WO2024116379A1

WO2024116379A1 - 電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システム

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Publication number: WO2024116379A1
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Inventors: 亮山之内
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Abstract

駆動モータとバッテリとの間で電力の授受を行うとともに、バッテリの温度が所定の第１上限温度を超える場合にバッテリの充放電電力を制限する電動車両の制御方法であって、バッテリの充電を行う充電ポイントに面した道路の情報から、バッテリに対する負荷が低負荷の状態で車両が走行する低負荷走行、又は負荷が低負荷よりも大きな高負荷の状態で車両が走行する高負荷走行のいずれの走行モードにより車両が充電ポイントから走行するかを予測し、走行モードが高負荷走行と予測される場合に、バッテリの充電時のバッテリの上限温度を第１上限温度に設定し、走行モードが低負荷走行と予測される場合に、バッテリの充電時のバッテリの上限温度を第１上限温度よりも高い温度であってバッテリの耐熱温度よりも低い第２上限温度に設定する。

Description

電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システム

　この発明は、電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システムに関する。

　ＪＰ２０１９－１６０４２３Ａは、車両に搭載されたバッテリの充電が必要か否か判断し、充電が必要と判断した際は充電器を車両に接続するまでバッテリの温度を制御する内容を開示している。

　バッテリに急速充電を行う際は、バッテリの温度が上昇しやすい。また、充電によりバッテリの温度が上昇して出力制限がかかる手前まで温度が上昇し、その直後に例えば急加速を行った場合は、それによってバッテリの温度がさらに上昇して出力制限がかかるおそれがある。

　これを回避するために、バッテリ充電時のバッテリの上限温度を低く設定することも考えられる。しかし、充電時の温度とバッテリの充電率は相関関係を有するので、上限温度を低く設定するとバッテリの満充電時の充電率も低く設定されることになる。よって、バッテリの充電後に低加速又は低速で走行する場合は、バッテリの温度上昇が抑制されるので、バッテリの充電時に上限温度を低く設定する必要はなく、バッテリの満充電時の充電率もその分高く設定できるにも関わらず、充電中のバッテリの上限温度及びバッテリの充電率が必要以上に低く設定される形となり、これがドライバに不快感を与えることになる。

　そこで、本発明は、バッテリの充電後の車両の走行状態に基づいてバッテリの上限温度を制御することでバッテリの満充電時の充電率を適切に設定可能な電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システムを提供することを目的とする。

　本発明のある態様によれば、駆動モータとバッテリとの間で電力の授受を行うとともに、バッテリの温度が所定の第１上限温度を超える場合にバッテリの充放電電力を制限する電動車両の制御方法である。この制御方法は、バッテリの充電を行う充電ポイントに面した道路の情報から、バッテリに対する負荷が低負荷の状態で車両が走行する低負荷走行、又は負荷が低負荷よりも大きな高負荷の状態で車両が走行する高負荷走行のいずれの走行モードにより車両が充電ポイントから走行するかを予測する。そして、走行モードが高負荷走行と予測される場合に、バッテリの充電時のバッテリの上限温度を第１上限温度に設定し、走行モードが低負荷走行と予測される場合に、バッテリの充電時のバッテリの上限温度を第１上限温度よりも高い温度であってバッテリの耐熱温度よりも低い第２上限温度に設定する。

図１は、本実施形態の電動車両の制御システムが適用される車両の構成を説明するブロック図である。図２は、本実施形態の電動車両の制御システムのブロック図である。図３は、バッテリの温度とバッテリの入出力特性との関係を示す図である。図４は、バッテリの充電率（ＳＯＣ）とバッテリの入力特性との関係を示す図である。図５は、本実施形態の電動車両の制御システムのフローチャートである。図６は、本実施形態の電動車両の制御システムにおいてバッテリの充電後に車両が高負荷走行（急加速発進）で走行すると予測した場合のタイムチャートである。図７は、本実施形態の電動車両の制御システムにおいてバッテリの充電後に車両が低負荷走行（低加速発進）で走行すると予測した場合のタイムチャートである。

　[車両１００の構成]
　図１は、本実施形態の電動車両の制御システムが適用される車両１００の構成を説明するブロック図である。車両１００は電動車両である。電動車両とは駆動源として駆動モータ（以下、単にモータ４という）を備え、１又は複数の車輪にモータ４が発生するトルクに起因した駆動力を発生させることによって走行する車両をいう。このため、電動車両にはいわゆる電気自動車の他、駆動源としてモータ４とエンジンを併用するハイブリッド車両を含まれる。例えば、電動車両には、前輪と後輪のいずれか一方の車輪の駆動源としてモータ４を使用し、他方の車輪の駆動源としてエンジンを使用するハイブリッド車両も含む。また、四輪駆動車両とは４つの車輪を駆動輪９として利用する車両をいう。四輪駆動車両は常に４個の車輪を駆動輪９として利用する車両の他、いわゆる前輪駆動又は後輪駆動の二輪駆動と四輪駆動とで切り替えが可能な車両を含む。また、四輪駆動車両は４個の車輪の一部を連動して駆動輪９として制御でき、４個の車輪を独立して駆動する駆動輪９として制御する場合がある。従って、本実施形態で電動四輪駆動車両とは、４つの車輪のうち一部又は全部の車輪に、モータ４が発生するトルクに起因した駆動力を発生させることによって走行する車両１００をいう。

　図１に示すように、車両１００は電動四輪駆動車両であるが、前輪のみの電動二輪駆動、又は後輪のみの電動二輪駆動でもよい。車両１００は、フロント駆動システムｆｄｓと、リア駆動システムｒｄｓと、バッテリ１と、コントローラ２（制御部）とを備える。

　フロント駆動システムｆｄｓはバッテリ１から電力の供給を受け、コントローラ２による制御の下で前輪９ｆを駆動する。フロント駆動システムｆｄｓは、フロントインバータ３ｆ、フロント駆動モータ４ｆ、フロント減速機５ｆ、フロント回転センサ６ｆ、フロントドライブシャフト８ｆ、前輪９ｆ等を備える。添字のｆはフロント側の構成であることを示す。前輪９ｆは車両１００が備える４つの車輪のうち、相対的に車両１００の前方向にある一対の車輪である。車両１００の前方向とは、運転者の搭乗席の向き等に応じて形式的に定める所定の方向である。フロント駆動システムｆｄｓにより、前輪９ｆは車両１００の駆動力を発生する駆動輪９として機能する。

　リア駆動システムｒｄｓはバッテリ１から電力の供給を受け、コントローラ２による制御の下で後輪９ｒを駆動する。リア駆動システムｒｄｓはフロント駆動システムｆｄｓと対称に、リアインバータ３ｒ、リア駆動モータ４ｒ、リア減速機５ｒ、リア回転センサ６ｒ、リアドライブシャフト８ｒ、後輪９ｒを備える。添字のｒはリア側の構成であることを示す。後輪９ｒは車両１００が備える４つの車輪のうち、相対的に車両１００の後方向にある一対の車輪である。車両１００の後方向とは、車両１００の前方向に対して逆向きの方向をいう。リア駆動システムｒｄｓにより、後輪９ｒは車両１００の駆動力を発生する駆動輪９として機能する。

　バッテリ１はインバータ３を介してモータ４に接続し、放電することによってモータ４に駆動電力を供給する。また、バッテリ１はモータ４から回生電力の供給を受けることによって充電できる。フロント駆動システムｆｄｓにおいて、バッテリ１はフロントインバータ３ｆを介してフロント駆動モータ４ｆに接続する。同様に、リア駆動システムｒｄｓにおいて、バッテリ１はリアインバータ３ｒを介してリア駆動モータ４ｒに接続する。

　コントローラ２は車両１００の制御装置であり、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）等から構成されるコンピュータである。コントローラ２は車両１００の車両変数に基づいて、フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒを制御するための制御信号を生成する。車両変数とは、車両１００の全体又は車両１００を構成する各部の動作状態又は制御状態を示す情報であり、検出、計測、又は演算等により得ることができる。車両変数は例えば、後述するアクセル開度ＡＰＯ、前後Ｇ及び横Ｇ、車速Ｖ、勾配値、操舵角、車輪速のほか、各モータ４ｆ、４ｒの回転速度Ｎｍｆ、Ｎｍｒ、三相交流電流等を含む。コントローラ２はこれらの車両変数を用いて、フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒをそれぞれ制御する。

　フロントインバータ３ｆ及びリアインバータ３ｒは、コントローラ２が生成する駆動信号に応じてスイッチング素子をオン／オフすることで、バッテリ１から供給される直流電流を交流電流に変換し、それぞれフロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒに供給する電流を調節する。また、各インバータ３ｆ、３ｒは回生制動力によってフロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒが発生する交流電流をそれぞれ直流電流に逆変換し、バッテリ１に供給する電流を調節する。

　フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒは例えば三相交流モータであり、接続するインバータ３から供給される交流電流により駆動力（トルクＴ）を発生する。フロント駆動モータ４ｆが発生した駆動力はフロント減速機５ｆ及びフロントドライブシャフト８ｆを介して前輪９ｆに伝達する。同様に、リア駆動モータ４ｒが発生した駆動力はリア減速機５ｒ及びリアドライブシャフト８ｒを介して後輪９ｒに伝達する。フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒはそれぞれ前輪９ｆ及び後輪９ｒに連れ回されて回転する場合に回生制動力を発生し、車両１００の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。フロント駆動モータ４ｆは前輪９ｆを駆動する駆動源（フロント駆動源）を構成する。同様に、リア駆動モータ４ｒは前輪９ｆから独立して後輪９ｒを駆動する駆動源（リア駆動源）を構成する。

　フロント減速機５ｆ及びリア減速機５ｒは、例えば複数の歯車から構成される。これらの各減速機５ｆ、５ｒは、各々が接続するモータ４の回転速度Ｎｍを減じてドライブシャフト８に伝達することにより、減速比に比例した駆動トルク又は制動トルクを発生する。フロント回転センサ６ｆ及びリア回転センサ６ｒは、各々が接続するモータ４の回転子位相を検出し、コントローラ２に出力する。コントローラ２では、フロント回転センサ６ｆの出力に基づきフロント駆動モータ４ｆの回転速度Ｎｍｆが検出され、リア回転センサ６ｒの出力に基づきリア駆動モータ４ｒの回転速度Ｎｍｒが検出される。フロント電流センサ７ｆ及びリア電流センサ７ｒは、各々が接続するモータ４に流れる電流を検出し、コントローラ２に出力する。本実施形態では、これらの電流センサ７ｆ、７ｒは各モータ４ｆ、４ｒの三相交流電流をそれぞれ検出する。

　車両１００は、上記したフロント回転センサ６ｆ及びフロント電流センサ７ｆ、リア回転センサ６ｒ及びリア電流センサ７ｒの他に各種センサ１５を備える。各種センサ１５は、例えばアクセル開度センサ１５ａ、加速度センサ１５ｂ、車速センサ１５ｃのほか、勾配センサ、操舵角センサ、車輪速センサ等を含む。アクセル開度センサ１５ａはアクセル操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出する。加速度センサ１５ｂは車両１００の前後方向及び横方向の加速度、つまり前後Ｇと横Ｇとを検出する。車速センサ１５ｃは車両１００の車速Ｖを検出する。車速Ｖは車両１００の車体全体の移動速度つまり車体速である。勾配センサは車両１００の走行路勾配である勾配値を検出する。操舵角センサはステアリングホイールの操舵角を検出する。車輪速センサは各駆動輪９の車輪速を検出する。各種センサ１５が検出した検出値はコントローラ２に入力される。

　車両１００ではドライバの要求トルクである目標駆動トルクＴ＿ｒｅｑが前輪９ｆと後輪９ｒとに配分される。従って、前輪９ｆのトルク配分値ＲＴであるフロントトルク配分値ＲＴｆ、及び後輪９ｒのトルク配分値ＲＴであるリアトルク配分値ＲＴｒのいずれか一方が決まれば、他方も決まる結果、前後輪９ｆ、９ｒのトルク配分も決まってくる。このため、車両１００では後述するように前後Ｇ等の第１のパラメータで表される運転状態に基づきリア駆動モータ４ｒのトルクＴであるリアトルクＴｒの演算を行う。これにより、リアトルク配分値ＲＴｒが演算可能な状態になり、リアトルク配分値ＲＴｒが実質的に演算されることで、前後輪９ｆ、９ｒのトルク配分制御が行われる。

［制御システムの構成］
　図２は、本実施形態の電動車両の制御システムのブロック図である。図３は、バッテリ１の温度とバッテリ１の入出力特性との関係を示す図である。図４は、バッテリ１の充電率（ＳＯＣ）とバッテリ１の入力特性との関係を示す図である。

　本実施形態の電動車両の制御システムは、ナビゲーション装置２０、ＥＶコントローラ２１、バッテリコントローラ２２、充電コントローラ２３、充電器２４により構成される。

　ナビゲーション装置２０は、車両１００の現在地（又は出発地）から目的地（又は経由地）までの走行経路の情報を包含する地図情報を生成してＥＶコントローラ２１に出力する。車両１００の現在地（出発地）の情報は例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）により取得し、ナビゲーション装置２０が有する地図情報上の道路にマッチングさせることにより得られる。目的地の情報は、ドライバの入力操作により地図情報上の目的地を特定することにより得られる。ここで、目的地とは、例えばナビゲーションの最終地点であり、車両システム全体が停止する位置である。走行経路の情報はナビゲーション装置２０が、地図情報において現在地（出発地）と目的地を結ぶ経路を選択することにより得られる。地図情報（走行経路の情報）には、目的地までの距離の情報、走行経路を構成する道路の位置の情報、道路の勾配の情報、標高差の情報、充電ポイント（位置、充電器出力）の情報等が含まれる。また地図情報には、充電ポイントに面する（隣接する）道路の情報が含まれており、当該道路の情報には、属性（一般道路、高速道路）の情報、予測車速（法定の制限車速、統計平均車速）の情報、道路の勾配の情報等が含まれる。

　充電器２４は、高速道路のサービスエリア、又は一般道路に面した駐車場等に配置されたものである。ドライバが充電器２４に取り付けられた充電プラグを、車両１００に配置された充電用の差込口に差し込むとバッテリ１に対する充電が可能となる。

　充電コントローラ２３は、前記差込口に電気的に接続されている。よって充電コントローラ２３は、充電プラグを前記差込口に差し込むと充電プラグを検知し、これを検知信号としてバッテリコントローラ２２に出力する。

　また充電コントローラ２３は、ＥＶコントローラ２１から入力された許容充電信号を要求充電信号として充電器２４に出力する。ここで許容充電信号（要求充電信号）は、充電器２４からバッテリ１に供給する充電電力（入力）を設定するための信号である。充電器２４は、充電コントローラ２３から入力された要求充電信号に基づいてバッテリ１に充電電力を出力する。

　バッテリコントローラ２２は、前記のフロントインバータ３ｆ及びリアインバータ３ｒを含み、バッテリ１とモータ４との電力の授受の制御を行うものである。バッテリコントローラ２２は、ＥＶコントローラ２１から駆動信号が入力されると駆動信号に対応する駆動電力をバッテリ１から取り出してモータ４に出力する。バッテリコントローラ２２は、ＥＶコントローラ２１から回生信号が入力されると回生信号に対応する回生電力をモータ４から取り出してバッテリ１に供給する。

　バッテリコントローラ２２は、充電コントローラ２３から検知信号が入力されるとバッテリ１の温度の情報とバッテリ１の充電率（ＳＯＣ）の情報をＥＶコントローラ２１に出力する。

　バッテリコントローラ２２は、バッテリ１の温度を監視する。バッテリコントローラ２２は、ＥＶコントローラ２１から後述の走行モード（高負荷走行）が入力された場合、バッテリ１の温度が第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１、耐熱温度よりも低い温度）よりも高くなるとバッテリ１の許容充放電電力［ｋＷ］を制限し、当該許容充放電電力を反映した許容充放電信号をＥＶコントローラ２１に出力する。ここで、耐熱温度とは、バッテリ１が不可逆的な熱的ダメージを受けずに動作可能な上限温度をいう。

　バッテリコントローラ２２は、ＥＶコントローラ２１から後述の走行モード（低負荷走行）が入力された場合、バッテリ１の温度が第１上限温度よりも高い第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２、耐熱温度よりも低い温度）よりも高くなるとバッテリ１の許容充放電電力［ｋＷ］を制限し、当該許容充放電電力を反映した許容充放電信号をＥＶコントローラ２１に出力する。

　バッテリコントローラ２２は、バッテリ１の温度が下限温度（Ｔ_ｍｉｎ、バッテリ１の充放電能力の低下が発生しない下限温度）よりも低くなるとバッテリ１の許容充放電電力を制限し、当該許容充放電電力を反映した許容充放電信号をＥＶコントローラ２１に出力する。

　また図３において、第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）と下限温度（Ｔ_ｍｉｎ）の間の許容充放電電力（許容入出力）の大きさは、後述の高負荷走行におけるバッテリ１の出力に相当する。なお、図３では、バッテリ１の入力特性と出力特性が同じとなっているが、互いに異なる特性を持たせてもよい。

　バッテリコントローラ２２は、バッテリ１の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）を監視し、図４に示すように、バッテリ１の充電率（ＳＯＣ）が所定の上限値（Ｓ_ｍａｘ：例えば９０［％］）よりも高くなるとバッテリ１の許容充放電電力［ｋＷ］を制限し、当該許容充放電電力を反映した許容充放電信号をＥＶコントローラ２１に出力する。

　ＥＶコントローラ２１は、前記のコントローラ２を含む。ＥＶコントローラ２１は、現在地（又は出発地）から目的地までの走行経路の情報を包含する地図情報がナビゲーション装置２０から入力され、地図情報から充電ポイントを起点とする車両１００の走行モード（低負荷走行、高負荷走行）を予測し、走行モードの情報をバッテリコントローラ２２に出力する。

　低負荷走行とは、例えば車両１００の発進時の加速度が低く、略等速で走行しているときの速度も低い（例えば時速８０［ｋｍ／ｓ］未満）走行状態をいう。

　充電ポイントが、例えば一般道路に面した駐車場にあり、目的地が当該駐車場から近接（例えば２－３［ｋｍ］）している場合、一般道路におけるドライバのアクセルの踏み込み量も小さく、すなわち加速度及び速度も低く、バッテリ１に対する負荷も小さい状態で目的地に到達すると予測される。このような場合を低負荷走行と予測する。また加速度は車両１００が一般道路を走行し始めたときに現れるが、車速が略等速になるとほぼゼロになる。従って低負荷走行の初期段階は低加速発進を行っていると予測できる。

　また目的地が充電ポイントから遠い場合であっても、充電ポイントに面した一般道路の制限速度が低く設定されている場合、ドライバは低負荷走行及び低加速発進で車両１００を走行させると予測できる。

　高負荷走行（高速走行）とは、例えば車両１００の発進時の加速度が高く、略等速で走行しているときの速度も高い（例えば時速８０［ｋｍ／ｓ］以上）走行状態をいう。

　充電ポイントが、例えば高速道路のサービスエリアに配置されている場合、バッテリ１の充電後、ドライバは高速道路に合流するため、アクセルの踏み込み量を大きくして高速道路に合流する前に高速運転に到達することが予測される。この場合、加速度及び速度が高く、バッテリ１に対する負荷も大きい。このような場合を高負荷走行と予測する。また加速度は少なくとも高速道路に合流するまでは高い状態となっている。従って低負荷走行の初期段階、すなわちサービスエリアにある充電ポイントから高速道路の合流地点までは急加速発進を行っていると予測できる。

　また、充電ポイントに面する道路が所定の上りの勾配を有し所定距離（例えば１キロ）続く場合は、アクセルの踏み込み量が大きくモータ４に対して高トルクが要求される。このとき、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１に対して高負荷が要求されると判断し、当該道路において走行モードとして高負荷走行（高トルク走行）を予測する。

　ＥＶコントローラ２１は、上記のように、地図情報から低負荷走行の情報（低加速発進の情報）、高負荷走行の情報（急加速発進の情報）を推定するが、これらの過去情報を記憶している。

　よって、ＥＶコントローラ２１は、ナビゲーション装置２０から入力された現在に地図情報（充電ポイントに面する道路の予測車速の情報等）の過去情報（同一の情報を包含する地図情報）があるか否か判断し、過去情報がある場合は、当該過去情報に関連づけられた低負荷走行の情報（低加速発進の情報）、高負荷走行の情報（急加速発進の情報）を抽出して後述の制御を実行してもよい。これにより、ＥＶコントローラ２１の処理負担を軽減できる。

　ＥＶコントローラ２１は、現在の地図情報と比較して、充電ポイントに面した道路の予測車速の情報が共通する過去の地図情報を抽出し、過去の地図情報に含まれる低負荷走行（低加速発進）の情報数と高負荷走行（急加速発進）の情報数を比較し、情報数の多い方を走行モードに設定する構成としてもよい。これにより、ドライバの運転スタイルを反映した制御が可能となる。

　ところで、車両１００の現在地（又は出発地）から目的地までの走行経路が単調な地形であることが既知であり、バッテリ１に対する負荷（入出力）が略一定であることが既知である場合がある。この場合、ＥＶコントローラ２１は、出発地から充電ポイントまでのバッテリ１に対する負荷の平均に基づいて、走行モードとして低負荷走行（低加速発進）又は高負荷走行（急加速発進）のいずれかを予測することも好適である。これにより、ＥＶコントローラ２１に対する処理負担を軽減できる。

　ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の温度の情報、バッテリ１の充電率（ＳＯＣ）の情報に基づいて許容充電信号を生成して充電コントローラ４３に出力する。

　その際、ＥＶコントローラ２１は、車両１００のバッテリ１の充電時に走行モードを高負荷走行（高加速発進）と予測した場合に、バッテリコントローラ２２から入力された許容充放電信号（第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）以上で許容充放電電力を制限する信号）に基づいて許容充電信号に係る許容充電電力の上限値を設定する。

　また、ＥＶコントローラ２１は、車両１００のバッテリ１の充電時に走行モードを低負荷走行（低加速発進）と予測した場合に、バッテリコントローラ２２から入力された許容充放電信号（第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）以上で許容充放電電力を制限する信号）に基づいて許容充電信号に係る許容充電電力の上限値を設定する。

［制御フロー］
　図５は、本実施形態の電動車両の制御システムのフローチャートである。

　初期状態として、車両１００が充電ポイントに到着し、充電器２４の充電プラグが車両１００の充電用の差込口に差し込まれ、バッテリコントローラ２２が検知信号を受信することでＥＶコントローラ２１にバッテリ１の温度の情報とバッテリ１の充電率（ＳＯＣ）の情報を送信している。

　ステップＳ１０１において、ＥＶコントローラ２１は、許容充電信号を充電コントローラ２３に出力する。これにより充電コントローラ２３が要求発電信号を充電器２４に出力し、充電器２４が要求充電信号（許容充電信号）に基づいてバッテリ１に充電電力を供給することでバッテリ１の充電が開始する。

　ステップＳ１０２において、ＥＶコントローラ２１はナビゲーション装置２０から充電ポイントに面した道路の情報（予測車速の情報、勾配の情報）を包含する地図情報から車両１００が充電ポイントから走行する際の走行モードを予測する。

　ステップＳ１０３において、ＥＶコントローラ２１は、走行モードが低負荷走行（低加速発進）であるか否か判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０４に移行し、ＮＯであれば、走行モードが高負荷走行（急加速発進）であるとしてステップＳ１１２に移行する。

　ステップＳ１０４において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の充電時の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定する。

　ステップＳ１０５において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の充電率が所定値（例えば５０［％］）に到達したか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０６に移行し、ＮＯであればステップＳ１０７に移行する。

　ステップＳ１０６において、ＥＶコントローラ２１（バッテリコントローラ２２）は、バッテリ１の入力（充電電力）を図４のマップに従って制限する。

　ステップＳ１０７において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の温度が第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に到達したか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０８に移行し、ＮＯであればステップＳ１０９に移行する。

　ステップＳ１０８において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の入力（充電電力）を図３のマップに従って制限する。なお、ステップＳ１０６（又はステップＳ１１３）においてバッテリ１の入力（充電電力）が制限された場合は、バッテリ１の入力（充電電力）はステップＳ１０８においてさらに制限される。

　ステップＳ１０９において、バッテリ１が満充電に到達したか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１１０に移行し、ＮＯであればステップＳ１０９に留まる。ここで、満充電とは、バッテリ１の充電率が所定の上限値（例えば９０［％］）に到達する、又は充電開始から所定時間経過する場合をいう。

　ステップＳ１１０において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の入力（充電）を停止する。

　ステップＳ１１１において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の充電時の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定する。

　ステップＳ１１２において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の充電率が所定値（例えば５０［％］）に到達したか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１１３に移行し、ＮＯであればステップＳ１１４に移行する。

　ステップＳ１１３において、ＥＶコントローラ２１（バッテリコントローラ２２）は、バッテリ１の入力（充電電力）を図４のマップに従って制限する。

　ステップＳ１１４において、ＥＶコントローラ２１は、バッテリ１の温度が第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に到達したか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０８に移行し、ＮＯであればステップＳ１０９に移行する。

［第１のタイムチャート］
　図６は、本実施形態の電動車両の制御システムにおいてバッテリ１の充電後に車両１００が高負荷走行（急加速発進）で走行すると予測した場合のタイムチャートである。図６は、充電後に車両１００が高負荷走行（急加速発進）で走行すると予測する場合であって、充電中のバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定（図５のステップＳ１１１）したときのタイムチャート（実線）と、充電中のバッテリ１の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定したときのタイムチャート（破線）を比較している。

　時刻ｔ０において、ＥＶコントローラ２１（バッテリコントローラ２２）がバッテリ１の充電を開始すると、バッテリ１への入力（充電電力）、バッテリ１の温度、及びバッテリ１の充電率（ＳＯＣ）が上昇する。また、ＥＶコントローラ２１は、充電ポイントに面した道路の情報等から、バッテリ１の充電後、車両１００の走行モードが高負荷走行（急加速発進）であることを予測する。

　時刻ｔ１において、バッテリ１の充電率が所定値Ｓ_１（例えば５０［％］）に到達するとバッテリ１への入力が制限される。これにより、時刻ｔ１以降において、バッテリ１の温度の上昇速度（傾き）とバッテリ１の充電率の上昇速度（傾き）が低下する。

　充電中のバッテリ１の上限温度が第１上限温度（Ｔ_ｍｉｎ１）に設定された場合、時刻ｔ２において、バッテリ１の温度が第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に到達するとバッテリ１の入力（充電電力）を、図３に示すマップ（実線）に基づいて制限する。これにより、時刻ｔ１以降においてバッテリ１の入力（実線）がさらに低下し、バッテリ１の充電率（実線）の上昇速度（傾き）もさらに低下する。

　時刻ｔ４において、バッテリ１が満充電に到達することでバッテリ１の充電が完了し、車両１００が高負荷走行（急加速発進）で走行する。このとき、バッテリ１の温度は第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）よりも低い第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）であり、バッテリ１の入出力が温度により制限を受けることはなく、ドライバが要求する出力（実線）及び車速（実線）をバッテリ１が賄うことができる。

　一方、充電中のバッテリ１の上限温度が第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定された場合、時刻ｔ_２でバッテリ１の入力の制限は実行されず、時刻ｔ２の後、時刻ｔ３においてバッテリ１の温度が第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に到達することでバッテリ１の入力（充電電力）を、図３に示すマップ（破線）に基づいて制限する。これにより、時刻ｔ３以降においてバッテリ１の入力（破線）が低下し、バッテリ１の充電率（破線）の上昇速度（傾き）も低下する。

　時刻ｔ４において、バッテリ１の充電が完了し、車両１００が高負荷走行（急加速発進）で走行する。このとき、バッテリ１の温度は第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に到達している。このため、時刻ｔ５以降において、バッテリ１の出力（破線）は図３のマップ（破線）に従って制限され、ドライバが要求する出力（実線）をバッテリ１が賄うことはできず、これにより車速（破線）も車速（実線）よりも低い状態となる。

［第２のタイムチャート］
　図７は、本実施形態の電動車両の制御システムにおいてバッテリ１の充電後に車両１００が低負荷走行（低加速発進）で走行すると予測した場合のタイムチャートである。

　図７は、充電後に車両１００が低負荷走行（低加速発進）で走行すると予測する場合であって、充電中のバッテリ１の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定（図５のステップＳ１０４）したときのタイムチャート（実線）と、充電中のバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定したときのタイムチャート（破線）を比較している。

　時刻ｔ０において、ＥＶコントローラ２１（バッテリコントローラ２２）がバッテリ１の充電を開始すると、バッテリ１への入力、バッテリ１の温度、及びバッテリ１の充電率（ＳＯＣ）が上昇する。また、ＥＶコントローラ２１は、充電ポイントに面した道路の情報等から、バッテリ１の充電後、車両１００の走行モードが低負荷走行（低加速発進）であることを予測する。

　充電時のバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定した場合、時刻ｔ２において、バッテリ１の温度が第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に到達するとバッテリ１の入力（充電電力）を、図３に示すマップ（実線）に基づいて制限する。これにより、時刻ｔ２以降においてバッテリ１の入力（破線）がさらに低下し、バッテリ１の充電率（破線）の上昇速度（傾き）もさらに低下する。

　時刻ｔ４において、バッテリ１のＳＯＣが満充電時の充電率に到達することでバッテリ１の充電が完了し、車両１００が低負荷走行（低加速発進）で走行する。しかし、バッテリ１の負荷は低負荷であるので以後バッテリ１の温度上昇はなく、単調に減少する。ここで、充電時におけるバッテリ１の温度とバッテリ１の充電率には相関関係がある。よって、低負荷で走行すると予測される車両１００において、バッテリ１の充電時の上限温度として第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）よりも低い第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）が設定されると、ドライバが期待した充電率よりも低充電率で満充電となり、ドライバに不快感を与える。

　一方、充電時のバッテリ１の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定した場合、時刻ｔ２の後、時刻ｔ３において、バッテリ１の温度が第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に到達するとバッテリ１の入力（充電電力）を、図３にマップ（破線）に基づいて制限する。これにより、時刻ｔ３以降においてバッテリ１の入力（実線）がさらに低下し、バッテリ１の充電率（実線）の上昇速度（傾き）もさらに低下する。

　そして、時刻ｔ４においてバッテリ１の充電が完了するが、この時の充電率（実線）は、バッテリ１の充電時の上限電圧を第１上限電圧（Ｔ_ｍａｘ１）に設定して得られる充電率（破線）よりも高い値となり、ドライバが期待する充電率を確保できる。

［本実施形態の効果］
　本実施形態の電動車両の制御方法によれば、駆動モータ（モータ４）とバッテリ１との間で電力の授受を行うとともに、車両１００の走行中のバッテリ１の温度が所定の第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）を超える場合にバッテリ１の充放電電力を制限する電動車両の制御方法であって、バッテリ１の充電を行う充電ポイントに面した道路の情報から、バッテリ１に対する負荷が低負荷の状態で車両１００が走行する低負荷走行、又は負荷が低負荷よりも大きな高負荷の状態で車両１００が走行する高負荷走行のいずれの走行モードにより車両１００が充電ポイントから走行するかを予測し、走行モードが高負荷走行と予測される場合に、バッテリ１の充電時のバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定し、走行モードが低負荷走行と予測される場合に、バッテリ１の充電時のバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）よりも高い温度であってバッテリ１の耐熱温度よりも低い第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定する。

　上記方法により、バッテリ１の充電後の走行モードが高負荷走行である場合に、バッテリ１の充電時の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定することで、充電後にドライバが期待する出力をバッテリ１が賄うことができる。また、バッテリ１の充電後の走行モードが低負荷走行である場合に、バッテリ１の充電時の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定することで、充電後にドライバが期待するバッテリ１の充電率（ＳＯＣ）を得ることができる。

　本実施形態において、低負荷走行の情報、高負荷走行の情報、及び充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定する。

　上記方法により、低負荷走行の情報、高負荷走行の情報、及び充電ポイントの情報を、地図情報から簡易に推定できる。

　本実施形態において、充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定し、地図情報と充電ポイントの情報が同一の過去の地図情報を用いて算出された過去の低負荷走行の情報又は高負荷走行の情報を走行モードに設定する。

　上記方法により、充電ポイントを簡易且つ高精度に推定できるとともに、過去情報の低負荷走行の情報又は高負荷走行の情報を抽出して走行モードに設定するので、（ＥＶコントローラ２１の）処理負担を軽減できる。

　本実施形態において、低負荷走行の情報及び高負荷走行の情報を、車両１００の出発地から充電ポイントまでの負荷に基づいて推定する。

　上記方法により、車両１００の出発地から充電ポイントの道路、及び充電ポイントに面するまでの道路の状態が単調であることが既知の場合、地図情報を用いることなく簡易に低負荷走行及び高負荷走行を推定できる。

　本実施形態において、充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定し、地図情報は、充電ポイントに面した道路の予測車速の情報を含み、道路の予測車速の情報が共通する過去の地図情報を抽出し、過去の地図情報に含まれる低負荷走行の情報数と高負荷走行の情報数を比較し、情報数の多い方を走行モードに設定する。

　上記方法により、ドライバの運転スタイルに合わせて走行モードを設定できる。

　本実施形態おいて、充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定し、地図情報は、道路の予測車速の情報を含み、道路の予測車速が所定の速度以上となる場合、走行モードとして高負荷走行を予測する。

　上記方法により、地図情報から走行モードとして高負荷走行を高精度に予測できる。

　本実施形態において、充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定し、地図情報は、充電ポイントに面する道路の勾配の情報を含み、地図情報において、充電ポイントに面する道路が所定の上りの勾配を有し且つ道路が所定距離続く場合、走行モードとして高負荷走行を予測する。

　本実施形態において、車両１００が充電ポイントから出発後短時間で加速し略等速で走行する場合において、低負荷走行の情報は、充電ポイントから車両１００が走行開始時に低速度で発進したことを表す低加速発進の情報を含み、高負荷走行の情報は、充電ポイントから車両１００が走行開始時に急加速で発進したことを表す急加速発進の情報を含み、走行モードとして、低加速発進又は急加速発進のいずれかが選択されるものとし、走行モードが急加速発進と予測される場合に、バッテリ１の充電時のバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定し、走行モードが低加速発進と予測される場合に、バッテリ１の充電時のバッテリ１の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定する。

　上記方法により、バッテリ１の充電後の走行モードが急加速発進である場合に、バッテリ１の充電時の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定することで、充電後にドライバが期待する出力をバッテリ１が賄うことができる。また、バッテリ１の充電後の走行モードが低加速発進である場合に、バッテリ１の充電時の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定することで、ドライバが期待するバッテリ１の満充電時の充電率を得ることができる。

　本実施形態において、充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定し、地図情報と充電ポイントの情報が同一の過去の地図情報を用いて算出された過去の低加速発進の情報又は急加速発進の情報を走行モードに設定する。

　上記方法により、充電ポイントを簡易且つ高精度に推定できるとともに、過去情報の低加速発進の情報又は急加速発進の情報を抽出して走行モードに設定するので、（ＥＶコントローラ２１の）処理負担を軽減できる。

　本実施形態において、低加速発進の情報及び急加速発進の情報を、車両１００の出発地から充電ポイントまでの負荷に基づいて推定する。

　上記方法により、車両１００の出発地から充電ポイントの道路、及び充電ポイントに面するまでの道路の状態が単調であることが既知の場合、地図情報を用いることなく簡易に低加速発進の情報及び急加速発進を推定できる。

　本実施形態において、充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定し、地図情報は、充電ポイントに面した道路の予測車速の情報を含み、道路の予測車速の情報が共通する過去の地図情報を抽出し、過去の地図情報に含まれる低加速発進の情報数と急加速発進の情報数を比較し、情報数の多い方を走行モードに設定する。

　本実施形態において、充電ポイントの情報を、道路を表す地図情報から推定し、地図情報は、道路の予測車速の情報を含み、地図情報において、予測車速が所定の速度以上となる場合、走行モードとして急加速発進を予測する。

　上記方法により、地図情報から走行モードとして急加速発進を高精度に予測できる。

　本実施形態の電動車両の制御システムによれば、駆動モータ（モータ４）と、駆動モータ（モータ４）との間で電力の授受を行うバッテリ１と、バッテリ１の温度が所定の第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）を超える場合にバッテリ１の充放電電力（入出力）を制限する制御部（ＥＶコントローラ２１）と、を含む電動車両の制御システムであって、制御部（ＥＶコントローラ２１）は、バッテリ１の充電を行う充電ポイントに面した道路の情報から、バッテリ１に対する負荷が低負荷の状態で車両１００が走行する低負荷走行、又は負荷が低負荷よりも大きな高負荷の状態で車両１００が走行する高負荷走行のいずれの走行モードにより車両１００が充電ポイントから走行するかを予測し、走行モードが高負荷走行と予測される場合に、バッテリ１の充電時のバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定し、走行モードが低負荷走行と予測される場合に、バッテリ１の充電時にバッテリ１の上限温度を第１上限温度（Ｔｍ_ｍａｘ１）よりも高い温度であってバッテリ１の耐熱温度よりも低い第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定する。

　上記構成により、バッテリ１の充電後の走行モードが高負荷走行である場合に、バッテリ１の充電時の上限温度を第１上限温度（Ｔ_ｍａｘ１）に設定することで、充電後にドライバが期待する出力をバッテリ１が賄うことができる。バッテリ１の充電後の走行モードが低負荷走行である場合に、バッテリ１の充電時の上限温度を第２上限温度（Ｔ_ｍａｘ２）に設定することで、ドライバが期待するバッテリ１の満充電時の充電率を得ることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

Claims

　駆動モータとバッテリとの間で電力の授受を行うとともに、前記バッテリの温度が所定の第１上限温度を超える場合に前記バッテリの充放電電力を制限する電動車両の制御方法であって、
　前記バッテリの充電を行う充電ポイントに面した道路の情報から、前記バッテリに対する負荷が低負荷の状態で車両が走行する低負荷走行、又は前記負荷が前記低負荷よりも大きな高負荷の状態で前記車両が走行する高負荷走行のいずれの走行モードにより前記車両が前記充電ポイントから走行するかを予測し、
　前記走行モードが前記高負荷走行と予測される場合に、前記バッテリの充電時の前記バッテリの上限温度を前記第１上限温度に設定し、
　前記走行モードが前記低負荷走行と予測される場合に、前記バッテリの充電時の前記バッテリの上限温度を前記第１上限温度よりも高い温度であって前記バッテリの耐熱温度よりも低い第２上限温度に設定する電動車両の制御方法。
　前記低負荷走行の情報、前記高負荷走行の情報、及び前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定する請求項１に記載の電動車両の制御方法。
　前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定し、
　前記地図情報と前記充電ポイントの情報が同一の過去の前記地図情報を用いて算出された過去の前記低負荷走行の情報又は前記高負荷走行の情報を前記走行モードに設定する請求項１に記載の電動車両の制御方法。
　前記低負荷走行の情報及び前記高負荷走行の情報を、前記車両の出発地から前記充電ポイントまでの前記負荷に基づいて推定する請求項１に記載の電動車両の制御方法。
　前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定し、
　前記地図情報は、前記充電ポイントに面した前記道路の予測車速の情報を含み、
　前記道路の前記予測車速の情報が共通する過去の前記地図情報を抽出し、過去の前記地図情報に含まれる前記低負荷走行の情報数と前記高負荷走行の情報数を比較し、情報数の多い方を前記走行モードに設定する請求項１に記載の電動車両の制御方法。
　前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定し、
　前記地図情報は、前記道路の予測車速の情報を含み、
　前記道路の前記予測車速が所定の速度以上となる場合、前記走行モードとして前記高負荷走行を予測する請求項１に記載の電動車両の制御方法。
　前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定し、
　前記地図情報は、前記充電ポイントに面する前記道路の勾配の情報を含み、
　前記地図情報において、前記充電ポイントに面する前記道路が所定の上りの勾配を有し且つ前記道路が所定距離続く場合、前記走行モードとして前記高負荷走行を予測する請求項１に記載の電動車両の制御方法。
　前記車両が前記充電ポイントから出発後短時間で加速し略等速で走行する場合において、
　前記低負荷走行の情報は、前記充電ポイントから前記車両が走行開始時に低速度で発進したことを表す低加速発進の情報を含み、
　前記高負荷走行の情報は、前記充電ポイントから前記車両が走行開始時に急加速で発進したことを表す急加速発進の情報を含み、
　前記走行モードとして、前記低加速発進又は前記急加速発進のいずれかが選択されるものとし、
　前記走行モードが前記急加速発進と予測される場合に、前記バッテリの充電時の前記バッテリの上限温度を前記第１上限温度に設定し、
　前記走行モードが前記低加速発進と予測される場合に、前記バッテリの充電時の前記バッテリの上限温度を前記第２上限温度に設定する請求項１に記載の電動車両の制御方法。
　前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定し、
　前記地図情報と前記充電ポイントの情報が同一の過去の前記地図情報を用いて算出された過去の前記低加速発進の情報又は前記急加速発進の情報を前記走行モードに設定する請求項８に記載の電動車両の制御方法。
　前記低加速発進の情報及び前記急加速発進の情報を、前記車両の出発地から前記充電ポイントまでの前記負荷に基づいて推定する請求項８に記載の電動車両の制御方法。
　前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定し、
　前記地図情報は、前記充電ポイントに面した前記道路の予測車速の情報を含み、
　前記道路の前記予測車速の情報が共通する過去の前記地図情報を抽出し、過去の前記地図情報に含まれる前記低加速発進の情報数と前記急加速発進の情報数を比較し、情報数の多い方を前記走行モードに設定する請求項８に記載の電動車両の制御方法。
　前記充電ポイントの情報を、前記道路を表す地図情報から推定し、
　前記地図情報は、前記道路の予測車速の情報を含み、
　前記地図情報において、前記予測車速が所定の速度以上となる場合、前記走行モードとして前記急加速発進を予測する請求項８に記載の電動車両の制御方法。
　駆動モータと、
　前記駆動モータとの間で電力の授受を行うバッテリと、
　前記バッテリの温度が所定の第１上限温度を超える場合に前記バッテリの充放電電力を制限する制御部と、を含む電動車両の制御システムであって、
　前記制御部は、
　前記バッテリの充電を行う充電ポイントに面した道路の情報から、前記バッテリに対する負荷が低負荷の状態で車両が走行する低負荷走行、又は前記負荷が前記低負荷よりも大きな高負荷の状態で前記車両が走行する高負荷走行のいずれの走行モードにより前記車両が前記充電ポイントから走行するかを予測し、
　前記走行モードが前記高負荷走行と予測される場合に、前記バッテリの充電時の前記バッテリの上限温度を前記第１上限温度に設定し、
　前記走行モードが前記低負荷走行と予測される場合に、前記バッテリの充電時に前記バッテリの上限温度を前記第１上限温度よりも高い温度であって前記バッテリの耐熱温度よりも低い第２上限温度に設定する電動車両の制御システム。