CN117042992A - 电力控制装置和电力控制方法 - Google Patents

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CN117042992A CN202180004776.9A CN202180004776A CN117042992A CN 117042992 A CN117042992 A CN 117042992A CN 202180004776 A CN202180004776 A CN 202180004776A CN 117042992 A CN117042992 A CN 117042992A
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胡姚君
广瀬千绚
北胜徹也
严子翔
安永徹
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Abstract

本发明的电力控制装置对车辆的电力进行控制，该车辆将前车窗划分为多个区域，在多个区域中的各个区域设置有热丝加热器。特别是，本发明的电力控制装置基于车辆的外部气温和车辆的速度而在交替控制与全体控制之间切换，该交替控制是针对设置于多个区域的热丝加热器按区域顺次地通电的控制，该全体控制是针对设置于多个区域的全部热丝加热器同时地通电的控制。

Description

电力控制装置和电力控制方法
技术领域
本发明涉及一种对将前车窗划分为多个区域并在该多个区域中的各个区域设置有热丝的车辆的电力进行控制的电力控制装置及其方法。
背景技术
以往，专利文献1公开了一种加热器设置于车辆的前车窗的加热器装置。在专利文献1所公开的加热器装置中，在前车窗的上边区域、侧边区域、中央区域以及下边区域分别配设加热器，根据外部气温和车辆的速度来决定要对加热器通电的区域。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-36592号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述的以往的加热器装置中，存在如下的问题点：没有考虑当对设置于前车窗的加热器通电时消耗电力变大，没有考虑消耗电力的节约。特别是在电动车辆的情况下，由于能够供给的电力有限，因此消耗电力的节约是重要的课题。
因此，本发明是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供一种在对设置于前车窗的热丝加热器通电的情况下能够节约车辆的消耗电力的电力控制装置及其方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述的课题，本发明的一个方式所涉及的电力控制装置及其方法为，基于车辆的外部气温和车辆的速度而在交替控制与全体控制之间切换，交替控制是针对设置于前车窗的多个区域的热丝加热器按区域顺次地通电的控制，全体控制是针对设置于多个区域的全部热丝加热器同时地通电的控制。
发明的效果
根据本发明，在对设置于前车窗的热丝加热器通电的情况下，能够节约车辆的消耗电力。
附图说明
图1是示出搭载有本发明的一个实施方式所涉及的电力控制装置的车辆的结构的框图。
图2是示出通过本发明的一个实施方式所涉及的电力控制装置来控制的热丝加热器的构造的图。
图3A是示出利用本发明的一个实施方式所涉及的电力控制装置进行的电力控制处理的处理过程的流程图。
图3B是示出利用本发明的一个实施方式所涉及的电力控制装置进行的电力控制处理的处理过程的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明应用了本发明的一个实施方式。在附图的记载中，对相同的部分标注相同的标记，并省略详细的说明。
[搭载有电力控制装置的车辆的结构]
图1是示出搭载有本实施方式所涉及的电力控制装置的车辆的结构的框图。如图1所示，车辆100具备热丝加热器1a、1b、DCDC(直流-直流)转换器3、电力控制装置5、车辆控制单元7、动力总成控制单元9、外部气温传感器11、车厢内温度传感器13以及座椅加热器15。此外，在本实施方式中，对车辆100是电动车辆的情况进行说明，但也可以是通常的具备内燃机的车辆。
将前车窗划分为多个区域，热丝加热器1a、1b被设置于划分得到的多个区域中的各个区域。例如，在图2中，将前车窗划分为左右2个电热区域20a、20b，在左侧的电热区域20a的上方和下方设置通电电极21a、23a，从而构成了热丝加热器1a。同样地，在右侧的电热区域20b的上方和下方设置通电电极21b、23b，从而构成了热丝加热器1b。但是，并不需要将热丝加热器限定为2个，也可以将前车窗划分为3个以上的区域并设置3个以上的热丝加热器。
DCDC转换器3将用于驱动马达的高电压转换为用于向车辆100的电装部件供给的电压，来对各电装部件供给电力。在本实施方式中，从DCDC转换器3向热丝加热器1a、1b和座椅加热器15供给电力。
电力控制装置5是对向车辆100的各电装部件供给的电力进行控制的装置，在本实施方式中，对向热丝加热器1a、1b和座椅加热器15供给的电力进行控制。具体地说，电力控制装置5基于车辆的外部气温和速度而在交替控制与全体控制之间切换，该交替控制是针对设置于前车窗的多个区域的热丝加热器按区域顺次地通电的控制，该全体控制是针对设置于前车窗的多个区域的全部热丝加热器同时地通电的控制。
特别地，在车辆100的外部气温为前车窗结冰的温度(第一温度)以下、且车辆100的速度为被认为处于停车状态的速度(规定值)以下的情况下，电力控制装置5控制为进行全体控制。在该情况下，认为是前车窗结冰从而车辆100无法开始行驶而停止的状态，因此电力控制装置5进行全体控制，来对设置于前车窗的全部热丝加热器1a、1b同时地通电。
例如，在全体控制中，对图2所示的左侧和右侧的热丝加热器1a、1b双方同时通电。此时，在全体控制中，由于需要对前车窗进行除冰，因此以最大电力进行通电，由此能够迅速地对前车窗进行除冰。但是，即使以最大电力进行通电，也由于车辆100处于停车中而没有将电力用于行驶，而不会出现对车辆100供给的电力不足的情况。
并且，在车辆100的外部气温为前车窗结冰的温度(第一温度)以下、且车辆100的速度比被认为处于停车状态的速度(规定值)大的情况下，电力控制装置5控制为进行交替控制。在该情况下，由于车辆100已在行驶，因此认为是前车窗未结冰而只要除雾即可的状态。因此，电力控制装置5进行交替控制，来对设置于前车窗的多个区域的热丝加热器1a、1b按区域顺次地通电。
例如，在交替控制中，控制为以数秒～数十秒为间隔对图2所示的热丝加热器1a、1b左右交替着进行通电。由此，与进行全体控制的情况相比，能够节约消耗电力。此外，虽然交替控制没有能够对结冰的前车窗进行除冰的能力，但如果是在车辆100已在行驶且前车窗没有结冰的状态下为了除雾，则即使是交替控制也能够充分地发挥功能。
另外，在对热丝加热器1a、1b进行全体控制或交替控制时，电力控制装置5判定车辆100整体的消耗电力是否为规定的电力值以上。即，判断对车辆100供给的电力是否有余裕。而且，在车辆100的消耗电力为规定的电力值以上而没有余裕的情况下，判定座椅加热器15是否处于使用中，在处于使用中的情况下，抑制向座椅加热器15的通电量。
由此，在对车辆100供给的电力没有余裕的情况下，通过抑制向座椅加热器15供给的电力，能够优先供给对于行驶而言重要的向热丝加热器1a、1b供给的电力。此外，作为要抑制电力的加热器，不限于座椅加热器15，也可以是设置于车辆100的车厢内的其它加热器。
并且，在车辆100的外部气温高于相当于夏季气温那样的无需供暖的温度(第二温度)的情况下，即使对热丝加热器1a、1b通电的开关被接通，电力控制装置5也控制为不对热丝加热器1a、1b通电。尽管是不用供暖的温度却接通了对热丝加热器1a、1b通电的开关的情况被认为是车辆100的乘员的误操作。因此，在这样的情况下，即使接通了对热丝加热器1a、1b通电的开关，电力控制装置5也控制为不对热丝加热器1a、1b通电，从而避免了无用的电力消耗。
此外，电力控制装置5是由包括微计算机、微处理器及CPU的通用的电子电路、以及存储器等周边设备构成的控制器，并安装有用于执行电力控制处理的计算机程序。电力控制装置5的各功能能够通过一个或多个处理电路来安装。处理电路例如包括具有电气电路的编程得到的处理装置，另外也包括为了执行实施方式所记载的功能而配置的专用集成电路(ASIC)、现有的电路部件那样的装置。
车辆控制单元7是响应于由车辆100的乘员输入的操作信号或从车辆100的控制器输入的控制信号而输出使车辆的各部动作的指令信号的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。例如，响应于从电力控制装置5输出的控制信号，输出使热丝加热器1a、1b动作的指令信号。
动力总成控制单元9是对马达、变速器等动力总成进行控制的ECU，从未图示的车速传感器获取车辆100的速度，并响应于加速装置操作来控制马达或变速器。
外部气温传感器11是检测车辆100的外部气温的传感器，将检测出的外部气温输出至电力控制装置5。
车厢内温度传感器13是检测车辆100的车厢内的气温的传感器，将检测出的车厢内的气温输出至电力控制装置5。
座椅加热器15是设置于在车辆100的车厢内设置的座椅的加热器。
[电力控制处理]
接着，说明利用本实施方式所涉及的电力控制装置5执行的电力控制处理。图3A、图3B是示出利用本实施方式所涉及的电力控制装置5进行的电力控制处理的处理过程的流程图。图3A、图3B所示的电力控制处理在对热丝加热器1a、1b通电的开关被接通时开始。
如图3A所示，在步骤S101中，电力控制装置5从外部气温传感器11获取车辆100的外部气温，并判定车辆100的外部气温是否为前车窗结冰的温度以下。然后，在车辆100的外部气温为结冰的温度以下的情况下进入步骤S103，在车辆100的外部气温高于结冰的温度的情况下进入步骤S117。
在步骤S103中，电力控制装置5判定车辆100的速度是否为被认为处于停车状态的速度以下。关于车辆100的速度，既可以从动力总成控制单元9获取，也可以从未图示的速度传感器直接获取。然后，在车辆100的速度为被认为处于停车状态的速度以下的情况下进入步骤S105，在车辆100的速度高于被认为处于停车状态的速度的情况下进入步骤S111。
在步骤S105中，电力控制装置5判定对车辆100供给的电力是否有余裕。具体地说，电力控制装置5从DCDC转换器3或其它的ECU获取车辆100整体的消耗电力，并判定所获取到的车辆100整体的消耗电力是否为规定的电力值以上，由此来判定电力是否有余裕。然后，在对车辆100供给的电力没有余裕的情况下进入步骤S107，在对车辆100供给的电力有余裕的情况下进入步骤S109。
在步骤S107中，由于车辆100的电力没有余裕，因此电力控制装置5判定座椅加热器15是否处于使用中，在处于使用中的情况下，抑制向座椅加热器15的通电量后进入步骤S109。
在步骤S109中，电力控制装置5执行针对设置于前车窗的多个区域的全部热丝加热器1a、1b同时地通电的全体控制。因而，电力控制装置5在车辆100的外部气温为前车窗结冰的温度以下、且车辆100的速度为被认为处于停车状态的速度以下的情况下执行全体控制。当通过这样执行了对热丝加热器1a、1b的全体控制时，结束本实施方式所涉及的电力控制处理。
接着，对在步骤S103中判定为车辆100的速度高于被认为处于停车状态的速度而进入步骤S111的情况进行说明。
在步骤S111中，电力控制装置5判定对车辆100供给的电力是否有余裕。具体地说，电力控制装置5从DCDC转换器3或其它的ECU获取车辆100整体的消耗电力，并判定所获取到的车辆100整体的消耗电力是否为规定的电力值以上，由此来判定电力是否有余裕。然后，在对车辆100供给的电力没有余裕的情况下进入步骤S113，在对车辆100供给的电力有余裕的情况下进入步骤S115。
在步骤S113中，由于车辆100的电力没有余裕，因此电力控制装置5判定座椅加热器15是否处于使用中，在处于使用中的情况下，抑制向座椅加热器15的通电量后进入步骤S115。
在步骤S115中，电力控制装置5执行针对设置在前车窗的多个区域的热丝加热器1a、1b按区域顺次地通电的交替控制。因而，电力控制装置5在车辆100的外部气温为前车窗结冰的温度以下、且车辆100的速度高于被认为处于停车状态的速度的情况下执行交替控制。当通过这样执行了对热丝加热器1a、1b的交替控制时，结束本实施方式所涉及的电力控制处理。
接着，对在步骤S101中判定为车辆100的外部气温高于前车窗结冰的温度而进入步骤S117的情况进行说明。
如图3B所示，在步骤S117中，电力控制装置5从外部气温传感器11获取车辆100的外部气温，并判定车辆100的外部气温是否高于相当于夏季气温那样的无需供暖的温度。然后，在车辆100的外部气温为无需供暖的温度以下的情况下进入步骤S123，在车辆100的外部气温高于无需供暖的温度的情况下进入步骤S121。
在步骤S121中，电力控制装置5控制为即使对热丝加热器1a、1b通电的开关被接通也不对热丝加热器1a、1b通电。在该情况下，尽管高于无需供暖的温度却接通了热丝加热器1a、1b的开关，因此被认为是车辆100的乘员的误操作。因此，电力控制装置5控制为即使对热丝加热器1a、1b通电的开关被接通也不对热丝加热器1a、1b通电，从而防止无用的电力消耗。当通过这样控制为不对热丝加热器1a、1b通电时，结束本实施方式所涉及的电力控制处理。
接着，对在步骤S117中判定为车辆100的外部气温为相当于夏季气温那样的无需供暖的温度以下而进入步骤S123的情况进行说明。
在步骤S123中，电力控制装置5判定对车辆100供给的电力是否有余裕。具体地说，电力控制装置5从DCDC转换器3或其它的ECU获取车辆100整体的消耗电力，并判定所获取到的车辆100整体的消耗电力是否为规定的电力值以上，由此来判定电力是否有余裕。然后，在对车辆100供给的电力没有余裕的情况下进入步骤S125，在对车辆100供给的电力有余裕的情况下进入步骤S127。
在步骤S125中，由于车辆100的电力没有余裕，因此电力控制装置5判定座椅加热器15是否处于使用中，在处于使用中的情况下，抑制向座椅加热器15的通电量后进入步骤S127。
在步骤S127中，电力控制装置5执行针对设置于前车窗的多个区域的热丝加热器1a、1b按区域顺次地通电的交替控制。因而，电力控制装置5在外部气温为无需供暖的温度以下的情况下执行交替控制。当通过这样执行了对热丝加热器1a、1b的交替控制时，结束本实施方式所涉及的电力控制处理。
[实施方式的效果]
如以上详细说明的那样，在本实施方式所涉及的电力控制装置5中，基于车辆的外部气温和速度而在交替控制与全体控制之间切换，该交替控制是针对设置于多个区域的热丝加热器按区域顺次地通电的控制，该全体控制是针对设置于多个区域的全部热丝加热器同时地通电的控制。由此，能够根据车辆的外部气温和速度来实施能够节约电力的交替控制，因此能够在对设置于前车窗的热丝加热器通电的情况下节约车辆的消耗电力。
另外，在本实施方式所涉及的电力控制装置5中，在车辆的外部气温为规定的第一温度以下、且车辆的速度为规定值以下的情况下，控制为进行全体控制。由此，在车辆的外部气温低且车辆的速度也低的情况下，考虑前车窗结冰这一情况，能够通过全体控制来迅速地进行前车窗的除冰。
并且，在本实施方式所涉及的电力控制装置5中，在车辆的外部气温为规定的第一温度以下、且车辆的速度高于规定值的情况下，控制为进行交替控制。由此，在尽管车辆的外部气温低但车辆的速度高的情况下，判断为前车窗未结冰，能够通过交替控制来节约车辆的消耗电力。
另外，在本实施方式所涉及的电力控制装置5中，在车辆的消耗电力为规定的电力值以上的情况下，判定设置在车辆的车厢内的加热器是否处于使用中，在处于使用中的情况下，抑制向设置在车辆的车厢内的加热器的通电量。由此，在车辆整体的电力没有余裕的情况下，能够抑制向设置在车厢内的加热器的通电量，因此能够优先对热丝加热器供给电力。
并且，在本实施方式所涉及的电力控制装置5中，在车辆的外部气温高于规定的第二温度的情况下，控制为即使对热丝加热器通电的开关被接通也不对热丝加热器通电。由此，即使在车辆的乘员错误地接通了开关的情况下，也能够避免无用的电力消耗。
此外，上述的实施方式是本发明的一例。因此，本发明并不限定于上述的实施方式，也可以是该实施方式以外的方式，只要是在不脱离本发明所涉及的技术思想的范围内，当然能够根据设计等进行各种变更。
附图标记说明
1a、1b：热丝加热器；3：DCDC转换器；5：电力控制装置；7：车辆控制单元；9：动力总成控制单元；11：外部气温传感器；13：车厢内温度传感器；15：座椅加热器；20a、20b：电热区域；21a、21b、23a、23b：通电电极；100：车辆。

Claims (6)

1.一种电力控制装置，对车辆的电力进行控制，该车辆将前车窗划分为多个区域，在所述多个区域中的各个区域设置有热丝加热器，所述电力控制装置的特征在于，
所述电力控制装置基于所述车辆的外部气温和所述车辆的速度而在交替控制与全体控制之间切换，所述交替控制是针对设置于所述多个区域的热丝加热器按区域顺次地通电的控制，所述全体控制是针对设置于所述多个区域的全部热丝加热器同时地通电的控制。
2.根据权利要求1所述的电力控制装置，其特征在于，
在所述车辆的外部气温为规定的第一温度以下、且所述车辆的速度为规定值以下的情况下，进行所述全体控制。
3.根据权利要求1或2所述的电力控制装置，其特征在于，
在所述车辆的外部气温为规定的第一温度以下、且所述车辆的速度比规定值高的情况下，进行所述交替控制。
4.根据权利要求2或3所述的电力控制装置，其特征在于，
在所述车辆的消耗电力为规定的电力值以上的情况下，判定设置于所述车辆的车厢内的加热器是否处于使用中，在处于使用中的情况下，抑制向设置于所述车辆的车厢内的加热器的通电量。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电力控制装置，其特征在于，
在所述车辆的外部气温比规定的第二温度高的情况下，即使对所述热丝加热器通电的开关被接通，也不对所述热丝加热器通电。
6.一种利用控制器进行的电力控制方法，用于对车辆的电力进行控制，所述车辆将前车窗划分为多个区域，在所述多个区域中的各个区域设置有热丝加热器，所述电力控制方法的特征在于，
基于所述车辆的外部气温和所述车辆的速度而在交替控制与全体控制之间切换，所述交替控制是针对设置于所述多个区域的热丝加热器按区域顺次地通电的控制，所述全体控制是针对设置于所述多个区域的全部热丝加热器同时地通电的控制。
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