説明

車両用空調制御装置

【課題】太陽電池によって発電される電力を効率的に利用してプレ空調、駐車換気などの車両停止中の車内空調を可能とする。
【解決手段】太陽電池による発電がなされていると、バッテリの充電量Cが設定値αに満たないときや、充電量に余裕がなく発電電力が必要最少電力量に達していないときには、充電モードを選択して、発電電力をバッテリへ供給して充電を行なう(ステップ100〜112)。また、充電量が設定値を超え、発電電力が必要最少電力量より大きければ、発電電力をエアコンへ供給し、また、充電量Cに余裕があれば、バッテリの電力をエアコンへ供給可能として、換気モードによる駐車換気が行われるようにする(ステップ114〜ステップ120)。さらに、発電電力に余裕が生じると、発電電力を用いたバッテリの充電を行なう(ステップ122〜126)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車室内を空調する車両用空調装置に係り、詳細には、車両用空調装置を用いてプレ空調ないし駐車換気を行うときに車両用空調装置への電力供給を制御する車両用空調制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、車両には、車室内を空調する空調装置(以下、エアコンとする)が設けられており、この空調装置によって車室内が快適な空調状態に維持されるようになっている。
【0003】
また、エンジンに加え電気モータが設けられたハイブリッド車などの車両では、エンジン停止中であっても車室内を空調可能とするために、バッテリから供給される電力によってコンプレッサを駆動するようにしたエアコンが設けられている。
【0004】
このようなエアコンでは、エンジンが停止状態であっても車室内の空調が可能となっていることから、乗員が車両に乗車するのに先立って車室内を空調するプレ空調や、車室内を換気する駐車換気が可能となっている。
【0005】
ところで、エンジンが停止されている駐車中に、車室内の換気を行った場合、バッテリの電力を消費してしまい、バッテリの充電容量が少ない状態で駐車換気を行うと、車両が走行を開始したときに、燃費効率が低下してしまうなどの問題が生じる。
【0006】
ここから、特許文献1の提案では、太陽電池を用いて、駐車中の車室内の換気と共に、バッテリの充電を行うようにしている。このとき、バッテリの充電量が設定値より低いときには、太陽電池の発電電力によってバッテリを充電し、バッテリの充電量が設定値を超えているときには、換気装置を駆動することにより、バッテリの過充電を防止しながら車室内の換気を行うようにしている。
【0007】
しかしながら、駐車換気を行って後、プレ空調が行われると、車両の運転を開始するときに、バッテリの充電量が低下してしまっていることがあり、これにより、車両が走行を開始したときに燃費効率に低下が生じてしまうことがある。
【特許文献1】特開昭63−90419号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、太陽電池によって発電される電力を効率的にプレ空調、駐車換気などの車両停止中の車内空調を可能とする車両用空調装置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】
【0009】
上記目的を達成するために本発明は、車両に設けられて車室内の空調を行う車両用空調装置を用いて、太陽電池の発電電力ないし蓄電池に充電された電力によってプレ空調ないし駐車換気を行う車両用空調制御装置であって、前記蓄電池の充電状態を検出する充電検出手段と、前記太陽電池の発電電力を検出する発電電力検出手段と、前記充電検出手段によって検出する前記蓄電池の充電量、前記発電電力検出手段によって検出される前記発電電力及び前記車両用空調装置でプレ空調ないし駐車換気を行うときの必要電力量に基づいて、前記太陽電池の発電電力の供給先を選択する選択手段と、を含むことを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、発電電力検出手段によって検出する発電電力と、充電検出手段によって検出する充電量に、車両用空調装置が運転するのに必要な電力量(必要電力量)を加えて、発電電力の供給先を選択する。
【0011】
これにより、太陽電池の発電電力を、効率的に利用して、蓄電池の充電ないし車両用空調装置へ供給することができ、許容範囲ないで、車両用空調装置を用いたプレ空調ないし駐車換気などを行うことができる。
【0012】
このとき、請求項2に係る発明では、前記蓄電池の充電量が第1の設定値未満又は、前記発電電力が前記必要電力量に満たないときに、前記選択手段が、前記蓄電池を選択して充電を行うことを特徴とし、請求項3に係る発明は、前記蓄電池の充電量が第1の設定値以上で、かつ、前記発電電力が前記必要電力以上であるときに、前記選択手段が前記車両用空調装置を選択することを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、蓄電池の充電量が予め設定している第1の設定値に満たなければ、太陽電池の発電電力を蓄電池に供給して充電を行なう。これにより、蓄電池の充電量を第1の設定値以上に保つことができるので、例えば、車両が走行を開始するときに、燃費効率が低下してしまうなどの充電量の不足に起因する問題発生を防止することができる。
【0014】
また、発電電力が車両用空調装置の必要とする必要電力量に満たないときには、太陽電池の発電電力を、蓄電池に供給して充電を行なう。これにより、太陽電池の発電電力を無駄にしてしまうのを確実に防止することができると共に、蓄電池の充電量に余裕を持たすことができる。
【0015】
さらに、請求項4の発明では、前記蓄電池の充電量が前記第1の設定値より高い第2の設定値以上であるときに、前記蓄電池の充電電力を前記車両用空調装置へ供給可能とすることを特徴とする。
【0016】
この発明によれば、蓄電池の充電量に余裕があるときには、太陽電池の発電電力と共に、蓄電池の電力を車両用空調装置へ供給する。これにより、太陽電池の発電電力が低いときにも、プレ空調や駐車換気などを行って、車室内を快適な空調状態とすることができる。
【発明の効果】
【0017】
以上説明したように本発明によれば、太陽電池の発電電力、蓄電池の充電量及び車両用空調装置の必要電力量に基づいて、太陽電池の発電電力の供給先を選択するので、太陽電池の発電電力を効率的に利用して、蓄電池の充電不足が生じるのを防止しながら、車室内の空調を行うことができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図2には、本実施の形態に係る車両用空調装置(以下、エアコン10とする)の概略構成を示している。なお、このエアコン10が設けられる車両としては、エンジンに加えて電気モータの駆動力によって走行するハイブリッド車や、電気モータの駆動力によって走行する電気自動車などを適用することができる。
【0019】
エアコン10は、コンプレッサ(圧縮機)12、コンデンサ(凝縮器)14、エキスパンションバルブ(減圧器)16及びエバポレータ(蒸発器)18を含む冷媒の循環路によって冷凍サイクルが形成されている。
【0020】
コンプレッサ12は、車両の図示しないエンジンが駆動されているときには、このエンジンの駆動力が伝達されることにより回転駆動され、また、エンジンが停止しているときには、電気モータ(図1のコンプレッサモータ20)の駆動力によって回転駆動されるようになっており、このコンプレッサ12の駆動によって冷凍サイクル中を冷媒が循環される。なお、コンプレッサ12としては、例えば、冷媒の吸入圧を変更することにより冷却能力が制御されるものであることが好ましい。
【0021】
一方、エアコン10には、空調ダクト22が設けられており、この空調ダクト22内にエバポレータ18が配置されている。また、この空調ダクト22は、一方の開口端に空気取入口24が形成されている。
【0022】
空気取入口24としては、外気導入用の空気取入口24A及び、内気導入用の空気取入口24Bが形成され、空調ダクト22には、空気取入口24A、24Bを開閉する内外気切換ダンパ26が設けられている。
【0023】
エアコン10では、車外の空気を導入する外気導入モードと、車室内の空気を循環する内気循環モードの切り換えが可能となっており、外気導入モードが選択されると、内外気切換ダンパ26によって空気取入口24Aが開かれると共に空気取入口24Bが閉じられ、空気取入口24Aから車外の空気が空調ダクト22内に導入可能となる。また、エアコン10では、内気循環モードが選択されると、内外気切換ダンパ26によって空気取入口24Aが閉じられると共に空気取入口24Bが開かれて、空気取入口24Bから図示しない車室内の空気が空調ダクト22内に導入可能となる。
【0024】
空調ダクト22内には、空気取入口24とエバポレータ18の間に、ブロワファン28が設けられている。このブロワファン28は、ブロワモータ30によって駆動される。エアコン10では、ブロワファン28が作動することにより、空気取入口24(空気取入口24A又は空気取入口24B)から空調ダクト22内に外気又は内気が空調風として吸引され、エバポレータ18へ送り込まれる。
【0025】
また、空調ダクト22内には、エバポレータ18の下流側にエアミックスダンパ32及びヒータコア34が設けられている。エアミックスダンパ32は、ヒータコア34へ送り込む空調風と、ヒータコア34をバイパスする空調風に分離する。
【0026】
ヒータコア34には、ウォータポンプが駆動されることによりエンジン(何れも図示省略)との間で、エンジン冷却水が循環されるようになっており、これにより、エアコン10では、ヒータコア34を通過する空調風を、エンジン冷却水によって加熱可能となっている。なお、ヒータコア34の下流側には、例えば、PCTヒータなどの補助加熱手段が設け、この補助加熱手段に通電されることにヒータコア34を通過した空気を加熱可能となるようにし、エンジンが停止してエンジン冷却水が低いときにも、空調風の加熱が可能となるようにしても良い。
【0027】
空調ダクト22内では、エアミックスダンパ32の開度によって、ヒータコア34を通過する空調風の風量と、ヒータコア34をバイパスする空調風の風量が制御され、ヒータコア34によって加熱された空調風と、ヒータコア34をバイパスした空調風(エバポレータ18によって冷却されたままの空調風)が混合されるようになっており、これにより、エアコン10では、所定温度の空調風を生成するようにしている。
【0028】
一方、空調ダクト22の他方(空気取入口24と反対側)の開口端には、複数の吹出し口が形成されている。また、空調ダクト22内には、吹出し口のそれぞれを開閉するモード切換ダンパ42が設けられている。
【0029】
本実施の形態に適用したエアコン10では、一例として、デフロスタ吹出し口36(センタデフロスタ吹出し口36A及びサイドデフロスタ吹出し口36B)、レジスタ吹出し口38(センタレジスタ吹出し口38A、サイドレジスタ吹出し口38B)、足元吹出し口40(前席側の足元吹出し口40A及び、後席側の足元に開口された後席足元吹出し口40B)を設けている。
【0030】
また、エアコン10では、空調風の吹出しモードとして、レジスタ吹出し口38(センタレジスタ吹出し口38A及びサイドレジスタ吹出し口38B)から空調風を吹き出すFACEモード、足元吹出し口40(足元吹出し口40A及び後席足元吹出し口40B)から空調風を吹き出すFOOTモード、デフロスタ吹出し口36(センタデフロスタ吹出し口36A及びサイドデフロスタ吹出し口36B)から空調風吹き出すDEFモードに加え、レジスタ吹出し口38と足元吹出し口40から空調風を吹き出すBI-LEVELモード及び、デフロスタ吹出し口36と足元吹出し口40から空調風を吹き出すFOOT/DEFモードが設定されており、吹出しモードが設定されると、設定された吹出しモードに応じてモード切換ダンパ42を作動させて、吹出しモードに応じた吹出し口から空調風が吹き出されるようにしている。
【0031】
一方、図3に示されるように、エアコン10は、作動を制御するエアコンECU50が設けられている。このエアコンECU50は、図示しないCPU、ROM、RAM等を含むマイクロコンピュータを備え、このエアコンECU50に、コンプレッサモータ20、ブロワモータ30と共に、内外気切換ダンパ26を駆動するサーボモータ52、エアミックスダンパ32を駆動するサーボモータ54、モード切換ダンパ42を駆動するサーボモータ56等が接続されている。
【0032】
また、エアコンECU50には、車室内の温度を検出する室温センサ58、車外の温度を検出する外気温センサ60、日射量を検出する日射センサ62、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ64、エバポレータ18を通過した空調風の温度(エバポレータ後温度)を検出するエバポレータ後温度センサ66などの各種センサが接続されている。
【0033】
さらに、エアコンECU50には、車両のインストルメントパネル(図示省略)に設けられて、運転/停止操作を含む各種の設定操作が行われると共に、エアコン10の運転状態を表示する操作パネル68が接続されている。
【0034】
これにより、エアコンECU50では、操作パネル68の操作によって設定温度、運転モード等の運転条件が設定されると、室温センサ58、外気温センサ60、日射センサ62等によって検出される環境条件に応じて目標吹出し温度等を設定し、設定した目標吹出し温度が得られるように空調運転を行う。
【0035】
このように構成されているエアコン10では、車両の図示しないイグニッションスイッチがオンされた状態で、操作パネル68に設けている運転スイッチ(A/Cスイッチ)がオンされることにより、車室内の空調運転を開始する。
【0036】
エアコン10の運転開始が指示されると、エアコンECU50では、室温センサ58、外気温センサ60、日射センサ62によって検出する室温、外気温、日射量を読み込み、設定温度に基づいて目標吹出し温度TAOを設定する。
【0037】
この目標吹出し温度TAOは、設定温度TSET、室温Tr、外気温To、日射量TSから、以下に示す一般式を用いて求めることができる。
【0038】
AO=K・TSET−K・Tr−K・To−K・TS−C
(ここで、K、K、K、K、Cは予め設定された定数。)
また、エアコンECU50では、車両のウインド(ウインドシールドガラス)に曇りが生じないよう設定された外気温に対するエバポレータ後温度と、目標吹出し温度あるいは目標吹出し温度に対して若干の余裕を持たせた温度(目標吹出し温度より少し低い温度)を比較し、低い方の温度がエバポレータ後温度となるようにコンプレッサ12の回転数を制御する。これにより、ウインドに曇りが生じないようにして、車室内の温度を乗員が設定した設定温度に保つことができるようにする。
【0039】
また、エアコンECU50では、吹出し口から吹出される空調風の温度が目標吹出し温度TAOとなるようにエアミックスダンパ32の開度を設定する。すなわち、目標吹出し温度TAO、エバポレータ後温度Te、ヒータコア後温度Thを用いて、ヒータコア34を通過する空調風とヒータコア34をバイパスする空調風の割合である混合比r(温風量/全風量)を算出する。
【0040】
r=(TAO−Te)/(Th−Te)
なお、混合比rを求めるときのヒータコア後温度Thは、ヒータコア50を通過した空気の温度を温度センサによって検出するものであっても良いが、冷却水温度センサ64によって検出する冷却水温度Twから演算によって求めることができる。
【0041】
Th=A・Tw+(1−A)・Te
(ただし、Aは、A≦1となる定数。)
また、エンジンの冷却水温度が、サーモスタット等によって一定となるように制御されるときには、このときの冷却水温度から算出される値(一定値)を用いてもよい。
【0042】
エアコンECU50では、混合比rを求めると、この混合比rが得られるようにエアミックスダンパ32の開度Sを設定する。エアミックダンパ32の開度Sは、混合比rを変数とする予め設定されている関数に基づいて求めることができる。また、混合比rに対する開度Sのテーブルを予め設定して記憶しておき、混合比rとこのテーブルから開度Sを求めるようにしても良い。
【0043】
エアコンECU50では、エアミックスダンパ32の開度Sが設定されると、エアミックスダンパ32が設定した開度Sとなるようにサーボモータ54を駆動する。
【0044】
また、エアコンECU50では、目標吹出し温度TAOに対するブロワファン28の風量(ブロワモータ30の駆動電圧)が設定されており、目標吹出し温度TAOに基づいて、ブロワモータ30の駆動電圧を設定し、設定した駆動電圧でブロワモータ30を駆動する。
【0045】
これにより、車室内が、設定温度となるように空調が開始されると共に、設定温度に達した後は、設定温度が維持されるように空調運転が継続される。なお、このようなエアコン10の基本的な制御動作は、公知の制御方法を用いて行うことができる。
【0046】
ところで、図1に示されるように、エアコン10が設けられている車両には、太陽電池70が設置されている。なお、太陽電池70は、車両のルーフパネルなどの任意の位置に設置されたものであっても良い。
【0047】
この太陽電池70は、切換部72を介して車両に設けられている蓄電池であるバッテリ74に接続しており、イグニッションスイッチがオフされているときに、太陽電池70によって発電された電力を用いて、バッテリ74の充電が可能となっている。なお、このバッテリは、車両走行中は、エンジンの駆動力等によって発電された電力が供給されて充電され、電気モータの駆動や、各種の電気機器の動作用電力として用いられる一般的構成となっている。
【0048】
エアコン10は、切換部72に接続しており、切換部72は、太陽電池70の発電電力の供給先を、エアコン10、バッテリ72の何れか一方又は、エアコン10とバッテリ70の双方のいずれかへ切り換える。
【0049】
これにより、車両のイグニッションスイッチがオフされているときに、太陽電池70の発電電力が、切換部72を介してバッテリ74に供給されることにより、バッテリ74の充電が可能となっている。
【0050】
また、エアコン10は、切換部72を介して太陽電池70の発電電力ないしバッテリ74に充電されている電力が供給されることにより、イグニッションスイッチがオフされた車両停止状態(以下、駐車状態とする)であっても、車室内の空調(以下、プレ空調とする)や換気(以下、駐車換気とする)が可能となっている。
【0051】
切換部72は、エアコンECU50に接続されており、エアコンECU50によって制御される。また、エアコンECU50には、発電電力検出部76及びSOC(State of Charge)センサ78が接続している。
【0052】
発電電力検出部76は、太陽電池70から出力される電圧及び電流を検出して出力し、SOCセンサ78は、バッテリ74の残容量を検出するようになっており、これにより、エアコンECU50では、太陽電池70の発電電力及びバッテリ74の残容量の取得が可能となっている。
【0053】
一方、エアコン10では、駐車中に、充電モード、換気モード及びプレ空調モードでの動作が可能となっており、エアコンECU50では、駐車中に、SOCセンサ78によって検出するバッテリ74の残容量(充電量)が、予め設定した容量を下回ると、充電モードへ移行する。この充電モードでは、切換部72を制御して、太陽電池70の発電電力をバッテリ74へ供給する。
【0054】
これにより、太陽電池70の発電電力によってバッテリ74を充電して、車両が走行を開始したときに、燃費効率が低下してしまうのを防止可能となる充電状態に保つようにしている。
【0055】
また、エアコンECU50では、バッテリ74の充電量が、所定値を越えると、換気モードに移行する。この換気モードでは、切換部72によって太陽電池70の発電電力をエアコン10へ供給する。
【0056】
このとき、必要電力量を必要最小電力量とし、太陽電池70の発電電力が、換気モードで動作するのに必要最少電力量に満たないときには、バッテリ74の充電電力に余裕があると、太陽電池70の発電電力と、バッテリ74の充電電力が、エアコン10に供給されるようにしている。
【0057】
エアコンECU50では、換気モードに移行すると、外気導入モードに設定すると共に、吹出しモードをFACEモードに設定する。これと共に、エアコンECU50では、ブロワファン28(ブロワモータ30)を駆動する。このときに、エアコンECU50では、太陽電池70の発電電力が少なければ、ブロワモータ30の駆動電圧を低く(例えば4v程度)して、最低風量となるようにし、このときの消費電力量が必要最少電力量となっている。
【0058】
また、エアコンECU50では、太陽電池70の発電電力が比較的高ければ、ブロワモータ30の駆動電圧を高く(例えば、6v程度)して、風量を増加する。
【0059】
これにより、駐車中の車室内に外気が導入され、バッテリ74の電力を使用することなく、車室内の換気が行われるようにしている。なお、本実施例では、換気モードでの吹出し風の風量を、例えば、ブロワモータ30を約4vで駆動する最弱小レベルか、約6vで駆動する弱レベルの2段階とするが、換気モードでの吹出し風の風量レベルはこれに限るものではない。
【0060】
一方、エアコンECU50では、換気モード中に、図示しないリモコンスイッチの操作によってエアコン10の空調運転が設定されることにより、プレ空調モードに移行可能となっている。
【0061】
このプレ空調モードでは、内気循環モードに設定し、予め設定されている設定温度と環境条件等に基づいて、目標吹出し温度TAOを設定し、設定した目標吹出し温度TAOに応じて、コンプレッサ12の回転数、ブロワ風量等を設定するようにしている。
【0062】
また、エアコンECU50は、プレ空調モードで空調運転を行うとき、コンプレッサ12(コンプレッサモータ20)の回転数を抑えると共に、ブロワモータ30の駆動電圧を抑えることにより、電力消費を抑えるようにしている。
【0063】
一方、エアコンECU50では、プレ空調モードへの移行に先立って、太陽電池70の発電電力及び、バッテリ74の充電量を検出し、バッテリ70の充電量が所定量に達しているか、所定量に対するバッテリ74の充電量の不足分を、太陽電池70の発電電力でまかなうことができるときに、プレ空調モードへ移行するようにしている。
【0064】
すなわち、エアコンECU50には、車両が走行開始するときのバッテリ74の充電量Cの設定値αが設定されていると共に、車両走行に先たってプレ空調を行った後に、充電量Cが設定値α以上を確保可能とするための設定値α(α<α)が設定されており、エアコンECU50は、バッテリ74の充電量が設定値αを超えているか、太陽電池70の発電電力を併せることにより、プレ空調の終了時のバッテリ74の充電量が、設定値α以上となる時に、プレ空調を実行するようにしている。
【0065】
これにより、イグニッションスイッチをオンして、車両の走行を開始するときに、バッテリ74の充電量が不足して、燃費効率等が低下してしまうのを防止するようにしている。
【0066】
ここで、本実施の形態の作用として、図4及び図5を参照しながら、駐車中のエアコン10の作動を説明する。図4のフローチャートは、車両駐車中の空調及び充電制御の概略を示しており、車両の走行が終了して乗員が降りるときにイグニッションスイッチがオフされることにより実行され、乗員が乗車してイグニッションスイッチがオンされることにより終了する。なお、このフローチャートの実行は、例えば、イグニッションスイッチがオフされてから所定時間経過してから実行されるものであっても良い。
【0067】
このフローチャートでは、最初のステップ100で、太陽電池70が発電電力検出部76で検出する太陽電池70の発電電力を読み込み、ステップ102では、太陽電池70が発電中か否かを確認する。
【0068】
これにより、太陽電池70が発電状態であるとステップ102で肯定判定してステップ104へ移行する。なお、例えば、夜間などのために太陽電池70が発電状態でないときには、ステップ102で否定判定して、ステップ106へ移行し、イグニッションスイッチがオンされたか否かを確認するようにしている。
【0069】
ステップ104では、SOCセンサ78によって検出するバッテリ74の充電量Cを読み込む。なお、ここでは、充電量Cとして、フル充電状態に対する充電量の割合を用いる。この後、ステップ108では、充電量Cが最低充電量である設定値αを超えているか否かを確認する。
【0070】
例えば、バッテリ74の充電量Cを、フル充電状態の60%以上に維持するときには、設定値αを60%として、バッテリ74の充電量Cが60%(設定値α)を超えているか否かを確認する。
【0071】
ここで、バッテリ74の充電量Cが設定値αに満たないとき(C<α)には、ステップ108で否定判定してステップ110へ移行し、太陽電池70の発電電力の供給先をバッテリ74に設定し、バッテリ充電モードを実行する(ステップ112)。すなわち、切換部72によって太陽電池70の発電電力がバッテリ74へ供給されるようにし、太陽電池70の発電電力によってバッテリ74の充電を行なう。
【0072】
これに対して、バッテリ74の充電量Cが設定値αを超えているとき(C≧α)には、ステップ108で肯定判定してステップ114へ移行する。このステップ114では、太陽電池70の発電電力が、換気モードを実行するときの必要最少量に達しているか(必要最少量を超えているか)否かを確認する。また、ステップ116では、バッテリ74の充電量Cが、設定値αよりも十分多くなっているか(例えば、設定値αを超えているか)否かを確認する。
【0073】
ここで、日射量が多く太陽電池70の発電電力が、必要最少電力量を超えているときには、ステップ114で肯定判定してステップ118へ移行し、太陽電池70の発電電力の供給先を、エアコン10に設定する。この後、ステップ120へ移行することにより、換気モードを実行する。
【0074】
また、日射量が少なく、太陽電池70の発電電力が、必要最少電力量に達していないときには、ステップ114で否定判定して、ステップ116へ移行し、充電量Cが十分に多いか否か(例えば設定値αを超えているか否か)を確認し、充電量Cが十分に多ければ(例えばC≧α)、ステップ116で肯定判定してステップ122へ移行する。
【0075】
このステップ122では、太陽電池70の発電電力の供給先を、エアコン10に設定すると共に、バッテリ74の電力を、エアコン10へ供給するように設定し、この後に、ステップ120へ移行することにより、エアコン10の換気モードが実行されるようにする。
【0076】
これに対して、太陽電池70の発電電力が、必要最少電力量に達しておらず、かつ、バッテリ74の充電量Cに余裕がないとき(例えば、C<α)には、ステップ114及びステップ116で否定判定して、ステップ110へ移行することにより、駐車換気を行わずに、バッテリ74の充電のみを行なう。
【0077】
これにより、太陽電池70の発電電力が少ないときに、無理に駐車換気を行って、バッテリ74に充電されている電力を消費してしまうのが防止される。
【0078】
図5には、換気モードでの処理の概略を示している。このフローチャートは、換気モードへ移行することにより実行され、最初のステップ140では、切換部72から供給される電力量から、風量(ブロワモータ30の駆動電圧)を設定する。
【0079】
ここで、供給される電力が少ないときには、吹出し風の風量が最弱レベル(例えば、4段階中の最低風量)となるようにブロワモータ30の駆動電圧(例えば、4v)を設定する。また、供給される電力が比較的高いときには、吹出し風の風量を、例えば、最弱レベルよりも1段階多くなる弱レベルとなるようにブロワモータ30の駆動電圧(例えば、6v)を設定する。
【0080】
なお、ブロワモータ30の駆動電圧の設定は、主として太陽電池70の発電電力に基づいて設定することが好ましく、これにより、バッテリ74の電力を消費するのを抑えることができる。
【0081】
この後、ステップ142では、外気導入モード及びFACEモードに設定し、設定した駆動電圧でブロワモータ30を駆動することにより、設定した風量での換気が行われるようにする(ステップ144)。
【0082】
これにより、車外の空気を車室内に導入して、車室内の換気が行われ、例えば、炎天下などに駐車したときに、車室内の温度が上昇してしまうのを抑えることができると共に、プレ空調を行うときの空調負荷の低減を図ることができる。
【0083】
図4のフローチャートでは、換気モードに設定し、エアコン10を用いた駐車換気が行われると、ステップ122で、発電電力検出部76で検出する太陽電池70の発電電力を読み込むと共に、エアコン10で消費する電力(主としてブロワモータ30の駆動電力)を読み込み、次のステップ124では、発電電力が消費電力よりも高く、発電電力に余裕があるか否かを確認する。
【0084】
ここで、消費電力に対して発電電力が大きく、発電電力に余裕がある判断できるときには、ステップ124で肯定判定してステップ126へ移行し、余剰の発電電力がバッテリ74へ供給されるように切換部72を制御する。すなわち、太陽電池70の発電電力の供給先として、エアコン10とバッテリ74を選択する。なお、このときには、バッテリ74からエアコン10への電力供給が停止される。
【0085】
これにより、例えば、日射量が多く、太陽電池70の発電電力が高くなっているときには、車室内の換気と共に、余剰となった発電電力を用いたバッテリ74の充電が行われ、太陽電池70の発電電量の効率的な利用を図ることができる。
【0086】
なお、発電電力に余剰が発生しないときには、ステップ124で否定判定して、太陽電池70の発電電力がエアコン10に供給されるようにする。
【0087】
このようにして、駐車換気を行うと、ステップ128では、プレ空調(駐車中の空調運転)されたか否かを確認する。なお、プレ空調の設定は、例えば、図示しないリモコンスイッチによって車外から遠隔操作されて設定されるものであっても良く、また、タイマをセットして、プレ空調を開始する時間を設定しても良く、さらに、乗車予定時刻を設定することにより、乗車予定時刻に車室内が所望の空調状態となるように、設定温度や環境条件に基づいて開始されるものであっても良い。
【0088】
ここで、プレ空調が設定されるとステップ128で肯定判定してステップ130へ移行し、バッテリ74の充電量Cを読み込み、バッテリ74の充電量Cが、プレ空調を行うときの設定値αを超えているか否かを確認する(ステップ132)。なお、プレ空調の場合、換気モード時よりも電力消費が多くなるので、これに伴って充電量Cの設定値αが、設定値αよりも大きくされている(α<α)。
【0089】
これにより、充電量Cが設定値αを超えているとき(C≧α)には、ステップ132で肯定判定してステップ134へ移行し、プレ空調を実行する。なお、充電量Cが設定値αに満たないとき(C<α)には、ステップ134で判定し、プレ空調を行わずに、例えば、喚起モードを終了するか、また、イグニッションスイッチがオンされるまで換気モードを実行する。
【0090】
このように、エアコンECU50では、太陽電池70の発電電力の利用制御を行うときに、バッテリ74の充電量Cが、設定値αに満たないときや、太陽電池70の発電電力が少なく、かつ、バッテリ74の充電量Cに余裕がないときには、太陽電池70の発電電力を用いたバッテリ70のバッテリ74の充電を行う。
【0091】
また、エアコンECU50は、充電量Cが設定値αを超え、かつ、太陽電池70の発電電力が必要最少電力量を超えているときに、太陽電池70の発電電力を用いた駐車換気を行う。また、このときに、発電電力に余裕があると、バッテリ74の充電も合わせて行なう。
【0092】
さらに、発電電力が必要最少電力量に満たないときは、バッテリ74の充電量に余裕があれば、太陽電池70の発電電力とバッテリ74の電力を用いた駐車換気を行う。
【0093】
また、エアコンECU50では、バッテリ74の充電量Cが、所定値αに満たなければ、プレ空調を停止する。
【0094】
これにより、車両が走行を開始するときには、バッテリ74の充電量Cを所定値α1以上とすることができ、バッテリ74の充電量Cが不足していることによる燃費効率の悪化などを生じさせるのを確実に防止することができる。
【0095】
また、エアコンECU50では、太陽電池70の発電電力を有効に利用して、駐車換気(エアコン10の換気モードでの運転)とバッテリ74の充電を行うことができる。
【0096】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、一例として、エアコン10が換気モードで運転するときを例に説明したが、これに限らず、プレ空調を行うときに適用しても良い。
【0097】
すなわち、プレ空調を行うときの必要最少電力量を設定し、バッテリ74の充電量Cが設定値αを超え、太陽電池70の発電電力が、最低必要電力量を超えているときに、太陽電池70の発電電力を用いたプレ空調を実行し、太陽電池70の発電電力が最低必要電量に満たないときは、バッテリ74の充電量に余裕があれば、太陽電池70の発電電力とバッテリ74の電力を用いたプレ空調を行うようにしても良い。
【0098】
また、本実施の形態では、必要電力量として該当動作モードでエアコン10が運転するための必要最少電力量を適用したが、これに限らず、例えば、冷房負荷などの空調負荷を求め、この空調負荷に基づいて算出等によって求めた電力量を必要電力量としても良い。
【0099】
さらに、本実施の形態では、エアコンECU50によって発電電力の供給先の選択を行ったが、これに限らず、エアコンECU50とは別に、供給先の選択を行う制御手段を設けた構成であっても良い。
【0100】
また、本実施の形態では、エアコン10を例に説明したが、本発明はこれに限らず、車両に設けられた任意の構成の車両用空調装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0101】
【図1】本実施の形態に係る太陽電池の発電電力の供給系統を示す概略図である。
【図2】本実施の形態に適用したエアコンの概略構成図である。
【図3】エアコンの制御部を示す概略図である。
【図4】太陽電池の発電電力を用いた充電及び空調制御の概略を示す流れ図である。
【図5】エアコンの換気モードでの処理の概略を示す流れ図である。
【符号の説明】
【0102】
10 エアコン(車両用空調装置)
12 コンプレッサ
18 エバポレータ
50 エアコンECU(車両用空調制御装置、選択手段)
70 太陽電池
72 切換部(選択手段)
74 バッテリ(蓄電池)
76 発電電力検出部(発電電力検出手段)
78 SOCセンサ(充電検出手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に設けられて車室内の空調を行う車両用空調装置を用いて、太陽電池の発電電力ないし蓄電池に充電された電力によってプレ空調ないし駐車換気を行う車両用空調制御装置であって、
前記蓄電池の充電状態を検出する充電検出手段と、
前記太陽電池の発電電力を検出する発電電力検出手段と、
前記充電検出手段によって検出する前記蓄電池の充電量、前記発電電力検出手段によって検出される前記発電電力及び前記車両用空調装置でプレ空調ないし駐車換気を行うときの必要電力量に基づいて、前記太陽電池の発電電力の供給先を選択する選択手段と、
を含むことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項2】
前記蓄電池の充電量が第1の設定値未満又は、前記発電電力が前記必要電力量に満たないときに、前記選択手段が、前記蓄電池を選択して充電を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両用空調制御装置。
【請求項3】
前記蓄電池の充電量が第1の設定値以上で、かつ、前記発電電力が前記必要電力以上であるときに、前記選択手段が前記車両用空調装置を選択することを特徴とする請求項1に記載の車両用空調制御装置。
【請求項4】
前記蓄電池の充電量が前記第1の設定値より高い第2の設定値以上であるときに、前記蓄電池の充電電力を前記車両用空調装置へ供給可能とすることを特徴とする請求項3に記載の車両用空調制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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