車両用空調システム
【課題】空調によるエネルギ消費を直感的に把握できるようにして、効率のよい車室内の空調操作を促すことのできる車両用空調システムを提供すること。
【解決手段】エンジンの駆動力を伝達して走行する車両に搭載される車両用空調システム１０であって、空調空気を冷却するために冷媒を圧縮するコンプレッサ１９と、空調空気を加熱する補助ヒータ１４ｂと、コンプレッサの駆動に合わせてアイドリング回転数を向上させるなどの制御をする熱量調整機能と、を備えており、エアコンＥＣＵ２７は、コンプレッサ、補助ヒータおよび熱量調整機能の稼働による消費エネルギ量を算出して、当該空調システムにおける設定基準エネルギ量と比較し、その比較結果を複数段階の簡易レベルにして表示パネル２４に表示出力する。
【解決手段】エンジンの駆動力を伝達して走行する車両に搭載される車両用空調システム１０であって、空調空気を冷却するために冷媒を圧縮するコンプレッサ１９と、空調空気を加熱する補助ヒータ１４ｂと、コンプレッサの駆動に合わせてアイドリング回転数を向上させるなどの制御をする熱量調整機能と、を備えており、エアコンＥＣＵ２７は、コンプレッサ、補助ヒータおよび熱量調整機能の稼働による消費エネルギ量を算出して、当該空調システムにおける設定基準エネルギ量と比較し、その比較結果を複数段階の簡易レベルにして表示パネル２４に表示出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調システムに関し、詳しくは、主に空調で消費されるエネルギを把握可能にするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両には環境性能と燃費性能の向上が要求されているとともに、空調システムを搭載するのが一般的になっている。この空調システムを無暗に稼働させると、オーバーヒートに繋がる場合があることから、車両の運転状態を把握しつつ所望の空調を行い得るように調整することが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、この種の空調システムとしては、省エネルギの観点から、冷房に関わるコンプレッサの稼働を把握可能に稼働状態（稼働率、断続比）を表示することが提案されている（例えば、特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６３−１３８４７号公報
【特許文献２】特公平３−７９５５３号公報
【特許文献３】特開平１−２７８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような空調システムにあっては、コンプレッサの稼働率を乗員が把握しても理解できなければ適切に操作することはできない。すなわち、乗員は、コンプレッサなどの空調システムが備える空調部品の消費エネルギを把握・考慮することなく、空調が燃費に与える影響を理解しないまま空調の調整を行いがちである。例えば、メーカが車室内を快適環境に維持するための想定操作からかけ離れた操作がなされており、暑いときには設定温度を最低に設定し、また、寒いときには最高温度に設定することが行われるなど、燃費が悪化する操作が日常的に行われている。
【０００６】
そこで、本発明は、空調によるエネルギ消費を直感的に把握できるようにして、効率のよい車室内の空調操作を促すことのできる車両用空調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第１の態様は、内燃機関の駆動力を伝達して走行する車両、あるいは動力源としての内燃機関を搭載したハイブリッド車両に搭載される車両用空調システムであって、空調空気を冷却するために冷媒を圧縮するコンプレッサと、空調空気を加熱する電気ヒータと、空調性能に影響を与える熱量調整を行う熱量調整機能と、を備えており、前記コンプレッサ、前記電気ヒータおよび前記熱量調整機能の稼働により消費するエネルギ量を算出する算出部と、該算出部が算出する消費エネルギ量と予め設定されている基準エネルギ量とを比較する比較部と、該比較部が比較した結果を報知する報知部と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第２の態様は、上記第１の態様の特定事項に加え、前記報知部は、前記比較結果を複数段階の簡易レベルにして表示出力することを特徴とするものである。
【０００９】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第３の態様は、上記第１または第２の態様の特定事項に加え、前記比較部は、外気温度に応じた前記基準エネルギ量が予め設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第４の態様は、上記第１から第３のいずれか１つの態様の特定事項に加え、前記算出部は、前記コンプレッサの消費エネルギ量を当該コンプレッサの駆動トルクを電力変換して算出することを特徴とするものである。
【００１１】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第５の態様は、上記第１から第４のいずれか１つの態様の特定事項に加え、前記算出部は、前記内燃機関の冷却水の温度を上昇させることを目的とした回転速度の上昇条件と、前記内燃機関の駆動力を伝達する機構の前段に設けられているロックアップクラッチ付きトルクコンバータのロックアップ解除要求条件と、前記コンプレッサの駆動を高めることを目的とした前記内燃機関の回転速度の上昇条件と、のそれぞれに応じた消費エネルギ量の加算値を前記熱量調整機能の消費エネルギ量として算出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明の上記の第１の態様によれば、空調システム全体としての詳細データを収集演算することなく、空調の主要部で消費するエネルギ量の基準エネルギ量との比較結果を報知することができ、使用者はその比較結果を参考に空調を調整操作することができる。
【００１３】
本発明の上記の第２の態様によれば、空調の消費エネルギ量の基準エネルギ量との比較結果を複数段階の簡易レベルで（イメージとして）表示出力することにより、空調操作の良し悪しを報知することができ、消費エネルギ量だけの場合と比較して、より簡易に報知し、かつ、容易に把握することができる。また、空調システムの電力消費に関する詳細データを必要としないことから、簡潔な制御手順で実現することができ、また、電流センサなどの追加部品等を必要とすることもなく、安価かつ簡易に実現することができる。
【００１４】
本発明の上記の第３の態様によれば、外気温に応じた基準エネルギ量と比較して空調の消費エネルギ量を評価することができ、客観的に空調に使用する消費エネルギ量を把握することができる。
【００１５】
本発明の上記の第４の態様によれば、コンプレッサの駆動トルクを消費エネルギ量として電力変換して算入することができ、エンジンのトルクを空調で使用する分を消費エネルギ量として把握することができる。
【００１６】
本発明の上記の第５の態様によれば、空調に関わる内燃機関の稼動なども含めて消費エネルギ量として算入することができ、エンジンを空調で使用する分を消費エネルギ量として把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る車両用空調システムの一実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す概念ブロック図である。
【図２】その処理手順を実行する際の情報のやり取りを説明する機能ブロック図である。
【図３】その処理手順中の一処理を説明するフローチャートである。
【図４】その処理手順中の図３と異なる一処理を説明するフローチャートである。
【図５】その図４中で参照するマップを示す表である。
【図６】その処理手順中の図３、図４と異なる一処理を説明するフローチャートである。
【図７】その処理手順中の図３、図４、図６と異なる一処理を説明するフローチャートである。
【図８】その処理手順全体を説明するフローチャートである。
【図９】その図８中で参照するマップを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図９は本発明に係る車両用空調システムの一実施形態を示す図である。
【００１９】
図１において、空調システム１０は、エンジン付き電気自動車（車両）、所謂、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）の車室Ｒ内の暖房・冷房・除湿・換気等の空調を行うＨＶＡＣ（Heating,Ventilating,and Air Conditioning）システムである。
【００２０】
この空調システム１０は、空気流路１１内に上流側から強制的に空気を引き込んで下流側に向かって吹き出させることにより空気の流れを形成する送風ファン（送風機）１２と、空気流路１１内を通過する空気を冷却するエバポレータ１３と、空気流路１１内を通過する空気を加熱するヒータコア１４ａおよび補助ヒータ（電気ヒータ）１４ｂと、送風ファン１２が空気流路１１内に空気を取り込む流路を車室Ｒの外部側吸込口（外気流路）Ｔｏまたは内部側吸込口（内気流路）Ｔｉに切り換える吸込口ダンパ１５と、空気流路１１内を通過する空気の一部をヒータコア１４ａや補助ヒータ１４ｂに接触する流路に流し込むように調整するエアミックスダンパ１６と、空気流路１１から吹き出させる流路を車室Ｒ内に設置されている吹出口Ｂ１〜Ｂ３のいずれかに切り換える吹出口ダンパ１７と、車室Ｒ内の空気の温度（以下、単に内気温度ともいう）を検出する内気温度検出センサ（内気温度検出部）２１と、車室Ｒ外の外気温度を検出する外気温度検出センサ（外気温度検出部）２２と、空調システム１０の各種設定の入力操作をする空調操作パネル２３と、この空調操作パネル２３からの入力設定情報や各種センサの検出情報などを表示出力する表示パネル２４と、送風ファン１２、補助ヒータ１４ｂなどの各種機能部に電力供給しつつ空調操作パネル２３からの各種設定や各種センサ２１〜２３の検出情報に基づいて各種ダンパ１５〜１７の開閉の駆動制御をするエアコンＥＣＵ（electronic control unit）２７と、エンジンおよび電動モータの駆動を協調制御して効率よく走行することを実現しつつ走行時に電動モータを発電機として機能させて回生エネルギ（電力）を回収し不図示の蓄電池に充電するなどの統括制御を実行するとともに、エバポレータ１３のコンプレッサ１９を駆動制御するＨＥＶ・ＥＣＵ２９と、を備えて構成されている。空調システム１０は、エアコンＥＣＵ２７がＨＥＶ・ＥＣＵ２９との間でＣＡＮ（Controller Area Network）通信することにより協働して車室Ｒ内を快適環境に調節維持するようになっている。
【００２１】
ここで、エバポレータ１３は、空気流路１１内に設置されて冷媒の蒸発による気化熱を利用することにより、通過する（接触する）空気を冷却するようになっており、エンジンの駆動力で稼働するコンプレッサ１９が不図示のコンデンサ（復水器）で液化した冷媒を導入する前に膨張弁で膨張気化させるように循環させることにより、その冷媒の気化熱で熱交換冷却するようになっている。また、このエバポレータ１３は、エンジン停止時にも冷媒を循環可能に電動モータなどの駆動源を備えていてもよい。コンプレッサ１９は、固定容量タイプあるいは可変容量タイプのいずれでもよく、また、本実施形態のようにエンジン駆動式に限らず、電動式でもよい。
【００２２】
ヒータコア１４ａは、エンジンの冷却水を循環させるラジエータ部の熱交換を利用して、通過する空気を加熱するように空気流路１１内に設置されている。補助ヒータ１４ｂは、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）セラミックヒータであり、ヒータコア１４ａがエンジンの稼働時に有効であることから、エンジン停止時などに通電することにより補助的に機能させて、空気流路１１内に流通する空気を加熱する。
【００２３】
エアコンＥＣＵ２７は、予め準備されている制御プログラムや各種パラメータ等に従って各種の入力設定情報や温度検出センサ２１、２２などの各種検出情報に基づいて空調制御を実行することにより車両の車室Ｒ内の温湿度環境を調整するようになっており、また、同時に、図２に示すように、空調システム１０関連で消費するエネルギ量（図中には単に消費量と表示）を集計して基準値と比較判定し、表示パネル２４に表示（報知）して乗員（ドライバ）の把握をサポートする機能３１も備えている。
【００２４】
具体的には、エアコンＥＣＵ２７は、車室Ｒ内の冷房ようのコンプレッサ１９が消費するエネルギ量を収集取得する冷房把握部３２、車室Ｒ内の暖房用の補助ヒータ１４ｂが消費するエネルギ量を収集取得する暖房把握部３３、エンジンや装置各部を温めるために暖気運転するなど熱量調整機能としてのエンジン駆動により消費されるエネルギ量を収集取得する暖気等把握部３４、空調システム１０のエネルギ消費の評価基準となる判定基準値を算出取得する基準把握部３５としても機能するようになっている。
【００２５】
冷房把握部３２は、エンジンの駆動力でコンプレッサ１９を稼働させる際に算出する制御データである駆動トルクＰをＨＥＶ・ＥＣＵ２９から受け取って電力値に変換する処理３２ａを実行することにより消費エネルギ量を把握するようになっている。
【００２６】
この電力変換処理３２ａでは、図３のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の稼働を要求する操作（空調ＯＮ）が空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ１１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、コンプレッサ１９の駆動の有無を確認し（ステップＳ１２）、停止している場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ１２）。一方、コンプレッサ１９の駆動を確認した場合には算出駆動トルクを受け取って（ステップＳ１３）、その駆動トルクを予め設定されている変換定数を用いる次式で電力変換することにより消費エネルギ量として電力値を算出する（ステップＳ１５）。
消費エネルギ量（ｋＷ）＝駆動トルク×変換定数
【００２７】
この後には、空調システム１０の稼働停止操作（空調ＯＦＦ）が空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ１６）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ１２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。
【００２８】
このように、電力変換処理３２ａでは、コンプレッサ１９を稼働させるための駆動トルクを電力変換して消費エネルギ量を把握するので、エンジン制御に広く適用することができ、特別な検出・計測手段を必要とすることなく、安価に構築することができる。なお、ＨＥＶ・ＥＣＵ２９が駆動トルクを算出して制御していない場合にはエアコンＥＣＵ２７で駆動トルクを算出すればよく、また、電動コンプレッサを搭載する場合には、その電力消費量をそのまま用いればよい。
【００２９】
暖房把握部３３は、補助ヒータ（ＰＴＣ）１４ｂを稼働させる際に算出する制御データである駆動段数を利用（取得）して対応する電力値から消費エネルギ量を把握する処理３３ａを実行するようになっている。
【００３０】
この把握処理３３ａでは、図４のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ２１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、算出設定されている駆動段数を取得して（ステップＳ２２）、その駆動段数に対応して予め設定されている図５に示す消費量マップを参照し消費エネルギ量を取得する（ステップＳ２３）。例えば、０段の場合には「０ｋＷ」、１段の場合には「ＡｋＷ」、２段の場合には「ＢｋＷ」というようにして、設定駆動段数に対応する電力値を取得する。
【００３１】
この後には、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ２４）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ２２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。なお、この補助ヒータ１４ｂの電力消費は、電流センサを搭載などしている場合には、そのセンタが検出する電力値を流用するようにしてもよい。
【００３２】
暖気等把握部３４は、車両各部の主に車室Ｒ内の温度調節関連でエンジン駆動を利用するときのエンジン制御信号ＣをＨＥＶ・ＥＣＵ２９から受け取って電力値に変換する処理３４ａを実行することにより消費エネルギ量を把握するようになっている。
【００３３】
この電力変換処理３４ａでは、図６のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ３１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、例えば、エンジンの冷却水の水温を所定以上に上昇させるためにエンジンの駆動力を利用する制御１が実施されているか否か確認して（ステップＳ３２）、実施されていない場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ３３）一方、実施されている場合には、予め設定されている制御内容に応じたエンジン駆動に対応する電力値「αｋＷ」を消費エネルギ量として加算取得する（ステップＳ３４）。
【００３４】
次いで、トルクコンバータのエンジンとミッションとの直接接続を接断するためのロックアップクラッチのロックアップを解除させてミッションのオイル温度を所定以上に上昇させるためにその解除要求によりエンジンの駆動力を利用する制御２が実施されているか否か確認して（ステップＳ３６）、実施されていない場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ３７）一方、実施されている場合には、同様に、その制御内容に対応する電力値「βｋＷ」を消費エネルギ量として加算取得する（ステップＳ３８）。
【００３５】
次いで、同様の処理を実行するのに加えて、冷房時にコンプレッサ１９が稼働するためにエンジンの単位時間当たりのアイドリング回転数を上昇させた状態でエンジンの駆動力を利用する制御ｎ（ｎ：存在する制御個数）が実施されているか否か確認して（ステップＳ４２）、実施されていない場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ４３）一方、実施されている場合には、同様に、その制御内容に対応する電力値「γｋＷ」を消費エネルギ量として加算取得する（ステップＳ４４）。
【００３６】
この後には、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ４９）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ３２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。なお、制御ｎには、例えば、冷房性能を向上させることを目的としてコンプレッサ１９の駆動を高めるために、また、エンジンの冷却水のラジエータファンの駆動（電気負荷）増大に対応するために、エンジンの単位時間当たりの回転速度を上昇させるなどの制御処理などが挙げられる。この制御ｎの順番は、そのエンジン固有の特性毎に合わせて設定すればよく、また、その順序も適宜入れ替えてもよいことは言うまでもない。
【００３７】
基準把握部３５は、外気温度検出センサ２２から検出データを受け取って、その外気温度の外部環境時に消費する適正エネルギ量として予め設定されている基準値を判定基準値グラフ（図７中を参照）から取得して保持する把握処理３５ａを実行するようになっている。
【００３８】
この把握処理３５ａでは、図７のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ５１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、外気温度を検出データから算出（取得）して（ステップＳ５２）、その外気温度に対応して設定されている消費エネルギ量の基準値を参照（取得）し（ステップＳ５３）、外気温度に応じた適正基準値を不図示のメモリ内に一時的に記憶保持する（ステップＳ５４）。
【００３９】
この後には、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ５５）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ５２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。
【００４０】
そして、エアコンＥＣＵ２７は、サポート機能３１として、次の消費エネルギ量（１）〜（３）を積算して算出した、空調システム１０を利用する一定期間中の平均的な判定レベルを報知する平均報知処理３６と、空調システム１０を利用する瞬時的な変化の判定レベルを報知する瞬時報知処理３７の一方を選択に応じて実行（双方可能にしてもよい）するようになっている。
（１）冷房把握部３２が取得したコンプレッサ１９の消費エネルギ量
（２）暖房把握部３３が取得した補助ヒータ１４ｂの消費エネルギ量
（３）暖気等把握部３４が取得した暖気時等のエンジン駆動による消費エネルギ量
【００４１】
具体的には、サポート機能３１は、上記の消費エネルギ量（１）〜（３）を積算して、基準把握部３５が取得した外気温度に応じた消費エネルギ量の基準値で除算し予め設定されている評価レベルと比較することにより、稼働中の空調等で消費されるエネルギ量の設計標準に対する判定結果を導出するようになっており、空調システム１０の乗員による操作に対する判定レベルとして表示パネル２４に表示出力して乗員に報知する。瞬時報知処理３７では、その判定レベルの導出（取得）と表示出力を繰り返す。平均報知処理３６では、予め設定されている期間中における消費エネルギ量を積算してその積算期間で除算することにより、空調システム１０を利用する一定期間中の平均的な判定値を取得すればよく、その判定値を基準値で除算して評価レベルと比較することにより表示パネル２４に表示出力する判定レベル（判定結果）を取得する。すなわち、サポート機能３１（エアコンＥＣＵ２７）が算出部、比較部および報知部を構成しており、詳細な演算処理を必要とすることなく、比較するだけであるので小さな負荷で処理することができる。なお、瞬時報知処理３７でも、瞬時的な短期間の期間中における消費エネルギ量を積算して平均を取る処理を採用してもよいことは言うまでもない。
【００４２】
このときの評価レベルとしては、例えば、設計時の標準と同等である場合には評価レベルは３、空調の稼働率が標準よりも低い、言い換えると、空調使用が抑えられている場合には評価レベルは１〜２、空調の稼働率が標準よりも高い、言い換えると、空調を過度に使用し過ぎの場合には評価レベルは４〜５としている。この評価レベルは、外気温度領域に応じて車室Ｒ内を快適環境にするために消費されるエネルギ量を各種搭載部品に応じて算出設定などしておけばよく、外気温度の快適温度との差異が大きくなるほどその消費エネルギ量は大きくなることから高めの基準値が設定されることになる。
【００４３】
詳細には、サポートする機能３１の報知処理３６、３７では、図８のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認する（ステップＳ１０１）。なお、イグニッションスイッチＩｇをＯＮからＯＦＦに操作する等の操作に基づいて、報知処理３６、３７の実行のためにメモリ内に設定した各種パラメータやメモリ内に保持する後述の消費エネルギ量積算値などをリセットする。
【００４４】
次いで、冷房把握部３２が取得したコンプレッサ１９の消費エネルギ量（１）、暖房把握部３３が取得した補助ヒータ１４ｂの消費エネルギ量（２）、および、暖気等把握部３４が取得した暖気等に起因するエンジン駆動による消費エネルギ量（３）を加算してメモリ内に瞬時消費エネルギ量として保持する（ステップＳ１０２）。次いで、その瞬時消費エネルギ量を基準把握部３５が取得した外気温度に応じた消費エネルギ量の基準値で除算して瞬時における判定値を算出し（ステップＳ１０３）、その判定値（瞬時）に対応して予め設定されている図９に示す評価レベルマップ（テーブル）を参照して、評価レベルとして、１〜５段階を取得する（ステップＳ１０４）。このとき、評価レベルは１〜５段階に分ける簡易なものであることから、消費エネルギ量を高精度の電流センサなどで測定して把握するまでもなく、安価に構築することができる。
【００４５】
次いで、空調操作パネル２３から空調レベルをリアルタイムで表示する瞬時表示（瞬時報知処理３７）が選択されているか否かを確認して（ステップＳ１０５）、選択されていない場合には次の表示処理をスキップする一方、選択されている場合には表示パネル２４内の文字情報などの判定表示切替処理を行った後に、その瞬時における評価レベルを表示パネル２４内に、例えば、点灯長さで消費エネルギ量を表示するモニタ形式などで把握容易な形態にして表示出力する（ステップＳ１０６）。これにより、乗員は、評価レベルを視覚だけで直感的に認識して把握することができる。なお、評価レベルの表示は、上記モニタ形式に限らず、数字を表示出力したり、評価レベル１は青、評価レベル５は赤などとイメージし易くしてもよい。
【００４６】
この後には、メモリ内の瞬時消費エネルギ量を消費エネルギ量積算値に積算して更新した後に（ステップＳ１０７）、タイマカウンタをアップして（ステップＳ１０８）、予め設定されている、例えば、消費エネルギ量を把握する平均期間として適している規定期間が経過したか否かを確認して（ステップＳ１０９）、経過していない場合にはステップＳ１０２に戻って同様の処理を繰り返す一方、経過した場合にはメモリ内の消費エネルギ量積算値をその規定期間で除算することにより、メモリ内に平均消費エネルギ量として保持する（ステップＳ１１０）。次いで、その平均消費エネルギ量を基準把握部３５が取得した外気温度に応じた消費エネルギ量の基準値で除算して平均的な判定値を算出し（ステップＳ１１１）、その判定値（平均）に対応して予め設定されている図９に示す評価レベルマップ（テーブル）を参照して、評価レベルとして、１〜５段階を取得する（ステップＳ１１２）。
【００４７】
次いで、空調操作パネル２３から空調レベルを平均で表示する平均表示（平均報知処理３６）が選択されているか否かを確認して（ステップＳ１１３）、選択されていない場合には次の表示処理をスキップする一方、選択されている場合には表示パネル２４内の文字情報などの判定表示切替処理を行った後に、その平均的な評価レベルを表示パネル２４内に上記モニタ形式などで把握容易な形態にして表示出力する（ステップＳ１１４）。
【００４８】
この後には、メモリ内の消費エネルギ量積算値を「０ｋＷ」に書換更新（リセット）するとともに（ステップＳ１１５）、タイマカウンタもリセットした後に（ステップＳ１１６）、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ１１７）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ１０２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。
【００４９】
したがって、空調システム１０等で消費されるエネルギ量のデータ表示では、その操作方法の適否を直感的には理解・把握できなかったが、乗員は、空調システム１０の操作（駆動効率）の良し悪しに対する評価レベルを、表示パネル２４内に表示される点灯長さのモニタ形式で一目で把握することができ、燃費の向上に沿う操作が促されて、その操作方法を理解・把握することができる。また、新たに電流センサ等を設置するなどして詳細な電力量や燃費等を取得する必要もないので、コスト高になることなく搭載することができ、また、簡易に制御処理を組み込むことができる。また、空調システム１０のみでの消費エネルギ量だけでなく、トルクコンバータのロックアップクラッチのロックアップ解除など、燃費に影響のある制御も含めて表示することができる。
【００５０】
このように本実施形態においては、空調システム１０の細かな構成部品を含めた消費エネルギ量の詳細データを収集して演算処理をするのではなく、また、特別な検出センサなどを必要とすることもなく、消費エネルギ量の大きなコンプレッサ１９や補助ヒータ１４ｂや空調に関連して稼働するエンジンの駆動トルクを考慮して消費エネルギ量を収集して基準と比較するだけで、空調システム１０の操作を評価することができ、その比較結果も複数段階の簡易レベルで直感的にイメージし易く表示パネル２４に表示出力して報知することができる。
【００５１】
この結果、乗員は、表示パネル２４の表示を見るだけで直ちに空調システム１０の操作の良し悪しを把握して適正な操作に修正することができ、空調の省エネ化に繋がるとともに、燃費も向上させることができる。また、この空調システム１０の操作の評価は、比較するだけの簡易なものであることから、演算処理による負荷は小さく、汎用性を高くすることができる。
【００５２】
ここで、本実施形態の一例として説明するハイブリッド車は、エンジンという熱源と共に補助ヒータを備えるために好適に適用することができ、有効な作用効果を得ることができるが、これに限るものではなく、空調システムを搭載する車両に有効に適用することができることは言うまでもなく、特に、アイドルストップ機能を備える車両などにも好適に適用することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、特に説明はしていないが、算出する平均的な消費エネルギ量は、履歴として保持するようにして、判定基準として用いるようにすることもでき、この場合には、予め設定される基準値に代えて、乗員の好みが反映されている判定基準値として比較評価に利用することができる。
【００５４】
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 空調システム
１２ 送風ファン
１３ エバポレータ
１４ａ ヒータコア
１４ｂ 補助ヒータ
１９ コンプレッサ
２１ 内気温度検出センサ
２２ 外気温度検出センサ
２３ 空調操作パネル
２４ 表示パネル
２７ エアコンＥＣＵ
２９ ＨＥＶ・ＥＣＵ
３２ 冷房把握部
３３ 暖房把握部
３４ 暖気等把握部
３５ 基準把握部
３６ 平均報知処理
３７ 瞬時報知処理
Ｒ 車室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調システムに関し、詳しくは、主に空調で消費されるエネルギを把握可能にするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両には環境性能と燃費性能の向上が要求されているとともに、空調システムを搭載するのが一般的になっている。この空調システムを無暗に稼働させると、オーバーヒートに繋がる場合があることから、車両の運転状態を把握しつつ所望の空調を行い得るように調整することが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、この種の空調システムとしては、省エネルギの観点から、冷房に関わるコンプレッサの稼働を把握可能に稼働状態（稼働率、断続比）を表示することが提案されている（例えば、特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６３−１３８４７号公報
【特許文献２】特公平３−７９５５３号公報
【特許文献３】特開平１−２７８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような空調システムにあっては、コンプレッサの稼働率を乗員が把握しても理解できなければ適切に操作することはできない。すなわち、乗員は、コンプレッサなどの空調システムが備える空調部品の消費エネルギを把握・考慮することなく、空調が燃費に与える影響を理解しないまま空調の調整を行いがちである。例えば、メーカが車室内を快適環境に維持するための想定操作からかけ離れた操作がなされており、暑いときには設定温度を最低に設定し、また、寒いときには最高温度に設定することが行われるなど、燃費が悪化する操作が日常的に行われている。
【０００６】
そこで、本発明は、空調によるエネルギ消費を直感的に把握できるようにして、効率のよい車室内の空調操作を促すことのできる車両用空調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第１の態様は、内燃機関の駆動力を伝達して走行する車両、あるいは動力源としての内燃機関を搭載したハイブリッド車両に搭載される車両用空調システムであって、空調空気を冷却するために冷媒を圧縮するコンプレッサと、空調空気を加熱する電気ヒータと、空調性能に影響を与える熱量調整を行う熱量調整機能と、を備えており、前記コンプレッサ、前記電気ヒータおよび前記熱量調整機能の稼働により消費するエネルギ量を算出する算出部と、該算出部が算出する消費エネルギ量と予め設定されている基準エネルギ量とを比較する比較部と、該比較部が比較した結果を報知する報知部と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第２の態様は、上記第１の態様の特定事項に加え、前記報知部は、前記比較結果を複数段階の簡易レベルにして表示出力することを特徴とするものである。
【０００９】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第３の態様は、上記第１または第２の態様の特定事項に加え、前記比較部は、外気温度に応じた前記基準エネルギ量が予め設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第４の態様は、上記第１から第３のいずれか１つの態様の特定事項に加え、前記算出部は、前記コンプレッサの消費エネルギ量を当該コンプレッサの駆動トルクを電力変換して算出することを特徴とするものである。
【００１１】
上記課題を解決する車両用空調システムに係る発明の第５の態様は、上記第１から第４のいずれか１つの態様の特定事項に加え、前記算出部は、前記内燃機関の冷却水の温度を上昇させることを目的とした回転速度の上昇条件と、前記内燃機関の駆動力を伝達する機構の前段に設けられているロックアップクラッチ付きトルクコンバータのロックアップ解除要求条件と、前記コンプレッサの駆動を高めることを目的とした前記内燃機関の回転速度の上昇条件と、のそれぞれに応じた消費エネルギ量の加算値を前記熱量調整機能の消費エネルギ量として算出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明の上記の第１の態様によれば、空調システム全体としての詳細データを収集演算することなく、空調の主要部で消費するエネルギ量の基準エネルギ量との比較結果を報知することができ、使用者はその比較結果を参考に空調を調整操作することができる。
【００１３】
本発明の上記の第２の態様によれば、空調の消費エネルギ量の基準エネルギ量との比較結果を複数段階の簡易レベルで（イメージとして）表示出力することにより、空調操作の良し悪しを報知することができ、消費エネルギ量だけの場合と比較して、より簡易に報知し、かつ、容易に把握することができる。また、空調システムの電力消費に関する詳細データを必要としないことから、簡潔な制御手順で実現することができ、また、電流センサなどの追加部品等を必要とすることもなく、安価かつ簡易に実現することができる。
【００１４】
本発明の上記の第３の態様によれば、外気温に応じた基準エネルギ量と比較して空調の消費エネルギ量を評価することができ、客観的に空調に使用する消費エネルギ量を把握することができる。
【００１５】
本発明の上記の第４の態様によれば、コンプレッサの駆動トルクを消費エネルギ量として電力変換して算入することができ、エンジンのトルクを空調で使用する分を消費エネルギ量として把握することができる。
【００１６】
本発明の上記の第５の態様によれば、空調に関わる内燃機関の稼動なども含めて消費エネルギ量として算入することができ、エンジンを空調で使用する分を消費エネルギ量として把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る車両用空調システムの一実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す概念ブロック図である。
【図２】その処理手順を実行する際の情報のやり取りを説明する機能ブロック図である。
【図３】その処理手順中の一処理を説明するフローチャートである。
【図４】その処理手順中の図３と異なる一処理を説明するフローチャートである。
【図５】その図４中で参照するマップを示す表である。
【図６】その処理手順中の図３、図４と異なる一処理を説明するフローチャートである。
【図７】その処理手順中の図３、図４、図６と異なる一処理を説明するフローチャートである。
【図８】その処理手順全体を説明するフローチャートである。
【図９】その図８中で参照するマップを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図９は本発明に係る車両用空調システムの一実施形態を示す図である。
【００１９】
図１において、空調システム１０は、エンジン付き電気自動車（車両）、所謂、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）の車室Ｒ内の暖房・冷房・除湿・換気等の空調を行うＨＶＡＣ（Heating,Ventilating,and Air Conditioning）システムである。
【００２０】
この空調システム１０は、空気流路１１内に上流側から強制的に空気を引き込んで下流側に向かって吹き出させることにより空気の流れを形成する送風ファン（送風機）１２と、空気流路１１内を通過する空気を冷却するエバポレータ１３と、空気流路１１内を通過する空気を加熱するヒータコア１４ａおよび補助ヒータ（電気ヒータ）１４ｂと、送風ファン１２が空気流路１１内に空気を取り込む流路を車室Ｒの外部側吸込口（外気流路）Ｔｏまたは内部側吸込口（内気流路）Ｔｉに切り換える吸込口ダンパ１５と、空気流路１１内を通過する空気の一部をヒータコア１４ａや補助ヒータ１４ｂに接触する流路に流し込むように調整するエアミックスダンパ１６と、空気流路１１から吹き出させる流路を車室Ｒ内に設置されている吹出口Ｂ１〜Ｂ３のいずれかに切り換える吹出口ダンパ１７と、車室Ｒ内の空気の温度（以下、単に内気温度ともいう）を検出する内気温度検出センサ（内気温度検出部）２１と、車室Ｒ外の外気温度を検出する外気温度検出センサ（外気温度検出部）２２と、空調システム１０の各種設定の入力操作をする空調操作パネル２３と、この空調操作パネル２３からの入力設定情報や各種センサの検出情報などを表示出力する表示パネル２４と、送風ファン１２、補助ヒータ１４ｂなどの各種機能部に電力供給しつつ空調操作パネル２３からの各種設定や各種センサ２１〜２３の検出情報に基づいて各種ダンパ１５〜１７の開閉の駆動制御をするエアコンＥＣＵ（electronic control unit）２７と、エンジンおよび電動モータの駆動を協調制御して効率よく走行することを実現しつつ走行時に電動モータを発電機として機能させて回生エネルギ（電力）を回収し不図示の蓄電池に充電するなどの統括制御を実行するとともに、エバポレータ１３のコンプレッサ１９を駆動制御するＨＥＶ・ＥＣＵ２９と、を備えて構成されている。空調システム１０は、エアコンＥＣＵ２７がＨＥＶ・ＥＣＵ２９との間でＣＡＮ（Controller Area Network）通信することにより協働して車室Ｒ内を快適環境に調節維持するようになっている。
【００２１】
ここで、エバポレータ１３は、空気流路１１内に設置されて冷媒の蒸発による気化熱を利用することにより、通過する（接触する）空気を冷却するようになっており、エンジンの駆動力で稼働するコンプレッサ１９が不図示のコンデンサ（復水器）で液化した冷媒を導入する前に膨張弁で膨張気化させるように循環させることにより、その冷媒の気化熱で熱交換冷却するようになっている。また、このエバポレータ１３は、エンジン停止時にも冷媒を循環可能に電動モータなどの駆動源を備えていてもよい。コンプレッサ１９は、固定容量タイプあるいは可変容量タイプのいずれでもよく、また、本実施形態のようにエンジン駆動式に限らず、電動式でもよい。
【００２２】
ヒータコア１４ａは、エンジンの冷却水を循環させるラジエータ部の熱交換を利用して、通過する空気を加熱するように空気流路１１内に設置されている。補助ヒータ１４ｂは、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）セラミックヒータであり、ヒータコア１４ａがエンジンの稼働時に有効であることから、エンジン停止時などに通電することにより補助的に機能させて、空気流路１１内に流通する空気を加熱する。
【００２３】
エアコンＥＣＵ２７は、予め準備されている制御プログラムや各種パラメータ等に従って各種の入力設定情報や温度検出センサ２１、２２などの各種検出情報に基づいて空調制御を実行することにより車両の車室Ｒ内の温湿度環境を調整するようになっており、また、同時に、図２に示すように、空調システム１０関連で消費するエネルギ量（図中には単に消費量と表示）を集計して基準値と比較判定し、表示パネル２４に表示（報知）して乗員（ドライバ）の把握をサポートする機能３１も備えている。
【００２４】
具体的には、エアコンＥＣＵ２７は、車室Ｒ内の冷房ようのコンプレッサ１９が消費するエネルギ量を収集取得する冷房把握部３２、車室Ｒ内の暖房用の補助ヒータ１４ｂが消費するエネルギ量を収集取得する暖房把握部３３、エンジンや装置各部を温めるために暖気運転するなど熱量調整機能としてのエンジン駆動により消費されるエネルギ量を収集取得する暖気等把握部３４、空調システム１０のエネルギ消費の評価基準となる判定基準値を算出取得する基準把握部３５としても機能するようになっている。
【００２５】
冷房把握部３２は、エンジンの駆動力でコンプレッサ１９を稼働させる際に算出する制御データである駆動トルクＰをＨＥＶ・ＥＣＵ２９から受け取って電力値に変換する処理３２ａを実行することにより消費エネルギ量を把握するようになっている。
【００２６】
この電力変換処理３２ａでは、図３のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の稼働を要求する操作（空調ＯＮ）が空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ１１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、コンプレッサ１９の駆動の有無を確認し（ステップＳ１２）、停止している場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ１２）。一方、コンプレッサ１９の駆動を確認した場合には算出駆動トルクを受け取って（ステップＳ１３）、その駆動トルクを予め設定されている変換定数を用いる次式で電力変換することにより消費エネルギ量として電力値を算出する（ステップＳ１５）。
消費エネルギ量（ｋＷ）＝駆動トルク×変換定数
【００２７】
この後には、空調システム１０の稼働停止操作（空調ＯＦＦ）が空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ１６）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ１２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。
【００２８】
このように、電力変換処理３２ａでは、コンプレッサ１９を稼働させるための駆動トルクを電力変換して消費エネルギ量を把握するので、エンジン制御に広く適用することができ、特別な検出・計測手段を必要とすることなく、安価に構築することができる。なお、ＨＥＶ・ＥＣＵ２９が駆動トルクを算出して制御していない場合にはエアコンＥＣＵ２７で駆動トルクを算出すればよく、また、電動コンプレッサを搭載する場合には、その電力消費量をそのまま用いればよい。
【００２９】
暖房把握部３３は、補助ヒータ（ＰＴＣ）１４ｂを稼働させる際に算出する制御データである駆動段数を利用（取得）して対応する電力値から消費エネルギ量を把握する処理３３ａを実行するようになっている。
【００３０】
この把握処理３３ａでは、図４のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ２１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、算出設定されている駆動段数を取得して（ステップＳ２２）、その駆動段数に対応して予め設定されている図５に示す消費量マップを参照し消費エネルギ量を取得する（ステップＳ２３）。例えば、０段の場合には「０ｋＷ」、１段の場合には「ＡｋＷ」、２段の場合には「ＢｋＷ」というようにして、設定駆動段数に対応する電力値を取得する。
【００３１】
この後には、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ２４）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ２２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。なお、この補助ヒータ１４ｂの電力消費は、電流センサを搭載などしている場合には、そのセンタが検出する電力値を流用するようにしてもよい。
【００３２】
暖気等把握部３４は、車両各部の主に車室Ｒ内の温度調節関連でエンジン駆動を利用するときのエンジン制御信号ＣをＨＥＶ・ＥＣＵ２９から受け取って電力値に変換する処理３４ａを実行することにより消費エネルギ量を把握するようになっている。
【００３３】
この電力変換処理３４ａでは、図６のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ３１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、例えば、エンジンの冷却水の水温を所定以上に上昇させるためにエンジンの駆動力を利用する制御１が実施されているか否か確認して（ステップＳ３２）、実施されていない場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ３３）一方、実施されている場合には、予め設定されている制御内容に応じたエンジン駆動に対応する電力値「αｋＷ」を消費エネルギ量として加算取得する（ステップＳ３４）。
【００３４】
次いで、トルクコンバータのエンジンとミッションとの直接接続を接断するためのロックアップクラッチのロックアップを解除させてミッションのオイル温度を所定以上に上昇させるためにその解除要求によりエンジンの駆動力を利用する制御２が実施されているか否か確認して（ステップＳ３６）、実施されていない場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ３７）一方、実施されている場合には、同様に、その制御内容に対応する電力値「βｋＷ」を消費エネルギ量として加算取得する（ステップＳ３８）。
【００３５】
次いで、同様の処理を実行するのに加えて、冷房時にコンプレッサ１９が稼働するためにエンジンの単位時間当たりのアイドリング回転数を上昇させた状態でエンジンの駆動力を利用する制御ｎ（ｎ：存在する制御個数）が実施されているか否か確認して（ステップＳ４２）、実施されていない場合には消費エネルギ量は「０ｋＷ」とする（ステップＳ４３）一方、実施されている場合には、同様に、その制御内容に対応する電力値「γｋＷ」を消費エネルギ量として加算取得する（ステップＳ４４）。
【００３６】
この後には、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ４９）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ３２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。なお、制御ｎには、例えば、冷房性能を向上させることを目的としてコンプレッサ１９の駆動を高めるために、また、エンジンの冷却水のラジエータファンの駆動（電気負荷）増大に対応するために、エンジンの単位時間当たりの回転速度を上昇させるなどの制御処理などが挙げられる。この制御ｎの順番は、そのエンジン固有の特性毎に合わせて設定すればよく、また、その順序も適宜入れ替えてもよいことは言うまでもない。
【００３７】
基準把握部３５は、外気温度検出センサ２２から検出データを受け取って、その外気温度の外部環境時に消費する適正エネルギ量として予め設定されている基準値を判定基準値グラフ（図７中を参照）から取得して保持する把握処理３５ａを実行するようになっている。
【００３８】
この把握処理３５ａでは、図７のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ５１）、空調ＯＮの入力操作が確認された場合に、外気温度を検出データから算出（取得）して（ステップＳ５２）、その外気温度に対応して設定されている消費エネルギ量の基準値を参照（取得）し（ステップＳ５３）、外気温度に応じた適正基準値を不図示のメモリ内に一時的に記憶保持する（ステップＳ５４）。
【００３９】
この後には、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ５５）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ５２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。
【００４０】
そして、エアコンＥＣＵ２７は、サポート機能３１として、次の消費エネルギ量（１）〜（３）を積算して算出した、空調システム１０を利用する一定期間中の平均的な判定レベルを報知する平均報知処理３６と、空調システム１０を利用する瞬時的な変化の判定レベルを報知する瞬時報知処理３７の一方を選択に応じて実行（双方可能にしてもよい）するようになっている。
（１）冷房把握部３２が取得したコンプレッサ１９の消費エネルギ量
（２）暖房把握部３３が取得した補助ヒータ１４ｂの消費エネルギ量
（３）暖気等把握部３４が取得した暖気時等のエンジン駆動による消費エネルギ量
【００４１】
具体的には、サポート機能３１は、上記の消費エネルギ量（１）〜（３）を積算して、基準把握部３５が取得した外気温度に応じた消費エネルギ量の基準値で除算し予め設定されている評価レベルと比較することにより、稼働中の空調等で消費されるエネルギ量の設計標準に対する判定結果を導出するようになっており、空調システム１０の乗員による操作に対する判定レベルとして表示パネル２４に表示出力して乗員に報知する。瞬時報知処理３７では、その判定レベルの導出（取得）と表示出力を繰り返す。平均報知処理３６では、予め設定されている期間中における消費エネルギ量を積算してその積算期間で除算することにより、空調システム１０を利用する一定期間中の平均的な判定値を取得すればよく、その判定値を基準値で除算して評価レベルと比較することにより表示パネル２４に表示出力する判定レベル（判定結果）を取得する。すなわち、サポート機能３１（エアコンＥＣＵ２７）が算出部、比較部および報知部を構成しており、詳細な演算処理を必要とすることなく、比較するだけであるので小さな負荷で処理することができる。なお、瞬時報知処理３７でも、瞬時的な短期間の期間中における消費エネルギ量を積算して平均を取る処理を採用してもよいことは言うまでもない。
【００４２】
このときの評価レベルとしては、例えば、設計時の標準と同等である場合には評価レベルは３、空調の稼働率が標準よりも低い、言い換えると、空調使用が抑えられている場合には評価レベルは１〜２、空調の稼働率が標準よりも高い、言い換えると、空調を過度に使用し過ぎの場合には評価レベルは４〜５としている。この評価レベルは、外気温度領域に応じて車室Ｒ内を快適環境にするために消費されるエネルギ量を各種搭載部品に応じて算出設定などしておけばよく、外気温度の快適温度との差異が大きくなるほどその消費エネルギ量は大きくなることから高めの基準値が設定されることになる。
【００４３】
詳細には、サポートする機能３１の報知処理３６、３７では、図８のフローチャートに示すように、まずは、空調システム１０の空調ＯＮが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認する（ステップＳ１０１）。なお、イグニッションスイッチＩｇをＯＮからＯＦＦに操作する等の操作に基づいて、報知処理３６、３７の実行のためにメモリ内に設定した各種パラメータやメモリ内に保持する後述の消費エネルギ量積算値などをリセットする。
【００４４】
次いで、冷房把握部３２が取得したコンプレッサ１９の消費エネルギ量（１）、暖房把握部３３が取得した補助ヒータ１４ｂの消費エネルギ量（２）、および、暖気等把握部３４が取得した暖気等に起因するエンジン駆動による消費エネルギ量（３）を加算してメモリ内に瞬時消費エネルギ量として保持する（ステップＳ１０２）。次いで、その瞬時消費エネルギ量を基準把握部３５が取得した外気温度に応じた消費エネルギ量の基準値で除算して瞬時における判定値を算出し（ステップＳ１０３）、その判定値（瞬時）に対応して予め設定されている図９に示す評価レベルマップ（テーブル）を参照して、評価レベルとして、１〜５段階を取得する（ステップＳ１０４）。このとき、評価レベルは１〜５段階に分ける簡易なものであることから、消費エネルギ量を高精度の電流センサなどで測定して把握するまでもなく、安価に構築することができる。
【００４５】
次いで、空調操作パネル２３から空調レベルをリアルタイムで表示する瞬時表示（瞬時報知処理３７）が選択されているか否かを確認して（ステップＳ１０５）、選択されていない場合には次の表示処理をスキップする一方、選択されている場合には表示パネル２４内の文字情報などの判定表示切替処理を行った後に、その瞬時における評価レベルを表示パネル２４内に、例えば、点灯長さで消費エネルギ量を表示するモニタ形式などで把握容易な形態にして表示出力する（ステップＳ１０６）。これにより、乗員は、評価レベルを視覚だけで直感的に認識して把握することができる。なお、評価レベルの表示は、上記モニタ形式に限らず、数字を表示出力したり、評価レベル１は青、評価レベル５は赤などとイメージし易くしてもよい。
【００４６】
この後には、メモリ内の瞬時消費エネルギ量を消費エネルギ量積算値に積算して更新した後に（ステップＳ１０７）、タイマカウンタをアップして（ステップＳ１０８）、予め設定されている、例えば、消費エネルギ量を把握する平均期間として適している規定期間が経過したか否かを確認して（ステップＳ１０９）、経過していない場合にはステップＳ１０２に戻って同様の処理を繰り返す一方、経過した場合にはメモリ内の消費エネルギ量積算値をその規定期間で除算することにより、メモリ内に平均消費エネルギ量として保持する（ステップＳ１１０）。次いで、その平均消費エネルギ量を基準把握部３５が取得した外気温度に応じた消費エネルギ量の基準値で除算して平均的な判定値を算出し（ステップＳ１１１）、その判定値（平均）に対応して予め設定されている図９に示す評価レベルマップ（テーブル）を参照して、評価レベルとして、１〜５段階を取得する（ステップＳ１１２）。
【００４７】
次いで、空調操作パネル２３から空調レベルを平均で表示する平均表示（平均報知処理３６）が選択されているか否かを確認して（ステップＳ１１３）、選択されていない場合には次の表示処理をスキップする一方、選択されている場合には表示パネル２４内の文字情報などの判定表示切替処理を行った後に、その平均的な評価レベルを表示パネル２４内に上記モニタ形式などで把握容易な形態にして表示出力する（ステップＳ１１４）。
【００４８】
この後には、メモリ内の消費エネルギ量積算値を「０ｋＷ」に書換更新（リセット）するとともに（ステップＳ１１５）、タイマカウンタもリセットした後に（ステップＳ１１６）、空調システム１０の空調ＯＦＦが空調操作パネル２３から入力されたか否か確認して（ステップＳ１１７）、空調ＯＦＦの入力操作が確認されない場合にはステップＳ１０２に戻って同様の処理を繰り返す一方、空調ＯＦＦの入力操作が確認された場合にはこの処理を終了する。
【００４９】
したがって、空調システム１０等で消費されるエネルギ量のデータ表示では、その操作方法の適否を直感的には理解・把握できなかったが、乗員は、空調システム１０の操作（駆動効率）の良し悪しに対する評価レベルを、表示パネル２４内に表示される点灯長さのモニタ形式で一目で把握することができ、燃費の向上に沿う操作が促されて、その操作方法を理解・把握することができる。また、新たに電流センサ等を設置するなどして詳細な電力量や燃費等を取得する必要もないので、コスト高になることなく搭載することができ、また、簡易に制御処理を組み込むことができる。また、空調システム１０のみでの消費エネルギ量だけでなく、トルクコンバータのロックアップクラッチのロックアップ解除など、燃費に影響のある制御も含めて表示することができる。
【００５０】
このように本実施形態においては、空調システム１０の細かな構成部品を含めた消費エネルギ量の詳細データを収集して演算処理をするのではなく、また、特別な検出センサなどを必要とすることもなく、消費エネルギ量の大きなコンプレッサ１９や補助ヒータ１４ｂや空調に関連して稼働するエンジンの駆動トルクを考慮して消費エネルギ量を収集して基準と比較するだけで、空調システム１０の操作を評価することができ、その比較結果も複数段階の簡易レベルで直感的にイメージし易く表示パネル２４に表示出力して報知することができる。
【００５１】
この結果、乗員は、表示パネル２４の表示を見るだけで直ちに空調システム１０の操作の良し悪しを把握して適正な操作に修正することができ、空調の省エネ化に繋がるとともに、燃費も向上させることができる。また、この空調システム１０の操作の評価は、比較するだけの簡易なものであることから、演算処理による負荷は小さく、汎用性を高くすることができる。
【００５２】
ここで、本実施形態の一例として説明するハイブリッド車は、エンジンという熱源と共に補助ヒータを備えるために好適に適用することができ、有効な作用効果を得ることができるが、これに限るものではなく、空調システムを搭載する車両に有効に適用することができることは言うまでもなく、特に、アイドルストップ機能を備える車両などにも好適に適用することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、特に説明はしていないが、算出する平均的な消費エネルギ量は、履歴として保持するようにして、判定基準として用いるようにすることもでき、この場合には、予め設定される基準値に代えて、乗員の好みが反映されている判定基準値として比較評価に利用することができる。
【００５４】
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 空調システム
１２ 送風ファン
１３ エバポレータ
１４ａ ヒータコア
１４ｂ 補助ヒータ
１９ コンプレッサ
２１ 内気温度検出センサ
２２ 外気温度検出センサ
２３ 空調操作パネル
２４ 表示パネル
２７ エアコンＥＣＵ
２９ ＨＥＶ・ＥＣＵ
３２ 冷房把握部
３３ 暖房把握部
３４ 暖気等把握部
３５ 基準把握部
３６ 平均報知処理
３７ 瞬時報知処理
Ｒ 車室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源となる内燃機関を搭載した車両に搭載される車両用空調システムであって、
空調空気を冷却するために冷媒を圧縮するコンプレッサと、空調空気を加熱する電気ヒータと、空調性能に影響を与える熱量調整を行う熱量調整機能と、を備えており、
前記コンプレッサ、前記電気ヒータおよび前記熱量調整機能の稼働により消費するエネルギ量を算出する算出部と、該算出部が算出する消費エネルギ量と予め設定されている基準エネルギ量とを比較する比較部と、該比較部が比較した結果を報知する報知部と、を有することを特徴とする車両用空調システム。
【請求項２】
前記報知部は、前記比較結果を複数段階の簡易レベルにして表示出力することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
【請求項３】
前記比較部は、外気温度に応じた前記基準エネルギ量が予め設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調システム。
【請求項４】
前記算出部は、前記コンプレッサの消費エネルギ量を当該コンプレッサの駆動トルクを電力変換して算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用空調システム。
【請求項５】
前記算出部は、
前記内燃機関の冷却水の温度を上昇させることを目的とした回転速度の上昇条件と、前記内燃機関の駆動力を伝達する機構の前段に設けられているロックアップクラッチ付きトルクコンバータのロックアップ解除要求条件と、前記コンプレッサの駆動を高めることを目的とした前記内燃機関の回転速度の上昇条件と、のそれぞれに応じた消費エネルギ量の加算値を前記熱量調整機能の消費エネルギ量として算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用空調システム。
【請求項１】
駆動源となる内燃機関を搭載した車両に搭載される車両用空調システムであって、
空調空気を冷却するために冷媒を圧縮するコンプレッサと、空調空気を加熱する電気ヒータと、空調性能に影響を与える熱量調整を行う熱量調整機能と、を備えており、
前記コンプレッサ、前記電気ヒータおよび前記熱量調整機能の稼働により消費するエネルギ量を算出する算出部と、該算出部が算出する消費エネルギ量と予め設定されている基準エネルギ量とを比較する比較部と、該比較部が比較した結果を報知する報知部と、を有することを特徴とする車両用空調システム。
【請求項２】
前記報知部は、前記比較結果を複数段階の簡易レベルにして表示出力することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
【請求項３】
前記比較部は、外気温度に応じた前記基準エネルギ量が予め設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調システム。
【請求項４】
前記算出部は、前記コンプレッサの消費エネルギ量を当該コンプレッサの駆動トルクを電力変換して算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用空調システム。
【請求項５】
前記算出部は、
前記内燃機関の冷却水の温度を上昇させることを目的とした回転速度の上昇条件と、前記内燃機関の駆動力を伝達する機構の前段に設けられているロックアップクラッチ付きトルクコンバータのロックアップ解除要求条件と、前記コンプレッサの駆動を高めることを目的とした前記内燃機関の回転速度の上昇条件と、のそれぞれに応じた消費エネルギ量の加算値を前記熱量調整機能の消費エネルギ量として算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用空調システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７１５３１（Ｐ２０１３−７１５３１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０８６７（Ｐ２０１１−２１０８６７）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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