JP5458667B2 - 電動車両のバッテリ充電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行用動力源として車載バッテリからの電力で駆動される電動モータのみを搭載した電気自動車は勿論のこと、電動モータおよび内燃機関の双方を搭載したハイブリッド車両を含む電動車両に関し、特に、電動モータ用のバッテリを車外電源装置により充電可能にした電動車両のバッテリ充電制御装置に関するものである。

車外に設けられた外部電源装置によってバッテリを充電可能な電動車両のバッテリ充電制御装置としては従来、例えば特許文献1に記載のようなものが提案されている。
このバッテリ充電制御装置は、外部電源装置によりバッテリ充電可能なハイブリッド車両において、自車の現在位置（自車位置）から自宅などの予め定められた充電拠点までの走行距離が短いほど、車載バッテリの充電を開始すべき蓄電率（SOC：State of charge）の下限値を低く設定する技術が開示されている。

かかる外部電源装置によりバッテリ充電可能なハイブリッド車両のバッテリ充電制御装置によれば、任意の経路を、任意の走行パターンで走行しても、自宅などの充電拠点に戻った時にバッテリ蓄電率が、低い状態となっている可能性が高い。
このため、バッテリへの充電に経済性（エネルギーコスト）や環境（水力・原子力発電など）に優れた家庭用電源などによる充電を多用でき、その分だけ内燃機関への依存度を低減して、燃費向上や環境保護への高い貢献度を実現することができる。

特開２００７−０９９２２３号公報

しかし従来のバッテリ充電制御装置においては、運転者が走行途中に存在する外部充電スタンドに立ち寄って充電しようとするとき、この充電が何らの制限もないまま行われることが考えられる。

そのため、外部充電スタンドでバッテリを満充電にした場合、自宅などの充電拠点に帰着したときのバッテリ蓄電率が相当に高い可能性があり、その分だけ、低コストで環境にも優しい充電拠点での充電を十分に活用できないといった問題が生じる。

本発明は、運転者が外部充電スタンドでバッテリを充電するときの充電量を、充電拠点に帰着したときのバッテリ蓄電率が必要最小限となるような充電量に制限することで、上記した充電コスト（エネルギーコスト）を低くするようにした電動車両のバッテリ充電制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による電動車両のバッテリ充電制御装置は、以下のごとくにこれを構成する。
先ず、本発明の前提となる電動車両を説明するに、これは、車外電源装置によって充電が可能な車載バッテリからの電力により走行可能な電動車両である。

本発明のバッテリ充電制御装置はかかる電動車両に対し、以下のような自車位置検出手段と、充電拠点設定手段と、帰着用走行エネルギー推定手段と、バッテリエネルギー残量検出手段と、帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段と、バッテリ充電量制限手段とを設けた構成に特徴づけられる。

自車位置検出手段は、自車の現在位置を検出し、充電拠点設定手段は、自車の主たる充電拠点を設定するものである。
帰着用走行エネルギー推定手段は、上記自車位置検出手段で検出した自車の現在位置から、上記充電拠点設定手段で設定した自車の充電拠点までの走行に必要な帰着用走行エネルギーを推定するものである。
バッテリエネルギー残量検出手段は、バッテリのエネルギー残量を検出し、帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段は、充電拠点帰着時におけるバッテリエネルギー残量の目標値を算出するものである。

バッテリ充電量制限手段は、上記充電拠点以外の外部充電スタンドでのバッテリ充電に際し、上記帰着用走行エネルギー推定手段で推定した帰着用走行エネルギーと、上記バッテリエネルギー残量検出手段で検出したバッテリエネルギー残量と、上記帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段で算出した帰着時バッテリエネルギー残量目標値とを基に、自車が前記充電拠点に到着した時バッテリに前記帰着時バッテリエネルギー残量目標値のエネルギー量が残っているようにするのに必要なエネルギー補充量上限値を算出して、該上限値に外部充電スタンドでのバッテリ充電量を制限するものである。
そして前記の帰着用走行エネルギー推定手段は、
前記自車の現在位置から充電拠点までの１つ以上の走行経路を算出して運転者に知らせる走行経路演算手段と、
該手段で算出した各走行経路の道路情報を取得する道路情報取得手段と、
前記走行経路が複数個存在する場合に運転者に1個の走行経路を選択させるための走行経路選択手段とを具え、
該走行経路選択手段により運転者が選択した走行経路に係わる、前記道路情報取得手段で取得された道路情報に基づき前記帰着用走行エネルギーを推定して前記エネルギー補充量上限値の算出に供し、
前記走行経路が複数個存在するのに運転者が走行経路選択手段による走行経路の選択操作を怠った場合、前記道路情報取得手段で取得された道路情報に基づき前記走行経路ごとの帰着用走行エネルギーを推定し、これらのうち最も大きな帰着用走行エネルギーを前記エネルギー補充量上限値の算出に供するものである。

かかる本発明のバッテリ充電制御装置によれば、帰着用走行エネルギーと、バッテリエネルギー残量と、帰着時バッテリエネルギー残量目標値とを基に、自車が充電拠点に到着した時点でバッテリに帰着時バッテリエネルギー残量目標値のエネルギー量が残っているようにするのに必要なエネルギー補充量上限値を算出し、外部充電スタンドでのバッテリ充電時にバッテリ充電量を当該算出したエネルギー補充量上限値に制限するため、
外部充電スタンドでのバッテリ充電量を、充電拠点に帰着したときのバッテリエネルギー残量が帰着時バッテリエネルギー残量目標値となるような充電量に制限し得ることとなる。

このため、外部充電スタンドでのバッテリ充電量を充電拠点への帰着に必要な最小限のバッテリ充電量に制限することができ、外部充電スタンドでバッテリを満充電する場合のバッテリ充電量に較べて、両者間の差分だけ、外部充電スタンドよりも充電コスト（エネルギーコスト）の安い充電拠点でのバッテリ充電を多く活用することができ、その分だけ充電コスト（エネルギーコスト）を安くすることができる。
加えて本発明のバッテリ充電制御装置では、帰着用走行エネルギーの推定に際し、
自車の現在位置から充電拠点までの１つ以上の走行経路を算出して運転者に知らせ、走行経路が複数個存在する場合に運転者に1個の走行経路を選択させ、当該選択した走行経路の道路情報に基づき帰着用走行エネルギーを推定してエネルギー補充量上限値の算出に資することとしたため、
走行経路が複数個存在する場合においても、帰着用走行エネルギーを実際に即して正確に推定することができ、帰着用走行エネルギーが実走行からずれて上記の効果が得られなくなるのを回避することができる。
また本発明では帰着用走行エネルギーの推定に際し、走行経路が複数個存在するのに運転者が走行経路の選択操作を怠った場合は、複数の走行経路ごとの帰着用走行エネルギーを個々の道路情報に基づき推定し、これらのうち最も大きな帰着用走行エネルギーをエネルギー補充量上限値の算出に資することとしたため、
走行経路の選択操作を行わない運転者の場合でも、充電拠点への帰路においてバッテリエネルギー不足から帰着不能になるという事態は、これを確実に回避することができる。

本発明の一実施例になるバッテリ充電制御装置を具えた、外部電源装置によるバッテリ充電が可能なシリーズ型ハイブリッド車両の駆動系（パワートレーン）を、その制御システムと共に示す概略系統図である。 図１における統合制御コントローラが実行するパワートレーン制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 図2におけるメインルーチン中の発電制御に係わるサブルーチンを示すフローチャートである。 図2におけるメインルーチン中の外部充電制御に係わるサブルーチンの前半部分を示すフローチャートである。 図2におけるメインルーチン中の外部充電制御に係わるサブルーチンの後半部分を示すフローチャートである。 車速VSPおよびアクセル開度APOをパラメータとする車両の目標駆動力に係わる特性線図である。 図3の制御プログラムによる発電制御の動作を示すタイムチャートである。 図3の制御プログラムによる発電制御の動作を示す距離チャートである。 帰着前に外部充電スタンドで充電するときの充電量を制限しなかった場合における不具合を説明するための、図8と同様な距離チャートである。 帰着後充電可能時間に応じた帰着時バッテリ蓄電率目標値の変化特性を示す特性線図である。 図4,5の制御プログラムによる外部充電制御が行われた場合におけるバッテリエネルギー残量の時系列変化を、従来の外部充電制御が行われた場合におけるバッテリエネルギー残量の時系列変化と比較して示す動作タイムチャートである。 図4,5の制御プログラムによる外部充電制御を、走行経路が複数個存在する場合について示すもので、 (a)は、外部充電スタンドおよび充電拠点間における3個の走行経路（ルート）A〜Cを示す説明図、 (b)は、ルートAに基づく外部充電制御を行った場合において、実際に運転者がルートAを走行したときのバッテリエネルギー残量変化を、実際には運転者がルートBを走行したときのバッテリエネルギー残量変化、および、実際には運転者がルートCを走行したときのバッテリエネルギー残量変化と比較して示す、図11と同様な動作タイムチャートである。 図4,5の制御プログラムによる外部充電制御を、走行経路が複数個存在する場合について示すもので、 (a)は、外部充電スタンドおよび充電拠点間における3個の走行経路（ルート）A〜Cを示す説明図、 (b)は、ルートCに基づく外部充電制御を行ったのに、実際には運転者がルートAを走行したときのバッテリエネルギー残量変化を、ルートBに基づく外部充電制御を行ったのに、実際には運転者がルートAを走行したときのバッテリエネルギー残量変化と比較して示す、図11と同様な動作タイムチャートである。 図4,5の制御プログラムによる外部充電制御を、走行経路が複数個存在する場合について示すもので、 (a)は、外部充電スタンドおよび充電拠点間における3個の走行経路（ルート）A〜Cを示す説明図、 (b)は、ルートBに基づく外部充電制御を行ったのに、実際には運転者がルートAを走行したときのバッテリエネルギー残量変化を、ルートCに基づく外部充電制御を行ったのに、実際には運転者がルートAを走行したときのバッテリエネルギー残量変化と比較して示す、図11と同様な動作タイムチャートである。 充電拠点での充電可能時間を考慮した図4,5の制御プログラムによる外部充電制御が行われた場合におけるバッテリエネルギー残量の時系列変化を、充電拠点での充電可能時間を考慮しないで外部充電制御が行われた場合におけるバッテリエネルギー残量の時系列変化と比較して示す、図11と同様な動作タイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜駆動系の構成＞
図１は、本発明の一実施例になるバッテリ充電制御装置を具えた電動車両の駆動系（パワートレーン）を、その制御システムと共に示すものである。
本実施例における電動車両は、エンジン1により発電モータ2を駆動して得られた電力により、車載電源であるバッテリ3への充電を行い、バッテリ3からの電力により電動モータ4を駆動し、該電動モータ4からの動力で終減速機5（ディファレンシャルギヤ装置を含む）を介し左右駆動輪6L,6Rを駆動することにより走行可能な、所謂シリーズ型ハイブリッド車両とする。

なお本実施例では、エンジン1および発電モータ2として、効率性や経済性を高めるために、比較的低出力・高効率な小型のものを用い、電動モータ4として、運転性（ハイレスポンス等）を高めるために、比較的高出力な大型のものを用いるのが良い。

ここで発電モータ2は、上記のごとくエンジン1により駆動されて発電機（ジェネレータ）の用をなすのみに非ず、バッテリ3からの電力で駆動されてエンジン1の始動用スタータモータの用をもなすものである。
また電動モータ4は、上記のごとく駆動車輪6L,6Rの駆動を司るのみに非ず、車両の減速時に駆動車輪6L,6Rの回転エネルギーを電力に変換してバッテリ3に向かわせる回生制動機能をも果たすものである。

そしてバッテリ3の充電は、上記のごとくエンジン駆動される発電モータ2からの電力で当該充電を行うのみに非ず、充電拠点にある例えば家庭用電源7、または、商業施設である外部充電スタンド8からの電力による充電によっても、当該充電を行い得るものとする。
従って本実施例における電動車両は、外部電源装置によるバッテリ充電が可能なシリーズ型ハイブリッド車両である。

しかし本発明のバッテリ充電制御装置は、かかるシリーズ型ハイブリッド車両に用途を限られるものではなく、外部電源装置によるバッテリ充電が可能な電動車両であれば、パラレル型ハイブリッド車両や、エンジンなどの機関を搭載していない電気自動車などにも適用可能であることは言うまでもない。

発電モータ2および電動モータ4はそれぞれ、高圧の三相交流モータとし、バッテリ3は、高圧の直流バッテリとする。
このため、発電モータ2およびバッテリ3間を、交流−直流変換器であるインバータ9により相互接続し、電動モータ4およびバッテリ3間を、交流−直流変換器であるインバータ10により相互接続する。
これらインバータ9,10は上記の交−直変換に際し、モータ2,4とバッテリ3との間における電力制御機能をも司るものである

バッテリ充電用外部電源装置である家庭用電源7および外部充電スタンド8のうち、家庭用電源7は低圧であるのに対し、外部充電スタンド8の電源は高圧として急速充電が可能となるようにする。
これら電源からの電力でバッテリ3を充電可能にするため、バッテリ3に接続して充電器11を設け、この充電器11に、家庭用電源7に差し込むためのプラグ11a、および、外部充電スタンド8の電源に差し込むためのプラグ11bを設ける。

＜制御系の構成＞
次に、上記した駆動系（パワートレーン）の制御を司る車載コントローラを説明する。
この車載コントローラはマイクロコンピュータを可とし、モータ/ジェネレータコントローラ20と、エンジンコントローラ21と、バッテリコントローラ22と、ナビゲーションコントローラ23と、充電器コントローラ24と、パワートレーン統合制御コントローラ25とから成る。

モータ/ジェネレータコントローラ20は、インバータ9,10の制御を介して発電モータ2および電動モータ4の入出力トルク（モータ2,4の発電負荷、駆動負荷）を加減するものである。
エンジンコントローラ21は、エンジン１の吸入空気量、点火時期、燃料噴射量を操作してエンジン出力トルクを制御するものである。
バッテリコントローラ22は、バッテリ3の蓄電率（SOC）や充放電可能エネルギーなどの内部状態量を推定したり、バッテリ保護を行うものである。

ナビゲーションコントローラ23は、地球測位衛星からのGPS信号を受けて自車位置を検出したり（自車位置検出手段）、DVD等の媒体に記憶された地図データ（道路、標高、道路勾配、道路曲率など）や交通インフラからの通信データ（渋滞情報など）を基に外出先目的地までの経路探索や誘導を行うもの（走行経路演算手段）である。
充電器コントローラ24は、家庭用電源7や、外部充電スタンド8からの電力による、バッテリ3への充電の実行・停止を行なうものである。
統合コントローラ25は、上記した複数のコントローラ20〜24を協調制御しながら、運転者の要求に沿って電動モータ4の駆動出力を制御し、また、運転性と燃費（経済性）の両方を考慮しながら発電モータ2の発電負荷を制御するものである。

＜バッテリ充電制御＞
なおコントローラ20〜25は、高速通信網で相互通信可能で、コントローラ間で各種データを共有化し、これら各種データを基にパワートレーン統合制御コントローラ25が、図2〜5に示す制御プログラムを実行して、本発明が狙いとするバッテリ充電制御を以下のごとくに遂行するものとする。

図2は、統合制御コントローラ25が実行するパワートレーン制御のメインルーチンで、このメインルーチンは、一定周期ごとに繰り返し実行される。
ステップＳ1においては、運転者が車両の要求駆動力を指令するときに踏み込むアクセルペダルの踏み込み量、つまりアクセル開度APOを計測する。
この計測に当たっては、アクセルペダルの踏み込みストロークを検出する図示していないアクセル開度センサ（ポテンショメータ）からの出力信号を基に、当該計測を行う。
次のステップＳ2においては、車輪の回転速度に応じた周波数（周期）のパルス信号を発生する車輪速センサ（図示せず）からの信号を基に、車速VSPを計測する。
実際には、別タイミングで計測された周波数（または周期）を、本タイミングで車速VSPに換算して当該計測を行うものとする。

ステップＳ3においては、コントローラ20〜24から高速通信網を経て受信した以下の各種データを、受信バッファから読み取る。
モータ/ジェネレータコントローラ20からは、発電モータ2の回転数および電動モータ4の回転数を読み込む。
エンジンコントローラ21からは、エンジン1の始動判定フラグおよびエンジン回転数を読み込む。
バッテリコントローラ22からは、バッテリ3の蓄電率SOCを読み込む。
ナビゲーションコントローラ23からは、これ自身を用いて運転者が設定しておいた充電拠点（充電拠点設定手段）と自車位置との間における各種道路情報（走行経路、走行距離、標高、渋滞情報など）を読み込む。
充電器コントローラ24からは、外部充電装置である家庭用電源7または外部充電スタンド8に対する充電プラグ11aまたは11bの接続情報や、これら外部充電装置7,8の充電電力情報を受信する。

ステップＳ4においては、図6に例示する予定のマップを基にアクセル開度APOおよび車速VSPから、運転者が要求している車両の目標駆動力を検索し、これに定数（タイヤ有効半径／減速比）を乗じて、電動モータ4のトルク指令値を算出する。
なお、駆動軸の捻れに起因したガクガク振動を抑制するためのトルク補正が必要であれば、周知の要領でこのトルク補正を行うことができる。

ステップＳ5においては、図3に示すサブルーチンを実行して、自車位置と充電拠点との間における各種道路情報（走行経路、走行距離、標高、渋滞情報など）に基づき、蓄電率上限値（SOC上限値）および蓄電率下限値（SOC下限値）を設定し、これら蓄電率上限値（SOC上限値）および蓄電率下限値（SOC下限値）と、バッテリ3の現時点における蓄電率（実SOC）とに応じて、エンジン1および発電モータ2による発電量を制御すべく、エンジン1のトルク指令値と、発電モータ2への発電負荷指令値を算出する。

ステップＳ5でのエンジンによる上記発電制御を、図3に基づき以下に詳述する。
先ずステップＳ5-1においては、自車位置と充電拠点との間における各種道路情報（走行経路、走行距離、標高、渋滞情報など）に基づき、蓄電率上限値（SOC上限値）および蓄電率下限値（SOC下限値）を設定する。

蓄電率上限値（SOC上限値）の設定に際しては、充電拠点までの走行パターンを仮想し、発電せずにバッテリエネルギーのみによるEV走行で充電拠点に帰着するのに必要な帰着用走行エネルギを算出し、その値に、エンジン再始動用エネルギー分相当の下限値を加えた値に相当するバッテリ蓄電率をもって、図8に例示するごとくにバッテリ蓄電率上限値（SOC上限値）と定める。
従ってバッテリ蓄電率上限値（SOC上限値）は、図8から明らかなように自車位置から充電拠点までの距離が遠いほど高くなり、この距離が近いほど低くなる。

また蓄電率下限値（SOC下限値）の設定に際しては、上記の蓄電率上限値（SOC上限値）よりも小さく、且つ、少なくとも過放電によるバッテリ3の劣化や、バッテリ3の出力低下による加速性能の低下を起こさないような値をもって、図8に例示するごとくに蓄電率下限値（SOC下限値）と定める。
従って蓄電率下限値（SOC下限値）も、図8から明らかなように自車位置から充電拠点までの距離が遠いほど高くなり、この距離が近いほど低くなるが、その変化割合はバッテリ蓄電率上限値（SOC上限値）のそれよりも小さく、両者間のバッテリ蓄電率管理幅は自車位置から充電拠点までの距離が遠いほど大きくなる。

次のステップＳ5-2においては、実蓄電率（実SOC）が蓄電率下限値（SOC下限値）以下に低下したか否かをもって、発電が必要であるか否かを判定する。
実蓄電率（実SOC）が蓄電率下限値（SOC下限値）以下に低下していなければ、ステップＳ5-3において、実蓄電率（実SOC）が蓄電率上限値（SOC上限値）以上に上昇したか否かをもって、発電が不要であるか否かを判定する。

ステップＳ5-2で実蓄電率（実SOC）>蓄電率下限値（SOC下限値）、つまり発電が必要でないと判定し、且つ、ステップＳ5-3で実蓄電率（実SOC）<蓄電率上限値（SOC上限値）、つまり発電が不要でないと判定する時、すなわち実蓄電率（実SOC）が蓄電率下限値（SOC下限値）および蓄電率上限値（SOC上限値）間の値であるときは、発電に関して現状維持すべきであるから、ステップＳ5-4で現状が発電中（１演算周期前に発電中だった）か否かをチェックする。

ステップＳ5-3で実蓄電率（実SOC）≧蓄電率上限値（SOC上限値）、つまり発電が不要であると判定したときは、これに呼応してステップＳ5-5でエンジン1および発電モータ2を停止させるべく、エンジントルク指令値および発電モータトルク指令値（発電負荷）を0にした後、制御を図2（ステップＳ6）に戻す。

ステップＳ5-2で実蓄電率（実SOC）≦蓄電率下限値（SOC下限値）、つまり発電が必要であると判定したときは、これに呼応してステップＳ5-6で、エンジン1および発電モータ2により効率良く発電できる回転数Ngを目標値とする回転数フィードバック制御演算を行って、発電モータトルク指令値（発電負荷）を算出する。
ここで発電モータトルク指令値は、発電負荷であるため負値であり、バッテリ3の充電を行う電力を発生する。
次のステップＳ5-7においては、蓄電率上限値（SOC上限値）および蓄電率下限値（SOC下限値）と、実蓄電率（実SOC）とに基づき、目標エンジン出力（≒発電出力）を算出し、これと、上記した効率良く発電できる回転数Ngとから、この回転数Ngのもとで当該目標エンジン出力（≒発電出力）を実現可能なエンジントルク指令値を求めた後、制御を図2（ステップＳ6）に戻す。

ステップＳ5-2およびステップＳ5-3で実蓄電率（実SOC）が蓄電率下限値（SOC下限値）および蓄電率上限値（SOC上限値）間の値であると判定した後、ステップＳ5-4で現状が発電中（１演算周期前に発電中だった）でなかったと判定する時は、制御をステップＳ5-5に進めることにより、またステップＳ5-4で現状が発電中（１演算周期前に発電中だった）であったと判定する時は、制御をステップＳ5-6およびステップＳ5-7に進めることにより、発電に関して現在の状態を維持する。

上記した図2のステップＳ5（図3の制御プログラム）による発電制御を、図7のタイムチャートおよび図8の距離チャートに基づき以下に説明する。
先ず、外出先から充電拠点に帰着する場合における図7のタイムチャートにより説明する。
電動モータ4の駆動により車両が、車速VSPを図示のごとくに保って走行することでバッテリ蓄電率SOCが下限値まで低下する度に、エンジン1の始動により発電モータ2の発電が行われ、これからの発電電力でバッテリ3が充電される。
またこの充電によりバッテリ蓄電率SOCが上限値まで上昇する度にエンジン1の停止により発電モータ2の発電が行われなくなり、電動モータ4の駆動にバッテリ電力が消費されることで、バッテリ蓄電率SOCが徐々に低下する。

上記の作用が繰り返されることにより、車両の継続的なモータ（EV）走行が可能であるが、この走行により充電拠点に近づくにつれSOC上限値およびSOC下限値間における管理幅が図示のごとくに小さくされる結果、充電拠点に帰着したときバッテリ蓄電率SOCを最終的にこれらSOC上限値およびSOC下限値の収斂値にすることができる。

次に、図8の距離チャートに基づき上記の発電制御を説明する。
充電拠点から比較的近距離の外出先A点に出向いて、充電拠点に帰着する場合、バッテリ蓄電率SOCは太い破線aで示すように、満充電状態から一度も蓄電率下限値まで低下することがなく、エンジンによる発電が行われないが、車両の継続的なモータ（EV）走行が可能である。

しかし充電拠点から比較的遠い外出先B点に出向いて、充電拠点に帰着する場合、バッテリ蓄電率SOCは太い破線bで示すように、帰着途中に一度蓄電率下限値まで低下することから、このときエンジン1による発電が行われ、これによるバッテリ3への充電でバッテリ蓄電率SOCが矢αで示すごとくに上昇する。
そしてバッテリ蓄電率SOCがSOC上限値まで上昇したとき、エンジン1による発電が行われなくなり、バッテリ蓄電率SOCは再び低下する。
上記により、車両の継続的なモータ（EV）走行が可能である。

上記した走行パターンa,bの何れにおいても、車両の継続的なモータ（EV）走行により充電拠点に近づくにつれSOC上限値およびSOC下限値間における管理幅が図8に示すごとく小さくされ、充電拠点に帰着したときバッテリ蓄電率SOCを最終的にこれらSOC上限値およびSOC下限値の収斂値にすることができる。
よって、充電拠点に帰着したときのバッテリ蓄電率SOCを必要最小限の値にし得ることとなる。

このため、充電拠点に帰着した後に矢βで示すごとく満充電になるまで行う家庭用電源7による充電の量を、最大限に大きくすることができる。
ここで家庭用電源7による充電は、エンジン1の発電による充電よりも、経済性（エネルギーコスト）や環境（水力・原子力発電など）に優れており、上記のごとく外部電源装置による充電量を大きくし得る図2のステップＳ5（図3の制御プログラム）による発電制御は、その分だけエンジン1による発電依存度を低減して、燃費向上や環境保護への高い貢献度を実現することができる。

しかし、上記のごとくバッテリ蓄電率SOCが蓄電率（SOC）上限値および蓄電率（SOC）下限値間の蓄電率管理幅内に収まるようエンジンによる発電制御を行いながら自車を充電拠点および外出先間で往復走行させるというだけでは、コスト意識や環境意識の高い運転者が、エネルギーコストの高い、また二酸化炭素の排出を避けられないエンジン運転による発電を嫌って、途中にある外部充電スタンドで充電を行った場合、以下のような問題を生ずる。

つまりコスト意識や環境意識の高い運転者は、外部充電よりもエネルギーコストが高く、且つ、二酸化炭素の排出を伴うエンジン運転による発電を避けるため、充電拠点に帰着する前にバッテリ蓄電率が蓄電率下限値付近まで低下した時や、バッテリ蓄電率が蓄電率下限値に低下したことでエンジン始動による発電が開始された時、走行途中にある外部充電スタンドに立ち寄って充電する可能性がある。

図9に示すごとく、充電拠点から比較的遠い外出先C点に出向いて、充電拠点に帰着する場合につき説明するに、バッテリ蓄電率SOCが太い破線cで示すように、帰着途中に蓄電率下限値まで低下することから、このとき前記した通りエンジン1による発電でバッテリ3への充電が行われようとする。
ここでコスト意識や環境意識の高い運転者が、エンジン運転による発電を避けるため、バッテリ蓄電率SOCが蓄電率下限値付近まで低下した時や、バッテリ蓄電率SOCが蓄電率下限値に低下したことでエンジン始動による発電が開始された時、走行途中にある外部充電スタンドに立ち寄って図9に矢δで示すごとくに充電を行った場合、この充電が何らの制限もなく行われると矢δで示すように、バッテリ3が満充電状態にされる。

かように外部充電スタンドでバッテリ3を満充電状態にした場合、充電拠点に帰着したときのバッテリ蓄電率SOCが図9に示すごとく相当に高くなり、その分だけ、低コストな充電拠点での充電量が矢γで示すごとくに小さくなり、低コストな充電拠点での充電を十分に活用できないといった問題が生じる。

ちなみに充電拠点とは、運転者が主としてバッテリへの充電を行なう自宅や、オフィスや、工場などであり、また外部充電スタンドとは、充電拠点と外出先地点との間の走行経路途中に存在し、車載バッテリへの電力供給によって収益を得る商用的な充電施設であり、外部充電スタンドでの充電コスト（エネルギーコスト）が充電拠点での充電コスト（エネルギーコスト）よりも、設備費、人件費、利益上乗せ分だけ高くなる。

従って、コスト意識や環境意識の高い運転者がエンジン運転による発電を嫌って、充電拠点に帰着する途中の外部充電スタンドでバッテリを満充電にし、充電拠点に帰着したときのバッテリ蓄電率が相当に高い場合、外部充電スタンドよりも充電コスト（エネルギーコスト）の安い充電拠点でのバッテリ充電を十分に活用できず、その分だけ充電コスト（エネルギーコスト）が高くなるという問題を生ずる。

更に、上記のように帰路途中の外部充電スタンド（商業施設）で満充電する場合には、運転者が充電に要する長い時間待たされることになる。
しかもこの待ち時間は、充電拠点での充電と異なって、他の作業をしながらの待ち時間にすることができず、充電完了を待つだけの単純な待ち時間であるため苦痛である。

本実施例は、コスト意識や環境意識の高い運転者が充電拠点に帰着する途中の外部充電スタンドでバッテリを充電するときの充電量を、充電拠点に帰着したときのバッテリ蓄電率が必要最小限となるような充電量に制限することで、上記した充電コスト（エネルギーコスト）に関する問題や、充電待ち時間に関する問題を解消、若しくは少なくとも緩和し得るよう、図2のステップＳ5（図3の制御プログラム）による発電制御が実行された後に実行すべき図2の外部充電制御ステップＳ6を、図4,5に示すごときものとする。

図2のステップＳ6（図4,5の制御プログラム）は、家庭用電源7や外部充電スタンド8などの外部（車外）充電設備からの電力でバッテリ3を充電する時における外部充電制御に係わるもので、以下に詳述するようなものとする。
先ず図4のステップＳ6-1において、運転者が、運転席近辺に設置した外部充電スイッチの操作や、ナビゲーションシステムの操作により、バッテリ3の外部充電を要求しているか否かを判定する。

ステップＳ6-2では、上記判定の結果が外部充電要求か否かをチェックし、外部充電要求がなければ、図4,5のループから抜けて制御を図2のステップＳ7に戻し、外部充電要求があれば、制御をステップＳ6-3へ進める。
このステップＳ6-3では、外部充電が可能な停車状態か否かをチェックし、停車状態でなければ、外部充電ができないから、図4,5のループから抜けて制御を図2のステップＳ7に戻し、停車状態であれば、制御をステップＳ6-4へ進める。

ステップＳ6-4では、自車位置が充電拠点（自宅）であるか否かをチェックし、自車位置が充電拠点でなければ、制御を順次ステップＳ6-5での外部充電モード選択要求処理およびステップＳ6-6,Ｓ6-7での選択モード判定処理に進め、自車位置が充電拠点（自宅）であれば、制御をステップＳ6-8での満充電用ノーマルモードによる外部充電処理に進める。
ステップＳ6-8での満充電用ノーマルモードによる外部充電処理は、充電拠点にある家庭用電源7または外部充電スタンド8のような外部充電装置からの電力によりバッテリ3を満充電になるまで、または電力の供給が停止するまで充電する処理であり、この処理の後は図4,5のループから抜けて、制御を図2のステップＳ7に戻す。
なお、このステップＳ6-8での満充電用ノーマルモードによる外部充電処理は、本発明の要旨に関係ないため、これ以上の詳細な説明をここでは省略する。

自車位置が充電拠点でない場合に先ず選択されるステップＳ6-5での外部充電モード選択要求処理は、外部充電スタンドでの充電モード1〜3のいずれか１つを運転者に選択するよう要求する指令を発する処理である。
外部充電スタンド充電モード1〜3は、以下のようなものとする。
モード1：充電拠点での充電可能時間（帰着時から再発進までの時間）を考慮した充電
モード2：充電拠点での充電を優先する充電
モード3：上記以外の充電（本発明の着想を考慮しない充電）

運転者が、上記した外部充電スタンド充電モード1〜3を選択するに際しては、運転席の近くに設置した充電モードスイッチを操作したり、ナビゲーションシステムの入力装置を操作することによって、当該外部充電スタンド充電モード1〜3の選択を行うものとする。
運転者が外部充電スタンド充電モード1を選択した場合は、モード1選択とメモリし、外部充電スタンド充電モード2を選択した場合は、モード2選択とメモリし、外部充電スタンド充電モード3を選択した場合は、モード3選択とメモリし、外部充電スタンド充電モード1〜3のどれも選択しなかった場合は、モード3選択とメモリする。

上記のメモリを基に、ステップＳ6-6ではモード1選択か否かを、またステップＳ6-7ではモード2選択か否（モード3選択）かをチェックする。
ステップＳ6-6でモード1選択であると判定する場合は、ステップＳ6-9において、例えば充電拠点（自宅）に帰着後、再出発するまでの時間を、充電拠点（自宅）での充電可能時間Tchargeとして設定する要求を運転者に指令する（充電可能時間設定手段）。
運転者が充電可能時間Tchargeを設定するに際しては、ナビゲーションシステムの入力装置を操作することによって、その設定を行うことができる。

次のステップＳ6-10においては、後述する方法によって設定された充電拠点（自宅）帰着時のバッテリ蓄電率目標値SOCtgtを用い、充電拠点（自宅）に帰着した時におけるバッテリエネルギー残量目標値Etgtを算出する（帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段）。
この帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtは、以下のようにして算出する。
(1)外部充電モード1が選択されている場合
前記した充電拠点（自宅）での充電可能時間Tchargeから、図10に例示するマップを基に、帰着時バッテリ蓄電率目標値SOCtgtを求め、この帰着時バッテリ蓄電率目標値SOCtgtと、バッテリ蓄電率をバッテリエネルギー残量に換算する係数G1とを用いた次式の演算により、帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtを算出する。
Etgt = SOCtgt × G1 ・・・(1)

ここで図10に例示する帰着時バッテリ蓄電率目標値SOCtgtは、充電拠点（自宅）でバッテリ3を充電可能時間Tchargeだけ充電したとき、丁度バッテリ3が満充電状態になるようなバッテリ蓄電率とする。
従って、これを基に上記のようにして求めた帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtは、バッテリ充電可能時間Tchargeだけ充電拠点（自宅）でバッテリ3を充電したとき丁度満充電となるのに必要なバッテリエネルギー残量のことを意味する。

(2)外部充電モード2が選択されている場合
ナビゲーションシステムの入力装置を操作して予め設定しておいた、または、運転者が随時ナビゲーションシステムの入力装置を操作することにより設定可能な、充電拠点（自宅）でのバッテリ蓄電率目標値SOCtgt（例えばエンジン始動に必要な最小蓄電率）と、バッテリ蓄電率をバッテリエネルギー残量に換算する係数G1とを用いた、上記の式(1)の演算により、帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtを算出する。

次のステップＳ6-11においては、ナビゲーションシステムにより自車位置から充電拠点（自宅）までの１つ以上の走行経路（ルート）を検索し（走行経路演算手段）、ナビゲーションシステムのディスプレイ上に表示する。
次いでステップＳ6-12において、上記により検索された走行経路が複数あるか否かをチェックし、複数ルートが存在する場合は制御をステップＳ6-13〜Ｓ6-15へ進め、1ルートのみである場合は制御をステップＳ6-16,Ｓ6-17へ進める。

ステップＳ6-13では、複数ある走行経路のうち、走行する可能性が高い経路を選択するようディスプレイ表示や、音声によって運転者に要求する（走行経路選択手段）。
運転者が走行経路を選択するに際しては、ナビゲーションシステムの入力装置を操作することで走行経路の選択を行うことができる。
次のステップＳ6-14では、ステップＳ6-13でのルート選択要求に応えて運転者が走行経路を選択したか否かをチェックし、運転者が走行経路を選択していれば、ステップＳ6-15において、選択経路を使った自車位置から充電拠点までの走行に必要な帰着用走行エネルギーEdriveを算出して推定する（帰着用走行エネルギー推定手段）。

かかる帰着用走行エネルギーEdriveの算出に当たっては、ナビゲーションシステムから選択経路の各種道路情報（道路、標高、道路勾配、道路曲率、渋滞情報など）を読み込み（道路情報取得手段）、この道路情報をもとに自車位置から充電拠点までの走行に必要な帰着用走行エネルギーEdriveを算出する。
なお、帰着用走行エネルギーEdriveの算出要領については、本発明の要旨に関係ないため、ここではその詳細説明を省略する。

ステップＳ6-14で運転者が走行経路を選択していないと判定した場合や、ステップＳ6-12で検索ルートが1ルートのみであると判定した場合は、ステップＳ6-16において、ステップＳ6-15におけると同様の演算により、全ての走行経路（ルート）の帰着用走行エネルギー暫定値（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を個々に算出する。
次のステップＳ6-17では次式により示すごとく、これら個々の帰着用走行エネルギー暫定値（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）のうち、最も大きなものMAX（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を帰着用走行エネルギーEdriveと定める（帰着用走行エネルギー推定手段）。
Edrive＝MAX（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n） ・・・(2)

なお、車両が図1に示す本実施例のように、バッテリ充電エネルギーを発生する発電装置1,2を搭載したハイブリッド車両である場合、次式により示すごとく、帰着用走行エネルギー暫定値（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）のうち、最も小さなものMIN（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を帰着用走行エネルギーEdriveと定めてもよい（帰着用走行エネルギー推定手段）。
Edrive＝MIN（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n） ・・・(3)

以後、制御は図5のステップＳ6-18に進み、ここでは、外部充電装置7または8からの充電プラグ11aまたは11bが、車両の対応コンセントに接続し終えているか否かを判定し、未接続なら制御を元に戻して接続が完了するまで待機する。
外部充電装置7または8からの充電プラグ11aまたは11bが車両の対応コンセントに接続し終えると、ステップＳ6-18は制御をステップＳ6-19へ進める。
このステップＳ6-19では、検出した現在のバッテリ蓄電率SOCcurと、バッテリ蓄電率をバッテリエネルギー残量に換算する係数G2とを用いた次式の演算により、現在のバッテリエネルギー残量Ecurを算出する（バッテリエネルギー残量検出手段）。
Ecur = SOCcur × G2 ・・・(4)

次のステップＳ6-20においては、前記した帰着用走行エネルギーEdrive、帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgt、現在のバッテリエネルギー残量Ecurを用いた次式の演算により、バッテリ充電時におけるバッテリ3へのエネルギー補充量上限値EsplyLimを算出する。
EsplyLim = Edrive + Etgt − Ecur ・・・(5)
次いでステップＳ6-21において、ステップＳ6-20で上式により求めたバッテリ充電時のエネルギー補充量上限値EsplyLimを、バッテリ充電時供給電力上限値情報としてナビゲーションのディスプレイ上に表示したり、音声で告知することにより、運転者に認識させる（バッテリ充電量制限情報認知手段）。

ステップＳ6-22では、ステップＳ6-20で算出した充電時エネルギー補充量上限値EsplyLimがゼロより大きいか否かをチェックする。
充電時エネルギー補充量上限値EsplyLimがゼロより大きい場合、ステップＳ6-23において、外部充電装置（家庭用電源7または外部充電スタンド8）からの電力で、バッテリ3への充電を実行し、外部充電実行中であることを示すように外部充電実行フラグを「1」にセットする。

次のステップＳ6-24では、充電プラグ11aまたは11bが接続されているか否かを判定し、接続されている場合は制御をステップＳ6-19へ戻して、ステップＳ6-23での充電を継続させる。
かかる充電の継続で、前記した式(5)における現在のバッテリエネルギー残量Ecurが増大すると、その分だけ充電時エネルギー補充量上限値EsplyLimが低下し、これにより充電時エネルギー補充量上限値EsplyLimがゼロ以下になる充電完了時に、ステップＳ6-22は順次ステップＳ6-26およびステップＳ6-27を選択する。

ステップＳ6-26では、かかる充電完了を運転者に対し知らせるため、ナビゲーションのディスプレイ上への表示や、音声により充電完了の情報を運転者に提示する。
ステップＳ6-27では、バッテリ3への充電を終了して停止させ、外部充電非実行中であることを示すように外部充電実行フラグを「0」にリセットし、制御を図2のステップＳ7に戻す。
従ってステップＳ6-27は、ステップＳ6-20およびステップＳ6-22と共に、本発明におけるバッテリ充電量制限手段を構成する。

なお、前記の充電中に充電プラグ11aまたは11bがコンセントから抜かれて充電不能となり、ステップＳ6-24で充電プラグ11aおよび11bが共に接続中でなくなったと判定する場合は、制御をステップＳ6-25に進める。
このステップＳ6-25では、充電プラグ11aまたは11bがコンセントから抜かれ、充電が中断されたことを運転者に対し知らせるため、ナビゲーションのディスプレイ上への表示や、音声により充電中段の情報を運転者に提示する。

上記ステップＳ6-25の実行後はステップＳ6-27において、バッテリ3への充電を終了して停止させ、外部充電非実行中であることを示すように外部充電実行フラグを「0」にリセットし、制御を図2のステップＳ7に戻す。

なお、図2のステップＳ7においては、図5のステップＳ6-23,Ｓ6-27でセット・リセットした外部充電実行フラグ、図3のステップＳ5-5,Ｓ5-7で求めたエンジントルク指令値、図3のステップＳ5-5,Ｓ5-6で求めた発電モータトルク指令値、図2のステップＳ4で求めた電動モータトルク指令値、および図3のステップＳ5-5,Ｓ5-7で発生するエンジン停止・始動要求フラグを、図1の高速通信網を経て対応するコントローラへ送信し、これらコントローラによりそれぞれの指令を実行する。

＜作用効果＞
上記した本実施例のバッテリ充電制御によれば、コスト意識や環境意識の高い運転者が、外部充電よりも高エネルギーコストで、二酸化炭素の排出を伴うエンジン運転による発電を避けるため、充電拠点（自宅）に帰着する前にバッテリ蓄電率が蓄電率下限値付近まで低下してエンジン始動による発電が開始されそうになったところで、走行途中の外部充電スタンドに立ち寄って充電するとき、この外部充電スタンドでのバッテリ充電量を以下のようにして、充電拠点への帰着に必要な最小限のバッテリ充電量に制限する。

つまり、外部充電スタンドでのバッテリ充電時における、帰着用走行エネルギーEdrive（ステップＳ6-15またはステップＳ6-17）と、バッテリエネルギー残量Ecur（ステップＳ6-19）と、帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgt（ステップＳ6-10）とから、ステップＳ6-20において前記の式(5)によりエネルギー補充量上限値EsplyLim（＝Edrive + Etgt − Ecur）を算出し、このエネルギー補充量上限値EsplyLimに外部充電スタンドでのバッテリ充電量を制限する。

このため、図11のごとく帰着途中の瞬時t1に外部充電スタンドでのバッテリ充電を開始した場合について説明すると、バッテリエネルギー残量が実線で示すごとく（Ecur＋EsplyLim）になった瞬時t2に充電が自動的に終了される。
従って、その後の瞬時t3に外部充電スタンドを出発し、バッテリエネルギーを使ってのEV走行で瞬時t4に充電拠点（自宅）に帰着した時におけるバッテリエネルギー残量が、確実に必要最小限の帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtに低下されることとなる。

これに対し従来は無制御であるため、バッテリエネルギー残量が同図破線で示すごとく満充電状態になるまで充電が継続される。
従って、その後の瞬時t3に外部充電スタンドを出発し、バッテリエネルギーを使ってのEV走行で瞬時t4に充電拠点（自宅）に帰着した時におけるバッテリエネルギー残量が、必要最小限の帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtよりも大幅に多くなる。
このため、瞬時t4以降における充電拠点(自宅)での満充電までの充電量ΔEoがその分少なくなる。

しかし本実施例によれば、瞬時t4における帰着時バッテリエネルギー残量を上記のように確実に必要最小限の帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtに少なくし得ることから、瞬時t4以降における充電拠点(自宅)での満充電までの充電量ΔEpを従来の外部電源装置による充電量ΔEoよりも大幅に多くすることができる。
このため本実施例によれば、従来のように外部充電スタンドでバッテリを満充電する場合に較べて、差分（ΔEp−ΔEo）だけ、外部充電スタンドよりも充電コスト（エネルギーコスト）の安い充電拠点(自宅)でのバッテリ充電を多く活用することができ、充電コスト（エネルギーコスト）を安くすることができる。
しかも、外部充電スタンドでの充電時間t1〜t2が、従来のように外部充電スタンドでバッテリを満充電するよりも短くて、運転者の苦痛な待ち時間を短縮することができる。

なお、上記のごとく外部充電スタンドでの充電量を制限するとき、この制限情報を図5のステップＳ6-21で運転者に知らせるため、コスト意識や環境意識に関する満足感をを運転者に感じさせることができる。

また本実施例によれば、自車位置から充電拠点(自宅)までの走行経路（ルート）を求めて運転者に知らしめ（ステップＳ6-11）、走行経路（ルート）が複数個存在する場合、運転者に1個の走行経路（ルート）を選択させ（ステップＳ6-13）、選択された走行経路に係わる道路情報に基づき帰着用走行エネルギーEdriveを推定するため（ステップＳ6-15）、走行経路（ルート）が複数個存在する場合においても、帰着用走行エネルギーEdriveを実際に即して正確に推定することができる。

ちなみに、帰着用走行エネルギーEdriveの推定誤差は充電拠点（自宅）帰着時におけるバッテリエネルギー残量のバラツキに直接影響して、上記した作用効果を大きく左右することから、帰着用走行エネルギーEdriveの推定精度はできるだけ向上させることが重要である。

例えば、図12(a)に示すように外部充電スタンド8から充電拠点（自宅）7への帰路が、実線で示す中間的な距離の（帰着用走行エネルギーEdriveも中間的な）ルートA、一点鎖線で示す最短距離の（帰着用走行エネルギーEdriveが最小の）ルートB、および二点鎖線で示す最長距離の（帰着用走行エネルギーEdriveが最大の）ルートCの3ルートが有って、ルートAに基づき帰着用走行エネルギーEdriveを推定した場合につき説明するに、運転者が最長ルートCを走行して充電拠点（自宅）7に向かった結果、帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも小さく推定されると、図12(b)に二点鎖線で示すように充電拠点（自宅）7に帰着する前にバッテリエネルギー残量が目標値Etgt（エンジン1の再始動に必要な下限値）まで低下してしまい、充電拠点（自宅）7に帰ることができない事態が発生する虞がある。

ハイブリッド車両の場合は発電用のエンジン1を搭載しているため、充電拠点（自宅）7に帰ることができない事態に至ることはないが、エネルギーコストの高いエンジン1での発電による充電が行なわれるという別の問題を生じる。

逆に、運転者が図12(a)の最短ルートBを走行して充電拠点（自宅）7に向かった結果、帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも大きく推定されると、図12(b)に一点鎖線で示すごとく充電拠点（自宅）7に帰着した瞬時t4のバッテリエネルギー残量が帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtよりも多く、低コストな充電拠点（自宅）7での充電量をΔEp'で示すように低下されて、充電コストの上昇を招くという問題が生じる。

上記の問題に鑑み帰着用走行エネルギーEdriveの推定精度を上げるに際しては当然、充電拠点（自宅）までの走行経路の道路情報を用いるが、これによっても、帰着用走行エネルギーEdriveの推定に際して想定した走行経路Aが、運転者の使った実際の走行経路B,Cと乖離している場合、推定した帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも異なってしまい、上記の問題が発生する。

ところで本実施例においては上記のごとく、自車位置から充電拠点(自宅)までの走行経路（ルート）が複数個存在する場合、運転者に1個の走行経路（ルート）を選択してもらい（ステップＳ6-13）、当該選択されたルートでの走行を促し、これに係わる道路情報に基づき帰着用走行エネルギーEdriveを推定するため（ステップＳ6-15）、走行経路（ルート）が複数個存在する場合においても、帰着用走行エネルギーEdriveを実際に即して正確に推定することができ、帰着用走行エネルギーEdriveが実際とずれたときに生ずる上記諸々の問題を解消することができる。

図12(b)に基づき付言するに、帰着用走行エネルギーEdriveの推定に際して用いたと同じルートAを運転者が走行して充電拠点（自宅）7に向かうため、帰着用走行エネルギーEdriveが実際に即したものになり、図12(b)に実線で示すように充電拠点（自宅）7に帰着した瞬時t4におけるバッテリエネルギー残量が目標値Etgt（エンジン1の再始動に必要な下限値）に一致させることができる。

このため、帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも小さく推定された結果、図12(b)に二点鎖線で示すごとく充電拠点（自宅）7に帰着する前にバッテリエネルギー残量が目標値Etgt（エンジン1の再始動に必要な下限値）まで低下して帰着不能になる事態を生ずることがない。
また、図12(b)に実線で示すごとく帰着瞬時t4のバッテリエネルギー残量が帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtに一致することから、低コストな充電拠点（自宅）7での充電量をΔEpで示すように、図12(b)に一点鎖線で示す場合の外部電源装置による充電量ΔEp'よりも多くすることができ、充電コストの低下を実現することができる。

更に本実施例では、走行経路（ルート）が複数個存在するのに運転者が走行経路（ルート）の選択操作を怠った場合（ステップＳ6-14）、ステップＳ6-16において、走行経路（ルート）のごとに個々の道路情報に基づき帰着用走行エネルギー（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を推定し、ステップＳ6-17において、これらのうち最も大きな帰着用走行エネルギーMAX（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を帰着用走行エネルギーEdriveと定め、これをエネルギー補充量上限値EsplyLimの算出に供して、外部充電スタンド8での充電量制限を行うため、以下の作用効果が奏し得られる。

つまり、運転者によっては走行経路（ルート）の選択操作が煩わしいことから、この選択操作を行わない人がいる。
ところで本実施例においては、上記のごとく走行経路（ルート）ごとの帰着用走行エネルギー（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）のうち最も大きな帰着用走行エネルギーMAX（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）をエネルギー補充量上限値EsplyLimの算出に供して、この上限値EsplyLimに外部充電スタンド8での充電量を制限するため、走行経路（ルート）の選択操作を行わない運転者の場合でも、充電拠点（自宅）への帰路においてバッテリエネルギー不足から帰着不能になることのないようにすることができる。

図13(a)に示すように外部充電スタンド8から充電拠点（自宅）7への帰路が、実線で示す中間的な距離の（帰着用走行エネルギーEdriveも中間的な）ルートA、一点鎖線で示す最短距離の（帰着用走行エネルギーEdriveが最小の）ルートB、および二点鎖線で示す最長距離の（帰着用走行エネルギーEdriveが最大の）ルートCの3ルートが有る場合について、以下に付言する。

ルートBに基づき帰着用走行エネルギーEdriveを推定したのに、運転者がルートAを走行して充電拠点（自宅）7に向かった場合、図13(b)に一点鎖線で示すごとく帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも小さく推定される結果、充電拠点（自宅）7に帰着する前にバッテリエネルギー残量が目標値Etgt（エンジン1の再始動に必要な下限値）まで低下してしまう。
本実施例では、エンジン1が発電によりバッテリ充電を行い得ることから充電拠点（自宅）7に帰ることができない訳ではないが、エネルギーコストの高いエンジン1での発電による充電が行なわれるという問題を生じる。

これに対し本実施例では、走行経路（ルート）A〜Cごとの帰着用走行エネルギーのうち、最も大きな帰着用走行エネルギーを帰着用走行エネルギーEdriveとして、エネルギー補充量上限値EsplyLimの算出に用いるため、帰着用走行エネルギーの最も大きなルートCに基づき帰着用走行エネルギーEdriveを推定することとなる。
このため、運転者がルートC以外のどのルートを走行しようとも、充電拠点（自宅）7に帰着する前に帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtに達することがない。

運転者が例えばルートAを走行して充電拠点（自宅）7に帰着した場合、図13(b)に二点鎖線で示すごとく帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも大きく推定される結果、充電拠点（自宅）7に帰着した瞬時t4のバッテリエネルギー残量が目標値Etgt（エンジン1の再始動に必要な下限値）よりも多い。
よって、充電拠点（自宅）7に帰る途中で、エンジン1が発電によりバッテリ充電を行うということがなく、エネルギーコストの高いエンジン1での発電による充電が行なわれて充電コストが高くなったり、二酸化炭素が発生するという問題を回避することができる。

なお、車両が図1に示す本実施例のように、バッテリ充電エネルギーを発生する発電装置（エンジン1および発電モータ2）を搭載したハイブリッド車両である場合は、バッテリエネルギー残量が不足してもエンジン1での発電によって走行不能になることがないことから、運転者がルート選択を怠った場合にステップＳ6-17で帰着用走行エネルギーEdriveを求めるに際し、上記のごとく走行経路（ルート）ごとの帰着用走行エネルギー（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）のうち、最も大きな帰着用走行エネルギーMAX（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を帰着用走行エネルギーEdriveとするのではなく、ステップＳ6-17に関して前記したごとく、走行経路（ルート）ごとの帰着用走行エネルギー（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）のうち、最も小さな帰着用走行エネルギーMIN（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を帰着用走行エネルギーEdriveと定めてもよい。

この場合の作用効果を、図14に基づき以下に説明する。
図14(a)に示すように外部充電スタンド8から充電拠点（自宅）7への帰路が、実線で示す中間的な距離の（帰着用走行エネルギーEdriveも中間的な）ルートA、一点鎖線で示す最短距離の（帰着用走行エネルギーEdriveが最小の）ルートB、および二点鎖線で示す最長距離の（帰着用走行エネルギーEdriveが最大の）ルートCの3ルートが有る場合において、走行経路（ルート）A〜Cごとの帰着用走行エネルギーのうち、最も大きな帰着用走行エネルギーを帰着用走行エネルギーEdriveとし、これをエネルギー補充量上限値EsplyLimの算出に用いると、帰着用走行エネルギーの最も大きなルートCに基づき帰着用走行エネルギーEdriveを推定することになる。

このため、運転者がルートC以外の例えばルートAを走行して充電拠点（自宅）7に帰着した場合、帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも大きく推定される結果、バッテリエネルギー残量は図14(b)に二点鎖線で示すごとくに経時変化し、充電拠点（自宅）7に帰着した瞬時t4のバッテリエネルギー残量が目標値Etgt（エンジン1の再始動に必要な下限値）よりも多い。
しかし、本実施例のようにバッテリ充電エネルギーを発生する発電装置（エンジン1および発電モータ2）を搭載したハイブリッド車両である場合は、バッテリエネルギー残量が不足してもエンジン1での発電によって走行不能になることがないことから、帰着瞬時t4のバッテリエネルギー残量が目標値Etgt以上である必要は必ずしもない。

むしろ忙しい運転者にとっては、帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも大きく推定される結果、外部充電スタンド8での制限充電量EsplyLimが大きくなり、外部充電スタンド8での充電時間ΔT1が長くなる方が問題となる。

ところで上記したごとく、運転者がルート選択を怠った場合にステップＳ6-17で帰着用走行エネルギーEdriveを求めるに際し、上記のごとく走行経路（ルート）ごとの帰着用走行エネルギー（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）のうち、最も小さな帰着用走行エネルギーMIN（Edrive_1、Edrive_2、・・・Edrive_n）を帰着用走行エネルギーEdriveと定める場合、帰着用走行エネルギーの最も小さなルートBに基づき帰着用走行エネルギーEdriveを推定することになる。

このため、運転者がルートB以外の例えばルートAを走行して充電拠点（自宅）7に向かう場合、帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも小さく推定される結果、バッテリエネルギー残量は図14(b)に一点鎖線で示すごとくに経時変化し、充電拠点（自宅）7に帰着する瞬時t4よりも前のt3'にバッテリエネルギー残量が目標値Etgtまで低下する。
しかしこの瞬時t3'には、図3のステップＳ5-2、ステップＳ5-6およびステップＳ5-7を含むループでエンジン1が始動、運転され、発電モータ2の発電電力でバッテリ3が充電されることから、バッテリエネルギー残量を瞬時t3'以降に示すごとく目標値Etgt以上に保って、車両を引き続きEV走行させながら瞬時t4に充電拠点（自宅）7に帰着することができる。

そして、上記したように帰着用走行エネルギーEdriveが実際よりも小さく推定される結果、外部充電スタンド8での制限充電量EsplyLimも小さくなり、外部充電スタンド8での充電時間ΔT2をΔT1に較べ大幅に短縮することができて、忙しい運転者にとっては大いに有益である。

なお、帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtは、ステップＳ6-10につき前述したごとく、エンジン1の始動が可能なバッテリエネルギー残量の下限値として、エンジン始動の保証により確実に再発進可能な状態にするのが、信頼性を高める意味合いにおいて好ましい。

また、ステップＳ6-10で帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtを求めるに際しては、その前のステップＳ6-9で、充電拠点帰着後から次の走行開始までのバッテリ充電可能時間Tchargeを運転者に設定させるようにし、ステップＳ6-10で、このバッテリ充電可能時間Tchargeだけ充電拠点（自宅）でバッテリ3を充電したとき丁度満充電となるのに必要な帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtを求め、これが達成されるよう、外部充電スタンド8での充電量EsplyLimを求めるようにしたため、以下の作用効果が奏し得られる。

図15につき説明するに、帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtを前記したごとく、エンジン1の再始動に必要な下限値に設定して、可能な限り充電拠点（自宅）での充電量を多くしようと場合、これを基に前記のごとくに決定する外部充電スタンドでの充電量（エネルギー補充量上限値EsplyLim）が小さくて、バッテリエネルギー残量は図15に破線で示すように経時変化する。
しかし、充電拠点（自宅）に帰着した瞬時t4からバッテリ充電可能時間Tcharge が経過した瞬時t5に再出発する場合は未だ充電量が十分でなく、この再出発瞬時t5において使用可能なバッテリエネルギー量ΔEs'が不足して、再出発後の走行距離を十分なものとすることができないという不便がある。

ところで本実施例においては上記のごとく、充電拠点帰着後すぐに再出発する場合、充電拠点帰着後から次の走行開始までのバッテリ充電可能時間Tchargeだけ、充電拠点（自宅）でバッテリ3を充電したとき丁度満充電となるよう、帰着時バッテリエネルギー残量目標値Etgtを図15に示すごとくΔEtgtだけ大きし、この（Etgt＋ΔEtgt）が実現されるよう外部充電スタンド8での充電量EsplyLimを求めるため、外部充電スタンドでの充電量（エネルギー補充量上限値EsplyLim）がその分だけ多くされることとなり、バッテリエネルギー残量は図15に実線で示すように経時変化する。

つまり、充電拠点（自宅）に帰着した瞬時t4から再出発瞬時t5までのバッテリ充電可能時間Tcharge 中に、バッテリ3を充電拠点(自宅)での充電により満充電にし得ることから、再出発瞬時t5において使用可能なバッテリエネルギー量ΔEsが最大となり、再出発後の走行距離を十分なものとすることができる。

なお当該作用効果を最大限享受し得るようにするには、帰着時バッテリエネルギー残量目標値（Etgt＋ΔEtgt）は上記のように、バッテリ充電可能時間Tchargeだけ充電拠点（自宅）でバッテリ3を充電したとき丁度満充電となるのに必要なバッテリエネルギー残量とするのが良い。
しかし、ΔEtgt>0があれば上記の作用効果をそれなりに達成し得るため、帰着時バッテリエネルギー残量目標値（Etgt＋ΔEtgt）は、必ずしも上記のものに限られるものではない。

1 エンジン（機関）
2 発電モータ
3 バッテリ
4 電動モータ
5 終減速機
7 家庭用電源
8 外部充電スタンド
9,10 インバータ
11 充電器
11a,11b 電源プラグ
20 モータ/ジェネレータコントローラ
21 エンジンコントローラ
22 バッテリコントローラ
23 ナビゲーションコントローラ
24 充電器コントローラ
25 統合制御コントローラ

Claims (7)

1. 車外電源装置によって充電が可能な車載バッテリからの電力により走行可能な電動車両において、
   自車の現在位置を検出する自車位置検出手段と、
   自車の主たる充電拠点を設定する充電拠点設定手段と、
   前記自車位置検出手段で検出した自車の現在位置から、前記充電拠点設定手段で設定した自車の充電拠点までの走行に必要な帰着用走行エネルギーを推定する帰着用走行エネルギー推定手段と、
   前記バッテリのエネルギー残量を検出するバッテリエネルギー残量検出手段と、
   充電拠点帰着時におけるバッテリエネルギー残量の目標値を算出する帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段と、
   前記充電拠点以外の外部充電スタンドでのバッテリ充電に際し、前記帰着用走行エネルギー推定手段で推定した帰着用走行エネルギーと、前記バッテリエネルギー残量検出手段で検出したバッテリエネルギー残量と、前記帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段で算出した帰着時バッテリエネルギー残量目標値とを基に、自車が前記充電拠点に到着した時バッテリに前記帰着時バッテリエネルギー残量目標値のエネルギー量が残っているようにするのに必要なエネルギー補充量上限値を算出して、該上限値に外部充電スタンドでのバッテリ充電量を制限するバッテリ充電量制限手段とを具備し、
   前記帰着用走行エネルギー推定手段は、
   前記自車の現在位置から充電拠点までの１つ以上の走行経路を算出して運転者に知らせる走行経路演算手段と、
   該手段で算出した各走行経路の道路情報を取得する道路情報取得手段と、
   前記走行経路が複数個存在する場合に運転者に1個の走行経路を選択させるための走行経路選択手段とを具え、
   該走行経路選択手段により運転者が選択した走行経路に係わる、前記道路情報取得手段で取得された道路情報に基づき前記帰着用走行エネルギーを推定して前記エネルギー補充量上限値の算出に供し、
   前記走行経路が複数個存在するのに運転者が走行経路選択手段による走行経路の選択操作を怠った場合、前記道路情報取得手段で取得された道路情報に基づき前記走行経路ごとの帰着用走行エネルギーを推定し、これらのうち最も大きな帰着用走行エネルギーを前記エネルギー補充量上限値の算出に供するものであることを特徴とする電動車両のバッテリ充電制御装置。
2. 請求項1に記載の電動車両のバッテリ充電制御装置において、
   前記バッテリ充電量制限手段は、前記帰着時バッテリエネルギー残量目標値から前記バッテリエネルギー残量を差し引いて得られる差値を前記帰着用走行エネルギーに加算して得られたエネルギーを前記エネルギー補充量上限値とするものであることを特徴とする電動車両のバッテリ充電制御装置。
3. 請求項1または2に記載の電動車両のバッテリ充電制御装置において、
   前記バッテリ充電量制限手段によるバッテリ充電量の制限情報を運転者に知らせるバッテリ充電量制限情報認知手段を設けたことを特徴とする電動車両のバッテリ充電制御装置。
4. 前記電動車両がバッテリ充電エネルギーを発生する機関を搭載したものである、請求項1〜3のいずれか１項に記載の電動車両のバッテリ充電制御装置において、
   前記帰着用走行エネルギー推定手段は、
   前記走行経路が複数個存在するのに運転者が走行経路選択手段による走行経路の選択操作を怠った場合、前記道路情報取得手段で取得された道路情報に基づき前記走行経路ごとの帰着用走行エネルギーを推定し、これらのうち最も小さな帰着用走行エネルギーを前記エネルギー補充量上限値の算出に採用するものであることを特徴とする電動車両のバッテリ充電制御装置。
5. 請求項4に記載の電動車両のバッテリ充電制御装置において、
   前記帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段は、前記機関の始動が可能なバッテリエネルギー残量の下限値を、充電拠点帰着時におけるバッテリエネルギー残量の目標値と定めるものであることを特徴とする電動車両のバッテリ充電制御装置。
6. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動車両のバッテリ充電制御装置において、
   前記帰着時バッテリエネルギー残量目標値演算手段は、
   充電拠点帰着時から次の走行開始までのバッテリ充電可能時間を運転者に設定させるための充電可能時間設定手段を具え、
   該手段により運転者が設定した充電可能時間に応じて前記バッテリエネルギー残量の目標値を算出するものであることを特徴とする電動車両のバッテリ充電制御装置。
7. 請求項6に記載の電動車両のバッテリ充電制御装置において、
   前記帰着時バッテリエネルギー残量目標値は、前記充電可能時間だけ充電拠点でバッテリを充電したとき丁度満充電となるのに必要なバッテリエネルギー残量であることを特徴とする電動車両のバッテリ充電制御装置。

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