JP2022095224A - Heating apparatus for electric automobile - Google Patents

Abstract

To provide a heating apparatus for an electric automobile which, even when a temperature is low in a winter season, ensures heating capacity during the operation of air-conditioning heating in a power saving mode, and maintains suppression of the power consumption of a battery for traveling by heating.SOLUTION: A heating apparatus for an electric automobile includes: a first heating section 31 which is operated by power supplied from a first battery 21 and heats the inside of a cabin; a first heating setting section 32 in which one of a plurality of operation modes including a power saving mode can be set for the first heating section 31; a second heating device 41 which is operated by power supplied from a second battery 22; a temperature detection section 52 which detects a temperature outside the automobile or inside the cabin; and a control section 50 which performs control so as to operate the second heating section 41 when the temperature detected by the temperature detection section 52 becomes lower than a prescribed temperature in a state where the power saving mode is set in the first heating setting section 32, and the second heating section 41 is not operated.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は電気自動車の暖房装置に関する。 The present invention relates to a heating device for an electric vehicle.

近年、環境負荷低減の観点から、内燃機関を備えず、電動モータのみによって駆動する電気自動車の開発が行われている。電気自動車の暖房装置は、内燃機関のような熱源を備えていないため、空調装置の熱源として、ＰＴＣヒータが利用されている（特許文献１参照）。 In recent years, from the viewpoint of reducing the environmental load, electric vehicles that are not equipped with an internal combustion engine and are driven only by an electric motor have been developed. Since the heating device of an electric vehicle does not have a heat source like an internal combustion engine, a PTC heater is used as a heat source of the air conditioner (see Patent Document 1).

また、電気自動車の走行中、空調装置（ＰＴＣヒータ）を作動させると、走行に使用する電力に加えて空調用としても電力を消費するためバッテリの電力の消費が大きくなる。そのため、空調装置の使用時における電力消費を抑制するため、空調装置の電力消費を抑制した省エネ運転モード（エコモード）を備えている（特許文献２参照）。 Further, when the air conditioner (PTC heater) is operated while the electric vehicle is running, the power consumed by the battery increases because the power consumed for air conditioning is consumed in addition to the power used for running. Therefore, in order to suppress the power consumption when the air conditioner is used, the energy saving operation mode (eco mode) in which the power consumption of the air conditioner is suppressed is provided (see Patent Document 2).

特開２０２０－０４０４９９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-040499 特開２００９－２５５９１７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-255917

しかし、電気自動車の空調モードとして電力消費を抑制した省エネ運転モード（エコモード）は電力消費を抑制しているため、冬季低温時などにおいて、充分な暖房能力が得られず、乗員を不快にさせてしまう懸念があった。 However, the energy-saving operation mode (eco mode), which suppresses power consumption as an air-conditioning mode for electric vehicles, suppresses power consumption, so sufficient heating capacity cannot be obtained even at low temperatures in winter, which makes occupants uncomfortable. There was a concern that it would end up.

このような場合、空調装置の運転モードを省エネ運転モード（エコモード）から通常の運転モードに変更して暖房能力を上げることが考えられるが、特に冬季低温時にはバッテリの電力消費は著しい傾向にあるため、電気自動車の航続距離にも影響を及ぼすことが考えられる。 In such a case, it is conceivable to change the operation mode of the air conditioner from the energy-saving operation mode (eco mode) to the normal operation mode to increase the heating capacity, but the power consumption of the battery tends to be remarkable especially at low temperature in winter. Therefore, it may affect the cruising range of electric vehicles.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気自動車の暖房装置の空調モードとして走行用バッテリの電力消費を抑制した省電力モード（エコモード）における冬季低温時などでの暖房能力を確保すると共に、暖房による走行用バッテリの電力消費の抑制を維持することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is in a power saving mode (eco mode) in which the power consumption of a traveling battery is suppressed as an air conditioning mode of a heating device of an electric vehicle at low temperature in winter. The purpose is to secure the heating capacity of the vehicle and to maintain the suppression of the power consumption of the traveling battery due to the heating.

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following aspects or application examples.

本適用例に係る電気自動車の暖房装置は、第１バッテリから供給される電力により車両の駆動力を発生するモータを備える電気自動車の暖房装置であって、前記第１バッテリから供給された電力によって作動し、車室内を暖房する第１暖房部と、前記第１暖房部に対して、省電力モードを含む複数の作動モードのいずれかを設定可能な第１暖房設定部と、第２バッテリから供給された電力によって作動する第２暖房装置と、車外または車室内の温度を検出する温度検出部と、前記第１暖房設定部において省電力モードが設定され、かつ、前記第２暖房部が非作動である状態で、前記温度検出部によって検出された温度が所定温度未満となった場合に、前記第２暖房部を作動させるよう制御する制御部と、を備える。 The heating device for an electric vehicle according to the present application example is a heating device for an electric vehicle including a motor that generates a driving force for the vehicle by the electric power supplied from the first battery, and is based on the electric power supplied from the first battery. From the first heating unit that operates and heats the vehicle interior, the first heating setting unit that can set any of a plurality of operation modes including the power saving mode for the first heating unit, and the second battery. A power saving mode is set in the second heating device operated by the supplied electric power, a temperature detection unit that detects the temperature outside or inside the vehicle, and the first heating setting unit, and the second heating unit is not. It is provided with a control unit that controls the operation of the second heating unit when the temperature detected by the temperature detection unit becomes less than a predetermined temperature in the operating state.

このように構成された電気自動車の暖房装置は、第１暖房部の作動モードとして省電力モードが設定されたとき、冬季低温時など外気温または車室内温度が所定温度未満となった場合、走行用バッテリである第１バッテリの電力で作動する第１暖房部とは別に、第２バッテリで作動する第２暖房部を作動させるため、第２暖房部により暖房能力が補われることで暖房能力確保すると共に、省電力モードの暖房による走行用バッテリの電力消費の抑制を維持することができる。 The heating device of an electric vehicle configured in this way travels when the power saving mode is set as the operation mode of the first heating unit, or when the outside temperature or the vehicle interior temperature becomes lower than the predetermined temperature, such as during low temperature in winter. Since the second heating unit operated by the second battery is operated separately from the first heating unit operated by the power of the first battery, which is a battery for use, the heating capacity is supplemented by the second heating unit to secure the heating capacity. At the same time, it is possible to maintain the suppression of the power consumption of the traveling battery by heating in the power saving mode.

本発明の一実施形態に係る電気自動車の暖房装置を適用した車両の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle to which the heating device of the electric vehicle which concerns on one Embodiment of this invention is applied. 空調装置に内蔵されるＰＴＣヒータの消費電力を作動モード毎に示したグラフ図である。It is a graph which showed the power consumption of the PTC heater built in the air conditioner for each operation mode. 本発明の一実施形態に係る電気自動車の暖房装置の制御システムのブロック図である。It is a block diagram of the control system of the heating device of the electric vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電気自動車の暖房装置の制御システムが実行する補助暖房作動制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control routine of the auxiliary heating operation control executed by the control system of the heating apparatus of the electric vehicle which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施形態に係る電気自動車の暖房装置を適用した車両の概略構成図である。図１に示す車両１０は、例えば電動トラック等の電気自動車であり、動力源として走行用モータ１１（以下モータ１１という）が搭載されている。モータ１１の出力軸は減速装置及び差動装置から構成される動力伝達部１２及び駆動軸１３を介して左右の駆動輪１４に接続される。また、モータ１１は、インバータ１５、ＰＤＵ１６、及び図示しない充放電回路を介して走行用バッテリ２１（第１バッテリ）に接続されている。走行用バッテリ２１に蓄えられた直流電力はインバータ１５により交流電力に変換されてモータ１１に供給され、モータ１１が発生させた駆動力は駆動輪１４に伝達されて車両１０を走行させる。また、例えば車両１０の減速時や降坂路での走行時（回生走行時）には、駆動輪１４側からの逆駆動によりモータ１１が発電機として作動する（回生運転）。モータ１１が発生させた負側の駆動力は制動力として駆動輪１４側に伝達されると共に、モータ１１が発電した交流電力がインバータ１５で直流電力に変換されて、ＰＤＵ１６を介して走行用バッテリ２１に充電される。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle to which a heating device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is applied. The vehicle 10 shown in FIG. 1 is, for example, an electric vehicle such as an electric truck, and is equipped with a traveling motor 11 (hereinafter referred to as a motor 11) as a power source. The output shaft of the motor 11 is connected to the left and right drive wheels 14 via a power transmission unit 12 composed of a speed reducing device and a differential device and a drive shaft 13. Further, the motor 11 is connected to the traveling battery 21 (first battery) via an inverter 15, a PDU 16, and a charge / discharge circuit (not shown). The DC power stored in the traveling battery 21 is converted into AC power by the inverter 15 and supplied to the motor 11, and the driving force generated by the motor 11 is transmitted to the drive wheels 14 to drive the vehicle 10. Further, for example, when the vehicle 10 is decelerated or traveling on a downhill road (regenerative traveling), the motor 11 operates as a generator by reverse driving from the drive wheel 14 side (regenerative operation). The negative driving force generated by the motor 11 is transmitted to the driving wheel 14 side as braking force, and the AC power generated by the motor 11 is converted into DC power by the inverter 15 and used as a traveling battery via the PDU 16. It is charged to 21.

ＰＤＵ１６は、車両１０に搭載された各種電気機器と接続され、当該電気機器に対して配電制御が行われる配電ユニット（ＰＤＵ：Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）である。 The PDU 16 is a power distribution unit (PDU: Power Distribution Unit) that is connected to various electric devices mounted on the vehicle 10 and is controlled to distribute power to the electric devices.

走行用バッテリ２１は、例えばリチウムイオン電池からなり、車両１０を駆動するモータ１１の他、本実施形態においてはＰＤＵ１６を介して後述するＰＴＣヒータ３１などの他の電気機器にも電力供給が可能な比較的高電圧大容量の二次電池である。 The traveling battery 21 is made of, for example, a lithium ion battery, and can supply electric power to other electric devices such as the PTC heater 31, which will be described later, via the PDU 16 in this embodiment, in addition to the motor 11 that drives the vehicle 10. It is a secondary battery with a relatively high voltage and a large capacity.

車両１０は、また、走行用バッテリ２１とは別に、システム電源やＥＣＵ（コンピュータ）、車内の各種電装品等に電力を供給するための補機バッテリ２２（第２バッテリ）を備える。補機バッテリ２２は、例えば、鉛蓄電池やリチウムイオン電池からなり、走行用バッテリ２１よりも低電圧小容量の二次電池である。本実施形態において、補機バッテリ２２は、ジャンクションボックス１７（図１においてはＪＢと表示）を介して後述するシートヒータ４１に電力を供給する。 The vehicle 10 also includes an auxiliary battery 22 (second battery) for supplying electric power to a system power supply, an ECU (computer), various electrical components in the vehicle, and the like, in addition to the traveling battery 21. The auxiliary battery 22 is, for example, a lead storage battery or a lithium ion battery, and is a secondary battery having a lower voltage and a smaller capacity than the traveling battery 21. In the present embodiment, the auxiliary battery 22 supplies electric power to the seat heater 41 described later via the junction box 17 (indicated as JB in FIG. 1).

車両１０は、さらに、温度センサ５２（温度検出部）を、車両１０の周囲の外気温を検知して外気温情報として取得可能な態様で備える。 The vehicle 10 further includes a temperature sensor 52 (temperature detection unit) in a manner capable of detecting the outside air temperature around the vehicle 10 and acquiring it as outside air temperature information.

車両１０は、また、車室内の空気を加温して暖房する第１暖房部として車内空調装置３０（以下、単に空調装置３０という）に内蔵されたＰＴＣヒータ３１を備える。また、車両１０は、ＰＴＣヒータ３１とは別に、第２暖房部として、車両床に移動可能に保持される座席４０の座面または背もたれに内蔵されたシートヒータ４１を備える。なお、図２では、車両１０は、車室内前方の左右にそれぞれシートヒータ４１を内蔵する２席の座席４０を備えているが、座席４０の数や配置はこれに限られるものではなく、また、車両１０に備わる座席の一部のすべてにシートヒータ４１が備わっていなくてもよい。 The vehicle 10 also includes a PTC heater 31 built in an in-vehicle air conditioner 30 (hereinafter, simply referred to as an air conditioner 30) as a first heating unit that heats and heats the air in the vehicle interior. Further, the vehicle 10 is provided with a seat heater 41 built in the seat surface or the backrest of the seat 40 movably held on the vehicle floor as a second heating unit, in addition to the PTC heater 31. In addition, in FIG. 2, the vehicle 10 is provided with two seats 40 having built-in seat heaters 41 on the left and right sides in front of the vehicle interior, but the number and arrangement of the seats 40 are not limited to this. , All of the seats provided in the vehicle 10 may not be equipped with the seat heater 41.

空調装置３０は、いわゆるエアコンであり、冷暖房機能を有する。本実施形態において、空調装置３０は、車両１０の車室内の空気又は外気を導入し、ＰＴＣヒータ３１により加熱された空気を車室内に供給することで車室内の空気の温度等を調節する暖房機能を有する。冷房機能については公知の構成でよく、説明を省略する。 The air conditioner 30 is a so-called air conditioner and has a heating / cooling function. In the present embodiment, the air conditioner 30 introduces the air or the outside air in the vehicle interior of the vehicle 10 and supplies the air heated by the PTC heater 31 to the vehicle interior to adjust the temperature of the air in the vehicle interior. Has a function. The cooling function may have a known configuration, and the description thereof will be omitted.

また、車両１０は、空調装置３０の暖房機能の作動又は非作動を設定したり、暖房機能を作動させる場合においてＰＴＣヒータ３１による消費電力を抑制する省電力モード（以下、エコモードともいうこともある）を含む複数の作動モードのいずれかを設定したりすることが可能な空調設定部３２（第１暖房設定部）を有する。空調設定部３２の操作部は、運転席付近に備えられる。複数の作動モードは、作動出力に応じて、例えば「高出力モード、中出力モード、低出力モード、エコモード」を設定可能である。 Further, the vehicle 10 has a power saving mode (hereinafter, also referred to as an eco mode) in which the power consumption by the PTC heater 31 is suppressed when the heating function of the air conditioner 30 is set to operate or not, or when the heating function is operated. It has an air conditioning setting unit 32 (first heating setting unit) capable of setting any one of a plurality of operation modes including the above. The operation unit of the air conditioning setting unit 32 is provided near the driver's seat. The plurality of operation modes can be set, for example, "high output mode, medium output mode, low output mode, eco mode" according to the operation output.

ここで図２を参照すると、図２には空調装置３０に内蔵されるＰＴＣヒータ３１の消費電力を作動モード毎に示したグラフ図が示されている。 Here, referring to FIG. 2, FIG. 2 shows a graph showing the power consumption of the PTC heater 31 built in the air conditioner 30 for each operation mode.

同図に示すように、作動モードは、外気温に応じてＰＴＣヒータ３１により発揮可能な出力（消費電力）を設定している。例えば外気温が１０℃である場合には、高出力モード（ＨＩＧＨ）では３０％、中出力モード（ＭＩＤＤＬＥ）では２５％、低出力モード（ＬＯＷ）では２０％、省電力モード（ＥＣＯ）では１０％までＰＴＣヒータ３１の出力を発揮可能というように、同じ外気温でも作動モードによってＰＴＣヒータ３１が発揮可能な出力は異なる。特にエコモードは他の作動モードよりもＰＴＣヒータ３１の消費電力を制限することで、省電力化を図る作動モードである。図２の外気温とＰＴＣヒータ消費電力の関係は一例であるが、本実施形態ではいずれの作動モードも外気温度が一定以上下がると、ＰＴＣヒータ消費電力を上昇させる傾向にある。 As shown in the figure, the operation mode sets the output (power consumption) that can be exerted by the PTC heater 31 according to the outside air temperature. For example, when the outside air temperature is 10 ° C., 30% in the high output mode (HIGH), 25% in the medium output mode (MIDDLE), 20% in the low output mode (LOW), and 10 in the power saving mode (ECO). The output that the PTC heater 31 can exert differs depending on the operation mode even at the same outside air temperature, such that the output of the PTC heater 31 can be exerted up to%. In particular, the eco mode is an operation mode for reducing power consumption by limiting the power consumption of the PTC heater 31 as compared with other operation modes. The relationship between the outside air temperature and the PTC heater power consumption in FIG. 2 is an example, but in any of the operation modes, when the outside air temperature drops by a certain amount or more, the PTC heater power consumption tends to increase.

ＰＴＣヒータ３１は、所定の抵抗値を有するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子であり、走行用バッテリ２１から供給される電力で作動する。具体的には、ＰＴＣヒータ３１は、作動流体と熱交換可能に構成されており、通電されると発熱して暖房用の熱源として機能する。なお、ＰＴＣヒータ３１の代わりに、電力を供給されて発熱する他の素子を用いてもかまわない。 The PTC heater 31 is a PTC (Positive Temperature Coafficient) element having a predetermined resistance value, and is operated by electric power supplied from the traveling battery 21. Specifically, the PTC heater 31 is configured to be heat exchangeable with the working fluid, and when energized, it generates heat and functions as a heat source for heating. Instead of the PTC heater 31, another element to which electric power is supplied to generate heat may be used.

シートヒータ４１は、例えば抵抗素子からなる面状発熱体であり、補機バッテリ２２から供給される電力で作動する。具体的には、シートヒータ４１は通電されて発熱することで、シートヒータ４１が内蔵されている座席４０を加温する。なお、シートヒータ４１は、車内全体を暖房する空調装置３０に比べて、座席４０に着座する乗員の体に密着して直接体を温めるため暖房効率が高く、電力消費が少ない。また、車両１０は、シートヒータ４１の作動又は非作動のいずれかを設定可能なシートヒータスイッチ４２を運転席付近に備える。 The seat heater 41 is a planar heating element composed of, for example, a resistance element, and is operated by electric power supplied from the auxiliary battery 22. Specifically, the seat heater 41 is energized and generates heat to heat the seat 40 in which the seat heater 41 is built. Compared to the air conditioner 30 that heats the entire interior of the vehicle, the seat heater 41 is in close contact with the body of the occupant seated in the seat 40 and directly warms the body, so that the heating efficiency is high and the power consumption is low. Further, the vehicle 10 is provided with a seat heater switch 42 in the vicinity of the driver's seat, which can set either operation or non-operation of the seat heater 41.

このように構成された車両１０の各部は、車両１０に搭載された制御部５０に接続されている。制御部５０は、電子演算装置から構成される制御ユニットで、例えばＥＣＵであり、電気自動車の暖房装置１の各コンポーネントや各種センサとＣＡＮ５１（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークを介して、車両１０に搭載された各種機器や他の制御ユニットと情報を通信し、また、制御を行えるように接続されている。本実施形態では、制御部５０は、主に予めインストールされた所定のプログラムに従って動作し、後述する補助暖房作動制御を行う機能を有する。なお、制御部５０は複数の制御ユニットから構成されてもよく、その場合は各制御ユニットが連携して後述する補助暖房作動制御を実行してもよい。 Each part of the vehicle 10 configured in this way is connected to the control unit 50 mounted on the vehicle 10. The control unit 50 is a control unit composed of an electronic arithmetic unit, for example, an ECU, which is an ECU, via a communication network such as CAN 51 (CAN: Controller Area Network) with each component of the heating device 1 of an electric vehicle and various sensors. It communicates information with various devices mounted on the vehicle 10 and other control units, and is connected so as to be able to control the information. In the present embodiment, the control unit 50 mainly operates according to a predetermined program installed in advance, and has a function of performing auxiliary heating operation control described later. The control unit 50 may be composed of a plurality of control units, and in that case, the control units may cooperate with each other to execute the auxiliary heating operation control described later.

図２は、本発明の一実施形態に係る電気自動車の暖房装置１の制御システムのブロック図である。本図を参照して、電気自動車の暖房装置１の構成と機能を以下に説明する。 FIG. 2 is a block diagram of a control system for a heating device 1 of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. With reference to this figure, the configuration and function of the heating device 1 of the electric vehicle will be described below.

電気自動車の暖房装置１は、ＰＴＣヒータ３１、シートヒータ４１、空調設定部３２、シートヒータスイッチ４２、及び、温度センサ５２と、これらと通信可能に接続された制御部５０を備える。制御部５０は、相互に通信可能に接続された、ＰＴＣヒータ制御部５３、シートヒータ制御部５４、及び補助暖房作動判定部５５を備える。 The heating device 1 of an electric vehicle includes a PTC heater 31, a seat heater 41, an air conditioning setting unit 32, a seat heater switch 42, a temperature sensor 52, and a control unit 50 communicably connected to these. The control unit 50 includes a PTC heater control unit 53, a seat heater control unit 54, and an auxiliary heating operation determination unit 55, which are connected to each other so as to be able to communicate with each other.

制御部５０は、ＰＴＣヒータ３１、シートヒータ４１、空調設定部３２、シートヒータスイッチ４２、及び、温度センサ５２からの情報を取得する機能を有している。 The control unit 50 has a function of acquiring information from the PTC heater 31, the seat heater 41, the air conditioning setting unit 32, the seat heater switch 42, and the temperature sensor 52.

ＰＴＣヒータ制御部５３は、ＰＴＣヒータ３１の作動を制御する機能を有する。具体的には、ＰＴＣヒータ制御部５３は、空調設定部３２における設定に応じてＰＤＵ１６からＰＴＣヒータ３１への給電回路の通電・遮断をしたり、設定された作動出力に応じた電力量をＰＴＣヒータ３１に給電したりする制御を行う。 The PTC heater control unit 53 has a function of controlling the operation of the PTC heater 31. Specifically, the PTC heater control unit 53 energizes / shuts off the power supply circuit from the PDU 16 to the PTC heater 31 according to the setting in the air conditioning setting unit 32, and the PTC determines the amount of electric power according to the set operation output. Controls such as supplying power to the heater 31.

補助暖房作動判定部５５は、空調設定部３２において省電力モード（エコモード）が設定され、かつ、シートヒータスイッチ４２において非作動と設定されシートヒータ４１が非作動である状態で、温度センサ５２によって検出された温度が所定温度未満となった場合に、シートヒータ４１を作動させる補助暖房作動制御を行う機能を有する。具体的には、補助暖房作動判定部５５は、空調設定部３２と通信し、空調装置３０の現在の設定状態を取得して、空調設定部３２において省電力モードが設定されているか否かを判定する（第１暖房エコモード判定）機能を有する。省電力モードである場合、補助暖房作動判定部５５はさらに、シートヒータ４１又はシートヒータスイッチ４２と通信し、現在の設定状態を取得して、シートヒータ４１が非作動であるか否かを判定する（第２暖房非作動判定）機能を有する。シートヒータ４１が非作動である場合、補助暖房作動判定部５５はさらに、温度センサ５２からの外気温情報を取得し、外気温が所定の閾値未満であるか否かを判定する（温度判定）機能を有する。また、外気温が所定の閾値未満である場合、補助暖房作動判定部５５は、補助暖房作動情報を生成し、シートヒータ制御部５４に送信する機能を有する。所定の閾値は、例えば省電力モードであってもＰＴＣヒータ３１の出力を上昇させなければ車室内の温度を上昇させるのが困難となる温度に設定され、本実施形態では図２の外気温とＰＴＣヒータ消費電力の関係において、ＰＴＣヒータ消費電力を上昇させる変曲点に相当する温度（例えば－５℃）を所定の閾値とする。なお、所定の閾値は固定値に限られず、例えば走行用バッテリ２１の充電量等に応じて変動する値であってもよい。 The temperature sensor 52 of the auxiliary heating operation determination unit 55 is in a state where the power saving mode (eco mode) is set in the air conditioning setting unit 32, the seat heater switch 42 is set to non-operation, and the seat heater 41 is non-operation. It has a function of performing auxiliary heating operation control for operating the seat heater 41 when the temperature detected by is less than a predetermined temperature. Specifically, the auxiliary heating operation determination unit 55 communicates with the air conditioning setting unit 32, acquires the current setting state of the air conditioner 30, and determines whether or not the power saving mode is set in the air conditioning setting unit 32. It has a determination (first heating eco-mode determination) function. In the power saving mode, the auxiliary heating operation determination unit 55 further communicates with the seat heater 41 or the seat heater switch 42, acquires the current setting state, and determines whether or not the seat heater 41 is inactive. (Second heating non-operation determination) function. When the seat heater 41 is inactive, the auxiliary heating operation determination unit 55 further acquires the outside air temperature information from the temperature sensor 52 and determines whether or not the outside air temperature is below a predetermined threshold value (temperature determination). Has a function. Further, when the outside air temperature is less than a predetermined threshold value, the auxiliary heating operation determination unit 55 has a function of generating auxiliary heating operation information and transmitting it to the seat heater control unit 54. The predetermined threshold value is set to a temperature at which it is difficult to raise the temperature inside the vehicle interior unless the output of the PTC heater 31 is raised even in the power saving mode, and in the present embodiment, it is the outside air temperature shown in FIG. In relation to the power consumption of the PTC heater, the temperature corresponding to the inflection point that increases the power consumption of the PTC heater (for example, −5 ° C.) is set as a predetermined threshold value. The predetermined threshold value is not limited to a fixed value, and may be a value that varies depending on, for example, the charge amount of the traveling battery 21.

シートヒータ制御部５４は、シートヒータ４１の作動を制御する機能を有する。具体的には、シートヒータ制御部５４は、ジャンクションボックス１７からシートヒータ４１への電力供給回路を開閉することにより通電又は遮断を制御する。シートヒータ制御部５４は、シートヒータスイッチ４２と通信し、シートヒータスイッチ４２において作動が設定された場合にシートヒータ４１を作動させる制御を行う。また、シートヒータ制御部５４は、補助暖房作動判定部５５と通信し、補助暖房作動情報を取得した場合に、シートヒータ４１を作動させる制御を行う。 The seat heater control unit 54 has a function of controlling the operation of the seat heater 41. Specifically, the seat heater control unit 54 controls energization or disconnection by opening and closing the power supply circuit from the junction box 17 to the seat heater 41. The seat heater control unit 54 communicates with the seat heater switch 42 and controls to operate the seat heater 41 when the operation is set in the seat heater switch 42. Further, the seat heater control unit 54 communicates with the auxiliary heating operation determination unit 55 and controls to operate the seat heater 41 when the auxiliary heating operation information is acquired.

このように構成された電気自動車の暖房装置１の制御部５０は、空調設定部３２においてエコモードが設定され、かつ、シートヒータ４１が非作動である状態で、外気温が所定の閾値（－５℃）未満の場合に、シートヒータ４１を作動させる補助暖房作動制御を行う。 In the control unit 50 of the heating device 1 of the electric vehicle configured in this way, the outside temperature is set to a predetermined threshold value (-) in a state where the eco mode is set in the air conditioning setting unit 32 and the seat heater 41 is not operating. When the temperature is lower than 5 ° C.), the auxiliary heating operation control for operating the seat heater 41 is performed.

図３には、本発明の一実施形態に係る電気自動車の暖房装置１が実行する補助暖房作動制御の制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。 FIG. 3 shows a flowchart showing a control routine of auxiliary heating operation control executed by the heating device 1 of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and will be described below with reference to the same flowchart.

まず、ステップＳ１として、制御部５０は、補助暖房作動判定部５５において、空調設定部３２においてエコモードが設定されているか否かを判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合は、ステップＳ２に進み、一方、偽（Ｎｏ）の場合は当該ルーチンをリターンする。 First, as step S1, the control unit 50 determines whether or not the eco-mode is set in the air conditioning setting unit 32 in the auxiliary heating operation determination unit 55. If the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S2, while if the determination result is false (No), the routine is returned.

ステップＳ２として、制御部５０は、補助暖房作動判定部５５において、シートヒータスイッチ４２において非作動が設定されているか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）の場合、ステップＳ３に進む。一方、真（Ｙｅｓ）の場合は、当該ルーチンをリターンする。 As step S2, the control unit 50 determines whether or not the seat heater switch 42 is set to be non-operated in the auxiliary heating operation determination unit 55. If the determination result is false (No), the process proceeds to step S3. On the other hand, if it is true (Yes), the routine is returned.

ステップＳ３として、制御部５０は、補助暖房作動判定部５５において、外気温が所定の閾値である－５℃未満であるか否かを判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合は、ステップＳ４に進む。一方、偽（Ｎｏ）の場合は当該ルーチンを終了する。 As step S3, the control unit 50 determines in the auxiliary heating operation determination unit 55 whether or not the outside air temperature is below a predetermined threshold value of −5 ° C. If the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S4. On the other hand, if it is false (No), the routine is terminated.

ステップＳ４として、制御部５０は、シートヒータ制御部５４において、シートヒータ４１を作動させる制御を行い、当該ルーチンをリターンする。 As step S4, the control unit 50 controls the seat heater control unit 54 to operate the seat heater 41, and returns the routine.

以上のように、本実施形態に係る電気自動車の暖房装置１によれば、ＰＴＣヒータ３１の作動モードとして省電力モード（エコモード）が設定されたとき、冬季低温時など外気温が所定の閾値の温度未満となった場合、走行用バッテリ２１の電力で作動するＰＴＣヒータ３１とは別に、補機バッテリ２２で作動するシートヒータ４１を作動させる補助暖房作動制御を行うことで、エコモードによるＰＴＣヒータ３１の暖房能力の低下をシートヒータ４１によって補い暖房能力を確保すると共に、省電力モードによる走行用バッテリ２１の電力消費の抑制を維持することができる。 As described above, according to the heating device 1 of the electric vehicle according to the present embodiment, when the power saving mode (eco mode) is set as the operating mode of the PTC heater 31, the outside temperature is a predetermined threshold value such as when the temperature is low in winter. When the temperature becomes lower than the above temperature, the PTC by the eco mode is performed by controlling the auxiliary heating operation to operate the seat heater 41 operated by the auxiliary battery 22 separately from the PTC heater 31 operated by the electric power of the traveling battery 21. The decrease in the heating capacity of the heater 31 can be compensated for by the seat heater 41 to secure the heating capacity, and the power consumption of the traveling battery 21 can be suppressed by the power saving mode.

以上で本発明に係る電気自動車の暖房装置１の実施形態についての説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。 Although the description of the embodiment of the heating device 1 of the electric vehicle according to the present invention is completed above, the embodiment of the present invention is not limited to this embodiment.

上記実施形態においては、第２暖房部はシートヒータ４１であったが、補機バッテリ２２から給電される他の暖房手段、例えばステアリングヒータであってもよい。また、シートヒータ４１と補機バッテリ２２から給電されるその他の暖房手段を第２暖房部として同時、選択的、又は協調させて作動させる制御をしてもよい。これにより、乗員の暖房に対する指向に合わせた補助暖房作動制御を行うことができる。 In the above embodiment, the second heating unit is the seat heater 41, but it may be another heating means supplied from the auxiliary battery 22, for example, a steering heater. Further, control may be performed in which the seat heater 41 and other heating means supplied from the auxiliary battery 22 are operated simultaneously, selectively, or in coordination with each other as the second heating unit. As a result, it is possible to control the auxiliary heating operation according to the orientation of the occupant with respect to the heating.

また、上記実施形態においては、左右２席の座席４０のシートヒータ４１の両方について補助暖房作動制御を行ったが、車両１０の用途や、使用される頻度の高い特定の座席４０、例えば運転席のシートヒータ４１のみに対して補助暖房作動制御を行ってもよい。これにより、補機バッテリ２２の消費電力も抑制することができる。 Further, in the above embodiment, the auxiliary heating operation control is performed for both the seat heaters 41 of the left and right two seats 40, but the application of the vehicle 10 and the specific seat 40 frequently used, for example, the driver's seat. Auxiliary heating operation control may be performed only for the seat heater 41 of the above. As a result, the power consumption of the auxiliary battery 22 can also be suppressed.

また、上記実施形態において、制御部５０が各座席４０のシートベルト装着中情報を取得することにより座席４０の利用を判定し、座席４０の利用があると判定された座席４０に対してのみ補助暖房作動制御を行ってもよい。これにより、必要な座席４０に対し選択的に暖房補助を行いつつ、補機バッテリ２２の消費電力も抑制することができる。 Further, in the above embodiment, the control unit 50 determines the use of the seat 40 by acquiring the seatbelt wearing information of each seat 40, and assists only the seat 40 determined to be used. Heating operation control may be performed. As a result, the power consumption of the auxiliary battery 22 can be suppressed while selectively providing heating assistance to the required seat 40.

また、本実施形態において、温度センサ５２は外気温を取得していたが、車室内の気温や装備品の温度を１か所または複数箇所において取得してもよい。これにより、乗員が直接感じる車室内の気温や、例えば直接触れるステアリングなど装備品の表面温度等に基づいて、補助暖房作動制御を行うことができる。 Further, in the present embodiment, the temperature sensor 52 has acquired the outside air temperature, but the temperature inside the vehicle interior and the temperature of the equipment may be acquired at one place or a plurality of places. This makes it possible to control the auxiliary heating operation based on the temperature inside the vehicle that the occupant directly feels, the surface temperature of equipment such as steering that is directly touched, and the like.

また、本実施形態において、シートヒータ４１は作動及び非作動の２モードであったが、低出力作動、高出力作動、及び非作動の３モードとし、外気温が－５℃未満となった場合には補助暖房作動制御において低出力作動モードでシートヒータ４１を作動し、さらに－１０℃未満となった場合には補助暖房作動制御において高出力作動モードでシートヒータ４１を作動してもよい。これにより、乗員の快適さの低下を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the seat heater 41 has two modes of operation and non-operation, but it is set to three modes of low output operation, high output operation, and non-operation, and the outside air temperature becomes less than −5 ° C. In the auxiliary heating operation control, the seat heater 41 may be operated in the low output operation mode, and when the temperature becomes lower than −10 ° C., the seat heater 41 may be operated in the high output operation mode in the auxiliary heating operation control. As a result, it is possible to suppress a decrease in occupant comfort.

１ ：空調装置
２ ：左右
１０ ：車両
１１ ：走行用モータ
１２ ：動力伝達部
１３ ：駆動軸
１４ ：駆動輪
１５ ：インバータ
１７ ：ジャンクションボックス
２１ ：走行用バッテリ
２２ ：補機バッテリ
３０ ：車内空調装置
３１ ：ＰＴＣヒータ
３２ ：空調設定部
４０ ：座席
４１ ：シートヒータ
４２ ：シートヒータスイッチ
５０ ：制御部
５２ ：温度センサ
５３ ：ＰＴＣヒータ制御部
５４ ：シートヒータ制御部
５５ ：補助暖房作動判定部
1: Air conditioner 2: Left and right 10: Vehicle 11: Driving motor 12: Power transmission unit 13: Drive shaft 14: Drive wheel 15: Inverter 17: Junction box 21: Driving battery 22: Auxiliary battery 30: In-vehicle air conditioner 31: PTC heater 32: Air conditioning setting unit 40: Seat 41: Seat heater 42: Seat heater switch 50: Control unit 52: Temperature sensor 53: PTC heater control unit 54: Seat heater control unit 55: Auxiliary heating operation determination unit

Claims (1)

第１バッテリから供給される電力により車両の駆動力を発生するモータを備える電気自動車の暖房装置であって、
前記第１バッテリから供給された電力によって作動し、車室内を暖房する第１暖房部と、
前記第１暖房部に対して、省電力モードを含む複数の作動モードのいずれかを設定可能な第１暖房設定部と、
第２バッテリから供給された電力によって作動する第２暖房装置と、
車外または車室内の温度を検出する温度検出部と、
前記第１暖房設定部において省電力モードが設定され、かつ、前記第２暖房部が非作動である状態で、前記温度検出部によって検出された温度が所定温度未満となった場合に、前記第２暖房部を作動させるよう制御する制御部と、
を備える電気自動車の暖房装置。

A heating device for an electric vehicle equipped with a motor that generates driving force for a vehicle by electric power supplied from a first battery.
The first heating unit, which is operated by the electric power supplied from the first battery and heats the passenger compartment,
A first heating setting unit capable of setting any of a plurality of operation modes including a power saving mode for the first heating unit, and a first heating setting unit.
A second heating device operated by the electric power supplied from the second battery,
A temperature detector that detects the temperature outside or inside the vehicle, and
When the power saving mode is set in the first heating setting unit and the temperature detected by the temperature detection unit is lower than the predetermined temperature while the second heating unit is inactive, the first heating unit is used. 2 A control unit that controls the heating unit and
An electric vehicle heating system equipped with.

Images