとともに、基準上限値をデフォルト値Ｓ０から変化量ΔＳＯＣだけ上昇させる。

これに対して、次回走行予定の目的地に関する情報が入力部８０に入力された場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）は、基準範囲設定部１６０は、入力部８０から取得した目的地に関する情報に基づいて、図示しない記憶部に含まれる地図データベースおよび過去の走行履歴データを参照して、目的地までその走行経路に沿って走行した場合の電動車両５の消費電力を演算する。そして、基準範囲設定部１６０は、ステップＳ２２により、その演算した消費電力から、外部充電によって蓄電装置１０に充電する必要充電量の目標値を演算する。基準範囲設定部１６０は、必要充電量の目標値に基づいて、基準上限値Ｓｍａｘ２を設定する。

このような処理に従って制御が行なわれることによって、次回の走行予定に応じて必要となる充電量を充電するように基準上限値Ｓｍａｘ２が設定され、その設定された基準上限値Ｓｍａｘ２に従って外部充電が実行される。その結果、蓄電装置１０を満充電状態となるまで充電する場合と比較して、不必要な充電が行なわれないため、蓄電装置１０の劣化の進行を抑制できる。これにより、電動車両の航続距離を延ばすことができる。

（実施の形態２の変形例）
上記の実施の形態２においては、ユーザが入力部８０に入力した目的地に関する情報に基づいて、基準範囲設定部１６０が基準上限値Ｓｍａｘ２を設定する構成について説明した。実施の形態２の変形例では、目的地の候補を、基準上限値Ｓｍａｘ２の推奨値と対応付けて表示部７０に表示し、ユーザが入力部８０から直接基準上限値Ｓｍａｘ２を設定する構成について説明する。

図１７は、本発明の実施の形態２の変形例による電動車両による蓄電装置１０の充電制御を説明するフローチャートである。図１７は、図１２のステップＳ０４の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。このフローチャートは、図１２のステップＳ０１〜Ｓ０３により充電モードがロングライフモードに設定された場合に、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに実行される。

図１７を参照して、基準範囲設定部１６０は、表示部７０の画面に、ユーザにより選択され得る目的地の候補を、候補ごとに必要となる充電量に基づいて設定された基準上限値Ｓｍａｘ２の推奨値（以下、「推奨基準上限値」とも称する）とを対応付けて表示する。図１８に、表示部７０に表示される、目的地の候補および推奨基準上限値の一例を示す。同図では、ユーザによって選択され得る目的地および走行経路の候補が複数個表示されている。なお、１個の目的地に対してその目的地までの走行経路が複数ある場合には、選択され得る走行経路が全て表示される。そして、目的地および走行経路の候補ごとに、目的地までの走行距離および消費電力が表示される。この走行距離および消費電力は、記憶部に含まれる地図データベースおよび過去の走行履歴データを参照して演算されたものである。なお、過去の走行履歴データには走行中の外気温に関する情報が含まれている。外気温が高いとき、または外気温が低いときには、車室を空調するために空調装置（いわゆるエアコン）を作動させるため、空調装置を停止しているときと比較して、目的地に到達するために電動車両５全体で消費される電力量が増大するためである。

そこで、図１８では、目的および走行経路の候補とともに、走行中の外気温情報が表示される。そして、これらの情報に対応付けて、走行距離および消費電力と推奨基準上限値とが表示される。「推奨基準上限値」とは、走行距離および消費電力に基づいて算出される必要充電量を充電するのに適した基準上限値として推奨される基準上限値である。

基準範囲設定部１６０は、図１８に示す目的地の候補と推奨基準上限値とを対応つけたテーブル（以下、「推奨基準上限値設定用テーブル」とも称する）を記憶している。そして、基準範囲設定部１６０は、信号ＳＴＲが発生したことにより外部充電を開始可能と判断すると、表示部７０の画面に推奨基準上限値設定用テーブルを表示させる。ユーザは、表示部７０に表示された推奨基準上限値設定用テーブルを参照することにより、次回走行予定の目的地および走行経路に対して適当な基準上限値を設定することが可能となる。

図１７に戻って、基準範囲設定部１６０は、ステップＳ３１により、ユーザの操作により基準上限値が入力部８０に入力されたか否かを判定する。基準上限値が入力部８０に入力されていない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）は、基準範囲設定部１６０は、図１３と同様のステップＳ１１〜Ｓ１４により、取得した蓄電装置１０の使用年数および所定期間における温度推移に応じた基準上限値Ｓｍａｘ２の変化量ΔＳＯＣを設定するとともに、基準上限値をデフォルト値Ｓ０から変化量ΔＳＯＣだけ上昇させる。

これに対して、基準上限値が入力部８０に入力された場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）は、基準範囲設定部１６０は、ステップＳ３３により、入力部８０から取得した値を基準上限値に設定する。

このような処理に従って制御が行なわれることによって、次回の走行予定に応じて必要となる充電量を充電するように基準上限値Ｓｍａｘ２が設定され、その設定された基準上限値Ｓｍａｘ２に従って外部充電が実行される。その結果、蓄電装置１０の劣化の進行を抑制でき、電動車両の航続距離を延ばすことができる。

なお、本実施の形態による車載蓄電装置の充電制御が適用される電動車両は、図１に例示した電気自動車に限定されるものではない。本発明は、車載蓄電装置を外部電源により充電可能な構成を有するものであれば、搭載される電動機（モータジェネレータ）の個数や駆動系の構成に関わらず、ハイブリッド車両、エンジンを搭載しない電気自動車や燃料電池自動車等を含む電動車両全般に共通に適用できる。

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

この発明は、搭載する蓄電装置を外部電源による充電可能な電動車両に適用することができる。

５，５Ａ 電動車両、６ コンバータ、７ システムメインリレー、８ インバータ、１０ 蓄電装置、１１ 監視ユニット、１２ 温度センサ、１３，１６ 電圧センサ、１４ 電流センサ、１５ 電力制御ユニット、２４Ｆ 駆動輪、３０ 制御装置、５０ 充電器、５２ 充電リレー、５４ コネクタ受入部、５５ センサ、５６ スイッチ、６０ 外部電源、６２ コネクタ部、７０ 表示部、８０ 入力部、１１０ 状態推定部、１２０ 劣化診断部、１５０ 充放電制御部、１６０ 基準範囲設定部、１７０ 充放電上限値設定部、１８０ 制御範囲設定部、２００ 走行制御部、２６０ インバータ制御部、２７０ コンバータ制御部、Ｃ 平滑コンデンサ、ＭＧ モータジェネレータ、ＭＮＬ 負母線、ＭＰＬ 正母線、ＮＬ 負線、ＰＬ 正線。

Claims (8)

1. 再充電可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生するように構成された電動機と、
   車両外部の電源によって前記蓄電装置を充電するように構成された外部充電機構と、
   前記外部充電機構による前記蓄電装置の充電中に、前記蓄電装置の充電状態値が、前記蓄電装置の満充電状態に対応付けて規定された充電状態値の上限値を超えないように前記蓄電装置の充電を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記蓄電装置の劣化の進行に応じて前記上限値を上昇させるように構成され、
   前記上限値の変化量は、前記蓄電装置の温度推移に応じて可変に設定される、電動車両。
2. 前記制御装置は、前記蓄電装置の温度が高温状態を推移する場合には、前記蓄電装置の温度が低温状態を推移する場合と比較して、前記上限値の変化量を小さい値に設定する、請求項１に記載の電動車両。
3. 前記制御装置は、前記蓄電装置の使用期間が第１の期間に達した場合に前記上限値を上昇させるとともに、第２の期間ごとに取得される前記蓄電装置の温度推移に応じて前記上限値の変化量を変更するように構成され、
   前記第２の期間は、前記第１の期間よりも短い期間に設定される、請求項１または２に記載の電動車両。
4. ユーザからの前記上限値に関する指示を受付け可能に構成された入力部をさらに備え、
   前記上限値に関する指示は、前記上限値を所定の下限値以上に制限するための指示を含む、請求項１に記載の電動車両。
5. 目的地に関する情報を受付け可能に構成された入力部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記入力部が前記目的地に関する情報を受付けた場合には、前記上限値を、前記目的地に到達するための前記蓄電装置への必要充電量に基づいて設定された値に設定する、請求項１に記載の電動車両。
6. 前記制御装置は、前記目的地に到達するために前記電動車両で消費される電力消費量に基づいて前記必要充電量を設定する、請求項５に記載の電動車両。
7. ユーザによって選択され得る目的地の候補と、その候補ごとに前記蓄電装置への必要充電量に基づいて設定された前記上限値の推奨値とを対応付けて表示可能に構成された表示部をさらに備え、
   前記目的地に関する情報は、ユーザからの前記上限値に関する指示を含む、請求項５または６に記載の電動車両。
8. 電動車両の制御方法であって、
   前記電動車両は、
   再充電可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生するように構成された電動機と、
   車両外部の電源によって前記蓄電装置を充電するように構成された外部充電機構とを備え、
   前記制御方法は、
   前記外部充電機構による前記蓄電装置の充電中に、前記蓄電装置の充電状態値が、前記蓄電装置の満充電状態に対応付けて規定された充電状態値の上限値を超えないように前記蓄電装置の充電を制御するステップと、
   前記蓄電装置の劣化の進行に応じて前記上限値を上昇させるステップと、
   前記上限値の変化量を、前記蓄電装置の温度推移に応じて変更するステップとを備える、電動車両の制御方法。

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