JP7447678B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サービスを利用することが可能でありながら、より確実に車両を目的地に到達させることが可能な車両の制御装置を提供することにある。
<第1実施形態>
はじめに、第1実施形態の車両の概略構成について説明する。図1に示されるように、本実施形態の車両10は、モータジェネレータ20と、インバータ装置21と、電池22とを備えている。本実施形態の車両10は、走行用の動力源としてモータジェネレータ20を用いる、いわゆる電動車両である。車両10はエネルギ源として電力を用いるものであるため、以下では電力量を「エネルギ」とも称する。
EVECU30は、サービス提示処理を行うために、必要エネルギ検出部300と、維持エネルギ検出部301と、エネルギ残量検出部302と、エネルギ推定部303と、サービス制御部304とを備えている。これらの要素300~304は、図2に示されるサービス提供処理を所定の周期で繰り返し実行する。
なお、車両10の平均エネルギ消費率Waveは、車両10の走行のために動作させる必要があるモータジェネレータ20等の要素を駆動系とするとき、車両10の単位走行距離当たりの駆動系のエネルギ消費量の平均値を示すものである。平均エネルギ消費率Waveは、予め実験等により求められており、EVECU30のROMに記憶されている。
このように本実施形態では、走行以外の目的で利用される車載機器として、空調装置40及び補機類42が用いられている。なお、走行以外の目的で利用される車載機器としては、空調装置40及び補機類42以内の機器を用いてもよい。
維持エネルギ検出部301は、ステップS16に続くステップS17の処理として、車載機器維持エネルギEstateを演算する。具体的には、維持エネルギ検出部301は、ステップS15の処理で得られた車載機器の現在のエネルギ消費率Wstateと、ステップS16の処理で得られた車載機器の維持予測時間Tstateとから以下の式f3を用いて車載機器維持エネルギEstateを演算する。
エネルギ推定部303は、ステップS17に続くステップS18の処理として、サービス提供可能エネルギEserv-maxを設定する。具体的には、エネルギ推定部303は、電池22の現在のエネルギ残量Esoc、電池保護エネルギEbat、移動エネルギEkeep、及び車載機器維持エネルギEstateから以下の式f4に基づいて余裕エネルギEmarg(単位は[Wh])を演算する。
図3は、式f4の演算式の概念を模式的に示したグラフである。図3に示されるように、エネルギ推定部303は、「Ebat+Ekeep+Estate」を必要エネルギとすると、電池22の現在のエネルギ残量Esocと必要エネルギとのを差に基づいて余裕エネルギEmargを演算する。この余裕エネルギEmargの範囲内でサービス提供装置43が利用されれば、電池保護エネルギEbat、移動エネルギEkeep、及び車載機器維持エネルギEstateを確保することができる。結果として、車両10を目的地まで走行させることができるとともに、電池22の劣化を抑制することができ、更に空調装置40や補機類42の駆動を維持することができる。
図2に示されるように、サービス制御部304は、ステップS18に続くステップS19の処理として、提供可能なサービスを報知装置44から報知する。具体的には、EVECU30のROMには、図4に示されるような複数のサービス提供装置43(1),43(2),・・・,43(i)のそれぞれの提供に必要な時間Tserv(1),Tserv(2),・・・,Tserv(i)と、利用した際に必要となるエネルギEserv(1),Eserv(2),・・・,Eserv(i)との関係を示すマップが予め記憶されている。なお「i」は2以上の整数である。サービス制御部304は、複数のサービス提供装置43(1),43(2),・・・,43(i)のうち、必要エネルギEservがサービス提供可能エネルギEserv-maxよりも小さいサービス提供装置を選定するとともに、その選定されたサービス提供装置に対応したサービスを報知装置44によりユーザに提示する。
(1)例えば車両10の停車中に、サービス提供装置43により提供されるサービスをユーザが利用しようとした際に、報知装置44から提示されるサービスをユーザが利用すれば、ユーザへのサービスの提供が終了した後に車両10が走行し始める際に、電池22には、現在地から目的地まで移動するために必要な移動エネルギEkeepが確保されている。そのため、車両10を目的地まで走行させることが可能である。結果的に、ユーザがサービスを利用することが可能でありながら、より確実に車両10を目的地に到達させることができる。
次に、第1実施形態のEVECU30の第1変形例について説明する。
図5に示されるように、本変形例のエネルギ推定部303は、以下の式f6に基づいて余裕エネルギEmargを演算する。なお、係数C2は、予め定められた係数であり、「0<C2<1」の範囲に設定されている。係数C2は例えば「0.3」に設定される。
あるいは、図6に示されるように、エネルギ推定部303は、以下の式f7に基づいて余裕エネルギEmargを演算する。なお、係数C3は、予め定められた係数であり、「0<C3<1」の範囲に設定されている。係数C3は例えば「0.5」に設定される。
また、エネルギ推定部303は、式f6又は式f7により演算される余裕エネルギEmargから上記の式f5を用いてサービス提供可能エネルギEserv-maxを演算する。
次に、第1実施形態のEVECU30の第2変形例について説明する。
本変形例の空調装置40及び補機類42は省エネルギモードで動作することが可能となっている。省エネルギモードは、通常モードよりもエネルギ消費量が少ない状態で動作するモードである。通常モード及び省エネルギモードの切り替えは、例えば車両10に設けられた切り替えスイッチを操作することにより行われる。
空調装置40及び補機類42が通常モードで動作している場合よりも、空調装置40及び補機類42が省エネルギモードで動作している場合の方が、サービス提供装置43に利用可能なエネルギが大きくなる。よって、前者の場合よりも後者の場合の方が、提供可能なサービスの提供数や提供時間が増加することとなる。そのため、仮に現時点で空調装置40及び補機類42が通常モードで動作している場合であっても、サービスの提供数や提供時間を増加させるために、報知装置44から報知される情報に基づいてユーザが空調装置40及び補機類42の動作モードを省エネルギモードに変更するという選択肢を取ることができる。結果的に、目的地までの車両10の移動可能性を担保しつつも、ユーザに提供可能なサービスを拡充することができるため、快適性を向上させることができる。
次に、第1実施形態のEVECU30の第3変形例について説明する。
本変形例のサービス制御部304は、ステップS19の処理として、選定されたサービス提供装置43に対応するサービスを提示するという処理に代えて、選定されたサービス提供装置43を自動的に駆動させる。この構成によれば、ユーザがサービスを選択する手間を省くことができるため、更に利便性を向上させることができる。
次に、車両10のEVECU30の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態のEVECU30との相違点を中心に説明する。
図7に示されるように、本実施形態の車両10は通信装置45を更に備えている。通信装置45は、車両10の外部のシステムであるサービス提供システム50と無線通信を行うための装置である。サービス提供システム50は、ユーザが車両10のサービス提供装置43を操作した際に、車両10に対して外部からサービスを提供するシステムである。サービス提供システム50としては、例えば映画等を配信する映像ストリーミング配信事業者である。EVECU30は、通信装置45を介したサービス提供システム50との通信に関する処理を実行する部分として通信部305を更に備えている。
図8に示されるように、通信部305は、ステップS18に続くステップS20の処理として、サービス提供可能エネルギEserv-maxの情報をサービス提供システム50に送信する。サービス提供システム50は、サービス提供可能エネルギEserv-maxの情報を受信すると、サービスを提供するために必要なエネルギがサービス提供可能エネルギEserv-maxよりも小さいサービスを選定する。例えばサービス提供システム50は、上映時間が60分の映画を再生するために必要なエネルギがサービス提供可能エネルギEserv-maxよりも大きく、且つ上映時間が40分の映画を再生するために必要なエネルギがサービス提供可能エネルギEserv-maxよりも小さい場合には、上映時間が40分の映画のみを提供可能なサービスとして選定する。そして、サービス提供システム50は、選定されたサービスの情報を車両10に送信する。
(6)サービス提供システム50と連携したサービスをユーザに提供することが可能でありながら、上記の(1)に示される作用及び効果を奏することができる。よって、ユーザの利便性を向上させることができる。
次に、車両10のEVECU30の第3実施形態について説明する。以下、第1実施形態のEVECU30との相違点を中心に説明する。
本実施形態のEVECU30は、図9に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。なお、図9に示される処理において、図2に示される処理と同一の処理には同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。
なお、サービス提供エネルギの最大値Eserv-maxは、複数のサービス提供装置43(1),43(2),・・・,43(i)のそれぞれを利用した際に必要となるエネルギEserv(1),Eserv(2),・・・,Eserv(i)のうち、最大のものが用いられる。
サービス制御部304は、ステップS31に続くステップS32の処理として、維持時間Tstateから以下の式f10に基づいてサービス提供時間Tserv-maxを演算する。なお、「C4」は、予め定められた係数であり、「0<C4<1」の範囲に設定されている。係数C4は、例えば「0.8」に設定される。
サービス制御部304は、ステップS32に続くステップS33の処理として、提供可能なサービスを報知装置44によりユーザに提示する。具体的には、サービス制御部304は、EVECU30のROMに記憶されている、図4に示される情報に基づいて、複数のサービス提供装置43(1),43(2),・・・,43(i)のうち、必要時間Tservがサービス提供時間Tserv-maxよりも短いサービスを提供可能なサービス提供装置を選定するとともに、その選定されたサービス提供装置に対応したサービスを報知装置44によりユーザに提示する。
(7)維持エネルギ検出部301は、サービス提供エネルギの最大値Eserv-maxを用いて車載機器維持エネルギEstateを演算する。この構成によれば、サービスの提供に用いることが可能なエネルギを、より確実に電池22に確保することができるため、各種サービスをユーザに提供することが可能となる。
次に、第3実施形態のEVECU30の第1変形例について説明する。
本変形例のサービス制御部304は、図9に示されるステップS33の処理において、複数のサービス提供装置43(1),43(2),・・・,43(i)のうち、必要時間Tservがサービス提供時間Tserv-maxよりも短いという条件、及び必要エネルギEservがサービス提供エネルギの最大値Eserv-max未満であるという条件の両方を満たすサービスを提供可能なサービス提供装置を選定するとともに、その選定されたサービス提供装置に対応したサービスを報知装置44によりユーザに提示する。この構成によれば、より適切なサービスを提示することが可能となる。
次に、第3実施形態のEVECU30の第2変形例について説明する。
本変形例のサービス制御部304は、図9に示されるステップS33の処理を実行する際に、サービス提供時間Tserv-maxの情報を報知装置44から更に報知する。この構成によれば、サービスの提供を受けることが可能な時間をユーザに認知させることができるため、ユーザがサービス提供時間Tserv-maxの範囲内でサービスの提供を受けようと考えるようになる。すなわち、ユーザがサービス提供時間Tserv-maxを超えてサービスの利用しようと考え難くなるため、移動エネルギEkeep等を、より確実に電池22に確保することができる。結果的に、車両10が目的地に到達する可能性を高めることができる。
第3実施形態のEVECU30の第3変形例として、第1実施形態の第1~第3変形例の構成、並びに第2実施形態のEVECU30の構成を第3実施形態のEVECU30に適用してもよい。これにより、第3実施形態のEVECU30においても、第1実施形態の第1~第3変形例の作用及び効果、並びに第2実施形態の作用及び効果を得ることが可能となる。
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第1及び第2実施形態のサービス制御部304は、サービス提供可能エネルギEserv-maxに基づくサービスの提示を、複数のサービスを組み合わせて提示しても良い。なお、組み合わせとしては、複数のサービスを時間的に直列で提供する態様や、複数のサービスを時間的に並列で提供する態様がある。同様に、第3実施形態のサービス制御部304は、サービス提供時間Tserv-maxに基づくサービスの提示を、複数のサービスを組み合わせて提示しても良い。
30:EVECU(制御装置)
40:空調装置
42:補機類
50:サービス提供システム
300:必要エネルギ検出部
301:維持エネルギ検出部
302:エネルギ残量検出部
303:エネルギ推定部
304:サービス制御部
305:通信部
306:維持時間演算部
Claims (13)
- 現在地から目的地まで移動するために必要な車両(10)のエネルギ量である移動エネルギを検出する必要エネルギ検出部(300)と、
前記車両が有している現在のエネルギ残量を検出するエネルギ残量検出部(302)と、
サービスを提供するために用いることが可能なエネルギであるサービス提供可能エネルギを推定するエネルギ推定部(303)と、
前記サービス提供可能エネルギに基づいて、提供可能なサービスを選択又は提示するサービス制御部(304)と、
前記車両に搭載される空調装置(40)及び補機類(42)の少なくとも一方を車載機器とするとき、前記車載機器の駆動を維持するために必要なエネルギである車載機器維持エネルギを検出する維持エネルギ検出部(301)と、を備え、
前記エネルギ推定部は、
前記車両に搭載される電池の劣化を抑制するために前記電池に蓄えておくべき充電エネルギである電池保護エネルギと、前記移動エネルギと、前記車載機器維持エネルギとを加算することにより必要エネルギを演算し、前記必要エネルギと前記現在のエネルギ残量との差に基づいて前記サービス提供可能エネルギを推定する
車両の制御装置。 - 前記維持エネルギ検出部は、前記車載機器の現在のエネルギ消費率と、前記車載機器の駆動時間の予測値である維持予測時間とに基づいて前記車載機器維持エネルギを演算する
請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記維持エネルギ検出部は、現在地から目的地までの前記車両の予測走行時間及びサービスの予測提供時間の少なくとも一方に基づいて前記維持予測時間を演算する
請求項2に記載の車両の制御装置。 - 前記サービス制御部は、複数のサービスのうち、サービスを提供するために必要なエネルギが前記サービス提供可能エネルギよりも小さいサービスを選択又は提示する
請求項1~3のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記車載機器は、通常モードよりもエネルギ消費量が少ない動作モードである省エネルギモードで動作することが可能なものであって、
前記維持エネルギ検出部は、前記車載機器維持エネルギとして、前記車載機器の通常モードの動作を維持するために必要な第1車載機器維持エネルギと、前記車載機器の省エネルギモードの動作を維持するために必要な第2車載機器維持エネルギとを検出し、
前記エネルギ推定部は、前記サービス提供可能エネルギとして、前記車載機器維持エネルギが前記第1車載機器維持エネルギである場合に対応した第1サービス提供可能エネルギを演算するとともに、前記車載機器維持エネルギが前記第2車載機器維持エネルギである場合に対応した第2サービス提供可能エネルギを演算し、
前記サービス制御部は、前記第1サービス提供可能エネルギに基づいて、提供可能な第1サービスを選択又は提示するとともに、前記第2サービス提供可能エネルギに基づいて、提供可能な第2サービスを選択又は提示する
請求項1~3のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記車両に対して外部からサービスを提供することが可能なサービス提供システム(50)と通信するための通信部(305)を更に備え、
前記通信部は、前記サービス提供可能エネルギの情報を前記サービス提供システムに送信する
請求項1~5のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記サービス提供システムは、前記通信部から送信される前記サービス提供可能エネルギの情報に基づいて、提供可能なサービスの情報を前記車両に送信するものであり、
前記サービス制御部は、前記サービス提供システムから送信されるサービスの情報に基づいて、提供可能なサービスを選択又は提示する
請求項6に記載の車両の制御装置。 - 車両(10)に搭載される空調装置(40)及び補機類(42)の少なくとも一方を車載機器とするとき、
現在地から目的地まで移動するために必要な車両のエネルギ量である移動エネルギを検出する必要エネルギ検出部(300)と、
前記車両が有している現在のエネルギ残量を検出するエネルギ残量検出部(302)と、
予め定められたサービス提供エネルギと前記移動エネルギとを加算することにより必要エネルギを演算するとともに、前記必要エネルギと前記現在のエネルギ残量との差に基づいて、前記車載機器の駆動を維持するために必要なエネルギである車載機器維持エネルギを検出する維持エネルギ検出部(301)と、
前記車載機器のエネルギ消費率と前記車載機器維持エネルギとに基づいて、前記車載機器の駆動を維持することが可能な維持時間を演算する維持時間演算部(306)と、
前記維持時間に基づいて、サービスを提供することが可能なサービス提供時間を設定するとともに、前記サービス提供時間に基づいて、提供可能なサービスを選択又は提示するサービス制御部(304)と、を備える
車両の制御装置。 - 前記維持エネルギ検出部は、前記車両に搭載される電池の劣化を抑制するために前記電池に蓄えておくべき充電エネルギである電池保護エネルギを前記必要エネルギに更に加算する
請求項8に記載の車両の制御装置。 - 前記維持エネルギ検出部は、前記サービス提供エネルギとして、提供可能な複数のサービスのそれぞれのエネルギのうち、最大のエネルギを用いる
請求項8又は9に記載の車両の制御装置。 - 前記サービス制御部は、提供可能な複数のサービスのうち、必要時間が前記サービス提供時間よりも短いサービスを選択又は提示する
請求項8~10のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記車載機器は、通常モードよりもエネルギ消費量が少ない状態である省エネルギモードで動作することが可能なものであって、
前記維持エネルギ検出部は、前記車載機器維持エネルギとして、前記車載機器の通常モードの動作を維持するために必要な第1車載機器維持エネルギと、前記車載機器の省エネルギモードの動作を維持するために必要な第2車載機器維持エネルギとを検出し、
前記維持時間演算部は、前記維持時間として、前記車載機器維持エネルギが前記第1車載機器維持エネルギである場合に対応した第1維持時間を演算するとともに、前記車載機器維持エネルギが前記第2車載機器維持エネルギである場合に対応した第2維持時間を演算し、
前記サービス制御部は、前記第1維持時間に基づいて、サービスを提供することが可能な第1サービス提供時間を設定するとともに、前記第1サービス提供時間に基づいて、提供可能な第1サービスを選択又は提示し、且つ前記第2維持時間に基づいて、サービスを提供することが可能な第2サービス提供時間を設定するとともに、前記第2サービス提供時間に基づいて、提供可能な第2サービスを選択又は提示する
請求項8~11のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記サービス制御部は、前記車両に設けられる報知部を通じて前記サービス提供時間を報知する
請求項8~12のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
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