JPWO2012081104A1 - 車両の制御装置および車両の制御方法 - Google Patents
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Abstract
車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置(10)を搭載する車両の制御装置(46)は、蓄電装置(10)の充電中において空調装置(80)の動作によって蓄電装置(10)の残存蓄電量が第1のしきい値まで低下した場合には空調装置(80)の動作を制限し、空調装置(80)を停止させた後に残存蓄電量が第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値まで回復した場合には空調装置(80)の制限前の動作を再開させる。
Description
本発明は車両の制御装置および車両の制御方法に関し、特に、空調装置および外部電源により充電可能に構成された蓄電装置を搭載する車両に関する。
車両駆動用の電動機およびその電動機に電力を供給するための蓄電装置を備えた車両がこれまでに提案されている。さらに、車両に搭載された蓄電装置を外部の電源により充電するための構成が提案されている。
たとえば、特開2006−298262号公報(特許文献1)には、空調装置を搭載する車両に関する開示がある。この車両は、乗車前に空調を開始させること(以下、「プレ空調」と言う)が可能であり、プレ空調作動中にバッテリの残容量が所定量以下になるまでプレ空調の作動を継続し、バッテリの残容量が所定量以下になったらプレ空調を停止させることが開示されている。
上記の先行文献に開示された技術では、充電中に空調を作動させている場合にバッテリの残容量が低下したときには、空調を継続しているとバッテリが過放電になるので、バッテリの残容量が低下したら空調を停止させてしまう。
しかし、これでは室内温度がかなり高温になってしまう恐れがあり、空調装置を作動させておいたユーザに不満を抱かせる。室内に空調操作ができないユーザが残されている場合も考えられるので、車室内温度の過剰な上昇は避けることができれば望ましい。
この発明の目的は、車両の保護と車室の快適性とを両立させた車両の制御装置および車両の制御方法を提供することである。
この発明は、要約すると、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置を搭載する車両の制御装置であって、車両は、蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置を含み、制御装置は、蓄電装置の充電中において補機装置の動作によって蓄電装置の残存蓄電量が第1のしきい値まで低下した場合には補機装置の動作を制限し、補機装置を停止させた後に残存蓄電量が第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値まで回復した場合には補機装置の制限前の動作を再開させる。
好ましくは、補機装置は、車室を空調する空調装置を含む。
より好ましくは、制御装置は、蓄電装置の残存蓄電量を検出する検出部と、残存蓄電量と第1のしきい値とを比較する第1の比較部と、残存蓄電量と第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値とを比較する第2の比較部と、第1および第2の比較部による比較結果に基づいて空調装置を制御する空調制御部とを備える。空調制御部は、蓄電装置に対する充電時に残存蓄電量が第1のしきい値よりも小さい場合には空調装置の動作を停止させ、蓄電装置に対する充電時に残存蓄電量が第2のしきい値よりも大きい場合には空調装置の動作を継続させ、残存蓄電量が第1のしきい値と第2のしきい値との間にある場合には空調装置の動作を停止させた後に残存容量が第2のしきい値に回復したときには空調装置の動作を再開させる。
より好ましくは、制御装置は、蓄電装置の残存蓄電量を検出する検出部と、残存蓄電量と第1のしきい値とを比較する第1の比較部と、残存蓄電量と第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値とを比較する第2の比較部と、第1および第2の比較部による比較結果に基づいて空調装置を制御する空調制御部とを備える。空調制御部は、蓄電装置に対する充電時に残存蓄電量が第1のしきい値よりも小さい場合には空調装置の動作を停止させ、蓄電装置に対する充電時に残存蓄電量が第2のしきい値よりも大きい場合には空調装置の動作を継続させ、残存蓄電量が第1のしきい値と第2のしきい値との間にある場合には空調装置の動作を停止させた後に残存容量が第2のしきい値に回復したときには空調装置の動作を再開させる。
より好ましくは、車両は、ユーザに向けて情報を提供するための表示装置をさらに備える。制御装置は、車両外部から蓄電装置が充電されている場合には、車両補機における電力の消費と蓄電装置からの電力の放電の有無を含む情報を表示装置に表示させる。
より好ましくは、制御装置は、蓄電装置の過放電を防止するために残存容量が第3のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンする。第3のしきい値は第1のしきい値よりも小さい。
この発明は、他の局面では、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置を搭載する車両の制御方法であって、車両は、蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置を含み、制御方法は、蓄電装置の充電中において補機装置の動作によって蓄電装置の残存蓄電量が第1のしきい値まで低下した場合には補機装置の動作を制限するステップと、補機装置を停止させた後に残存蓄電量が第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値まで回復した場合には補機装置の制限前の動作を再開させるステップとを含む。
好ましくは、補機装置は、車室を空調する空調装置を含む。
好ましくは、制御方法は、蓄電装置の過放電を防止するために残存容量が第3のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンするステップをさらに備える。第3のしきい値は第1のしきい値よりも小さい。
好ましくは、制御方法は、蓄電装置の過放電を防止するために残存容量が第3のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンするステップをさらに備える。第3のしきい値は第1のしきい値よりも小さい。
本発明によれば、電池の保護を図りつつ、車室の温度を適温に近づけることが可能である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[車両の構成]
図1は、この発明の実施の形態1による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。なお、以下では「ハイブリッド車両」を単に「車両」と呼ぶこともある。本発明は、ハイブリッド車両に限らず、外部から充電が可能である電気自動車のような車両にも適用が可能である。
図1は、この発明の実施の形態1による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。なお、以下では「ハイブリッド車両」を単に「車両」と呼ぶこともある。本発明は、ハイブリッド車両に限らず、外部から充電が可能である電気自動車のような車両にも適用が可能である。
図1を参照して、ハイブリッド車両100は、電池パックと、パワーコントロールユニット(PCU)と、モータジェネレータ(Motor Generator)32−1,32−2と、動力分割装置34と、エンジン36と、駆動輪38とを含む。
電池パックは、蓄電装置10と、システムメインリレー(System Main Relay)11と、電圧センサ14と、電流センサ16と、充電用リレーCHR−B,CHG−Gとを含む。
システムメインリレー11は、蓄電装置10の正極と正極線PL1との間に設けられるリレーSMR−Bと、蓄電装置10の負極と負極線NL1との間に設けられるリレーSMR−Gと、リレーSMR−Gと並列的に設けられた、直列接続されているリレーSMR−Pおよび抵抗R1とを含む。
PCUは、コンバータ12と、主正母線MPLと、主負母線MNLと、平滑コンデンサC1,C2と、DC−DCコンバータ86とを備える。また、ハイブリッド車両100は、インバータ30と、電圧センサ20とを含む。
ハイブリッド車両100は、さらに、エアコン80と、MG−ECU(Electronic Control Unit)40と、充電器42と、HV−ECU46と、電力ケーブル53と、外部電源58からの充電ケーブル55のコネクタ56に接続するためのインレット54とを備える。
エアコン80は、DC−DCコンバータ86からの電力によって駆動される電動ファン84と、正極線PL1、負極線NL1から電力を受けるACインバータ81と、ACインバータ81によって駆動されるコンプレッサ85と、電動ファン84およびACインバータ81を制御するAC−ECU82とを含む。
蓄電装置10は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池や、大容量のキャパシタ等を含むものである。蓄電装置10は、システムメインリレー11を介してコンバータ12に接続される。システムメインリレー11は、蓄電装置10とコンバータ12との間に設けられる。
コンバータ12は、主正母線MPLおよび主負母線MNLに接続される。コンバータ12は、MG−ECU40からの信号PWC1に基づいて、蓄電装置10と主正母線MPLおよび主負母線MNLとの間で電圧変換を行なう。
コンバータ12は、主正母線MPLと主負母線MNLとの間に直列接続されたIGBT素子TR1,TR2と、IGBT素子TR1,TR2とそれぞれ逆並列に接続されたダイオードD1,D2と、IGBT素子TR1,TR2の接続ノードと正極線PL1との間に設けられたリアクトルL1とを含む。
DC−DCコンバータ86は、システムメインリレー11とコンバータ12との間に配設される正極線PL1および負極線NL1に接続される。DC−DCコンバータ86は、電動ファン84の他に図示しない補機類にも電力を供給している。平滑コンデンサC2は、主正母線MPLと主負母線MNLとの間に接続され、主正母線MPLおよび主負母線MNLに含まれる電力変動成分を低減する。なお、平滑コンデンサC2に並列的に抵抗値の大きい放電抵抗R2が設けられている。
インバータ30は、主正母線MPLおよび主負母線MNLに接続される。インバータ30は、MG−ECU40からの信号PWI1に基づいてモータジェネレータ32−1を駆動する。また、インバータ30は、MG−ECU40からの信号PWI2に基づいてモータジェネレータ32−2を駆動する。
モータジェネレータ32−1,32−2は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ32−1,32−2は、動力分割装置34に連結される。動力分割装置34は、詳しく図示はしないが、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車を含む。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン36のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ32−1の回転軸に連結される。リングギヤは、モータジェネレータ32−2の回転軸および駆動輪38に連結される。この動力分割装置34によって、エンジン36が発生する機械的動力は、駆動輪38へ伝達される経路と、モータジェネレータ32−1へ伝達される経路とに分割される。
そして、モータジェネレータ32−1は、動力分割装置34によって分割されたエンジン36の動力を用いて発電する。たとえば、蓄電装置10のSOCが低下すると、エンジン36が始動してモータジェネレータ32−1により発電が行なわれ、その発電された電力が蓄電装置へ供給される。
一方、モータジェネレータ32−2は、蓄電装置10から供給される電力およびモータジェネレータ32−1により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。モータジェネレータ32−2の駆動力は、駆動輪38に伝達される。なお、車両の制動時には、車両の運動エネルギーが駆動輪38からモータジェネレータ32−2に伝達され、モータジェネレータ32−2が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ32−2は、車両の運動エネルギーを電力に変換して回収する回生ブレーキとして作動する。
MG−ECU40は、コンバータ12駆動するための信号PWCを生成し、その生成した信号PWC1をコンバータ12へ出力する。また、MG−ECU40は、モータジェネレータ32−1,32−2をそれぞれ駆動するための信号PWI1,PWI2を生成し、その生成した信号PWI1,PWI2をインバータ30へ出力する。
充電器42は、電力ケーブル53に入力端が接続される。充電器42の出力端は、リレーCHR−B,CHR−Gを介在して、システムメインリレー11とコンバータ12との間に配設される正極線PL1および負極線NL1に接続される。充電器42は、外部電源58から供給される電力を受ける。そして、充電器42は、HV−ECU46から充電指令を含む制御信号を受ける。充電器42は、蓄電装置10の充電に適する電圧を出力する。
具体的には充電器42は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路62と、整流回路62によって整流された直流電力の電圧を再び高周波の交流に変換するDC/AC回路68と、DC/AC回路68から出力される交流電圧を昇圧するトランス70と、トランス70の出力を整流する整流回路72と、整流回路72の出力を平滑化するコンデンサ76とを含む。整流回路72から出力される直流電圧は、蓄電装置10の充電に適する電圧に制御されている。
充電器42は、さらに、入力端に設けられたリレー51と、整流回路62の出力電圧VACを計測する電圧センサ64と、整流回路62の出力電圧VACを平滑化するコンデンサ66と、整流回路72の出力電流を計測する電流センサ74と、整流回路72の出力電圧を計測する電圧センサ79と、整流回路72の出力の逆流を防止するダイオード78とを含む。
図1に示すように、たとえばハイブリッド車両100のインレット54が充電ケーブル55のコネクタに接続され、かつ、リレー51が閉状態である場合には、充電器42は、外部電源58から供給される電力を、充電ケーブル55、インレット54および電力ケーブル53を介して受ける。この場合におけるインレット54は、外部電源58から電力を受けるための電力インターフェースである。
電圧センサ14は、蓄電装置10の電圧VBを検出し、その検出値をHV−ECU46へ出力する。電流センサ16は、蓄電装置10に対して入出力される電流IBを検出し、その検出値をHV−ECU46へ出力する。
電圧センサ18は、正極線PL1と負極線NL1との間の電圧VLを検出し、その検出値をHV−ECU46へ出力する。電圧センサ20は、主正母線MPLと主負母線MNLとの間の電圧VHMを検出し、その検出値をHV−ECU46へ出力する。
[電気負荷制御の内容]
外部からの充電が行なわれているときに、ユーザが車両の電気負荷(エアコン、オーディオ装置、霜取りヒータなど)を使用し、実際には蓄電装置10からも放電が行なわれ、充電が行なわれない状況が考えられる。外部から入力される電力は車内で消費される電力よりも大きいとは限らないからである。このような場合、蓄電装置10の過放電を防止しつつも、可能な範囲で車両の電気負荷の作動を許可する方が望ましいこともある。
外部からの充電が行なわれているときに、ユーザが車両の電気負荷(エアコン、オーディオ装置、霜取りヒータなど)を使用し、実際には蓄電装置10からも放電が行なわれ、充電が行なわれない状況が考えられる。外部から入力される電力は車内で消費される電力よりも大きいとは限らないからである。このような場合、蓄電装置10の過放電を防止しつつも、可能な範囲で車両の電気負荷の作動を許可する方が望ましいこともある。
図1を参照して、本実施の形態について要約すると、本実施の形態に係る発明は、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置10を搭載する車両の制御装置である。車両100は車室を空調するエアコン80を含む。HV−ECU46は、蓄電装置10の充電中においてエアコン80の動作によって蓄電装置10の残存蓄電量が第1のしきい値αまで低下した場合にはエアコン80の動作を制限し、エアコン80を停止させた後に残存蓄電量が第1のしきい値αよりも大きい第2のしきい値(α+ΔS)まで回復した場合にはエアコン80の制限前の動作を再開させる。
好ましくは、車両100は、ユーザに向けて情報を提供するための表示装置90をさらに含む。HV−ECU46は、車両外部から蓄電装置10が充電されている場合には、車両補機(たとえばエアコン80,電動ファン84)における電力の消費と蓄電装置10からの電力の放電の有無を含む情報を表示装置90に表示させる。
図2は、HV−ECU46のエアコン制御に関する機能の機能ブロック図である。
図2を参照して、HV−ECU46は、蓄電装置10の残存蓄電量(SOC:State Of Charge)を検出するSOC検出部92と、残存蓄電量SOCと第1のしきい値αとを比較する第1の比較部93と、残存蓄電量SOCと第1のしきい値αよりも大きい第2のしきい値(α+ΔS)とを比較する第2の比較部94と、第1および第2の比較部93,94による比較結果に基づいてエアコン80を制御する空調制御部96とを含む。空調制御部96は、蓄電装置10に対する充電時に残存蓄電量SOCが第1のしきい値αよりも小さい場合にはエアコン80の動作を停止させる。空調制御部96は、蓄電装置10に対する充電時に残存蓄電量が第2のしきい値(α+ΔS)よりも大きい場合にはエアコン80の動作を継続させる。空調制御部96は、残存蓄電量が第1のしきい値αと第2のしきい値(α+ΔS)との間にある場合にはエアコン80の動作を停止させた後に残存容量が第2のしきい値(α+ΔS)に回復したときにはエアコン80の動作を再開させる。空調制御部96は、信号AC−ONによってエアコン80の動作禁止/動作許可を制御する。
図2を参照して、HV−ECU46は、蓄電装置10の残存蓄電量(SOC:State Of Charge)を検出するSOC検出部92と、残存蓄電量SOCと第1のしきい値αとを比較する第1の比較部93と、残存蓄電量SOCと第1のしきい値αよりも大きい第2のしきい値(α+ΔS)とを比較する第2の比較部94と、第1および第2の比較部93,94による比較結果に基づいてエアコン80を制御する空調制御部96とを含む。空調制御部96は、蓄電装置10に対する充電時に残存蓄電量SOCが第1のしきい値αよりも小さい場合にはエアコン80の動作を停止させる。空調制御部96は、蓄電装置10に対する充電時に残存蓄電量が第2のしきい値(α+ΔS)よりも大きい場合にはエアコン80の動作を継続させる。空調制御部96は、残存蓄電量が第1のしきい値αと第2のしきい値(α+ΔS)との間にある場合にはエアコン80の動作を停止させた後に残存容量が第2のしきい値(α+ΔS)に回復したときにはエアコン80の動作を再開させる。空調制御部96は、信号AC−ONによってエアコン80の動作禁止/動作許可を制御する。
好ましくは、HV−ECU46は、蓄電装置10の過放電を防止するために残存容量が第3のしきい値βまで低下した場合には車両100の電源系統をシャットダウンするための比較部95をさらに含む。第3のしきい値βは第1のしきい値αよりも小さい。比較部95は、蓄電装置10の過放電を防止するために残存容量が第3のしきい値βまで低下した場合にはシステムメインリレー11をオフするための信号SMR−OFFを出力する。なお、第1〜第3のしきい値については、後に図4でも説明する。
図3は、HV−ECU46において実行されるエアコンおよび電源制御に関する処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は所定のメインルーチンから一定時間経過ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。
図1、図3を参照して、まず処理が開始されると、HV−ECU46は、ステップS1において、残存蓄電量SOCがしきい値α以下であるか否かを判断する。残存蓄電量SOCは、バッテリ電圧VBおよびバッテリ電流IBの変化に基づいて随時算出されている。
ステップS1においてSOC≦αが成立した場合には、ステップS3に処理が進みエアコンの停止がHV−ECU46からAC−ECU82に要求される。ステップS1においてSOC≦αが成立しなかった場合には、ステップS2に処理が進む。
ステップS2では、HV−ECU46は、残存蓄電量SOCがしきい値α+ΔS以上であるか否かを判断する。ステップS2においてSOC≧α+ΔSが成立した場合には、ステップS4に処理が進み、エアコン停止が解除されエアコン80の作動が許可される。一方、ステップS2においてSOC≧α+ΔSが成立しなかった場合には、ステップS5に処理が進み、エアコンの作動許可/禁止状態は現状が維持される。
ステップS3,S4,S5のいずれかの処理が終了した場合にはステップS6に処理が進む。ステップS6では、HV−ECU46は、残存蓄電量SOCがしきい値β以下であるか否かを判断する。ステップS6においてSOC≦βが成立した場合には、ステップS7に処理が進み、バッテリ電流IBをモニタして蓄電装置10に充電が行なわれているか否かがさらに判断される。充電が行なわれていれば、残存蓄電量SOCは次第に回復していくことが期待されるので、ステップS10に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。
一方、ステップS7においてバッテリ電流IBがゼロであるか、放電を示す場合には、蓄電装置10に充電が行なわれていない。この場合にはステップS8に処理が進み、HV−ECU46は、システムメインリレー11をオフ状態とし、蓄電装置10が過放電にならないように保護する。そしてステップS9に処理が進み、制御終了となる。
図1、図3を再び参照して、本実施の形態の車両の制御方法について総括する。本実施の形態の制御方法は、車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置10(10)を搭載する車両の制御方法である。車両100は車室を空調するエアコン80を含む。制御方法は、蓄電装置10の充電中においてエアコン80の動作によって蓄電装置10の残存蓄電量が第1のしきい値αまで低下した場合にはエアコン80の動作を制限するステップ(S3)と、エアコン80を停止させた後に残存蓄電量が第1のしきい値αよりも大きい第2のしきい値α+ΔSまで回復した場合にはエアコン80の制限前の動作を再開させるステップ(S4)とを含む。
好ましくは、制御方法は、蓄電装置10の過放電を防止するために残存容量が第3のしきい値βまで低下した場合には車両100の電源系統をシャットダウンするステップ(S6,S8)をさらに備える。第3のしきい値βは第1のしきい値αよりも小さい。
なお、図3のフローチャートはエアコン80について停止要求と停止解除を行なう場合を示したが、エアコン80以外の補機装置について停止要求と停止解除を同様に行なうものであっても良い。エアコン80以外の補機装置としては、たとえば、エアコン以外でも車室内の快適性を高める装備(たとえば、オーディオ機器、照明など)、充電中でも作動させる可能性があるもの(サービスコンセントから交流電力を出力するためのDC/AC変換器、カーナビゲーション装置)が挙げられる。
図4は、本実施の形態の車両の制御装置がエアコンの制御を行なった一例を説明するための動作波形図である。
図1、図4を参照して、時刻t1までは、外部充電が行なわれていてもエアコン80などの車両負荷での消費電力が入力電力よりも大きいため、蓄電装置10の残存蓄電量SOCは減少していく。そして、時刻t1においてSOCはしきい値αに到達する。
このとき、本実施の形態の制御装置が適用されていない車両であれば、たとえば波形W2に示すように、システムの停止条件であるしきい値βまで放電が許容され、そして時刻t2においてSOCがしきい値βに到達した時点でエアコン運転が禁止され、図示しないがシステムメインリレー11はオフ状態に変更され車両のシステムは停止される。
本実施の形態の制御装置(HV−ECU46)は、時刻t1においてSOCがしきい値αに到達すると、エアコンの運転を一旦停止させる。外部電源58からの充電が蓄電装置10に行なわれることにより、時刻t1〜t3の間はSOCは増加し、時刻t3においてしきい値(α+ΔS)まで回復する。
時刻t3においてHV−ECU46は、エアコンの運転を再開させる。このように、エアコンのオンオフが繰返される結果、時刻t3〜t4,t5〜t6,t7〜t8の間はエアコンが運転許可され、時刻t4〜t5,t6〜t7,t8〜では、エアコンの運転は禁止される。
冷房時であれば、本実施の形態の制御装置が適用されていない車両であれば、たとえば波形T2に示すように、エアコン80が停止してしまうと、そのままずっと運転再開されないので、エアコンや車両の設定スイッチによってエアコンを動作させない限りは、車室の温度は上昇を続けてしまう可能性がある。
本実施の形態の制御装置が適用されている車両であれば、目標値よりはΔT高い温度となってしまうけれども、波形T1に示すように、車室の温度は上昇し続けることはなくなる。
以上説明したように、本実施の形態の制御装置によれば、外部充電時において冷房によって車室の温度を適温にしようとしていた場合には、空調装置が間欠動作を行なうので、蓄電装置の過放電を防止しつつ、車室の温度が過度に上昇してしまうことを防止することができる。また、暖房使用時であれば、空調装置が間欠動作を行なうので、蓄電装置の過放電を防止しつつ、車室の温度が過度に低温になってしまうことを防止することができる。
[運転者に対する情報の提供]
外部からの充電が行なわれているときに、ユーザが車両の電気負荷(エアコン、オーディオ装置、霜取りヒータなど)を使用し、実際には蓄電装置10に充電が行なわれない状況が考えられることについて説明した。蓄電装置10の放電の程度を減らそうという意図であれば良いが、もしフル充電して遠方にドライブするつもりであれば、ユーザが困ることになる。このような状況が続けばユーザが充電しているつもりでも充電できていないので、ユーザに報知して、充電をしたければ車両の電気負荷をユーザに自ら停止させるようにできることが望ましい。
外部からの充電が行なわれているときに、ユーザが車両の電気負荷(エアコン、オーディオ装置、霜取りヒータなど)を使用し、実際には蓄電装置10に充電が行なわれない状況が考えられることについて説明した。蓄電装置10の放電の程度を減らそうという意図であれば良いが、もしフル充電して遠方にドライブするつもりであれば、ユーザが困ることになる。このような状況が続けばユーザが充電しているつもりでも充電できていないので、ユーザに報知して、充電をしたければ車両の電気負荷をユーザに自ら停止させるようにできることが望ましい。
図5は、図1の表示装置90の表示画面の変化を説明するための図である。
図1、図5を参照して、画面PICAは、通常の走行時に表示装置90に表示される画面を示し、画面PICBは、外部充電が行なわれている場合に表示装置90に表示される画面を示している。
図1、図5を参照して、画面PICAは、通常の走行時に表示装置90に表示される画面を示し、画面PICBは、外部充電が行なわれている場合に表示装置90に表示される画面を示している。
画面PICAには、エンジン36を示すエンジンマーク102とモータジェネレータ32−2を示すモータマーク104と蓄電装置10を示す電池マーク106が表示されており、これらの間でのエネルギーのやり取りが示されている。
これに対して、画面PICBには、オーディオやエアコンなどの装備を示す快適装備マーク111と、外部電源と接続されていることを示す入力マーク110とが表示される。フロー表示112は外部電源からの電力フローを示す。フロー表示113は、蓄電装置106への充電電力フローを示す。フロー表示114は、快適装備マーク111で示される装備への外部電源からの電力フローを示す。フロー表示115は、蓄電装置106からの電池消費電力フローを示す。
また、表示枠116は、蓄電装置10に充電される電力を示しており、値の符号が正であれば充電を示し、負であれば放電(エネルギーの減少)を示す。表示枠117は、たとえば、フル充電になるまでの充電時間の残り時間を示している。
フロー表示112は、外部電源58から充電器42を通過して車両に入力される電力がしきい値を超えると点灯する。フロー表示113は、フロー表示112が点灯しており、かつ、蓄電装置10への電力収支がしきい値以上であれば点灯する。ただし、この電力収支は符号がプラスであれば充電方向であり、符号がマイナスであれば放電方向である。
フロー表示114は、フロー表示112が点灯しており、かつ充電器42を通過する電力から蓄電装置に充電される電力を引いた値がしきい値以上であれば点灯する。フロー表示115は、蓄電装置10の電力収支が負のしきい値よりもさらに小さい場合、つまり蓄電装置10から放電が行なわれる場合に点灯する。
以下、画面PICBにおいて、各種の充電状態でそれぞれどのようなパターン表示がされるかにつてい説明する。
図6は、通常充電が行なわれている場合の画面PICBを示した図である。
図6を参照して、通常充電が行なわれている場合には、フロー表示112,113は点灯しているが、フロー表示114,115は消灯している。そして、表示枠116には、充電電力が1.0kWであることが表示され、表示枠117には、充電完了までの所要時間が1.0時間であることが示されている。
図6を参照して、通常充電が行なわれている場合には、フロー表示112,113は点灯しているが、フロー表示114,115は消灯している。そして、表示枠116には、充電電力が1.0kWであることが表示され、表示枠117には、充電完了までの所要時間が1.0時間であることが示されている。
図7は、外部からの電力の一部が補機で消費されている場合の画面PICBを示した図である。
図7を参照して、外部からの電力の一部が補機(エアコンやオーディオなど)で消費されている場合には、フロー表示112,113に加えて、フロー表示114が点灯する。フロー表示115は消灯している。そして、表示枠116には、充電電力が0.5kWであることが表示され、表示枠117には、充電完了までの所要時間が2.0時間であることが示されている。図6の場合と比べると、補機で消費されている分、充電電力が少なくなっており、その分完了までの所要時間は延びている。
図8は、外部からの供給電力と補機で消費される電力がほぼ等しい場合の画面PICBを示した図である。
図1、図8を参照して、外部からの供給電力がちょうど補機装置(エアコン80やオーディオなど)で消費されている場合には、フロー表示112,114が点灯し、フロー表示113,115は消灯している。そして、表示枠116には、充電電力が0.0kWであることが表示され、表示枠117には、充電完了までの所要時間が表示されないことが示されている。
図9は、外部からの供給電力よりも補機で消費される電力が大きい場合の画面PICBを示した図である。
図1、図9を参照して、外部からの供給電力のすべてが補機装置(エアコン80やオーディオなど)で消費され、さらに不足する場合には、蓄電装置10から電力が持ち出される。このためフロー表示112,114,115が点灯し、フロー表示113は消灯している。そして、表示枠116には、充電電力が−1.0kWである(つまり1.0kW蓄電装置から放電されている)ことが表示され、表示枠117には、充電完了までの所要時間が表示されないことが示されている。
図10は、外部からの供給電力は停止しており、かつ補機で電力が消費されている場合の画面PICBを示した図である。
図1、図10を参照して、インレット54からコネクタ56が外されたり、停電が発生したりして外部からの供給電力が停止すると、フロー表示112は消灯する。補機装置(エアコン80やオーディオなど)で消費される電力は、すべて蓄電装置10からの電力で賄われる。このためフロー表示115が点灯し、フロー表示112,113,114は消灯している。そして、表示枠116には、充電電力が−2.0kWである(つまり2.0kW蓄電装置10から放電されている)ことが表示され、表示枠117には、充電完了までの所要時間が表示されないことが示されている。
以上図5〜図10によって説明したように、表示装置90によって外部充電時の蓄電装置10への充電状態をユーザに報知することにより、ユーザへの電力消費の節約勧告が実行され、他にもプラグイン車両の独自性の演出も実現できる。また、充電所要時間を表示することによりユーザが空調の設定などによって電力消費量の調整を行なうことが容易となる。
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請求の範囲によって示され、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。
10 蓄電装置、11 システムメインリレー、12 コンバータ、14,18,20,64,79 電圧センサ、16,74 電流センサ、30 インバータ、32−1,32−2 モータジェネレータ、34 動力分割装置、36,102 エンジン、38 駆動輪、42 充電器、51 リレー、53 電力ケーブル、54 インレット、55 充電ケーブル、56 コネクタ、58 外部電源、62,72 整流回路、66 コンデンサ、68 DC/AC回路、70 トランス、78,D1,D2 ダイオード、80 エアコン、81 ACインバータ、84 電動ファン、85 コンプレッサ、86 コンバータ、86 電動ファン、90 表示装置、92 検出部、93,94,95 比較部、96 空調制御部、100 ハイブリッド車両、104 モータマーク、106 電池マーク、110 入力マーク、111 快適装備マーク、112〜115 フロー表示、116,117 表示枠、C1,C2,C2 平滑コンデンサ、CHR 充電用リレー、D1,D2 ダイオード、L1 リアクトル、MNL 主負母線、MPL 主正母線、NL1 負極線、PL1 正極線、R1 抵抗、R2 放電抵抗、TR1,TR2 IGBT素子。
Claims (8)
- 車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置(10)を搭載する車両の制御装置であって、
前記車両は、前記蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置(80)を含み、
前記制御装置(46)は、
前記蓄電装置の充電中において前記補機装置の動作によって前記蓄電装置の残存蓄電量が第1のしきい値まで低下した場合には前記補機装置の動作を制限し、前記補機装置を停止させた後に前記残存蓄電量が前記第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値まで回復した場合には前記補機装置の制限前の動作を再開させる、車両の制御装置。 - 補機装置は、車室を空調する空調装置(80)を含む、請求項1に記載の車両の制御装置。
- 前記制御装置(46)は、
前記蓄電装置の前記残存蓄電量を検出する検出部(92)と、
前記残存蓄電量と前記第1のしきい値とを比較する第1の比較部(93)と、
前記残存蓄電量と前記第2のしきい値とを比較する第2の比較部(94)と、
前記第1および第2の比較部による比較結果に基づいて前記空調装置を制御する空調制御部(96)とを備え、
前記空調制御部は、前記蓄電装置に対する充電時に前記残存蓄電量が前記第1のしきい値よりも小さい場合には前記空調装置の動作を停止させ、前記蓄電装置に対する充電時に前記残存蓄電量が前記第2のしきい値よりも大きい場合には前記空調装置の動作を継続させ、前記残存蓄電量が前記第1のしきい値と前記第2のしきい値との間にある場合には前記空調装置の動作を停止させた後に前記残存蓄電量が前記第2のしきい値に回復したときには前記空調装置の動作を再開させる、請求項2に記載の車両の制御装置。 - 前記車両は、
ユーザに向けて情報を提供するための表示装置(90)をさらに備え、
前記制御装置は、車両外部から前記蓄電装置が充電されている場合には、車両補機(80,84)における電力の消費と前記蓄電装置からの電力の放電の有無を含む情報を前記表示装置に表示させる、請求項2に記載の車両の制御装置。 - 前記制御装置は、前記蓄電装置の過放電を防止するために前記残存蓄電量が第3のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンし、
前記第3のしきい値は前記第1のしきい値よりも小さい、請求項2に記載の車両の制御装置。 - 車両外部から充電が可能に構成された蓄電装置(10)を搭載する車両の制御方法であって、
前記車両は、前記蓄電装置または車両の外部からの電力を受ける補機装置(80)を含み、
前記制御方法は、
前記蓄電装置の充電中において前記補機装置の動作によって前記蓄電装置の残存蓄電量が第1のしきい値まで低下した場合には前記補機装置の動作を制限するステップ(S3)と、
前記補機装置を停止させた後に前記残存蓄電量が前記第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値まで回復した場合には前記補機装置の制限前の動作を再開させるステップ(S4)とを含む、車両の制御方法。 - 補機装置は、車室を空調する空調装置(80)を含む、請求項6に記載の車両の制御方法。
- 前記制御方法は、
前記蓄電装置の過放電を防止するために前記残存蓄電量が第3のしきい値まで低下した場合には車両の電源系統をシャットダウンするステップ(S6,S8)をさらに備え、
前記第3のしきい値は前記第1のしきい値よりも小さい、請求項7に記載の車両の制御方法。
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140610 |