車両用制御装置および車両用制御方法
【課題】給電エリア内で車両が回生制動制御を実行する場合に、回生制動制御と外部充電制御とを適切に協調させる。
【解決手段】ＥＣＵは、給電エリアの給電情報を取得するステップ（Ｓ１００）と、受電電力の第１上限値Ｗａを算出するステップ（Ｓ１０２）と、車両が給電エリアを走行している場合であって（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、回生制動制御の実行要求がある場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、蓄電装置に回生される回生電力Ｗｂを算出するステップ（Ｓ１０８）と、蓄電装置への充電を許可する許可電力の第２上限値Ｗｃを算出するステップ（Ｓ１１０）と、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下である場合に（Ｓ１１２にてＮＯ）、受電電力制御を実行するステップ（Ｓ１１４）とを含む、プログラムを実行する。
【解決手段】ＥＣＵは、給電エリアの給電情報を取得するステップ（Ｓ１００）と、受電電力の第１上限値Ｗａを算出するステップ（Ｓ１０２）と、車両が給電エリアを走行している場合であって（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、回生制動制御の実行要求がある場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、蓄電装置に回生される回生電力Ｗｂを算出するステップ（Ｓ１０８）と、蓄電装置への充電を許可する許可電力の第２上限値Ｗｃを算出するステップ（Ｓ１１０）と、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下である場合に（Ｓ１１２にてＮＯ）、受電電力制御を実行するステップ（Ｓ１１４）とを含む、プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
給電エリア内において搭載した蓄電装置の外部充電が可能な車両の制御に関し、特に、給電エリア内を車両が減速走行する場合に、回生制動制御と外部充電制御とを協調させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の１つとして、モータからの駆動力により走行するハイブリッド車あるいは電気自動車などが注目されている。
【０００３】
このような車両として、たとえば、特開平０８−１２６１２０号公報（特許文献１）は、自動車が所定場所に位置しているとき、バッテリが低下すると自動的に充電ができる自動車の充電システムを開示する。この自動車の充電システムは、自動車と充電テーブルとからなる自動車の充電システムであって、充電テーブルは、自動車を搭載する車両台と、車両台の下方に一次側コイルを設け、交流電力の供給に伴って、所定電力の磁束を一次側コイルから車両台の上方に放射させる磁束発生部と、自動車からの充電希望信号が受信されているときは、交流電力を磁束発生部に供給する送電起動判定部と、送電起動判定部に接続され、充電希望信号の波長帯の光を受光する第１の受信部とを有し、自動車は、底部に二次側コイルを設け、該二次側コイルに発生する磁束に対応する交流を直流に変換して電池に充電する充電制御部と、電池の残存容量を求めながら、自動車のモータあるいはエンジンが停止されたときは、残存容量が所定残存容量より低下すると、充電希望信号を送信させる残存容量コントローラと、自動車が車両台の所定位置で停止されたとき、受信部に送光面が対応する位置に取り付けられ、充電希望信号を光パルスにして送出する第１の送信部とを有することを特徴とする。
【０００４】
上述した公報に開示された自動車の充電システムによると、ドライバは充電テーブルに自動車を置いてエンジン停止させるだけで、非接触で自動的に電池に充電が行われるという効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１２６１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、給電エリア内で走行中の車両が外部から受電した電力によって蓄電装置の充電を継続している場合であって、かつ、モータによって蓄電装置の電力を回生する回生制動制御を実行する場合には、回生制動制御によって回収されるエネルギーが制限されるという問題がある。これは、蓄電装置を充電するための充電電力に制限があるためである。
【０００７】
上述した公報に開示された自動車の充電システムにおいては、このような問題について何ら考慮されておらず、解決することはできない。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、給電エリア内で車両が回生制動制御を実行する場合に、回生制動制御と外部充電制御とを適切に協調させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に係る車両用制御装置は、駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、車両の外部から電力を受電して蓄電装置を充電するための車両用制御装置である。この車両用制御装置は、車両の進行方向に存在する給電エリアの給電情報を取得するための取得部と、給電エリアにおいて車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を給電情報に基づいて算出するための第１算出部と、蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値を算出するための第２算出部と、車両が給電エリア内に進入し、かつ、回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、蓄電装置に回生される回生電力を算出するための第３算出部と、上述した条件が成立した場合に、受電電力と回生電力とに基づく蓄電装置を充電するための充電電力が第２上限値よりも小さくなるように、第１上限値、第２上限値および回生電力に基づいて、受電電力および回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む。
【００１０】
好ましくは、車両は、給電エリアにおいて外部から伝達される電力を受けるための受電装置を含む。制御部は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を制限して受電電力および回生電力の和が第２上限値よりも小さくなるように受電装置を制御する。
【００１１】
さらに好ましくは、制御部は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を第１上限値よりも低下させて受電電力および回生電力の和が第２上限値になるように受電装置を制御する。
【００１２】
さらに好ましくは、制御部は、条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、給電エリアからの受電を停止するように受電装置を制御する。
【００１３】
この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、車両の外部から電力を受電して蓄電装置を充電するための車両用制御方法である。この車両用制御方法は、車両の進行方向に存在する給電エリアの給電情報を取得するステップと、給電エリアにおいて車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を給電情報に基づいて算出するステップと、蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の第２上限値を算出するステップと、車両が給電エリア内に進入し、かつ、回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、蓄電装置に回生される回生電力を算出するステップと、条件が成立した場合に、受電電力と回生電力とに基づく蓄電装置を充電するための充電電力が第２上限値よりも小さくなるように、第１上限値、第２上限値および回生電力に基づいて、受電電力および回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態における車両の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】蓄電装置の温度と許可電力の第２上限値Ｗｃとの関係を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】車両が交差点の前に設置された給電エリアに進入する際の車両の動作を説明するための図である。
【図６】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用制御装置が適用される車両１００の構成を説明する。本実施の形態において、本発明をモータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両に適用した場合について説明するが、特にハイブリッド車両に限定されるものではなく、たとえば、電気自動車に適用することも可能である。また、車両１００は、家庭電源を用いて充電可能なハイブリッド車両であってもよい。
【００１７】
車両１００は、回転電機であるジェネレータ１７２と、駆動源としての、エンジン１７４と、回転電機であるモータ１７０とを含む。なお、図１においては、説明の便宜上、モータ１７０とジェネレータ１７２と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータ１７０がジェネレータとして機能したり、ジェネレータ１７２がモータとして機能したりする。エンジン１７４は、ガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。
【００１８】
車両１００は、減速機１７８と、動力分割機構１７６とを含む。減速機１７８は、エンジン１７４やモータ１７０で発生した動力を駆動輪１０４に伝達したり、駆動輪１０４に対する路面からの反力をエンジン１７４やジェネレータ１７２に伝達する。
【００１９】
動力分割機構１７６は、エンジン１７４の動力を、駆動輪１０４とジェネレータ１７２との両方に振り分けるために、遊星歯車機構が使用される。
【００２０】
運転席にはアクセルペダル（図示せず）が設けられており、アクセルポジションセンサ（図示せず）は、アクセルペダルの踏込み量を検知する。アクセルポジションセンサは、アクセルペダルの踏込み量を示す信号をＥＣＵ１８０に出力する。ＥＣＵ１８０は、踏込み量に対応する要求駆動パワーを算出して、算出された要求駆動パワーに応じて、モータ１７０の出力、ジェネレータ１７２の発電量およびエンジン１７４の出力を制御する。
【００２１】
なお、要求駆動パワーは、アクセルペダルの踏み込み量に加えて、路面の勾配等の走行抵抗や、クルーズコントロール時の車両の速度を維持するために必要な駆動パワー等を考慮して算出するようにしてもよい。
【００２２】
このような構成を有する車両１００は、発進時や低速走行時等であってエンジン１７４の効率が悪い場合には、モータ１７０のみによりＥＶ走行を行ない、通常走行時には、たとえば動力分割機構１７６によりエンジン１７４の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１０４の直接駆動を行ない、他方でジェネレータ１７２を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータ１７０を駆動して駆動輪１０４の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに蓄電装置１５０からの電力をモータ１７０に供給してモータ１７０の出力を増大させて駆動輪１０４に対して駆動力の追加を行なう。
【００２３】
一方、減速時には、駆動輪１０４により従動するモータ１７０がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を蓄電装置１５０に蓄える。さらに、図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の運転状態や蓄電装置１５０の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン１７４を停止させる。そして、その後も車両の運転状態（たとえば、要求駆動パワー）や蓄電装置１５０の状態を検知して、エンジン１７４を再始動させる。
【００２４】
また、図１に示すように、車両１００は、受電装置１０２と、蓄電装置１５０と、ＰＣＵ（Power Control unit）１６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８０と、温度センサ１８２と、受信部１９０とをさらに含む。
【００２５】
蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池である。蓄電装置１５０は、コンバータ１４０から供給される電力を蓄えるほか、モータ１７０によって発電される回生電力も蓄える。蓄電装置１５０は、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給する。なお、蓄電装置１５０として大容量のキャパシタも採用可能であり、給電装置２００から供給される電力やモータ１７０からの回生電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。
【００２６】
ＰＣＵ１６０は、蓄電装置１５０から出力される電力あるいはコンバータ１４０から直接供給される電力によってモータ１７０を駆動する。また、ＰＣＵ１６０は、モータ１７０またはジェネレータ１７２により発電された回生電力を整流して蓄電装置１５０へ出力し、蓄電装置１５０を充電する。モータ１７０は、ＰＣＵ１６０によって駆動され、車両駆動力を発生して駆動輪へ出力する。また、モータ１７０は、駆動輪１０４やエンジン１７４から受ける運動エネルギーによって発電し、その発電した回生電力をＰＣＵ１６０へ出力する。
【００２７】
受電装置１０２は、車両１００の外部に設けられた給電装置２００から伝達される電力を受ける。受電装置１０２は、二次共振コイルおよびキャパシタ等を含むＬＣ共振器である第１共鳴器１１０と、整流器１３０と、コンバータ１４０とを含む。
【００２８】
整流器１３０は、第１共鳴器１１０を経由して取出された交流電力を整流する。コンバータ１４０は、ＥＣＵ１８０から受信する制御信号に基づいて、整流器１３０によって整流された電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力する。
【００２９】
なお、車両の走行中に給電装置２００から受電する場合、コンバータ１４０は、整流器１３０によって整流された電力をシステム電圧に変換してＰＣＵ１６０へ直接供給してもよい。
【００３０】
また、第１共鳴器１１０を経由して取出された交流電力は、整流器１３０によって整流された後に直接蓄電装置１５０に与えられるようにしてもよい。
【００３１】
給電装置２００は、交流電源２１０を用いて受電装置１０２に対して電力を伝達する。給電装置２００は、一次共振コイルを含む第２共鳴器２４０と、交流電源２１０と、高周波電力ドライバ２２０とを含む。本実施の形態において、給電装置２００は、図１に示すように、地面に埋め込まれるとして説明するが、たとえば、地面近傍に配設されるようにしてもよい。
【００３２】
交流電源２１０は、車両１００の外部の電源であり、たとえば系統電源である。高周波電力ドライバ２２０は、交流電源２１０から受ける電力を高周波の電力に変換し、その変換した高周波電力を第２共鳴器２４０へ供給する。
【００３３】
受電装置１０２と給電装置２００との間での電力の授受は、受電装置１０２の第１共鳴器１１０が、給電装置２００の第２共鳴器２４０と電磁場を介して共鳴することによって行なわれる。なお、給電装置２００と受電装置１０２との間での電力授受の方法としては、上記の方法を一例とした非接触方式での電力授受の方法に特に限定されるものではない。たとえば、上記の方法に代えて、受電装置１０２の端子と給電装置２００の端子とが接触した状態で電力の授受が行なわれる方法を一例とした接触方式での電力授受の方法を用いてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ１８０は、給電装置２００から車両１００への給電時、コンバータ１４０を制御する。ＥＣＵ１８０は、たとえば、コンバータ１４０を制御することによって、整流器１３０とコンバータ１４０との間の電圧を所定の目標電圧に制御する。また、ＥＣＵ１８０は、車両の走行時、車両の走行状況や蓄電装置１５０の充電状態（「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称される。）に基づいてＰＣＵ１６０を制御する。
【００３５】
温度センサ１８２は、蓄電装置１５０の温度を検出する。温度センサ１８２は、ＥＣＵ１８２に接続され、検出した蓄電装置１５０の温度を示す検出信号をＥＣＵ１８０に送信する。
【００３６】
受信部１９０は、車両１００の外部の道路に設置される光ビーコンからの給電エリアの給電情報を取得する。受信部１９０は、ＥＣＵ１８０に接続され、取得した給電情報をＥＣＵ１８０に送信する。
【００３７】
「給電エリア」とは、信号機よりも手前側（車両１００が信号機に向かう方向の反対方向側）の道路に給電装置２００が設置された領域である。たとえば、信号機が赤信号を点灯している場合に車両１００が給電エリア内で停車することによって給電装置２００から電力を受電することができる。
【００３８】
「給電情報」は、車両１００の進行方向の信号機の状態と、信号の待ち時間（給電情報を取得した時点から起算して、点灯している信号の色が赤から青に切り換わるまでの時間）と、給電エリアにおいて供給できる単位時間あたりの電力と、光ビーコンから給電情報を受信した位置から給電エリアまでの距離等の給電エリアの位置情報とを含む。
【００３９】
「光ビーコン」は、少なくとも車両１００が給電エリア内に進入する前に給電情報を受信できるように給電エリアよりもさらに手前側の道路に設置され、赤外線等を用いて車両１００と双方向通信を行なう通信装置である。
【００４０】
なお、受信部１９０は、「光ビーコン」に代えて「電波ビーコン」から給電情報を取得するようにしてもよいし、あるいは「ＦＭ多重放送」によって給電情報を取得するようにしてもよい。
【００４１】
ＥＣＵ１８０は、受信した給電情報に基づいて車両１００が給電エリアを進入したときに給電装置２００から受電装置１０２に電力の伝達が行なわれるように受電装置１０２を受電可能な状態に作動させる。そのため、車両１００の給電エリアへの進入とともに、蓄電装置１５０の充電が開始される。
【００４２】
以上のような構成を有する車両１００は、給電エリア内を走行中あるいは停止中に、給電装置２００から受電装置１０２に電力が伝達されることによって、車両１００の蓄電装置１５０が外部充電される。
【００４３】
しかしながら、給電エリア内で走行中の車両１００が給電装置２００から受電した電力によって蓄電装置１５０の充電を継続している場合であって、かつ、モータ１７０によって蓄電装置１５０の電力を回生する回生制動制御を実行する場合には、回生制動制御によって回収されるエネルギーが制限される場合がある。これは、蓄電装置１５０を充電するための充電電力に制限があるためである。
【００４４】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ１８０が、給電エリアにおいて車両１００が給電装置２００から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を給電情報に基づいて算出して、蓄電装置１５０が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値を算出して、車両１００が給電エリア内に進入し、かつ、モータ１７０を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、蓄電装置１５０に回生される回生電力を算出して、上述した条件が成立した場合に、受電電力と回生電力とに基づく蓄電装置１５０を充電するための充電電力が第２上限値よりも小さくなるように、第１上限値、第２上限値および回生電力に基づいて、受電電力および回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御する点に特徴を有する。
【００４５】
具体的には、ＥＣＵ１８０は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を制限して受電電力および回生電力の和が第２上限値よりも小さくなるように受電装置１０２を制御する。
【００４６】
本実施の形態においては、ＥＣＵ１８０は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を第１上限値よりも低下させて受電電力および回生電力の和が第２上限値になるように受電装置１０２を制御する。なお、ＥＣＵ１８０は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値よりも大きい場合に、給電装置２００からの受電を停止するように受電装置１０２を制御するようにしてもよい。ＥＣＵ１８０は、たとえば、車両１００の状態に応じて、受電電力および回生電力の和が第２上限値になるように受電装置１０２を制御するか、給電装置２００からの受電を停止するように受電装置１０２を制御するかを選択するようにしてもよい。
【００４７】
図２に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ１８０の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１８０は、情報取得部６００と、第１上限値算出部６０２と、走行判定部６０４と、回生要求判定部６０６と、回生電力算出部６０８と、第２上限値算出部６１０と、電力判定部６１２と、受電電力制御部６１４とを含む。
【００４８】
情報取得部６００は、光ビーコンから車両１００の進行方向に存在する給電エリアの給電情報を取得する。給電情報は、上述した通りであるためその詳細な説明は繰返さない。
【００４９】
第１上限値算出部６０２は、給電エリアにおいて車両１００が給電装置２００から受電することができる受電電力の上限値（すなわち、給電装置２００が蓄電装置１５０に対して給電できる単位時間あたりの電力の最大値）である第１上限値Ｗａを給電情報に基づいて算出する。
【００５０】
走行判定部６０４は、給電情報に基づいて車両１００が給電エリア内を走行しているか否かを判定する。たとえば、走行判定部６０４は、光ビーコンから給電情報を受信した位置から給電エリアまでの距離等の給電エリアの位置情報を受信した場合に、車両１００が給電エリアまでの距離を走行した場合に車両１００が給電エリア内を走行していると判定するようにしてもよいし、給電情報に含まれる給電エリアの位置情報に基づいて図示しないナビゲーションシステムを用いて車両１００が給電エリア内を走行しているか否かを判定するようにしてもよい。
【００５１】
なお、走行判定部６０４は、たとえば、車両１００が給電エリア内を走行していると判定した場合に、走行判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５２】
回生要求判定部６０６は、回生制動制御の実行要求の有無を判定する。具体的には、回生要求判定部６０６は、運転者がブレーキペダルを踏み込んでブレーキペダルの踏み込み量が予め定められた量以上であると判定された場合に、回生制動制御の実行要求があると判定する。ブレーキペダルの踏み込み量は、ストロークセンサによって検出してもよいし、マスターシリンダ圧等から推定するようにしてもよい。
【００５３】
なお、回生要求判定部６０６は、回生制動制御の実行要求があると判定された場合に、回生要求判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５４】
回生電力算出部６０８は、車両１００が給電エリア内を走行しており、かつ、回生制動制御の実行要求があるという判定条件が成立した場合に、モータ１７０の回生制動によって蓄電装置１５０に回生される回生電力Ｗｂを算出する。回生電力算出部６０８は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に基づいて車両１００に要求される減速度を算出する。回生電力算出部６０８は、算出された減速度を実現するためのモータ１７０のトルクおよび回転数を算出する。回生電力算出部６０８は、算出されたトルクおよび回転数とを乗算することによって回生電力Ｗｂを算出する。なお、回生電力算出部６０８は、たとえば、走行判定フラグおよび回生要求判定フラグがいずれもオンである場合に、回生電力Ｗｂを算出するようにしてもよい。
【００５５】
第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０が充電時に受け入れることを許可する許可電力の上限値である第２上限値Ｗｃを算出する。第２上限値算出部６１０は、たとえば、蓄電装置１５０の温度に基づいて第２上限値Ｗｃを算出する。
【００５６】
図３に、許可電力の上限値と温度との関係を示す。図３の縦軸は、電力を示し、図３の横軸は、蓄電装置の温度を示す。なお、図３に示す許可電力の上限値と温度との関係は、一例であって、特にこれに限定されるものではなく、蓄電装置１５０の種類、規模等によって異なるようにしてもよい。
【００５７】
第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度が−２０℃より小さい場合には、図３に示す許可電力の上限値と蓄電装置１５０の温度との関係から予め定められた値Ｐ（１）の絶対値を第２上限値Ｗｃとして算出する。
【００５８】
さらに、第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度が−２０℃から２０℃より小さい場合には、第２上限値Ｗｃが温度の上昇に比例して上昇するように第２上限値Ｗｃを算出する。
【００５９】
許可電力は、図３の破線に示すように蓄電装置１５０の温度が２０℃以上の場合においても温度の上昇に比例して上昇することとなるが、受電装置１０２に含まれる電気機器によって制限されることとなる。そのため、第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度が２０℃以上の場合には、図３に示す許可電力の上限値と蓄電装置１５０の温度との関係から予め定められた値Ｐ（２）の絶対値を第２上限値Ｗｃとして算出する。
【００６０】
なお、第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度に加えて蓄電装置１５０のＳＯＣを考慮して第２上限値Ｗｃを算出してもよい。たとえば、ＳＯＣが蓄電装置１５０の劣化が促進する予め定められた値以上である場合には、第２上限値Ｗｃをゼロあるいは蓄電装置１５０の温度に基づいて算出された第２上限値Ｗｃが減少するようにＳＯＣに基づいて補正するようにしてもよいし、ＳＯＣが大きくなるほど第２上限値Ｗｃを小さくするようにしてもよい。
【００６１】
図２に戻って、電力判定部６１２は、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいか否かを判定する。なお、電力判定部６１２は、たとえば、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きい場合に、電力判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００６２】
受電電力制御部６１４は、電力判定部６１２によって第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下であると判定された場合に、受電装置１０２に受電電力制御信号を送信して、受電電力を制限する制御を実行する。
【００６３】
具体的には、受電電力制御部６１４は、受電電力と回生電力との和が第２上限値Ｗｃになるまで受電電力を第１上限値Ｗａよりも低下させるように受電装置１０２を制御する。たとえば、受電電力制御部６１４は、給電装置２００と受電装置１０２との間での電力の伝達の程度が低下するように受電装置１０２を制御することによって受電電力を低下させるようにしてもよいし、コンバータ１４０の制御によって受電装置１０２から蓄電装置に供給される電力を低下させるようにしてもよい。
【００６４】
あるいは、受電電力制御部６１４は、電力判定部６１２によって第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下であると判定された場合に、受電を停止するように受電装置１０２を制御するようにしてもよい。
【００６５】
なお、受電電力制御部６１４は、電力判定部６１２によって第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいと判定された場合であって、受電を制限していた場合は、受電の制限を解除して、受電電力が第１上限値Ｗａになるように受電装置１０２を制御する。また、受電電力制御部６１４は、たとえば、電力判定フラグがオフである場合に、受電電力を制限する制御を実行するようにしてもよい。
【００６６】
本実施の形態において、情報取得部６００と、第１上限値算出部６０２と、走行判定部６０４と、回生要求判定部６０６と、回生電力算出部６０８と、第２上限値算出部６１０と、電力判定部６１２と、受電電力制御部６１４とは、いずれもＥＣＵ１８０のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００６７】
図４を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ１８０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６８】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１８０は、給電エリアの給電情報を取得する。Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１８０は、給電情報に基づいて給電エリアにおいて給電装置２００から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値Ｗａを算出する。
【００６９】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１８０は、車両１００が給電エリア内を走行しているか否かを判定する。車両１００が給電エリア内を走行していると判定された場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７０】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１８０は、回生制動制御の実行要求の有無を判定する。ＥＣＵ１８０は、運転者のブレーキペダルの踏み込み量に基づいて回生制動制御の実行要求があると判定した場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７１】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１８０は、回生電力Ｗｂを算出する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１８０は、許可電力の上限値である第２上限値Ｗｃを算出する。
【００７２】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１８０は、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいか否かを判定する。第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいと判定された場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に戻される。もしそうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１８０は、受電電力制御を実行する。
【００７３】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ１８０の動作について図５および６を用いて説明する。なお、図５に道路５０６を走行する車両１００の動作を示す。また、第１上限値Ｗａ、回生電力Ｗｂおよび第２上限値Ｗｃの変化、給電装置２００から受電する受電電力の変化および受電電力および回生電力Ｗｂに基づく蓄電装置１５０に対する実際の充電電力の変化を図６に示す。なお、本実施の形態においては、第１上限値Ｗａおよび第２上限値Ｗｃは、説明の便宜上、一定であるものとする。
【００７４】
図５に示すように、たとえば、交差点５００を途中に有する道路５０６に沿って図４の紙面右側から左側に車両１００が交差点５００に向かって走行している場合を想定する。
【００７５】
交差点５００は、信号機５０４と、停止線５０２とを含む。停止線の手前（停止線５０２から車両１００の進行方向と反対方向側）には、給電エリア３００が設定される。給電エリア３００よりもさらに手前には、光ビーコン４００が設置されている。
【００７６】
車両１００が光ビーコン４００を通過することによって、ＥＣＵ１８０は、光ビーコン４００から給電エリア３００の給電情報を取得する（Ｓ１００）。ＥＣＵ１８０は、取得した給電情報に基づいて給電装置２００から受電する受電電力の第１上限値Ｗａを算出する（Ｓ１０２）。本実施の形態において第１上限値Ｗａは、１５ｋｗであるとして説明するが、一例であって特にこの値に限定されるものではない。
【００７７】
車両１００が給電エリア３００内に進入した場合に（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、蓄電装置１５０は、給電装置２００から受電装置１０２を経由して受電した電力を用いて充電されることとなる。このときの蓄電装置１５０に対する充電電力は、第１上限値Ｗａ＝１５ｋｗとなる。
【００７８】
車両１００の運転者が交差点５００の信号機５０４が赤信号であると認識するなどして、運転者がブレーキペダルを踏み込む場合に、図５および図６に示すように、時間Ｔ（０）にて、回生制動制御が実行されるため（Ｓ１０６）、車両１００は減速していく。
【００７９】
車両１００は、給電エリア３００内を走行し（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、回生制動制御の実行要求があるため（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、回生電力Ｗｂが算出される（Ｓ１０８）。さらに、蓄電装置１５０の温度およびＳＯＣ等に基づいて第２上限値Ｗｃが算出される（Ｓ１１０）。本実施の形態において第２上限値Ｗｃは、２０ｋｗであるとして説明するが、一例であって特にこの値に限定されるものではない。
【００８０】
図６に示すように、時間Ｔ（０）から時間Ｔ（１）まで、第２上限値Ｗｃは、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいため（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、受電電力の制限は行なわれない。
【００８１】
一方、時間Ｔ（０）から時間Ｔ（１）まで、回生電力Ｗｂが増加することによって、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和は増加することとなる、また、回生電力Ｗｂが５ｋｗになるまで増加することによって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、第１上限値Ｗａである１５ｋｗから２０ｋｗになるまで増加することとなる。
【００８２】
時間Ｔ（１）にて、回生電力Ｗｂが５ｋｗとなる場合、第２上限値Ｗｃは、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下となる（Ｓ１１２にてＮＯ）。そのため、受電電力を制限する制御が行なわれる（Ｓ１１４）。
【００８３】
＜回生電力Ｗｂに応じて受電電力を低下させる制御が行なわれる場合＞
受電電力を制限する制御として回生電力Ｗｂに応じて受電電力を低下させる制御が行なわれる場合、図６の受電電力および充電電力の変化に対応した実線のタイミングチャートに示すように、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、ＥＣＵ１８０は、給電装置２００から受電する受電電力と回生電力Ｗｂとの和が第２上限値Ｗｃとなるように受電装置１０２を制御する。ＥＣＵ１８０は、回生電力Ｗｂが５ｋｗよりもさらに増加した場合に、受電電力が第２上限値Ｗｃから回生電力Ｗｂを減算した値となるように受電装置１０２を制御する。この受電電力を制限する制御によって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、第２上限値Ｗｃと同一の２０ｋｗとなる。また、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで受電電力を制限する制御が行なわれることによって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力が時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで継続して第２上限値Ｗｃと同一の２０ｋｗとなる。
【００８４】
時間Ｔ（２）以降において、回生電力Ｗｂが５ｋｗよりも低下した場合、第２上限値Ｗｃは、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きくなる（Ｓ１１２にてＹＥＳ）。そのため、受電電力の制限が解除され、給電装置２００から受電する受電電力は、第１上限値Ｗａと同一の１５ｋｗに復帰する。
【００８５】
時間Ｔ（２）から時間Ｔ（３）まで回生電力Ｗｂは、５ｋｗからゼロになるまで時間の経過とともに低下していく。回生電力Ｗｂが５ｋｗからゼロになるまで減少することによって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、２０ｋｗから第１上限値Ｗａである１５ｋｗまで減少することとなる。
【００８６】
時間Ｔ（３）以降、車両１００が完全に停止するなどして、回生制動制御が実行されない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、蓄電装置１５０は、給電装置２００からの受電する受電電力の第１上限値Ｗａ（＝１５ｋｗ）を充電電力として充電されることとなる。
【００８７】
図５に戻って、信号機５０４が赤信号から青信号に切り換わるなどして、運転者がアクセルペダルを踏み込む場合に、車両１００は発進する。そして、車両１００が給電エリア３００を通過した時点で、給電装置２００からの電力の受電が停止することとなる。
【００８８】
＜受電電力を停止する制御が行なわれる場合＞
受電電力を制限する制御として受電電力を停止する制御が行なわれる場合、図６の受電電力および充電電力の変化に対応した太破線のタイミングチャートに示すように、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、ＥＣＵ１８０は、給電装置２００からの電力の受電が停止するように受電装置１０２を制御する。そのため、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、給電装置２００からの受電電力は、ゼロになる。したがって、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、回生電力Ｗｂに基づく充電電力のみとなる。その結果、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、回生電力Ｗｂの変化とともに蓄電装置１５０を充電するための充電電力が変化することとなる。
【００８９】
時間Ｔ（２）以降のＥＣＵ１８０の動作は、上述の回生電力Ｗｂに応じて受電電力を低下させる制御が行なわれる場合のＥＣＵ１８０の動作と同様である。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【００９０】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、車両が給電エリア内に進入し、かつ、モータを用いた回生制動制御を実行するという条件が成立し、給電装置から受電する受電電力の上限値である第１上限値Ｗａおよび蓄電装置に回生される回生電力Ｗｂの和が蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値Ｗｃ以上である場合に、給電装置から受電する受電電力を制限して受電電力および回生電力Ｗｂの和が第２上限値Ｗｃよりも小さくなるように受電装置を制御することによって、モータによって回生された電力を無駄にすることなく、車両に搭載された蓄電装置を充電することができる。すなわち、回生制動制御と外部充電制御との協調制御時に回生電力を優先することによって回生電力を効率よく利用することができる。したがって、給電エリア内で車両が回生制動制御を実行する場合に、回生制動制御と外部充電制御とを適切に協調させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【００９１】
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て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。
【符号の説明】
【００９２】
１００ 車両、１０２ 受電装置、１０４ 駆動輪、１１０ 第１共鳴器、１３０ 整流器、１４０ コンバータ、１５０ 蓄電装置、１７０ モータ、１７２ ジェネレータ、１７４ エンジン、１７６ 動力分割機構、１７８ 減速機、１８０ ＥＣＵ、１８２ 温度センサ、１９０ 受信部、２００ 給電装置、２１０ 交流電源、２２０ 高周波電力ドライバ、２４０ 第２共鳴器、３００ 給電エリア、４００ 光ビーコン、５００ 交差点、５０２ 停止線、５０４ 信号機、５０６ 道路、６００ 情報取得部、６０２ 第１上限値算出部、６０４ 走行判定部、６０６ 回生要求判定部、６０８ 回生電力算出部、６１０ 第２上限値算出部、６１２ 電力判定部、６１４ 受電電力制御部。
【技術分野】
【０００１】
給電エリア内において搭載した蓄電装置の外部充電が可能な車両の制御に関し、特に、給電エリア内を車両が減速走行する場合に、回生制動制御と外部充電制御とを協調させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の１つとして、モータからの駆動力により走行するハイブリッド車あるいは電気自動車などが注目されている。
【０００３】
このような車両として、たとえば、特開平０８−１２６１２０号公報（特許文献１）は、自動車が所定場所に位置しているとき、バッテリが低下すると自動的に充電ができる自動車の充電システムを開示する。この自動車の充電システムは、自動車と充電テーブルとからなる自動車の充電システムであって、充電テーブルは、自動車を搭載する車両台と、車両台の下方に一次側コイルを設け、交流電力の供給に伴って、所定電力の磁束を一次側コイルから車両台の上方に放射させる磁束発生部と、自動車からの充電希望信号が受信されているときは、交流電力を磁束発生部に供給する送電起動判定部と、送電起動判定部に接続され、充電希望信号の波長帯の光を受光する第１の受信部とを有し、自動車は、底部に二次側コイルを設け、該二次側コイルに発生する磁束に対応する交流を直流に変換して電池に充電する充電制御部と、電池の残存容量を求めながら、自動車のモータあるいはエンジンが停止されたときは、残存容量が所定残存容量より低下すると、充電希望信号を送信させる残存容量コントローラと、自動車が車両台の所定位置で停止されたとき、受信部に送光面が対応する位置に取り付けられ、充電希望信号を光パルスにして送出する第１の送信部とを有することを特徴とする。
【０００４】
上述した公報に開示された自動車の充電システムによると、ドライバは充電テーブルに自動車を置いてエンジン停止させるだけで、非接触で自動的に電池に充電が行われるという効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１２６１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、給電エリア内で走行中の車両が外部から受電した電力によって蓄電装置の充電を継続している場合であって、かつ、モータによって蓄電装置の電力を回生する回生制動制御を実行する場合には、回生制動制御によって回収されるエネルギーが制限されるという問題がある。これは、蓄電装置を充電するための充電電力に制限があるためである。
【０００７】
上述した公報に開示された自動車の充電システムにおいては、このような問題について何ら考慮されておらず、解決することはできない。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、給電エリア内で車両が回生制動制御を実行する場合に、回生制動制御と外部充電制御とを適切に協調させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に係る車両用制御装置は、駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、車両の外部から電力を受電して蓄電装置を充電するための車両用制御装置である。この車両用制御装置は、車両の進行方向に存在する給電エリアの給電情報を取得するための取得部と、給電エリアにおいて車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を給電情報に基づいて算出するための第１算出部と、蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値を算出するための第２算出部と、車両が給電エリア内に進入し、かつ、回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、蓄電装置に回生される回生電力を算出するための第３算出部と、上述した条件が成立した場合に、受電電力と回生電力とに基づく蓄電装置を充電するための充電電力が第２上限値よりも小さくなるように、第１上限値、第２上限値および回生電力に基づいて、受電電力および回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む。
【００１０】
好ましくは、車両は、給電エリアにおいて外部から伝達される電力を受けるための受電装置を含む。制御部は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を制限して受電電力および回生電力の和が第２上限値よりも小さくなるように受電装置を制御する。
【００１１】
さらに好ましくは、制御部は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を第１上限値よりも低下させて受電電力および回生電力の和が第２上限値になるように受電装置を制御する。
【００１２】
さらに好ましくは、制御部は、条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、給電エリアからの受電を停止するように受電装置を制御する。
【００１３】
この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、車両の外部から電力を受電して蓄電装置を充電するための車両用制御方法である。この車両用制御方法は、車両の進行方向に存在する給電エリアの給電情報を取得するステップと、給電エリアにおいて車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を給電情報に基づいて算出するステップと、蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の第２上限値を算出するステップと、車両が給電エリア内に進入し、かつ、回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、蓄電装置に回生される回生電力を算出するステップと、条件が成立した場合に、受電電力と回生電力とに基づく蓄電装置を充電するための充電電力が第２上限値よりも小さくなるように、第１上限値、第２上限値および回生電力に基づいて、受電電力および回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態における車両の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】蓄電装置の温度と許可電力の第２上限値Ｗｃとの関係を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】車両が交差点の前に設置された給電エリアに進入する際の車両の動作を説明するための図である。
【図６】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用制御装置が適用される車両１００の構成を説明する。本実施の形態において、本発明をモータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両に適用した場合について説明するが、特にハイブリッド車両に限定されるものではなく、たとえば、電気自動車に適用することも可能である。また、車両１００は、家庭電源を用いて充電可能なハイブリッド車両であってもよい。
【００１７】
車両１００は、回転電機であるジェネレータ１７２と、駆動源としての、エンジン１７４と、回転電機であるモータ１７０とを含む。なお、図１においては、説明の便宜上、モータ１７０とジェネレータ１７２と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータ１７０がジェネレータとして機能したり、ジェネレータ１７２がモータとして機能したりする。エンジン１７４は、ガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。
【００１８】
車両１００は、減速機１７８と、動力分割機構１７６とを含む。減速機１７８は、エンジン１７４やモータ１７０で発生した動力を駆動輪１０４に伝達したり、駆動輪１０４に対する路面からの反力をエンジン１７４やジェネレータ１７２に伝達する。
【００１９】
動力分割機構１７６は、エンジン１７４の動力を、駆動輪１０４とジェネレータ１７２との両方に振り分けるために、遊星歯車機構が使用される。
【００２０】
運転席にはアクセルペダル（図示せず）が設けられており、アクセルポジションセンサ（図示せず）は、アクセルペダルの踏込み量を検知する。アクセルポジションセンサは、アクセルペダルの踏込み量を示す信号をＥＣＵ１８０に出力する。ＥＣＵ１８０は、踏込み量に対応する要求駆動パワーを算出して、算出された要求駆動パワーに応じて、モータ１７０の出力、ジェネレータ１７２の発電量およびエンジン１７４の出力を制御する。
【００２１】
なお、要求駆動パワーは、アクセルペダルの踏み込み量に加えて、路面の勾配等の走行抵抗や、クルーズコントロール時の車両の速度を維持するために必要な駆動パワー等を考慮して算出するようにしてもよい。
【００２２】
このような構成を有する車両１００は、発進時や低速走行時等であってエンジン１７４の効率が悪い場合には、モータ１７０のみによりＥＶ走行を行ない、通常走行時には、たとえば動力分割機構１７６によりエンジン１７４の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１０４の直接駆動を行ない、他方でジェネレータ１７２を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータ１７０を駆動して駆動輪１０４の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに蓄電装置１５０からの電力をモータ１７０に供給してモータ１７０の出力を増大させて駆動輪１０４に対して駆動力の追加を行なう。
【００２３】
一方、減速時には、駆動輪１０４により従動するモータ１７０がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を蓄電装置１５０に蓄える。さらに、図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の運転状態や蓄電装置１５０の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン１７４を停止させる。そして、その後も車両の運転状態（たとえば、要求駆動パワー）や蓄電装置１５０の状態を検知して、エンジン１７４を再始動させる。
【００２４】
また、図１に示すように、車両１００は、受電装置１０２と、蓄電装置１５０と、ＰＣＵ（Power Control unit）１６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８０と、温度センサ１８２と、受信部１９０とをさらに含む。
【００２５】
蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池である。蓄電装置１５０は、コンバータ１４０から供給される電力を蓄えるほか、モータ１７０によって発電される回生電力も蓄える。蓄電装置１５０は、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給する。なお、蓄電装置１５０として大容量のキャパシタも採用可能であり、給電装置２００から供給される電力やモータ１７０からの回生電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。
【００２６】
ＰＣＵ１６０は、蓄電装置１５０から出力される電力あるいはコンバータ１４０から直接供給される電力によってモータ１７０を駆動する。また、ＰＣＵ１６０は、モータ１７０またはジェネレータ１７２により発電された回生電力を整流して蓄電装置１５０へ出力し、蓄電装置１５０を充電する。モータ１７０は、ＰＣＵ１６０によって駆動され、車両駆動力を発生して駆動輪へ出力する。また、モータ１７０は、駆動輪１０４やエンジン１７４から受ける運動エネルギーによって発電し、その発電した回生電力をＰＣＵ１６０へ出力する。
【００２７】
受電装置１０２は、車両１００の外部に設けられた給電装置２００から伝達される電力を受ける。受電装置１０２は、二次共振コイルおよびキャパシタ等を含むＬＣ共振器である第１共鳴器１１０と、整流器１３０と、コンバータ１４０とを含む。
【００２８】
整流器１３０は、第１共鳴器１１０を経由して取出された交流電力を整流する。コンバータ１４０は、ＥＣＵ１８０から受信する制御信号に基づいて、整流器１３０によって整流された電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力する。
【００２９】
なお、車両の走行中に給電装置２００から受電する場合、コンバータ１４０は、整流器１３０によって整流された電力をシステム電圧に変換してＰＣＵ１６０へ直接供給してもよい。
【００３０】
また、第１共鳴器１１０を経由して取出された交流電力は、整流器１３０によって整流された後に直接蓄電装置１５０に与えられるようにしてもよい。
【００３１】
給電装置２００は、交流電源２１０を用いて受電装置１０２に対して電力を伝達する。給電装置２００は、一次共振コイルを含む第２共鳴器２４０と、交流電源２１０と、高周波電力ドライバ２２０とを含む。本実施の形態において、給電装置２００は、図１に示すように、地面に埋め込まれるとして説明するが、たとえば、地面近傍に配設されるようにしてもよい。
【００３２】
交流電源２１０は、車両１００の外部の電源であり、たとえば系統電源である。高周波電力ドライバ２２０は、交流電源２１０から受ける電力を高周波の電力に変換し、その変換した高周波電力を第２共鳴器２４０へ供給する。
【００３３】
受電装置１０２と給電装置２００との間での電力の授受は、受電装置１０２の第１共鳴器１１０が、給電装置２００の第２共鳴器２４０と電磁場を介して共鳴することによって行なわれる。なお、給電装置２００と受電装置１０２との間での電力授受の方法としては、上記の方法を一例とした非接触方式での電力授受の方法に特に限定されるものではない。たとえば、上記の方法に代えて、受電装置１０２の端子と給電装置２００の端子とが接触した状態で電力の授受が行なわれる方法を一例とした接触方式での電力授受の方法を用いてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ１８０は、給電装置２００から車両１００への給電時、コンバータ１４０を制御する。ＥＣＵ１８０は、たとえば、コンバータ１４０を制御することによって、整流器１３０とコンバータ１４０との間の電圧を所定の目標電圧に制御する。また、ＥＣＵ１８０は、車両の走行時、車両の走行状況や蓄電装置１５０の充電状態（「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称される。）に基づいてＰＣＵ１６０を制御する。
【００３５】
温度センサ１８２は、蓄電装置１５０の温度を検出する。温度センサ１８２は、ＥＣＵ１８２に接続され、検出した蓄電装置１５０の温度を示す検出信号をＥＣＵ１８０に送信する。
【００３６】
受信部１９０は、車両１００の外部の道路に設置される光ビーコンからの給電エリアの給電情報を取得する。受信部１９０は、ＥＣＵ１８０に接続され、取得した給電情報をＥＣＵ１８０に送信する。
【００３７】
「給電エリア」とは、信号機よりも手前側（車両１００が信号機に向かう方向の反対方向側）の道路に給電装置２００が設置された領域である。たとえば、信号機が赤信号を点灯している場合に車両１００が給電エリア内で停車することによって給電装置２００から電力を受電することができる。
【００３８】
「給電情報」は、車両１００の進行方向の信号機の状態と、信号の待ち時間（給電情報を取得した時点から起算して、点灯している信号の色が赤から青に切り換わるまでの時間）と、給電エリアにおいて供給できる単位時間あたりの電力と、光ビーコンから給電情報を受信した位置から給電エリアまでの距離等の給電エリアの位置情報とを含む。
【００３９】
「光ビーコン」は、少なくとも車両１００が給電エリア内に進入する前に給電情報を受信できるように給電エリアよりもさらに手前側の道路に設置され、赤外線等を用いて車両１００と双方向通信を行なう通信装置である。
【００４０】
なお、受信部１９０は、「光ビーコン」に代えて「電波ビーコン」から給電情報を取得するようにしてもよいし、あるいは「ＦＭ多重放送」によって給電情報を取得するようにしてもよい。
【００４１】
ＥＣＵ１８０は、受信した給電情報に基づいて車両１００が給電エリアを進入したときに給電装置２００から受電装置１０２に電力の伝達が行なわれるように受電装置１０２を受電可能な状態に作動させる。そのため、車両１００の給電エリアへの進入とともに、蓄電装置１５０の充電が開始される。
【００４２】
以上のような構成を有する車両１００は、給電エリア内を走行中あるいは停止中に、給電装置２００から受電装置１０２に電力が伝達されることによって、車両１００の蓄電装置１５０が外部充電される。
【００４３】
しかしながら、給電エリア内で走行中の車両１００が給電装置２００から受電した電力によって蓄電装置１５０の充電を継続している場合であって、かつ、モータ１７０によって蓄電装置１５０の電力を回生する回生制動制御を実行する場合には、回生制動制御によって回収されるエネルギーが制限される場合がある。これは、蓄電装置１５０を充電するための充電電力に制限があるためである。
【００４４】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ１８０が、給電エリアにおいて車両１００が給電装置２００から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を給電情報に基づいて算出して、蓄電装置１５０が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値を算出して、車両１００が給電エリア内に進入し、かつ、モータ１７０を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、蓄電装置１５０に回生される回生電力を算出して、上述した条件が成立した場合に、受電電力と回生電力とに基づく蓄電装置１５０を充電するための充電電力が第２上限値よりも小さくなるように、第１上限値、第２上限値および回生電力に基づいて、受電電力および回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御する点に特徴を有する。
【００４５】
具体的には、ＥＣＵ１８０は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を制限して受電電力および回生電力の和が第２上限値よりも小さくなるように受電装置１０２を制御する。
【００４６】
本実施の形態においては、ＥＣＵ１８０は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値以上である場合に、受電電力を第１上限値よりも低下させて受電電力および回生電力の和が第２上限値になるように受電装置１０２を制御する。なお、ＥＣＵ１８０は、上述した条件が成立した場合であって、かつ、第１上限値および回生電力の和が第２上限値よりも大きい場合に、給電装置２００からの受電を停止するように受電装置１０２を制御するようにしてもよい。ＥＣＵ１８０は、たとえば、車両１００の状態に応じて、受電電力および回生電力の和が第２上限値になるように受電装置１０２を制御するか、給電装置２００からの受電を停止するように受電装置１０２を制御するかを選択するようにしてもよい。
【００４７】
図２に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ１８０の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１８０は、情報取得部６００と、第１上限値算出部６０２と、走行判定部６０４と、回生要求判定部６０６と、回生電力算出部６０８と、第２上限値算出部６１０と、電力判定部６１２と、受電電力制御部６１４とを含む。
【００４８】
情報取得部６００は、光ビーコンから車両１００の進行方向に存在する給電エリアの給電情報を取得する。給電情報は、上述した通りであるためその詳細な説明は繰返さない。
【００４９】
第１上限値算出部６０２は、給電エリアにおいて車両１００が給電装置２００から受電することができる受電電力の上限値（すなわち、給電装置２００が蓄電装置１５０に対して給電できる単位時間あたりの電力の最大値）である第１上限値Ｗａを給電情報に基づいて算出する。
【００５０】
走行判定部６０４は、給電情報に基づいて車両１００が給電エリア内を走行しているか否かを判定する。たとえば、走行判定部６０４は、光ビーコンから給電情報を受信した位置から給電エリアまでの距離等の給電エリアの位置情報を受信した場合に、車両１００が給電エリアまでの距離を走行した場合に車両１００が給電エリア内を走行していると判定するようにしてもよいし、給電情報に含まれる給電エリアの位置情報に基づいて図示しないナビゲーションシステムを用いて車両１００が給電エリア内を走行しているか否かを判定するようにしてもよい。
【００５１】
なお、走行判定部６０４は、たとえば、車両１００が給電エリア内を走行していると判定した場合に、走行判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５２】
回生要求判定部６０６は、回生制動制御の実行要求の有無を判定する。具体的には、回生要求判定部６０６は、運転者がブレーキペダルを踏み込んでブレーキペダルの踏み込み量が予め定められた量以上であると判定された場合に、回生制動制御の実行要求があると判定する。ブレーキペダルの踏み込み量は、ストロークセンサによって検出してもよいし、マスターシリンダ圧等から推定するようにしてもよい。
【００５３】
なお、回生要求判定部６０６は、回生制動制御の実行要求があると判定された場合に、回生要求判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５４】
回生電力算出部６０８は、車両１００が給電エリア内を走行しており、かつ、回生制動制御の実行要求があるという判定条件が成立した場合に、モータ１７０の回生制動によって蓄電装置１５０に回生される回生電力Ｗｂを算出する。回生電力算出部６０８は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に基づいて車両１００に要求される減速度を算出する。回生電力算出部６０８は、算出された減速度を実現するためのモータ１７０のトルクおよび回転数を算出する。回生電力算出部６０８は、算出されたトルクおよび回転数とを乗算することによって回生電力Ｗｂを算出する。なお、回生電力算出部６０８は、たとえば、走行判定フラグおよび回生要求判定フラグがいずれもオンである場合に、回生電力Ｗｂを算出するようにしてもよい。
【００５５】
第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０が充電時に受け入れることを許可する許可電力の上限値である第２上限値Ｗｃを算出する。第２上限値算出部６１０は、たとえば、蓄電装置１５０の温度に基づいて第２上限値Ｗｃを算出する。
【００５６】
図３に、許可電力の上限値と温度との関係を示す。図３の縦軸は、電力を示し、図３の横軸は、蓄電装置の温度を示す。なお、図３に示す許可電力の上限値と温度との関係は、一例であって、特にこれに限定されるものではなく、蓄電装置１５０の種類、規模等によって異なるようにしてもよい。
【００５７】
第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度が−２０℃より小さい場合には、図３に示す許可電力の上限値と蓄電装置１５０の温度との関係から予め定められた値Ｐ（１）の絶対値を第２上限値Ｗｃとして算出する。
【００５８】
さらに、第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度が−２０℃から２０℃より小さい場合には、第２上限値Ｗｃが温度の上昇に比例して上昇するように第２上限値Ｗｃを算出する。
【００５９】
許可電力は、図３の破線に示すように蓄電装置１５０の温度が２０℃以上の場合においても温度の上昇に比例して上昇することとなるが、受電装置１０２に含まれる電気機器によって制限されることとなる。そのため、第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度が２０℃以上の場合には、図３に示す許可電力の上限値と蓄電装置１５０の温度との関係から予め定められた値Ｐ（２）の絶対値を第２上限値Ｗｃとして算出する。
【００６０】
なお、第２上限値算出部６１０は、蓄電装置１５０の温度に加えて蓄電装置１５０のＳＯＣを考慮して第２上限値Ｗｃを算出してもよい。たとえば、ＳＯＣが蓄電装置１５０の劣化が促進する予め定められた値以上である場合には、第２上限値Ｗｃをゼロあるいは蓄電装置１５０の温度に基づいて算出された第２上限値Ｗｃが減少するようにＳＯＣに基づいて補正するようにしてもよいし、ＳＯＣが大きくなるほど第２上限値Ｗｃを小さくするようにしてもよい。
【００６１】
図２に戻って、電力判定部６１２は、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいか否かを判定する。なお、電力判定部６１２は、たとえば、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きい場合に、電力判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００６２】
受電電力制御部６１４は、電力判定部６１２によって第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下であると判定された場合に、受電装置１０２に受電電力制御信号を送信して、受電電力を制限する制御を実行する。
【００６３】
具体的には、受電電力制御部６１４は、受電電力と回生電力との和が第２上限値Ｗｃになるまで受電電力を第１上限値Ｗａよりも低下させるように受電装置１０２を制御する。たとえば、受電電力制御部６１４は、給電装置２００と受電装置１０２との間での電力の伝達の程度が低下するように受電装置１０２を制御することによって受電電力を低下させるようにしてもよいし、コンバータ１４０の制御によって受電装置１０２から蓄電装置に供給される電力を低下させるようにしてもよい。
【００６４】
あるいは、受電電力制御部６１４は、電力判定部６１２によって第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下であると判定された場合に、受電を停止するように受電装置１０２を制御するようにしてもよい。
【００６５】
なお、受電電力制御部６１４は、電力判定部６１２によって第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいと判定された場合であって、受電を制限していた場合は、受電の制限を解除して、受電電力が第１上限値Ｗａになるように受電装置１０２を制御する。また、受電電力制御部６１４は、たとえば、電力判定フラグがオフである場合に、受電電力を制限する制御を実行するようにしてもよい。
【００６６】
本実施の形態において、情報取得部６００と、第１上限値算出部６０２と、走行判定部６０４と、回生要求判定部６０６と、回生電力算出部６０８と、第２上限値算出部６１０と、電力判定部６１２と、受電電力制御部６１４とは、いずれもＥＣＵ１８０のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００６７】
図４を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ１８０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６８】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１８０は、給電エリアの給電情報を取得する。Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１８０は、給電情報に基づいて給電エリアにおいて給電装置２００から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値Ｗａを算出する。
【００６９】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１８０は、車両１００が給電エリア内を走行しているか否かを判定する。車両１００が給電エリア内を走行していると判定された場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７０】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１８０は、回生制動制御の実行要求の有無を判定する。ＥＣＵ１８０は、運転者のブレーキペダルの踏み込み量に基づいて回生制動制御の実行要求があると判定した場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７１】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１８０は、回生電力Ｗｂを算出する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１８０は、許可電力の上限値である第２上限値Ｗｃを算出する。
【００７２】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１８０は、第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいか否かを判定する。第２上限値Ｗｃが第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいと判定された場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に戻される。もしそうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１８０は、受電電力制御を実行する。
【００７３】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ１８０の動作について図５および６を用いて説明する。なお、図５に道路５０６を走行する車両１００の動作を示す。また、第１上限値Ｗａ、回生電力Ｗｂおよび第２上限値Ｗｃの変化、給電装置２００から受電する受電電力の変化および受電電力および回生電力Ｗｂに基づく蓄電装置１５０に対する実際の充電電力の変化を図６に示す。なお、本実施の形態においては、第１上限値Ｗａおよび第２上限値Ｗｃは、説明の便宜上、一定であるものとする。
【００７４】
図５に示すように、たとえば、交差点５００を途中に有する道路５０６に沿って図４の紙面右側から左側に車両１００が交差点５００に向かって走行している場合を想定する。
【００７５】
交差点５００は、信号機５０４と、停止線５０２とを含む。停止線の手前（停止線５０２から車両１００の進行方向と反対方向側）には、給電エリア３００が設定される。給電エリア３００よりもさらに手前には、光ビーコン４００が設置されている。
【００７６】
車両１００が光ビーコン４００を通過することによって、ＥＣＵ１８０は、光ビーコン４００から給電エリア３００の給電情報を取得する（Ｓ１００）。ＥＣＵ１８０は、取得した給電情報に基づいて給電装置２００から受電する受電電力の第１上限値Ｗａを算出する（Ｓ１０２）。本実施の形態において第１上限値Ｗａは、１５ｋｗであるとして説明するが、一例であって特にこの値に限定されるものではない。
【００７７】
車両１００が給電エリア３００内に進入した場合に（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、蓄電装置１５０は、給電装置２００から受電装置１０２を経由して受電した電力を用いて充電されることとなる。このときの蓄電装置１５０に対する充電電力は、第１上限値Ｗａ＝１５ｋｗとなる。
【００７８】
車両１００の運転者が交差点５００の信号機５０４が赤信号であると認識するなどして、運転者がブレーキペダルを踏み込む場合に、図５および図６に示すように、時間Ｔ（０）にて、回生制動制御が実行されるため（Ｓ１０６）、車両１００は減速していく。
【００７９】
車両１００は、給電エリア３００内を走行し（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、回生制動制御の実行要求があるため（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、回生電力Ｗｂが算出される（Ｓ１０８）。さらに、蓄電装置１５０の温度およびＳＯＣ等に基づいて第２上限値Ｗｃが算出される（Ｓ１１０）。本実施の形態において第２上限値Ｗｃは、２０ｋｗであるとして説明するが、一例であって特にこの値に限定されるものではない。
【００８０】
図６に示すように、時間Ｔ（０）から時間Ｔ（１）まで、第２上限値Ｗｃは、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きいため（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、受電電力の制限は行なわれない。
【００８１】
一方、時間Ｔ（０）から時間Ｔ（１）まで、回生電力Ｗｂが増加することによって、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和は増加することとなる、また、回生電力Ｗｂが５ｋｗになるまで増加することによって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、第１上限値Ｗａである１５ｋｗから２０ｋｗになるまで増加することとなる。
【００８２】
時間Ｔ（１）にて、回生電力Ｗｂが５ｋｗとなる場合、第２上限値Ｗｃは、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和以下となる（Ｓ１１２にてＮＯ）。そのため、受電電力を制限する制御が行なわれる（Ｓ１１４）。
【００８３】
＜回生電力Ｗｂに応じて受電電力を低下させる制御が行なわれる場合＞
受電電力を制限する制御として回生電力Ｗｂに応じて受電電力を低下させる制御が行なわれる場合、図６の受電電力および充電電力の変化に対応した実線のタイミングチャートに示すように、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、ＥＣＵ１８０は、給電装置２００から受電する受電電力と回生電力Ｗｂとの和が第２上限値Ｗｃとなるように受電装置１０２を制御する。ＥＣＵ１８０は、回生電力Ｗｂが５ｋｗよりもさらに増加した場合に、受電電力が第２上限値Ｗｃから回生電力Ｗｂを減算した値となるように受電装置１０２を制御する。この受電電力を制限する制御によって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、第２上限値Ｗｃと同一の２０ｋｗとなる。また、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで受電電力を制限する制御が行なわれることによって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力が時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで継続して第２上限値Ｗｃと同一の２０ｋｗとなる。
【００８４】
時間Ｔ（２）以降において、回生電力Ｗｂが５ｋｗよりも低下した場合、第２上限値Ｗｃは、第１上限値Ｗａと回生電力Ｗｂとの和よりも大きくなる（Ｓ１１２にてＹＥＳ）。そのため、受電電力の制限が解除され、給電装置２００から受電する受電電力は、第１上限値Ｗａと同一の１５ｋｗに復帰する。
【００８５】
時間Ｔ（２）から時間Ｔ（３）まで回生電力Ｗｂは、５ｋｗからゼロになるまで時間の経過とともに低下していく。回生電力Ｗｂが５ｋｗからゼロになるまで減少することによって、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、２０ｋｗから第１上限値Ｗａである１５ｋｗまで減少することとなる。
【００８６】
時間Ｔ（３）以降、車両１００が完全に停止するなどして、回生制動制御が実行されない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、蓄電装置１５０は、給電装置２００からの受電する受電電力の第１上限値Ｗａ（＝１５ｋｗ）を充電電力として充電されることとなる。
【００８７】
図５に戻って、信号機５０４が赤信号から青信号に切り換わるなどして、運転者がアクセルペダルを踏み込む場合に、車両１００は発進する。そして、車両１００が給電エリア３００を通過した時点で、給電装置２００からの電力の受電が停止することとなる。
【００８８】
＜受電電力を停止する制御が行なわれる場合＞
受電電力を制限する制御として受電電力を停止する制御が行なわれる場合、図６の受電電力および充電電力の変化に対応した太破線のタイミングチャートに示すように、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、ＥＣＵ１８０は、給電装置２００からの電力の受電が停止するように受電装置１０２を制御する。そのため、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、給電装置２００からの受電電力は、ゼロになる。したがって、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、蓄電装置１５０を充電するための充電電力は、回生電力Ｗｂに基づく充電電力のみとなる。その結果、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）まで、回生電力Ｗｂの変化とともに蓄電装置１５０を充電するための充電電力が変化することとなる。
【００８９】
時間Ｔ（２）以降のＥＣＵ１８０の動作は、上述の回生電力Ｗｂに応じて受電電力を低下させる制御が行なわれる場合のＥＣＵ１８０の動作と同様である。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【００９０】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、車両が給電エリア内に進入し、かつ、モータを用いた回生制動制御を実行するという条件が成立し、給電装置から受電する受電電力の上限値である第１上限値Ｗａおよび蓄電装置に回生される回生電力Ｗｂの和が蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値Ｗｃ以上である場合に、給電装置から受電する受電電力を制限して受電電力および回生電力Ｗｂの和が第２上限値Ｗｃよりも小さくなるように受電装置を制御することによって、モータによって回生された電力を無駄にすることなく、車両に搭載された蓄電装置を充電することができる。すなわち、回生制動制御と外部充電制御との協調制御時に回生電力を優先することによって回生電力を効率よく利用することができる。したがって、給電エリア内で車両が回生制動制御を実行する場合に、回生制動制御と外部充電制御とを適切に協調させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【００９１】
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て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。
【符号の説明】
【００９２】
１００ 車両、１０２ 受電装置、１０４ 駆動輪、１１０ 第１共鳴器、１３０ 整流器、１４０ コンバータ、１５０ 蓄電装置、１７０ モータ、１７２ ジェネレータ、１７４ エンジン、１７６ 動力分割機構、１７８ 減速機、１８０ ＥＣＵ、１８２ 温度センサ、１９０ 受信部、２００ 給電装置、２１０ 交流電源、２２０ 高周波電力ドライバ、２４０ 第２共鳴器、３００ 給電エリア、４００ 光ビーコン、５００ 交差点、５０２ 停止線、５０４ 信号機、５０６ 道路、６００ 情報取得部、６０２ 第１上限値算出部、６０４ 走行判定部、６０６ 回生要求判定部、６０８ 回生電力算出部、６１０ 第２上限値算出部、６１２ 電力判定部、６１４ 受電電力制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、前記回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、前記車両の外部から電力を受電して前記蓄電装置を充電するための車両用制御装置であって、
前記車両の進行方向に存在する前記給電エリアの給電情報を取得するための取得部と、
前記給電エリアにおいて前記車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を前記給電情報に基づいて算出するための第１算出部と、
前記蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値を算出するための第２算出部と、
前記車両が前記給電エリア内に進入し、かつ、前記回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、前記蓄電装置に回生される回生電力を算出するための第３算出部と、
前記条件が成立した場合に、前記受電電力と前記回生電力とに基づく前記蓄電装置を充電するための充電電力が前記第２上限値よりも小さくなるように、前記第１上限値、前記第２上限値および前記回生電力に基づいて、前記受電電力および前記回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む、車両用制御装置。
【請求項２】
前記車両は、前記給電エリアにおいて外部から伝達される電力を受けるための受電装置を含み、
前記制御部は、前記条件が成立した場合であって、かつ、前記第１上限値および前記回生電力の和が前記第２上限値以上である場合に、前記受電電力を制限して前記受電電力および前記回生電力の和が前記第２上限値よりも小さくなるように前記受電装置を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記条件が成立した場合であって、かつ、前記第１上限値および前記回生電力の和が前記第２上限値以上である場合に、前記受電電力を前記第１上限値よりも低下させて前記受電電力および前記回生電力の和が前記第２上限値になるように前記受電装置を制御する、請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記条件が成立した場合であって、かつ、前記第１上限値および前記回生電力の和が前記第２上限値以上である場合に、前記給電エリアからの受電を停止するように前記受電装置を制御する、請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、前記回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、前記車両の外部から電力を受電して前記蓄電装置を充電するための車両用制御方法であって、
前記車両の進行方向に存在する前記給電エリアの給電情報を取得するステップと、
前記給電エリアにおいて前記車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を前記給電情報に基づいて算出するステップと、
前記蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の第２上限値を算出するステップと、
前記車両が前記給電エリア内に進入し、かつ、前記回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、前記蓄電装置に回生される回生電力を算出するステップと、
前記条件が成立した場合に、前記受電電力と前記回生電力とに基づく前記蓄電装置を充電するための充電電力が前記第２上限値よりも小さくなるように、前記第１上限値、前記第２上限値および前記回生電力に基づいて、前記受電電力および前記回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む、車両用制御方法。
【請求項１】
駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、前記回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、前記車両の外部から電力を受電して前記蓄電装置を充電するための車両用制御装置であって、
前記車両の進行方向に存在する前記給電エリアの給電情報を取得するための取得部と、
前記給電エリアにおいて前記車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を前記給電情報に基づいて算出するための第１算出部と、
前記蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の上限値である第２上限値を算出するための第２算出部と、
前記車両が前記給電エリア内に進入し、かつ、前記回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、前記蓄電装置に回生される回生電力を算出するための第３算出部と、
前記条件が成立した場合に、前記受電電力と前記回生電力とに基づく前記蓄電装置を充電するための充電電力が前記第２上限値よりも小さくなるように、前記第１上限値、前記第２上限値および前記回生電力に基づいて、前記受電電力および前記回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む、車両用制御装置。
【請求項２】
前記車両は、前記給電エリアにおいて外部から伝達される電力を受けるための受電装置を含み、
前記制御部は、前記条件が成立した場合であって、かつ、前記第１上限値および前記回生電力の和が前記第２上限値以上である場合に、前記受電電力を制限して前記受電電力および前記回生電力の和が前記第２上限値よりも小さくなるように前記受電装置を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記条件が成立した場合であって、かつ、前記第１上限値および前記回生電力の和が前記第２上限値以上である場合に、前記受電電力を前記第１上限値よりも低下させて前記受電電力および前記回生電力の和が前記第２上限値になるように前記受電装置を制御する、請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記条件が成立した場合であって、かつ、前記第１上限値および前記回生電力の和が前記第２上限値以上である場合に、前記給電エリアからの受電を停止するように前記受電装置を制御する、請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
駆動力および回生制動力を出力する回転電機と、前記回転電機に電力を供給する蓄電装置とを搭載した車両が給電エリア内に進入した場合に、前記車両の外部から電力を受電して前記蓄電装置を充電するための車両用制御方法であって、
前記車両の進行方向に存在する前記給電エリアの給電情報を取得するステップと、
前記給電エリアにおいて前記車両が外部から受電することができる受電電力の上限値である第１上限値を前記給電情報に基づいて算出するステップと、
前記蓄電装置が充電時に受け入れることを許可する電力の第２上限値を算出するステップと、
前記車両が前記給電エリア内に進入し、かつ、前記回転電機を用いた回生制動制御を実行するという条件が成立した場合に、前記蓄電装置に回生される回生電力を算出するステップと、
前記条件が成立した場合に、前記受電電力と前記回生電力とに基づく前記蓄電装置を充電するための充電電力が前記第２上限値よりも小さくなるように、前記第１上限値、前記第２上限値および前記回生電力に基づいて、前記受電電力および前記回生電力のうちの少なくともいずれか一方を制御するための制御部とを含む、車両用制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６６８７７（Ｐ２０１１−１６６８７７Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２０４（Ｐ２０１０−２４２０４）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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