JP6337734B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両に関し、より特定的には、空調装置を制御することによって、外部充電に先立って蓄電装置を冷却する充電前冷却制御を実行可能に構成された電動車両に関する。

プラグインハイブリッド車や電気自動車等の電動車両は、車両外部の電源から供給された電力を用いて車両搭載のバッテリを充電することが可能に構成されている。このような充電を外部充電と称する。外部充電が可能に構成された車両において、バッテリの温度を調整するための各種構成が提案されている。

たとえば特開２０１２−４４８１３号公報（特許文献１）は、ヒータと、送風機と、空調装置とを備える車両用電源装置を開示する。この車両用空調装置によれば、ヒータを用いてバッテリを加熱したり、送風機または空調装置を用いてバッテリ冷却したりすることによって、外部充電開始時に適正な電池温度を達成する。これにより、エネルギー効率に優れた外部充電を実行することができる。

また、たとえば特開２０１０−８１７０４号公報（特許文献２）に開示された充電制御装置は、充電器を冷却する冷却ファンと、充電器および冷却ファンが収容された空間の扉（ボンネット）の開閉を検知する扉開閉検知手段と、充電器の温度を検出する温度検出手段と、扉の開閉状態および充電器の温度に基づいて充電器および冷却ファンの動作を制御する制御手段とを備える。

特開２０１２−４４８１３号公報 特開２０１０−８１７０４号公報 特開２００８−５７８１８号公報

一般に、バッテリは、高温または高ＳＯＣ（State Of Charge）の状態において劣化することが知られている。バッテリは充放電に伴い発熱するので、ユーザが電動車両を運転して外出先から帰宅した際にバッテリが高温になっている場合がある。この場合にバッテリを高温のまま放置すると、劣化が進行してしまうおそれがある。そこで、空調装置を制御することにより車室内を冷房し、車室内の冷やされた空気を冷却ファンを用いてバッテリへと送ることによって、外部充電に先立ってバッテリを冷却することが考えられる。以下、この制御を「充電前冷却制御」と称する。

ユーザが車室内から車室外に出る前に充電前冷却制御によって空調装置が始動されると、ユーザは、吹出口から吹き出された冷風または空調装置の駆動音により、空調装置が始動されたことを認識する。そうすると、ユーザは、空調装置の始動操作を行なっていないにもかかわらず不意に空調装置が始動されたと感じる可能性がある。このような違和感をユーザに与えないようにするためには、ユーザが車外に出てから所定時間経過後（たとえば数分後）に空調装置を始動させることが好ましい。ユーザが車両から離れるための時間を確保することにより、空調装置の駆動をユーザに認識させることなくバッテリを冷却することができる。

ここで、ユーザが一旦車外に出た状態で空調装置が駆動している間に、荷物の積み下ろしや車室内の忘れ物の取り出し等の用件のために、ユーザがドアを再び開ける状況が生じ得る。この場合にも無人状態での空調装置の駆動による違和感をユーザに与えることを防止するために、空調装置を再び停止させることが考えられる。しかしながら、空調停止後に外部充電が開始されるまで空調装置を停止状態に維持すると、バッテリが高温のまま放置されることになるため、バッテリの劣化が進行してしまう可能性がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、充電前冷却制御を実行可能に構成された車両において、空調装置の駆動に伴う違和感をユーザに与えることを防止しつつ、蓄電装置の劣化を抑制することである。

本発明のある局面に従う電動車両は、車両外部の電源から車両に搭載された蓄電装置を充電する外部充電が可能に構成される。電動車両は、電動車両の車室内を冷房するための空調装置と、制御装置とを備える。制御装置は、空調装置を制御することによって、外部充電の開始に先立って蓄電装置を冷却する充電前冷却制御を実行するように構成される。制御装置は、充電前冷却制御の実行中に車室内にユーザが検出された場合には、車室内の冷房を停止させる一方で、ユーザの検出により車室内の冷房が停止された状態において、ユーザが検出されなくなったときには、車室内の冷房を再開させる。

上記構成によれば、充電前冷却制御を実行可能に構成された電動車両において、荷物の積み下ろしや車室内の忘れ物の取り出し等の用件のために車室内にユーザがいると判定された場合、空調装置が停止される。これにより、空調装置の予期しない駆動によって違和感をユーザに与えることを防止できる。一方、ユーザの検出により空調装置が停止された状態において、ユーザが検出されなくなったときには、ユーザが上記用件を終えて電動車両を離れた可能性が高いため、車室内の冷房を再開させる。これにより、蓄電装置を冷却する機会が増えるので、蓄電装置の劣化を抑制することが可能になる。このように、上記構成によれば、空調装置の駆動に伴う違和感をユーザに与えることを防止しつつ、蓄電装置の劣化を抑制することができる。

本発明によれば、充電前冷却制御を実行可能に構成された車両において、空調装置の駆動に伴う違和感をユーザに与えることを防止しつつ、蓄電装置の劣化を抑制することができる。

実施の形態１に係る電動車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。 充電前冷却制御の実行時における車両の構成を説明するための図である。 充電前冷却制御に関する制御モードを説明するための状態遷移図である。 実施の形態１における充電前冷却制御を説明するためのフローチャートである。 図４に示す充電前冷却制御にて実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 実施の形態２における充電前冷却制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３における充電前冷却制御にて実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 実施の形態３の待機モードにおいて実行される処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

以下に示す実施の形態においては、電動車両の１つの例として、外部充電が可能に構成されたハイブリッド車であるプラグインハイブリッド車について説明する。しかし、本発明が適用可能な車両は外部充電が可能に構成されていればこれに限定されるものではなく、エンジンを搭載しない電気自動車や燃料電池車であってもよい。

［実施の形態１］
＜電動車両の基本構成＞
図１は、実施の形態１に係る電動車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、車両１は、メインバッテリ１５０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）１１０と、空調装置１２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２００と、第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）１０と、第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）２０と、動力分割機構３０と、エンジン１００と、駆動輪３５０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。

メインバッテリ１５０（蓄電装置）は、充放電が可能に構成された直流電源であり、代表的にはリチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池などの二次電池、または電気二重層キャパシタなどのキャパシタを含んで構成される。本実施の形態では、リチウムイオン電池が採用される場合を例に説明する。メインバッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。メインバッテリ１５０は、車両１の運転時には、車両１の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ２００に供給する一方で、車両１の回生制動時には、第１ＭＧ１０または第２ＭＧ２０によって発電された電力を蓄える。

メインバッテリ１５０には電池センサ１５２が設けられている。電池センサ１５２は、いずれも図示しないが、電圧センサと、電流センサと、温度センサとを含む。電圧センサはメインバッテリ１５０の電圧ＶＢを検出する。電流センサはメインバッテリ１５０の入出力電流ＩＢを検出する。温度センサはメインバッテリ１５０の温度（電池温度）ＴＢを検出する。各センサは、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、電圧ＶＢ、入出力電流ＩＢ、および電池温度ＴＢに基づいて、メインバッテリ１５０のＳＯＣを算出する。また、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢおよび後述する冷却ファン１６８の吸気温度ＴＣに基づいて、メインバッテリ１５０の冷却が必要か否かを判定する。

ＳＭＲ１１０は、メインバッテリ１５０と電力線ＰＬ，ＮＬとの間に電気的に接続される。ＳＭＲ１１０の閉成／開放は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に応じて制御される。ＳＭＲ１１０が閉成されている場合、メインバッテリ１５０とＰＣＵ２５０との間で電力線ＰＬ，ＮＬを介して電力の授受が行なわれる。

電力線ＰＬ，ＮＬには、空調装置１２０およびＰＣＵ２００が電気的に接続されている。空調装置１２０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、車室（図示せず）内を空調する。冷房要求を示す制御信号を受けた場合、空調装置１２０は車室内を冷房する。

ＰＣＵ２００は、メインバッテリ１５０から供給された直流電力を交流電力に変換して、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０に供給する。また、ＰＣＵ２００は、第１ＭＧ１０または第２ＭＧ２０で発電された交流電力を直流電力に変換して、メインバッテリ１５０に供給する。

エンジン１００は、たとえばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関である。第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の各々は、たとえば永久磁石がロータに埋設された三相交流回転電機である。動力分割機構３０は、たとえば遊星歯車機構であり、エンジン１００が発生させた動力を、駆動輪３５０に伝達される動力と、第１ＭＧ１０に伝達される動力とに分割する。

第１ＭＧ１０は、動力分割機構３０を介してエンジン１００のクランク軸に連結される。第１ＭＧ１０は、エンジン１００を始動する際にメインバッテリ１５０の電力を用いてエンジン１００のクランク軸を回転させる。また、第１ＭＧ１０はエンジン１００の動力を用いて発電することも可能である。第１ＭＧ１０で発電された交流電力は、ＰＣＵ２００により直流電力に変換されてメインバッテリ１５０に充電される。なお、第１ＭＧ１０で発電された交流電力は、第２ＭＧ２０に供給される場合もある。

第２ＭＧ２０は、メインバッテリ１５０からの電力および第１ＭＧ１０で発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動軸を回転させる。また、第２ＭＧ２０は、回生制動によって発電することも可能である。第２ＭＧ２０で発電された交流電力は、ＰＣＵ２００により直流電力に変換されてメインバッテリ１５０に充電される。

ＥＣＵ３００（制御装置）は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、バッファとを含む。ＥＣＵ３００は、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、各センサからの信号を用いた演算処理を実行し、演算処理結果に応じた制御信号を出力する。なお、ＥＣＵ３００の一部あるいは全部は、電子回路等のハードウェアにより演算処理を実行するように構成されてもよい。

＜外部充電構成＞
車両１は、外部充電のための構成として、インレット２５０と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６０と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２７０と、充電リレー（ＣＨＲ：Charge Relay）２８０とをさらに備える。

外部充電時には、外部電源５００からの電力が充電ケーブル４００を介して車両１に供給される。外部電源５００は、典型的には商用交流電源を含んで構成される。充電ケーブル４００は、プラグ４１０と、コネクタ４２０と、電線４３０とを備える。プラグ４１０は、外部電源５００のコンセント５１０に接続可能に構成される。コネクタ４２０は、車両１のインレット２５０に接続可能に構成される。電線４３０は、プラグ４１０とコネクタ４２０とを電気的に接続する。

ＡＣ／ＤＣコンバータ２６０は、外部電源５００からの交流電力を直流電力に変換して、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２７０に供給するとともに、ＣＨＲ２８０を介してメインバッテリ１５０に供給する。

ＣＨＲ２８０は、メインバッテリ１５０とＡＣ／ＤＣコンバータ２６０との間に電気的に接続される。ＣＨＲ２８０の閉成／開放は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に応じて制御される。

＜補機系構成＞
車両１は、補機系の構成として、ドアセンサ１６２と、シートセンサ１６４と、吸気温度センサ１６６と、冷却ファン１６８と、補機バッテリ１７０と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０とをさらに備える。なお、冷却ファン１６８は車両１の補機負荷であるが、補機負荷はこれに限定されず、図示しない他の機器（たとえばオーディオ機器、照明機器、カーナビゲーション機器等）を含んでもよい。

補機バッテリ１７０は、補機負荷に電力を供給するための電源であり、たとえば鉛蓄電池を含んで構成される。補機系の電圧は、メインバッテリ１５０の電圧（約２００Ｖ）よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。ＥＣＵ３００は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０（またはサブＤＣ／ＤＣコンバータ２７０）を用いて補機負荷の各機器へと電力を供給するとともに、補機バッテリ１７０を充電する。

メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０は、電力線ＰＬ，ＮＬに電気的に接続され、電力線ＰＬ，ＮＬから供給される直流電圧を降圧して補機負荷へと供給する。メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０は、ＳＭＲ１１０を介してメインバッテリ１５０に電気的に接続されている。そのため、ＰＣＵ２００が駆動していない外部充電中にメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０を駆動させる場合、ＳＭＲ１１０が閉成される。

ドアセンサ１６２およびシートセンサ１６４は、充電前冷却制御の実行時には、以下に説明するように、車両１の車室内のユーザの有無を判定するために用いられる。

図２は、充電前冷却制御の実行時における車両１の構成を説明するための図である。図２を参照して、空調装置１２０が駆動されると、冷風が吹出口（図示せず）から車室２内へと吹き出される。車両１には、車室２内の空気をメインバッテリ１５０へと導くための吸気通路３が設けられている。冷却ファン１６８では、回転速度（あるいは風量）をたとえば「大」、「中」、「小」の３段階で設定可能であり、冷却ファン１６８がＥＣＵ３００からの制御信号に応じて駆動されると、設定された風量の空気が冷却ファン１６８からメインバッテリ１５０へと送られる。

吸気温度センサ１６６は、吸気通路３に設けられ、吸気通路３を流通する空気の温度（吸気温度）ＴＣを検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢおよび吸気温度ＴＣに基づいて、メインバッテリ１５０の冷却を制御する。

図示しないが、車両１には複数のドア（トランクのドアを含む）が設けられている。ドアセンサ１６２は、車両１の各ドアに設けられたセンサを包括的に表すものであり、各ドアの開閉状態を検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。また、シートセンサ１６４は、車室２内の各シート４に設けられた荷重センサを包括的に表すものであり、各シート４への荷重を検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。

ＥＣＵ３００は、ドアセンサ１６２およびシートセンサ１６４からの信号に基づいて、車室２内のユーザの有無を判定する。より具体的には、（１）少なくとも１つのシート４への荷重が検出されており、かつ全てのドアが閉鎖されている場合、ＥＣＵ３００は、ユーザが車室２内にいると判断することができる。（２）少なくとも１つのシート４への荷重が検出されており、かつ少なくとも１つのドアが開放されている場合、ＥＣＵ３００は、ユーザが降車途中であると判断することができる。（３）いずれのシート４においても荷重が検出されていないものの、少なくとも１つのドアが開放されている場合、ＥＣＵ３００は、ユーザが乗車途中あるいは荷物の積み下ろし等の途中であると判断することができる。したがって、上記条件（１）〜（３）のいずれかが成立する場合に、ＥＣＵ３００は、車室２内または車両１の近く（以下、「車両近傍」と説明する）にユーザがいると判定する。すなわち、「車両近傍にユーザがいる」とは、ユーザが乗車途中、降車途中、および荷物の積み下ろし等の途中の状態を含む。これに対し、（４）いずれのシート４においても荷重が検出されておらず、かつ全てのドアが閉鎖されている場合、ＥＣＵ３００は、車両近傍にユーザはいないと判定する。

なお、車両近傍のユーザの有無を検出するための手法は特に限定されるものではない。ドアセンサ１６２およびシートセンサ１６４のいずれか一方のみを用いてもよいし、焦電型赤外線センサまたは車両の内部もしくは外部を撮影するための車載カメラ等を別途用いてもよい。あるいは、これらセンサおよび車載カメラを適宜組み合わせてもよい。

＜制御モード＞
以上のように構成された車両１では、充電前冷却制御において各種制御モードが切り替えられる。

図３は、充電前冷却制御に関する制御モードを説明するための状態遷移図である。図３を参照して、車両１は、待機モードと、ユーザ検出モードと、冷却モードと、冷却停止モードと、充電モードとを有する。

外出先から帰宅した際にユーザがイグニッションのオフ操作を実行すると、車両１はＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態へと遷移する。このＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態の車両１において、充電ケーブル４００のコネクタ４２０が車両１のインレット２５０に接続されると、電池温度ＴＢに基づいて、充電前冷却制御を実行する必要があるか否かが判定される。メインバッテリ１５０が高温のため充電前冷却制御の実行が必要と判定された場合、ＥＣＵ３００は、充電前冷却制御の実行を開始し、待機モードへと遷移する。

待機モードとは、車室２内のユーザの有無にかかわらず、所定の待機期間の間、空調装置１２０を始動させずに待機するモードである。待機期間の長さは、待機モードへの遷移時を基準として、ユーザが荷物の積み下ろしを行なって車両１から離れることが可能なように設定することが好ましい。本実施の形態では、待機期間が５分間に設定される例について説明する。待機開始から５分が経過すると、ＥＣＵ３００は、待機モードからユーザ検出モードへと遷移する。

ユーザ検出モードとは、車室２内のユーザを検出し、その検出結果に応じて冷却モードおよび冷却停止モードのいずれか一方を選択するためのモードである。すなわち、上述の条件（４）が成立し車両近傍にユーザがいないと判定された場合、ＥＣＵ３００は、ユーザ検出モードから冷却モードへと遷移する。冷却モードは、メインバッテリ１５０を冷却するためのモードであり、冷却モードでは、冷却ファン１６８および空調装置１２０の両方が駆動される。

一方、上述の条件（１）〜（３）のいずれかが成立し車両近傍にユーザがいると判定された場合、ＥＣＵ３００は、ユーザ検出モードから冷却停止モードへと遷移する。冷却停止モードは、車両近傍にユーザがいる場合に空調装置１２０を停止させるモードである。実施の形態１においては、冷却停止モードにて冷却ファン１６８および空調装置１２０の両方が停止される。なお、図３に示すように、冷却停止モードは充電前冷却制御の制御モードの１つである。つまり、充電前冷却制御は空調装置１２０の駆動中の制御に限られるものではなく、充電前冷却制御の実行中に空調装置１２０が一時的に停止されてもよい。

後述する所定の冷却完了条件が満たされると、ＥＣＵ３００は、冷却モードおよび冷却停止モードのいずれであっても充電モードへと遷移して外部充電を開始する。

ここで、ユーザが一旦車外に出たことによってＥＣＵ３００が冷却モードへと遷移し、空調装置１２０が駆動している間に、荷物の積み下ろしや車室内の忘れ物の取り出し等の用件のために、ユーザがドアを開ける場合を考える。この場合、ユーザに違和感を与えることを防止するためには、空調装置１２０を再び停止させることが好ましい。しかしながら、空調停止後に充電モードにて外部充電が開始されるまで空調装置１２０を停止状態に維持すると、メインバッテリ１５０が高温のまま放置されることになるため、メインバッテリ１５０の劣化が進行してしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態によれば、矢印ＡＲ１，ＡＲ２にて示すように、充電前冷却制御の実行中において、車両近傍のユーザの有無に応じて冷却モードと冷却停止モードとが切り替えられる構成を採用する。すなわち、冷却モードにて空調装置１２０が駆動している間にユーザがドアを開くと、ＥＣＵ３００は、冷却モードから冷却停止モードへと遷移する（矢印ＡＲ２）。これにより、空調装置１２０が停止されるので、空調装置１２０の駆動に伴う違和感をユーザに与えることを防止できる。一方、冷却停止モードにて空調装置１２０が停止状態の場合にユーザがドアを閉じると、ＥＣＵ３００は、冷却停止モードから冷却モードへと遷移する（矢印ＡＲ１）。これにより、空調装置１２０が始動されてメインバッテリ１５０が冷却されるので、メインバッテリ１５０の劣化を抑制することができる。このように、本実施の形態によれば、空調装置１２０の予期しない駆動によってユーザに違和感を与えることを防止しつつ、メインバッテリ１５０の劣化を抑制することができる。

＜充電前冷却制御＞
図４は、実施の形態１における充電前冷却制御を説明するためのフローチャートである。図４に示すフローチャートは、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態の車両１において、たとえば充電ケーブル４００のコネクタ４２０が車両１のインレット２５０に接続されたことを示す接続信号（図示せず）をＥＣＵ３００が受けた場合に、メインルーチンから呼び出されて実行される。なお、図４および後述する図５〜図８に示すフローチャートの各ステップは、基本的にはＥＣＵ３００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ３００内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。

図４を参照して、Ｓ１０において、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢに基づいて充電前冷却制御の実行が必要か否かを判定する。より具体的には、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢが基準温度（たとえば３５℃）よりも高い場合、充電前冷却制御を実行する必要があると判定する一方で、電池温度ＴＢが基準温度以下の場合には、充電前冷却制御を実行する必要がないと判定する。

充電前冷却制御の実行が不要と判定された場合（Ｓ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、充電前冷却制御（Ｓ２０）をスキップして、外部充電制御を実行する（Ｓ４０）。外部充電制御については公知の制御を採用可能であるため詳細な説明は繰り返さないが、Ｓ４０の処理の開始直後にメインバッテリ１５０の充電を開始してもよいし、あるいは、所定の時刻に充電を開始するいわゆるタイマー充電を行なってもよい。

一方、充電前冷却制御の実行が必要と判定された場合（Ｓ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、充電前冷却制御の実行を開始する（Ｓ２０）。充電前冷却制御については、図５を用いて詳細に説明する。

Ｓ３０において、ＥＣＵ３００は、充電前冷却制御の冷却完了条件が満たされているか否かを判定する。より具体的には、冷却完了条件は、電池温度ＴＢおよび冷却時間（ユーザ検出モードから冷却モードまたは冷却停止モードへの遷移時からの経過時間）に基づいて定められる。すなわち、電池温度ＴＢが所定の判定温度（たとえば２５℃）よりも高い場合、かつ冷却時間が所定の判定期間（たとえば３０分間）以下の場合には、ＥＣＵ３００は、メインバッテリ１５０の冷却が完了していないと判定し（Ｓ３０においてＮＯ）、充電前冷却制御を継続する。その後、電池温度ＴＢが次第に低下して判定温度以下になった場合、あるいは冷却時間が判定期間よりも長くなった場合に、ＥＣＵ３００は、メインバッテリ１５０の冷却が完了したと判定し（Ｓ３０においてＹＥＳ）、充電前冷却制御を終了して外部充電制御を実行する（Ｓ４０）。

図５は、図４に示す充電前冷却制御（Ｓ２０）にて実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。充電前冷却制御の実行開始時において、図３にて説明したように、ＥＣＵ３００は待機モードである。ＥＣＵ３００は、待機モードへの遷移時からの経過時間が待機期間（本実施の形態では５分間）に達したか否かを管理するための待機完了フラグを有する。待機完了フラグは、充電前冷却制御の実行開始時にはオフである。

図５を参照して、Ｓ２１において、ＥＣＵ３００は、待機完了フラグがオンであるか否かを判定する。待機完了フラグがオフの場合（Ｓ２１においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１１０へと進める。以下に説明するＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０の処理は、待機モードに対応する処理である。

ＥＣＵ３００は、空調装置１２０の駆動を停止する（あるいは停止状態に維持する）とともに（Ｓ１１０）、冷却ファン１６８を停止する（あるいは停止状態に維持する、Ｓ１２０）。さらに、Ｓ１３０において、ＥＣＵ３００は、経過時間が５分以上であるか否かを判定する。経過時間が５分未満の場合（Ｓ１３０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、待機完了フラグをオフに保持したまま、図４に示すフローチャートへと処理を戻す。こうすることにより、経過時間が５分以上になるまで待機モードに対応する処理が繰り返されるため、ユーザが車両１から離れるための時間を確保することができる。

経過時間が５分以上になると（Ｓ１３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、待機完了フラグをオフからオンへと切り替える（Ｓ１４０）。待機完了フラグがオンになることにより（Ｓ２１においてＹＥＳ）、処理はＳ２２へと進められる。なお、待機モードからの遷移時のＳ２２の処理は、図３に示すユーザ検出モードに対応する処理である。

Ｓ２２において、ＥＣＵ３００は、車両近傍のユーザの有無を判定する。より具体的には、上述の条件（４）が成立している場合（Ｓ２２においてＮＯ）、車両近傍にユーザはいないとして、ＥＣＵ３００は、ユーザ検出モードから冷却モードへと遷移する。以下に説明するＳ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０の処理は、冷却モードに対応する処理である。

Ｓ２１０において、ＥＣＵ３００はＳＭＲ１１０を閉成する。これにより、外部電源５００またはメインバッテリ１５０からＳＭＲ１１０を介して空調装置１２０の駆動電力を供給することが可能になるため、ＥＣＵ３００は、空調装置１２０を駆動する（Ｓ２２０）。また、ＥＣＵ３００は冷却ファン１６８を駆動する（Ｓ２３０）。この際、冷却ファン１６８の風量は「大」に設定することが好ましい。その後、ＥＣＵ３００は、図４に示すフローチャートへと処理を戻す。こうすることにより、ユーザが車両近傍にいない間、冷却モードに対応する処理が繰り返されるため、空調装置１２０を用いてメインバッテリ１５０が冷却される。したがって、メインバッテリ１５０の劣化を抑制することができる。

一方、荷物の積み下ろしや車室２内の忘れ物の取り出し等の用件のために車両近傍にユーザがいる場合、上述の条件（１）〜（３）のいずれかが成立する。この場合（Ｓ２２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、冷却モードから冷却停止モードへと遷移する。以下に説明するＳ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３３０の処理は、冷却停止モードに対応する処理である。

ＥＣＵ３００は、ＳＭＲ１１０を開放するとともに（Ｓ３１０）、空調装置１２０を停止する（Ｓ３２０）。また、ＥＣＵ３００は、冷却ファン１６８を停止する（Ｓ３３０）。その後、ＥＣＵ３００は、図４に示すフローチャートへと処理を戻す。こうすることにより、ユーザが車室内または車両近傍にいる間、冷却停止モードに対応する処理が実行されるため、空調装置１２０は停止状態に維持される。したがって、空調装置１２０の予期しない駆動によってユーザに違和感を与えることを防止できる。

図４および図５に示すフローチャートによれば、待機モードの完了後、冷却完了条件が成立するまでの間、冷却モードに対応する処理（Ｓ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０）と、冷却停止モードに対応する処理（Ｓ３０，Ｓ３２０，Ｓ３３０）とがユーザの有無に応じて切り替えられる。荷物の積み下ろし等の用件のために車両近傍にユーザが検出された場合、ＥＣＵ３００は、冷却モードから冷却停止モードへと遷移する。これにより、空調装置１２０が停止されるので、空調装置１２０の予期しない駆動によってユーザに違和感を与えることを防止できる。なお、この処理は、図３の矢印ＡＲ２にて示す状態遷移を行なうための処理に相当する。

さらに、冷却停止モードにおいて、ユーザが上記用件を終え車両近傍から検出されなくなった場合、ＥＣＵ３００は、冷却停止モードから冷却モードへと遷移する。これにより、空調装置１２０が再び始動され車室２内の冷房が再開されるため、メインバッテリ１５０が冷却される。したがって、メインバッテリ１５０の劣化を抑制することができる。なお、この処理は、図３の矢印ＡＲ１にて示す状態遷移を行なうための処理に相当する。

このように、実施の形態１によれば、充電前冷却制御を実行可能に構成された車両１において、ドアセンサ１６２およびシートセンサ１６４の検出結果に基づき、車両近傍におけるユーザの有無が判定される。荷物の積み下ろし等の用件のために車両近傍にユーザがいると判定された場合、空調装置１２０の駆動が禁止される。これにより、空調装置１２０の予期しない駆動によってユーザに違和感を与えることが防止できる。一方、空調装置１２０の停止状態であっても、たとえばシートセンサ１６４が荷重を検出しなくなり、かつ全てのドアが閉鎖されたときには、ユーザが上記用件を終え、車両１を離れた可能性が高いと判断することが可能である。したがって、このような場合には、車室２内の冷房が再開される。これにより、メインバッテリ１５０が冷却されるため、メインバッテリ１５０の劣化を抑制することができる。

なお、冷却停止モードにおいて、ＳＭＲ１１０を閉成したまま空調装置１２０を停止することも可能であるが、ＳＭＲ１１０は開放させる方が好ましい（Ｓ３１０）。これにより、メインバッテリ１５０の高電圧（約２００Ｖ）がＰＣＵ２００に印加されなくなるため、ＰＣＵ２００の寿命（図示しない電解コンデンサ等のＰＣＵ２００の構成部品の耐久寿命）が短くなることを防止できる。

また、車両近傍のユーザを検出した時刻からユーザが検出されなくなった時刻までの間隔が所定期間よりも長い場合には、冷却停止モードから冷却モードへの遷移を禁止してもよい。上述のように、充電前冷却制御における冷却時間は、たとえば最長３０分間に制限されている。一方で、冷却モードにて車室２内の温度を低下させるには、ある程度の期間を要する。たとえばユーザが車室２内に２７分間いた場合、冷却モードの期間は３分間しかなくなるため、空調装置１２０を駆動したとしてもメインバッテリ１５０を効果的に冷却することができない。このような場合には冷却モードへの遷移を禁止することにより、不必要な電力消費を防止することができる。

［実施の形態２］
実施の形態１にて説明したように、車両近傍からユーザが検出されなくなると、制御モードが冷却停止モードから冷却モードへと切り替えられ、空調装置が始動される。一方で、空調装置には、一般的な電気機器と同様に耐久寿命が存在する。このため、空調装置の耐久寿命が残り少ないにもかかわらず充電前冷却制御を実行すると、耐久寿命が消費されてしまい、空調装置の故障が生じ易くなる可能性がある。そこで、実施の形態２では、空調装置の耐久寿命が残り少ない場合には、車両近傍からユーザが検出されなくなったときであっても冷却停止モードから冷却モードへの遷移を制限する構成について説明する。なお、実施の形態２に係る車両の構成は、実施の形態１に係る車両１（図１および図２参照）の構成と同等であるため、説明は繰り返さない。

図６は、実施の形態２における充電前冷却制御を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、このフローチャートは、Ｓ１１，Ｓ１２の処理をさらに含む点において、実施の形態１におけるフローチャート（図４参照）と異なる。

電池温度ＴＢが基準温度よりも高い場合（Ｓ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、充電前冷却制御を実行する必要があると判定し、処理をＳ１１に進める。

Ｓ１１において、ＥＣＵ３００は、空調装置１２０の駆動回数の累積値（以下、「駆動回数」と略す）が判定値よりも大きいか否かを判定する。空調装置１２０の駆動回数とは、たとえば車両１の製造時または空調装置１２０の車両１への設置時以降に空調装置１２０が駆動された回数を合計した値である。

なお、空調装置１２０の駆動回数の計測手法は特に限定されるものではないが、一例として、ＥＣＵ３００は、初期値を０とするカウント値を図示しないメモリに保持し、空調装置１２０を始動する度にカウント値をインクリメントしてもよい。また、判定値は、固定値である必要はなく、たとえば車両１の製造時から時間の経過に伴って増加するように設定してもよい。後述する駆動期間の計測手法および判定期間の設定手法についても同様である。

空調装置１２０の駆動回数が判定値よりも大きい場合（Ｓ１１においてＹＥＳ）、空調装置１２０の耐久寿命が残り少なくなっている可能性がある。ＥＣＵ３００は、それ以上、冷却モードにおいて空調装置１２０を駆動しないようにするために、充電前冷却制御（Ｓ２０）をスキップして外部充電制御（Ｓ４０）の実行を開始する。一方、空調装置１２０の駆動回数が判定値以下の場合（Ｓ１１においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１２へと進める。

Ｓ１２において、ＥＣＵ３００は、空調装置１２０の駆動期間の累積値（以下、「駆動期間」と略す）が判定期間よりも大きいか否かを判定する。空調装置１２０の駆動期間とは、たとえば車両１の製造時または空調装置１２０の車両１への設置時以降に空調装置１２０が駆動された期間を合計した値である。

空調装置１２０の駆動期間が判定期間よりも大きい場合（Ｓ１２においてＹＥＳ）、空調装置１２０の耐久寿命が残り少なくなっている可能性がある。ＥＣＵ３００は、それ以上、冷却モードにおいて空調装置１２０を駆動しないようにするために、充電前冷却制御（Ｓ２０）をスキップして外部充電制御（Ｓ４０）の実行を開始する。一方、空調装置１２０の駆動期間が判定期間以下の場合（Ｓ１２においてＮＯ）、空調装置１２０の耐久寿命が残っているため空調装置１２０を駆動させることが可能であるので、ＥＣＵ３００は、充電前冷却制御（Ｓ２０）の実行を開始あるいは継続する。

なお、実施の形態２における充電前冷却制御のそれ以外の処理は、実施の形態１におけるフローチャートの対応する処理（図４および図５参照）と同等であるため、詳細な説明は繰り返さない。

このように、実施の形態２によれば、空調装置１２０の耐久寿命が残り少ない場合には、車両近傍にユーザが検出されておらず空調装置１２０を駆動させることが可能な状況であっても、ＥＣＵ３００は、冷却モードへは遷移せず（すなわち空調装置１２０の駆動を再開せず）、充電モードへと遷移する。これにより、充電前冷却制御によって空調装置１２０の耐久寿命が消費されることを防止できる。

なお、図５に示すフローチャートでは、空調装置１２０の駆動回数に基づく判定処理（Ｓ１１）および空調装置１２０の駆動期間に基づく判定処理（Ｓ１２）の両方が実行される例について説明したが、いずれか一方の処理のみを実行してもよい。

［実施の形態３］
実施の形態１，２では、待機モードおよび冷却停止モードにおいて、空調装置および冷却ファンの両方を停止する構成について説明した。しかし、冷却ファンを低回転速度で駆動するのであれば比較的小さな駆動音しか生じないので、冷却ファンが駆動していることをユーザに認識させずにメインバッテリを冷却できる場合がある。このように、実施の形態３においては、待機モードまたは冷却停止モードであっても冷却ファンを駆動する構成について説明する。なお、実施の形態３に係る車両の構成は、実施の形態１に係る車両１（図１および図２参照）の構成と同等であるため、説明は繰り返さない。

図７は、実施の形態３における充電前冷却制御にて実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。実施の形態３では、充電前冷却制御として、実施の形態１におけるフローチャートの処理（Ｓ２０）に代えて図７に示すフローチャートの処理（Ｓ２０Ａ）が実行される。図７を参照して、このフローチャートは、Ｓ１２０に代えてＳ１２１を含む点と、Ｓ３３０に代えてＳ３３１を含む点とにおいて、図５に示すフローチャートと異なる。

待機モードではユーザが車両近傍にいるか否かにかかわらず、ＥＣＵ３００は、経過時間が５分以上になるまでは空調装置１２０を停止する一方で（Ｓ１１０）、冷却ファン１６８を駆動する（あるいは駆動状態に維持する、Ｓ１２１）。

同様に、ユーザが車両近傍にいる場合は冷却停止モードにおいて、ＥＣＵ３００は、ＳＭＲ１１０を開放するとともに空調装置１２０を停止する一方で（Ｓ３１０，Ｓ３２０）、冷却ファン１６８を駆動する（あるいは駆動状態に維持する、Ｓ３３１）。

ここで、冷却ファン１６８を駆動する際の風量は「小」に設定することが望ましい。その理由を以下に説明する。

第１に、上述のように、冷却ファン１６８を低回転速度で駆動するのであれば比較的小さな駆動音しか生じない。このため、ユーザが車両近傍にいる場合であっても、冷却ファン１６８の駆動をユーザに認識させずにメインバッテリ１５０を冷却することが可能である。

第２に、ＰＣＵ２００の寿命低下を防止する観点から、ＳＭＲ１１０を開放状態に維持することが望ましいためである。すなわち、冷却ファン１６８の駆動に必要な電力は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２７０およびメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０のいずれか一方を用いて供給される。電力供給にサブＤＣ／ＤＣコンバータ２７０を用いる場合、ＳＭＲ１１０を開放状態に維持することができるが、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２７０の電力供給能力は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０の電力供給能力に比べて低く設計されていることが多い。一方で、冷却ファン１６８の消費電力は比較的大きいため、冷却ファン１６８の風量を「大」または「中」に設定すると、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２７０から必要な電力を供給することができなくなる場合がある。この場合、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０を用いるためにＳＭＲ１１０が閉成される。そうすると、メインバッテリ１５０の高電圧がＰＣＵ２００に印加されることになるため、ＰＣＵ２００の寿命が短くなってしまう。このように、ＰＣＵ２００の寿命の短縮を防止する観点からは、ＳＭＲ１１０を開放状態に維持することが可能な範囲内で冷却ファン１６８の風量を設定することが望ましい。

これに対し、冷却モードではＳＭＲ１１０が閉成されているので（Ｓ２１０）、外部電源５００またはメインバッテリ１５０からの電力をメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８０経由で冷却ファン１６８に供給可能である。また、車両近傍にユーザはいないので、ユーザの違和感を考慮する必要もない。したがって、冷却効果を最大にするために冷却ファン１６８の風量は「大」に設定することが望ましい。

なお、実施の形態３における充電前冷却制御の上記以外の処理は、実施の形態１におけるフローチャートの対応する処理（図４および図５参照）と同等であるため、詳細な説明は繰り返さない。

このように、実施の形態３によれば、待機モードまたは冷却停止モードにおいて空調装置１２０が停止されている場合であっても、駆動音によってユーザに違和感を与えない範囲内において冷却ファン１６８が駆動される。こうすることにより、空調装置１２０を用いた冷却と比べるとメインバッテリ１５０の劣化抑制への効果は小さいものの、メインバッテリ１５０の劣化抑制に寄与することができる。

［変形例］
実施の形態３のように待機モード中に冷却ファンを駆動したとしても、車室内が高温の場合（すなわち吸気温度ＴＣが高温の場合）には高温の空気がメインバッテリに供給されることになるので、メインバッテリを効果的に冷却することはできない。そこで、吸気温度ＴＣに基づいて、冷却ファンを駆動させた方が良いかどうかを判定してもよい。

図８は、実施の形態３の待機モードにおいて実行される処理を説明するためのフローチャートである。実施の形態３の変形例では、図７に示す待機モードの破線内の処理に代えて、図８に示すフローチャートの処理が実行される。

図８を参照して、吸気温度ＴＣが所定温度（たとえば電池温度ＴＢ）以下であるか否かが判定される。吸気温度ＴＣが電池温度ＴＢ以下の場合（Ｓ１２２においてＹＥＳ）、メインバッテリ１５０の効果的な冷却が可能であるため、ＥＣＵ３００は、冷却ファン１６８を駆動する（あるいは駆動状態に維持する、Ｓ１２３）。一方、吸気温度ＴＣが電池温度ＴＢよりも高い場合（Ｓ１２２においてＮＯ）、冷却ファン１６８を駆動させてもメインバッテリ１５０を効果的に冷却することはできないため、ＥＣＵ３００は、冷却ファン１６８を停止する（あるいは停止状態に維持する、Ｓ１２４）。このように、実施の形態３の変形例によれば、吸気温度ＴＣが高温の場合には冷却ファン１６８を駆動しないことにより、不必要な電力消費を防止することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ 第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）、２０ 第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）、３０ 動力分割機構、１００ エンジン、１１０ システムメインリレー（ＳＭＲ）、１２０ 空調装置、１５０ バッテリ、１５２ 電池センサ、１６２ ドアセンサ、１６４ シートセンサ、１６６ 吸気温度センサ、１６８ 冷却ファン、１８０ メインＤＣ／ＤＣコンバータ、２５０ インレット、２６０ ＡＣ／ＤＣコンバータ、２７０ サブＤＣ／ＤＣコンバータ、２８０ 充電リレー（ＣＨＲ）、３００ ＥＣＵ、４００ 充電ケーブル、４１０ プラグ、４２０ コネクタ、４３０ 電線、５００ 外部電源、５１０ コンセント。

Claims (3)

1. 車両外部の電源から車両に搭載された蓄電装置を充電する外部充電が可能に構成された電動車両であって、
   前記電動車両の車室内を冷房するための空調装置と、
   前記空調装置を制御することによって、前記外部充電の開始に先立って前記蓄電装置を冷却する充電前冷却制御を実行するように構成された制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記充電前冷却制御の実行中に、前記車室内にユーザが検出された場合には前記車室内の冷房を停止させる一方で、前記ユーザの検出により前記車室内の冷房が停止された状態において前記ユーザが検出されなくなったときには前記車室内の冷房を再開させる、電動車両。
2. 前記制御装置は、前記空調装置の駆動回数が判定値よりも大きいとの条件、および、前記空調装置の駆動期間が判定期間よりも長いとの条件のうちの少なくとも一方が成立する場合には、前記車室内の前記ユーザの有無にかかわらず前記充電前冷却制御を実行しない、請求項１に記載の電動車両。
3. 前記蓄電装置を冷却するように構成された冷却ファンをさらに備え、
   前記制御装置は、前記充電前冷却制御の実行中に前記車室内に前記ユーザが検出された場合であっても前記冷却ファンを駆動させ、
   前記車室内に前記ユーザが検出された場合の前記冷却ファンの風量は、前記ユーザの検出により前記車室内の冷房が停止された場合の前記冷却ファンの風量よりも小さい、請求項１または２に記載の電動車両。

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