JP2020114103A - 車両用の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】システム起動指示がなされてからの蓄電池の昇温時間の短縮と消費電力の抑制との両立を図る。【解決手段】蓄電池と、蓄電池を加熱する複数のヒータと、を備える車両に搭載され、システム起動指示がなされたときに蓄電池の温度が上昇するようにヒータを制御する車両用の制御装置であって、システム起動指示がなされるより前に、所定のトリガに基づいて、複数のヒータのうち通電するヒータを変更する。これにより、システム起動指示がなされてからの蓄電池の昇温時間の短縮と消費電力の抑制との両立を図ることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用の制御装置に関し、詳しくは、蓄電池と、蓄電池を加温する複数のヒータと、を備える車両に搭載され、システム起動時に蓄電池の温度が上昇するように複数のヒータを制御する車両用の制御装置に関する。

従来、この種の車両用の制御装置としては、蓄電池（バッテリパック）と、ヒータ（抵抗体）と、を備える車両に搭載されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ヒータは、蓄電池と、蓄電池と負荷との間に取り付けられたシステムメインリレーと、の間に接続されている。この装置では、システム起動指示（イグニッションオン）がなされたときにシステムメインリレーを導通させると共にヒータを通電させて、蓄電池を加温する。これにより、システム起動時に蓄電池の温度を上昇させている。

特開２００８−３５５８１号公報

上述の車両用の制御装置では、システム起動指示がなされたときに非０田による蓄電池の加熱を開始することから、長時間低温下で駐車した後のシステム起動時には、蓄電池の温度を常温まで上昇させるのに比較的長い時間を要してしまう。システム起動指示がなされてから蓄電池の温度を常温まで速やかに上昇させる手法として、システム起動指示がなされる前にヒータを作動して蓄電池を加温する手法が考えられる。しかしながら、この手法では、システム起動指示がなされる前にヒータを作動することから、ヒータによる消費電力が増加してしまう。

本発明の車両用の制御装置は、システム起動指示がなされてからの蓄電池の昇温時間の短縮とヒータの消費電力の増加の抑制との両立を図ることが主目的とする。

本発明の車両用の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両用の制御装置は、
蓄電池と、前記蓄電池を加熱する複数のヒータと、を備える車両に搭載され、システム起動指示がなされたときに前記蓄電池の温度が上昇するように前記ヒータを制御する車両用の制御装置であって、
前記システム起動指示がなされるより前に、所定のトリガに基づいて、複数の前記ヒータのうち通電する前記ヒータを変更する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両用の制御装置は、システム起動指示がなされるより前に、所定のトリガに基づいて、複数のヒータのうち通電するヒータを変更する。ここで、「所定のトリガ」としては、無線通信により、スマートキーの図示しないトランスポンダから発信されるキー側ＩＤコードと記憶している車両側ＩＤとを照合してユーザ認証を行なうスマートキー照合システムを搭載した車両では、スマートキーからのキー側ＩＤコードの受信などを挙げることができる。また、ドアロックの解除を検出するロック解除信号やドアの開閉を検出する開閉信号、ユーザのシートへの着座を検出する着座信号、システムを起動させるためのイグニッション信号などの入力を挙げることができる。システム起動より前に複数のヒータのうちいずれかのヒータを通電するから、システム起動より前にある程度蓄電池を昇温させることができる。したがって、システム起動指示がなされてからの蓄電池の昇温時間の短縮を図ることができる。また、システム起動指示がなされるより前に、所定のトリガに基づいて、複数のヒータのうち通電するヒータを変更するから、システム起動指示がなされるより前に一律に複数のヒータの全てを通電するものに比して、ヒータの消費電力の増加を抑制できる。この結果、システム起動指示がなされてからの蓄電池の昇温時間の短縮とヒータの消費電力の増加の抑制との両立を図ることができる。

こうした本発明の車両用の制御装置において、前記車両は、前記複数のヒータへ電力を供給する前記蓄電池より定格電圧が低い低電圧電源を備え、前記ヒータは、前記蓄電池に沿って配置されており通電に伴って発熱する発熱体と、前記発熱体への前記低電圧電源の電力を用いた通電および通電の遮断を行なう通電回路と、を有しており、前記システム起動より前に、前記所定のトリガに基づいて、複数の前記ヒータのうち通電する前記ヒータが変更されるように前記通電回路を制御してもよい。こうすれば、低電圧電源の消費電力の増加の抑制を図ることができる

本発明の第１実施例としての車両用の制御装置を搭載した自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 電源ＥＣＵ８０により実行される第１リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電源ＥＣＵ８０により実行される第２リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例としての車両用の制御装置を搭載した自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 電源ＥＣＵ８０により実行される第３リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電源ＥＣＵ８０により実行される第４リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の第１実施例としての車両用の制御装置を搭載した自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、電気自動車やハイブリッド自動車として構成されており、図示するように、モータ２２と、インバータ２３と、高電圧バッテリ２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６と、システムメインリレー２８と、駆動用電子制御ユニット（以下、「駆動ＥＣＵ」という）３２と、車載蓄電装置としての低電圧バッテリ４０と、補機４４と、ヒータ９０ａ〜９０ｅと、電源用電子制御ユニット（以下、「電源ＥＣＵ」という）８０と、を備える。実施例では、電源ＥＣＵ８０が「車両用の制御装置」に相当する。

モータ２２は、例えば同期発電電動機として構成されており、走行用の動力を出力する。インバータ２３は、モータ２２の駆動に用いられると共に、高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰおよび負極ラインＰＨＮに接続されている。モータ２２は、駆動ＥＣＵ３２によってインバータ２３の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

高電圧バッテリ２４は、例えば定格電圧が数百Ｖ程度のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成された複数のセルを直列接続してなる電池モジュールとして構成されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、第１正極端子および第１負極端子が高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰおよび接地された負極ラインＰＨＮに接続されており、第２正極端子が低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰに接続されており、第２負極端子が接地されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、高電圧側電力ラインＰＨの電力を降圧して低電圧側電力ラインＰＬに供給する。

システムメインリレー２８は、ノーマルオープンタイプの電磁リレーとして構成されており、オンオフにより高電圧バッテリ２４の正極端子と高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰとの接続および遮断を行なう。システムメインリレー２８は、コイル２８ａおよび作動部２８ｂを有する。コイル２８ａは、一端が駆動ＥＣＵ３２に接続されていると共に他端が接地されている。作動部２８ｂは、コイル２８ａが通電状態のときには、高電圧バッテリ２４の正極端子と高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰとを接続し、コイル２８ａが非通電状態のときには、高電圧バッテリ２４の正極端子と高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰとを遮断する。

駆動ＥＣＵ３２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。この駆動ＥＣＵ３２は、正極端子が低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰに接続されていると共に負極端子が接地されており、低電圧側電力ラインＰＬからの給電を受けて作動する。

駆動ＥＣＵ３２には、モータ２２の状態（例えば、回転子の回転位置や相電流）を検出するセンサや、高電圧バッテリ２４の状態（例えば、電圧や電流）を検出するセンサ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６の状態（例えば、高電圧側電力ラインＰＨの電圧や低電圧側電力ラインＰＬの電圧）を検出するセンサなどからの信号が入力ポートを介して入力される。駆動ＥＣＵ３２からは、インバータ２３やＤＣ／ＤＣコンバータ２６などへの各種制御信号が出力ポートを介して出力される。駆動ＥＣＵ３２は、コイル２８ａを通電状態または非通電状態にすることにより、システムメインリレー２８のオンオフを制御する。駆動ＥＣＵ３２は、通信ポートを介して電源ＥＣＵ８０と接続されている。

低電圧バッテリ４０は、例えば定格電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成されており、負極端子が接地されている。

補機４４は、正極端子が低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰに接続されていると共に負極端子が車体に接地されている。補機４４としては、例えば、自動車２０の盗難防止・セキュリティに関する補機（例えば、ホーンや非常点滅表示灯など）、自動車２０のドアの施錠および解錠を行なうドアロック装置などを挙げることができる。

ヒータ９０ａ〜９０ｅは、発熱体９２ａ〜９２ｅと、リレーＲ１〜Ｒ５と、を備える。発熱体９２ａ〜９２ｅは、線状の抵抗体として構成されており、一端がリレーＲ１〜Ｒ５に接続されていると共に他端が接地されている。発熱体９２ａ〜９２ｅは、高電圧バッテリ２４に沿って並んで配置されている。リレーＲ１〜Ｒ５は、ノーマルオープンタイプの電磁リレーとして構成されており、オンオフにより発熱体９２ａ〜９２ｅと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとの接続および遮断を行なう。リレーＲ１〜Ｒ５は、コイル９５および作動部９６を有する。コイル９５は、一端が電源ＥＣＵ８０に接続されていると共に他端が接地されている。作動部９６は、コイル９５が通電状態のときには、発熱体９２ａ〜９２ｅと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとを接続し、発熱体９２ａ〜９２ｅを通電し、高電圧バッテリ２４を加熱する。このとき、高電圧バッテリ２４は、発熱体９２ａ〜９２ｅのうち通電している発熱体に応じて加熱される範囲が限定される。例えば、リレーＲ１のコイル９５が通電状態のときには、作動部９６は発熱体９２ａと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとを接続し（リレーＲ１〜Ｒ５をオンとする）、発熱体９２ａを通電し、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ａに対応する部分を加熱する。作動部９６は、コイル９５が非通電状態のときには、発熱体９２ａ〜９２ｅと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとを遮断する（リレーＲ１〜Ｒ５をオフとする）。リレーＲ１〜Ｒ５のオンオフは、電源ＥＣＵ８０により制御される。

電源ＥＣＵ８０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。この電源ＥＣＵ８０は、正極端子が低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰに接続されていると共に負極端子が接地されており、低電圧側電力ラインＰＬからの給電を受けて作動する。電源ＥＣＵ８０のＲＯＭには、ユーザ認証を行なうための車両側ＩＤが記憶されている。

電源ＥＣＵ８０には、低電圧バッテリ４０の状態（例えば、電圧や電流）を検出するセンサや、補機４４の状態（例えば、ドアロック装置によるドアの施錠状態など）を検出するセンサ、ドアの開閉状態を検出するドアセンサ８２、ユーザの運転席への着座を検出する着座センサ８４、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキポジションセンサ８６、スタートスイッチ８８などからの信号が入力ポートを介して入力される。電源ＥＣＵ８０からは、補機４４への制御信号が出力ポートを介して出力される。

電源ＥＣＵ８０は、スマートキー８９と無線により通信可能となっており、スマートキー８９からのキー側ＩＤとＲＯＭに記憶している車両側ＩＤとを照合することによりユーザ認証を行なう。以下、この機能を「スマートキー照合機能」という。

こうして構成された実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車２０では、駐車後に、通信によりスマートキー８９からの電波、即ち、キー側ＩＤを電源ＥＣＵ８０が受信すると、電源ＥＣＵ８０のスマートキー照合機能が作動し、スマートキー８９からのキー側ＩＤと電源ＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶された車両側ＩＤとを照合する。照合結果がＮＧのときには、動作を終了する。照合結果がＯＫのときには、電源ＥＣＵ８０は、システム起動前シーケンスを実行する。システム起動前シーケンスでは、自動車２０の補機４４に含まれるドアロック装置によりドアが解錠される。そして、ドアセンサ８２からドアが開いていることを示す信号を入力され、着座センサ８４からユーザの運転席への着座を示す信号が入力され、ブレーキポジションセンサ８６からブレーキペダルの踏み込み量がブレーキオンの閾値を超えたことを示す信号が入力され、スタートスイッチ８８から操作されていることを示す信号が入力されたとき、即ち、ユーザがドアを開けて運転席へ着座し、ブレーキペダルを踏み込んでスタートスイッチ８８を操作したときには、システム起動を行なう。こうしてシステム起動が完了すると、駆動ＥＣＵ３２によりＤＣ／ＤＣコンバータ２６が駆動され、高電圧側電力ラインＰＨの電力が降圧されて低電圧側電力ラインＰＬに供給される。これにより、低電圧バッテリ４０が充電される。

次に、こうして構成された実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車２０の動作、特に、システム起動前に高電圧バッテリ２４を加熱する際の動作について説明する。図２は、電源ＥＣＵ８０により実行される第１リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。第１リレー制御ルーチンは、自動車２０の駐車後に、自動車２０の駐車後にスマートキー照合機能で照合結果がＯＫとなったときに繰り返し実行される。

第１リレー制御ルーチンが実行されると、電源ＥＣＵ８０は、スマートキー８９からの電波を受信しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。スマートキー８９はユーザが携帯することから、ユーザが電源ＥＣＵ８０が受信可能な距離より自動車２０から離れているときには、スマートキー８９からの電波は受信されない。したがって、ステップＳ１００は、ユーザが自動車２０の近くにいるか否かを判定する処理となっている。

ステップＳ１００でスマートキー８９からの電波を受信していないときには、ユーザが自動車２０から離れていると判断して、リレーＲ１〜Ｒ５のコイル９５を非通電状態としてリレーＲ１〜Ｒ５をオフして（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。これにより、発熱体９２ａ〜９２ｅと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが遮断されて、発熱体９２ａ〜９２ｅが発熱しない。したがって、ヒータ９０ａ〜９０ｅによる高電圧バッテリ２４の加熱が行なわれない。

ステップＳ１００でスマートキー８９からの電波を受信しているときには、ユーザが自動車２０付近にいると判断して、本ルーチンを終了する。スマートキー８９からの電波を受信しているときには、次に説明する第２リレー制御ルーチンを実行する。

図３は、電源ＥＣＵ８０により実行される第２リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。第２リレー制御ルーチンは、第１リレー制御ルーチンのステップＳ１００でスマートキー８９からの電波を受信していると判定されたときに、第１リレー制御ルーチンおよび上述したシステム起動前シーケンスと並行して実行される。なお、第２リレー制御ルーチンを実行しているときに第１リレー制御ルーチンのステップＳ１００でスマートキー８９からの電波を受信していないと判定されたときには、第２リレー制御ルーチンの実行を終了する。したがって、この場合、第１リレー制御ルーチンのステップＳ１１０が実行されて、リレーＲ１〜Ｒ５をオフする。したがって、ヒータ９０ａ〜９０ｅによる高電圧バッテリ２４の加熱が行なわれないこととなる。

第２リレー制御ルーチンが実行されると、リレーＲ１〜Ｒ５のうちリレーＲ２のコイル９５を通電状態として、リレーＲ２をオンする（ステップＳ２００）。これにより、発熱体９２ｂと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが接続されて、発熱体９２ｂに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ｂに対応する部分が加熱される。

続いて、自動車２０の補機４４に含まれるドアロック装置によるドアの解錠を待ち（ステップＳ２１０）、ドアが解錠したときには、リレーＲ２のコイル９５を非通電状態とすると共にリレーＲ４のコイル９５を通電状態として、リレーＲ２をオフすると共にリレーＲ４をオンする（ステップＳ２２０）。リレーＲ２をオフするから、発熱体９２ｂと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが遮断されて、発熱体９２ｂの発熱が停止して、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ｂに対応する部分の加熱が停止する。リレーＲ４をオンするから、発熱体９２ｄと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが接続されて、発熱体９２ｄに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ｄに対応する部分が加熱される。

続いて、ドアセンサ８２からドアが開かれたことを示す信号が入力されるまで、即ち、ユーザによりドアが開かれるまで待ち（ステップＳ２３０）、ドアが開かれたときには、リレーＲ４のコイル９５を非通電状態とすると共にリレーＲ５のコイル９５を通電状態として、リレーＲ４をオフすると共にリレーＲ５をオンする（ステップＳ２４０）。リレーＲ４をオフするから、発熱体９２ｄと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが遮断されて、発熱体９２ｄの発熱が停止して、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ｄに対応する部分の加熱が停止する。リレーＲ５をオンするから、発熱体９２ｅと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが接続されて、発熱体９２ｅに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ｅに対応する部分が加熱される。

次に、着座センサ８４からユーザの運転席への着座を示す信号が入力されるまで、即ち、ユーザが運転席に着座するまで待ち（ステップＳ２５０）、ユーザが運転席に着座したときには、リレーＲ５のコイル９５を非通電状態とすると共にリレーＲ１のコイル９５を通電状態として、リレーＲ５をオフすると共にリレーＲ１をオンする（ステップＳ２６０）。リレーＲ５をオフするから、発熱体９２ｅと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが遮断されて、発熱体９２ｅの発熱が停止して、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ｅに対応する部分の加熱が停止する。リレーＲ１をオンするから、発熱体９２ａと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが接続されて、発熱体９２ａに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ａに対応する部分が加熱される。

そして、ブレーキポジションセンサ８６からブレーキペダルが踏み込まれたことを示す信号が入力されるまで、即ち、ユーザがブレーキペダルを踏み込んでブレーキをオンするまで待ち（ステップＳ２７０）、ユーザがブレーキをオンしたときには、リレーＲ１のコイル９５を非通電状態とすると共にリレーＲ３のコイル９５を通電状態として、リレーＲ１をオフすると共にリレーＲ３をオンする（ステップＳ２８０）。リレーＲ１をオフするから、発熱体９２ａと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが遮断されて、発熱体９２ａの発熱が停止して、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ａに対応する部分の加熱が停止する。リレーＲ３をオンするから、発熱体９２ｃと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが接続されて、発熱体９２ｃに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４の発熱体９２ｃに対応する部分が加熱される。

続いて、スタートスイッチ８８が操作されるまで、即ち、ユーザがイグニッションオンするまで待ち（ステップＳ２９０）、ユーザがイグニッションオンしたときには、リレーＲ１〜Ｒ５を通電状態として、リレーＲ１〜Ｒ５をオンする（ステップＳ３００）。リレーＲ１〜Ｒ５をオンするから、発熱体９２ａ〜９２ｄと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが接続されて、発熱体９２ａ〜９２ｄに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４全体が加熱される。

こうしてリレーＲ１〜Ｒ５をオンしたら、システム起動が完了されるまで待つ（ステップＳ３１０）。システム起動が完了したときには、リレーＲ１〜Ｒ５を非通電状態として、リレーＲ１〜Ｒ５をオフして（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。リレーＲ１〜Ｒ５をオフするから、発熱体９２ａ〜９２ｅと低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰとが遮断されて、発熱体９２ａ〜９２ｅの発熱が停止して、高電圧バッテリ２４全体の加熱が停止する。

このように、システム起動より前に、ヒータ９０ａ〜９０ｅのうちいずれかのヒータを通電することにより、システム起動より前に高電圧バッテリ２４を加熱することから、システム起動指示がなされてからの高電圧バッテリ２４の昇温時間の短縮を図ることができる。また、第１リレー制御ルーチンのステップＳ１００でスマートキー８９からの電波を受信していると判定されたときに、ドアの解錠やドアの開状態、ユーザの運転席への着座、ブレーキペダルのオン、イグニッションオン（ステップＳ２１０、Ｓ２３０、Ｓ２５０、Ｓ２７０、Ｓ２９０）をトリガとして、通電するヒータ９０ａ〜９０ｅ（発熱体９２ａ〜９２ｅ）を変更することにより、スマートキー８９からの電波を受信していると判定されてからシステム起動までの間で継続して全てのヒータ９０ａ〜９０ｅを通電するものに比して、消費電力の増加を抑制することができる。さらに、第２リレー制御ルーチンを実行している途中で第１リレー制御ルーチンのステップＳ１００でスマートキー８９からの電波を受信していないと判定したとき、即ち、ユーザが自動車２０に近づいたり乗車したりしたものの自動車２０から離れたとき、例えば、ユーザが駐車後忘れ物を取りに来たときなど、ユーザにシステム起動の意志がないと考えられるときには、リレーＲ１〜Ｒ５をオフするから、不必要なヒータ９０ａ〜９０ｅの作動を抑制して、消費電力の増加を抑制することができる。これにより、高電圧バッテリ２４の昇温時間の短縮とヒータ９０ａ〜９０ｅの消費電力の増加の抑制との両立を図ることができる。

以上説明した第１実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車２０によれば、システム起動指示がなされるより前に、ドアの解錠やドアの開状態、ユーザの運転席への着座、ブレーキペダルのオン、イグニッションオンをトリガとして、通電するヒータ９０ａ〜９０ｅ（発熱体９２ａ〜９２ｅ）を変更することにより、高電圧バッテリ２４の昇温時間の短縮とヒータ９０ａ〜９０ｅの消費電力の増加の抑制との両立を図ることができる。

第１実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車２０では、ドアの解錠やドアの開状態、ユーザの運転席への着座、ブレーキペダルのオン、イグニッションオンをトリガとして、通電するヒータ９０ａ〜９０ｅ（発熱体９２ａ〜９２ｅ）を変更している。しかしながら、トリガとしては、駐車中の自動車２０のシステム起動前にユーザが自動車２０に近づいてきたことやユーザが駐車中の自動車２０をシステム起動させようとしていることを示す信号であれば、様々なものを用いることができる。

第１実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車２０では、ドアの解錠やドアの開状態、ユーザの運転席への着座、ブレーキペダルのオン、イグニッションオンをトリガとして、通電するヒータ９０ａ〜９０ｅ（発熱体９２ａ〜９２ｅ）を変更している。しかしながら、ドアの解錠やドアの開状態、ユーザの運転席への着座、ブレーキペダルのオン、イグニッションオンのうちの少なくとも１つをトリガとすればよい。

第１実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車２０では、図３に例示した第２リレー制御ルーチンのステップＳ２００、Ｓ２２０、Ｓ２４０、Ｓ２６０、Ｓ２８０において、リレーＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ１、Ｒ３の順にオンしている。しかしながら、各リレーをオンする順番はこの順番に限定されるわけではなく、異なる順番としてもよい。また、第２リレー制御ルーチンのステップＳ２００、Ｓ２２０、Ｓ２４０、Ｓ２６０、Ｓ２８０において、１つずつリレーをオンするものに限定されるわけではなく、一度に２つ以上のリレーをオンして、オンするリレーを逐次変更していけばよい。

第１実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車２０では、ヒータ９０ａ〜９０ｅは、線状の発熱体９２ａ〜９２ｅを備えている。しかしながら、発熱体９２ａ〜９２ｅとしては、線状のものに限定されたわけではなく、通電に伴って発熱するものであれば如何なるものとしてもよい。

図４は、本発明の第２実施例としての車両用の制御装置を搭載した自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。自動車１２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を備えている点やヒータ９０ａ〜９０ｅに代えてヒータ１９０で高電圧バッテリ２４を加熱する点を除いて、自動車２０と同一の構成となっている。そのため、自動車１２０において、自動車２０と同一の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

ヒータ１９０は、発熱体９２ａ〜９２ｅが直列に接続された線状の抵抗体として構成されている。ヒータ１９０は、一端がＤＣ／ＤＣコンバータ１９６に接続されていると共に他端が接地されてている。ヒータ１９０は、高電圧バッテリ２４の近くに配置されており、高電圧バッテリ２４を加熱する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６は、第１正極端子が低電圧側電力ラインＰＬの正極ラインＰＬＰに接続されており、第１負極端子が接地されており、第２正極端子がヒータ１９０の発熱体９２ａに接続されており、第２負極端子が接地されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６は、低電圧側電力ラインＰＬの電力を降圧してヒータ１９０に供給する。

次に、こうして構成された第２実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車１２０の動作、特に、システム起動前に高電圧バッテリ２４を加熱する際の動作について説明する。図５は、電源ＥＣＵ８０により実行される第３リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。第３リレー制御ルーチンは、自動車１２０の駐車後にスマートキー照合機能で照合結果がＯＫとなったときに、繰り返し実行される。

第３リレー制御ルーチンが実行されると、電源ＥＣＵ８０は、図２に例示した第１リレー制御ルーチンのステップＳ１００と同様の処理で、スマートキー８９からの電波を受信しているか否かを判定する（ステップＳ４００）。

ステップＳ４００でスマートキー８９からの電波を受信していないときには、ユーザが自動車２０から離れていると判断して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６の作動を停止して（ステップＳ４１０）、本ルーチンを終了する。これにより、発熱体９２ａ〜９２ｅが通電しないから、発熱体９２ａ〜９２ｅが発熱しない。したがって、ヒータ１９０による高電圧バッテリ２４の加熱が行なわれない。

ステップＳ４００でスマートキー８９からの電波を受信しているときには、ユーザが自動車２０付近にいると判断して、本ルーチンを終了する。スマートキー８９からの電波を受信しているときには、次に説明する第４リレー制御ルーチンを実行する。

図６は、電源ＥＣＵ８０により実行される第４リレー制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。第４リレー制御ルーチンは、第３リレー制御ルーチンのステップＳ４００でスマートキー８９からの電波を受信していると判定されたときに、第３リレー制御ルーチンおよび上述したシステム起動前シーケンスと並行して実行される。なお、第４リレー制御ルーチンを実行しているときに第３リレー制御ルーチンのステップＳ４００でスマートキー８９からの電波を受信していないと判定されたときには、第４リレー制御ルーチンの実行を終了する。したがって、この場合、第３リレー制御ルーチンのステップＳ４１０が実行されて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を停止する。したがって、ヒータ１９０による高電圧バッテリ２４の加熱も停止される。

第４リレー制御ルーチンが実行されると、ヒータ１９０に流れる電流Ｉｈｅａｔが電流Ｉ１となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を制御する（ステップＳ５００）。これにより、発熱体９２ａ〜９２ｅに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４が加熱される。

続いて、図３に例示した第２制御ルーチンのステップＳ２１０と同様に、自動車２０の補機４４に含まれるドアロック装置によるドアの解錠を待ち（ステップＳ５１０）、ドアが解錠したときには、ヒータ１９０に流れる電流Ｉｈｅａｔが電流Ｉ１より大きい電流Ｉ２となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を制御する（ステップＳ５２０）。これにより、発熱体９２ａ〜９２ｅに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４が加熱される。ヒータ１９０に電流Ｉ１より大きい電流Ｉ２が流れるから、より高い発熱量で高電圧バッテリ２４を加熱することができる。

続いて、図３に例示した第２制御ルーチンのステップＳ２３０と同様に、ドアセンサ８２からドアが開かれたことを示す信号が入力されるまで、即ち、ユーザによりドアが開かれるまで待ち（ステップＳ５３０）、ドアが開かれたときには、ヒータ１９０に流れる電流Ｉｈｅａｔが電流Ｉ２より大きい電流Ｉ３となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を制御する（ステップＳ５４０）。これにより、発熱体９２ａ〜９２ｅに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４が加熱される。ヒータ１９０に電流Ｉ２より大きい電流Ｉ３が流れるから、より高い発熱量で高電圧バッテリ２４を加熱することができる。

次に、図３に例示した第２制御ルーチンのステップＳ２５０と同様に、着座センサ８４からユーザの運転席への着座を示す信号が入力されるまで、即ち、ユーザが運転席に着座するまで待ち（ステップＳ５５０）、ユーザが運転席に着座したときには、ヒータ１９０に流れる電流Ｉｈｅａｔが電流Ｉ３より大きい電流Ｉ４となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を制御する（ステップＳ５６０）。これにより、発熱体９２ａ〜９２ｅに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４が加熱される。ヒータ１９０に電流Ｉ３より大きい電流Ｉ４が流れるから、より高い発熱量で高電圧バッテリ２４を加熱することができる。

そして、図３に例示した第２制御ルーチンのステップＳ２７０と同様に、ブレーキポジションセンサ８６からブレーキペダルが踏み込まれたことを示す信号が入力されるまで、即ち、ユーザがブレーキペダルを踏み込んでブレーキをオンするまで待ち（ステップＳ５７０）、ユーザがブレーキをオンしたときには、ヒータ１９０に流れる電流Ｉｈｅａｔが電流Ｉ４より大きい電流Ｉ５となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を制御する（ステップＳ５８０）。これにより、発熱体９２ａ〜９２ｅに電流が流れて発熱し、高電圧バッテリ２４が加熱される。ヒータ１９０に電流Ｉ４より大きい電流Ｉ５が流れるから、より高い発熱量で高電圧バッテリ２４を加熱することができる。

続いて、図３に例示した第２制御ルーチンのステップＳ２９０と同様に、スタートスイッチ８８が操作されるまで、即ち、ユーザがイグニッションオンするまで待ち（ステップＳ５９０）、ユーザがイグニッションオンしたときには、図３に例示した第２制御ルーチンのステップＳ３１０と同様に、システム起動が完了されるまで待つ（ステップＳ５１０）。システム起動が完了したときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を停止して（ステップＳ６２０）、本ルーチンを終了する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を停止するから、発熱体９２ａ〜９２ｅの発熱が停止して、高電圧バッテリ２４全体の加熱が停止する。

このように、システム起動より前に、ヒータ１９０を通電して高電圧バッテリ２４を加熱するから、システム起動指示がなされてからの高電圧バッテリ２４の昇温時間の短縮を図ることができる。また、第３リレー制御ルーチンのステップＳ３００でスマートキー８９からの電波を受信していると判定されたときに、ドアの解錠やドアの開状態、ユーザの運転席への着座、ブレーキペダルのオンをトリガにして、ヒータ１９０に流れる電流量を変更することにより、スマートキー８９からの電波を受信していると判定されてからシステム起動までの間継続してヒータ１９０に流れる電流を比較的大きい電流（例えば、電流Ｉ５など）とするものに比して、消費電力の増加を抑制することができる。さらに、第４リレー制御ルーチンを実行している途中で第３リレー制御ルーチンのステップＳ３００でスマートキー８９からの電波を受信していないと判定したとき、即ち、ユーザが自動車２０に近づいたり乗車したものの自動車２０から離れたとき、例えば、ユーザが駐車後忘れ物を取りに来たときなど、ユーザにシステム起動の意志がないと考えられるときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９６を停止するから、不必要なヒータ１９０の作動を抑制して、消費電力の増加を抑制することができる。これにより、高電圧バッテリ２４の昇温時間の短縮とヒータ１９０の消費電力の増加の抑制との両立を図ることができる。

以上説明した第２実施例の車両用の制御装置を搭載した自動車１２０によれば、システム起動指示がなされるより前に、ドアの解錠やドアの開状態、ユーザの運転席への着座、ブレーキペダルのオン、イグニッションオンをトリガとして、ヒータ１９０に流れる電流量を変更することにより、高電圧バッテリ２４の昇温時間の短縮とヒータ１９０の消費電力の増加の抑制との両立を図ることができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。第１実施例では、高電圧バッテリ２４が「蓄電池」に相当し、ヒータ９０ａ〜９０ｅが「複数のヒータ」に相当し、電源ＥＣＵ８０が「車両用の制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両用の制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０ 自動車、２２ モータ、２３ インバータ、２４ 高電圧バッテリ、２６，１９６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２８ システムメインリレー、２８ａ，９５ コイル、２８ｂ，９６ 作動部、３２ 駆動用電子制御ユニット（駆動ＥＣＵ）、４０ 低電圧バッテリ、４４ 補機、８０ 電源用電子制御ユニット（電源ＥＣＵ）、８２ ドアセンサ、８４ 着座センサ、８６ ブレーキポジションセンサ、８８ スタートスイッチ、８９ スマートキー、９０ａ〜９０ｅ，１９０ ヒータ、９２ａ〜９２ｅ 発熱体，Ｒ１〜Ｒ５ リレー。

Claims (1)

1. 蓄電池と、前記蓄電池を加熱する複数のヒータと、を備える車両に搭載され、システム起動指示がなされたときに前記蓄電池の温度が上昇するように前記ヒータを制御する車両用の制御装置であって、
   前記システム起動指示がなされるより前に、所定のトリガに基づいて、複数の前記ヒータのうち通電する前記ヒータを変更する、
   車両用の制御装置。

Images