JP7754037B2

JP7754037B2 - 車両用空調制御装置

Info

Publication number: JP7754037B2
Application number: JP2022152165A
Authority: JP
Inventors: 秀一平林; 雄太齋藤; 勇波中島; 隆行島内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-09-26
Filing date: 2022-09-26
Publication date: 2025-10-15
Anticipated expiration: 2042-09-26
Also published as: JP2024046841A

Description

本開示は、車両の空調を制御する装置に関する。

特許文献１には、マイルームモードを有する車両が記載されている。マイルームモードは、電気エネルギーによって走行可能な車両において、外部充電を実行しつつ、車載の補機装置の作動を許可するモードである。

特開２０２０－５４２０６号公報

ところで、車室内の空調装置が作動しているときに乗員の有無を判断し、後席に乗員がいない場合、後席への空調を作動させないことがある。

しかし、マイルームモードが設定されているときに乗員が前席にいるが、後席に乗員がいない場合、前席に集中して空調が作動し、後席の温度が高くなる。インバータ等の電気部品が車両の後部（例えばトランク内）に設置されている場合、当該電気部品の温度が高くなることがある。

本開示の目的は、マイルームモードが設定されているときに、車両の後部に設置されている電気部品が高温になることを抑制することにある。

本開示の１つの態様は、車両の充電中に、マイルームモード、及び、乗員がいる場合に空調を動作させ、かつ後席に乗員がいない場合に後席への空調を動作させないような空調の制御が設定されている場合において、前記車両の後席に乗員がいないと判断され、かつ、前記車両の後部に設置された電気部品の温度が閾値以上である場合、前記後席への空調を作動させる制御部、を有することを特徴とする車両用空調制御装置である。

本開示によれば、マイルームモードが設定されているときに、車両の後部に設置されている電気部品が高温になることを抑制することができる。

実施形態に係る車両の構成を示す図である。実施形態に係る車両の動作の流れを示すフローチャートである。

図１には、実施形態に係る車両１０の構成が示されている。車両１０は、電気エネルギーによって走行可能な車両であり、例えば、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等である。例えば、車両１０は、充電ケーブル１２を介して車外の給電装置１４に接続可能である。ここでは一例として、車両１０は、ＰＨＥＶである。

給電装置１４は、交流電力又は直流電力を供給する装置である。給電装置１４から供給される電力によって、車両１０に搭載されている蓄電装置１６が充電される。

蓄電装置１６は、積層された複数の電池を含む。電池は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。

検知装置１８は、蓄電装置１６の状態を検知する。具体的には、検知装置１８は、蓄電装置１６の電圧を検知する電圧センサ、蓄電装置１６に入出力される電流を検知する電流センサ、及び、蓄電装置１６の温度を検知する温度センサ等を含む。

ＳＭＲ２０は、高電圧線ＰＬ，ＮＬと蓄電装置１６との間に接続される。ＳＭＲ２０が閉状態であると、蓄電装置１６からＰＣＵ２２に電力が供給される。ＳＭＲ２０が開状態であると、蓄電装置１６からＰＣＵ２２に電力が供給されない。

ＰＣＵ２２は、ＥＣＵ３２からの制御信号に応じて、蓄電装置１６に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に供給する。また、ＰＣＵ２２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電した交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１６に供給する。ＰＣＵ２２は、例えば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対応して設けられた２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧を蓄電装置１６の出力電圧以上に昇圧するコンバータと、を含む。例えば、インバータは、車両１０の後部（例えばトランク内）に設置される。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はそれぞれ、三相交流回転電機等の回転電機である。モータジェネレータＭＧ１は、動力分割装置２４を介してエンジン２６のクランク軸に連結される。モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置１６からの電力及びモータジェネレータＭＧ２により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動軸２８を回転させる。

動力分割装置２４は、例えば、サンギヤ、キャリア及びリングギヤを有する遊星歯車機構であり、エンジン２６が発生した動力を、駆動輪３０に伝達される動力と、モータジェネレータＭＧ１に伝達される動力とに分割する。

ＥＣＵ３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリと、を含み、各機器を制御する。例えば、ＥＣＵ３２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２やエンジン２６を制御することで、車両１０の走行を制御する。ＥＣＵ３２の機能は、ソフトウェアによって実現されてもよいし、電子回路等のハードウェアによって実現されてもよい。ＥＣＵ３２は、制御部の一例である。

また、車両１０は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ３４と、補機電池３６と、低圧補機負荷３８と、高圧補機負荷４０と、を含む。

補機電池３６は、低電圧線ＥＬに接続され、複数の低圧補機負荷３８を作動するための電力を蓄える。補機電池３６の電圧は、蓄電装置１６の電圧よりも低く設定される。

低圧補機負荷３８は、低電圧線ＥＬに接続され、低電圧線ＥＬから供給される電力によって作動する。低圧補機負荷３８は、例えば、照明装置、ワイパー装置、オーディオ装置、ナビゲーション装置、メータパネル、ヘッドライド、車内コンセント等である。

高圧補機負荷４０は、ＳＭＲ２０とＰＣＵ２２とを結ぶ高電圧線ＰＬ，ＮＬに接続され、高電圧線ＰＬ，ＮＬから供給される電力によって作動する。高圧補機負荷４０は、例えば、空調装置等である。

メインＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、高電圧線ＰＬ，ＮＬと低電圧線ＥＬとの間に接続され、高電圧線ＰＬ，ＮＬから供給される電力を降圧して低電圧線ＥＬに供給する。

また、車両１０は、外部充電を行うための構成として、充電リレー４２と、充電装置４４と、インレット４６と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ４８と、を含む。

充電リレー４２は、ＥＣＵ３２からの制御信号に応じて、開閉状態が切り替えられる。インレット４６は、充電ケーブル１２を介して給電装置１４に接続される。

充電装置４４は、インレット４６と充電リレー４２との間に接続される。充電装置４４は、例えば、ＡＣ／ＡＣコンバータ等を含み、給電装置１４から充電ケーブル１２及びインレット４６を介して供給される交流電力を直流電力に変換して充電リレー４２に出力する。

サブＤＣ／ＤＣコンバータ４８は、充電装置４４と低電圧線ＥＬとの間に接続され、インレット４６を介して供給される電力を降圧して低電圧線ＥＬに供給する。

空調装置５０は、車室内を空調する装置である。具体的には、空調装置５０は、冷房機能、暖房機能及び除湿機能等を有し、車両１０の前席と後席のそれぞれの温度や湿度を調整する。例えば、空調装置５０は、前席と後席とを独立して空調する。

検知装置５２は、前席にいる乗員や後席にいる乗員を検知するセンサである。

温度センサ５４は、車両１０の後部に設置されている電気部品の温度を測定する。電気部品は、例えばインバータである。

例えば、乗員の検知に応じた空調の制御が設定される。つまり、検知装置５２によって乗員が検知された場合、ＥＣＵ３２は、空調装置５０を作動させて車室内を空調する。具体的には、空調装置５０が作動しているときに、後席に乗員がいない場合（つまり、検知装置５２によって後席の乗員が検知されない場合）、後席への空調を作動させない制御（以下、Ｓ－ＦＬＯＷモードと称する）が設定される。

その他、車両１０は、通信装置、アクセルペダルセンサ、シフトポジションセンサ、スタートスイッチ、等を含む。

車両１０は、停車中の制御モードとして、マイルームモードを有する。例えば、シフトレンジが駐車レンジであるときに、ユーザがマイルームスイッチをオン状態にすると、ＥＣＵ３２は、車両１０の制御モードをマイルームモードに設定する。

マイルームモードにおいては、ＥＣＵ３２は、車両１０の走行を禁止し、かつ、補機装置の作動を許容する。これにより、ユーザは、例えば、空調装置を作動させて車室内の温度を調整したり、オーディオ装置を作動させたり、ナビゲーション装置を作動させたり、映画を鑑賞したり、車内のコンセントにＰＣを接続して使用したりして、車両１０を自室のように使用することができる。

例えば、給電装置１４と車両１０とが接続されている場合に（つまり、給電装置１４が充電ケーブル１２を介して車両１０のインレット４６に接続されている場合に）、マイルームモードがオン状態になると、ＥＣＵ３２は、車両１０の走行を禁止し、給電装置１４からの電力によって外部充電を実行しながら補機装置（低圧補機負荷３８、高圧補機負荷４０）の作動を許可する。具体的には、ＥＣＵ３２は、充電リレー４２を閉状態にし、充電装置４４及びサブＤＣ／ＤＣコンバータ４８を必要に応じて作動させる。これにより、給電装置１４からの電力によって蓄電装置１６が充電されると共に、給電装置１４からの電力の一部が、サブＤＣ／ＤＣコンバータ４８を介して低圧補機負荷３８又は高圧補機負荷４０に供給される。

図２に示されているフローチャートを参照して、車両１０の動作について説明する。

ＥＣＵ３２は、マイルームモードが設定されているか否かを判断する（Ｓ０１）。

マイルームスイッチがオン状態にされてマイルームスイッチが設定されている場合（Ｓ０１，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３２は、Ｓ－ＦＬＯＷモード冷房が設定されているか否かを判断する（Ｓ０２）。Ｓ－ＦＬＯＷモード冷房は、空調装置５０が作動して冷房を実行しているときに、検知装置５２によって後席の乗員が検知されない場合に、後席への冷房を作動させないモードである。Ｓ－ＦＬＯＷモード冷房は、例えば、ユーザによって設定されてもよいし、予め定められた基準に従って設定されてもよい。

Ｓ－ＦＬＯＷモード冷房が設定されている場合（Ｓ０２，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３２は、検知装置５２の検知結果に基づいて、後席に乗員がいるか否かを判断する（Ｓ０３）。

後席に乗員がいない場合、つまり、検知装置５２によって後席の乗員が検知されない場合（Ｓ０３，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３２は、車両１０の後部に設置されている電気部品（例えばインバータ）の温度が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ０４）。つまり、ＥＣＵ３２は、温度センサ５４によって測定された温度が閾値以上であるか否かを判断する。

車両１０の後部に設置されている電気部品の温度が閾値以上である場合（Ｓ０４，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３２は、空調装置５０を制御することで後席の空調を作動させる（Ｓ０５）。つまり、ＥＣＵ３２は、実際に後席に乗員がいない場合であっても、後席に乗員がいるとみなして、後席の空調を作動させる。これにより、空調装置５０は、後席を空調する。例えば、空調装置５０は、後席を冷房する。

マイルームモードが設定されていない場合（Ｓ０１，Ｎｏ）、Ｓ－ＦＬＯＷモード冷房が設定されていない場合（Ｓ０２，Ｎｏ）、後席に乗員がいる場合（Ｓ０３，Ｎｏ）、又は、車両１０の後部に設置されている電気部品（例えばインバータ）の温度が閾値未満である場合（Ｓ０４，Ｎｏ）、ＥＣＵ３２は、空調について通常制御を実行する（Ｓ０６）。

本実施形態によれば、Ｓ－ＦＬＯＷモード冷房が設定されているときに後席に乗員がいない場合であっても、後席が空調される。例えば、後席が冷房される。これにより、車両１０の後部に設置されている電気部品が高温になることを抑制することができる。

１４給電装置、３２ＥＣＵ、５０空調装置、５２検知装置、５４温度センサ。

Claims

車両の充電中に、マイルームモード、及び、乗員がいる場合に空調を動作させ、かつ後席に乗員がいない場合に後席への空調を動作させないような空調の制御が設定されている場合において、前記車両の後席に乗員がいないと判断され、かつ、前記車両の後部に設置された電気部品の温度が閾値以上である場合、前記後席への空調を作動させる制御部、
を有することを特徴とする車両用空調制御装置。