JP2015013534A - 自動車の制御装置、制御方法、プログラム、及び自動車 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリーの充電の制御をよりユーザーのニーズに即して行うことのできる技術を提供する。【解決手段】自動車の制御装置であって、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリー221の残量を監視する残量監視部111と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部113と、前記充電制御部における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示部112と、前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値設定部114とを備え、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、自動車の制御装置、制御方法、プログラム、及び自動車に関する。
エンジンとモーターとにより駆動する、いわゆるハイブリッド自動車において、モーターを駆動するためのバッテリーをエンジンの回転によって充電する技術が普及している。
特許文献1に開示された自動車は、第1の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、第1の応答速度より速い第2の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、発電手段および電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備え、通常走行モードが選択されたときには蓄電手段の目標状態を第1の状態に設定し、スポーツ走行モードが選択されたときには蓄電手段の目標状態を第1の状態より残容量が大きい第2の状態に設定し、設定された目標状態に基づいて蓄電手段が充放電されると共に設定された要求動力に基づく動力が車軸に出力されるよう発電手段と電動機とを制御する。
ところで、ハイブリッド自動車において、駐車場等で停車しつつエアコンやオーディオ等を使用すると、エアコンやオーディオが使用する電力によって、バッテリーの電力の残量が低下する。バッテリーの残量が一定量以下になると、自動的にエンジンが駆動され、バッテリーへの充電が開始される。この際、エンジンの駆動によって騒音が発生する。
停車中である場合、自動車が必要とする電力は、走行中である場合よりも少ない。しかしながら、ユーザーはエンジンによって充電が開始されるバッテリーの残量を変更することができないため、望まない局面でエンジンが駆動してしまうことがある。例えば、夜間に駐車場で長時間待機する場合に、頻繁にエンジンが駆動してしまうのは不都合である。
特許文献1に開示された技術でも、充電を開始するバッテリーの残量を変更することができず、この問題は解消されない。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、バッテリーの充電の制御をよりユーザーのニーズに即して行うことのできる技術の提供を目的とする。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下の通りである。
上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、前記充電制御部における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示部と、前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値設定部とを備え、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、前記変更指示は、前記第1の閾値を変更前に比べて低くする指示であることを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、前記変更指示部は、前記充電制御部による充電終了の目安である第2の閾値の変更指示をさらに行い、前記閾値設定部は、前記変更指示に基づいて前記第2の閾値を変更し、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される前記残量が第2の閾値を上回る場合に、前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電を終了することを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、前記変更指示は、前記第1の閾値を変更前に比べて低くすると共に、前記第2の閾値を変更前に比べて高くする指示であることを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、前記変更指示部は、オン又はオフの切り替えを行うスイッチによる入力に基づいて前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、自動車が停車しているか否かを判定する停車判定部を備え、前記変更指示部は、前記停車判定部により前記自動車が停車していると判定された場合に、前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、前記変更指示に用いられる変更後の値を受け付ける画面の画面情報を出力する画面情報出力部を備え、前記変更指示部は、前記画面情報出力部により出力された前記画面情報に係る画面において受け付けた前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、前記バッテリーの温度を監視する温度監視部と、前記変更指示に用いられる変更後の値を前記温度と対応させた温度対応情報を格納する記憶部とを備え、前記変更指示部は、前記温度監視部により監視される前記温度を用いて前記温度対応情報を参照し、該温度に対応する前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置は、前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電回数を取得する回数取得部を備え、前記変更指示部は、前記回数取得部により取得された前記充電回数が所定数に達すると、前記変更指示を行うことを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の自動車の制御装置における制御方法は、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、前記充電制御手順における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値変更手順とを備え、前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明のプログラムは、コンピューターを自動車の制御装置として機能させるプログラムであって、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、前記充電制御手順における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値変更手順と、をコンピューターに実行させ、前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴としてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の自動車は、エンジンと、モーターと、制御装置と、充電用スイッチとを備える自動車であって、前記制御装置は、モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、前記充電制御部における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示部と、前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値変更部とを備え、前記充電用スイッチは、オン又はオフの切り替えが可能であり、前記変更指示部は、前記充電用スイッチの切り替えに基づいて前記変更指示を行い、前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴としてもよい。
本発明によれば、バッテリーの充電の制御をよりユーザーのニーズに即して行うことのできる技術を提供することができる。
上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の例を説明する。
図1は、ハイブリッド自動車1の構成の概略を示す構成図である。ハイブリッド自動車1は、制御装置10と、IG(イグニッションスイッチ)211と、シフトレバー212と、設定スイッチ213と、アクセルペダル214と、ブレーキペダル215と、表示部216と、エンジンコントローラー217と、モーターコントローラー218と、バッテリーコントローラー219と、バッテリー221と、温度センサー222と、モーター223と、エンジン224とを備える。
制御装置10は、バッテリー221への充電の制御を行う。IG211は、エンジン224及びモーター223の始動命令や停止命令を受け付ける。シフトレバー212は、シフト位置の変更命令を受け付ける。
アクセルペダル214は、加速命令を受け付けるためのペダルである。ブレーキペダル215は、減速及び停止命令を受け付けるためのペダルである。
エンジンコントローラー217は、エンジン224を用いた運転を制御するコントロールユニットである。モーターコントローラー218は、モーター223を用いた運転を制御する。バッテリーコントローラー219は、バッテリー221への電荷の蓄積、及びバッテリー221からの放電を制御するユニットであって、制御装置10からの通知に基づいてバッテリー221に対して充電を行い、またバッテリー221への充電を停止する。
バッテリー221は、ハイブリッド自動車1を駆動させるための電気を蓄える充電式電池である。モーター223は、バッテリー221に蓄積された電気によってハイブリッド自動車1を駆動させる発動機である。また、モーター223は、発電機として電気エネルギーを発生させる。エンジン224は、ガソリンや軽油等の燃料を用いて動力を出力する内燃機関である。温度センサー222は、バッテリー221の温度を定期的に測定するセンサーである。
設定スイッチ213は、充電開始及び充電終了を行うためのバッテリー221の電力残量の閾値の変更を受け付けるためのスイッチであって、押下によってオンとオフとが切り替わる。設定スイッチ213は、運転席に座るものが操作し易い位置、例えばハンドル近傍に備え付けられる。
表示部216は、ハイブリッド自動車1における各種操作を受け付けるための操作画面を表示するタッチパネル等の表示装置である。なお、表示部216は、ハイブリッド自動車1に取り付けられたカーナビゲーションが備える画面であってもよい。また、設定スイッチ213において、電力残量の閾値の変更を受け付ける処理について、設定スイッチ213に代わって表示部216が閾値の変更の入力を受け付けてもよい。例えば、表示部216に表示される、ON及びOFFが切り替え可能なスイッチによって、閾値の変更を受け付けてもよい。
制御装置10は、制御部110と、記憶部120とを備える。制御部110は、記憶部120に記憶された情報に基づいて、バッテリー221への充電を制御する。記憶部120は、制御部110が充電の制御に必要なデータを記憶する。
制御部110は、残量監視部111と、変更指示部112と、充電制御部113と、閾値設定部114とを備える。
残量監視部111は、バッテリー221の残量を定期的に監視する。バッテリー221の残量とは、バッテリー221に蓄積された電力のサイズであって、電力の使用又は放電によって残量は減少し、充電によって残量は増加する。
変更指示部112は、バッテリー221への充電を開始するための第1の閾値、及びバッテリー221への充電を終了するための第2の閾値の設定値を指示する。
以下、変更前の第1の閾値と、変更前の第2の閾値とを、第1の設定値として説明する。また、変更後の第1の閾値と、変更後の第2の閾値とを、第2の設定値として説明する。
変更指示部112は、予め第1の設定値と第2の設定値とを保持している。変更指示部112は、設定スイッチ213の状態に応じて、閾値設定部114に対して設定値を指定した設定指示を行う。
充電制御部113は、バッテリー221への充電の開始及び停止を制御する。閾値設定部114は、変更指示部112により指示された第1の設定値又は第2の設定値に基づいて、第1の閾値及び第2の閾値を設定する。
停車判定部115は、シフトレバー212の位置に基づいて、ハイブリッド自動車1が停車しているか否かを判定する。停車判定部115は、例えばシフトレバー212が「P(Parking)レンジ」の位置にある場合に、ハイブリッド自動車1が停車中であると判定する。なお、停車判定部115は、図示しないパーキングブレーキか、又は車速センサーから、ハイブリッド自動車1が停車しているか否かを判定してもよい。
記憶部120は、充電パワー情報121を有する。充電パワー情報121は、第1の閾値と第2の閾値との差分と、バッテリー221の充電に用いる電力とを対応させた情報である。
本実施形態では、バッテリー221の残量が第1の閾値以下になると、充電制御部113がエンジン224を用いてバッテリー221の充電を開始する。バッテリー221の残量が第2の閾値以上になると、充電制御部113はエンジン224を停止させ、バッテリー221の充電を停止する。
設定スイッチ213がOFFである場合、第1の閾値及び第2の閾値は、第1の設定値に設定される。一方、設定スイッチ213がONである場合、第1の閾値及び第2の閾値は、第2の設定値に設定される。設定スイッチ213をONにすることで、設定スイッチ213がOFFである場合に比べて第1の閾値が低くなり、充電開始のタイミングを遅くすることができる。
また、設定スイッチ213をONにすることにより、第2の閾値が高くなり、バッテリー221により多くの電力を蓄積することができる。これにより、充電後、第2の閾値にバッテリー221の残量が達した場合に、エンジン224を停止させる期間を長くすることができる。
次に、記憶部120に格納される各情報について説明する。
図2は、充電パワー情報121の一例を示す図である。充電パワー情報121には、上限と下限の差分(P)毎に充電パワー(kW)が対応付けられて格納されている。
ここで説明する上限とは第2の閾値であって、下限とは第1の閾値である。上限と下限の差分(P)とは、第1の閾値と第2の閾値との差分である。
なお、第1の閾値及び第2の閾値は、例えばバッテリー残量がバッテリー221の容量と等しい場合、つまり満充電である場合を100%とした場合の割合で設定される。一例において、第1の閾値は初期値(第1の設定値)において40%であり、第2の閾値が50%である。この場合、バッテリー221の残量が40%を下回った場合に充電が開始され、50%を上回った場合に充電が停止される。
充電パワー情報121で示される上限と下限の差分(P)とは、第2の閾値から第1の閾値を減じた値(ポイント)である。上述の例であれば、上限と下限の差分(P)は、50−40の10ポイントである。
充電パワー(kW)には、バッテリー221の充電に用いられる電力が格納される。上限と下限の差分(P)に応じて充電パワー(kW)を設定することで、第1の閾値及び第2の閾値を変更した場合であっても、充電時間が一定に保たれる。そのため、第1の閾値と第2の閾値との差分が大きいほど、充電に用いる電力が大きくなるように設定する。
次に、制御装置10のハードウェア構成例について説明する。
図3は、制御装置10の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。制御装置10は、CPU(Central Processing Unit)131、入力I/F(Interface)132、メモリ133、補助記憶装置134、及び出力I/F135を備え、各構成要素はバスにより接続されている。
CPU131は中央演算装置であって、メモリ133又は補助記憶装置134に記録されたプログラムに従って処理を実行する。制御部110を構成する各処理部は、CPU131がプログラムを実行することにより各々の機能を実現する。入力I/F132は、システム管理者からの入力操作を受け付けるためのインターフェイスであり、例えばタッチパネル、マイク等からの入力を受け付ける。
メモリ133は、RAM(Random Access Memory)又はフラッシュメモリ等の記憶装置であり、プログラムやデータが一時的に読み出される記憶エリアとして機能する。補助記憶装置134は、例えばHDD(Hard Disk Drive)や、CD-R(Compact Disc- Recordable)、DVD-RAM(Digital Versatile Disk-Random Access Memory)等の書き込み及び読み出し可能な記憶メディア及び記憶メディア駆動装置等である。出力I/F135は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置等に対して情報を出力するためのインターフェイスである。なお、記憶部120は、メモリ133又は補助記憶装置134によりその機能が実現される。
なお、制御装置10の各構成要素の処理は、1つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、制御装置10の各構成要素の処理は、1つのプログラムで実現されてもよいし、複数のプログラムで実現されてもよい。
次に、制御装置10における閾値設定処理について説明する。
図4は、閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。制御装置10は、以下の処理を例えば一定間隔で実行する。
変更指示部112は、設定スイッチ213がONであって、かつハイブリッド自動車1が停車中であるか否かを判定する(ステップS11)。停車判定部115は、ハイブリッド自動車1が停車中であるか、又は走行中であるか否かを判定して、変更指示部112に通知する。変更指示部112は、停車判定部115からの通知に基づいて、ハイブリッド自動車1が停車中であるか否かを判定する。
設定スイッチ213がOFFであるか、又はハイブリッド自動車1が停車中でない場合(ステップS11において「NO」の場合)、変更指示部112は、第1の設定値を特定する(ステップS12)。第1の設定値は、第1の閾値及び第2の閾値の各々の初期値を含む。
次に、変更指示部112は、閾値設定部114に対して第1の設定値を特定した設定指示を行う(ステップS13)。
次に、閾値設定部114は、設定指示において特定された第1の設定値に基づいて、第1の閾値及び第2の閾値を設定する(ステップS14)。その後、閾値設定部114は本フローチャートの処理を終了する。
設定スイッチ213がONであって、かつハイブリッド自動車1が停車中である場合(ステップS11において「YES」の場合)、変更指示部112は、第2の設定値を特定する(ステップS15)。第2の設定値は、第1の設定値に比べエンジン停止時間が長くなるように設定した第1の閾値及び第2の閾値を含む。
次に、変更指示部112は、閾値設定部114に対して第2の設定値を特定した設定指示を行う(ステップS16)。
次に、閾値設定部114は、設定指示において特定された第2の設定値に基づいて、第1の閾値及び第2の閾値を設定する(ステップS17)。その後、閾値設定部114は本フローチャートの処理を終了する。
次に、エンジン224を用いたバッテリー221の充電を制御する処理について説明する。
図5は、充電制御処理の一例を示すフローチャートである。制御装置10は本処理を所定のタイミングで実行する。制御装置10は、例えば定期的に本処理を実行する。
残量監視部111は、バッテリーコントローラー219を介してバッテリー221に蓄積された電力の残量を取得する(ステップS21)。
次に、充電制御部113は、取得したバッテリー221の残量が(1)第1の閾値以下であるか、(2)第1の閾値を上回り、かつ第2の閾値を下回るか、(3)第2の閾値以上であるか、を判定する(ステップS22)。
充電制御部113が、バッテリー221の残量が第1の閾値以下であると判定した場合(ステップS22において「(1)第1の閾値以下」の場合)、充電制御部113は、第1の閾値と第2の閾値との差分を算出する(ステップS23)。
次に、充電制御部113は充電パワー情報121を参照し、ステップS23で算出した第1の閾値と第2の閾値との差分に応じた充電パワー(kW)を特定する(ステップS24)。
次に、充電制御部113はエンジン224を回転させ、ステップS24で特定した充電パワー(kW)でバッテリー221への充電を開始する(ステップS25)。充電制御部113は、その後本フローチャートの処理を終了する。
なお、ステップS23において既に充電が開始されている場合、ステップS23とステップS24との処理は省略し、ステップS25において既に開始されている充電を維持することとしてもよい。
充電制御部113が、バッテリー221の残量が第1の閾値を上回り、かつ第2の閾値を下回ると判定した場合(ステップS22において「(2)第1の閾値を上回り、かつ第2の閾値を下回る」の場合)、充電制御部113は、現在の充電状態を維持する(ステップS26)。つまり、充電制御部113は、現在エンジン224の回転によりバッテリー221に充電を行っている場合は充電を継続し、エンジン224を停止させて充電を停止している場合には継続して充電を停止する。充電制御部113は、その後本フローチャートの処理を終了する。
充電制御部113が、バッテリー221の残量が第2の閾値以上であると判定した場合(ステップS22において「(3)第2の閾値以上」である場合)、充電制御部113はエンジン224を停止させ、充電を終了する(ステップS27)。その後、充電制御部113は本フローチャートの処理を終了する。
なお、ステップS27において、既に充電が停止している場合は、継続して充電を停止させることとしてもよい。
本実施形態では、閾値を基準として充電の制御を行うため、必要に応じて閾値を変更することで、ユーザーのニーズに即した充電制御を行うことができる。例えば、ユーザーは自動車停止中にエンジン音をさせたくない場合等に設定スイッチ213を押下することで、エンジン224を用いた充電の開始タイミングを遅らせることができる。
次に、閾値の変更とバッテリー221の残量との関係について説明する。
図6は、閾値の変更とバッテリー221の残量との関係を説明するための図である。線(a)は、停車中のハイブリッド自動車1のバッテリー残量と時間の経過との関係を示す折れ線グラフである。線(b)は、設定スイッチ213のON、OFFの切り替えのタイミングを示している。線(c)は、バッテリー221の充電に用いるエンジン224の駆動の有無を示す。
なお、縦軸の電池残量(%)中のα1は、初期値である第1の設定値中の第1の閾値であり、β1は第1の設定値中の第2の閾値である。また、α2は変更後の設定値である第2の設定値中の第1の閾値、β2は第2の設定値中の第2の閾値を示している。α1、α2、β1、β2を示す横線のうち、閾値設定部114により設定されている閾値を実線で示している。
経過時間0秒から時刻t1までの間に、電力の使用及び放電によってバッテリー221の残量は減少する。時刻t1では設定スイッチ213がOFFであるため、閾値は第1の設定値であるα1、β1に設定されている。経過時間が時刻t1に至ると、バッテリー221の残量は第1の閾値α1に到達するため、充電制御部113はエンジン224を回転させ、バッテリー221の充電を開始する。
時刻t2に時間が経過すると、バッテリー221の残量が第2の閾値であるβ1に到達する。充電制御部113はエンジン224を停止させ、充電を終了する。同様に、時刻t3になるとエンジン224の回転により充電が開始され、時刻t4で充電が終了する。
時刻t5に、設定スイッチ213が押下され、ONからOFFに切り替わる。すると、変更指示部112が閾値設定部114に対し、第2の設定値を指定した設定指示を行う。閾値設定部114は、第2の設定値であるα2、β2をそれぞれ第1の閾値、第2の閾値として設定する。
時刻t6に至ると、バッテリー221の残量が第1の設定値であるα1に到達するが、この時点で閾値はα2に変更されているため、充電は開始されない。
時刻t7まで時間が経過すると、バッテリー221の残量は、第2の設定値中の第1の閾値であるα2に到達する。充電制御部113は充電を開始する。時刻t8において、バッテリー221の残量が第2設定値中の第2の閾値であるβ2に到達したため、エンジン224による充電が終了される。
なお、充電制御部113は、充電パワー情報121に基づいて充電時間が一定になるように電力を調整している。そのため、閾値変更前に充電に用いている時間である「t1−t2」又は「t3−t4」と、閾値変更後に充電に用いている時間である「t7−t8」は一定である。
本実施形態により、閾値を変更することで充電開始のタイミングを遅くすることができ、よりユーザーのニーズに合った充電制御を行うことができる。また、第2の閾値を変更することにより、より多くの電力がバッテリー221に蓄積されるため、その後のエンジン停止時間をより長くすることができる。
(第1の変形例)
次に、第1の変形例について説明する。上述の実施形態では、設定スイッチ213をOFFからONに切り替えることによって閾値の変更指示を受け付けた。第1の変形例では、設定スイッチ213を使用せず、停止後の充電回数に応じて閾値の変更を行う。
図7は、第1の変形例におけるハイブリッド自動車1の構成の概略を示す構成図である。以下、上述の実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。
制御装置10の制御部110は、回数取得部116を備える。回数取得部116は、ハイブリッド自動車1が停車してから走行を開始するまでの、エンジン224が駆動した回数を取得する。ハイブリッド自動車1の停車中にエンジン224が駆動した回数は、停車中にエンジン224の回転によりバッテリー221に充電された充電回数として取り扱われる。なお、充電回数は、ハイブリッド自動車1が走行を開始すると0にリセットされる。
図8は、第1の変形例における閾値設定処理の例を示すフローチャートである。制御装置10は、以下の処理を例えば一定間隔で実行する。
変更指示部112は、ハイブリッド自動車1が停車中であって、かつ充電回数が予め定められた所定数以上であるか否かを判定する(ステップS31)。変更指示部112が、停車判定部115からの通知に基づいて、ハイブリッド自動車1が停車中であるか否かを判定する点は、上述の実施形態と同様である。変更指示部112は、回数取得部116により通知されるエンジン224の駆動回数に基づいて、ハイブリッド自動車1の充電回数が所定数以上であるか否かを判定する。
変更指示部112が、ハイブリッド自動車1が停車中でないか、又は充電回数が所定数に満たないと判定した場合(ステップS31において「NO」の場合)、変更指示部112は、第1の設定値を特定する(ステップS32)。ステップS32からS34の間に行われる処理は、ステップS12からステップS14までの間に行われる処理と同様であるため、説明を省略する。
変更指示部112が、ハイブリッド自動車1が停車中であって、かつ充電回数が所定数以上であると判定した場合(ステップS31において「YES」の場合)、変更指示部112は、第2の設定値を特定する(ステップS35)。ステップS35からステップS37までの間に行われる処理は、ステップS15からステップS17までの間に行われる処理と同様であるため、説明を省略する。閾値が第2の設定値に設定されることにより、第1の設定値に設定されている場合に比べて、充電を開始する目安である第1の閾値が低くなり、かつ充電を終了する目安である第2の閾値が高くなる点に関しては、上述の実施形態と同様である。
なお、本変形例では、停車中かつ充電回数が所定数以上である場合に、第2の設定値に閾値を設定することとしたが、これに加えて設定スイッチ213がONである場合に第2の設定値に閾値を設定することとしてもよい。
本変形例によれば、停車中に一定回数の充電が行われると、自動的に閾値を変更し、充電の開始タイミングを遅らせる。また、一度の充電で蓄積するバッテリー221の残量を自動的に増加させることにより、充電回数を減らし、騒音の発生を限定させることができる。さらに、充電制御をユーザーの入力処理によらず自動で行うことにより、ユーザーの手間を省くことができる。
(第2の変形例)
次に、第2の変形例について説明する。上述の実施形態では、第2の設定値は第1の設定値と同様に、予め定められた固定値であった。第2の変形例では、ユーザーから第2の設定値の入力を受け付ける。
図9は、第2の変形例におけるハイブリッド自動車1の構成の概略を示す構成図である。以下、上述の実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。
制御部110は、画面情報出力部117を備える。画面情報出力部117は、表示部216に対して閾値設定画面140を表示するための情報を出力する。変更指示部112は、ハイブリッド自動車1が停車中であって、かつ設定スイッチ213がONである場合に、閾値設定画面140において設定された第2の設定値を取得し、取得した第2の設定値を指定した設定指示を閾値設定部114に対して行う。
図10は、閾値設定画面140の一例を示す図である。閾値設定画面140は、第2の設定値を表示する画面であって、第2の設定値の変更の入力を受け付ける。閾値設定画面140に対して入力された第2の設定値に基づいて、第1の閾値及び第2の閾値が設定される。
閾値設定画面140は、第1の閾値設定ボタン141aと、第2の閾値設定ボタン141bと、閾値ゲージ141cと、第1の閾値設定つまみ141dと、第2の閾値設定つまみ141eと、第1の閾値表示領域141fと、第2の閾値表示領域141gとを有する。
第1の閾値設定ボタン141a及び第2の閾値設定ボタン141bはラジオボタンであって、変更対象の閾値の選択を受け付ける。第1の閾値設定つまみ141d、及び第2の閾値設定つまみ141eは、閾値ゲージ141c上をスライドさせることによって、ユーザーによる変更後の閾値の指示を受け付ける。第1の閾値表示領域141f及び第2の閾値表示領域141gは、第1の閾値設定つまみ141d、及び第2の閾値設定つまみ141eの位置に対応する値を表示する。
第1の閾値設定ボタン141a及び第2の閾値設定ボタン141bが選択されていない状態では、第1の閾値設定つまみ141d、第2の閾値設定つまみ141e、第1の閾値表示領域141f、第2の閾値表示領域141gはいずれも、現在設定されている値を示す。この場合、第1の閾値設定つまみ141d、第2の閾値設定つまみ141e、第1の閾値表示領域141f、及び第2の閾値表示領域141gは固定され、変更することができない。
第1の閾値設定ボタン141aが選択されると、閾値設定画面140は図10下部に遷移する。閾値ゲージ141cの中で、第1の閾値を変更することができる領域が、第1の閾値に関する第2の設定値表示領域141hとして表示される。第1の閾値に関する第2の設定値表示領域141hは、閾値ゲージ141c中の他の領域と異なって表示される。第1の閾値設定つまみ141dは、第1の閾値に関する第2の設定値表示領域141h内をスライドさせることができ、スライドに応じて第1の閾値表示領域141fの数値が変更されて表示される。
なお、第1の閾値表示領域141fは、数値入力が可能になり、入力された数値に応じて第1の閾値設定つまみ141dが連動して表示されてもよい。
また、第2の設定値が設定可能な範囲である第1の閾値に関する第2の設定値表示領域141hは、予め定められた所定範囲を設定可能に表示する。なお、第2の設定値が設定可能な範囲は、バッテリー221の温度に応じて予め定められるものであってもよい。例えば、後述する対温度充電容量情報のように、バッテリー221の温度と第2の設定値とを対応させたテーブルを予め設定しておくことにより、適切な設定可能範囲を取得してもよい。
また、第2の閾値設定ボタン141bが選択された場合についても同様であって、第2の閾値設定つまみ141eを、図示しない第2の閾値に関する第2の設定値表示領域内でスライドさせることができる。従って、第2の閾値に関する第2の設定値表示領域の範囲で、第2の閾値を変更することができる。
本変形例により、閾値に関して、ユーザーが設定した要求値を取得することができ、より細かいニーズに応じた充電の制御が可能となる。
(第3の変形例)
次に、第3の変形例について説明する。第3の変形例では、バッテリー221の温度に応じて閾値を自動的に設定する。
図11は、第3の変形例におけるハイブリッド自動車1の構成の概略を示す構成図である。以下、上述の実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。
制御部110は、温度監視部118を備える。温度監視部118は、温度センサー222によって測定されるバッテリー221の温度を監視する。
記憶部120は、対温度充電容量情報122を備える。対温度充電容量情報122は、バッテリー221の温度である電池温度と、第2の設定値である第1の閾値及び第2の閾値を対応させた情報である。
次に、対温度充電容量情報122について説明する。
図12は、対温度充電容量情報122の一例を示す図である。対温度充電容量情報122は、バッテリー221の温度である電池温度(℃)毎に上限(%)と下限(%)を対応付けて格納する。
上限(%)は第2の閾値であって、下限(%)は第1の閾値である。電池温度に応じて、第2の設定値に係る第1の閾値及び第2の閾値が設定される。
なお、電池温度が0℃を下回る場合等、通常よりも低い場合に、第1の閾値を下げると、エンジン224を始動させるために必要な電気エネルギーを賄うことができない可能性がある。そのため、バッテリー温度の低温時には第1の閾値である下限を一定値以下に下げない。また、電池温度が40度以上である場合に、第1の閾値である下限を下げ、第2の閾値である上限を上げると、バッテリー221により負荷がかかり、負極材料の劣化等が引き起こされる可能性がある。そのため、高温時にはバッテリー221の劣化を防ぐため、第1の閾値を上げ、第2の閾値を下げる傾向に調整する。
次に、第3の変形例における閾値設定処理について説明する。
図13は、第3の変形例における閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、ハイブリッド自動車1において例えば定期的に行われる。
まず、変更指示部112は、ハイブリッド自動車1が停車中であって、かつ設定スイッチ213がONに設定されているか否かを判定する(ステップS41)。
変更指示部112が、ハイブリッド自動車1が停車中でないか、又は設定スイッチ213がOFFに設定されていると判定した場合(ステップS41において「NO」の場合)、変更指示部112は、第1の設定値を特定する(ステップS42)。ステップS42からステップS44までの間に行われる処理は、ステップS12からステップS14までの間に行われる処理と同様であるため、説明を省略する。
変更指示部112が、ハイブリッド自動車1が停車中であって、かつ設定スイッチ213がONに設定されていると判定した場合(ステップS41において「YES」の場合)、温度監視部118は、温度センサー222を用いてバッテリー221の温度を取得する(ステップS45)。
次に、変更指示部112は、バッテリー221の温度に対応する第2の設定値を特定する(ステップS46)。具体的には、変更指示部112は、ステップS45で取得したバッテリー221の温度を用いて対温度充電容量情報122を参照し、バッテリー221の温度に対応する電池温度(℃)に対応付けられた上限(%)及び下限(%)を特定する。変更指示部112は、特定した下限(%)を第2の設定値に係る第1の閾値として特定し、上限(%)を第2の設定値に係る第2の閾値として特定する。
次に、変更指示部112は、第2の設定値を指定した設定指示を閾値設定部114に対して行う(ステップS47)。ステップS47からステップS48において行われる処理は、ステップS16からステップS17において行われる処理と同様であるため、説明を省略する。
本変形例によれば、バッテリー221の温度に応じて充電回数を制限することができる。また、充電を開始するための目安である第1の閾値、及び充電を終了するための目安である第2の閾値をバッテリー221の温度に応じて設定することで、充電回数を制限しながらも、よりバッテリー221の劣化を防ぐよう、充電を制御することができる。
以上、本発明に係る各実施形態及び変形例の説明を行ってきたが、本発明は、上記した実施形態の一例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態の一例は、本発明を分かり易くするために詳細に説明したものであり、本発明は、ここで説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ある実施形態の一例の構成の一部を他の一例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の一例の構成に他の一例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の一例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることもできる。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、図中の制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、全てを示しているとは限らない。ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
また、上記のハイブリッド自動車1又は制御装置10の機能構成は、理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。ハイブリッド自動車1又は制御装置10の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、1つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
1:ハイブリッド自動車、10:制御装置、110:制御部、111:残量監視部、112:変更指示部、113:充電制御部、114:閾値設定部、115:停車判定部、116:回数取得部、117:画面情報出力部、118:温度監視部、120:記憶部、121:充電パワー情報、122:対温度充電容量情報、131:CPU、132:入力I/F、133:メモリ、134:補助記憶装置、135:出力I/F、140:閾値設定画面、211:IG、212:シフトレバー、213:設定スイッチ、214:アクセルペダル、215:ブレーキペダル、216:設定画面、217:エンジンコントローラー、218:モーターコントローラー、219:バッテリーコントローラー、221:バッテリー、222:温度センサー、223:モーター、224:エンジン
Claims (12)
- モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、
エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、
前記充電制御部における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示部と、
前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値設定部とを備え、
前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項1に記載の自動車の制御装置であって、
前記変更指示は、前記第1の閾値を変更前に比べて低くする指示であることを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項1又は2に記載の自動車の制御装置であって、
前記変更指示部は、前記充電制御部による充電終了の目安である第2の閾値の変更指示をさらに行い、
前記閾値設定部は、前記変更指示に基づいて前記第2の閾値を変更し、
前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される前記残量が第2の閾値以上である場合に、前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電を終了することを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項3に記載の自動車の制御装置であって、
前記変更指示は、前記第1の閾値を変更前に比べて低くすると共に、前記第2の閾値を変更前に比べて高くする指示であることを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
前記変更指示部は、オン又はオフの切り替えを行うスイッチによる入力に基づいて前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
自動車が停車しているか否かを判定する停車判定部を備え、
前記変更指示部は、前記停車判定部により前記自動車が停車していると判定された場合に、前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
前記変更指示に用いられる変更後の値を受け付ける画面の画面情報を出力する画面情報出力部を備え、
前記変更指示部は、前記画面情報出力部により出力された前記画面情報に係る画面において受け付けた前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
前記バッテリーの温度を監視する温度監視部と、
前記変更指示に用いられる変更後の値を前記温度と対応させた温度対応情報を格納する記憶部とを備え、
前記変更指示部は、前記温度監視部により監視される前記温度を用いて前記温度対応情報を参照し、該温度に対応する前記値に基づいて前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の自動車の制御装置であって、
前記エンジンを用いた前記バッテリーの充電回数を取得する回数取得部を備え、
前記変更指示部は、前記回数取得部により取得された前記充電回数が所定数に達すると、前記変更指示を行うことを特徴とする自動車の制御装置。
- 自動車の制御装置における制御方法であって、
モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、
エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、
前記充電制御手順における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、
前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値変更手順とを備え、
前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする制御方法。
- コンピューターを自動車の制御装置として機能させるプログラムであって、
モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視手順と、
エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御手順と、
前記充電制御手順における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示手順と、
前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値変更手順と、
をコンピューターに実行させ、
前記充電制御手順において、前記残量監視手順で監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とするプログラム。
- エンジンと、モーターと、制御装置と、充電用スイッチとを備える自動車であって、
前記制御装置は、
モーターを駆動する電気エネルギーを保存するバッテリーの残量を監視する残量監視部と、
エンジンを用いた前記バッテリーの充電を制御する充電制御部と、
前記充電制御部における充電開始の目安である第1の閾値の変更指示を行う変更指示部と、
前記変更指示に基づいて前記第1の閾値を変更する閾値変更部とを備え、
前記充電用スイッチは、オン又はオフの切り替えが可能であり、
前記変更指示部は、前記充電用スイッチの切り替えに基づいて前記変更指示を行い、
前記充電制御部は、前記残量監視部により監視される残量が前記第1の閾値以下である場合に、エンジンを用いた前記バッテリーの充電を開始することを特徴とする自動車。
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