WO2013035711A1

WO2013035711A1 - 車両の制御装置

Info

Publication number: WO2013035711A1
Application number: PCT/JP2012/072537
Authority: WO
Inventors: 彬塩貝; 剛田口
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2013-03-14
Also published as: JPWO2013035711A1; JP5775934B2; US20140180565A1; DE112012003691T5; US9340112B2

Abstract

　本発明の車両の制御装置によれば、運転モード切替部がいずれか１つの運転モードから他の運転モードへと運転モードを切替えた時点で、基準エネルギー消費量導出部が前記切替に対応する運転モード変更係数を基準エネルギー消費量に乗算することにより基準エネルギー消費量を圧縮または拡大する。エネルギー消費率導出部は、基準走行距離と前記基準エネルギー消費量とに基づいて、エネルギー消費率を導出する。

Description

車両の制御装置

　本発明は、車両の制御装置に関する。

　従来、ガソリンを燃料として走行するガソリン車等について、燃料の残量等に基づき、給油等を行なうことなく走行可能な残存距離（航続可能距離）を算出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。算出された航続可能距離は、メーターパネルなどにおいて運転者に表示され、経済運転の指標として、またはドライブの計画を立てる際などに役立てられる。

　上記した特許文献１に記載の技術においては、まず、消費された燃料と距離をそれぞれ積算することによって燃料の単位容量あたりの走行距離である燃料消費率（燃費：Fuel Economy）が算出され、この燃料消費率と燃料残量とに基づいて航続可能距離が算出されている。

日本国特公昭５８－３８７２６号公報

　近年、バッテリに蓄えられた電気エネルギーをエネルギー源として走行可能な電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が開発されている。このような車両においても、車両が搭載するバッテリ等の電気エネルギー源の単位容量あたりの走行距離である電気エネルギー消費率（電費：distance per unit of electric potential energy）を算出することにより、航続可能距離を算出可能である。

　ところで、上記した燃料消費率や電気エネルギー消費率といったエネルギー消費率は、車両の速度や走行路の勾配、空調装置の作動状態等による影響を常に受けて変化する。また、近年、システム出力上限値が異なる複数の運転モードから要求に応じて１つを選択して走行可能な車両が開発されているが、選択される運転モードによって、エネルギー消費率は変化する。このような変化は、ユーザに過度な不安や期待を与えない範囲において、表示される航続可能距離にも適時に反映されることが好ましい。

　上記特許文献１記載の技術においては、現在の車両の走行状態に応じた燃費（瞬時燃費）を算出するため、燃料の積算値が所定値を超えたときに、燃料と距離がそれぞれ半減される。しかしながら、このような方法では、燃料が所定値を超える前後で燃料および距離の値が大きく変化することとなるため、現在の車両の走行状態が燃費に反映される程度もその前後で大きく変化してしまうおそれがある。また、上記特許文献１には、運転モードの切替や空調装置の作動状態の変化をエネルギー消費率や航続可能距離に反映させることについては何ら記載されておらず、電気エネルギー消費率を適切に算出することは困難である。

　本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、システム出力上限値の異なる運転モード間で運転モードの切替があった場合に、当該切替を反映したエネルギー消費率を導出可能な制御装置を提供することである。

　上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、少なくとも１つのエネルギー源（例えば、後述の実施形態におけるバッテリ１３）から供給されるエネルギーにより駆動されて走行する車両の制御装置であって、前記車両の走行距離を取得する走行距離取得部（例えば、後述の実施形態における走行距離取得部３１）と、前記走行距離を積算して基準走行距離を導出する基準走行距離導出部（例えば、後述の実施形態における基準走行距離導出部３５）と、前記車両のエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得部（例えば、後述の実施形態における電気消費量取得部３２）と、前記エネルギー消費量を積算して基準エネルギー消費量を導出する基準エネルギー消費量導出部（例えば、後述の実施形態における基準電気消費量導出部３６）と、前記基準走行距離と前記基準エネルギー消費量とに基づいて、エネルギー消費率を導出するエネルギー消費率導出部（例えば、後述の実施形態における電気消費率導出部３７）と、第１運転モードと、前記第１運転モードよりシステム出力上限値が低く設定される第２運転モードと、前記第２運転モードよりもシステム出力上限値が低く設定される第３運転モードと、を少なくとも含む複数の運転モードを切り替える運転モード切替部（例えば、後述の実施形態における運転モード切替部４１）と、を備え、前記運転モード切替部がいずれか１つの運転モードから他の運転モードへと運転モードを切替えた時点で、前記基準エネルギー消費量導出部が、前記切替に対応する運転モード変更係数を基準エネルギー消費量に乗算することにより基準エネルギー消費量を圧縮または拡大することを特徴とする。

　請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記基準走行距離が所定の走行距離上限値に到達した時点で、前記基準走行距離導出部は、前記基準走行距離に圧縮係数を乗算することにより、前記基準走行距離を所定の走行距離下限値へと圧縮し、前記基準走行距離導出部が前記基準走行距離を圧縮する際に、前記基準エネルギー消費量導出部は、前記圧縮係数を前記基準エネルギー消費量に乗算することにより前記基準エネルギー消費量を圧縮することを特徴とする。

　請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の車両の制御装置において、空調装置をさらに備え、前記基準エネルギー消費量導出部は、前記空調装置の作動状態の変化に対応する空調作動係数を基準エネルギー消費量に乗算することにより、基準エネルギー消費量を圧縮または拡大することを特徴とする。

　請求項４に係る発明は、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両の制御装置において、前記エネルギー源から供給可能なエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部（例えば、後述の実施形態におけるバッテリ使用可能容量取得部３８）と、前記エネルギー残量と、前記エネルギー消費率と、に基づき、車両の航続可能距離を導出する航続可能距離導出部（例えば、後述の実施形態における航続可能距離導出部３９）と、前記航続可能距離を表示部に表示する表示処理部（例えば、後述の実施形態における航続可能距離表示部５０）と、を更に備えることを特徴とする。

　請求項５に係る発明は、少なくとも１つのエネルギー源から供給されるエネルギーにより駆動されて走行し、第１運転モードと、前記第１運転モードよりエネルギー消費率及び航続可能距離が向上する第２運転モードと、の少なくとも２つの運転モードを有する車両の航続可能距離表示方法であって、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替えた場合、切り替え直前の前記第２運転モードにおける航続可能距離を基準として増加方向にオフセットした値を前記第２運転モードにおける航続可能距離の初期値とする第１の瞬時切り替えを行い、前記第２運転モードに切り替えた後で前記初期値を表示し、前記第２運転モードにおける消費エネルギーに基づき航続可能距離を前記初期値から連続的に変化させて表示することと、前記第２運転モードから前記第１運転モードに切り替えた場合、切り替え直前の前記第２運転モードにおける航続可能距離を基準として減少方向にオフセットした値を前記第１運転モードにおける航続可能距離の初期値とする第２の瞬時切り替えを行い、前記第１運転モードに切り替えた後で前記初期値を表示し、前記第１運転モードにおける消費エネルギーに基づき航続可能距離を前記初期値から連続的に変化させて表示することと、の少なくともいずれかを実行し、前記第１又は第２の瞬時切り替えを行った後で表示される航続可能距離が、走行距離の増加に伴い、瞬時切り替えを実行しなかった場合に表示される航続可能距離へと近づくことを特徴とする。

　請求項１の発明によれば、システム出力上限値の異なる運転モード間で運転モードの切替があった場合に、当該切替を反映したエネルギー消費率を導出することができる。

　請求項２の発明によれば、車両の走行に伴い基準走行距離が増加した場合には圧縮処理を行なうので、基準走行距離や基準エネルギー消費量を一定の値に保つことができる。これにより、走行状況の変化による影響を一定にして、走行状況の変化を適切に反映したエネルギー消費率を導出することができる。

　請求項３の発明によれば、空調装置の作動状態に変化があった場合に、当該変化を反映したエネルギー消費率を導出することができる。

　請求項４の発明によれば、運転モードの切替や空調装置の作動状態の変化を反映したエネルギー消費率に基づいて航続可能距離を導出できる。したがって、運転モードの切替や空調装置の作動状態の変化が航続可能距離に及ぼす影響を前もって運転者に示すことができるので、利便性を向上することができる。

　請求項５の発明によれば、運転モードの切替が航続可能距離に及ぼす影響を、運転モードの切替時に前もって運転者に示すことができるので、利便性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置の構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る電気自動車の３つの運転モードのシステム出力設定上限値を説明するための図である。本発明の一実施形態において、運転モードの切替に応じて基準走行距離および基準電気消費量を導出する手順を説明するための図である。図３とは異なる運転モードの切替に応じて基準走行距離および基準電気消費量を導出する手順を説明するための図である。３つの運転モード間における運転モード切替係数を説明するための図である。本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る制御装置の効果を示すチャートである。本発明の変形例において、空調装置の作動状態に応じて基準走行距離および基準電気消費量を導出する手順を説明するための図である。本発明の変形例に係る電気自動車の制御装置の動作を示すフローチャートである。

　以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

　図１は、本実施形態の制御装置が搭載される電気自動車（ＥＶ）の内部構成を示す模式図である。図１に示す電気自動車１０（以下、単に「車両」という）は、モータジェネレータ（以下、単に「モータ（ＭＯＴ）」という）１１と、パワードライブユニット（ＰＤＵ）１２と、バッテリ（ＢＡＴＴ）１３と、マネジメントＥＣＵ（ＭＧ－ＥＣＵ）２１と、モータＥＣＵ（ＭＯＴ－ＥＣＵ）２２と、バッテリＥＣＵ（ＢＡＴＴ－ＥＣＵ）２３と、を備える。

　モータ１１は、パワードライブユニット１２を介してバッテリ１３から三相交流電力を供給されることによって、動力（トルク）を発生する。モータ１１で発生されたトルクが、不図示の駆動輪の駆動軸へと伝達されることにより、車両が走行する。また、減速走行時における駆動輪の回転によりモータ１１は回生し、三相交流電力を発電する。

　パワードライブユニット１２は、バッテリ１３から供給される直流電力を三相交流電力に変換してモータ１１を駆動するとともに、モータ１１で発電された三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３を充電する。

　バッテリ１３は、ボックス内に収容される直列に接続された複数の電池モジュールにより構成されて、高圧の電力を供給する。各電池モジュールは、例えばリチウムイオン電池などの蓄電池を複数個直列に接続されることにより構成されている。バッテリ１３は、モータ１１が発電した電力によりパワードライブユニット１２を介して充電可能である。また、バッテリ１３は、空調装置（Ａ／Ｃ）１４にも電力を供給する。

　マネジメントＥＣＵ２１には、不図示のイグニッションスイッチや空調装置１４の作動情報、車両の走行速度を検出する車速センサ（図示せず）からの情報、アクセル開度やブレーキペダル踏量等の情報が入力される。これらの情報に基づき、マネジメントＥＣＵ２１は、車両の要求出力を導出して、モータＥＣＵ２２およびバッテリＥＣＵ２３に指示を送る。

　モータＥＣＵ２２は、マネジメントＥＣＵ２１からの指示に応じて、モータ１１を制御する。バッテリＥＣＵ２３には、不図示の電流センサから、バッテリ１３が消費した電気量（以下、電気消費量と呼ぶ（単位：Ａｈ））およびバッテリ１３の使用可能容量（単位：Ａｈ）に関する情報が入力される。これらの情報は、マネジメントＥＣＵ２１に送られる。

　また、マネジメントＥＣＵ２１は、不図示の走行距離センサから走行距離に関する情報を取得する走行距離取得部３１と、上記電気消費量を取得する電気消費量取得部３２と、を備える。さらに、マネジメントＥＣＵ２１は、基準走行距離記憶部３３と、基準電気消費量記憶部３４と、基準走行距離導出部３５と、基準電気消費量導出部３６と、電気消費率導出部３７と、を備える。また、マネジメントＥＣＵ２１は、例えばメータ（不図示）近傍に設けられた運転モード切替スイッチ５１から入力される情報に基づいて運転モードを切替える運転モード切替部４１と、空調装置１４の作動状態に関する情報を取得するＡ／Ｃ作動状態取得部４２と、を備える。

　基準走行距離記憶部３３は、走行距離取得部３１により取得された走行距離を記憶する。基準走行距離導出部３５は、後述する圧縮処理を行なうと共に基準走行距離を導出する。基準電気消費量記憶部３４は、電気消費量取得部３２により取得された電気消費量を記憶する。基準電気消費量導出部３６は、後述する圧縮処理を行なうと共に基準電気消費量を導出する。電気消費率導出部３７は、基準走行距離および基準電気消費量に基づき、電気消費率を導出する。

　さらに、マネジメントＥＣＵ２１は、バッテリ１３の現在の使用可能容量を取得するバッテリ使用可能容量取得部３８を備える。さらに、マネジメントＥＣＵ２１は、航続可能距離導出部３９を備える。航続可能距離導出部３９は、電気消費率およびバッテリ１３の使用可能容量に基づき、車両１０の航続可能距離を導出する。導出された航続可能距離は、例えばメータ（不図示）等に設けられた航続可能距離表示部５０に表示される。

　航続可能距離導出部３９は、車両１０の航続可能距離Ｃを、以下の式に基づき導出する。
　　航続可能距離Ｃ（ｋｍ）＝電気消費率Ｒ（ｋｍ／Ａｈ）×使用可能容量Ｗ（Ａｈ）
　ここで、航続可能距離は、現在の走行状況が継続された場合に、現在のバッテリ１３の電力のみを用いて走行可能な残存距離を意味する。前述したように、バッテリ１３の使用可能容量は、バッテリ使用可能容量取得部３８によりリアルタイムで取得されるため、現在の走行状況に応じた電気消費率Ｒを導出することができれば、現在の走行状況に応じた航続可能距離Ｃを導出することが可能である。

　電気消費率導出部３７は、車両１０の電気消費率Ｒを、以下の式に基づき導出する。
　　電気消費率Ｒ（ｋｍ／Ａｈ）＝基準走行距離Ｄ（ｋｍ）／基準電気消費量Ｉ（Ａｈ）
　前述したように、基準走行距離Ｄおよび基準電気消費量Ｉは基準走行距離記憶部３３および基準消費電気量記憶部３４にそれぞれ記憶されており、走行距離取得部３１および電気消費量取得部３２によりリアルタイムで取得される値が随時積算されている。

　ここで、基準走行距離および基準電気消費量の値が小さい場合、積算される現在の走行距離および現在の電気消費量が全体（以後、母数とも呼ぶ）に対して占める割合が大きくなり、現在の走行状況が電気消費率に与える影響、ひいては航続可能距離に与える影響が大きくなる。例えば登坂路を走行中や、空調装置を作動させているときには走行距離に対する電気消費量が著しく増大するが、現在の走行状況が航続可能距離に大きな影響を与えると、航続可能距離が急激に減少して運転者に不安感を与えてしまうおそれがある。過去の走行データを順次削除して直近の走行データのみを基礎とする場合には、このようなおそれが特に大きくなる。また、走行状況の変化が反映されるタイミングが実際のタイミングからはずれるおそれもある。

　一方、基準走行距離および基準消費電気量の値が小さいと、基準走行距離および基準電気消費量に対して積算される現在の走行距離および現在の電気消費量の割合が小さくなり、現在の走行距離および電気消費量が電気消費率、ひいては航続可能距離へと与える影響が小さくなる。このような場合には、電気消費率や航続可能距離が、ユーザの運転の変化や空調装置の作動状況を反映しないものとなってしまう。

　そこで、本実施形態においては、現在の走行距離および現在の電気消費量の影響が一定となるように、電気消費率の導出の基礎となる基準走行距離をＤｓ以上Ｄｔｈ未満の値に維持する圧縮処理が行なわれる。また、本実施形態では、走行データを削除することなく、現在までの全走行データに基づき、基準走行距離および基準電気消費量を導出するような制御が行われる。

　ここで、本実施形態において、車両１０は、「ＳＰＯＲＴ」「ＮＯＲＭＡＬ」「ＥＣＯＮ」の３つの運転モードを選択して走行できるように構成されている。これら３つの運転モードは、車両１０の走行や空調装置１４の駆動に使用されるバッテリ１３の出力（以後、システム出力とも呼ぶ）の上限値がそれぞれ異なるように設定されている。

　図２は、「ＳＰＯＲＴ」「ＮＯＲＭＡＬ」「ＥＣＯＮ」の３つのモードのそれぞれにおけるシステム出力の上限値を説明するための図である。図２に示されるように、ＳＰＯＲＴモードにおけるシステム出力上限値は、バッテリ１３が出力可能な最大値に略等しい値に設定されている。これにより、ＳＰＯＲＴモードにおいては車両１０の走行性能が確保できるので、運転者の要求に応じて力強い走行を実現することができる。

　他方、ＥＣＯＮモードにおけるシステム出力上限値は大きく制限されている。これにより、モータ１１の出力も制限されるため車両１０の最高速度も制限されるが、その一方で電気消費率および航続可能距離は向上する。また、ＮＯＲＭＡＬモードのシステム出力上限値は、ＳＰＯＲＴモードのシステム出力上限値とＥＣＯＮモードのシステム出力上限値との間の値をとるように設定されている。ＮＯＲＭＡＬモードでは、必要な走行性能を確保しつつ、電気消費率および航続可能距離も一定程度向上することができる。

　本実施形態の車両１０においては、車両システムの起動時の運転モードは、前回終了時のモードと同じ運転モードに設定されるよう構成されている。その後、運転者が運転モード切替スイッチ５１を操作することにより、運転者の意思に沿った運転モードへの切替が可能である。運転モード切替スイッチ５１から入力された情報は運転モード切替部４１へと送られ、運転モード切替部４１がバッテリＥＣＵ２３、モータＥＣＵ２２等を制御することによって、バッテリ１３からの出力やモータ１１の駆動力が制御される。

　運転モードが異なるとシステム出力上限値が異なることにより、例えば、ＮＯＲＭＡＬモードからＥＣＯＮモードへと運転モードが切替えられた車両は、ＮＯＲＭＡＬモードで走行し続ける車両と比べて、電気消費率および航続可能距離が向上するものと考えられる。しかしながら、走行距離および電気消費量の積算をそのまま継続して電気消費率および航続可能距離を算出する場合には、切替後の運転モードである程度走行した後でなくては、運転モードの切替が電気消費率や航続可能距離に及ぼす効果を運転者に示すことができない。

　そこで、本実施形態においては、運転モードの切替時に、その時点での基準電気消費量が、運転モードの切替に応じて拡大または圧縮される。これにより、運転モードの切替に応じて、電気消費率および航続可能距離が瞬時に変化することとなるため、運転モードの切替が電気消費率や航続可能距離に及ぼす効果を前もって運転者に示すことができる。

　図３、４は、本実施形態において基準走行距離および基準電気消費量を導出する手順を説明するための図である。図３に示される例では、車両の運転モードは、ＮＯＲＭＡＬモードからＥＣＯＮモードへと切り替えられ、その後再びＮＯＲＭＡＬモードへと切り替えられる。まず、ＮＯＲＭＡＬモードで走行中の時点ａにおける基準走行距離はＤ１であり、圧縮閾値Ｄｔｈに到達している。このとき、基準走行距離Ｄ１にＤｓ／Ｄ１を乗算する圧縮処理が行なわれ、時点ｂにおける基準走行距離Ｄ２がＤｓとなる。一方、時点ａにおける基準電気消費量はＩ１であるが、同様に基準電気消費量にＤｓ／Ｄ１を乗算する圧縮処理が行なわれ、時点ｂにおける基準電気消費量がＩ２（＝Ｉ１×Ｄｓ／Ｄ１）となる。したがって、Ｄ１／Ｉ１＝Ｄ２／Ｉ２であるため、電気消費率を維持したままで母数を一定に保つことができる。その後、走行距離ｄ１および電気消費量ｉ１がそれぞれ積算された結果、時点ｃにおいて、基準走行距離はＤ３、基準電気消費量はＩ３となっている。

　その後、時点ｅにおいて、ＮＯＲＭＡＬモードからＥＣＯＮモードへと運転モードが切替えられる。ここで、時点ｅでの基準電気消費量Ｉ３に対して、ＮＯＲＭＡＬモードからＥＣＯＮモードへの運転モードの切替に対応した運転モード切替係数１／Ｘ（但し、Ｘ＞１）を乗算することにより、基準電気消費量が圧縮される。その結果、運転モードの切替前後で基準走行距離は変化しない（Ｄ４＝Ｄ３）が、基準電気消費量は１／Ｘ倍（Ｉ４＝Ｉ３×１／Ｘ）となる。これにより、ＮＯＲＭＡＬモードからＥＣＯＮモードへの切替により電気消費量が減少し、電気消費率が増加して、ひいては航続可能距離が増加するという効果が得られるという可能性を、運転者に前もって示すことが可能となる。

　さらに、時点ｆにおいて、ＥＣＯＮモードからＮＯＲＭＡＬモードへと運転モードが切替えられる。このとき、ＥＣＯＮモードからＮＯＲＭＡＬモードへの運転モードの切替に対応した運転モード切替係数Ｘを基準電気消費量に乗算することにより、基準電気消費量が拡大される。この結果、運転モードの切替前後で基準走行距離は変化しない（Ｄ５＝Ｄ４）が、基準電気消費量はＸ倍（Ｉ５＝Ｉ４×Ｘ）となる。これにより、ＥＣＯＮモードからＮＯＲＭＡＬモードへの切替により電気消費量が増加し、電気消費率が減少して、ひいては航続可能距離が減少するという効果が得られるという可能性を、運転者に前もって示すことが可能となる。

　また、図４に示される例では、車両の運転モードは、ＮＯＲＭＡＬモードからＳＰＯＲＴモードへと切り替えられ、その後再びＮＯＲＭＡＬモードへと切り替えられる。まず、ＮＯＲＭＡＬモードで走行中の時点ａにおける基準走行距離はＤ１であり、圧縮閾値Ｄｔｈに到達している。このとき、基準走行距離Ｄ１にＤｓ／Ｄ１を乗算する圧縮処理が行なわれ、時点ｂにおける基準走行距離Ｄ２がＤｓとなる。一方、時点ａにおける基準電気消費量はＩ１であるが、同様に基準電気消費量にＤｓ／Ｄ１を乗算する圧縮処理が行なわれ、時点ｂにおける基準電気消費量がＩ２（＝Ｉ１×Ｄｓ／Ｄ１）となる。したがって、Ｄ１／Ｉ１＝Ｄ２／Ｉ２であるため、電気消費率を維持したままで母数を一定に保つことができる。その後、走行距離ｄ１および電気消費量ｉ１がそれぞれ積算された結果、時点ｃにおいて基準走行距離がＤ３、基準電気消費量がＩ３となっている。

　その後、時点ｅにおいてＮＯＲＭＡＬモードからＳＰＯＲＴモードへと運転モードが切替えられる。ここで、その時点ｅでの基準電気消費量Ｉ３に対して、ＮＯＲＭＡＬモードからＳＰＯＲＴモードへの運転モードの切替に対応した運転モード切替係数Ｙ（但し、Ｙ＞１）を乗算することにより、基準電気消費量が拡大される。その結果、運転モードの切替前後で基準走行距離は変化しない（Ｄ４＝Ｄ３）が、基準電気消費量はＹ倍（Ｉ４＝Ｉ３×Ｙ）となる。これにより、ＮＯＲＭＡＬモードからＳＰＯＲＴモードへの切替によって電気消費量が増加し、電気消費率が減少して、ひいては航続可能距離が減少するという効果が得られるという可能性を、運転者に前もって示すことが可能となる。

　さらに、時点ｆにおいてＳＰＯＲＴモードからＮＯＲＭＡＬモードへと運転モードが切替えられる、このとき、ＳＰＯＲＴモードからＮＯＲＭＡＬモードへの切替に対応した運転モード切替係数１／Ｙを基準電気消費量に乗算することにより、基準電気消費量が圧縮される。この結果、運転モードの切替前後で基準走行距離は変化しない（Ｄ５＝Ｄ４）が、基準電気消費量は１／Ｙ倍（Ｉ５＝Ｉ４×１／Ｙ）となる。これにより、ＳＰＯＲＴモードからＮＯＲＭＡＬモードへの切替により電気消費量が減少し、電気消費率が増加して、ひいては航続可能距離が増加するという効果が得られるという可能性を、運転者に前もって示すことが可能となる。

　尚、図３、４では、簡略化のため、運転モードの切替後に走行距離および電気消費量の積算を行なっていないが、走行や電気消費が発生した場合には当然数値の積算が行われる。また、図３、図４では、ＮＯＲＭＡＬモードとＥＣＯＮモードとの間、またはＮＯＲＭＡＬモードとＳＰＯＲＴモードとの間での切替のみが示されているが、運転モードはＥＣＯＮモードとＳＰＯＲＴモードとの間で切替えられてもよい。図５は、各運転モード間での切替に対応する運伝モード切替係数の一例を示す。図５に示されるように、ＥＣＯＮモードからＳＰＯＲＴモードへの切替に対応する運転モード切替係数はＸＹであり、ＳＰＯＲＴモードからＥＣＯＮモードへの切替に対応する運転モード切替係数は１／ＸＹである。これらの運転モード切替係数は、各運転モードのシステム出力上限値等に応じて予め定められており、不図示のメモリ等に記憶されている。

　以下、本実施形態に係る制御装置の動作を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。まず、マネジメントＥＣＵ２１は、車両システムが起動されたかどうか、例えばイグニッションスイッチがＯＮになったかどうかを判断する（ステップＳ１）。車両システムが起動されたと判断された場合、運転モード切替部４１は、運転モード切替スイッチ５１から入力される情報に基づき、現在の運転モードを取得する（ステップＳ２）。次いで、基準走行距離導出部３５は、基準走行距離記憶部３３に記憶された現在の基準走行距離Ｄを取得し、基準電気消費量導出部３６は、基準電気消費量記憶部３４に記憶された現在の基準電気消費量Ｉを取得する（ステップＳ３）。

　そして、基準走行距離導出部３５は、現在の基準走行距離Ｄに、Ｄｓ／Ｄを乗算することにより、基準走行距離Ｄの値をＤｓへと更新する。同様に、基準電気消費量導出部３６は、現在の基準電気消費量Ｉに、Ｄｓ／Ｄを乗算することにより、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ４）。そして、走行距離取得部３１は前回処理時から現時点までの走行距離ｄを取得し、電気消費量取得部３２は前回処理時から現時点までの電気消費量ｉを取得する（ステップＳ５）。

　次に、運転モード切替部４１は、前回処理時から現時点までの間に運転モードの切替があったかどうかを判断する（ステップＳ６）。運転モードの切替がないと判断された場合にはそのままステップＳ９へと進む。

　ステップＳ６で運転モードの切替があると判断された場合、基準電気消費量導出部３６は、運転モード切替部４１による運転モードの切替の内容に対応した運転モード切替係数ｆｍをメモリ等から取得する（ステップＳ７）。そして、基準電気消費量導出部３６は、現在の基準電気消費量Ｉに当該運転モード切替係数ｆｍを乗算することにより、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ８）。

　次いで、基準走行距離導出部３５は、基準走行距離Ｄに走行距離ｄを加算して、基準走行距離Ｄの値を更新する。同様に、基準電気消費量導出部３６は、現在の基準電気消費量Ｉに電気消費量ｉを加算して、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ９）。

　基準走行距離導出部３５は、更新された基準走行距離Ｄ≧圧縮閾値Ｄｔｈかどうかを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で基準走行距離Ｄ≧圧縮閾値Ｄｔｈであると判断された場合、基準走行距離導出部３５は、現在の基準走行距離Ｄに、Ｄｓ／Ｄを乗算することにより、基準走行距離Ｄの値をＤｓへと更新する。同様に、基準電気消費量導出部３６は、現在の基準電気消費量Ｉに、Ｄｓ／Ｄを乗算することにより、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ１１）。

　ステップＳ１０で、基準走行距離Ｄ≧圧縮閾値Ｄｔｈでないと判断された場合、すなわち、基準走行距離Ｄ＜圧縮閾値Ｄｔｈである場合には、電気消費率導出部３７は、基準走行距離Ｄを基準電気消費量Ｉで除算することにより、電気消費率Ｒを導出する（ステップＳ１２）。バッテリ使用可能容量取得部３８は、バッテリ１３の使用可能容量Ｗを取得する（ステップＳ１３）。航続可能距離導出部３９は、バッテリ１３の使用可能容量Ｗに電気消費率Ｒを乗算することにより、航続可能距離Ｃを導出する（ステップＳ１４）。導出された航続可能距離Ｃは、航続可能距離表示部５０に表示される（ステップＳ１５）。

　マネジメントＥＣＵ２１は、車両システムが終了したかどうか、すなわちイグニッションスイッチがＯＦＦになったかどうかを判断し（ステップＳ１６）、車両システムが終了していない場合には、ステップＳ５に戻る。車両システムが終了した時点で処理が終了する。

　図７は、本実施形態に係る制御装置の効果を示すチャートである。図７中の実線は、ＮＯＲＭＡＬモードとＥＣＯＮモードとの間における運転モードの切替に応じて、瞬時に基準電気消費量を拡大または圧縮した場合における、電気消費率と航続可能距離の算出結果を示す。図７中の破線は、運転モードの切替に応じた処理を行なわない場合における、電気消費率と航続可能距離の算出結果を示す。図７中、走行距離がｐ（ｋｍ）、ｒ（ｋｍ）、ｔ（ｋｍ）に達した時点において、ＮＯＲＭＡＬモードからＥＣＯＮモードへと運転モードが切替えられている。これらの時点で電気消費量を圧縮した場合（図７中の実線）は、電気消費率、航続可能距離ともに値が一定程度大きくなっており、運転モードの切替によって電気消費率および航続可能距離が向上していることが運転者に示されている。一方、走行距離がｑ（ｋｍ）、ｓ（ｋｍ）に達した時点において、ＥＣＯＮモードからＮＯＲＭＡＬモードへと運転モードが切替えられている。これらの時点で電気消費量を拡大した場合（図７中の実線）には、電気消費率、航続可能距離ともに値が減少し、運転モードの切替に応じた処理を行なわなかった場合（図７中の破線）とほぼ同様の値へと戻ることが分かる。

　以上説明したように、本実施形態に係る車両の制御装置によれば、車両の走行に伴い基準走行距離や基準エネルギー消費量が増加した場合には圧縮処理を行なうので、基準走行距離や基準エネルギー消費量を一定の値に保つことができる。これにより、走行状況の変化による影響を一定にして、走行状況の変化を適切に反映したエネルギー消費率を導出することができる。また、システム出力上限値の異なる運転モード間での切替があった場合には、当該切替を適切に反映したエネルギー消費率を導出することができる。したがって、本実施形態に係る車両の制御装置によれば、運転モードの切替を反映したエネルギー消費率、ひいては航続可能距離を運転者に前もって示すことができるので、利便性を向上することができると共に、運転者の関心を満足することができる。

（変形例）
　上記した車両１０において、前述したように、使用者の操作や車室内の温度等に応じて、バッテリ１３の電力によって駆動されて作動した空調装置１４が、車室内の冷暖房等を行なう。すなわち、空調装置１４の作動状態によって電気消費量が変化するため、空調装置１４の作動状態の変化が電気消費率に及ぼす影響、ひいては航続可能距離に及ぼす影響は大きい。そこで、本変形例では、運転モードの切替に応じて基準電気消費量の圧縮または拡大を行なうことに加え、空調装置１４の作動状態の変化に応じても基準電気消費量の圧縮または拡大を行なう。

　図８は、本変形例において基準走行距離および基準電気消費量を導出する手順を説明するための図である。図８に示されるように、空調装置１４が作動していない状態（Ａ／Ｃ　ＯＦＦ）で走行中の時点ａにおいて、基準走行距離はＤ１であり、圧縮閾値Ｄｔｈに到達している。このとき、基準走行距離Ｄ１にＤｓ／Ｄ１を乗算する圧縮処理が行なわれ、時点ｂにおける基準走行距離Ｄ２がＤｓとなる。一方、時点ａにおける基準電気消費量はＩ１であるが、同様に基準電気消費量にＤｓ／Ｄ１を乗算する圧縮処理が行なわれ、時点ｂにおける基準電気消費量がＩ２（＝Ｉ１×Ｄｓ／Ｄ１）となる。したがって、Ｄ１／Ｉ１＝Ｄ２／Ｉ２であり、電気消費率を維持したままで母数を一定に保つことができる。その後、走行距離ｄ１および電気消費量ｉ１がそれぞれ積算された結果、時点ｃにおいて基準走行距離がＤ３、基準電気消費量がＩ３となる。

　その後、時点ｅにおいて空調装置１４が作動状態となる（Ａ／Ｃ　ＯＮ）と、その時点での基準電気消費量に対して、空調装置１４の非作動状態から作動状態への変化に対応したＡ／Ｃ作動状態係数Ｚ（但し、Ｚ＞１）を乗算することにより、基準電気消費量が拡大される。その結果、空調装置１４の作動状態の変化の前後で基準走行距離は変化しない（Ｄ４＝Ｄ３）が、基準電気消費量はＺ倍（Ｉ４＝Ｉ３×Ｚ）となる。これにより、空調装置１４が作動状態へと変化することによって電気消費量が増加し、電気消費率が減少して、ひいては航続可能距離が減少するという効果が得られるという可能性を、運転者に前もって示すことが可能となる。

　反対に、時点ｆにおいて空調装置１４が作動状態から非作動状態（Ａ／Ｃ　ＯＦＦ）へと変化すると、空調装置１４の作動状態から非作動状態への変化に対応したＡ／Ｃ作動状態係数１／Ｚを基準電気消費量に乗算することにより、基準電気消費量が圧縮される。この結果、空調装置１４の作動状態の変化の前後で基準走行距離は変化しない（Ｄ５＝Ｄ４）が、基準電気消費量は１／Ｚ倍（Ｉ５＝Ｉ４×１／Ｚ）となる。これにより、空調装置１４が非作動状態へと変化することによって電気消費量が減少し、電気消費率が増加して、ひいては航続可能距離が増加するという効果が得られるという可能性を、運転者に前もって示すことが可能となる。

　尚、図８においては、運転モードやその切替については簡略化のため省略しているが、本変形例では、空調装置１４の作動状態の変化と運転モードの切替の両方に応じて、基準電気消費量を圧縮または拡大することが可能である。また、図８においては、空調装置１４の非作動状態と作動状態との間の切替に応じて基準電気消費量を拡大または圧縮していたが、これに限られない。空調装置１４の温度や風量の設定の変化等に対応したＡ／Ｃ作動状態係数を乗算することにより、基準電気消費量の拡大または圧縮を行なってもよい。これらのＡ／Ｃ作動状態係数は空調装置１４の性能等に基づき予め定められており、不図示のメモリ等に記憶されている。

　以下、本変形例に係る制御装置の動作を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。まず、マネジメントＥＣＵ２１は、車両システムが起動されたかどうか、例えばイグニッションスイッチがＯＮになったかどうかを判断する（ステップＳ２１）。車両システムが起動されたと判断された場合、運転モード切替部４１は、運転モード切替スイッチ５１から入力される情報に基づいて現在の運転モードを取得し（ステップＳ２２）、Ａ／Ｃ作動状態取得部４２は、空調装置１４の作動状態を取得する（ステップＳ２３）。次いで、基準走行距離導出部３５は、基準走行距離記憶部３３に記憶された現在の基準走行距離Ｄを取得し、基準電気消費量導出部３６は、基準電気消費量記憶部３４に記憶された現在の基準電気消費量Ｉを取得する（ステップＳ２４）。

　そして、基準走行距離導出部３５は、現在の基準走行距離Ｄに、Ｄｓ／Ｄを乗算することにより、基準走行距離Ｄの値をＤｓへと更新する。同様に、基準電気消費量導出部３６は、現在の基準電気消費量Ｉに、Ｄｓ／Ｄを乗算することにより、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ２５）。そして、走行距離取得部３１は前回処理時から現時点までの走行距離ｄを取得し、電気消費量取得部３２は前回処理時から現時点までの電気消費量ｉを取得する（ステップＳ２６）。

　次に、運転モード切替部４１は、前回処理時から現時点までの間に運転モードの切替があったかどうかを判断する（ステップＳ２７）。運転モードの切替がないと判断された場合にはそのままステップＳ３０へと進む。

　ステップＳ２７で運転モードの切替があると判断された場合、基準電気消費量導出部３６は、運転モード切替部４１による運転モードの切替の内容に対応した運転モード切替係数ｆｍを不図示のメモリ等から取得する（ステップＳ２８）。そして、現在の基準電気消費量Ｉに当該運転モード切替係数ｆｍを乗算することにより、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ２９）。

　次に、Ａ／Ｃ作動状態取得部４２は、前回処理時から現時点までの間に空調装置１４の作動状態に変化があったかどうかを判断する（ステップＳ３０）。空調装置１４の作動状態に変化がないと判断された場合にはそのままステップＳ３３へと進む。

　ステップＳ３０で空調装置１４の作動状態の変化があると判断された場合、基準電気消費量導出部３６は、Ａ／Ｃ作動状態取得部４２により取得された、空調装置１４の作動状態の変化に対応したＡ／Ｃ作動状態係数ｆａを不図示のメモリ等から取得する（ステップＳ３１）。そして、基準電気消費量Ｉに当該Ａ／Ｃ作動状態係数ｆａを乗算することにより、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ３２）。

　次いで、基準走行距離導出部３５は、基準走行距離Ｄに走行距離ｄを加算して、基準走行距離Ｄの値を更新する。同様に、基準電気消費量導出部３６は、現在の基準電気消費量Ｉに電気消費量ｉを加算して、基準電気消費量Ｉの値を更新する（ステップＳ３３）。以降のステップＳ３４～ステップＳ４０における処理は、図６におけるステップＳ１０～ステップＳ１６と同様であるので、説明を省略する。

　以上説明したように、本変形例に係る車両の制御装置によれば、空調装置の作動状態に変化があった場合に、当該変化を反映したエネルギー消費率を導出することができる。したがって、本変形例に係る車両の制御装置によれば、空調装置の作動状態の変化や運転モードの切替を反映したエネルギー消費率、ひいては航続可能距離を運転者に前もって示すことができるので、利便性を向上することができる。

　尚、本発明は、前述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、上述した各実施形態では、本発明に係る制御装置が電気自動車に搭載されていたが、本発明に係る制御装置は、車両の走行状態に応じて電動機及び／又は熱機関の駆動力によって走行するＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）に適用されてもよい。このときＨＥＶは、内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の駆動力によって発電された電力が蓄電器に充電されるか、電動機に供給されるシリーズ方式のＨＥＶでも、電動機及び内燃機関の少なくともいずれか一方の駆動力によって走行するパラレル方式のＨＥＶでも、両方式を複合したシリーズ・パラレル切替方式のＨＥＶであってもよい。また、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇｉｎ　Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ：プラグインハイブリッド電気自動車）、ＦＣＶ（Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ：燃料電池自動車）、ＰＦＣＶ（Ｐｌｕｇｉｎ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ：プラグイン燃料電池自動車）等の車両であっても、本発明を適用可能である。また、ガソリン等の燃料の供給により内燃機関等の熱機関を駆動して走行する従来の車両にも、本発明を適用可能である。

　また、前述した実施形態においては、電気消費率の導出の基礎となる基準走行距離が所定範囲の値を維持するような圧縮処理を行なっていたが、電気消費率の導出の基礎となる基準電気消費量が所定範囲の値を維持するような圧縮処理を行なってもよい。また、回生によって電気消費量が所定値未満まで減少した場合には、さらに拡大処理を行なってもよい。この場合にも、空調装置の作動状態の変化や運転モードの切替等に応じて、基準走行距離を圧縮または拡大することによって、これらの変化や切替を適切に反映した電気消費率、ひいては航続可能距離を算出することができる。また、システム出力上限値の異なる運転モードは３つである必要はなく、２つ、または４つ以上あってもよい。

　本出願は２０１１年９月５日出願の日本特許出願（特願２０１１－１９３０８３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１０　　電気自動車（車両）
１１　　モータ
１３　　バッテリ
１４　　空調装置（Ａ／Ｃ）
２１　　マネジメントＥＣＵ
３１　　走行距離取得部
３２　　電気消費量取得部
３５　　基準走行距離導出部
３６　　基準電気消費量導出部
３７　　電気消費率導出部
３８　　バッテリ使用可能容量取得部
３９　　航続可能距離導出部
４１　　運転モード切替部
４２　　Ａ／Ｃ作動状態取得部
５０　　航続可能距離表示部
５１　　運転モード切替スイッチ

Claims

　少なくとも１つのエネルギー源から供給されるエネルギーにより駆動されて走行する車両の制御装置であって、
　前記車両の走行距離を取得する走行距離取得部と、
　前記走行距離を積算して基準走行距離を導出する基準走行距離導出部と、
　前記車両のエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得部と、
　前記エネルギー消費量を積算して基準エネルギー消費量を導出する基準エネルギー消費量導出部と、
　前記基準走行距離と前記基準エネルギー消費量とに基づいて、エネルギー消費率を導出するエネルギー消費率導出部と、
　第１運転モードと、前記第１運転モードよりシステム出力上限値が低く設定される第２運転モードと、前記第２運転モードよりもシステム出力上限値が低く設定される第３運転モードと、を少なくとも含む複数の運転モードを切り替える運転モード切替部と、を備え、
　前記運転モード切替部がいずれか１つの運転モードから他の運転モードへと運転モードを切替えた時点で、前記基準エネルギー消費量導出部が、前記切替に対応する運転モード変更係数を基準エネルギー消費量に乗算することにより基準エネルギー消費量を圧縮または拡大する制御装置。
　前記基準走行距離が所定の走行距離上限値に到達した時点で、
　前記基準走行距離導出部は、前記基準走行距離に圧縮係数を乗算することにより、前記基準走行距離を所定の走行距離下限値へと圧縮し、
　前記基準走行距離導出部が前記基準走行距離を圧縮する際に、前記基準エネルギー消費量導出部は、前記圧縮係数を前記基準エネルギー消費量に乗算することにより前記基準エネルギー消費量を圧縮する、請求項１に記載の制御装置。
　空調装置をさらに備え、
　前記基準エネルギー消費量導出部は、前記空調装置の作動状態の変化に対応する空調作動係数を基準エネルギー消費量に乗算することにより、基準エネルギー消費量を圧縮または拡大する請求項１または請求項２に記載の制御装置。
　前記エネルギー源から供給可能なエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、
　前記エネルギー残量と、前記エネルギー消費率と、に基づき、車両の航続可能距離を導出する航続可能距離導出部と、
　前記航続可能距離を表示部に表示する表示処理部と、を更に備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
　少なくとも１つのエネルギー源から供給されるエネルギーにより駆動されて走行し、第１運転モードと、前記第１運転モードよりエネルギー消費率及び航続可能距離が向上する第２運転モードと、の少なくとも２つの運転モードを有する車両の航続可能距離表示方法であって、
　前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替えた場合、切り替え直前の前記第２運転モードにおける航続可能距離を基準として増加方向にオフセットした値を前記第２運転モードにおける航続可能距離の初期値とする第１の瞬時切り替えを行い、前記第２運転モードに切り替えた後で前記初期値を表示し、前記第２運転モードにおける消費エネルギーに基づき航続可能距離を前記初期値から連続的に変化させて表示することと、
　前記第２運転モードから前記第１運転モードに切り替えた場合、切り替え直前の前記第２運転モードにおける航続可能距離を基準として減少方向にオフセットした値を前記第１運転モードにおける航続可能距離の初期値とする第２の瞬時切り替えを行い、前記第１運転モードに切り替えた後で前記初期値を表示し、前記第１運転モードにおける消費エネルギーに基づき航続可能距離を前記初期値から連続的に変化させて表示することと、の少なくともいずれかを実行し、
　前記第１又は第２の瞬時切り替えを行った後で表示される航続可能距離が、走行距離の増加に伴い、瞬時切り替えを実行しなかった場合に表示される航続可能距離へと近づくことを特徴とする航続可能距離表示方法。