(57)【要約】【課題】冷却能力を適切に配分することができる冷却制御装置および冷却制御方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る冷却制御装置は、取得部と、推定部と、決定部とを備える。取得部は、冷却装置の冷却能力を車室空調およびバッテリ冷却それぞれに配分する車両であって、車両が走行予定の経路に関する経路情報を取得する。推定部は、取得部によって取得された経路情報に基づいて経路を走行した場合における予測バッテリ温度を推定する。決定部は、推定部によって推定された予測バッテリ温度に基づき、バッテリ冷却に対する冷却能力の配分割合を決定する。【選択図】図２
2020137136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置の冷却能力を車室空調およびバッテリ冷却それぞれに配分する車両であって、前記車両が走行予定の経路に関する経路情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記経路情報に基づいて前記経路を走行した場合における予測バッテリ温度を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された前記予測バッテリ温度に基づき、前記バッテリ冷却に対する前記冷却能力の配分割合を決定する決定部と
を備えることを特徴とする冷却制御装置。
【請求項２】
前記推定部は、
前記経路情報に基づいて前記経路を走行した場合における予測車室温度をさらに推定し、
前記決定部は、
前記バッテリ冷却の要求配分割合および前記車室空調の要求配分割合の合計が前記冷却能力を超える場合、バッテリ温度が前記予測バッテリ温度よりも低くなるように前記配分割合を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の冷却制御装置。
【請求項３】
前記決定部は、
バッテリ温度を前記予測バッテリ温度よりも低くする場合において、低下後の当該バッテリ温度が所定の閾値未満となるときには、車室温度が前記予測車室温度よりも低くなるように前記配分割合を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の冷却制御装置。
【請求項４】
前記車両における乗員の位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記乗員がいない空間の前記車室温度が前記予測車室温度よりも低くなるように前記車室空調を制御する空調制御部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の冷却制御装置。
【請求項５】
前記車室空調のオンおよびオフを周期的に繰り返して駆動制御する空調制御部を備え、
前記空調制御部は、
前記車室空調がオンに切り替わるタイミングと、前記バッテリ冷却の前記配分割合が増加するタイミングとが重ならないように前記車室空調を制御すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の冷却制御装置。
【請求項６】
前記冷却装置は、
前記冷却能力として冷却水を出力し、
前記決定部は、
前記冷却水の前記配分割合を決定すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の冷却制御装置。
【請求項７】
冷却装置の冷却能力を車室空調およびバッテリ冷却それぞれに配分する車両であって、前記車両が走行予定の経路に関する経路情報を取得する取得工程と、
前記取得工程によって取得された前記経路情報に基づいて前記経路を走行した場合における予測バッテリ温度を推定する推定工程と、
前記推定工程によって推定された前記予測バッテリ温度に基づき、前記バッテリ冷却に対する前記冷却能力の配分割合を決定する決定工程と
を含むことを特徴とする冷却制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却制御装置および冷却制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、冷却装置の冷却能力を空調装置およびバッテリ冷却に兼用する車両において、冷却能力の配分割合を制御する冷却制御装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１２９８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、冷却能力を適切に配分する点で改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却能力を適切に配分することができる冷却制御装置および冷却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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷却制御装置は、取得部と、推定部と、決定部とを備える。前記取得部は、冷却装置の冷却能力を車室空調およびバッテリ冷却それぞれに配分する車両であって、前記車両が走行予定の経路に関する経路情報を取得する。前記推定部は、前記取得部によって取得された前記経路情報に基づいて前記経路を走行した場合における予測バッテリ温度を推定する。前記決定部は、前記推定部によって推定された前記予測バッテリ温度に基づき、前記バッテリ冷却に対する前記冷却能力の配分割合を決定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、冷却能力を適切に配分することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る冷却制御方法の概要を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施形態に係る冷却制御方法の概要を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る冷却制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、決定部による決定処理を説明するための図である。
【図４】図４は、決定部による決定処理を説明するための図である。
【図５】図５は、決定部による決定処理を説明するための図である。
【図６】図６は、空調制御部による空調制御処理を説明するための図である。
【図７】図７は、実施形態に係る冷却制御装置が実行する処理の処理手順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、本願の開示する冷却制御装置および冷却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本発明が限定されるものではない。
【００１０】
まず、図１Ａおよび図１Ｂを用いて、実施形態に係る冷却制御方法の概要について説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、実施形態に係る冷却制御方法の概要を示す図である。以下では、冷却装置１１０の冷却能力をバッテリ１２０の冷却（以下、バッテリ冷却）および車室空調１３０それぞれに配分する冷却システムＳを備えた車両Ｃを一例に挙げて説明する。
【００１１】
図１Ａに示すように、実施形態に係る冷却システムＳは、冷却制御装置１と、冷却装置１１０と、バッテリ１２０と、車室空調１３０とを備える。
【００１２】
冷却装置１１０は、冷却水（冷却能力の一例）を生成するポンプを備え、バッテリ１２０および車室空調１３０に冷却水を供給（循環）する。冷却装置１１０は、後述する冷却制御装置１の指示に従って、所定の配分割合でバッテリ１２０および車室空調１３０へ冷却水を供給する。
【００１３】
バッテリ１２０は、車両Ｃの動力源であるモータや、各種車載機器へ電力を供給する電池である。車室空調１３０は、車両Ｃの車室内の温度を調整する空調装置である。
【００１４】
冷却制御装置１は、実施形態に係る冷却制御方法を実行し、バッテリ冷却および車室空調１３０それぞれに対する冷却水の配分割合を決定する。ここで、図１Ｂを用いて、実施形態に係る冷却制御方法について説明する。
【００１５】
図１Ｂに示すように、実施形態に係る冷却制御方法では、まず、車両Ｃが走行予定の経路に関する経路情報を取得する（Ｓ１）。経路情報とは、例えば、経路の勾配に関する情報や、標識に関する情報等の静的な地図情報を含む。また、経路情報は、静的な情報に限らず、例えば、経路における現在の天気情報や、信号の現在の色に関する情報、歩行者の多さ、渋滞情報等の動的な情報を含んでもよい。
【００１６】
つづいて、実施形態に係る冷却制御方法では、取得した経路情報に基づいて走行予定の経路を走行した場合におけるバッテリ温度（予測バッテリ温度）を推定する（Ｓ２）。予測バッテリ温度は、例えば、経路の勾配を基にして、現在のアクセル開度の変化から予測バッテリ温度を推定する。なお、予測バッテリ温度の推定方法の詳細については後述する。
【００１７】
つづいて、実施形態に係る冷却制御方法では、推定した予測バッテリ温度に基づき、バッテリ冷却に対する冷却能力（冷却水）の配分割合を決定する（Ｓ３）。なお、配分割合の決定方法の詳細については、後述する。
【００１８】
図１Ｂに示す例では、実施形態に係る冷却制御方法では、走行予定の経路が急な上り坂である場合には、予測バッテリ温度が上昇するとして、バッテリ冷却に対する配分割合を増やし、反対に、車室空調１３０に対する配分割合を減らす。
【００１９】
このように、走行予定の経路に関する経路情報を予め取得して、バッテリ温度の上昇を先読みすることで、経路走行時に必要となる冷却能力を予め推定可能となるため、冷却能力を適切に配分することができる。
【００２０】
次に、図２を用いて、実施形態に係る冷却制御装置１の構成について説明する。図２は、実施形態に係る冷却制御装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、実施形態に係る冷却制御装置１は、バッテリ温度センサ１０と、車室温度センサ１１と、アクセル開度センサ１２と、車内カメラ１３と、経路情報提供装置１４と、冷却装置１１０と、車室空調１３０とに接続される。
【００２１】
バッテリ温度センサ１０は、バッテリ１２０の温度を計測するセンサである。
【００２２】
車室温度センサ１１は、車両Ｃの車室内の温度を計測するセンサである。
【００２３】
アクセル開度センサ１２は、アクセルペダルの操作量（踏込量）を計測するセンサである。
【００２４】
車内カメラ１３は、たとえば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などの撮像素子を備えた車載カメラである。車内カメラ１３は、例えば、車室内全体を撮像可能な位置に設けられる。
【００２５】
経路情報提供装置１４は、経路情報を取得し、冷却制御装置１へ提供するサーバ装置である。経路情報は、上記したように、車両Ｃの走行予定の経路に関して、静的な情報や、動的な情報を含む。車両Ｃの走行予定の経路は、例えば、図示しないナビゲーション装置や、乗員が所有する携帯端末のスケジュール情報等から取得可能である。
【００２６】
静的な情報とは、例えば、経路の勾配に関する情報や、標識に関する情報（位置や標識内容）等の地図情報である。また、動的な情報とは、例えば、経路における現在の天気情報や、信号の現在の色に関する情報、歩行者の多さ、渋滞情報、イベント（事故等）発生の有無等の時々刻々と変化する情報である。静的な情報および動的な情報を組合せた経路情報は、ダイナミックマップとも呼ばれる。
【００２７】
図２に示すように、実施形態に係る冷却制御装置１は、制御部２と、記憶部３とを備える。制御部２は、取得部２１と、推定部２２と、決定部２３と、検出部２４と、空調制御部２５とを備える。記憶部３は、閾値情報３１を記憶する。
【００２８】
ここで、冷却制御装置１は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、データフラッシュ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
【００２９】
コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部２の取得部２１、推定部２２、決定部２３、検出部２４および空調制御部２５として機能する。
【００３０】
また、制御部２の取得部２１、推定部２２、決定部２３、検出部２４および空調制御部２５の少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【００３１】
また、記憶部３は、たとえば、ＲＡＭやデータフラッシュに対応する。ＲＡＭやデータフラッシュは、閾値情報３１や、各種プログラムの情報等を記憶することができる。なお、冷却制御装置１は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。
【００３２】
記憶部３に記憶された閾値情報３１は、後述の決定部２３の処理に用いられる各種閾値に関する情報を含む。
【００３３】
取得部２１は、冷却装置１１０の冷却能力を車室空調およびバッテリ冷却それぞれに配分する車両Ｃであって、当該車両Ｃが走行予定の経路に関する経路情報を取得する。取得部２１は、例えば、経路情報提供装置１４から経路情報を取得する。
【００３４】
推定部２２は、取得部２１によって取得された経路情報に基づいて走行予定の経路を走行した場合における予測バッテリ温度を推定する。具体的には、推定部２２は、まず、走行予定の経路に関する経路情報に基づいて現在のアクセル開度からの変化量を算出する。つづいて、推定部２２は、算出した変化量に基づいて現在のバッテリ温度からの変化量を算出することで、予測バッテリ温度を推定する。
【００３５】
また、推定部２２は、経路情報に基づいて走行予定の経路を走行した場合における予測車室温度を推定する。具体的には、推定部２２は、走行予定の経路周辺の気温や、天候を、車室温度に基づいて走行予定の経路を走行した場合の車室温度の変化量を算出することで、予測車室温度を推定する。
【００３６】
決定部２３は、推定部２２によって推定された予測バッテリ温度に基づき、バッテリ冷却に対する冷却能力の配分割合を決定する。なお、決定部２３による決定処理については、図３〜図５で後述する。
【００３７】
検出部２４は、車両Ｃにおける乗員の位置を検出する。たとえば、検出部２４は、車内カメラ１３で撮像されたカメラ画像に基づいて乗員の位置を検出する。
【００３８】
空調制御部２５は、車室空調１３０のオンおよびオフを周期的に繰り返して駆動制御する。なお、空調制御部２５の制御処理については、図６で後述する。
【００３９】
次に、図３〜図５を用いて、決定部２３による決定処理について説明する。図３〜図５は、決定部２３による決定処理を説明するための図である。なお、図３〜図５では、時刻ｔ０が現在の時刻であることとする。
【００４０】
図３に示すように、決定部２３は、配分割合の決定に先立って、現在の時刻ｔ０から所定時間毎に、バッテリ冷却に要求される配分割合（図３のバッテリ要求分）と、車室空調１３０に要求される配分割合（図３の空調要求分）とを算出する。なお、図３では、各時間におけるバッテリ要求分および空調要求分をバー形式で例示している。また、図３では、バッテリ要求分および空調要求分を絶対値で表現（すなわち、図３では、合計が冷却能力を超える場合がある）したが、例えば、バッテリ要求分および空調要求分を相対的に表現してもよい。つまり、バッテリ要求分および空調要求分の合計が常に同じ値（図１Ｂの下段参照）になるような表現方法であってもよい。
【００４１】
バッテリ要求分は、現在のバッテリ温度から予測バッテリ温度への変化量から算出されるバッテリの発熱量に相当する。空調要求分は、現在の車室温度から予測車室温度への変化量から算出される車室の発熱量に相当する。
【００４２】
そして、決定部２３は、各時刻において、バッテリ要求分および空調要求分の合計が冷却能力を超えない場合、バッテリ要求分をバッテリ冷却に対する配分割合とし、空調要求分を車室空調１３０に対する配分割合として決定する。
【００４３】
次に、図４を用いて、バッテリ要求分および空調要求分の合計が冷却能力を超える場合について説明する。なお、図４では、予測バッテリ温度が上昇を開始する時刻ｔ１以降の一部の期間において、バッテリ要求分および空調要求分の合計が冷却能力を超える場合を示している。
【００４４】
決定部２３は、バッテリ要求分および空調要求分の合計が冷却能力を超える場合、予測バッテリ温度よりもバッテリ温度が低くなるように配分割合を決定する。
【００４５】
具体的には、図４に示すように、決定部２３は、時刻ｔ１以降のバッテリ要求分のうち、冷却能力を超えた過剰なバッテリ要求分を時刻ｔ１以前のバッテリ要求分に加える。これにより、バッテリ温度が予測バッテリ温度よりも低下する。
【００４６】
このようにバッテリ１２０を事前冷却することで、急勾配時にバッテリ冷却に対する配分割合が不足する場合であっても、バッテリ温度が所定の閾値を超えることを防止できるため、バッテリ１２０の性能劣化を抑制することができる。
【００４７】
なお、図４では、過剰なバッテリ要求分を加える場合、時刻ｔ１以前の各時間で均等割りした要求分を各バッテリ要求分に加える加え方をしたが、例えば、所定の時間にのみ過剰な要求分を加えてもよく、加え方は、任意でよい。
【００４８】
なお、バッテリ１２０を事前冷却する場合において、バッテリ温度を所定の閾値（性能限界値）未満まで低下させる必要がある場合には、低温によるバッテリ１２０の劣化を防ぐために、車室温度を事前に低下させてもよい。かかる点について、図５を用いて説明する。
【００４９】
図５では、上段に示すように、低下後のバッテリ温度が所定の閾値ＴＨ１未満となる場合の配分割合の決定方法について説明する。なお、閾値ＴＨ１は、例えば、バッテリ１２０の動作推奨範囲の下限値である。
【００５０】
決定部２３は、バッテリ温度を予測バッテリ温度よりも低くする場合において、低下後のバッテリ温度が所定の閾値ＴＨ１未満となるときには、車室温度が予測車室温度よりも低くなるように配分割合を決定する。
【００５１】
具体的には、決定部２３は、過剰なバッテリ要求分を時刻ｔ１以前および時刻ｔ１以降それぞれのバッテリ要求分に割り振る。なお、時刻ｔ１以前のバッテリ要求分への割振量ＢＴ１は、バッテリ温度が閾値ＴＨ１未満とならない量とする。また、時刻ｔ１以降のバッテリ要求分へ割振量ＢＴ２を割り振る場合、割振量ＢＴ２の分だけ、空調要求分を減らす。そして、減らした空調要求分に相当する補足量ＡＣ１を時刻ｔ１以前の空調要求分に加えることで補足する。
【００５２】
これにより、図５の下段に示すように、バッテリ温度は、予測バッテリ温度よりも低く、かつ、閾値ＴＨ１以上となり、時刻ｔ１以降の温度変化も予測バッテリ温度に比べて低くなる。
【００５３】
また、車室温度は、補足量ＡＣ１により時刻ｔ１以前において、設定温度（予測車室温度）よりも低くなり、これにより、時刻ｔ１以降に空調要求分が減ったとしても、車室温度の上昇を設定温度付近に抑えることができる。
【００５４】
すなわち、車室空調１３０に対する配分割合を減らすほどのバッテリ冷却に対する配分割合が必要となる場合であっても、車室温度を事前に低下させておくことで、時刻ｔ１以降の車室温度の上昇に対しする乗員の不快感を低減できる。
【００５５】
なお、車室を事前に冷却する場合、空調制御部２５は、検出部２４の検出結果に基づき、乗員がいない空間の車室温度が予測車室温度よりも低くなるように車室空調１３０を制御することが好ましい。これにより、車室温度の低下によって乗員が寒さを感じることを防ぐことができる。
【００５６】
次に、図６を用いて、空調制御部２５による空調制御について説明する。図６は、空調制御部２５による空調制御処理を説明するための図である。
【００５７】
図６に示すように、空調制御部２５は、車室空調１３０のオンおよびオフを周期的に繰り返して駆動制御している。具体的には、空調制御部２５は、車室内の冷媒エネルギが車室空調１３０の設定温度に基づく上限および下限の範囲内で遷移するように、オンおよびオフを駆動制御する。
【００５８】
そして、空調制御部２５は、車室空調１３０がオンに切り替わるタイミング（オンタイミング）と、バッテリ冷却の配分割合が増加するタイミングとが重ならないように車室空調１３０を制御する。
【００５９】
具体的には、空調制御部２５は、車室空調１３０がオンからオフになるタイミングで、バッテリ冷却が増加するタイミングが到来するように、車室空調１３０のオンおよびオフの期間を変更する。
【００６０】
これにより、車室内の冷媒エネルギが低い状態（車室内が冷えた状態）で、バッテリ要求分が増加（空調要求分が減少）するため、車室内の温度上昇を抑えることができる。
【００６１】
次に、図７を用いて、実施形態に係る冷却制御装置１が実行する処理の処理手順について説明する。図７は、実施形態に係る冷却制御装置１が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００６２】
図７に示すように、まず、取得部２１は、各種センサ値を取得する（Ｓ１０１）。具体的には、取得部２１は、バッテリ温度センサ１０、車室温度センサ１１、アクセル開度センサ１２および車内カメラ１３からセンサ値やカメラ画像を取得する。
【００６３】
つづいて、取得部２１は、車両Ｃが走行予定の経路に関する経路情報を取得する（Ｓ１０２）。つづいて、推定部２２は、取得部２１によって取得された経路情報に基づいて走行予定の経路を走行した場合における予測バッテリ温度を推定する（Ｓ１０３）。
【００６４】
つづいて、推定部２２は、取得部２１によって取得された経路情報に基づいて走行予定の経路を走行した場合における予測車室温度を推定する（Ｓ１０４）。
【００６５】
つづいて、決定部２３は、バッテリ冷却の要求配分割合（バッテリ要求分）および車室空調１３０の要求配分割合（空調要求分）の合計が冷却能力以下であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。
【００６６】
決定部２３は、バッテリ要求分および空調要求分の合計が冷却能力以下である場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、かかるバッテリ要求分をバッテリ冷却の配分割合とし、空調要求分を車室空調１３０の配分割合として決定し（Ｓ１０６）、処理を終了する。
【００６７】
一方、ステップＳ１０５において、決定部２３は、バッテリ要求分および空調要求分の合計が冷却能力を超える場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、バッテリ温度を事前低下させる（Ｓ１０７）。
【００６８】
つづいて、決定部２３は、低下後のバッテリ温度が所定の閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００６９】
決定部２３は、低下後のバッテリ温度が所定の閾値ＴＨ１以上である場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６を実行する。
【００７０】
一方、ステップＳ１０８において、決定部２３は、低下後のバッテリ温度が所定の閾値ＴＨ１未満である場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、車室温度を事前低下させ（Ｓ１０９）、ステップＳ１０６を実行する。
【００７１】
上述してきたように、実施形態に係る冷却制御装置１は、取得部２１と、推定部２２と、決定部２３とを備える。取得部２１は、冷却装置１１０の冷却能力を車室空調１３０およびバッテリ冷却それぞれに配分する車両Ｃであって、車両Ｃが走行予定の経路に関する経路情報を取得する。推定部２２は、取得部２１によって取得された経路情報に基づいて経路を走行した場合における予測バッテリ温度を推定する。決定部２３は、推定部２２によって推定された予測バッテリ温度に基づき、バッテリ冷却に対する冷却能力の配分割合を決定する。これにより、冷却装置１１０の冷却能力を適切に配分することができる。
【００７２】
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】
【００７３】
１    冷却制御装置
２    制御部
３    記憶部
１０    バッテリ温度センサ
１１    車室温度センサ
１２    アクセル開度センサ
１３    車内カメラ
１４    経路情報提供装置
２１    取得部
２２    推定部
２３    決定部
２４    検出部
２５    空調制御部
３１    閾値情報
１１０    冷却装置
１２０    バッテリ
１３０    車室空調
Ｃ    車両
Ｓ    冷却システム
【図１Ａ】
2020137136.tif 000003
【図１Ｂ】
2020137136.tif 000004
【図２】
2020137136.tif 000005
【図３】
2020137136.tif 000006
【図４】
2020137136.tif 000007
【図５】
2020137136.tif 000008
【図６】
2020137136.tif 000009
【図７】
2020137136.tif 000010