JP6136950B2 - 走行可能距離算出システム - Google Patents

Description

本発明は、走行可能距離算出システムに関し、特に、回転電機と、回転電機に電力を供給する蓄電装置とを備えた車両の走行可能距離算出システムに関する。

ハイブリッド車は、エンジンを停止させて、バッテリの電力のみを用いて走行することができる。このようにエンジンを停止させた状態で行なう走行を「ＥＶ走行」と称する。ハイブリッド車では、ＥＶ走行が可能な最大距離（以下、ＥＶ走行可能距離とも称する）を把握することへのニーズが高い。ＥＶ走行可能距離を高精度に算出するためには、バッテリの充電状態（ＳＯＣ（State Of Charge））の推定精度を向上させる必要がある。

たとえば特開２０１３−１５８０８７号公報（特許文献１）に開示された蓄電システムでは、コントローラがバッテリの充電電流と放電電流との積算値を算出する。このコントローラのメモリには、放電電流の積算値が充電電流の積算値よりも大きい状態に対応付けられた第１の関係データ（具体的にはＳＯＣ−ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）カーブ）と、充電電流の積算値が放電電流の積算値よりも大きい状態に対応付けられた第２の関係データとが記憶されている。コントローラは、第１および第２の関係データのいずれかを選択し、選択された関係データに従ってＯＣＶからＳＯＣを算出する。

特開２０１３−１５８０８７号公報

バッテリが充放電されると、バッテリの分極が生じることが知られている。バッテリに充電すると分極電圧は正方向に大きくなる一方で、バッテリから放電すると分極電圧は負方向に大きくなる。分極電圧は、バッテリの充放電を停止するとすぐに解消されるのではない。分極電圧は、充放電の停止後、時間経過とともに徐々に減少する。つまり、分極が解消されるためには、充放電の停止後、一定の時間が経過する必要がある。

しかしながら、特許文献１では、分極の解消を考慮してＳＯＣを推定し、さらに、そのようにして推定されたＳＯＣからＥＶ走行可能距離を算出することについては特に記載されていない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両のＥＶ走行可能距離の算出精度を向上させる技術を提供することである。

本発明のある局面に従う走行可能距離算出システムは、回転電機と、回転電機に駆動電力を供給可能な蓄電装置とを備えた車両の走行可能距離算出システムである。車両は、蓄電装置の電力を用いた走行が許可される第１のモードと、蓄電装置の電力を用いた走行が禁止される第２のモードとを有するとともに、第２のモードでは、車両外部から供給される電力により蓄電装置を充電する外部充電が可能に構成される。走行可能距離算出システムは、蓄電装置の充電状態と蓄電装置の電圧との関係を示す特性に従って、電圧から充電状態を推定する推定部と、充電状態から、蓄電装置の電力を用いた車両の走行可能距離を算出する算出部と、第２のモードへの移行時から外部充電の開始時までの第１の期間と、外部充電の終了時から第１のモードへの移行時までの第２の期間とを測定する測定部とを備える。算出部は、第１のモードへの移行時に、第１のモードへの移行直前の充電状態から走行可能距離を算出して、さらに、第１および第２の期間に基づいて、走行可能距離を補正する。

第２のモードへの移行時から外部充電の開始時までの期間、および外部充電の終了時から第１のモードへの移行時までの期間では、蓄電装置の充放電制御は行われない。充放電が行われない状態で一定期間が経過した場合には、蓄電装置の分極が解消しているため、蓄電装置の充電状態を正確に推定することができる。上記構成によれば、蓄電装置の充放電が終了してからの期間を考慮して走行可能距離が補正される。したがって、車両の走行可能距離の算出精度を向上させることができる。

好ましくは、上記特性は、蓄電装置の充電時における第１の特性と、蓄電装置の放電時における第２の特性とを含む。推定部は、車両が第２のモードへ移行する直前に蓄電装置が充電中および放電中のいずれの状態であるかに応じて、第１および第２の特性のうち対応する特性を選択し、選択された特性に従って、外部充電の開始直前の充電状態を推定する。算出部は、外部充電の開始直前の充電状態に基づいて、第１のモードへの移行時に算出する走行可能距離を補正する。

第２のモードへの移行から外部充電の開始までには充放電制御が行われないため、蓄電装置が第２のモードへの移行直前に充電中であった場合には、外部充電の開始直前には蓄電装置は充電時の方向に分極している。一方、蓄電装置が第２のモードへの移行直前に放電中であった場合には、外部充電の開始直前には蓄電装置は放電時の方向に分極している上記構成によれば、第２のモードへの移行直前の蓄電装置の状態に応じて、第１および第２の特性のうち対応する特性が選択される。したがって、外部充電の開始直前の充電状態を正確に推定することができる。よって、外部充電の開始直前の充電状態に基づいて走行可能距離を補正する際に、その精度を向上させることができる。

本発明によれば、車両のＥＶ走行可能距離の算出精度を向上させることができる。

本実施の形態に係る走行可能距離算出システムを概略的に示すブロック図である。 本実施の形態のＳＯＣ−ＯＣＶカーブの一例を示す図である。 ＥＣＵ３００およびサーバ２の機能ブロック図である。 期間測定部３０６により測定される期間を説明するための図である。 ＥＶ走行可能距離を算出する処理を示すフローチャートである。 図５に示す第１のＥＶ走行可能距離の演算処理を詳細に示す図である。 図５に示す第２のＥＶ走行可能距離の演算処理を詳細に示す図である。

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は繰返さない。

図１は、本実施の形態に係る走行可能距離算出システムを概略的に示すブロック図である。図１を参照して、車両１はプラグインハイブリッド車である。すなわち、車両１は、車両外部から供給される電力により車両搭載のバッテリを充電（以下、外部充電とも称する）可能に構成される。

車両１は、駆動力発生部１０と、電源システム２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００と、イグニッションスイッチ４０と、モニタ４２とを備える。駆動力発生部１０は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１０１と、第２ＭＧ１０２と、動力分割装置１０４と、駆動輪１０６と、インバータ１１１，１１２とを含む。

ＥＣＵ３００は、車両１の走行時および外部充電時における制御を統括する機能を有する。ＥＣＵ３００は、メモリ３５０に予め記憶されたプログラムの実行による所定の演算処理や電子回路等のハードウェアによる所定の演算処理によって、所望の制御機能を達成するように構成される。

エンジン１００、第１ＭＧ１０１および第２ＭＧ１０２は、動力分割装置１０４に連結される。そして、車両１は、エンジン１００および第２ＭＧ１０２の少なくとも一方からの駆動力によって走行する。エンジン１００が発生する動力は、動力分割装置１０４によって２つの経路に分割される。一方は駆動輪１０６に伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ１０１に伝達される経路である。

第１ＭＧ１０１および第２ＭＧ１０２の各々は、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を備える三相交流回転電機である。第１ＭＧ１０１は、動力分割装置１０４によって分割されたエンジン１００の動力を用いて発電する。たとえば、バッテリ５０のＳＯＣが低下すると、エンジン１００が始動して、第１ＭＧ１０１による発電が行なわれる。第１ＭＧ１０１により発電された電力は電源システム２０に供給される。

第２ＭＧ１０２は、電源システム２０から供給される電力および第１ＭＧ１０１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。第２ＭＧ１０２の駆動力は駆動輪１０６に伝達される。なお、車両の回生制動時には、駆動輪１０６により第２ＭＧ１０２が駆動され、第２ＭＧ１０２が発電機として作動する。これにより、第２ＭＧ１０２は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１０２により発電された電力は電源システム２０に供給される。

動力分割装置１０４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車（いずれも図示せず）から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１００のクランクシャフト（図示せず）に連結される。サンギヤは、第１ＭＧ１０１の回転軸（図示せず）に連結される。リングギヤは第２ＭＧ１０２の回転軸（図示せず）に連結される。

インバータ１１１，１１２は、電源システム２０から供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換して、第１ＭＧ１０１および第２ＭＧ１０２にそれぞれ供給する。また、インバータ１１１，１１２は、それぞれ第１ＭＧ１０１および第２ＭＧ１０２が発電する交流電力を直流電力に変換して、回生電力として電源システム２０に供給する。なお、インバータ１１１，１１２の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路を含む。インバータ１１１，１１２の各々は、ＥＣＵ３００からの駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより対応のＭＧを駆動する。

ＥＣＵ３００は、図示されない各センサの検出信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて車両要求パワーＰｓを算出し、その算出した車両要求パワーＰｓに基づいて第１ＭＧ１０１および第２ＭＧ１０２のトルク目標値および回転速度目標値を算出する。ＥＣＵ３００は、第１ＭＧ１０１および第２ＭＧ１０２の発生トルクおよび回転速度が目標値となるようにインバータ１１１，１１２を制御する。

電源システム２０は、バッテリ５０と、電圧センサ５２と、電流センサ５４と、温度センサ５６と、コンバータ６０とを含む。

バッテリ５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばニッケル水素電池もしくはリチウムイオン電池等の二次電池または大容量のキャパシタである。バッテリ５０は、電源配線５８ｐおよび接地配線５８ｇによりコンバータ６０に接続される。コンバータ６０は、バッテリ５０と駆動力発生部１０との間で電圧を変換する。電源配線５８ｐおよび接地配線５８ｇには、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がそれぞれ電気的に接続されている。

電圧センサ５２は、バッテリ５０の電圧ＶＢを検出する。電流センサ５４は、バッテリ５０に入出力される電流ＩＢを検出する。温度センサ５６は、バッテリ５０の温度ＴＢを検出する。各センサは、その検出値をＥＣＵ３００に出力する。

また、ＥＣＵ３００は、電圧ＶＢおよび電流ＩＢならびに車両要求パワーＰｓに基づいて、コンバータ６０を駆動するための駆動信号を生成する。そして、ＥＣＵ３００は、その生成した駆動信号をコンバータ６０へ出力し、コンバータ６０を制御する。

電源システム２０は、バッテリ５０の外部充電のための構成として、充電器２４と、充電コネクタ２６と、リレーＲＬ１，ＲＬ２とをさらに含む。

外部充電時には、充電コネクタ２６に車両外部の電源（以下、外部電源とも称する）４００が電気的に接続される。外部電源４００は、一般的には商用交流電源で構成される。外部電源４００には、充電プラグ４０２が充電ケーブルの端部に設けられている。充電コネクタ２６は、充電プラグ４０２が接続されると、接続信号ＣＮＴをＥＣＵ３００に出力する。

充電器２４は充電コネクタ２６に電気的に接続される。充電器２４は、外部電源４００からの交流電圧を、バッテリ５０を充電するための直流電圧に変換する。この直流電圧は、電源配線２２ｐおよび接地配線２２ｇに出力される。電源配線２２ｐおよび接地配線２２ｇには、リレーＲＬ１，ＲＬ２がそれぞれ電気的に接続されている。

イグニッションスイッチ４０は、車両１の運転者によってオン／オフが切替えられる。イグニッションスイッチ４０がオン（ＩＧ−ＯＮ）されると、ＩＧ−ＯＮ信号がイグニッションスイッチ４０からＥＣＵ３００に出力される。ＥＣＵ３００は、ＩＧ−ＯＮ信号を受けると、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフからオンに切替える。これにより、バッテリ５０は、駆動力発生部１０の動作に応じて充電または放電される。

一方、イグニッションスイッチ４０がオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）されると、ＩＧ−ＯＦＦ信号がイグニッションスイッチ４０からＥＣＵ３００に出力される。ＥＣＵ３００は、ＩＧ−ＯＦＦ信号を受信すると、エンジン１００を停止させるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオンからオフに切替える。

ただし、ＩＧ−ＯＦＦの状態であっても外部充電のために充電プラグ４０２が充電コネクタ２６に装着された場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２およびリレーＲＬ１，ＲＬ２はオンされる。したがって、外部電源４００からの交流電力を充電器２４によって直流電圧に変換してバッテリ５０に伝達可能である。

なお、ＩＧ−ＯＮの状態は、バッテリ５０の電力を用いた走行が許可される「第１のモード」に相当する。ＩＧ−ＯＦＦの状態は、バッテリ５０の電力を用いた走行が禁止される「第２のモード」に相当する。

以上のような構成を有する車両１において、本実施の形態では、ＥＣＵ３００とサーバ２との間で各種データの通信が行われる。サーバ２は、ＥＣＵ３００からのデータに基づいて、バッテリ５０のＳＯＣおよび車両１のＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出して、車両１に送信する。ＥＣＵ３００は、サーバ２からＥＶ走行可能距離ｄＥＶを受信すると、その値をモニタ４２に表示させる。

図２は、本実施の形態のＳＯＣ−ＯＣＶカーブの一例を示す図である。図２を参照して、横軸はＳＯＣを表わし、縦軸はＯＣＶを表わす。このＳＯＣ−ＯＣＶカーブは、充電側カーブＣＨＧ（実線で示す）と、放電側カーブＤＣＨＧ（破線で示す）とを含む。充電側カーブＣＨＧは、バッテリ５０の充電時の特性（第１の特性）を示すカーブである。放電側カーブＤＣＨＧは、バッテリ５０の放電時の特性（第２の特性）を示すカーブである。

バッテリ５０の温度ＴＢが低いと、バッテリ５０の内部抵抗が増加するので、ＯＣＶが増加する。そのため、図２に示すようなＳＯＣ−ＯＣＶカーブは、バッテリ５０の温度ＴＢ毎に（たとえば−５℃から５０℃まで５℃毎に）予め準備されて、サーバ２のメモリ（図示せず）に記憶されている。サーバ２では温度ＴＢに対応するＳＯＣ−ＯＣＶカーブが選択される。

サーバ２は、選択されたＳＯＣ−ＯＣＶカーブに従って、ＯＣＶからＳＯＣを推定する。ＳＯＣの推定方法についてより具体的に説明する。電圧センサ５２は、バッテリ５０のＣＣＶ（Closed Circuit Voltage）を検出する。ＥＣＵ３００のメモリ３５０には、バッテリ５０のＣＣＶをＯＣＶ（Open Circuit Voltage）に換算するためのマップが記憶されている。ＥＣＵ３００は、ＣＣＶをＯＣＶに換算して、ＯＣＶをサーバ２に送信する。一方、サーバ２のメモリには、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブが記憶されている。したがって、サーバ２は、ＯＣＶからＳＯＣを推定することができる。

充電側カーブＣＨＧでは、放電側カーブＤＣＨＧと比べて同一のＯＣＶに対するＳＯＣが低い。そのため、ＯＣＶからＳＯＣを推定する場合に、どちらのカーブを選択するかによってＳＯＣの推定値が異なる。バッテリの充放電状態（充電状態または放電状態）に対応するカーブが選択されないと、図２に破線の矢印で示すように、たとえば数％程度のＳＯＣの誤差が生じ得る。また、このようなＳＯＣの誤差をＥＶ走行可能距離の誤差に換算すると、たとえば満充電状態（ＳＯＣが１００％の状態）において３０ｋｍのＥＶ走行が可能な車両では、誤差は数ｋｍ程度になり得る。

これに対し、後述するように、本実施の形態ではバッテリ５０の実際の充放電状態に対応するカーブが選択される。すなわち、サーバ２では、バッテリ５０が充電状態のときには充電側カーブＣＨＧが選択されるとともに、バッテリ５０が放電状態のときには放電側カーブＤＣＨＧが選択される。したがって、ＳＯＣの精度を向上させることができる。

図３は、ＥＣＵ３００およびサーバ２の機能ブロック図である。図３を参照して、ＥＣＵ３００は、充放電状態判定部３０２と、電気量算出部３０４と、期間測定部３０６と、車両特定情報保持部３０８と、通信部３１０とを含む。

充放電状態判定部３０２は、電流センサ５４の検出値に基づいて、バッテリ５０が充電状態および放電状態のいずれであるかを判定する。より具体的には、電流センサ５４は、放電時の電流ＩＢを正値として検出し、充電時の電流ＩＢを負値として検出する。そのため、充放電状態判定部３０２は、電流ＩＢが正値の場合にはバッテリ５０が放電状態であると判定する一方で、電流ＩＢが負値の場合にはバッテリ５０が充電状態であると判定する。

電気量算出部３０４は、電流ＩＢを積算することにより、外部充電の期間中にバッテリ５０に供給された電気量Ｑ１（単位：Ａｈ）を算出する。

上述のように、分極電圧はバッテリの充放電の停止後、時間経過とともに徐々に減少する。充放電停止後、一定時間が経過すると、バッテリ５０の分極がほぼ解消して、バッテリ５０の電圧は分極前の電圧に戻る。そこで、期間測定部３０６は、分極が解消しているか否かを判定するための期間を測定する。

図４は、期間測定部３０６により測定される期間を説明するための図である。図４を参照して、開始時刻（時刻０）ではＩＧ−ＯＮの状態である。その後、時刻ｔ１においてＩＧ−ＯＦＦ操作が行われ、時刻ｔ４において再びＩＧ−ＯＮ操作が行われる。さらに、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間では外部充電が行われる。本実施の形態では、期間測定部３０６によって期間Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が測定される。

期間Ｌ１は、ＩＧ−ＯＦＦ時（時刻ｔ１）から外部充電開始時（時刻ｔ２）までの期間である。すなわち、期間Ｌ１は「第１の期間」に相当する。

期間Ｌ２は、外部充電終了時（時刻ｔ３）からＩＧ−ＯＮ時（時刻ｔ４）までの期間である。すなわち、期間Ｌ２は「第２の期間」に相当する。

期間Ｌ３は、ＩＧ−ＯＦＦ時（時刻ｔ１）からＩＧ−ＯＮ時（時刻ｔ４）までの期間である。

図３に戻り、車両特定情報保持部３０８は、サーバ２が通信先の車両を特定するための情報（以下、車両特定情報とも称する）ＩＤを保持する。車両特定情報ＩＤは各車両に固有の識別情報であり、たとえば車両１の車台番号（フレームナンバー）を用いることができる。また、ＥＣＵに固有の識別情報を各ＥＣＵに保持させて、その識別情報を車両特定情報ＩＤとして用いることも可能である。

なお、車両特定情報ＩＤとしてＥＣＵに固有の識別情報を用いる場合には、その識別情報と車体番号とを紐付けるデータをサーバ２が保持しておくことが好ましい。これにより、サーバ２では、ＥＣＵ固有の識別情報を用いる場合でも車両を特定することができる。また、このようにＥＣＵ固有の識別情報を用いることで、その識別情報がサーバ２で取得される前に第三者によって傍受されたとしても、その第三者が車両を特定することを防止することができる。

通信部３１０は、バッテリ５０の電圧ＶＢおよび温度ＴＢ、電気量Ｑ１、ＩＧ−ＯＦＦ時の充放電状態、期間Ｌ１〜Ｌ３ならびに車両１の車両特定情報ＩＤをサーバ２に送信する。

サーバ２は、ＳＯＣ推定部２０２と、補正係数算出部２０４と、ＥＶ走行可能距離算出部２０６と、通信部２０８とを含む。

ＳＯＣ推定部２０２は、図２で説明したように、電圧ＶＢおよび温度ＴＢに基づいてバッテリ５０のＳＯＣを算出する。

一般に、バッテリは充放電を繰返すうちに劣化して、電池容量が次第に減少する。電池容量が減少するに従ってＥＶ走行可能距離は短くなる。つまり、劣化前のバッテリと劣化後のバッテリとを比較すると、同一のＳＯＣまで充電されている場合でも、劣化後のバッテリではＥＶ走行可能距離が短い。たとえば、初期容量（たとえばバッテリ製造時の電池容量）では満充電状態（たとえばＳＯＣが１００％の状態とする）の場合に３０ｋｍのＥＶ走行が可能であった車両において、電池容量が初期容量から１０％だけ減少すると、満充電状態（ＳＯＣが１００％の状態）におけるＥＶ走行可能距離は２７ｋｍに減少する。そこで、補正係数算出部２０４は、電池容量の減少量に応じてＥＶ走行可能距離を補正するための補正係数ｋを算出する。補正係数ｋの算出方法については後に詳細に説明する。

ＥＶ走行可能距離算出部２０６は、ＳＯＣとＥＶ走行可能距離との関係（たとえばＳＯＣをＥＶ走行可能距離に換算するためのマップ）を保持している。ＥＶ走行可能距離算出部２０６は、ＳＯＣからＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する。さらに、ＥＶ走行可能距離算出部２０６は、補正係数ｋを利用してＥＶ走行可能距離ｄＥＶを補正する。補正後のＥＶ走行可能距離ｄＥＶは、サーバ２の通信部２０８によって車両１へと送信される。

なお、ＳＯＣ推定部２０２に「推定部」に相当し、ＥＶ走行可能距離算出部２０６は「算出部」に相当し、期間測定部３０６は「測定部」に相当する。

図５は、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する処理を示すフローチャートである。図５を参照して、このフローチャートは、所定の条件成立時あるいは所定の期間が経過する毎に実行される。フローチャート開始時にはＩＧ−ＯＮの状態である。ここで、フローチャートのステップを図５に示すようにケース１〜５に分類し、ケース１から順に説明する。

［ケース１］
ケース１は、ＩＧ−ＯＦＦ時から外部充電開始時までに一定時間が経過しており、かつ、外部充電終了時からＩＧ−ＯＮ時までに一定時間が経過しているケースである。

ステップＳ１０において、ＩＧ−ＯＦＦ操作が行われる（図４の時刻ｔ１参照）。その後、外部充電が開始されると（図４の時刻ｔ２参照、ステップＳ２０においてＹＥＳ）、処理はステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０において、ＥＣＵ３００は、期間Ｌ１が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＩＧ−ＯＦＦ時から外部充電開始時までに一定時間が経過しているか否かを判断する。この「一定時間」は、ＩＧ−ＯＦＦからバッテリ５０の分極が解消されるまでの時間として予め定められた時間である。期間Ｌ１がしきい値以上である場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、ＥＣＵ３００は、外部充電開始直前（たとえば図４の時刻ｔ２の直前）の電圧ＶＢおよび温度ＴＢ、ＩＧ−ＯＦＦ時の充放電状態ならびに車両特定情報ＩＤをサーバ２に送信する。ステップＳ５０において、バッテリ５０の外部充電が終了する（図４の時刻ｔ３参照）。その後、ステップＳ６０においてＩＧ−ＯＮ操作が行われると（図４の時刻ｔ４参照）、ＥＣＵ３００は、期間Ｌ２をサーバ２に送信する。その後、処理はステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０において、サーバ２は、期間Ｌ２が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。すなわち、サーバ２は、外部充電終了時からＩＧ−ＯＮ時までに一定時間が経過しているか否かを判定する。この「一定時間」は、外部充電終了からバッテリ５０の分極が解消されるまでの時間として予め定められた時間である。ステップＳ７０の「一定時間」は、ステップＳ３０の「一定時間」と同一であってもよく、あるいは独立に定めてもよい。期間Ｌ２がしきい値以上である場合（ステップＳ７０においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０において、ＥＣＵ３００は、サーバ２からの要求に応答して、バッテリ５０の外部充電終了後の電圧ＶＢおよび温度ＴＢ、外部充電の期間中に通電された電気量Ｑ１、ならびに車両特定情報ＩＤをサーバ２に送信する。ここで外部充電終了後の電圧ＶＢおよび温度ＴＢは、ＩＧ−ＯＮの直前（たとえば図４の時刻ｔ４の直前）の値であることが好ましい。外部充電終了時から時間が経過しているほど、バッテリ５０の分極が解消されている可能性が高いためである。その後、ステップＳ９０において、サーバ２は、第１のＥＶ走行可能距離の演算方法に基づいてＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する。

図６は、図５に示す第１のＥＶ走行可能距離の演算処理（ステップＳ９０の処理）を詳細に示す図である。図６を参照して、ステップＳ９０１において、サーバ２は外部充電終了後のＳＯＣを求める。詳細には、サーバ２は、ステップＳ８０で取得した温度ＴＢに対応するＳＯＣ−ＯＣＶカーブを選択する。外部充電終了後にはバッテリ５０は充電時の方向に分極されている。そのため、サーバ２は、充電側カーブＣＨＧ（図２参照）を選択して、バッテリ５０の電圧ＶＢ（ステップＳ８０で取得した値）からＳＯＣを算出する。

ステップＳ９０２において、サーバ２は、ＳＯＣからＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する。以下のステップＳ９０３〜Ｓ９０６の処理は、電池容量の減少を考慮してＥＶ走行可能距離ｄＥＶを補正するための処理である。

ステップＳ９０３において、サーバ２は、外部充電開始直前のＳＯＣを求める。詳細には、サーバ２は、ステップＳ４０で取得した温度ＴＢに対応するＳＯＣ−ＯＣＶカーブを選択する。次に、サーバ２は、ステップＳ４０で取得したＩＧ−ＯＦＦ時の充放電状態に応じて、充電側カーブＣＨＧおよび放電側カーブＤＣＨＧのうち対応するカーブを選択する。すなわち、サーバ２は、ＥＣＵ３００からの充放電状態を示す信号がＩＧ−ＯＦＦ時にバッテリ５０が充電状態であったことを示す場合には、充電側カーブＣＨＧを選択する一方で、上記信号がＩＧ−ＯＦＦ時にバッテリ５０が放電状態であったことを示す場合には、放電側カーブＤＣＨＧを選択する。さらに、サーバ２は、選択されたカーブに従って、バッテリ５０の電圧ＶＢ（ステップＳ４０で取得した値）からＳＯＣを推定する。

ステップＳ９０４において、サーバ２は、劣化後のバッテリ５０の電池容量Ｃ１を算出する。詳細には、サーバ２は、ステップＳ９０１におけるＳＯＣの推定値とステップＳ９０３におけるＳＯＣの推定値との差ΔＳＯＣを求める。さらに、サーバ２は、外部充電の期間中にバッテリ５０に供給された電気量Ｑ１（単位：Ａｈ）を上記の差ΔＳＯＣで除算した値を、劣化後のバッテリ５０の電池容量Ｃ１（単位：Ａｈ）とする（Ｑ１／ΔＳＯＣ＝Ｃ１）。

ステップＳ９０５において、サーバ２は、電池容量Ｃ１をバッテリ５０の初期容量Ｃ０（既知の値）で除算した値を補正係数ｋとして算出する（ｋ＝Ｃ１／Ｃ０）。算出された補正係数ｋはサーバ２のメモリ（図示せず）に記憶される。前回算出された補正係数ｋがメモリに記憶されている場合には、補正係数ｋは新たな値によって更新される。

ステップＳ９０６において、サーバ２は、更新後の補正係数ｋをＥＶ走行可能距離ｄＥＶ（ステップＳ９０２で求めた値）に乗算することにより、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶを補正する。さらに、サーバ２は、補正後のＥＶ走行可能距離ｄＥＶを車両１へと送信する。

図５に戻り、ステップＳ１００において、ＥＣＵ３００は、サーバ２からのＥＶ走行可能距離ｄＥＶをモニタ４２に表示させる。ステップＳ１００の処理が終了すると、図５に示す全体の処理が終了する。

このように、ステップＳ４０では、ＩＧ−ＯＦＦ時のバッテリの充放電状態に応じて、充電側カーブＣＨＧおよび放電側カーブＤＣＨＧのうち対応するカーブが選択される。したがって、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。

さらに、ステップＳ４０では、ＩＧ−ＯＦＦ時から一定時間が経過した後の電圧ＶＢが検出される。同様にステップＳ８０では、外部充電終了時から一定時間が経過した後の電圧ＶＢが検出される。つまり、ステップＳ４０，Ｓ８０における電圧ＶＢは、バッテリの分極が解消された後の値である。そのため、ステップＳ９０１，Ｓ９０３では、分極解消後の電圧ＶＢに基づいて、正確にＳＯＣを推定することができる。その結果、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶの算出精度を向上させることができる。

［ケース２］
ケース２は、ＩＧ−ＯＦＦ時から外部充電開始時までに一定時間が経過しているものの、外部充電終了時からＩＧ−ＯＮ時までには一定時間が経過していないケースである。

ステップＳ７０において期間Ｌ２がしきい値未満の場合（ステップＳ７０においてＮＯ）、処理はステップＳ８１に進む。

ステップＳ８１において、ＥＣＵ３００は、サーバ２からの要求に応答して、バッテリ５０の電圧ＶＢおよび温度ＴＢ、ならびに車両特定情報ＩＤをサーバ２に送信する。つまり、ステップＳ８１の処理は、電気量Ｑ１が車両１からサーバ２に送信されない点において、ステップＳ８０の処理と異なる。その後、ステップＳ９１において、サーバ２は、第２のＥＶ走行可能距離の演算方法に基づいてＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する。

図７は、図５に示す第２のＥＶ走行可能距離の演算処理（ステップＳ９１〜Ｓ９３の各々で実行される処理）を詳細に示す図である。図７を参照して、サーバ２は、外部充電終了後のＳＯＣを求め（ステップＳ９１１）、ＳＯＣからＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する（ステップＳ９１２）。

図７に示すフローチャートは、補正係数ｋの算出（図６のステップＳ９０３〜Ｓ９０５参照）が行なわれない点において、図６に示すフローチャートと異なる。補正係数ｋの算出されないので、補正係数ｋは更新されない。補正係数ｋが更新されない理由について以下に説明する。

ステップＳ９０４で説明したように、劣化後の電池容量Ｃ１は、外部充電終了後のＳＯＣを用いて算出される。しかしながら、図７に示すステップＳ９１１では、外部充電終了時から一定時間が経過していないので、バッテリ５０の分極が解消される前の電圧ＶＢからＳＯＣが算出されている。つまり、ステップＳ９１１で算出された外部充電終了後のＳＯＣには、分極の影響による誤差が生じている可能性がある。そのため、図７に示すフローチャートでは、図６に示すフローチャートと比べて正確に電池容量Ｃ１を求めることができない。したがって、ケース２では補正係数ｋの算出および更新が行われない。

そこで、図７のステップＳ９１３においてサーバ２は、メモリに記憶された前回の補正係数ｋをＥＶ走行可能距離ｄＥＶに乗算することにより、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶを補正する。さらに、サーバ２は、補正後のＥＶ走行可能距離ｄＥＶを車両１に送信する。ＥＣＵ３００は、サーバ２からのＥＶ走行可能距離ｄＥＶをモニタ４２に表示させる（図５のステップＳ１０１）。これにより、図５に示す全体の処理が終了する。

［ケース３］
ケース３は、ＩＧ−ＯＦＦ時から外部充電開始時までに一定時間が経過していないケースである。ケース３には、外部充電終了時からＩＧ−ＯＮ時までに一定時間が経過している場合と、上記一定時間が経過していない場合とを含む。

ステップＳ３０において期間Ｌ１がしきい値未満の場合（ステップＳ３０においてＮＯ）、処理はステップＳ５２，Ｓ６２，Ｓ８２に進む。ステップＳ５２，Ｓ６２，Ｓ８２の処理は、ステップＳ５０，Ｓ６０，Ｓ８０の処理とそれぞれ同等であるため、詳細な説明は繰返さない。

その後、ステップＳ９２において、サーバ２は、第２のＥＶ走行可能距離の演算方法に基づいてＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する。つまり、ケース３では、ケース２と同様に補正係数ｋは更新されない。その理由について以下に説明する。

ケース３では、ＩＧ−ＯＦＦ時から外部充電開始時までに一定時間が経過していない。そのため、外部充電開始直前であっても分極が解消されていないので、分極による誤差が生じる可能性がある。したがって、ケース３では、外部充電直前の電圧ＶＢがＥＣＵ３００からサーバ２に送信されることはない。よって、ケース３では補正係数ｋは更新されない。

［ケース４］
ケース４は、外部充電が行われず、かつ、ＩＧ−ＯＦＦ時からＩＧ−ＯＮ時までに一定時間が経過しているケースである。

ステップＳ２０において外部充電が行われない場合（ステップＳ２０においてＮＯ）には、処理はステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では、外部充電が行われることなくＩＧ−ＯＮ操作が行われる。その後、処理はステップＳ７３に進む。

ステップＳ７３において、サーバ２は、期間Ｌ３が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。期間Ｌ３がしきい値以上の場合（ステップＳ７３においてＹＥＳ）には、処理はステップＳ８３に進む。ステップＳ８３の処理は、ステップＳ８０の処理と同等であるため、詳細な説明は繰返さない。

その後、ステップＳ９３において、サーバ２は、第２のＥＶ走行可能距離の演算方法に基づいてＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出する。

ここで、ケース４では外部充電が行われないので、ＩＧ−ＯＦＦ時からＩＧ−ＯＮ時までの間にＳＯＣは変化しない。そのため、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶを更新する必要はなく、前回算出したＥＶ走行可能距離ｄＥＶをそのまま用いればよいとも考えられる。しかしながら、ケース４では、ＩＧ−ＯＦＦ時からＩＧ−ＯＮ時までに一定時間が経過しているので、バッテリ５０の分極が解消されている。したがって、ステップＳ８３では、分極解消後の電圧ＶＢに基づいて、正確にＳＯＣを推定することができる。その結果、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶの算出精度を向上させることができる。

一方、ケース４では、ケース２，３と同様に補正係数ｋは更新されない。ケース４では外部充電が行われないので、外部充電開始直前のＳＯＣを算出できないためである（ステップＳ９０３参照）。

［ケース５］
ケース５は、外部充電が行われず、かつ、ＩＧ−ＯＦＦ時からＩＧ−ＯＮ時までに一定時間が経過していないケースである。

期間Ｌ３がしきい値未満の場合（ステップＳ７３においてＮＯ）には、処理はステップＳ１０４に進む。ケース５では外部充電が行われないので、ＩＧ−ＯＦＦ時からＩＧ−ＯＮ時までの間にＳＯＣは変化しない。また、ケース５ではＩＧ−ＯＦＦ時からＩＧ−ＯＮ時までに一定時間が経過していないので、バッテリ５０の分極は解消されていない。したがって、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ３００は、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶを更新せずに、前回算出したＥＶ走行可能距離ｄＥＶをモニタ４２に表示させる。なお、ケース５では、ＥＣＵ３００とサーバ２との間で通信を行なう必要はない。

なお、本実施の形態では車両１はハイブリッド車両であると説明したが、車両１は、動力源としてモータジェネレータを含み、エンジンを含まない電気自動車であってもよい。

また、本実施の形態では、サーバでＳＯＣおよびＥＶ走行可能距離ｄＥＶが算出されると説明した。しかし、ＳＯＣおよびＥＶ走行可能距離ｄＥＶのいずれか一方または双方を車両搭載のＥＣＵによって算出してもよい。

さらに、外部充電の場合について説明したが、車両外部にバッテリの電力を供給（外部給電）する場合についても、同様の構成によってＥＶ走行可能距離の算出精度を向上させることができる。

最後に、再び図１〜図３を参照して本実施の形態について総括する。走行可能距離算出システムは、第２ＭＧ１０２と、第２ＭＧ１０２に駆動電力を供給電可能なバッテリ５０とを備えた車両１の走行可能距離を算出する。車両１は、バッテリ５０の電力を用いた走行が許可されるＩＧ−ＯＮ状態と、バッテリ５０の電力を用いた走行が禁止されるＩＧ−ＯＦＦ状態とを有するとともに、ＩＧ−ＯＦＦ状態では、車両外部から供給される電力によりバッテリ５０を充電する外部充電が可能に構成される。走行可能距離算出システムは、バッテリ５０のＳＯＣとＯＣＶとの関係を示すＳＯＣ−ＯＣＶカーブに従って、ＯＣＶからＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部２０２と、ＳＯＣからバッテリ５０の電力を用いたＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出するＥＶ走行可能距離算出部２０６と、ＩＧ−ＯＦＦ時から外部充電の開始時までの期間Ｌ１と、外部充電の終了時からＩＧ−ＯＮ時までの期間Ｌ２とを測定する期間測定部３０６とを備える。ＥＶ走行可能距離算出部２０６は、ＩＧ−ＯＮ時に、ＩＧ−ＯＮ直前のＳＯＣからＥＶ走行可能距離ｄＥＶを算出して、さらに、期間Ｌ１，Ｌ２に基づいて、ＥＶ走行可能距離ｄＥＶを補正する。

好ましくは、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブは、バッテリ５０の充電時の特性を示す充電側カーブＣＨＧと、バッテリ５０の放電時の特性を示す放電側カーブＤＣＨＧとを含む。ＳＯＣ推定部２０２は、バッテリ５０がＩＧ−ＯＦＦ状態への移行直前に充電中および放電中のいずれの状態であるかに応じて、充電側カーブＣＨＧおよび放電側カーブＤＣＨＧのうち対応するカーブを選択し、選択されたカーブに従って、外部充電の開始直前のＳＯＣを推定する。ＥＶ走行可能距離算出部２０６は、外部充電の開始直前のＳＯＣに基づいて、ＩＧ−ＯＮ状態への移行後に算出するＥＶ走行可能距離ｄＥＶを補正する。

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、特許請求の範囲によって示され、特許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。

１ 車両、２ サーバ、１０ 駆動力発生部、２０ 電源システム、２２ｇ，５８ｇ 接地配線、２２ｐ，５８ｐ 電源配線、２４ 充電器、２６ 充電コネクタ、４０ イグニッションスイッチ、４２ モニタ、５０ バッテリ、５２ 電圧センサ、５４ 電流センサ、５６ 温度センサ、６０ コンバータ、１００ エンジン、１０１ 第１ＭＧ、１０２ 第２ＭＧ、１０４ 動力分割装置、１０６ 駆動輪、１１１，１１２ インバータ、２０２ ＳＯＣ推定部、２０４ 補正係数算出部、２０６ 走行可能距離算出部、２０８，３１０ 通信部、３０２ 充放電状態判定部、３０４ 電気量算出部、３０６ 期間測定部、３０８ 車両特定情報保持部、３５０ メモリ、４００ 外部電源、４０２ 充電プラグ、ＲＬ１，ＲＬ２ リレー、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２ システムメインリレー。

Claims (4)

1. 回転電機と、前記回転電機に駆動電力を供給可能な蓄電装置とを備えた車両の走行可能距離算出システムであって、
   前記車両は、前記蓄電装置の電力を用いた走行が許可される第１のモードと、前記蓄電装置の電力を用いた走行が禁止される第２のモードとを有するとともに、前記第２のモードでは、車両外部から供給される電力により前記蓄電装置を充電する外部充電が可能に構成され、
   前記走行可能距離算出システムは、
   前記蓄電装置の充電状態と前記蓄電装置の電圧との関係を示す特性に従って、前記電圧から前記充電状態を推定する推定部と、
   前記充電状態から、前記蓄電装置の電力を用いた前記車両の走行可能距離を算出する算出部と、
   前記第２のモードへの移行時から前記外部充電の開始時までの第１の期間と、前記外部充電の終了時から前記第１のモードへの移行時までの第２の期間とを測定する測定部とを備え、
   前記算出部は、
   前記第１のモードへの移行時に、前記第１のモードへの移行直前の充電状態から前記走行可能距離を算出し、
   前記第１の期間が第１のしきい値を超える場合であって、かつ、前記第２の期間が第２のしきい値を超える場合には、前記外部充電の開始直前の充電状態と前記外部充電終了後の充電状態とに基づいて補正係数を更新し、更新された補正係数に基づいて前記走行可能距離を補正し、
   前記第１の期間が前記第１のしきい値を超える場合であって、かつ、前記第２の期間が前記第２のしきい値を下回る場合には、更新前の補正係数に基づいて前記走行可能距離を補正する、走行可能距離算出システム。
2. 前記特性は、前記蓄電装置の充電時における第１の特性と、前記蓄電装置の放電時における第２の特性とを含み、
   前記推定部は、前記車両が前記第２のモードへ移行する直前に前記蓄電装置が充電中および放電中のいずれの状態であるかに応じて、前記第１および第２の特性のうち対応する特性を選択し、選択された特性に従って、前記外部充電の開始直前の充電状態を推定し、
   前記算出部は、前記外部充電の開始直前の充電状態に基づいて、前記第１のモードへの移行時に算出する前記走行可能距離を補正する、請求項１に記載の走行可能距離算出システム。
3. 前記算出部は、前記第１の期間が前記第１のしきい値を下回る場合には、前記更新前の補正係数に基づいて前記走行可能距離を補正する、請求項１または２に記載の走行可能距離算出システム。
4. 前記算出部は、前記第２のモードへ移行されてから、前記第１のモードに移行されるまでの第３の期間に前記外部充電が行なわれなかった場合には、
   前記第３の期間が第３のしきい値を超える場合には、前記更新前の補正係数に基づいて前記走行可能距離を補正し、
   前記第３の期間が前記第３のしきい値を下回る場合には、前記走行可能距離の補正は行なわない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行可能距離算出システム。

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