CN103282224B - 车辆的控制装置以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的控制装置,具备:电池(3),能够利用外部电源(EPS)对该电池(3)进行充电;发电装置(PGU),其能够对上述电池(3)进行充电;电加热器(12),其利用来自电力源的电力来发热;加热器芯(11),其利用发电装置(PGU)的废热或者电加热器(12)来加热空气;以及控制部(19),其进行控制,以在停车时选择性地使用发电装置(PGU)的废热和电加热器(12)来作为加热器芯(11)的热源,根据上述控制装置能够在预供暖时实现充分的供暖。

Description

车辆的控制装置以及控制方法
技术领域
本发明涉及具备电空调用热源的车辆的控制装置以及控制方法。
背景技术
专利文献1公开了如下一种技术:在具备使用了电加热部件等的空调装置的电动汽车中在充电过程中进行预供暖。
专利文献1:日本特开平8-230441号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上述技术中,仅使用电源电力进行预供暖,因此例如在外部气温低的情况下用于加热空气的能量不足,由此恐怕不能进行充分的供暖。
本发明是着眼于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够实现充分的供暖的车辆的控制装置。
用于解决问题的方案
本发明的第一方式是一种车辆的控制装置。该车辆具备:电池,能够使用外部电源对该电池进行充电;发电装置,其能够对上述电池进行充电;电加热器,其使用来自电力源的电力来发热;以及加热器芯,其使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器来加热空气;该车辆的控制装置的特征在于,具备控制部,该控制部进行控制,以在停车时选择性地使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器来作为上述加热器芯的热源。
本发明的第二方式是一种车辆的控制方法。该车辆中设置有:电池,能够使用外部电源对该电池进行充电;发电装置,其能够对上述电池进行充电;电加热器,其使用来自电力源的电力来发热;以及加热器芯,其使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器来加热空气,该车辆的控制方法的特征在于,进行控制,以在停车时选择性地使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器来作为上述加热器芯的热源。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的装载有发电装置的电动汽车的概要图。
图2是表示图1的电动汽车的控制结构的概要图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的充电供暖控制处理的流程图。
图4是表示图3的供暖对策运算处理的流程图。
图5A是表示图3的充电中供暖处理的流程图。
图5B是表示图3的充电中供暖处理的流程图。
图6是表示图3的非充电中供暖控制处理的流程图。
图7是表示图1的电动汽车的普通的停车中充电的例子的时间图。
图8是表示在图1的电动汽车中驾驶员要求在充电完成的同时完成供暖的情况下使用电加热器作为加热器芯的热源的例子的时间图。
图9是表示在图1的电动汽车中驾驶员要求在充电完成的同时完成供暖的情况下使用发电装置的废热作为加热器芯的热源的例子的时间图。
图10是表示本发明的实施方式所涉及的相对于发动机的输出的发电机输出与能够用于供暖的废热的关系的特性图。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施方式所涉及的车辆即装载有发电装置的电动汽车的概要图。在此,作为发电装置,使用了由作为内燃机的发动机10和发电机8组合而成的发电装置PGU,但发电装置也可以是燃料电池发电系统等其它发电装置。驱动马达1驱动上述电动汽车。逆变器2接收来自高电压电池组3(相当于电池)和/或发电装置PGU的电力,对驱动马达1提供驱动电力。高电压电池组3是能够利用内部电源(发电装置PGU)或者外部电源EPS进行充电的电池。高电压电池组控制装置17对高电压电池组3的状态进行检测、控制,并且与后述的车辆控制器19等进行信息的发送接收。高电压电池组3和高电压电池组控制装置17提供用于对驱动马达1进行驱动的电力,另外担负着吸收由发电装置PGU的发电机8发电产生的电力、驱动马达1减速时再生得到的电力的作用。
强电设备冷却系统CS1是使水在包括驱动马达1、充电器5、发电机8、逆变器2以及逆变器9的高电压部件(强电设备)等中循环来冷却这些强电设备的系统,至少具备冷却水泵4和强电用散热器7。冷却水泵4使用于冷却上述强电设备的水进行循环,强电用散热器7对用于冷却上述强电设备的水进行冷却。
充电器5接收来自外部电源EPS的电力来对高电压电池组3进行充电。连接装置6是用于将充电器5连接于作为系统电力的外部电源EPS的插头。外部电源EPS既可以是家庭用插座,也可以是电动汽车专用的充电站。
发电机8与发动机10相配合地进行发电。例如在将发动机10作为负荷进行运转的情况下,逆变器9接收来自高电压电池组3的电力来驱动发电机8。发动机10是用于进行发电的内燃机。
发动机冷却系统CS2是使冷却水在发动机10中循环来将其冷却的系统,至少具备冷却水泵13、发动机用散热器14以及加热器芯11。冷却水泵13使发动机冷却水进行循环,发动机用散热器14对发动机冷却水进行冷却。
加热器芯11是用于进行供暖的热源,是能够将发动机10的冷却水的热(相当于发电装置PGU的废热)和电加热器12的热中的一者或者二者用作热源对供暖用空气进行加热的结构。电加热器12是用于利用电能进行供暖的电热源,例如利用来自外部电源EPS、高电压电池组3或者发电装置PGU等的电力源的电力进行发热。
发动机控制装置15是用于控制发动机10的控制装置,基于各种传感器信息、来自后述的车辆控制器19的指令来控制发动机10的燃料喷射量、吸入空气量、点火时期等的参数。
发电机控制装置16是用于控制发电机8的控制装置,基于来自后述的车辆控制器19的指令,与产生电力时的发电状态、通过将发动机10作为负荷进行运转而消耗电力的消費状态等运转状态相应地恰当地控制发电机8。
马达控制装置18是控制驱动马达1的马达控制装置,基于来自后述的车辆控制器19的指令,与输出扭矩来行驶的动力运转状态、减速时由高电压电池组3吸收能量的再生状态等车辆的动作状态相应地控制驱动马达1。
车辆控制器19例如基于来自驾驶员的操作输入、由外部气温检测器20检测出的外部气温等环境信息、车速、驻车制动器、停车锁(park lock)的开/关(ON/OFF)等车辆状态和来自上述各控制装置的信号,作为控制部对车辆整体进行控制。车辆控制器19与来自驾驶员的要求相应地将用于对驱动马达1进行驱动的信号输出到马达控制装置18,并且读取由高电压电池组控制装置17检测出的高电压电池组3的电力量(SOC)等。而且,车辆控制器19通过发动机控制装置15、发电机控制装置16控制发动机10、发电机8,使得进行该电力量适于当时车辆的动作状态、今后的行驶计划那样的发电。
另外,在车辆停车过程中从外部电源EPS进行充电的情况下,车辆控制器19一边通过高电压电池组控制装置17监视高电压电池组3的状态,一边控制充电器5对高电压电池组3充入恰当的电力。另外,在存在来自驾驶员的供暖要求的情况下,车辆控制器19使用发动机冷却水的热能、电加热器12的热来控制加热器芯11,由此实现恰当的供暖状态。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的装载有发电装置的电动汽车的控制结构的概要图。充电要求判断部101对驾驶员的充电要求的有无及其内容进行判断。预供暖要求判断部102对来自驾驶员的预供暖的要求的有无及其内容(包括驾驶员的预供暖意图和基于该预供暖意图的预供暖完成预定时刻)进行判断。车辆状态检测部103例如对外部气温等环境信息、驻车制动器、停车锁的开/关(ON/OFF)等车辆整体的状态进行检测。
充电和供暖对策判断部104基于由充电要求判断部101得到的判断内容、由预供暖要求判断部102得到的判断内容以及由车辆状态检测部103得到的判断内容来判断充电、供暖的对策。外部充电控制部105基于充电和供暖对策判断部104的输出对利用了外部电源EPS的充电(外部充电)进行控制。发电机充电控制部106基于充电和供暖对策判断部104的输出进行利用了发电机8的充电(发电机充电)。供暖控制部107基于充电和供暖对策判断部104的输出进行供暖的控制。
装载有发电装置的电动汽车是能够利用外部电源EPS进行充电和供暖,且能够利用由发动机10驱动的发电机8(发电装置PGU)等的内部电源进行充电和供暖的车辆。在这种车辆中,即使在与使用外部电源EPS相比使用内部电源更为高效的情况下,也由于经常利用外部电源EPS执行充电和供暖而导致充电效率或者供暖效率下降、能量成本的上升。另外,当仅使用电源电力进行预供暖时,例如在外部气温低的情况下,由于对空气进行加热的能量不足恐怕不能进行充分的供暖。
在本实施方式中,通过利用车辆控制器19实施以下所述的充电供暖控制处理来实现充电和供暖的高效化和低成本化,另外,即使在外部气温低的情况下也实现了充分的供暖。
<充电供暖控制处理>
图3是表示本发明的实施方式所涉及的充电供暖控制处理的流程图。
在充电供暖控制处理中,车辆控制器19在步骤S1001和后续的步骤S1002中读入驾驶员的操作、设定等。具体地说,车辆控制器19在步骤S1001中读入驾驶员的充电要求,在步骤S1002中读入驾驶员的供暖要求。在步骤S1001和步骤S1002中读入的驾驶员的操作、设定等中例如包含下一次出发日期和时间、室内的设定温度等。在步骤S1003中,车辆控制器19对外部气温等环境信息、驻车制动器、停车锁的开/关(ON/OFF)等车辆状态进行检测。
在步骤S1004中,车辆控制器19基于在步骤S1003中检测出的车辆状态来判断车辆是否为停车中。在判断为是停车中的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1005,在判断为不是停车中的情况下直接结束处理。
在步骤S1005中,车辆控制器19根据在步骤S1002中读入的驾驶员的操作、设定等来判断是否存在供暖要求。在判断为存在供暖要求的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1006,在判断为不存在供暖要求的情况下直接结束处理。
在步骤S1006中,车辆控制器19根据在步骤S1001中读入的驾驶员的操作、设定等来判断是否存在充电要求。在存在充电要求的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1007,在不存在充电要求的情况下使处理进入步骤S1009。
在步骤S1007中,车辆控制器19对充电中的供暖的实现对策进行运算,在后续的步骤S1008中,基于在步骤S1007中运算出的供暖对策来实施充电中的供暖控制,并结束处理。
在步骤S1009中,车辆控制器19基于在步骤S1006中判断为不存在充电要求的结果来运算非充电中的供暖的实现对策,在后续的步骤S1010中,基于在步骤S1009中运算出的供暖对策来实施非充电中的供暖控制,并结束处理。
<供暖对策运算处理>
图4是表示本发明的实施方式所涉及的供暖对策运算处理的流程图。具体地说,表示在图3的步骤S1007、步骤S1009中进行的供暖对策的运算。
在供暖对策运算处理中,车辆控制器19在步骤S1101中根据当前的室内设定温度、外部气温等对用于应对供暖要求的电力量Q进行运算。
在步骤S1102中,在充电中供暖的情况下,车辆控制器19根据后述的图10的特性来运算废热供暖(利用发电装置PGU的废热作为加热器芯11的热源的供暖)时的发电量(发电机输出)。另外,在非充电中供暖的情况下,车辆控制器19不能根据充电电力决定发电的动作点,因此基于此时的电池组可接收的电力、电力量来运算发电量。
在步骤S1103中,车辆控制器19根据步骤S1101和步骤S1102的运算结果对用于在废热供暖中提供供暖所需的热量的废热供暖的持续时间T3进行运算。另外,在步骤S1103中,车辆控制器19根据基于在步骤S1002中读入的驾驶员的操作、设定等确定的供暖结束时刻(供暖完成预定时刻)和T3来运算开始废热供暖的时刻(废热供暖开始时期)。针对运算内容后文叙述。
在步骤S1104中,车辆控制器19对用于利用电加热器12提供供暖所需的热量的电加热器供暖(利用电加热器12作为加热器芯11的热源的供暖)的持续时间T2进行运算。另外,在步骤S1104中,车辆控制器19基于上述供暖结束时刻和T2来运算开始电加热器供暖的时刻(电加热器供暖开始时期)。
在步骤S1105中,车辆控制器19根据电加热器12的供暖能力、由外部气温检测器20检测出的外部气温等条件来判断是否仅利用电加热器就能够完成供暖。在判断为仅利用电加热器12就能够完成供暖的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1106,在判断为仅利用电加热器12不能完成供暖的情况下,使处理进入步骤S1108。在检测出的外部气温比规定温度低、仅利用电加热器12难以实现充分的供暖的极低温的条件下,车辆控制器19判断为仅利用电加热器12不能完成供暖,选择废热供暖。
在步骤S1106中,车辆控制器19对仅利用电加热器12作为加热器芯11的热源的情况(将来自外部电源EPS的电力作为热源的情况)和利用了发电装置PGU的废热的情况(将发电装置PGU的废热作为热源的情况)下的供暖成本(能量成本)进行运算。针对每种情况下的供暖成本的例子(图8、9)后文叙述。在该步骤S1106的处理中,车辆控制器19作为能量成本运算部发挥功能。
在步骤S1107中,车辆控制器19判断利用电加热器12的供暖成本是否高于废热供暖的成本,在利用电加热器12的供暖成本高于废热供暖的成本的情况下,使处理进入步骤S1108。另外,在利用电加热器12的供暖成本低于或等于废热供暖的成本的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1109,选择用电加热器12供暖,并结束处理。
在步骤S1108中,在利用发电装置PGU的废热进行供暖时,为了抑制由发电机发出的声音而需要抑制发电量等发电中存在限制条件的情况(即抑制发电性能的情况)下,车辆控制器19对该限制条件进行运算。在步骤S1110中,车辆控制器19判断是否能够利用在步骤S1108中求出的限制条件的范围内的废热供暖完成供暖。在此,在判断为能够完成供暖的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1111,选择利用发电装置PGU进行的废热供暖,并结束处理。既可以与此时的热环境等相应地适当设定上述发电的限制条件,也可以预先设定上述发电的限制条件。在这些步骤S1108、S1110的处理中,车辆控制器19作为发电性能抑制判断部而发挥功能。
在步骤S1110中判断为利用在步骤S1108中求出的限制条件的范围内的废热供暖不能完成供暖的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1112,选择同时使用废热供暖和电加热器供暖,并结束处理。
<充电中供暖处理>
图5A和图5B是表示本发明的实施方式所涉及的充电中供暖处理的流程图。具体地说,是表示图3的流程图的步骤S1008的过程的流程图。
在充电中供暖处理中,车辆控制器19在步骤S1201中判断是否选择了仅利用电加热器12的供暖。在选择了仅利用电加热器12的供暖的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1202,在没有选择仅利用电加热器12的供暖的情况下,使处理进入步骤S1212。
在步骤S1202中,车辆控制器19读入充电的开始时期,在步骤S1203中读入在图4的流程图中运算出的利用电加热器12的供暖的开始时期。
在步骤S1204中,车辆控制器19判断在充电开始和供暖开始中是否为充电开始优先,在充电开始优先的情况下,使处理进入步骤S1205,在充电开始不优先的情况下,使处理进入步骤S1209。
在步骤S1205中,车辆控制器19判断是否为充电开始的时期,在还没有达到充电开始时期的情况下,仍反复进行步骤S1205,在达到充电开始时期的情况下,使处理进入步骤S1206。
在步骤S1206中,车辆控制器19开始利用外部电源EPS充电,之后使处理进入步骤S1207。
在步骤S1207中,车辆控制器19判断是否为电加热器供暖的开始时期。在还没有达到电加热器供暖开始时期的情况下,车辆控制器19仍反复进行步骤S1207,在达到电加热器供暖开始时期的情况下,使处理进入步骤S1208。在步骤S1208中,车辆控制器19开始对利用电加热器12的供暖进行控制,之后结束处理。
在步骤S1204中判断为充电开始不优先的情况下,车辆控制器19在步骤S1209中判断是否为电加热器供暖的开始时期。在还没有达到电加热器供暖开始时期的情况下,车辆控制器19仍反复进行步骤S1209,在达到电加热器供暖开始时期的情况下,使处理进入步骤S1210。在步骤S1210中,车辆控制器19开始利用外部电源EPS充电,在后续的步骤S1211中开始对利用电加热器12的供暖进行控制,并结束处理。
在步骤S1201中没有选择仅利用电加热器12的供暖的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1212。在步骤S1212中,车辆控制器19判断是否选择了仅利用发电装置PGU的废热(发电废热)的供暖,在选择了仅利用发电装置PGU的废热(发电废热)的供暖的情况下,使处理进入步骤S1213,在没有选择仅利用发电装置PGU的废热(发电废热)的供暖的情况下,使处理进入步骤S1221。
在步骤S1213中,车辆控制器19读入充电的开始时期,在步骤S1214中,读入在图4的流程图中运算出的以废热供暖的供暖开始时期。
在步骤S1215中,车辆控制器19判断在充电开始和供暖开始中是否为充电开始优先,在充电开始优先的情况下,使处理进入步骤S1216,在充电开始不优先的情况下,使处理进入步骤S1218。
在步骤S1216中,车辆控制器19判断是否为充电开始的时期,在还没有达到充电开始时期的情况下,仍反复进行步骤S1216,在达到充电开始时期的情况下,使处理进入步骤S1217。
在步骤S1217中,车辆控制器19开始利用外部电源EPS充电,之后使处理进入步骤S1218。
在步骤S1218中,车辆控制器19判断是否为发电装置PGU的废热供暖的开始时期。在还没有达到废热供暖开始时期的情况下,车辆控制器19仍反复进行步骤S1218,在达到废热供暖开始时期的情况下,使处理进入步骤S1219。在步骤S1219中,车辆控制器19开始进行针对发电机8的发电控制,在后续的步骤S1220中开始进行利用了发电装置PGU的废热的供暖控制,并结束处理。
在步骤S1212中没有选择仅利用发电装置PGU的废热的供暖的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1221,在步骤S1221中读入充电的开始时期,在步骤S1222中读入在图4的流程图中运算出的以废热供暖的供暖开始时期。
在步骤S1223中,车辆控制器19判断在充电开始和供暖开始中是否为充电开始优先,在充电开始优先的情况下,使处理进入步骤S1224,在充电开始不优先的情况下,使处理进入步骤S1226。
在步骤S1224中,车辆控制器19判断是否为充电开始的时期,在还没有达到充电开始时期的情况下,仍反复进行步骤S1224,在达到充电开始时期的情况下,使处理进入步骤S1225。
在步骤S1225中,车辆控制器19开始利用外部电源EPS充电,之后使处理进入步骤S1226。
在步骤S1226中,车辆控制器19判断是否为发电装置PGU的废热供暖的开始时期,在还没有达到废热供暖开始时期的情况下,仍反复进行步骤S1226,在达到废热供暖开始时期的情况下,使处理进入步骤S1227。在步骤S1227中,车辆控制器19开始进行针对发电机8的发电控制,之后在步骤S1228中开始进行利用了发电装置PGU的废热的供暖控制,在步骤S1229中也开始进行针对并用的电加热器12的供暖控制,并结束处理。
<非充电中供暖控制处理>
图6是表示本发明的实施方式所涉及的非充电中供暖控制处理的流程图。具体地说,是表示图3的流程图的步骤S1010的过程的流程图。
在非充电中供暖控制处理中,车辆控制器19在步骤S1301中判断是否选择了仅利用电加热器12的供暖,在选择了仅利用电加热器12的供暖的情况下使处理进入步骤S1302,在没有选择仅利用电加热器12的供暖的情况下,使处理进入步骤S1305。在步骤S1302中,车辆控制器19读入在图4的流程图中运算出的利用电加热器12的供暖开始时期。在步骤S1303中,车辆控制器19判断是否为电加热器供暖的开始时期,在还没有达到电加热器供暖开始时期的情况下,仍反复进行步骤S1303,在达到电加热器供暖开始时期的情况下,使处理进入步骤S1304。在步骤S1304中,车辆控制器19开始进行针对电加热器12的供暖控制,之后结束处理。
在步骤S1305中,车辆控制器19判断是否选择了仅利用发电装置PGU的废热的供暖,在选择了仅利用发电装置PGU的废热的供暖的情况下,使处理进入步骤S1306,在没有选择仅利用发电装置PGU的废热的供暖的情况下,使处理进入步骤S1310。
在步骤S1306中,车辆控制器19读入在图4的流程图中运算出的以废热供暖的供暖开始时期。
在步骤S1307中,车辆控制器19判断是否为发电装置PGU的废热供暖的开始时期,在还没有达到废热供暖开始时期的情况下,仍反复进行步骤S1307,在达到废热供暖开始时期的情况下,使处理进入步骤S1308。在步骤S1308中,车辆控制器19开始进行针对发电机8的发电控制,在后续的步骤S1309中,开始进行利用了发电装置PGU的废热的供暖控制,并结束处理。
在步骤S1305中没有选择仅利用发电装置PGU的废热的供暖的情况下,车辆控制器19使处理进入步骤S1310,在步骤S1310中,读入在图4的流程图中运算出的以废热供暖的供暖开始时期。
在步骤S1311中,车辆控制器19判断是否为发电装置PGU的废热供暖的开始时期,在还没有达到废热供暖开始时期的情况下,仍反复进行步骤S1311,在达到废热供暖开始时期的情况下,使处理进入步骤S1312。在步骤S1312中,车辆控制器19开始进行针对发电机8的发电控制,之后在步骤S1313中开始进行利用了发电装置PGU的废热的供暖控制,在步骤S1314中也开始进行针对并用的电加热器12的供暖控制,并结束处理。
图7是表示在本实施方式所涉及的装载有发电装置的电动汽车中进行了普通的停车中充电的例子的时间图。例如,如果驾驶员在下车前对车辆设定第二天(出发日)早晨7:00以后出发,则车辆控制器19控制充电器5,使得从当天(出发日前一天)的23:00起开始对高电压电池组3充电直到第二天(出发日)的早晨7:00完成充电。以固定的充电电力P0对高电压电池组3进行充电。在系统电力中例如存在电费单价较低的夜间电力和电费单价较高的白天电力,因此如果使充电电力P0固定,则累积能量成本(电费)趋于如图7的最下图所示的经过。即,累积能量成本在从夜间电力切换为白天电力之后(时间T0期间)以相对高的上升率变化。然后,在累积能量成本最终到达成本A的时刻完成所要求的充电。
图8是表示在本实施方式所涉及的装载有发电装置的电动汽车中驾驶员请求在充电完成的同时完成供暖的情况下,利用电加热器12作为加热器芯11的热源的例子的时间图。在这种情况下,例如如果驾驶员在下车前对车辆设定第二天(出发日)的早晨7:00以后出发,则车辆控制器19基于驾驶员的预供暖意图来将第二天早晨7:00判断为预供暖完成预定时刻,并且控制充电器5,使得从当天(出发日前一天)的23:00起开始对高电压电池组3充电直到第二天早晨(出发日的早晨)7:00完成充电。在该例中,为了进行所要求的供暖,在从比预供暖完成预定时刻(7:00)提前时间T2的时间点(从夜间电力切换为白天电力的时刻起经过了时间T1的时刻)起的时间T2期间,也将电力用于供暖。因此,累积能量成本(电费)最终成为比上述成本A高的成本B。在装载有发电装置的电动汽车的情况下,在普通运转时的供暖中能够将发电机8、发动机10(发动机冷却水)的热能用于供暖,因此电加热器12的容量Ph被设定为比没有装载发电装置的电动汽车中的电加热器的容量小。因而,如果想在停车中仅利用电加热器12就实现期望的供暖,则需要进行较长时间(T2)供暖,在此期间向大气散出的热量也比较大,因此供暖效率比较低,累积能量成本(电费)B成为较高的值。
图9是表示在本实施方式所涉及的装载有发电装置的电动汽车中,驾驶员要求在充电完成的同时完成供暖的情况下,利用发电装置PGU的废热来作为加热器芯11的热源的例子的时间图。在这种情况下,通过不利用电加热器12而利用发电机8、发动机10(发动机冷却水)的废热来缩短供暖所需的时间,从比预供暖完成预定时刻提前时间T3(<T2)的时刻起进行供暖且持续比时间T2短的时间T3即可。
在此,如果将利用以汽油为燃料的发动机10驱动发电机8进行发电来获得规定的电力量时所花费的燃料费与获得相同的电力量所花费的电费相比较,则如图9所示那样燃料费大多变高。然而,如果用发动机10驱动的发电机8生成原本从外部电源EPS得到的充电电力P0,并且将发电时的废热用于供暖,则仅以用于充电的燃料费也能够维持供暖。由此,成本降低的情形增多,另外供暖所需的时间缩短,因此作为散热对策也是有利的,能够降低总的能量成本。在该例中,最终如图9所示,在累积能量成本达到成本C(<B)的时刻,能够同时完成充电和供暖(设定温度20℃),能够实现成本降低。此外,对燃料单价、电费单价等的信息的获取方法不作特别地限定,例如能够使用其它通信装置等获取。
图10表示相对于发动机输出的发电机输出与能够用于供暖的废热的关系。关于图9的时间T3的长度,基于图10来决定发电机输出a等于充电电力P0的(a=P0)发动机输出Pe,当利用此时的废热b进行供暖时,基于进行多长时间的供暖能够提供所需的热能来决定时间T3。
本实施方式所涉及的车辆的控制装置能够获得以下的作用效果。
(1)具备:高电压电池组3(电池),其能够利用外部电源EPS进行充电;发电装置PGU,其能够对高电压电池组3进行充电;电加热器12,其例如利用来自外部电源EPS、高电压电池组3或者发电装置PGU等电力源的电力来发热;加热器芯11,其利用发电装置PGU的废热和/或电加热器12来加热空气;以及车辆控制器19(控制部),其进行控制,以在停车时选择性地使用发电装置PGU的废热和/或电加热器12来作为加热器芯11的热源。
由此,通过使用具有比电加热器12大的能量的发电装置PGU的废热来进行供暖能够获得充分的供暖效果。
(2)车辆控制器19使发电装置PGU动作,使用发电装置PGU的废热来作为加热器芯11的热源。
由此,能够短时间获得供暖效果。
(3)车辆控制器19利用发电装置PGU对高电压电池组3进行充电。
由此,能够一边利用发电机8进行必要的充电,一边使用作为此时的损耗能量的废热来进行供暖,从而能够短时间获得高效且充分的供暖效果。
(4)设置预供暖要求判断部102,该预供暖要求判断部102用于判断基于驾驶员的预供暖意图的预供暖完成预定时刻,车辆控制器19在预供暖完成预定时刻的规定时间前使上述发电装置PGU动作(参照步骤S1103)。
由此,能够一边将供暖中的散热抑制为最低限度,一边使停车过程中由发电装置PGU发出声音的时间也为最低限度,从而能够短时间获得充分的供暖效果。
(5)在步骤S1106中,车辆控制器19对将发电装置PGU的废热作为热源时的能量成本和将来自上述外部电源EPS的电力作为热源时的能量成本进行运算(能量成本运算部),控制热源使得所运算出的能量成本更小。
由此,通过选择能量成本小的热源,能够一边实现降低成本一边获得充分的供暖效果。
(6)设置用于检测外部气温的外部气温检测器20,在步骤S1105中,当检测出的外部气温低于规定温度时,车辆控制器19使用发电装置PGU的废热来作为加热器芯11的热源。
由此,即使在外部气温低,难以利用电加热器12实现充分的供暖的极低温那样的情况下,通过选择废热供暖也能够获得充分的供暖效果。
(7)在步骤S1108中,车辆控制器19判断是否抑制发电装置PGU的发电性能(发电性能抑制判断部),在步骤S1110中,当判断为抑制发电性能时,同时使用发电装置PGU的废热和电加热器12来作为加热器芯11的热源。
由此,仅以电加热器12的能力是不充分的,另外即使在由于针对噪声的限制条件而还需要抑制发电装置PGU的废热供暖的性能的情况下也选择两种热源,由此即使在外部气温低的情况下也能够一边抑制发出的声音一边获得供暖效果。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但该实施方式只不过是为了易于理解本发明而记载的简单的例示,本发明并不限于该实施方式。本发明的技术范围并不限于上述实施方式所公开的具体的技术事项,还包括能够从该技术事项容易地导出的各种变形、变更、替代技术等。例如,在上述实施方式中,对一边充入发电产生的电力一边利用发电装置的废热进行供暖的例子进行了说明,但也可以是不充入发电产生的电力而仅进行一边消耗一边利用发电装置的废热供暖的方法。具体地说,在同时使用电加热器12和废热供暖的情况下,如果将发电产生的所有电力用于电加热器12,则能够实现该对策。
另外,本申请所述的利用电加热器12、发电装置PGU的废热进行的供暖不仅使驾驶员的驾驶室升温,当然还包括使系统部件(例如电池组等)暖机。
另外,能够应用本发明所涉及的车辆的控制装置或控制方法的预设空调不仅限于预供暖,当然还包括预制冷。例如,作为用于冷冻循环的压缩器的动力能量源,即使是用于判断使用电能和作为发电装置PGU的发动机的动能中的哪一个的控制装置,也能够应用本发明的理念进行控制。在这种情况下,只要将电动马达和发动机经由离合器等连接于压缩器,更换恰当的动力源即可。
本申请主张2010年12月24日申请的日本专利申请第2010-286885号的优先权,通过参照将该申请的全部内容编入本说明书。
产业上的可利用性
根据本发明所涉及的车辆的控制装置以及控制方法,进行控制以在停车时选择性地使用发电装置的废热和/或电加热器来作为加热器芯的热源,因此在停车时不仅能够利用电加热器加热空气,还能够将发电装置的废热用作加热器芯的热源来加热空气,从而能够实现充分的供暖。
附图标记说明
1:驱动马达;2:逆变器;3:高电压电池组;4:冷却水泵;5:充电器;6:连接装置;7:强电用散热器;8:发电机;9:逆变器;10:发动机;11:加热器芯;12:电加热器;13:冷却水泵;14:发动机用散热器;15:发动机控制装置;16:发电机控制装置;17:高电压电池组控制装置;18:马达控制装置;19:车辆控制器。

Claims (7)

1.一种车辆的控制装置,该车辆具备:
电池,能够使用外部电源对该电池进行充电;
发电装置,其能够对上述电池进行充电;
电加热器,其使用所提供的电力来发热;
加热器芯,其使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器的发热来加热空气;以及
用于检测外部气温的外部气温检测器;
该车辆的控制装置的特征在于,具备控制部,该控制部进行控制,以在停车时选择性地使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器的发热来作为上述加热器芯的热源,当所检测出的外部气温低于规定温度时,上述控制部使用上述发电装置的废热来作为上述加热器芯的热源。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述控制部使上述发电装置动作,使用上述发电装置的废热来作为上述加热器芯的热源。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置,其特征在于,
上述控制部使用上述发电装置对上述电池进行充电。
4.根据权利要求2或3所述的车辆的控制装置,其特征在于,
设置有预供暖要求判断部,该预供暖要求判断部判断基于驾驶员的预供暖意图的预供暖完成预定时刻,
上述控制部在上述预供暖完成预定时刻的规定时间前使上述发电装置动作。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
设置有能量成本运算部,该能量成本运算部对将上述发电装置的废热作为热源时的能量成本和将来自上述外部电源的电力作为热源时的能量成本进行运算,
上述控制部进行控制,使得采用能量成本较小的热源。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆的控制装置,其特征在于,
设置有发电性能抑制判断部,该发电性能抑制判断部判断是否抑制上述发电装置的发电性能,
当判断为抑制发电性能时,上述控制部将上述发电装置的废热和上述电加热器的发热一起使用来作为上述加热器芯的热源。
7.一种车辆的控制方法,该车辆中设置有:
电池,能够使用外部电源对该电池进行充电;
发电装置,其能够对上述电池进行充电;
电加热器,其使用所提供的电力来发热;
加热器芯,其使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器的发热来加热空气,以及
用于检测外部气温的外部气温检测器;
该车辆的控制方法的特征在于,进行控制,以在停车时选择性地使用上述发电装置的废热和/或上述电加热器的发热来作为上述加热器芯的热源,
当所检测出的外部气温低于规定温度时,使用上述发电装置的废热来作为上述加热器芯的热源。
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