JP7110692B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、電動車両の制御装置に関する。

電動車両の普及が進んでいる。電動車両は、蓄電池に蓄えられた電力によって回転電機を駆動させ、当該回転電機の駆動力によって走行する車両である。このような電動車両としては、例えば回転電機の駆動力のみによって走行する電気自動車や、回転電機及び内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行するハイブリッド自動車等が挙げられる。

蓄電池からの充放電を効率よく行わせるためには、蓄電池の温度を適温に保つ必要が有る。下記特許文献１には、充電開始後において蓄電池の温度が高くなると、以降においては充電電圧を所定範囲に制限したり、蓄電池の冷却を開始したりすることが記載されている。

特開２０１０－２７７８３９号公報

充電中においては蓄電池の発熱量が大きくなる。このため、温度上昇を抑制するための対策を充電中に開始したとしても、蓄電池が高温となってしまうことを防止するのは難しい場合が多い。また、例えば充電電流を小さくして充電を継続することも考えられるのであるが、この場合には充電に要する時間が長くなってしまう。

本開示は、充電時における充電電流を抑制することなく、蓄電池が高温となってしまうことを防止することのできる電動車両の制御装置、を提供することを目的とする。

本開示に係る制御装置は、電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、電動車両に搭載された蓄電池（２０）への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する充電判定部（１２１）と、電動車両の走行状態を制御する走行制御部（１２２）と、を備える。充電判定部によって、蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、走行制御部は、蓄電池における発熱が抑制されるような走行状態とする発熱抑制制御を行う。充電判定部は、電動車両の走行位置に基づいて、蓄電池への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する。充電判定部は、走行位置から充電可能場所までの距離が所定の距離閾値を下回った場合に、蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定する。充電判定部は、電動車両が充電可能場所に到達するまでの経路における走行距離、道路勾配、風速、風向、及び電動車両に搭載された空調装置の動作状況のうち少なくとも一つに基づいて距離閾値を設定する。

このような制御装置では、走行制御部が発熱抑制制御を行うことにより、蓄電池における発熱が抑制された状態となる。このような発熱抑制制御は、蓄電池への充電が行われる機会が間近であるとの判定が充電判定部によってなされた場合、すなわち、充電が開始されるよりも前の時点（例えば電動車両の走行中）において行われる。このため、充電の開始時点における蓄電池の温度を、走行中等において予め十分に下げておくことができる。その後、充電の開始に伴って蓄電池の温度は上昇するのであるが、初期の温度が低いので、その到達温度は低く抑えられることとなる。これにより、充電時における充電電流を抑制しなくても、蓄電池が高温となってしまうことを防止することが可能となる。

本開示によれば、充電時における充電電流を抑制することなく、蓄電池が高温となってしまうことを防止することのできる電動車両の制御装置、が提供される。

図１は、第１実施形態に係る制御装置、及びこれが搭載された電動車両の全体構成を模式的に示す図である。 図２は、蓄電池の温度変化の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、電動車両における実トルク等の時間変化の例を示す図である。 図９は、第２実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本実施形態に係る制御装置１０は、電動車両ＥＶを制御するための装置として構成されている。制御装置１０の説明に先立ち、図１を参照しながら電動車両ＥＶの構成について先ず説明する。

電動車両ＥＶは、蓄電池２０に蓄えられた電力によってモータジェネレータ４０を駆動させ、モータジェネレータ４０の駆動力によって走行する電気自動車として構成されている。このような態様に替えて、電動車両ＥＶが、モータジェネレータ４０と内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行し得る、所謂「ハイブリッド車両」として構成されているような態様であってもよい。

蓄電池２０は、上記のようにモータジェネレータ４０に供給するための電力を蓄えておくための蓄電装置であって、本実施形態ではリチウムイオンバッテリである。蓄電池２０への充電は、電動車両ＥＶと不図示の給電スタンドとがケーブルによって接続された状態で行われる。電動車両ＥＶの走行中においては、蓄電池２０からモータジェネレータ４０に電力が供給されるので、蓄電池２０の蓄電量は次第に減少して行く。ただし、電動車両ＥＶの減速時等には、モータジェネレータ４０で生じた回生電力が蓄電池２０に供給されることにより、蓄電池２０の蓄電量が増加することもある。

蓄電池２０には蓄電池センサ２１が設けられている。蓄電池センサ２１は複数のセンサから構成されている。これらのセンサには、蓄電池２０の温度を測定するためのセンサと、蓄電池２０の蓄電量を測定するためのセンサとが含まれる。蓄電池センサ２１によって測定された温度及び蓄電量は、それぞれ、制御装置１０（具体的には、後述のＭＧ－ＥＣＵ１１０）へと入力される。

モータジェネレータ４０は、電動車両ＥＶの駆動力を発生させるための回転電機である。モータジェネレータ４０は、上記のように、蓄電池２０からの電力の供給を受けて駆動力を発生させたり、回生電力を発生させてこれを蓄電池２０へと供給し充電したりすることもできる。モータジェネレータ４０の上記動作は、制御装置１０（具体的にはＭＧ－ＥＣＵ１１０）によって制御される。

電動車両ＥＶは、上記の蓄電池２０及びモータジェネレータ４０に加えて、外気温センサ３０と、ナビゲーションシステム５０と、車載カメラ６０と、を備えている。

外気温センサ３０は、電動車両ＥＶの周囲における外気温を測定するためのセンサである。外気温センサ３０によって測定された外気温は、制御装置１０（具体的にはＭＧ－ＥＣＵ１１０）へと入力される。

ナビゲーションシステム５０は、ＧＰＳによって電動車両ＥＶの現在位置を取得し、これと地図情報とに基づいて、電動車両ＥＶが走行すべき走路を示す装置である。ナビゲーションシステム５０によって取得される電動車両ＥＶの現在位置は、制御装置１０（具体的には、後述のＤＳＳ－ＥＣＵ１２０）へと入力される。ナビゲーションシステム５０から制御装置１０に入力される情報には、電動車両ＥＶが走行する走路の勾配や距離等も含まれる。

車載カメラ６０は、電動車両ＥＶの周囲を撮影するためのＣＭＯＳカメラである。車載カメラ６０によって生成された画像は、制御装置１０（具体的には、後述のＤＳＳ－ＥＣＵ１２０）へと入力される。制御装置１０は、当該画像を解析することにより、電動車両の周囲を走行する他車両の存在や、当該他車両の走行速度等を把握することができる。

電動車両ＥＶには、外気温センサ３０や蓄電池センサ２１、及び車載カメラ６０の他にも、電動車両ＥＶの状態や周囲の状態を検知するためのセンサが複数設けられているのであるが、図１においてはその図示が省略されている。それぞれのセンサによる測定結果は、制御装置１０へと入力される。

引き続き図１を参照しながら、制御装置１０の構成について説明する。本実施形態に係る制御装置１０は、ＭＧ－ＥＣＵ１１０及びＤＳＳ－ＥＣＵ１２０からなる２つの制御装置によって構成されている。それぞれの制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御装置１０は、ＭＧ－ＥＣＵ１１０とＤＳＳ－ＥＣＵ１２０との間で双方向の通信の通信を行いながら、電動車両ＥＶの制御のために必要な処理を実行する。当該処理の具体的な内容については後述する。

ＭＧ－ＥＣＵ１１０は、モータジェネレータ４０の制御に必要な処理を行うための装置として構成されている。ＭＧ－ＥＣＵ１１０は、必要な駆動力がモータジェネレータ４０で発生するように、蓄電池２０からモータジェネレータ４０に供給される電力の大きさを調整する。当該調整は、蓄電池２０とモータジェネレータ４０との間に介在する不図示の電力変換器の動作を制御することによって行われる。

また、ＭＧ－ＥＣＵ１１０は、電動車両ＥＶの減速時や下り坂の走行時等において、モータジェネレータ４０における回生電力の発生を調整することもできる。当該調整も、上記の電力変換器の動作を制御することによって行われる。

ＭＧ－ＥＣＵ１１０は、基本的には運転者が行う運転操作に基づいてモータジェネレータ４０の駆動力等を調整し、これにより電動車両ＥＶの走行速度を調整する。この他、ＭＧ－ＥＣＵ１１０は、次に述べるＤＳＳ－ＥＣＵ１２０からの要求に基づいて、モータジェネレータ４０の駆動力等を調整することもある。このため、例えば電動車両ＥＶを加速させるような運転操作が運転者によってなされた場合であっても、ＭＧ－ＥＣＵ１１０による駆動力の制限が行われ、運転操作通りには電動車両ＥＶの加速が行われない場合も生じ得る。

ＤＳＳ－ＥＣＵ１２０は、電動車両ＥＶの走行に必要な処理（例えば、走行速度の調整や操舵など）を必要に応じて自動的に行うことにより、運転者による運転操作の一部をサポートするための制御装置である。尚、電動車両ＥＶは、このような部分的な自動運転を行うことが可能な車両であってもよく、完全な自動運転（乗員の運転操作を必要としない運転）を行うことが可能な車両であってもよい。また、通常時においては運転者の運転操作のみに基づいて走行し、必要なときにのみ運転操作のサポートを行うような車両であってもよい。

既に述べたように、ＤＳＳ－ＥＣＵ１２０には、ナビゲーションシステム５０や車載カメラ６０等から各種の情報が入力される。ＤＳＳ－ＥＣＵ１２０は、入力されるこれら情報に基づいて、電動車両ＥＶの走行の一部又は全部を制御する。例えば、ＤＳＳ－ＥＣＵ１２０は、前方に停止中の他車両が存在することが車載カメラ６０によって確認されると、衝突防止のために電動車両ＥＶを自動的に停車させる処理を行う。

ＤＳＳ－ＥＣＵ１２０は、機能的な制御ブロックとして、充電判定部１２１と、走行制御部１２２と、を備えている。

充電判定部１２１は、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する部分である。後に説明するように、例えば、蓄電池２０の蓄電量が所定値を下回っているような場合には、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるとの判定がなされる。充電判定部１２１による判定の具体的な態様については後述する。

走行制御部１２２は、電動車両ＥＶの走行状態を制御する部分である。走行制御部１２２が行う走行状態の制御には、電動車両ＥＶの走行速度及び加速度の調整や、生成される回生電力の調整等が含まれる。当該制御の具体的な態様についても後述する。

図１に示されるように、本実施形態では、充電判定部１２１及び走行制御部１２２のいずれもがＤＳＳ－ＥＣＵ１２０に設けられている。このような態様に替えて、充電判定部１２１及び走行制御部１２２のうち一方又は両方が、ＤＳＳ－ＥＣＵ１２０ではなくＭＧ－ＥＣＵ１１０に設けられている態様としてもよい。また、蓄電池センサ２１や外気温センサ３０の測定値がＤＳＳ－ＥＣＵ１２０に入力されてもよく、ナビゲーションシステム５０や車載カメラ６０からの情報がＭＧ－ＥＣＵ１１０に入力されてもよい。

更に、制御装置１０がＭＧ－ＥＣＵ１１０とＤＳＳ－ＥＣＵ１２０とに分かれた構成となっているのではなく、その全体が一つの制御装置（ＥＣＵ）として構成されており、当該制御装置に充電判定部１２１及び走行制御部１２２が設けられている態様としてもよい。また、制御装置１０の全体が電動車両ＥＶに搭載されているのではなく、制御装置１０の一部又は全部がクラウド上に設置されているような態様であってもよい。このように、制御装置１０の具体的なハードウェア構成については特に限定されない。

図２を参照しながら、蓄電池２０の温度変化について説明する。同図に示されるグラフの横軸は電動車両ＥＶの走行距離であり、縦軸は蓄電池２０の温度である。図２に示される例では、走行距離がＤ１、Ｄ２、Ｄ３となったときに、電動車両ＥＶが停車している状態で蓄電池２０への充電が行われている。

一般的に、蓄電池における充放電が行われる際には蓄電池の発熱量が大きくなり、充電時においては特に発熱量が大きくなることが知られている。図２の例でも、走行距離がＤ１、Ｄ２、Ｄ３となっているときには、充電時の発熱により蓄電池２０の温度が比較的大きく上昇している。

電動車両ＥＶが走行しているとき（例えば走行距離がＤ１とＤ２との間であるとき）には、蓄電池２０の発熱量は比較的小さくなっている。このため、外気による冷却などにより、走行中における蓄電池２０の温度は次第に低下している。尚、図２に示されるのはあくまで一例であって、電動車両ＥＶの走行中においても蓄電池２０の温度が上昇して行くことは起こりうる。

図２に示されるように、蓄電池２０への充電、及び電動車両ＥＶの走行が繰り返されると、蓄電池２０の温度は次第に上昇して行く。同図に示される上限値ＵＬは、蓄電池２０が正常に動作し得る温度範囲の上限値である。蓄電池２０への充電が繰り返されていくと、最終的には蓄電池２０の温度が上限値ＵＬを超えてしまい、蓄電池２０からモータジェネレータ４０への電力の供給を行い得ない状態となってしまうことが懸念される。

そこで、本実施形態に係る制御装置１０では、電動車両ＥＶへの充電が開始されるよりも前の期間に、予め蓄電池２０の発熱を抑制しその温度を低下させておくこととしている。具体的には、走行制御部１２２が電動車両ＥＶの走行状態を変化させ、蓄電池２０の発熱が抑制されるような走行状態とすることで、蓄電池２０の温度を予め低下させておくこととしている。

このような制御が行われる結果、蓄電池２０への充電は、上記制御により蓄電池２０の温度が低下した後の状態で開始されることとなる。このため、図２のように充電が繰り返されたとしても、蓄電池２０の温度が上限値ＵＬを超えてしまうことはない。このように、電動車両ＥＶの走行状態を、蓄電池２０の発熱が抑制されるような走行状態とする制御のことを、以下では「発熱抑制制御」とも称する。発熱抑制制御の具体的な態様については後述する。

制御装置１０によって行われる具体的な処理の流れについて、図３等を参照しながら説明する。図３に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、ＤＳＳ－ＥＣＵ１２０によって繰り返し実行される処理となっている。

当該処理の最初のステップＳ０１では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かが、充電判定部１２１によって判定される。当該判定の具体的な内容について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４及び図５のそれぞれに示されるフローチャートは、図３のステップＳ０１において、充電判定部１２１によって行われる処理の具体的な流れを示すものである。

図４に示される処理の最初のステップＳ１１では、電動車両ＥＶの走行距離が算出される。ここでいう「走行距離」とは、電動車両ＥＶが、現在の走行位置から次の充電可能場所に到達するまでに走行すると予測される走行距離のことである。「充電可能場所」とは、電動車両ＥＶが停車して蓄電池２０への充電を行うことのできる場所のことであり、例えば、充電スタンドが設置された目的地や経由地のことである。ステップＳ１１における走行距離の算出は、ナビゲーションシステム５０から入力される走路の情報に基づいて行われる。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、距離閾値が設定される。「距離閾値」とは、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かを充電判定部１２１が判定するにあたり、ステップＳ１１で算出される走行距離と比較される閾値のことである。走行距離が距離閾値を下回る場合（つまり、電動車両ＥＶがもうすぐ充電可能場所に到達する場合）には、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定される。

ステップＳ１２で設定される距離閾値としては、常に一定の固定値が用いられてもよいのであるが、状況に応じて異なる距離閾値が設定されることとしてもよい。本実施形態における充電判定部１２１は、電動車両ＥＶが充電可能場所に到達するまでの経路における走行距離、道路勾配、風速、風向、及び電動車両ＥＶに搭載された空調装置（不図示）の動作状況のうち、少なくとも一つに基づいて距離閾値を設定する。

具体的には、例えば電動車両ＥＶの走行開始時に算出された走行距離が長い程、距離閾値が大きな値として設定される。これにより、長距離の走行によって高温となった蓄電池２０の冷却（発熱抑制制御による冷却）を早期に開始し、充電開始時までに蓄電池２０の温度を十分に下げておくことが可能となる。この場合、ステップＳ１２における距離閾値の設定は、電動車両ＥＶの走行開始時において１回だけ行われることとなる。

また、電動車両ＥＶの走行する走路の道路勾配が急な上り坂である場合には、緩やかな上り坂である場合に比べて、距離閾値が大きな値として設定される。電動車両ＥＶに対する向かい風の風速が大きい場合には、当該風速が小さい場合や追い風が吹いている場合に比べて、距離閾値が大きな値として設定される。電動車両ＥＶに搭載された空調装置が動作しているときには、空調装置が停止している場合に比べて、距離閾値が大きな値として設定される。以上のように距離閾値を設定することにより、大きな電力負荷によって高温となる蓄電池２０の冷却を早期に開始し、充電開始時までに蓄電池２０の温度を十分に下げておくことが可能となる。

ステップＳ１２に続くステップＳ１３では、ステップＳ１１で算出された走行距離が、ステップＳ１２で設定された距離閾値を下回っているか否かが判定される。走行距離が距離閾値を下回っている場合にはステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定される。

ステップＳ１３において、走行距離が距離閾値以上であった場合にはステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近ではないと判定される。

図５に示される一連の処理は、図４に示される一連の処理と並行して実行される処理となっている。図３のステップＳ０１における判断は、図４に示される処理の結果と、図５に示される処理の結果と、の両方を勘案して行われる。

図５の処理における最初のステップＳ２１では、蓄電池センサ２１によって蓄電池２０の蓄電量が取得される。蓄電量は、０％から１００％までの値をとる「蓄電率」（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）として取得されてもよい。

ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、蓄電閾値が設定される。「蓄電閾値」とは、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かを充電判定部１２１が判定するにあたり、ステップＳ２１で算出される蓄電量と比較される閾値のことである。蓄電量が蓄電閾値を下回る場合（つまり、蓄電池２０への充電が近々必要となる場合）には、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定される。

ステップＳ２２で設定される蓄電閾値としては、常に一定の固定値が用いられてもよいのであるが、状況に応じて異なる蓄電閾値が設定されることとしてもよい。本実施形態における充電判定部１２１は、外気温、蓄電池２０の温度、及び蓄電池２０の蓄電量のうち、少なくとも一つに基づいて蓄電閾値を設定する。

具体的には、例えば外気温が高い程、蓄電閾値が大きな値として設定される。これにより、蓄電池２０の温度が上昇しやすい夏期等においては、蓄電池２０の冷却を早期に開始し、充電開始時までに蓄電池２０の温度を十分に下げておくことが可能となる。

また、蓄電池２０の温度が高い程、蓄電閾値が大きな値として設定される。これにより、既に高温となっている蓄電池２０の冷却を早期に開始し、充電開始時までに蓄電池２０の温度を十分に下げておくことが可能となる。

また、電動車両ＥＶの走行開始時に取得された蓄電池２０の蓄電量が大きい程、蓄電閾値が大きめの値として設定される。これにより、所定量の電力が消費された時点で蓄電池２０の冷却を開始することが可能となる。この場合、ステップＳ２２における蓄電閾値の設定は、電動車両ＥＶの走行開始時において１回だけ行われることとなる。

ステップＳ２２に続くステップＳ２３では、ステップＳ２１で取得された蓄電量が、ステップＳ２２で設定された蓄電閾値を下回っているか否かが判定される。蓄電量が蓄電閾値を下回っている場合にはステップＳ２４に移行する。ステップＳ１４では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定される。

ステップＳ２３において、蓄電量が蓄電閾値以上であった場合にはステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近ではないと判定される。

図３に戻って説明を続ける。ステップＳ０１においては、図４の処理においてステップＳ１４に移行した場合、又は、図５の処理においてステップＳ２４に移行した場合には、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるとの判定が最終的になされて、ステップＳ０２に移行する。

それ以外の場合、すなわち、図４の処理においてステップＳ１５に移行し、且つ、図５の処理においてステップＳ２５に移行した場合には、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近ではないとの判定が最終的になされて、図３に示される一連の処理を終了する。この場合、発熱抑制制御は行われず、電動車両ＥＶは通常通り走行することとなる。

尚、発熱抑制制御が行われているときに、ステップＳ０１においてＮｏと判定された場合には、発熱抑制制御は中断され、電動車両ＥＶは通常の走行状態に戻されることとなる。

図３のステップＳ０１における判定は、上記のように図４及び図５の両方の処理結果に基づいて行われてもよいのであるが、図４又は図５の一方の処理結果のみに基づいて行われてもよい。

ステップＳ０１からステップＳ０２に移行すると、一部の例外的な場合（後述）を除いて、走行制御部１２２によって発熱抑制制御が行われる。発熱抑制制御について、図６を参照しながら説明する。図６に示されるフローチャートは、図３のステップＳ０２において、走行制御部１２２によって行われる処理の具体的な流れを示すものである。

図６の処理における最初のステップＳ３１では、発熱抑制制御の一つとして、回生電力の生成が禁止又は抑制された状態に切り換える処理が行われる。回生電力の生成が禁止された状態とは、モータジェネレータ４０による回生電力の生成が一切行われない状態である。回生電力の生成が抑制された状態とは、回生電力の生成が通常時よりも小さな出力で行われたり、通常時よりも短時間に限って行われたりする状態である。ステップＳ３１の処理が行われた以降は、モータジェネレータ４０から蓄電池２０への電力の供給が禁止又は制限されるので、蓄電池２０における発熱が抑制される。

ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、発熱抑制制御の一つとして、電動車両ＥＶの急加速が禁止又は抑制された状態に切り換える処理が行われる。急加速が禁止された状態とは、電動車両ＥＶの加速度が所定値を超えることが一切禁止された状態である。急加速が抑制された状態とは、電動車両ＥＶの加速度が上記所定値を超えることが、短時間に限ってのみ許容される状態である。ステップＳ３２の処理が行われた以降は、蓄電池２０からモータジェネレータ４０へと出力される電流が抑制されるので、蓄電池２０における発熱が更に抑制される。

ステップＳ３２に続くステップＳ３３では、発熱抑制制御の一つとして、電動車両ＥＶの高速走行が禁止又は抑制された状態に切り換える処理が行われる。高速走行が禁止された状態とは、電動車両ＥＶの走行速度が所定値を超えることが一切禁止された状態である。高速走行が抑制された状態とは、電動車両ＥＶの走行速度が上記所定値を超えることが、短時間に限ってのみ許容される状態である。ステップＳ３３の処理が行われた以降は、やはり蓄電池２０からモータジェネレータ４０へと出力される電流が抑制されるので、蓄電池２０における発熱が更に抑制される。

上記のように、本実施形態における発熱抑制制御には、電動車両ＥＶにおいて回生電力を生じさせることを禁止又は抑制する制御（ステップＳ３１）と、電動車両ＥＶの急加速を禁止又は抑制する制御（ステップＳ３２）と、電動車両ＥＶの高速走行を禁止又は抑制する制御（ステップＳ３３）と、の３つが含まれている。このような態様に替えて、ステップＳ３２、Ｓ３３、Ｓ３４の全部ではなく一部のみが実行されることとしてもよい。

以上のように、本実施形態に係る制御装置１０では、充電判定部１２１によって、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、走行制御部１２２が、蓄電池２０における発熱が抑制されるような走行状態とする発熱抑制制御を行うように構成されている。これにより、電動車両ＥＶが停車して蓄電池２０への充電が開始されるよりも前に、蓄電池２０の温度を予め下げておくことが可能となる。蓄電池２０が高温となってしまうことを防止するために、充電時における充電電流を抑制する必要が無いので、充電を短時間で完了させることができる。

図４を参照しながら説明したように、充電判定部１２１は、電動車両ＥＶの走行位置に基づいて、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する。具体的には、現在の走行位置から充電可能場所までの距離が所定の距離閾値を下回った場合に、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定する。

電動車両ＥＶが充電可能場所に到達すると、高い確率で蓄電池２０への充電が行われることとなる。このため、上記方法によれば、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かの判定を正確に行うことができる。

図５を参照しながら説明したように、充電判定部１２１は、蓄電池２０の状態に基づいて、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する。具体的には、蓄電池２０の蓄電量が所定の蓄電閾値を下回った場合に、蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定する。蓄電量が少なくなると、その旨が例えばエンプティーランプの点灯によって運転者に報知されるので、その後の短時間のうちに蓄電池２０への充電が行われる可能性が高い。このため、上記方法によれば、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かの判定を正確に行うことができる。

ところで、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるときに、上記のような発熱抑制制御が常に行われることとすると、不都合が生じることがある。例えば、回生電力の生成が禁止又は抑制されたことに伴い、電動車両ＥＶの走行のための蓄電量が不足してしまうことが生じ得る。また、電動車両ＥＶの急加速が禁止又は抑制されたことに伴い、他車両との衝突の危険を回避できなくなってしまうことも生じ得る。このため、本実施形態に係る走行制御部１２２は、電動車両ＥＶの状況によっては発熱抑制制御の一部又は全部を中断し、通常通りの走行状態に戻すこととしている。

このために行われる処理について、図７を参照しながら説明する。図７に示される一連の処理は、図６の処理を経て発熱抑制制御が開始されてから、図３のステップＳ０１でＮｏと判定され発熱抑制制御が終了するまでの期間において、所定の制御周期が経過する毎に走行制御部１２２によって実行される処理となっている。つまり、図７に示される処理は、図６に示される処理と並行して行われるものである。

図７の処理における最初のステップＳ４１では、電動車両ＥＶに衝突等の危険が生じており、且つ、当該危険を回避することが、発熱抑制制御（具体的には急加速や高速走行の禁止又は抑制）により困難であるか否かが判定される。当該判定は、電動車両ＥＶの周囲を走行する他車両の走行速度、加速度、及び電動車両ＥＶに対する相対速度のうち少なくとも一つに基づいて行われる。他車両の走行速度等は、車載カメラ６０で取得された画像を解析することによって算出される。

走行制御部１２２は、例えば、他車両が電動車両ＥＶに対し相対的に近づいてくる場合には、電動車両ＥＶに危険が生じていると判定する。更に、走行制御部１２２は、他車両の走行速度、加速度、及び電動車両ＥＶに対する相対速度のうちの少なくとも一つが、所定の閾値を上回っている場合に、危険を回避することが困難であると判定する。

危険を回避することが困難であると判定された場合には、ステップＳ４２に移行する。ステップＳ４２では、電動車両ＥＶの急加速及び高速走行のうち、少なくとも一方を許可する処理が行われる。ここでいう「許可する処理」とは、電動車両ＥＶの急加速等が、禁止も抑制もされていない状態とする処理のことである。

これにより、発熱抑制制御の一部（具体的には、図６のステップＳ３２及びステップＳ３３で行われた処理の一方又は両方）が、一時的にキャンセルされた状態となる。これにより、電動車両ＥＶは急加速や高速走行を制限なく行い得る状態となるので、間近に迫った危険を回避することが可能となる。

ステップＳ４１において、危険が生じていない場合、又は危険を回避することが困難ではないと判定された場合には、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、発熱抑制制御をそのまま継続する処理が行われる。尚、先にステップＳ４２の処理を経ており、電動車両ＥＶの急加速や高速走行が一時的に許可されていた場合には、再びこれらが禁止又は抑制された状態に戻される。

以上のように、電動車両ＥＶが危険を回避することが困難であると判定された場合には、走行制御部１２２は、電動車両ＥＶの急加速や高速走行を許可する。これにより、発熱抑制制御によって危険の回避ができなくなってしまうような事態が防止される。尚、本実施形態のように急加速及び高速走行の両方が許可されてもよいのであるが、電動車両ＥＶの状況によって一方のみが許可されることとしてもよい。

ステップＳ４２又はステップＳ４３の処理が行われた後は、ステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、蓄電量の不足に伴い、電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難であるか否かが判定される。例えば、ナビゲーションシステム５０から必要な走行距離を取得した上で、当該走行距離に対応する蓄電量以上の蓄電量が蓄電池２０に蓄えられていない場合に、電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難であると判定される。

電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難であると判定された場合には、ステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５では、回生電力の生成を許可する処理が行われる。ここでいう「許可する処理」とは、回生電力の生成が禁止も抑制もされていない状態とする処理のことである。

これにより、発熱抑制制御の一部（具体的には、図６のステップＳ３１で行われた処理）が、一時的にキャンセルされた状態となる。これにより、電動車両ＥＶは回生電力の生成及び充電を制限なく行い得る状態となるので、蓄電量の不足を解消して目的地まで到達することが可能となる。

ステップＳ４４において、電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難ではないと判定された場合には、ステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６では、発熱抑制制御をそのまま継続する処理が行われる。尚、先にステップＳ４５の処理を経ており、回生電力の生成が一時的に許可されていた場合には、再び回生電力の生成が禁止又は抑制された状態に戻される。

以上のように、蓄電池２０の蓄電量が不足しており、電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難である場合には、走行制御部１２２は、電動車両ＥＶにおいて回生電力を生じさせることを許可する。これにより、発熱抑制制御によって蓄電量が不足してしまうような事態が防止される。

発熱抑制制御が行われることによる、電動車両ＥＶのトルクの変化の例について、図８を参照しながら説明する。図８（Ａ）に示されるのは、運転者の運転操作に対応した要求トルクの時間変化の例である。尚、要求トルクの値が負となっていることは、回生電力の生成が要求されていることを意味する。

図８（Ｂ）に示されるのは、モータジェネレータ４０から実際に出力されるトルク（すなわち実トルク）の時間変化の例である。この実トルクの時間変化は、基本的には図８（Ａ）の実トルクと同じ値となるように制御されるのであるが、一時的に要求トルクとは異なる値となるように制御される。尚、実トルクの値が負となっていることは、回生電力の生成が行われていることを意味する。

図８（Ｃ）に示されるのは、図３のステップＳ０１における判定結果の推移の例である。図８（Ｃ）では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるとの判定結果が「ＯＮ」として示されており、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近ではないとの判定結果が「ＯＦＦ」として示されている。

図８（Ｄ）に示されるのは、図７のステップＳ４１における判定結果の推移の例である。図８（Ｄ）では、危険を回避することが困難であるとの判定結果が「ＯＮ」として示されており、危険を回避することが困難ではないとの判定結果が「ＯＦＦ」として示されている。

図８（Ｅ）に示されるのは、図７のステップＳ４４における判定結果の推移の例である。図８（Ｅ）では、電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難であるとの判定結果が「ＯＮ」として示されており、電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難ではないとの判定結果が「ＯＦＦ」として示されている。

図８の例では、時刻ｔ０から時刻ｔ２０までの期間が、電動車両ＥＶが走行している期間となっている。時刻ｔ２０は、電動車両ＥＶが充電可能場所に到達し、蓄電池２０への充電が開始された時刻である。

時刻ｔ０から時刻ｔ２０までの期間においては、要求トルクは概ね正弦波状に変化している（図８（Ａ））。これに合わせて、時刻ｔ０からしばらくの間は、実トルクも概ね同様の正弦波状に変化している（図８（Ｂ））。尚、図８（Ｂ）に示される点線ＤＬ１は、図８（Ａ）に示される要求トルクと同一の波形を示すものである。

時刻ｔ１０以降は、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるとの判定がなされている（図８（Ｃ））。これに伴い、時刻ｔ１０には発熱抑制制御が開始されており、以降においては急加速及び高速走行が禁止された状態となっている。その結果、時刻ｔ１０から時刻ｔ２０までの期間における実トルクは、一部の期間を除いて、要求トルクよりも小さな値となるように抑制されている。

時刻ｔ１０の後、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間においては、危険を回避することが困難であるとの判定がなされている（図８（Ｄ））。このため、当該期間においては発熱抑制制御の一部がキャンセルされ、急加速及び高速走行が許可されている。その結果、当該期間における実トルク（図８（Ｂ））は、要求トルク（図８（Ａ））に再び一致している。時刻ｔ１２以降は、発熱抑制制御が元に戻されることにより、実トルクは再び要求トルクよりも小さな値となるように抑制されている（図８（Ｂ））。

時刻ｔ１２からしばらくすると、要求トルクの値が負となっている（図８（Ａ））。しかしながら、このときは発熱抑制制御が行われているので、要求トルクの値が負となった後の実トルクは０とされている（図８（Ｂ））。要求トルクの値が負となっている期間のうち、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間においては、電動車両ＥＶを充電可能場所に到達させることが困難であるとの判定がなされている（図８（Ｅ））。このため、当該期間においては発熱抑制制御の一部がキャンセルされ、回生電力の生成が許可されている。その結果、当該期間における実トルク（図８（Ｂ））は、要求トルク（図８（Ａ））に再び一致している。時刻ｔ１４以降は、発熱抑制制御が元に戻されることにより、実トルクは再び０とされている（図８（Ｂ））。

第２実施形態について、図９を参照しながら説明する。本実施形態では、図３のステップＳ０１の判定のために行われる処理の内容において、第１実施形態と異なっている。その他の点については第１実施形態と同じである。

図９に示されるフローチャートは、図３のステップＳ０１において、充電判定部１２１によって行われる処理の具体的な流れを示すものである。すなわち、図９に示される処理は、図４や図５に示される処理に替えて実行されるものとなっている。

図９に示される処理の最初のステップＳ５１では、電動車両ＥＶの出力が低下しているか否かが判定される。蓄電池２０の蓄電量が少なくなり、蓄電池２０から出力される電力が小さくなると、モータジェネレータ４０の駆動力（電動車両ＥＶの駆動力）が低下して仕様通りの最大出力を出せなくなってしまう。このような状態になると、ステップＳ５１では電動車両ＥＶの出力が低下していると判定され、ステップＳ５２に移行する。ステップＳ５２では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定される。この場合、図３のステップＳ０１からステップＳ０２へと移行することとなる。

ステップＳ５１において、電動車両ＥＶの出力が低下していると判定されなかった場合、すなわち、モータジェネレータ４０が仕様通りの最大出力を出し得る場合には、ステップＳ５３に移行する。ステップＳ５３では、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近ではないと判定される。この場合、図３のステップＳ０１の後、同図に示される一連の処理は終了する。発熱抑制制御は行われず（又は中断され）、電動車両ＥＶは通常通り走行することとなる。

以上のように、本実施形態に係る充電判定部１２１は、蓄電池２０の出力の低下に伴い、電動車両ＥＶの駆動力が低下した場合に、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であると判定する。

電動車両ＥＶの挙動が変化した（例えば加速が悪くなった）と感じた運転者は、その後の短時間のうちに蓄電池２０への充電を開始させる可能性が高い。このため、上記方法によれば、蓄電池２０への充電が行われる機会が間近であるか否かの判定を更に正確に行うことができる。このような態様でも、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：制御装置
２０：蓄電池
１２１：充電判定部
１２２：走行制御部
ＥＶ：電動車両

Claims (10)

1. 電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両に搭載された蓄電池（２０）への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する充電判定部（１２１）と、
   前記電動車両の走行状態を制御する走行制御部（１２２）と、を備え、
   前記充電判定部によって、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、
   前記走行制御部は、前記蓄電池における発熱が抑制されるような前記走行状態とする発熱抑制制御を行い、
   前記充電判定部は、前記電動車両の走行位置に基づいて、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定し、
   前記充電判定部は、前記走行位置から充電可能場所までの距離が所定の距離閾値を下回った場合に、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定し、
   前記充電判定部は、前記電動車両が前記充電可能場所に到達するまでの経路における走行距離、道路勾配、風速、風向、及び前記電動車両に搭載された空調装置の動作状況のうち少なくとも一つに基づいて前記距離閾値を設定する制御装置。
2. 電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両に搭載された蓄電池（２０）への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する充電判定部（１２１）と、
   前記電動車両の走行状態を制御する走行制御部（１２２）と、を備え、
   前記充電判定部によって、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、
   前記走行制御部は、前記蓄電池における発熱が抑制されるような前記走行状態とする発熱抑制制御を行い、
   前記充電判定部は、前記蓄電池の状態に基づいて、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定し、
   前記充電判定部は、前記蓄電池の出力の低下に伴い、前記電動車両の駆動力が低下した場合に、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定する制御装置。
3. 電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両に搭載された蓄電池（２０）への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する充電判定部（１２１）と、
   前記電動車両の走行状態を制御する走行制御部（１２２）と、を備え、
   前記充電判定部によって、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、
   前記走行制御部は、前記蓄電池における発熱が抑制されるような前記走行状態とする発熱抑制制御を行い、
   前記充電判定部は、前記蓄電池の状態に基づいて、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定し、
   前記充電判定部は、前記蓄電池の蓄電量が所定の蓄電閾値を下回った場合に、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定し、
   前記充電判定部は、外気温、前記蓄電池の温度、及び前記蓄電量の蓄電量のうち少なくとも一つに基づいて前記蓄電閾値を設定する制御装置。
4. 前記発熱抑制制御には、
   前記電動車両において回生電力を生じさせることを禁止又は抑制する制御が含まれる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記発熱抑制制御には、
   前記電動車両の急加速を禁止又は抑制する制御が含まれる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記発熱抑制制御には、
   前記電動車両の高速走行を禁止又は抑制する制御が含まれる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両に搭載された蓄電池（２０）への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する充電判定部（１２１）と、
   前記電動車両の走行状態を制御する走行制御部（１２２）と、を備え、
   前記充電判定部によって、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、
   前記走行制御部は、前記蓄電池における発熱が抑制されるような前記走行状態とする発熱抑制制御を行い、
   前記発熱抑制制御には、
   前記電動車両において回生電力を生じさせることを禁止又は抑制する制御が含まれ、
   前記蓄電池の蓄電量が不足しており、前記電動車両を充電可能場所に到達させることが困難である場合には、前記走行制御部は、前記電動車両において回生電力を生じさせることを許可する制御装置。
8. 電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両に搭載された蓄電池（２０）への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する充電判定部（１２１）と、
   前記電動車両の走行状態を制御する走行制御部（１２２）と、を備え、
   前記充電判定部によって、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、
   前記走行制御部は、前記蓄電池における発熱が抑制されるような前記走行状態とする発熱抑制制御を行い、
   前記発熱抑制制御には、
   前記電動車両の急加速を禁止又は抑制する制御が含まれ、
   前記電動車両が危険を回避することが困難であると判定された場合には、前記走行制御部は、前記電動車両の急加速を許可する制御装置。
9. 電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両に搭載された蓄電池（２０）への充電が行われる機会が間近であるか否かを判定する充電判定部（１２１）と、
   前記電動車両の走行状態を制御する走行制御部（１２２）と、を備え、
   前記充電判定部によって、前記蓄電池への充電が行われる機会が間近であると判定された場合には、
   前記走行制御部は、前記蓄電池における発熱が抑制されるような前記走行状態とする発熱抑制制御を行い、
   前記発熱抑制制御には、
   前記電動車両の高速走行を禁止又は抑制する制御が含まれ、
   前記電動車両が危険を回避することが困難であると判定された場合には、前記走行制御部は、前記電動車両の高速走行を許可する制御装置。
10. 前記電動車両が危険を回避することが困難であるか否かの判定が、前記電動車両の周囲を走行する他車両の走行速度、加速度、及び前記電動車両に対する相対速度のうち少なくとも一つに基づいて行われる、請求項８又は９に記載の制御装置。
    

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