(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-15
(45)【発行日】2023-12-25
(54)【発明の名称】制御装置および制御方法
(51)【国際特許分類】
B60L 15/20 20060101AFI20231218BHJP
B60K 6/485 20071001ALI20231218BHJP
B60K 6/54 20071001ALI20231218BHJP
B60K 6/28 20071001ALI20231218BHJP
B60K 6/40 20071001ALI20231218BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20231218BHJP
B60W 20/13 20160101ALI20231218BHJP
B60W 10/26 20060101ALI20231218BHJP
【FI】
B60L15/20 S
B60K6/485
B60K6/54
B60K6/28
B60K6/40
B60W10/08 900
B60W20/13
B60W10/26 900
(21)【出願番号】P 2019123208
(22)【出願日】2019-07-01
【審査請求日】2022-02-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000237592
【氏名又は名称】株式会社デンソーテン
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松本 健
【審査官】上野 力
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-187781(JP,A)
【文献】特開2001-171378(JP,A)
【文献】特開2010-226880(JP,A)
【文献】特開平06-219348(JP,A)
【文献】国際公開第2011/077535(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60L 15/20
B60K 6/485
B60K 6/54
B60K 6/28
B60K 6/40
B60W 10/08
B60W 20/13
B60W 10/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室内と車室外とにそれぞれ設けられ、車両の電動機として機能し、前記車両の減速時に充電器として機能するモータジェネレータのうち、どちらか一方の前記モータジェネレータを、車室外の温度情報に基づいて選択して起動させる制御部を備え
、
前記制御部は、
車室外の温度が予め定める温度範囲の下限値を下回る場合に、車室内に設けられるモータジェネレータを起動させる
制御装置。
【請求項2】
前記温度範囲の下限値は、
車室内と車室外とに設けられる前記モータジェネレータの起動に適した温度範囲の下限値である
請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
車室内と車室外とにそれぞれ設けられ、車両の電動機として機能し、前記車両の減速時に充電器として機能するモータジェネレータのうち、どちらか一方の前記モータジェネレータを、車室外の温度情報に基づいて選択して起動させる制御部を備え、
前記制御部は、
車室外の温度が予め定める温度範囲の上限値を上回る場合に、車室外に設けられるモータジェネレータを起動させる
制御装置。
【請求項4】
前記温度範囲の上限値は、
前記モータジェネレータの起動に適した温度範囲の上限値である
請求項
3に記載の制御装置。
【請求項5】
車室内と車室外とにそれぞれ設けられ、車両の電動機として機能し、前記車両の減速時に充電器として機能するモータジェネレータのうち、どちらか一方の前記モータジェネレータを、車室外の温度情報に基づいて選択して起動させる制御部を備え、
前記制御部は、
車室外の温度が予め定める温度範囲の下限値および上限値の範囲内にある場合、車室内の音の大きさが予め定める閾値未満であれば、車室外に設けられるモータジェネレータを起動させる
制御装置。
【請求項6】
前記制御部は、
車室内の音の大きさが予め定める閾値以上の場合に、車室内に設けられるモータジェネレータを起動させる
ことを特徴とする請求項
5に記載の制御装置。
【請求項7】
前記予め定める閾値は、
車室内と車室外とに設けられる前記モータジェネレータが起動時に発する音の大きさの値である
請求項
5または請求項6に記載の制御装置。
【請求項8】
車室内と車室外とにそれぞれ設けられ、車両の電動機として機能し、前記車両の減速時に充電器として機能するモータジェネレータのうち、どちらか一方の前記モータジェネレータを、車室外の温度情報に基づいて選択して起動させる制御工程
を含み、
前記制御工程は、
車室外の温度が予め定める温度範囲の下限値を下回る場合に、車室内に設けられるモータジェネレータを起動させる
ことを含む制御方法。
【請求項9】
車室内と車室外とにそれぞれ設けられ、車両の電動機として機能し、前記車両の減速時に充電器として機能するモータジェネレータのうち、どちらか一方の前記モータジェネレータを、車室外の温度情報に基づいて選択して起動させる制御工程
を含
み、
前記制御工程は、
車室外の温度が予め定める温度範囲の上限値を上回る場合に、車室外に設けられるモータジェネレータを起動させる
こと
を含む制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示の実施形態は、制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車両のエンジン始動時や走行時にエンジンの駆動をアシストする電動機の機能と、車両の減速時に発生する回生エネルギーによって発電して充電を行う充電器の機能とを併せ持つ複数のモータジェネレータを制御する制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数のモータジェネレータを制御する制御装置では、モータジェネレータによって如何に効率的に充放電を行わせるかが課題である。
【0005】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のモータジェネレータによって効率的に充放電を行わせることができる制御装置および制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態の一態様に係る制御装置は、取得部と、制御部とを備える。取得部は、車室内外の環境に関する情報を取得する。制御部は、前記取得部によって取得される情報に基づいて、車室内外に設けられる複数のモータジェネレータから選択するモータジェネレータを起動させる。
【発明の効果】
【0007】
実施形態の一態様に係る制御装置および制御方法は、複数のモータジェネレータによって効率的に充放電を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、実施形態に係る制御装置が搭載される車両の駆動系統および電気系統の説明図である。
【
図2】
図2は、実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【
図3】
図3は、実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【
図4】
図4は、実施形態に係る制御装置が実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
【
図5】
図5は、実施形態に係る制御装置が実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
【
図6】
図6は、実施形態に係る制御装置が実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して、制御装置および制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。まず、
図1を参照し、実施形態に係る制御装置が搭載される車両の駆動系統および電気系統について説明する。
図1は、実施形態に係る制御装置が搭載される車両の駆動系統および電気系統の説明図である。
【0010】
図1に示すように、実施形態に係る制御装置1が搭載される車両は、エンジンENG、トランスミッションTM、スタータST、Li(リチウム)イオンバッテリB1、鉛バッテリB2、および電気負荷10を備える。さらに、車両は、複数(ここでは、2つ)のモータジェネレータMG1,MG2を備える。
【0011】
エンジンENGは、車両を走行させる内燃機関である。トランスミッションTMは、エンジンの駆動力をプロペラシャフト11へ伝達する装置である。スタータSTは、エンジンENGを始動させるセルモータである。
【0012】
電気負荷10は、車両に搭載される各種の電装品である。LiイオンバッテリB1は、例えば、48Vの二次電池であり、モータジェネレータMG1,MG2へ電力を供給すると共に、モータジェネレータMG1,MG2によって発電される電力を蓄電する。
【0013】
鉛バッテリB2は、例えば、12Vの二次電池であり、スタータSTおよび電気負荷10へ電力を供給すると共に、モータジェネレータMG1,MG2によって発電される電力を蓄電する。
【0014】
モータジェネレータMG1,MG2は、車両のエンジンENG始動時や走行時にエンジンENGの駆動をアシストする電動機の機能と、車両の減速時に発生する回生エネルギーによって発電して充電を行う充電器の機能とを備える回転電機である。
【0015】
エンジンENGのプロペラシャフト11には、プーリ14が取り付けられ、モータジェネレータMG1,MG2の回転軸12,13には、プーリ15,16が取り付けられる。プーリ14,15,16には、ベルト17が巻回される。
【0016】
これにより、モータジェネレータMG1,MG2は、回転軸12,13を回転させることによって、エンジンENG始動時や車両の走行時にエンジンENGの駆動をアシストすることができる。また、モータジェネレータMG1,MG2は、車両の減速時に発生する回生エネルギーによって発電して充電を行うことができる。
【0017】
モータジェネレータMG1は、例えば、エンジンコンパートメントなどの車室外の空間に設けられる。また、モータジェネレータMG2は、例えば、車室内の座席下などの空間に設けられる。
【0018】
制御装置1は、モータジェネレータMG1,MG2の充放電制御を行うECU(Electronic Control Unit)である。制御装置1は、例えば、車両全体を統括制御する上位の車両制御ECUからモータジェネレータMG1,MG2の起動指示を受信した場合に、モータジェネレータMG1,MG2を起動させる。また、制御装置1は、車両制御ECUからモータジェネレータMG1,MG2の停止指示を受信した場合に、モータジェネレータMG1,MG2を停止させる。
【0019】
ここで、モータジェネレータMG1,MG2は、動作環境によって充放電効率が変動する。モータジェネレータMG1,MG2は、例えば、動作環境の温度が起動に適した温度範囲の下限値(例えば、5℃)を下回る場合や、起動に適した温度範囲の上限値(例えば、30℃)を上回る場合に、充放電効率が低下する。
【0020】
そこで、制御装置1は、車室内外の環境に関する情報を取得し、車室内外の環境に関する情報に基づいて、車室内外に設けられるモータジェネレータMG1,MG2から選択するモータジェネレータMG1,MG2を起動させる。
【0021】
これにより、制御装置1は、動作環境が起動に適している方のモータジェネレータMG1,MG2を起動させることによって、モータジェネレータMG1,MG2の充放電効率を向上させることができる。
【0022】
次に、
図2を参照し、かかる制御装置1の構成および動作について説明する。
図2は、実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
図2に示すように、制御装置1は、車室外に設けられる温度センサ21、モータジェネレータMG1、およびLiイオンバッテリB1と接続される。
【0023】
また、制御装置1は、車室内に設けられるマイク22およびモータジェネレータMG2と接続される。なお、モータジェネレータMG1,MG2、LiイオンバッテリB1については、既に説明したため、ここでは、重複する説明を省略する。
【0024】
温度センサ21は、例えば、モータジェネレータMG1が設けられるエンジンコンパートメント等の車室外の温度を検知して、検知結果を制御装置1へ出力する。マイク22は、車室内の音を集音して制御装置1へ出力する。
【0025】
制御装置1は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御装置1は、CPUがROMに記憶されたプログラムを、RAMを作業領域として使用して実行することにより機能する取得部31と制御部32とを備える。
【0026】
なお、制御装置1が備える取得部31および制御部32は、一部または全部がASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成されてもよい。
【0027】
取得部31は、車室内外の環境に関する情報を取得する。具体的には、取得部31は、温度センサ21から車室外の温度を取得し、マイク22から車室内の音を取得する。そして、取得部31は、取得した車室外の温度と、車室内の音とを制御部32へ出力する。
【0028】
制御部32は、モータジェネレータMG1,MG2の起動指示を受信した場合に、モータジェネレータMG1,MG2のいずれか一方または双方を起動させ、停止指示を受信した場合に、モータジェネレータMG1,MG2を停止させる。
【0029】
このとき、制御部32は、取得部31によって取得される車室内外の環境に関する情報に基づいて、車室内外に設けられる複数のモータジェネレータMG1,MG2から選択するモータジェネレータMG1,MG2を起動させる。
【0030】
例えば、車室外が非常に低温の場合、車室内の方が車室外に比べて温度が高く、モータジェネレータの起動に適した動作環境である可能性が高い。そこで、制御部32は、車室外の温度が予め定める温度範囲の下限値を下回っている場合、車室内に設けられるモータジェネレータMG2を起動させる。
【0031】
ここでの温度範囲は、モータジェネレータMG1,MG2の起動に適した温度範囲であり、例えば、5℃から30℃までの温度範囲である。これにより、制御装置1は、モータジェネレータMG2の充放電効率を向上させることができる。
【0032】
また、例えば、車室外の温度が非常に高温の場合、車室内の方が車室外よりもさらに温度が高く、モータジェネレータの起動に適さない動作環境である可能性が高い。そこで、制御部32は、車室外の温度が予め定める上記した温度範囲の上限値を上回っている場合、車室外に設けられるモータジェネレータMG1を起動させる。これにより、制御装置1は、モータジェネレータMG1の充放電効率を向上させることができる。
【0033】
また、制御部32は、車室外の温度が予め定める温度範囲内である場合、モータジェネレータMG1,MG2のいずれか一方または双方を起動させる。このとき、車室内が非常に静寂な状況であった場合、車室内のモータジェネレータMG2を起動させると、起動音によって乗員に不快感を与えるおそれがある。
【0034】
そこで、制御部32は、車室内の音の大きさが予め定める閾値未満の場合には、車室外に設けられるモータジェネレータMG1を起動させる。ここでの閾値は、モータジェネレータMG1,MG2が起動時に発する音の大きさの値である。これにより、制御装置1は、車室内のモータジェネレータMG2の起動音によって乗員に不快感を与えることを防止することができる。
【0035】
これに対して、例えば、ロードノイズ、カーオーディオの音響、乗員の話し声、加速時のエンジンなどの音が大きい場合、車室内のモータジェネレータMG2を起動させても、起動音によって乗員に不快感を与える可能性が低い。
【0036】
そこで、制御部32は、車室内の音の大きさが予め定める閾値以上である場合には、車室内に設けられるモータジェネレータMG2を起動させる。これにより、車室内のモータジェネレータMG2の起動音によって乗員に不快感を与えることを防止することができる。
【0037】
なお、制御部32は、車室内の音の大きさが予め定める閾値以上である場合、車室内のモータジェネレータMG2だけでなく、車室外に設けられるモータジェネレータMG1を合わせて起動させることもできる。これにより、制御装置1は、2つのモータジェネレータMG1,MG2によって、より強力にエンジンENGの駆動力をアシストさせることができる。
【0038】
次に、
図3を参照し、実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例について説明する。
図3は、実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御装置1は、車両の電源がONになっている間、
図3に示す処理を繰り返し実行する。
【0039】
具体的には、
図3に示すように、制御装置1の取得部31は、車両制御ECUからモータジェネレータの起動指示を受信したか否かを判定する(ステップS101)。そして、取得部31は、起動指示を受信しないと判定した場合(ステップS101,No)、処理を終了する。
【0040】
また、取得部31は、起動指示を受信したと判定した場合(ステップS101,Yes)、温度センサ21から車室外の温度を取得し、マイク22から車室内の音を取得する(ステップS102)。そして、取得部31は、取得した温度および音を制御部32へ出力する。
【0041】
制御部32は、取得部31から入力される温度が温度の下限値を下回っているか否かを判定する(ステップS103)。そして、制御部32は、温度が下限値を下回っていると判定した場合(ステップS103,Yes)、車室内のモータジェネレータMG2を起動させ(ステップS104)、処理をステップS105へ移す。
【0042】
また、制御部32は、温度が下限値を下回っていないと判定した場合(ステップS103,No)、温度が温度の上限値を上回っているか否かを判定する(ステップS107)。そして、制御部32は、温度が上限値を上回っていると判定した場合(ステップS107,Yes)、車室外のモータジェネレータMG1を起動させ(ステップS108)、処理をステップS105へ移す。
【0043】
また、制御部32は、温度が上限値を上回っていないと判定した場合(ステップS107,No)、車室内の音の大きさが閾値以上か否かを判定する(ステップS109)。そして、制御部32は、音の大きさが閾値以上であると判定した場合(ステップS109,Yes)、車室内のモータジェネレータMG2を起動させ(ステップS110)、処理をステップS105へ移す。
【0044】
また、制御部32は、音の大きさが閾値以上でないと判定した場合(ステップS109,No)、車室外のモータジェネレータMG1を起動させ(ステップS111)、処理をステップS105へ移す。
【0045】
ステップS105において、制御部32は、車両制御ECUからモータジェネレータの停止指示を受信したか否かを判定する。そして、制御部32は、停止指示を受信していないと判定した場合(ステップS105,No)、処理をステップS102へ移す。また、制御部32は、停止指示を受信したと判定した場合(ステップS105,Yes)、起動中のモータジェネレータを停止させ(ステップS106)、処理を終了する。
【0046】
なお、
図3に示した処理は一例であり、制御装置1が実行する処理は、種々の変形が可能である。次に、
図4~
図6を参照し、制御装置1が実行する処理の変形例について説明する。
図4~
図6は、実施形態に係る制御装置が実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
【0047】
図3に示す処理では、制御装置1は、車室外の温度と車室内の音とに基づいて、起動させるモータジェネレータを選択したが、車室内の音を使用せず、車室外の温度と温度の下限値とに基づいて、起動させるモータジェネレータを選択することもできる。
【0048】
例えば、
図4に示すように、制御装置1の取得部31は、まず、モータジェネレータの起動指示を受信したか否かを判定し(ステップS201)、起動指示を受信しないと判定した場合(ステップS201,No)、処理を終了する。
【0049】
また、取得部31は、起動指示を受信したと判定した場合(ステップS201,Yes)、温度センサ21から車室外の温度を取得し(ステップS202)、取得した温度を制御部32へ出力する。
【0050】
制御部32は、取得部31から入力される温度が温度の下限値を下回っているか否かを判定する(ステップS203)。そして、制御部32は、温度が下限値を下回っていると判定した場合(ステップS203,Yes)、車室内のモータジェネレータMG2を起動させ(ステップS204)、処理をステップS206へ移す。
【0051】
また、制御部32は、温度が下限値を下回っていないと判定した場合(ステップS203,No)、車室外のモータジェネレータMG1を起動させ(ステップS205)、処理をステップS206へ移す。
【0052】
ステップS206において、制御部32は、車両制御ECUからモータジェネレータの停止指示を受信したか否かを判定する。そして、制御部32は、停止指示を受信していないと判定した場合(ステップS206,No)、処理をステップS202へ移す。また、制御部32は、停止指示を受信したと判定した場合(ステップS206,Yes)、起動中のモータジェネレータを停止させ(ステップS207)、処理を終了する。
【0053】
また、制御装置1は、車室内の音を使用せず、車室外の温度と温度の上限値とに基づいて、起動させるモータジェネレータを選択することもできる。例えば、
図5に示すように、制御装置1の取得部31は、まず、モータジェネレータの起動指示を受信したか否かを判定し(ステップS301)、起動指示を受信しないと判定した場合(ステップS301,No)、処理を終了する。
【0054】
また、取得部31は、起動指示を受信したと判定した場合(ステップS301,Yes)、温度センサ21から車室外の温度を取得し(ステップS302)、取得した温度を制御部32へ出力する。
【0055】
制御部32は、取得部31から入力される温度が温度の上限値を上回っているか否かを判定する(ステップS303)。そして、制御部32は、温度が上限値を上回っていると判定した場合(ステップS303,Yes)、車室外のモータジェネレータMG1を起動させ(ステップS304)、処理をステップS306へ移す。
【0056】
また、制御部32は、温度が上限値を上回っていないと判定した場合(ステップS303,No)、車室内のモータジェネレータMG2を起動させ(ステップS305)、処理をステップS306へ移す。
【0057】
ステップS306において、制御部32は、車両制御ECUからモータジェネレータの停止指示を受信したか否かを判定する。そして、制御部32は、停止指示を受信していないと判定した場合(ステップS306,No)、処理をステップS302へ移す。また、制御部32は、停止指示を受信したと判定した場合(ステップS306,Yes)、起動中のモータジェネレータを停止させ(ステップS307)、処理を終了する。
【0058】
また、制御装置1は、車室外の温度を使用せず、車室内の音の大きさと音の閾値とに基づいて、起動させるモータジェネレータを選択することもできる。例えば、
図6に示すように、制御装置1の取得部31は、まず、モータジェネレータの起動指示を受信したか否かを判定し(ステップS401)、起動指示を受信しないと判定した場合(ステップS401,No)、処理を終了する。
【0059】
取得部31は、起動指示を受信したと判定した場合(ステップS401,Yes)、マイク22から車室内の音を取得する(ステップS402)。そして、取得部31は、取得した音を制御部32へ出力する。
【0060】
制御部32は、車室内の音の大きさが閾値以上か否かを判定する(ステップS403)。そして、制御部32は、音の大きさが閾値以上であると判定した場合(ステップS403,Yes)、車室内のモータジェネレータMG2を起動させ(ステップS404)、処理をステップS406へ移す。
【0061】
また、制御部32は、音の大きさが閾値以上でないと判定した場合(ステップS403,No)、車室外のモータジェネレータMG1を起動させ(ステップS405)、処理をステップS406へ移す。
【0062】
ステップS406において、制御部32は、車両制御ECUからモータジェネレータの停止指示を受信したか否かを判定する。そして、制御部32は、停止指示を受信していないと判定した場合(ステップS406,No)、処理をステップS402へ移す。また、制御部32は、停止指示を受信したと判定した場合(ステップS406,Yes)、起動中のモータジェネレータを停止させ(ステップS407)、処理を終了する。
【0063】
なお、上述した実施形態では、車室外に1つのモータジェネレータMG1が設けられ、車室内に1つのモータンジェネレータMG2が設けられる場合を例に挙げて説明したが、車室内および車室内に2つ以上のモータジェネレータが設けられていてもよい。
【0064】
例えば、モータジェネレータは、エンジンENGの付近、LiイオンバッテリB1の付近、冷却ファンの付近、ヒータの付近、車体の屋根、車室外の車両における前方、後方、右側、左側などに設けられてもよい。
【0065】
かかる場合、モータジェネレータの動作環境の温度は、設置位置によってそれぞれ異なる。例えば、エンジンENGの付近やLiイオンバッテリB1の付近、ヒータの付近などは、気温より高温になりやすい。また、冷却ファンの付近は、気温より低温になりやすい。また、車体の屋根、車室外の車両における前方、後方、右側、左側は、日射や天候、風向き、時間帯などによって環境温度が変化する。
【0066】
このため、制御装置1は、車室内および車室内に2つ以上のモータジェネレータが設けられる場合には、モータジェネレータの各設置箇所の温度を取得し、起動に最適な温度環境のモータジェネレータを選択して起動させる。これにより、制御装置1は、車室内および車室内に2つ以上のモータジェネレータが設けられる場合にも、複数のモータジェネレータの充放電効率を向上させることができる。
【0067】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0068】
1 制御装置
21 温度センサ
22 マイク
31 取得部
32 制御部
B1 Liイオンバッテリ
MG1,MG2 モータジェネレータ