JP2020162247A - 電動車両用の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動車両用の制御装置において、次回走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにしながら、プレ空調運転により車室内環境を可及的に改善可能とする。【解決手段】制御装置１０は、ユーザにより乗車前にプレ空調運転の実行が要求された場合、次回走行時の目的地が設定されているか否かを判定する第１判定手段と、この第１判定手段で前記目的地が設定されていないと判定した場合、現在地の周囲に走行用のバッテリへの充電設備が配置されているか否かを判定する第２判定手段と、この第２判定手段で前記充電設備が配置されていると判定した場合、プレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを判定する第３判定手段と、この第３判定手段で成立していると判定した場合、現在地から前記充電設備の所在地まで走行するのに必要な電力量を残すように空調装置６の能力を制御することによりプレ空調運転を実行する対処手段と、を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、ユーザが乗車前に空調装置を作動させるプレ空調運転を実行可能とする構成の電動車両用の制御装置に関する。

特許文献１には、電気自動車またはハイブリッド自動車等において、ユーザが携帯電話、スマートフォン等の無線端末機を操作することによってプレ空調運転の実行が要求されると、次回走行の目的地が設定されている場合には、次回走行時の走行距離において車両が消費する予測電力量とプレ空調運転により消費する予測電力量との合計値が走行用のバッテリの残容量を上回らない範囲でプレ空調運転を実行する一方、次回走行の目的地が設定されていない場合には、プレ空調運転を禁止するということが記載されている。

特開２０１７−１５９６９１号公報

上記特許文献１では、次回走行の目的地が設定されていない場合、前記プレ空調運転を禁止するようにしているが、本願発明者は改良の余地があると考えた。

本発明は、ユーザが乗車前に空調装置を作動させるプレ空調運転を実行可能とする構成の電動車両用の制御装置において、次回走行の目的地が設定されていない場合でも、次回の走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにしながら、乗車時の車室内環境を可及的に改善可能とすることを目的としている。

本発明は、ユーザが乗車前に空調装置を作動させるプレ空調運転を実行可能とする構成の電動車両用の制御装置であって、ユーザにより乗車前に前記プレ空調運転の実行が要求された場合、次回走行時の目的地が設定されているか否かを判定する第１判定手段と、この第１判定手段で前記目的地が設定されていないと判定した場合、現在地の周囲に前記電動車両に装備している走行用のバッテリへの充電設備が配置されているか否かを判定する第２判定手段と、この第２判定手段で前記充電設備が配置されていると判定した場合、プレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを判定する第３判定手段と、この第３判定手段で成立していると判定した場合、現在地から前記充電設備の所在地まで走行するのに必要な電力量を残すように前記空調装置の能力を制御することにより前記プレ空調運転を実行する対処手段と、を有していることを特徴としている。

この構成では、要するに、ユーザによりプレ空調運転の実行が要求された場合、次回走行時の目的地が設定されていなくても、現在地の周囲に充電設備が配置されていることと、当該充電設備の配置場所までの走行を可能にすることを条件に、プレ空調運転を実行させるようにしている。

これにより、次回の走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにしながら、プレ空調運転により乗車時の車室内環境を可及的に改善することが可能になる。その結果、本発明の制御装置を電動車両に装備した場合、電動車両の使い勝手の向上に貢献できるようになる。

ところで、上記第３判定手段は、前記バッテリの残容量および現在地から前記目的地まで走行するのに必要な電力量に基づいて使用可能な電力量を推定し、この推定結果が所定の閾値以上である場合にプレ空調運転の実行条件が成立していると判定する一方、前記推定結果が前記閾値未満である場合にプレ空調運転の実行条件が成立していないと判定する、構成とすることができる。

また、上記制御装置は、前記第１判定手段で前記目的地が設定されていると判定した場合、前記バッテリが充電中であるか否かを判定する第４判定手段と、この第４判定手段で充電中でないと判定した場合、プレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを判定する第５判定手段と、この第５判定手段で成立していると判定した場合、現在地から前記目的地まで走行するのに必要な電力量を残すように前記空調装置の能力を制御することにより前記プレ空調運転を実行する第２の対処手段と、をさらに有している構成とすることができる。

この構成では、要するに、プレ空調運転の実行要求時に、次回走行時の目的地が設定されている場合でかつ前記バッテリの充電中でない場合に、前記目的地までの走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにプレ空調運転を実行させるようにしている。

これにより、前記目的地までの走行を可能にしたうえで、プレ空調運転により車室内環境を可及的に改善することが可能になる。その結果、本発明の制御装置を電動車両に装備した場合、電動車両の使い勝手の向上に貢献できるようになる。

本発明によれば、次回の走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにしながら、プレ空調運転により乗車時の車室内環境を可及的に改善することが可能になる。

本発明に係る電動車両用の制御装置の一実施形態の概略構成を示す図である。 図１の制御装置による制御手順の一例を説明するためのフローチャートを示す図である。 図１の制御装置による制御手順の他例を説明するためのフローチャートを示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１および図２に本発明の一実施形態を示している。本発明に係る電動車両としては、モータのみで走行用駆動力を発生する電気自動車や、エンジンおよびモータの少なくともいずれか一方で走行用駆動力を発生するプラグインハイブリッド車両等が挙げられる。

これらの電動車両は、走行用のバッテリに外部電源の電力を充電することが可能な構成になっている。ちなみに、前記外部電源については、充電設備とも呼ばれるが、近年において、電動車両のユーザの自宅に設置することができる他、いろいろな場所に設置されるようになっている。この自宅を除く外部電源の設置場所（充電設備の所在地）が、一般に、充電スポット等と呼ばれている。

この実施形態に示す電動車両は、図１に示すように、操作部１、受信部２、走行用駆動力を発生するモータ３、走行用のバッテリ４、ナビゲーション装置５、空調装置６、制御装置１０等を少なくとも備えている。

操作部１は、受信部２との間で無線通信が可能に構成されている。この操作部１は、人的操作に応答して、電動車両のドアをロックするための信号、ドアをアンロックするための信号、電動車両を走行開始のスタンバイ状態にするための信号、プレ空調運転を実行要求するための信号等を出力する。

この操作部１は、例えば電動車両に付属される電子キーとされるが、スマートフォン等の携帯通信端末とすることが可能である。

受信部２は、操作部１から無線送信される信号を受信して制御装置１０に入力するものであって、一般に公知の構成とされる。

モータ３は、電動車両の走行用駆動力を発生するものであって、走行用のバッテリ４を電源として作動される。

走行用のバッテリ４は、モータ３により発生される電力を蓄電することが可能になっているとともに、不図示の電動車両と別体の外部電源によって充電することが可能になっている。このバッテリ４は、前記外部電源に接続可能な充電プラグ７を有している。

ナビゲーション装置５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能などにより自車位置情報、地図情報（道路、各種の公的機関、バッテリ４の充電スポット等の情報）を取得して画面に表示する公知の構成である。

このナビゲーション装置５は、いわゆるコネクティッドクラウドにより最新の地図情報や天候情報等を取得することが可能な構成とすることができる。

空調装置６は、温風を車室内に送る暖房運転、冷風を車室内に送る冷房運転、車室外の空気を車室内に送る送風運転等を実行することにより車室内を空調するものであって、基本的にバッテリ４からの電力によって作動する。

制御装置１０は、一般に公知のＥＣＵ（Electronic Control Unit）であって、詳細に図示していないが、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、不揮発性記憶装置（Read Only Memory：ＲＯＭ）、一時記憶装置（Random Access Memory：ＲＡＭ）等を備えている。

前記ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。前記ＣＰＵは、前記ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。

この制御装置１０は、少なくとも、ユーザが不図示の車室内に設置される操作盤を操作することにより空調運転の実行要求がされたときに空調装置６を作動させる空調運転と、ユーザが車室外で操作部１を操作することによりプレ空調運転の実行要求がされたときに空調装置６を作動させるプレ空調運転とを実行する。

前記空調運転とは、車室内温度や湿度等を自動調節または要求に応じて調節するような通常の空調形態である。前記プレ空調運転とは、ユーザが電動車両に乗車する前に車室内温度や湿度等を自動調節するような形態である。

次に、図２を参照して、前記プレ空調運転を詳細に説明する。

ユーザが車室外で操作部１を操作することによりプレ空調運転の実行が要求されると、制御装置１０は、図２に示すフローチャートにエントリーし、ステップＳ１を実行する。

ステップＳ１では、次回走行時の目的地が設定されているか否かを判定する。ここでは、制御装置１０は、ナビゲーション装置５に次回走行時の目的地が記憶されているか否かを調べるのである。

まず、前記ステップＳ１で肯定判定した場合つまり次回走行時の目的地が設定されている場合について説明する。

前記ステップＳ１で肯定判定すると、ステップＳ２〜Ｓ７において前記目的地が設定されている場合でのプレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを調べる。

具体的に、ステップＳ２において、走行用のバッテリ４が充電中であるか否かを判定する。ここでは、制御装置１０は、充電プラグ７が不図示の外部電源に接続されているか否かを調べるのである。

このステップＳ２で肯定判定した場合つまり充電中である場合には、ステップＳ３においてプレ空調運転を実行してから、このフローチャートを終了する。

一方、ステップＳ２で否定判定した場合つまり充電中でない場合には、ステップＳ４においてバッテリ４の残容量（ＳＯＣ）を取得し、ステップＳ５において現在地から前記次回走行時の目的地まで走行可能とする電力値Ｅ１を推定し、ステップＳ６において、バッテリ４の残容量（ＳＯＣ）から前記電力値Ｅ１を減算した結果（バッテリ４の使用可能な電力量）が、所定の閾値Ｘ以上であるか否かを判定する。

この閾値Ｘは、プレ空調運転により現在の車室内温度を現時期における快適温度にまで上昇させるのに必要な空調装置６の消費電力量に基づいて設定される。そのため、この閾値Ｘは、ステップＳ６を実行する際に制御装置１０が推定することが好ましい。

このステップＳ６で否定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立していない場合にはステップＳ９においてプレ空調運転の実行を禁止して、このフローチャートを終了する。

一方、前記ステップＳ６で肯定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立している場合にはステップＳ７において、前記ステップＳ５で推定した電力値Ｅ１を残すように空調装置６の能力を制御することによりプレ空調運転を実行してから、このフローチャートを終了する。

次に、前記ステップＳ１で否定判定した場合つまり次回走行時の目的地が設定されていない場合について説明する。

前記ステップＳ１で否定判定すると、ステップＳ８〜Ｓ１３において前記目的地が設定されていない場合でのプレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを調べる。

具体的に、ステップＳ８において、現在地の周囲に外部電源（充電設備）が配置されているか否かを判定する。この外部電源（充電設備）の所在地が充電スポットと呼ばれる。

このステップＳ８で否定判定した場合つまり現在地の周囲に充電スポットが配置されていない場合には、ステップＳ９においてプレ空調運転の実行を禁止して、このフローチャートを終了する。

一方、前記ステップＳ８で肯定判定した場合つまり現在地の周囲に充電スポットが配置されている場合には、ステップＳ１０においてバッテリ４の残容量（ＳＯＣ）を取得し、ステップＳ１１において現在地から充電スポット（充電設備の所在地）まで走行可能とする電力値Ｅ２を推定し、ステップＳ１２において、バッテリ４の残容量（ＳＯＣ）から前記電力値Ｅ２を減算した結果（バッテリ４の使用可能な電力量）が、所定の閾値Ｙ以上であるか否かを判定する。

この閾値Ｙは、プレ空調運転により現在の車室内温度を現時期における快適温度にまで上昇させるのに必要な空調装置６の消費電力量に基づいて設定される。そのため、この閾値Ｙは、ステップＳ１２を実行する際に制御装置１０が推定することが好ましい。

このステップＳ１２で否定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立していない場合にはステップＳ９においてプレ空調運転の実行を禁止して、このフローチャートを終了する。

一方、前記ステップＳ１２で肯定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立している場合にはステップＳ１３において、前記ステップＳ１１で推定した電力値Ｅ２を残すように空調装置６の能力を制御することによりプレ空調運転を実行してから、このフローチャートを終了する。

ところで、上記ステップＳ１が特許請求の範囲に記載の第１判定手段に相当し、上記ステップＳ８が特許請求の範囲に記載の第２判定手段に相当し、上記ステップＳ１０〜Ｓ１２が特許請求の範囲に記載の第３判定手段に相当し、上記ステップＳ１３が特許請求の範囲に記載の対処手段に相当している。

以上説明したように本発明を適用した実施形態によれば、ユーザによりプレ空調運転の実行が要求された場合、次回走行時の目的地が設定されていなくても、現在地の周囲に外部電源（充電設備）が配置されていることと、当該外部電源（充電設備）の配置場所までの走行を可能にすることを条件に、プレ空調運転を実行させるようにしている。

これにより、次回の走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにしながら、プレ空調運転により乗車時の車室内環境を可及的に改善することが可能になる。その結果、本発明の一実施形態の制御装置１０を電動車両に装備した場合、電動車両の使い勝手の向上に貢献できるようになる。

なお、本発明は、前記実施形態および前記変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

図３を参照して図１の制御装置による制御手順の他例を説明する。この実施形態では、図２に示すフローチャートのステップＳ２の処理、つまりプレ空調運転の実行要求時に走行用のバッテリ４が充電中であるか否かを判定する処理を無くしている。

具体的に、ユーザが車室外で操作部１を操作することによりプレ空調運転の実行が要求されると、制御装置１０は、図３に示すフローチャートにエントリーし、ステップＳ２１を実行する。

ステップＳ２１では、次回走行時の目的地が設定されているか否かを判定する。ここでは、制御装置１０は、ナビゲーション装置５に次回走行時の目的地が記憶されているか否かを調べるのである。

まず、前記ステップＳ２１で肯定判定した場合つまり次回走行時の目的地が設定されている場合について説明する。

前記ステップＳ２１で肯定判定すると、ステップＳ２２〜Ｓ２５において前記目的地が設定されている場合でのプレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを調べる。

具体的に、ステップＳ２２においてバッテリ４の残容量（ＳＯＣ）を取得し、ステップＳ２３において現在地から前記次回走行時の目的地まで走行可能とする電力値Ｅ１を推定し、ステップＳ２４において、バッテリ４の残容量（ＳＯＣ）から前記電力値Ｅ１を減算した結果（バッテリ４の使用可能な電力量）が、所定の閾値Ｘ以上であるか否かを判定する。

この閾値Ｘは、プレ空調運転により現在の車室内温度を現時期における快適温度にまで上昇させるのに必要な空調装置６の消費電力量に基づいて設定される。そのため、この閾値Ｘは、ステップＳ２４を実行する際に制御装置１０が推定することが好ましい。

このステップＳ２４で否定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立していない場合にはステップＳ２７においてプレ空調運転の実行を禁止して、このフローチャートを終了する。

一方、前記ステップＳ２４で肯定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立している場合にはステップＳ２５において、前記ステップＳ２３で推定した電力値Ｅ１を残すように空調装置６の能力を制御することによりプレ空調運転を実行してから、このフローチャートを終了する。

次に、前記ステップＳ２１で否定判定した場合つまり次回走行時の目的地が設定されていない場合について説明する。

前記ステップＳ２１で否定判定すると、ステップＳ２６〜Ｓ３１において前記目的地が設定されていない場合でのプレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを調べる。

具体的に、ステップＳ２６において、現在地の周囲に充電スポットが配置されているか否かを判定する。充電スポットとは、バッテリ４を充電可能とする外部電源を設置した場所のことである。

このステップＳ２６で否定判定した場合つまり現在地の周囲に充電スポットが配置されていない場合には、ステップＳ２７においてプレ空調運転の実行を禁止して、このフローチャートを終了する。

一方、前記ステップＳ２６で肯定判定した場合つまり現在地の周囲に充電スポットが配置されている場合には、ステップＳ２８においてバッテリ４の残容量（ＳＯＣ）を取得し、ステップＳ２９において現在地から外部電源の配置場所まで走行可能とする電力値Ｅ２を推定し、ステップＳ３０において、バッテリ４の残容量（ＳＯＣ）から前記電力値Ｅ２を減算した結果（バッテリ４の使用可能な電力量）が、所定の閾値Ｙ以上であるか否かを判定する。

この閾値Ｙは、プレ空調運転により現在の車室内温度を現時期における快適温度にまで上昇させるのに必要な空調装置６の消費電力量に基づいて設定される。そのため、この閾値Ｙは、ステップＳ３０を実行する際に制御装置１０が推定することが好ましい。

このステップＳ３０で否定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立していない場合にはステップＳ２７においてプレ空調運転の実行を禁止して、このフローチャートを終了する。

一方、前記ステップＳ３０で肯定判定した場合つまりプレ空調運転の実行条件が成立している場合にはステップＳ３１において、前記ステップＳ２９で推定した電力値Ｅ２を残すように空調装置６の能力を制御することによりプレ空調運転を実行してから、このフローチャートを終了する。

ところで、上記ステップＳ２１が特許請求の範囲に記載の第１判定手段に相当し、上記ステップＳ２６が特許請求の範囲に記載の第２判定手段に相当し、上記ステップＳ２８〜Ｓ３０が特許請求の範囲に記載の第３判定手段に相当し、上記ステップＳ３１が特許請求の範囲に記載の対処手段に相当している。

この実施形態によれば、上記実施形態と同様、ユーザによりプレ空調運転の実行が要求された場合、次回走行時の目的地が設定されていなくても、現在地の周囲に外部電源（充電設備）が配置されていることと、当該外部電源（充電設備）の配置場所までの走行を可能にすることを条件に、プレ空調運転を実行させることができる。

これにより、次回の走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにしながら、プレ空調運転により乗車時の車室内環境を可及的に改善することが可能になる。その結果、本発明の一実施形態の制御装置１０を電動車両に装備した場合、電動車両の使い勝手の向上に貢献できるようになる。

しかも、この実施形態では、プレ空調運転の実行要求時に、次回走行時の目的地が設定されている場合でかつバッテリ４の充電中でない場合に、前記目的地までの走行途中で走行不可能な状況に陥らないようにプレ空調運転を実行させるようにしている。

これにより、前記目的地までの走行を可能にしたうえで、プレ空調運転により車室内環境を可及的に改善することが可能になる。その結果、本発明の一実施形態の制御装置１０を電動車両に装備した場合、電動車両の使い勝手の向上に貢献できるようになる。

本発明は、ユーザが乗車前に空調装置を作動させるプレ空調運転を実行可能とする構成の電動車両用の制御装置に適用可能である。

１ 操作部
２ 受信部
３ モータ
４ 走行用のバッテリ
５ ナビゲーション装置
６ 空調装置
７ 充電プラグ
１０ 制御装置

Claims (1)

1. ユーザが乗車前に空調装置を作動させるプレ空調運転を実行可能とする構成の電動車両用の制御装置であって、
   ユーザにより乗車前に前記プレ空調運転の実行が要求された場合、次回走行時の目的地が設定されているか否かを判定する第１判定手段と、
   この第１判定手段で前記目的地が設定されていないと判定した場合、現在地の周囲に前記電動車両に装備している走行用のバッテリへの充電設備が配置されているか否かを判定する第２判定手段と、
   この第２判定手段で前記充電設備が配置されていると判定した場合、プレ空調運転の実行条件が成立しているか否かを判定する第３判定手段と、
   この第３判定手段で成立していると判定した場合、現在地から前記充電設備の所在地まで走行するのに必要な電力量を残すように前記空調装置の能力を制御することにより前記プレ空調運転を実行する対処手段と、を有していることを特徴とする電動車両用の制御装置。

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