JP2012188062A - ハイブリッド車の空調制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、バッテリの電池残量が少なくても、電動エアコンを作動させることのできるハイブリッド車の空調制御装置を提供する。
【解決手段】高電圧バッテリが充電中でなければ(S22)、高電圧バッテリのＳＯＣが第１の所定残量以下か、否かを判別し(S24)、第１の所定残量以下であれば、エンジンを始動させ発電機を作動させる(S28)。そして、ドライバによって設定された車室内温度となるように電動エアコンを作動させ(S26)、空調終了タイマが空調終了時間以上となると(S30)、電動エアコンの作動を停止させ、空調制御を終了する(S32)。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車の空調制御装置に係り、詳しくは、プラグインハイブリッド車におけるプレ空調制御に関する。

従来、バッテリより電力供給を受けモータを駆動し動力を得る電気自動車では、運転者が予め電動エアコンの作動開始時間を任意に設定し、設定された作動開始時間となると車載されたバッテリより電動エアコンに電力を供給して電動エアコンを作動させ、運転者が乗車前に予め車室の空調、所謂プレ空調を行う空調制御装置が知られている。
しかしながら、当該空調制御装置では、バッテリより電力を電動エアコンに供給しており、プレ空調を行うとバッテリの電力を消費することとなり、ひいては電気自動車の走行可能距離を短くしてしまう問題がある。

そこで、電気自動車の走行可能距離の短縮を抑制するために、バッテリの電池残量（state of charge：以下、ＳＯＣという）に応じて、プレ空調時における電動エアコンの作動を制御するようにしている（特許文献１）。詳しくは、特許文献１の空調制御装置では、バッテリのＳＯＣが所定値より低い場合には、電動エアコンの作動を規制して、プレ空調よりも走行可能距離の確保を優先する。

特開２００９−８３５６７号公報

このような上記特許文献１の空調制御装置を、外部電源或いは車両に搭載されるエンジンにより駆動される発電機により車両に搭載するバッテリに充電し、当該バッテリの電力で駆動されるモータ及びエンジンの出力で走行する動力を得ることができるプラグインハイブリッド車に適用しても、モータによる走行可能距離を極力確保するために、外部電源からの充電時には電気自動車と同様に所定のＳＯＣより低くなると電動エアコンの作動を停止させることとなる。

しかしながら、このようなプラグインハイブリッド車であっても、走行可能距離を確保しつつもプレ空調を極力実施して快適性を高めたいといった要求がある。
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バッテリの電池残量が少なくても、電動エアコンを作動させることのできるハイブリッド車の空調制御装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１のハイブリッド車の空調制御装置では、車両に搭載された内燃機関により駆動される発電機から供給される電力によって充電されるバッテリと、前記バッテリの電池残量を検出する残量検出手段と、前記バッテリから供給される電力により作動されて、車室内の温度を調整する電動エアコンと、前記車両の駐車中に、前記電動エアコンの作動が開始される空調開始時刻を設定可能な空調開始時刻設定手段と、前記空調開始時刻に前記電動エアコンが作動するように制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車の空調制御装置であって、前記電動エアコンが前記空調開始時刻後に作動される際に、前記バッテリの電池残量が前記車両の走行に必要な第１の所定残量以下である場合は、前記内燃機関で前記発電機を駆動して前記バッテリを充電することを特徴とする。

また、請求項２のハイブリッド車の空調制御装置では、請求項１において、前記バッテリは、外部電源から供給される電力により充電可能であって、前記バッテリが前記外部電源によって充電されている際は、前記バッテリの電池残量が前記第１の所定残量より多い第２の所定残量以上に維持されるように前記電動エアコンの作動を制御することを特徴とする。

また、請求項３のハイブリッド車の空調制御装置では、請求項２において、前記バッテリの電池残量が前記第２の所定残量となった際に、前記電動エアコンを停止させることを特徴とする。
また、請求項４のハイブリッド車の空調制御装置では、請求項２或いは３において、前記第２の所定残量は、前記車両の運転者によって任意に変更可能であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車両が駐車中であると判定すると、設定された空調開始時刻に電動エアコンが作動するように制御するとともに、この制御をする際にバッテリの電池残量が車両の走行に必要な電池残量である第１の所定残量以下である場合には内燃機関で発電機を駆動してバッテリを充電するようにしている。
従って、電動エアコンを作動させても、バッテリの電池残量が第１の所定残量を下回ることがないので、車両の走行に支障をきたすことなく電動エアコンを作動させ車室内の空調を行うことができる。

また、請求項２の発明によれば、外部電源によりバッテリの充電を行っている場合には、バッテリの電池残量が、第１の所定残量より多い第２の所定残量以上に維持されるように電動エアコンの作動を制御している。
従って、外部電源によるバッテリの充電中は、運転者が多くのバッテリの電池残量を必要としており、車室内の空調を行っても、バッテリの電池残量を多く維持することができ、運転者の要求を満たすことができる。

また、請求項３の発明によれば、外部電源によりバッテリの充電を行っている場合に、バッテリの電池残量が第２の所定残量となった際に電動エアコンの作動を停止するようにしている。
従って、車室内の空調を行っても、確実にバッテリの電池残量を多くすることができ、運転者の要求を満たすことができる。

また、請求項４の発明によれば、第２の所定残量を運転者によって任意に変更可能としているので、バッテリの電池残量を運転者が必要とする電池残量とすることができる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車の空調制御装置を備える車両の概略構成図である。 本発明の実施形態に係るプレ空調制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。 本発明の実施形態に係るプレ空調制御の制御ルーチンを示すフローチャートの残部である。

図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車の空調制御装置を備える車両の概略構成図である。
図１に示すように、本発明に係る車両１は、当該車両１の走行装置として、エンジン（内燃機関）２と、高電圧バッテリ（バッテリ）３より高電圧回路４を介して高電圧の電力が供給されインバータＤＣ／ＤＣ５により作動を制御されるモータ６とを備え、充電リッド７に外部電源３０より延びる充電ケーブル３１を接続し、充電器８にて高電圧バッテリ３を充電することができるプラグインハイブリット自動車である。

また、車両１には、車室内の冷房或いは暖房を行う機能を有する電動エアコン９と、車両１の補助電源としての１２Ｖバッテリ１０と、車両の総合的な制御を行うための制御装置である電子コントロールユニット（以下、ＥＣＵという）（制御手段）１１が備えられている。
エンジン１は、燃料タンク１２より燃料配管１３を介して燃料が供給される。また、エンジン１は、変速機１４を介して、発電し高電圧バッテリ３を充電する発電機１５に接続されている。更にエンジン１は、変速機１４と駆動軸１６とを介してタイヤ１７に接続されている。そして、エンジン１は、エンジン１の駆動力で発電機１５を駆動して発電し、またタイヤ１７を駆動して車両１を走行させる。

インバータＤＣ／ＤＣ５は、モータ６の作動を制御する機能に加えて、高電圧バッテリ３より供給される高電圧を低電圧（例えば１２Ｖ）に変換、或いは低電圧を高電圧に変換するコンバータとしての機能も有している。
モータ６は、変速機１４と駆動軸１６を介して、タイヤ１７に接続されている。そして、モータ６は、モータ６の駆動力でタイヤ１７を駆動して車両１を走行させる。

ＥＣＵ１１は、車両の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。
ＥＣＵ１１の入力側には、上記エンジン２、高電圧バッテリ３、インバータＤＣ／ＤＣ５、充電器８、変速機１４、エンジン１の始動或いは停止を行うイグニッションスイッチ１８及び車室内の空調の作動を調整する入力装置としてのナビゲーションシステム（空調開始時刻設定手段）１９が接続されており、これらの機器からの検出情報が入力される。

一方、ＥＣＵ１１の出力側には、上記エンジン２、インバータＤＣ／ＤＣ５、電動エアコン９、変速機１４及び発電機１５が接続されている。
ＥＣＵ１１は、高電圧バッテリ３からの高電圧バッテリ３の電池残量（state of charge：以下、ＳＯＣという）情報を検出する残量検出手段と、充電器８からの充電状態情報と、イグニッションスイッチ１８からのイグニッションスイッチ状態情報と、ナビゲーションシステム１９を使用してドライバによって入力される車室内の空調作動開始時刻及び終了時刻と車室内温度とに基づいて、イグニッションスイッチ１８がＯＦＦ、所謂車両１の駐車中に電動エアコン９の作動による空調制御及びエンジン２の作動による発電機１５での発電制御する機能を有している。

次に、プレ空調制御の制御要領について説明する。
図２は、本発明に係るプレ空調制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部であり、図３は、プレ空調制御の制御ルーチンを示すフローチャートの残部である。
図２及び３に示すように、ステップＳ１０では、ドライバがナビゲーションシステム１９を使用して空調設定（車室内温度、空調開始・終了時間の設定）を行い、ステップＳ１２に進む。空調開始時間は、イグニッションスイッチオフからプレ空調を開始するまでの時間であって、空調開始時刻に相当する。空調終了時間は、プレ空調の開始から終了するまでの時間であって、空調終了時刻に相当する。

ステップＳ１２では、ドライバによりイグニッションスイッチ１８が操作され、ＯＦＦにされたか、否かを判別する。即ち、車両１が駐車されたか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でドライバによりイグニッションスイッチ１８がＯＦＦにされ、車両１が駐車されていれば、ステップＳ１４に進む。判別結果が偽（Ｎｏ）でドライバによりイグニッションスイッチ１８がＯＦＦにされておらず、車両１が駐車されていなければ、再度ステップＳ１２の処理を行う。

ステップＳ１４では、空調開始タイマのカウントを開始する。そして、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、空調開始タイマが予めドライバによって設定された空調開始時間以上であるか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で空調開始タイマが予めドライバによって設定された空調開始時間以上であれば、ステップＳ１８に進み、判別結果が偽（Ｎｏ）で空調開始タイマが予めドライバによって設定された空調開始時間以上でなければ、再度ステップＳ１６の処理を行う。

ステップＳ１８では、車室内の空調を行う空調制御を開始する。そして、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、空調終了タイマのカウントを開始する。そして、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、充電器８からの充電状態情報に基づいて、高電圧バッテリ３が外部電源３０により充電中であるか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で高電圧バッテリ３が充電中であれば、ステップＳ３４に進む。判別結果が偽（Ｎｏ）で高電圧バッテリ３が充電中でなければ、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、高電圧バッテリ３からの高電圧バッテリ３の電池残量情報に基づいて、車両１が走行に必要な高電圧バッテリ３の最少のＳＯＣである第１の所定残量以下か、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で高電圧バッテリ３のＳＯＣが第１の所定残量以下であれば、ステップＳ２８に進み、エンジン１を始動させ、発電機１５を作動させる。そして、ステップＳ２６に進む。判別結果が偽（Ｎｏ）で高電圧バッテリ３のＳＯＣが第１の所定残量より多ければ、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、予めドライバによって設定された車室内温度となるように電動エアコン９を作動させる。そして、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０では、空調終了タイマが予めドライバによって設定された空調終了時間以上であるか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で空調終了タイマが予めドライバによって設定された空調終了時間以上であれば、ステップＳ３２に進み、判別結果が偽（Ｎｏ）で空調終了タイマが予めドライバによって設定された空調終了時間以上でなければ、ステップＳ２４へ戻る。

ステップＳ３２では、電動エアコン９の作動を停止させ、空調制御を終了し、リターンする。
一方、ステップＳ３４では、高電圧バッテリ３からの高電圧バッテリ３の電池残量情報に基づいて、ＳＯＣが第１の所定残量より残量の多い第２の所定残量以上か、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でＳＯＣが第２の所定残量より大きければ、ステップＳ３６に進む。判別結果が偽（Ｎｏ）でＳＯＣが第２の所定残量以下であれば、ステップＳ３８に進み、電動エアコン９の作動を停止させ、空調を停止し、そして、ステップＳ３４へ戻る。

ステップＳ３６では、予めドライバによって設定された車室内温度となるように電動エアコン９を作動させる。また、電動エアコン９の強弱を制御して、高電圧バッテリ３の電池残量が第２の所定残量以上に制御される。そして、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０では、空調終了タイマが予めドライバによって設定された空調終了時間以上であるか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で空調終了タイマが予めドライバによって設定された空調終了時間以上であれば、ステップＳ３２に進み、判別結果が偽（Ｎｏ）で空調終了タイマが予めドライバによって設定された空調終了時間以上でなければ、ステップＳ３４へ戻る。

このように、本発明に係るハイブリッド車の空調制御装置では、充電器８からの充電状態情報に基づいて、高電圧バッテリ３が外部電源３０により充電中でないと判定されると、高電圧バッテリ３からの高電圧バッテリ３の電池残量情報に基づいて、車両１が走行に必要な高電圧バッテリ３の最少のＳＯＣである第１の所定残量以下であれば、エンジン１を始動させて発電機１５を作動させ、高電圧バッテリ３を充電し、予めドライバによって設定された車室内温度となるように電動エアコン９を作動させるようにしている。

従って、電動エアコン９を作動させても、高電圧バッテリ３のＳＯＣが第１の所定残量を下回ることがないので、車両１の走行に支障をきたすことなく電動エアコン９を作動させ車室内の空調を行うことができる。
また、外部電源３０により高電圧バッテリ３の充電を行っている場合には、高電圧バッテリ３の電池残量が第１の所定残量以上である第２の所定残量以上に維持されるように電動エアコン９の作動を制御するようにしている。

更に、高電圧バッテリ３の電池残量が第２の所定残量となった際に電動エアコン９の作動を停止するようにしている。
従って、外部電源３０により高電圧バッテリ３の充電を行っている場合は、ドライバが多くの高電圧バッテリのＳＯＣを必要としているので、車室内の空調を行っても高電圧バッテリ３のＳＯＣを多くすることができ、ドライバの要求を満たすことができる。

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、第２の所定残量は、第１の所定残量以上と予め設定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、第２の所定残量をドライバによって第１の所定残量以上で任意に変更可能としてもよく、この場合には、高電圧バッテリ３のＳＯＣをドライバが必要とするＳＯＣとすることができる。

また、上記実施形態では、プレ空調の開始時刻をイグニッションスイッチオフからの経過時間で設定し、またプレ空調の終了時刻を開始からの経過時間で設定しているが、これらを直接に時刻で設定するようにしてもよい。

１ 車両
２ エンジン（内燃機関）
３ 高電圧バッテリ（バッテリ）
６ モータ
８ 充電器
９ 電動エアコン
１１ ＥＣＵ（制御手段）
１５ 発電機
１９ ナビゲーションシステム（空調開始時刻設定手段）
３０ 外部電源

Claims (4)

1. 車両に搭載された内燃機関により駆動される発電機から供給される電力によって充電されるバッテリと、
   前記バッテリの電池残量を検出する残量検出手段と、
   前記バッテリから供給される電力により作動されて、車室内の温度を調整する電動エアコンと、
   前記車両の駐車中に、前記電動エアコンの作動が開始される空調開始時刻を設定可能な空調開始時刻設定手段と、
   前記空調開始時刻に前記電動エアコンが作動するように制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車の空調制御装置であって、
   前記電動エアコンが前記空調開始時刻後に作動される際に、前記バッテリの電池残量が前記車両の走行に必要な第１の所定残量以下である場合は、前記内燃機関で前記発電機を駆動して前記バッテリを充電することを特徴とする、ハイブリッド車の空調制御装置。
2. 前記バッテリは、外部電源から供給される電力により充電可能であって、
   前記バッテリが前記外部電源によって充電されている際は、前記バッテリの電池残量が前記第１の所定残量より多い第２の所定残量以上に維持されるように前記電動エアコンの作動を制御することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車の空調制御装置。
3. 前記バッテリの電池残量が前記第２の所定残量となった際に、前記電動エアコンを停止させることを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッド車の空調制御装置。
4. 前記第２の所定残量は、前記車両の運転者によって任意に変更可能であることを特徴とする、請求項２或いは３に記載のハイブリッド車の空調制御装置。

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