車両用空調制御装置
【課題】複数の熱源を備える車両用空調装置や、複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置を搭載するに際し、これらをより有効に活用することのできる車両用空調制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関４０によって駆動されるコンプレッサ１０によって圧縮された冷媒は、コンデンサ１４を介してエバポレータ２２に供給される。そして、エバポレータ２２の冷媒は、コンプレッサ１０に戻される。こうして冷凍サイクルが実現される。一方、冷凍サイクル内の冷媒は、適宜、蓄熱器２８に蓄熱される。車室内の温度を低下制御すべく、エバポレータ２２及び蓄熱器２８のいずれか一方が、省エネの観点から逐次選択利用される。
【解決手段】内燃機関４０によって駆動されるコンプレッサ１０によって圧縮された冷媒は、コンデンサ１４を介してエバポレータ２２に供給される。そして、エバポレータ２２の冷媒は、コンプレッサ１０に戻される。こうして冷凍サイクルが実現される。一方、冷凍サイクル内の冷媒は、適宜、蓄熱器２８に蓄熱される。車室内の温度を低下制御すべく、エバポレータ２２及び蓄熱器２８のいずれか一方が、省エネの観点から逐次選択利用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記特許文献１には、車載内燃機関を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータに加えて、冷媒の熱（冷却熱）を蓄える蓄熱器を備える空調装置が記載されている。これによれば、内燃機関の停止時であっても、蓄熱器を用いて車内を冷やすことが可能となる。
【０００３】
また、下記特許文献２には、コンプレッサの動力源として、内燃機関に加えて電動機を備える空調装置が記載されている。ここでは、アイドリングストップによって内燃機関が停止するときに電動機によってコンプレッサを駆動することで、アイドリングストップ制御がなされているときであっても、車内を冷やすことを可能としている。
【０００４】
上記いずれの空調装置も、内燃機関の停止時において車内を冷やすことができるメリットがあるとはいえ、そのために新たな部品を設けなければならないことによるコストアップが無視できないものとなっている。特に内燃機関の停止時において車内を冷やす要求が生じる頻度はさほど高くないため、新たな部品を備えることによるコストアップの割には得られる効果が小さいものとなっていた。
【０００５】
なお、上記空調装置に限らず、複数の熱源を備える車両用空調装置や、複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置にあっては、部品点数の割に得られる効果が小さいこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【特許文献１】特開平１０−５３０１９号公報
【特許文献１】特開２００３−１２０５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の熱源を備える車両用空調装置や、複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置を搭載するに際し、これらをより有効に活用することのできる車両用空調制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明は、前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の熱源のうち、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい熱源を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成では、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい熱源を優先的に利用することで、車両内の温度制御に際して投入されるエネルギ量を低減することができる。このため、複数の熱源をより有効に活用することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記複数の熱源が、車載原動機を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータと、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１１】
上記構成では、蓄熱器を備えることで、原動機の停止時であっても、車両内の温度を制御することができる。しかも、選択手段を備えることで、原動機の稼動時であっても蓄熱器による車両内の冷却制御が可能となり、蓄熱器をより有効に利用することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記エバポレータによって前記単位冷房能力を実現するためのコンプレッサへの投入エネルギであるサイクル投入エネルギ量を算出するサイクル投入エネルギ量算出手段と、前記蓄熱器によって前記単位冷房能力を実現するために消費される蓄熱量を生成するための投入エネルギである蓄熱投入エネルギ量を算出する蓄熱投入エネルギ量算出手段とを更に備え、前記選択手段は、前記２つのエネルギ量の算出値に基づき、前記エバポレータ及び前記蓄熱器の利用態様を定めることを特徴とする。
【００１３】
上記構成では、サイクル投入エネルギ量算出手段と、蓄熱投入エネルギ量算出手段とを備えることで、都度の状況に基づき投入エネルギ量をより適切に算出することができ、ひいてはエバポレータ及び蓄熱器の利用態様をより適切に定めることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記車載原動機が内燃機関であり、前記サイクル投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記サイクル投入エネルギ量を算出することを特徴とする。
【００１５】
内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。この点、上記構成では、内燃機関の動作点を用いることで、サイクル投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記蓄熱投入エネルギ量算出手段は、前記単位冷房能力を実現するための単位量の熱が蓄えられる都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を記憶し、前記蓄熱器から単位量の熱が取り出される都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、前記蓄熱投入エネルギ量を、前記記憶手段に記憶された投入エネルギ量に基づき算出することを特徴とする。
【００１７】
冷媒を用いた熱の生成のための投入エネルギ量は、内燃機関の動作点や、車速、外気温度等に依存して変化する。このため、蓄熱器によって蓄えられた単位量の熱を生成するための投入エネルギ量は、都度の状況に応じて変化する。ここで、上記構成では、単位量の熱が蓄えられる都度、その投入エネルギを記憶して且つ単位量の熱が取り出される都度、その投入エネルギ量が消去される。このため、記憶されている投入エネルギから、蓄熱器に蓄えられている熱量の生成のための投入エネルギ量を把握することができる。したがって、これに応じて蓄熱投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記蓄熱器から外部へと自然に放出される熱量を前記記憶手段から消去する機能を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成では、蓄熱器から外部へと自然に放出される熱量に基づく補正をすることで、記憶手段に記憶される蓄熱量を、蓄熱器の実際の蓄熱量と高精度に一致させることができる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記車載原動機が内燃機関であり、前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記エバポレータ及び前記蓄熱器のいずれを選択するかを定めるマップを備えることを特徴とする。
【００２１】
コンプレッサを駆動すべく内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。このため、コンプレッサを駆動することによる燃料消費量の増加量は、動作点に依存する。この点、上記構成では、動作点に応じてエバポレータ及び蓄熱器のいずれかを選択することで、燃料消費量が少なくなるように選択を行うことができる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項２〜７のいずれかに記載の発明において、前記選択手段は、前記蓄熱器の蓄熱量が規定値以下のとき、前記単位冷房能力あたりの投入エネルギ量にかかわらず、前記エバポレータを利用することを特徴とする。
【００２３】
蓄熱器の蓄熱量が少ないときに更に熱を消費すると、原動機が停止したときに熱量が不足するおそれがある。この点、上記構成では、蓄熱器の蓄熱量が規定値以下であるときエバポレータを利用することで、蓄熱量の不足を回避することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項２〜８のいずれかに記載の発明において、前記選択手段は、前記サイクル投入エネルギ量が所定以下であるとき、前記蓄熱器による蓄熱を行う機能を更に有することを特徴とする。
【００２５】
上記構成では、蓄熱器への蓄熱のために要求される投入エネルギ量が低いときに蓄熱量を増加させることができる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の動力源のうち、単位冷却能力あたりの投入エネルギ量が少ない方を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
上記構成では、単位冷却能力あたりの投入エネルギ量が少ない方を優先的に利用することで、車両内の温度制御に際して投入されるエネルギ量を低減することができる。このため、複数の熱源をより有効に活用することができる。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記複数の動力源が、内燃機関と電動機とを備えて構成されることを特徴とする。
【００２９】
上記構成では、動力源として内燃機関に加えて電動機を備えることで、内燃機関の停止時であっても、電動機を動力源とすることでコンプレッサを駆動することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記動力源としての前記内燃機関に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである機関投入エネルギ量を算出する機関投入エネルギ量算出手段と、前記動力源としての前記電動機に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである電動機投入エネルギ量を算出する電動機投入エネルギ量算出手段とを更に備え、前記選択手段は、前記２つの投入エネルギ量に基づき、前記複数の動力源の利用態様を定めることを特徴とする。
【００３１】
上記構成では、機関投入エネルギ量算出手段と電動機投入エネルギ量算出手段とを備えることで、都度の状況に応じて投入エネルギを適切に算出することができ、ひいては、選択手段による選択をより適切に行うことができる。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記機関投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記機関投入エネルギ量を算出することを特徴とする。
【００３３】
内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。この点、上記構成では、内燃機関の動作点を用いることで、機関投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、請求項１２又は１３記載の発明において、前記電動機投入エネルギ量算出手段は、前記電動機に給電する給電手段に単位電気エネルギが充電される都度、該単位電気エネルギの充電に要する投入エネルギ量を記憶し且つ、前記給電手段から単位電気エネルギが放電される都度、該単位電気エネルギの生成に要した投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、該記憶手段に記憶された投入エネルギに基づき前記電機投入エネルギ量を算出することを特徴とする。
【００３５】
単位電気エネルギの生成のための投入エネルギ量は、内燃機関の動作点や、車両の走行状態等に依存して変化する。このため、給電手段に蓄えられる単位電気エネルギを生成するための投入エネルギ量は、都度の状況に応じて変化する。ここで、上記構成では、単位電気エネルギが蓄えられる都度、その投入エネルギを記憶して且つ単位電気エネルギが取り出される都度、その投入エネルギ量が消去される。このため、記憶されている投入エネルギから、給電手段に蓄えられている電気エネルギを生成するための投入エネルギ量を把握することができる。したがって、これに応じて電機投入エネルギ量を算出することができる。
【００３６】
請求項１５記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記コンプレッサの動力源として前記内燃機関を用いるか前記電動機を用いるかを定めるマップを備えることを特徴とする。
【００３７】
内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。このため、内燃機関によってコンプレッサを駆動することによる燃料消費量の増加量は、動作点に依存する。この点、上記構成では、コンプレッサの動力源として、動作点に応じて内燃機関及び電動機のいずれかを選択することで、燃料消費量が少なくなるように選択を行うことができる。
【００３８】
請求項１６記載の発明は、請求項１０〜１４のいずれかに記載の発明において、前記車両内の温度に対する要求がコンプレッサの要求出力によって一義的に定量化されてなることを特徴とする。
【００３９】
上記構成では、コンプレッサの要求出力によって温度制御の要求を一義的に定量化することで、制御を簡素化することができる。
【００４０】
請求項１７記載の発明は、前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための熱源として、前記エバポレータに代えて前記蓄熱器を選択利用可能としたことを特徴とする。
【００４１】
上記構成では、エバポレータと蓄熱器との２つの熱源を有する。ここで、蓄熱器に蓄えられた熱の単位熱量あたりの投入エネルギは、熱を蓄えるときの内燃機関の動作点や車両の走行速度等に依存する。このため、蓄熱器に蓄えられた熱の単位熱量あたりの投入エネルギ量が、エバポレータを熱源とすべくコンプレッサを駆動させるために今現に要する投入エネルギ量よりも小さい状況が生じ得る。この点、上記構成では、内燃機関の稼動によってエバポレータによる車内の温度制御が可能であるときであっても、蓄熱器を利用可能とした。これにより、投入エネルギ、すなわち内燃機関の消費燃料量を低減させるように、蓄熱器を有効利用することができる。
【００４２】
請求項１８記載の発明は、前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための前記コンプレッサの動力源として、前記内燃機関に代えて該内燃機関以外の動力源を選択利用可能としたことを特徴とする。
【００４３】
上記構成では、内燃機関とそれ以外の２つ以上の動力源を有する。ここで、内燃機関を動力源とする場合、コンプレッサを作動させることによる燃料消費量の増加量は、内燃機関の動作点に依存する。したがって、内燃機関の現在の動作点によっては、他の動力源を用いた方が投入エネルギを低減することが可能な状況が生じ得る。この点、上記構成では、内燃機関の稼動時、内燃機関によってコンプレッサを駆動することが可能であるときであっても、他の動力源を利用可能とした。これにより、投入エネルギ、すなわち内燃機関の消費燃料量を低減させるように、他の動力源を有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる車両用空調制御装置の第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４５】
図１に、本実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す。
【００４６】
ここでは、まず車両用空調装置について説明する。図示されるように、可変容量式のコンプレッサ１０の作動により、冷媒が圧縮されてコンデンサ１４に供給される。コンデンサ１４の冷媒は、受液器１６に供給される。受液器１６は、コンデンサ１４から供給された冷媒を気液分離し、液体となった冷媒を一時的に貯蔵する。受液器１６内の冷媒は、電磁弁１８を介して、温度式膨張弁２０によって、急激に膨張され霧状とされる。そして、霧状とされた冷媒は、エバポレータ２２によって外気と熱交換することで気化する。なお、エバポレータ２２の出力側には、上記温度式膨張弁２０の感温筒２０ａが設けられており、且つエバポレータ２２の出力側は、コンプレッサ１０の入力側に接続されている。
【００４７】
受液器１６の冷媒は、更に、電磁弁２４を介して、膨張弁２６によって急激に膨張され霧状とされる。そして、霧状とされた冷媒は、蓄熱器２８の蒸発配管２８ａにおいて蓄熱パック２８ｂから熱を奪い、気化する。これにより、蓄熱パック２８ｂには、冷却熱が蓄えられることとなる。なお、蓄熱器２８の出力側は、逆止弁３０を介してコンプレッサ１０の入力側に接続されており、また、蓄熱器２８の近傍には、冷却ファン３２が設けられている。
【００４８】
上記構成の空調装置によれば、コンプレッサ１０を駆動することで、エバポレータ２２を介して車内を冷却することができるとともに、蓄熱器２８を冷却することができる。また、冷却ファン３２と蓄熱器２８との協働によって冷風を生成することもできる。
【００４９】
上記コンプレッサ１０は、車両の駆動輪に駆動力を付与する内燃機関４０を動力源とする。内燃機関４０の出力軸には、コンプレッサ１０のみならず、発電機４２が接続されている。発電機４２によって発電された電気エネルギは、バッテリ４４に供給される。
【００５０】
エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ５０）は、内燃機関４０の出力軸の回転速度を検出するクランク角センサ５２や、外気温を検出する外気温センサ５３、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ５４、ユーザによるブレーキ操作を検出するブレーキセンサ５５、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ５６等の各種センサの検出値を取り込む。そして、これら各種センサの検出値に基づき、上記内燃機関４０の出力制御や、発電機４２の発電量を制御する。例えば、アクセルセンサ５４によって検出されるアクセルペダルの操作量がゼロとなるときや、ブレーキセンサ５５によってブレーキの踏み込みが検出されるときには、回生制御を行うべく、発電機４２の発電量を増加させる。
【００５１】
エアコン電子制御装置（エアコンＥＣＵ６０）は、車室内の温度を検出する室温センサ６２の検出値や、ユーザからの指示を取り込むユーザインターフェース６４の出力を取り込む。また、エアコンＥＣＵ６０は、エンジンＥＣＵ５０と双方向の通信を行い、エンジンＥＣＵ５０から各種情報を取り込む。そして、エアコンＥＣＵ６０は、各種入力に応じて、上記コンプレッサ１０を始め、電磁弁１８，２４や冷却ファン３２を操作することで、ユーザインターフェース６４を介してなされるユーザからの要求に応じて車室内の温度を制御する。
【００５２】
エアコンＥＣＵ６０では、車室内の温度を制御するに際し、投入エネルギ量が最も少なくなるように、エバポレータ２２による温度制御と、蓄熱器２８による温度制御とを切り替える。ここで、投入エネルギ量とは、外部から車両に注入されたエネルギが、車室内の温度制御のために投入された量である。本実施形態では、車両に内燃機関４０の燃料が注入され、この燃料が燃焼に供されることでコンプレッサ１０が駆動されることに鑑み、投入エネルギ量は、車室内の温度を制御するに際して投入される燃料量であると定義する。このため、エアコンＥＣＵ６０では、内燃機関４０による燃料消費量が最も少なくなるように、エバポレータ２２による温度制御と、蓄熱器２８による温度制御とを切り替える。以下、これについて詳述する。
【００５３】
図２に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５４】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、ユーザインターフェース６４を通じて指示されるユーザの要求を満たすための要求冷房能力を算出する。ここでは、例えばユーザによって指示される設定温度と、室温センサ６２によって検出される室温とに基づき、これらの差が小さくなるように要求冷房能力を算出する。要求冷房能力の単位は任意でよいが、ここでは、一例としてワット（Ｗ）を用いる。
【００５５】
続くステップＳ１２においては、要求冷房能力を実現するためのコンプレッサ１０の出力であるコンプレッサ要求出力を算出する。この処理は、コンプレッサ１０の出力が同一でも、空調装置の周囲環境によって冷房能力が変化することに鑑みてなされる処理である。すなわち、例えば車速が早いほど、また、外気温が低いほど、コンデンサ１４の冷却が促進されることなどから、車速が早いほど、また外気温が低いほど、冷房能力が高まる傾向にある。こうした観点から、本実施形態では、図３に例示するように、車速や外気温と成績係数ＣＯＰとの関係を定めておき、要求冷房能力を成績係数ＣＯＰで徐算することで、コンプレッサ要求出力を算出する。例えば、要求冷房能力が「３０００Ｗ」であり、成績係数ＣＯＰが「２」であるときには、コンプレッサ要求出力は「１５００Ｗ」となる。ちなみに、成績係数ＣＯＰは、車速が早いほど大きく、また、外気温度が低いほど大きくなる。なお、コンプレッサ１０の出力の単位は任意であるが、ここでは、一例として、ワット（Ｗ）を用いている。
【００５６】
続くステップＳ１４では、コンプレッサ要求出力を生成するための内燃機関４０の燃料消費量の増加量を算出する。ここでは、コンプレッサ要求出力を生成するための内燃機関４０の燃料増加量が内燃機関４０の動作点に依存することに鑑み、動作点に基づき、燃料増加量を算出する。具体的には、図４に示すように、動作点としての回転速度及び負荷（トルク）と燃料消費量との関係を定めるマップを予め用意しておき、都度の回転速度及び負荷に基づき、増加量をマップ演算する。例えば、現在の動作点が動作点Ａであるとき、上記ステップＳ１２にて算出される出力にてコンプレッサ１０を駆動する際の動作点は、コンプレッサ１０の駆動前後の回転速度を同一とすることで一義的に定めることができる。これは、コンプレッサ１０の出力を回転速度で減算することで内燃機関４０のトルクが定まるためである。こうしてコンプレッサ１０の駆動による動作点Ｂが定まると、動作点Ａと動作点Ｂとにおける燃料消費量の差分が燃料増加量となる。なお、ブレーキペダルが踏み込まれるときや、回生制御がなされるとき等にあっては、内燃機関４０の燃料増加量がゼロと算出されることとなる。
【００５７】
こうして燃料増加量が算出されると、ステップＳ１６において、コンプレッサ１０、コンデンサ１４及びエバポレータ２２を用いた冷凍サイクルによって上記ステップＳ１０の要求冷房能力を実現するために要するコストを算出する。ここで、「コスト」とは、単位冷房能力を実現するうえで投入したエネルギ量を定量化するパラメータである。このコストを、本実施形態では、単位冷房能力あたりの消費される燃料増加量（ｇ／ｋＷｈ）によって定量化する。すなわち、単位冷房能力あたりに投入される燃料エネルギ量とする。例えば要求冷房能力が「３０００Ｗ」であり、燃料増加量が「３００ｇ／ｈ」であるときには、コストは、「１００ｇ／ｋＷｈ」と算出される。
【００５８】
続くステップＳ１８においては、上記要求冷房能力を実現するために蓄熱器２８を用いた場合のコストを算出する。このコストを定量化する手法は任意であるが、上記ステップＳ１８において定義されるコストと同一の次元にて規格化されることが望ましい。詳しくは、ここでは、蓄熱器２８を用いて要求冷房能力を実現する場合、蓄熱器２８に現在蓄えられている熱（冷却熱）が消費されることに鑑み、蓄熱器２８に現在蓄えられている熱の生成に要したコストを算出する。
【００５９】
上記熱の生成に要したコストを算出すべく、図５に示すファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）のテーブル（スタック）を用いる。すなわち、図５（ａ）に示されるように、蓄熱器２８の単位熱量の蓄熱がなされるたびに、その熱の生成に要したエネルギ量を算出して記憶させる。ちなみに、図５（ａ）では、蓄熱器２８に新たに単位熱量の蓄熱がなされることで、単位蓄熱ユニット（スタック）を１つ増加させることともに、同単位蓄熱ユニットに、その単位量の熱の生成に要したエネルギ量ｅ６を記憶する例を示している。ここで、エネルギ量ｅ６を定量化する手法は任意であるが、本実施形態では、単位冷房能力相当の蓄熱量あたりの燃料消費量「ｇ／ｋＷｈ」としている。また、図５（ｂ）に示されるように、蓄熱器２８の単位熱量の放熱がなされるたびに、テーブルに記憶されている単位蓄熱ユニットのうちもっとも古いものを消去する。ちなみに、図５（ｂ）では、蓄熱器２８から単位蓄熱ユニットの２倍の熱量が持ち出されることで、蓄熱ユニットを２つ消去した例を示している。
【００６０】
上記テーブルを用いることで、蓄熱器２８を用いて要求冷却能力を生成する場合のコストを算出することができる。ここでは、例えば、上記ステップＳ１０によって算出される要求冷却能力分の蓄熱量だけ、上記単位蓄熱ユニットの古いものから順に取り出して、これらの平均的なエネルギ量を算出すればよい。すなわち、例えば図５（ｂ）において、要求冷房能力が単位蓄熱ユニットの３倍に対応する場合、「（ｅ２＋ｅ３＋ｅ３）／３」と算出すればよい。また、これに代えて、蓄熱器２８に現在蓄熱されている熱量全部についてのエネルギ量の平均を取ってもよい。
【００６１】
なお、蓄熱器２８内に蓄えられている熱は、外部への冷却熱の自然放熱（外部から正の熱の吸熱）により、減少する。このため、蓄熱器２８への蓄熱や蓄熱器２８の使用の有無にかかわらず、適宜自然放熱による蓄熱量の減少分を補正する。これは、図５に例示するように、単位蓄熱ユニット相当の熱量が自然放熱によって失われる所定時間が経過する度に、最も古い単位ユニットを消去することで行うことができる。この際、所定時間は、蓄熱器２８の周囲の温度に応じて可変としてもよい。なお、こうした手法に代えて、蓄熱器２８の現在の蓄熱量を検出手段により検出することで、テーブル内の蓄熱量を補正してもよい。
【００６２】
続いて、先の図２のステップＳ２０においては、要求冷房能力を実現すべく蓄熱器２８を用いるコストの方が冷凍サイクルを用いる場合のコストよりも安いか否かを判断する。すなわち、上記ステップＳ１８の処理によって算出されるコストの方が上記ステップＳ１６の処理によって算出されるコストよりも小さいか否かを判断する。そして、蓄熱器２８を用いた方が低コストであると判断されると、ステップＳ２２において、蓄熱器２８に蓄えられた熱量が閾値βより大きいか否かを判断する。この処理は、要求冷房能力を、蓄熱器２８だけで賄える否かを判断するためのものである。上記閾値βは、要求冷房能力に応じて可変設定される。詳しくは、閾値βは、蓄熱器２８の使用後、内燃機関４０の稼動が停止したとしても、蓄熱器２８を用いた車室内の冷却が可能な程度の蓄熱量に設定される。
【００６３】
そして、ステップＳ２２において蓄熱量が閾値βより大きいときには、ステップＳ２４に移行し、蓄熱器２８が利用される。なお、ここで蓄熱量は、正の値として定義され、冷却熱（負の熱）の蓄えが多いほど正の大きい値とされている。一方、ステップＳ２２において蓄熱量が閾値β以下であると判断されると、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、蓄熱器２８によって賄い切れない不足分の要求冷房能力をエバポレータ２２によって賄う処理を行う。すなわち、可能な限り蓄熱器２８の熱を利用する一方、不足分を補うためのコンプレッサ１０の出力を算出し、これに応じてコンプレッサ１０を駆動する。
【００６４】
これに対し、ステップＳ２０において否定判断されるときには、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６〜Ｓ３２においては、蓄熱器２８への蓄熱を行うか否かを判断する処理を行う。ここではまず、ステップＳ２６において、蓄熱効率を算出する。この蓄熱効率は、コンプレッサ１０の作動中に電磁弁２４を開くことで、冷凍サイクルによって生成される熱（冷却熱）を蓄熱器２８に蓄える際の効率のことである。この効率は、固定値として予め記憶しておいてもよいが、例えば車室内の温度によって可変としてもよい。これは、車室内の温度が高いほど蓄熱器２８へ蓄熱する際の外気からの吸熱量が増加することに鑑み、車室内の温度が高いほど効率が低下すると考えられるからである。
【００６５】
ステップＳ２６の処理が完了すると、ステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８においては、蓄熱効率に基づき蓄熱コストを算出する。ここでは、ステップＳ１６において算出されたコストを効率で除算することで、蓄熱コストを算出する。例えばステップＳ１６においてコストが「１００ｇ／ｋＷｈ」と算出されて且つ、効率が「０．８」であるなら、蓄熱コストは、「１２５ｇ／ｋＷｈ」と算出される。続くステップＳ３０においては、蓄熱コストが閾値α以下であるか否かを判断する。この処理は、蓄熱器２８への蓄熱を行うことが望ましい状況か否かを判断するものである。ここで、閾値αは、図６に示されるように、蓄熱量が多いほど小さい値と設定されている。これは、投入エネルギ量が低い条件下で、換言すればコストが安い条件下で、蓄熱器２８への蓄熱を行うための設定である。
【００６６】
ステップＳ３０において閾値α以下であると判断されるときには、ステップＳ３２に移行し、所定量の蓄熱量の蓄熱を行うべく、コンプレッサ１０の出力を増大させる。そして、ステップＳ３２の処理が完了するときや、ステップＳ３０において否定判断されるときには、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、ステップＳ１２において算出されるコンプレッサ要求出力、又は、ステップＳ３２において算出されたコンプレッサ要求出力に基づき、コンプレッサ１０の容量を操作する。なお、この際、コンプレッサ１０が内燃機関４０に加える負荷に応じて、内燃機関４０の出力トルクの増大制御を併せ行うことが望ましい。これは、内燃機関４０がガソリン機関であるなら、スロットルバルブの開度を増加補正することで実現することができ、また、内燃機関４０がディーゼル機関であるなら、燃料噴射量を増量補正することで行うことができる。
【００６７】
そして、ステップＳ２４の処理やステップＳ３４の処理が完了するときには、ステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６においては、上記ステップＳ２４やステップＳ３２の処理状況に応じて、先の図５に示したテーブルを更新する。
【００６８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６９】
（１）コンプレッサ１０によって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータ２２と、冷媒の熱を蓄える蓄熱器２８とを備え、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい方を優先的に利用して車室内の温度を制御した。これにより、燃料消費量を低減することができ、また、蓄熱器２８をより有効に利用することができる。
【００７０】
（２）エバポレータ２２を用いて単位冷房能力を実現するためのコンプレッサ１０への投入エネルギであるサイクル投入エネルギ量（ステップＳ１６における算出値）と、蓄熱器２８によって単位冷房能力を実現するために消費される単位量の熱を蓄える際の投入エネルギである蓄熱投入エネルギ量（ステップＳ１８における算出値）とを算出し、これらに基づき、エバポレータ２２及び蓄熱器２８の利用態様を定めた。これにより、都度の状況に基づき投入エネルギ量をより適切に算出することができるため、エバポレータ２２及び蓄熱器２８のいずれかをより適切に選択することができる。
【００７１】
（３）サイクル投入エネルギ量（ステップＳ１６における算出値）を、内燃機関４０の動作点に基づき算出した。これにより、サイクル投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００７２】
（４）蓄熱投入エネルギ量（ステップＳ１８における算出値）を、図５に示したテーブルに記憶されたデータに基づき算出した。これにより、蓄熱投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００７３】
（５）蓄熱器２８の蓄熱量が閾値β以下のとき、単位熱量あたりの投入エネルギ量にかかわらず、エバポレータ２２をも利用した。これにより、蓄熱量の不足を回避することができる。
【００７４】
（６）蓄熱コストが閾値α以下であるとき、蓄熱器２８による蓄熱を行った。これにより、蓄熱コストが低いときに蓄熱量を増加させることができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
本実施形態では、車室内の温度を制御するに際し、内燃機関４０の動作点に応じて、冷凍サイクル及び蓄熱器２８のいずれかを選択的に利用する。詳しくは、図７に示すマップを用いて、内燃機関４０の回転速度と負荷（トルク）とによって、冷凍サイクルを使用するか、蓄熱器２８を使用するかを選択する。
【００７７】
図８に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００７８】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において、ユーザインターフェース６４の操作や車室内の温度に基づき、車室内を冷却する要求が生じているか否かを判断する。そして、要求が生じていると判断されると、ステップＳ４２において、蓄熱量が規定値γ以上であるか否かを判断する。この処理は、先の図７に示したマップを用いたのでは蓄熱器２８の蓄熱量が不足するおそれがあり、冷凍サイクルを優先的に使用した方がよい状況を判断するものである。そして、ステップＳ４２において規定値γ未満であると判断されると、ステップＳ４４において、先の図７に破線にて示すように、冷凍サイクル使用範囲を拡大する。
【００７９】
一方、ステップＳ４２において肯定判断されるときには、ステップＳ４３において、蓄熱量が規定値γ２（＞γ）以上であるか否かを判断する。この処理は、蓄熱器２８の蓄熱量が十分であり、コンプレッサ１０を駆動する必要がない状況を判断するものである。そして、ステップＳ４３において肯定判断されるときには、ステップＳ４５において、先の図７に一点鎖線にて示すように、冷凍サイクル使用範囲を縮小する。そして、ステップＳ４３において否定判断されるときや、ステップＳ４４，４５の処理が完了するときには、ステップＳ４６において、先の図７に基づき、冷凍サイクルを用いるか、蓄熱器２８を用いるかを選択する。
【００８０】
なお、本実施形態においては、蓄熱器２８への蓄熱は、例えば上記特許文献１と同様にして行えばよい。また、蓄熱コストが最も安くなる領域において蓄熱を行うべく、先の図７のマップ上に蓄熱を行う領域を予め定めておいてもよい。
【００８１】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８２】
（７）内燃機関４０の現在の動作点に応じてエバポレータ２２及び蓄熱器２８のいずれを選択するかを定めるマップを備えた。これにより、燃料消費量が少なくなるような選択を行う際、エアコンＥＣＵ６０が外部の機器との間で交換する情報量や、エアコンＥＣＵ６０の演算負荷を低減することができる。
【００８３】
（８）蓄熱量が規定値γ未満となることで、冷凍サイクルを用いる範囲を拡大し、且つ蓄熱量が規定値γ２以上となることで、冷凍サイクルを用いる範囲を縮小した。これにより、蓄熱器２８の蓄熱量の低減を好適に抑制することや、内燃機関４０の燃料の必要以上の消費を低減することができる。
【００８４】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８５】
図９に、本実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す。なお、図９において、先の図１に示した部材と対応する部材については、便宜上、同一の符号を付している。本実施形態では、コンプレッサ１０の動力源として、内燃機関４０に加えて、電動機７０を備える。更に、本実施形態では、バッテリ４４に電力を供給する発電機として、太陽電池７２を備えている。
【００８６】
図１０に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００８７】
この一連の処理においては、まずステップＳ５０〜Ｓ５６において、先の図２のステップＳ１０〜Ｓ１６と同様の処理を行う。ただし、ステップＳ５４においては、内燃機関４０が稼動中でないなら、アイドル時の動作点に基づき、先の図２のステップＳ１４と同じ要領で、燃料増加量を算出する。
【００８８】
そして、ステップＳ５８においては、要求冷房能力を実現するために電動機７０に必要な電気エネルギ量を算出する。ここでは、ステップＳ５２において算出されるコンプレッサ要求出力を電動機効率で除算することで要求される電気エネルギを算出すればよい。電動機効率とは、電動機７０の駆動によるコンプレッサ１０の出力の効率のことである。例えばコンプレッサ要求出力が「１５００Ｗ」であり、効率が「０．７５」であるときには、要求される電気エネルギは「２０００Ｗ」となる。
【００８９】
続くステップＳ６０においては、電動機７０の駆動コストを算出する。ここでも、「コスト」は、先の第１の実施形態において記載したように、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量として定義される。
【００９０】
コストの算出は、バッテリ４４に蓄えられた電気エネルギについて、これを蓄えるのに要した投入エネルギ量に基づき行う。バッテリ４４に蓄えられた電気エネルギを生成するために要した投入エネルギ量については、先の図５に示した手法と同様の手法によって求めることができる。すなわち、単位電気エネルギ量の充電がなされる都度、同単位電気エネルギの生成のための投入エネルギ量を算出し記憶する。図１１（ａ）には、単位電気エネルギの充電がなされ、そのときの投入エネルギがｅ７であった場合が例示されている。また、バッテリ４４から単位電気エネルギが持ち出される都度、同単位電気エネルギの生成のための投入エネルギ量が消去される。図１１（ｂ）には、単位電気エネルギの２倍のエネルギがバッテリ４４から持ち出される場合の処理を示している。なお、ここでの投入エネルギの単位は、単位電気エネルギあたりの消費燃料量（「ｇ／ｋＷｈ」）とされている。すなわち、発電機４２によるバッテリ４４の充電が、内燃機関４０の出力トルクを利用してなされるときには、これに伴う内燃機関４０の消費燃料の増加量に基づき投入エネルギを算出する。また、発電機４２によるバッテリ４４の充電が、ブレーキペダルが踏み込まれるとき等の回生制御に伴ってなされるときには、燃料消費量は増加しないことから投入エネルギはゼロとされる。また、太陽電池７２によってバッテリ４４が充電された場合にも、燃料消費量は増加しないことから、投入エネルギはゼロとされる。
【００９１】
図１１のテーブルを用いることで、電動機７０を駆動することによるコストを算出することができる。すなわち、図１１（ｂ）において、ステップＳ５８によって算出される電気エネルギが例えば単位電気エネルギの２倍である場合には、コストは、「（ｅ２＋ｅ２）／２」とすればよい。また、これに代えて、バッテリ４４に現在蓄えられている電気エネルギの総量を生成するための投入エネルギについての単位電気エネルギあたりの平均値をコストとしてもよい。
【００９２】
なお、太陽電池７２による発電がなされているときには、只今発電中の電力を利用すべく、テーブルの更新を一時停止し、太陽電池７２によって電動機７０を駆動するようにしてもよい。
【００９３】
上記ステップＳ６０の処理が完了すると、ステップＳ６２において、内燃機関４０が稼動中であるか否かを判断する。この処理は、例えばアイドリングストップ制御等によって内燃機関４０が停止されている状況か否かを判断するものである。そして、内燃機関４０が稼動中であると判断されるときには、ステップＳ６４において、コンプレッサ１０の駆動源として内燃機関４０を用いるよりも電動機７０を用いる方がコストが安いか否かを判断する。換言すれば、ステップＳ５６において算出されるコストよりもステップＳ６０において算出されるコストの方が安いか否かを判断する。そして、ステップＳ６２において否定判断されるときや、ステップＳ６４において肯定判断されるときには、ステップＳ６６に移行する。ステップＳ６６においては、電動機７０によって要求冷房能力を賄うための電力を、バッテリ４４（及び太陽電池７２）によって供給可能か否かを判断する。この処理は、バッテリ４４の残存容量が少ない等の理由から電動機７０単独で要求冷房能力を賄うことが適切でない状況であるか否かを判断するものである。そして、ステップＳ６６において電力供給可能と判断されるときには、ステップＳ６８において、ステップＳ５２のコンプレッサ要求出力を実現するための駆動力を電動機７０によって生成すべく、電動機７０を駆動する。
【００９４】
これに対し、上記ステップＳ６４において否定判断されるときには、ステップＳ７０に移行する。すなわち、この場合、内燃機関４０の出力トルクを増大させることでコンプレッサ要求出力をまかなう。
【００９５】
更に、上記ステップＳ６６において否定判断されるときには、電動機７０の駆動を優先してバッテリ４４（及び太陽電池７２）によって供給可能な電力によって電動機７０を駆動しつつも、これによる不足分を内燃機関４０の出力トルクによって補う。
【００９６】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００９７】
（９）コンプレッサ１０の動力源として、内燃機関４０と電動機７０とを備え、車室内の温度を制御すべく、要求冷房能力を実現する際の投入エネルギ量に応じて、内燃機関４０と電動機７０との利用態様を定めた。これにより、車室内の温度を制御する際に、燃料消費量を低減することができる。
【００９８】
（１０）内燃機関４０を動力源とする単位冷却能力あたりの投入エネルギである機関投入エネルギ量（ステップＳ５４：単位冷房能力あたりの燃料量）を算出し、電動機７０を動力源とする単位冷却能力あたりの投入エネルギである電動機投入エネルギ量（ステップＳ６０：単位冷房能力あたりの燃料量）を算出し、これら２つの投入エネルギ量に基づき、内燃機関４０と電動機７０との利用態様を定めた。これにより、都度の状況に応じて投入エネルギを適切に算出することができ、ひいては、利用態様をより適切に定めることができる。
【００９９】
（１１）機関投入エネルギ量を、内燃機関４０の動作点に基づき算出した。これにより、機関投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【０１００】
（１２）図１１に示したテーブルに基づき電機投入エネルギ量を算出した。これにより、電気投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【０１０１】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１０２】
本実施形態では、車室内の温度を制御するに際し、コンプレッサ１０の動力源として、内燃機関４０の動作点に応じて、内燃機関４０及び電動機７０のいずれかを選択的に利用する。詳しくは、図１２に示すマップを用いて、内燃機関４０の回転速度と負荷（トルク）とによって、内燃機関４０を使用するか、電動機７０を使用するかを選択する。
【０１０３】
図１３に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１０４】
この一連の処理では、まずステップＳ８０において、ユーザインターフェース６４の操作や車室内の温度に基づき、車室内を冷却する要求が生じているか否かを判断する。そして、要求が生じていると判断されると、ステップＳ８２において、バッテリ４４の残存容量が規定値ε以上であるか否かを判断する。この処理は、先の図１２に示したマップを用いたのではバッテリ４４の残存容量が不足するおそれがあり、内燃機関４０を動力源として優先的に使用した方がよい状況を判断するものである。そして、ステップＳ８２において規定値ε未満であると判断されると、ステップＳ８４において、先の図１２に破線にて示すように、内燃機関４０の使用範囲を拡大する。
【０１０５】
一方、ステップＳ８２において肯定判断されると、ステップＳ８３において、バッテリ４４の残存容量が規定値ε２以上であるか否かを判断する。この処理は、残存容量が十分であり内燃機関４０を駆動する必要がない状況であるか否かを判断するためのものである。そして、ステップＳ８３においてバッテリ４４の残存容量が規定値ε２以上であると判断されると、ステップＳ８５において、先の図１２に一点鎖線にて示すように、内燃機関４０の使用範囲を縮小する。これにより、内燃機関４０による燃料の消費を抑制することができる。
【０１０６】
そして、ステップＳ８３において否定判断されるときや、ステップＳ８４、Ｓ８５の処理が完了するときには、ステップＳ８６において、図１２に基づき、内燃機関４０を用いるか、電動機７０を用いるかを選択する。
【０１０７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【０１０８】
（１３）内燃機関４０の現在の動作点に応じて、コンプレッサ１０の動力源として内燃機関４０を用いるか電動機７０を用いるかを定めるマップを備えた。これにより、コンプレッサ１０の動力源として燃料消費量が少なくなるような選択を行う際、エアコンＥＣＵ６０が外部の機器との間で交換する情報量や、エアコンＥＣＵ６０の演算負荷を低減することができる。
【０１０９】
（１４）バッテリ４４の残存容量が規定値ε未満であるときには内燃機関４０の使用範囲を拡大し、残存容量が規定値ε２以上であるときには、同使用範囲を縮小した。これにより、バッテリ４４の電力の過度の消費や、内燃機関４４の燃料の必要以上の消費を回避することができる。
【０１１０】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１１１】
図１４に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１４において、先の図１０に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【０１１２】
図示されるように、ステップＳ５２ａにおいて、ユーザインターフェース６４に基づき、コンプレッサ１０の要求出力を直接算出する。換言すれば、ユーザインターフェース６４による車室内の温度制御の要求を、コンプレッサ１０の出力によって一義的に定量化する。これにより、エアコンＥＣＵ６０の演算負荷を低減でき、簡素な処理にて室温制御が可能となる。
【０１１３】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１１４】
・上記各実施形態では、空調装置の冷房能力を可変とする手段として、可変容量式のコンプレッサ１０を用いたがこれに限らない。例えばコンプレッサ１０及びエバポレータ２２間に、冷媒の流量を調節するＳＴＶ（suction throttling valve）を備えてこれを操作するようにしてもよい。
【０１１５】
・先の第２の実施形態において、動作点を、回転速度とトルクとによって定めるものに限らない。例えばトルクに代えて、内燃機関４０がガソリン機関である場合には吸入空気量を、また、内燃機関４０がディーゼル機関である場合には噴射量をそれぞれ用いてもよい。なお、動作点に加えて、更に、車速や外気温に基づき、マップ演算にて熱源を選択してもよい。これによれば、燃料消費量の低減にとってより適切な選択をすることが可能となる。
【０１１６】
・上記第１及び第２の実施形態において、コンプレッサ１０の動力源としては、内燃機関４０に限らず、電動機であってもよい。
【０１１７】
・先の第４の実施形態において、動作点を、回転速度とトルクとによって定めるものに限らない。例えばトルクに代えて、内燃機関４０がガソリン機関である場合には吸入空気量を、また、内燃機関４０がディーゼル機関である場合には噴射量をそれぞれ用いてもよい。
【０１１８】
・上記第３及び第４の実施形態でコンプレッサ１０の動力源としては、２つに限らない。
【０１１９】
・上記各実施形態では、車両の駆動輪が内燃機関と連結される構成を想定したが、これに限らず、例えば一部のハイブリッド車のように、内燃機関を搭載しつつもその出力軸が駆動輪と連結されない構成であってもよい。更に、電気自動車であっても、複数の熱源や、コンプレッサの複数の動力源を備えるものであるなら、投入エネルギを低減する上で本発明の適用は有効である。ここで、電気自動車の場合、投入エネルギは、外部から注入された電気エネルギの投入量、換言すれば車内で発電した電気エネルギ以外の電気エネルギの投入量として定義すればよい。このように、投入エネルギ量を、車両の外部から車両に注入されるエネルギの投入量として定義することで、注入されるエネルギの消費量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】第１の実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す図。
【図２】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態にかかる車速及び外気温と成績係数との関係を示す図。
【図４】同実施形態において、コンプレッサを駆動する際の内燃機関の動作点と燃料増加量との関係を示す図。
【図５】蓄熱器の蓄熱量と投入エネルギ量との記憶態様を示す図。
【図６】蓄熱量と、蓄熱を行うための閾値との関係を示す図。
【図７】第２の実施形態にかかる冷凍サイクルの使用領域を示す図。
【図８】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図９】第３の実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す図。
【図１０】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】バッテリの残存容量と投入エネルギ量との記憶態様を示す図。
【図１２】第４の実施形態にかかる内燃機関の使用領域を示す図。
【図１３】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図１４】第５の実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２１】
１０…コンプレッサ、１４…コンデンサ、２２…エバポレータ、２８…蓄熱器、４０…内燃機関、４４…バッテリ（給電手段の一実施形態）、７０…電動機、６０…エアコンＥＣＵ（車両用空調制御装置の一実施形態）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記特許文献１には、車載内燃機関を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータに加えて、冷媒の熱（冷却熱）を蓄える蓄熱器を備える空調装置が記載されている。これによれば、内燃機関の停止時であっても、蓄熱器を用いて車内を冷やすことが可能となる。
【０００３】
また、下記特許文献２には、コンプレッサの動力源として、内燃機関に加えて電動機を備える空調装置が記載されている。ここでは、アイドリングストップによって内燃機関が停止するときに電動機によってコンプレッサを駆動することで、アイドリングストップ制御がなされているときであっても、車内を冷やすことを可能としている。
【０００４】
上記いずれの空調装置も、内燃機関の停止時において車内を冷やすことができるメリットがあるとはいえ、そのために新たな部品を設けなければならないことによるコストアップが無視できないものとなっている。特に内燃機関の停止時において車内を冷やす要求が生じる頻度はさほど高くないため、新たな部品を備えることによるコストアップの割には得られる効果が小さいものとなっていた。
【０００５】
なお、上記空調装置に限らず、複数の熱源を備える車両用空調装置や、複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置にあっては、部品点数の割に得られる効果が小さいこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【特許文献１】特開平１０−５３０１９号公報
【特許文献１】特開２００３−１２０５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の熱源を備える車両用空調装置や、複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置を搭載するに際し、これらをより有効に活用することのできる車両用空調制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明は、前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の熱源のうち、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい熱源を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成では、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい熱源を優先的に利用することで、車両内の温度制御に際して投入されるエネルギ量を低減することができる。このため、複数の熱源をより有効に活用することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記複数の熱源が、車載原動機を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータと、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１１】
上記構成では、蓄熱器を備えることで、原動機の停止時であっても、車両内の温度を制御することができる。しかも、選択手段を備えることで、原動機の稼動時であっても蓄熱器による車両内の冷却制御が可能となり、蓄熱器をより有効に利用することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記エバポレータによって前記単位冷房能力を実現するためのコンプレッサへの投入エネルギであるサイクル投入エネルギ量を算出するサイクル投入エネルギ量算出手段と、前記蓄熱器によって前記単位冷房能力を実現するために消費される蓄熱量を生成するための投入エネルギである蓄熱投入エネルギ量を算出する蓄熱投入エネルギ量算出手段とを更に備え、前記選択手段は、前記２つのエネルギ量の算出値に基づき、前記エバポレータ及び前記蓄熱器の利用態様を定めることを特徴とする。
【００１３】
上記構成では、サイクル投入エネルギ量算出手段と、蓄熱投入エネルギ量算出手段とを備えることで、都度の状況に基づき投入エネルギ量をより適切に算出することができ、ひいてはエバポレータ及び蓄熱器の利用態様をより適切に定めることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記車載原動機が内燃機関であり、前記サイクル投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記サイクル投入エネルギ量を算出することを特徴とする。
【００１５】
内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。この点、上記構成では、内燃機関の動作点を用いることで、サイクル投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記蓄熱投入エネルギ量算出手段は、前記単位冷房能力を実現するための単位量の熱が蓄えられる都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を記憶し、前記蓄熱器から単位量の熱が取り出される都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、前記蓄熱投入エネルギ量を、前記記憶手段に記憶された投入エネルギ量に基づき算出することを特徴とする。
【００１７】
冷媒を用いた熱の生成のための投入エネルギ量は、内燃機関の動作点や、車速、外気温度等に依存して変化する。このため、蓄熱器によって蓄えられた単位量の熱を生成するための投入エネルギ量は、都度の状況に応じて変化する。ここで、上記構成では、単位量の熱が蓄えられる都度、その投入エネルギを記憶して且つ単位量の熱が取り出される都度、その投入エネルギ量が消去される。このため、記憶されている投入エネルギから、蓄熱器に蓄えられている熱量の生成のための投入エネルギ量を把握することができる。したがって、これに応じて蓄熱投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記蓄熱器から外部へと自然に放出される熱量を前記記憶手段から消去する機能を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成では、蓄熱器から外部へと自然に放出される熱量に基づく補正をすることで、記憶手段に記憶される蓄熱量を、蓄熱器の実際の蓄熱量と高精度に一致させることができる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記車載原動機が内燃機関であり、前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記エバポレータ及び前記蓄熱器のいずれを選択するかを定めるマップを備えることを特徴とする。
【００２１】
コンプレッサを駆動すべく内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。このため、コンプレッサを駆動することによる燃料消費量の増加量は、動作点に依存する。この点、上記構成では、動作点に応じてエバポレータ及び蓄熱器のいずれかを選択することで、燃料消費量が少なくなるように選択を行うことができる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項２〜７のいずれかに記載の発明において、前記選択手段は、前記蓄熱器の蓄熱量が規定値以下のとき、前記単位冷房能力あたりの投入エネルギ量にかかわらず、前記エバポレータを利用することを特徴とする。
【００２３】
蓄熱器の蓄熱量が少ないときに更に熱を消費すると、原動機が停止したときに熱量が不足するおそれがある。この点、上記構成では、蓄熱器の蓄熱量が規定値以下であるときエバポレータを利用することで、蓄熱量の不足を回避することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項２〜８のいずれかに記載の発明において、前記選択手段は、前記サイクル投入エネルギ量が所定以下であるとき、前記蓄熱器による蓄熱を行う機能を更に有することを特徴とする。
【００２５】
上記構成では、蓄熱器への蓄熱のために要求される投入エネルギ量が低いときに蓄熱量を増加させることができる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の動力源のうち、単位冷却能力あたりの投入エネルギ量が少ない方を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
上記構成では、単位冷却能力あたりの投入エネルギ量が少ない方を優先的に利用することで、車両内の温度制御に際して投入されるエネルギ量を低減することができる。このため、複数の熱源をより有効に活用することができる。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記複数の動力源が、内燃機関と電動機とを備えて構成されることを特徴とする。
【００２９】
上記構成では、動力源として内燃機関に加えて電動機を備えることで、内燃機関の停止時であっても、電動機を動力源とすることでコンプレッサを駆動することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記動力源としての前記内燃機関に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである機関投入エネルギ量を算出する機関投入エネルギ量算出手段と、前記動力源としての前記電動機に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである電動機投入エネルギ量を算出する電動機投入エネルギ量算出手段とを更に備え、前記選択手段は、前記２つの投入エネルギ量に基づき、前記複数の動力源の利用態様を定めることを特徴とする。
【００３１】
上記構成では、機関投入エネルギ量算出手段と電動機投入エネルギ量算出手段とを備えることで、都度の状況に応じて投入エネルギを適切に算出することができ、ひいては、選択手段による選択をより適切に行うことができる。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記機関投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記機関投入エネルギ量を算出することを特徴とする。
【００３３】
内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。この点、上記構成では、内燃機関の動作点を用いることで、機関投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、請求項１２又は１３記載の発明において、前記電動機投入エネルギ量算出手段は、前記電動機に給電する給電手段に単位電気エネルギが充電される都度、該単位電気エネルギの充電に要する投入エネルギ量を記憶し且つ、前記給電手段から単位電気エネルギが放電される都度、該単位電気エネルギの生成に要した投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、該記憶手段に記憶された投入エネルギに基づき前記電機投入エネルギ量を算出することを特徴とする。
【００３５】
単位電気エネルギの生成のための投入エネルギ量は、内燃機関の動作点や、車両の走行状態等に依存して変化する。このため、給電手段に蓄えられる単位電気エネルギを生成するための投入エネルギ量は、都度の状況に応じて変化する。ここで、上記構成では、単位電気エネルギが蓄えられる都度、その投入エネルギを記憶して且つ単位電気エネルギが取り出される都度、その投入エネルギ量が消去される。このため、記憶されている投入エネルギから、給電手段に蓄えられている電気エネルギを生成するための投入エネルギ量を把握することができる。したがって、これに応じて電機投入エネルギ量を算出することができる。
【００３６】
請求項１５記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記コンプレッサの動力源として前記内燃機関を用いるか前記電動機を用いるかを定めるマップを備えることを特徴とする。
【００３７】
内燃機関の出力トルクを増加させる際に要求される燃料の増加量は、内燃機関の動作点に依存して変化する。このため、内燃機関によってコンプレッサを駆動することによる燃料消費量の増加量は、動作点に依存する。この点、上記構成では、コンプレッサの動力源として、動作点に応じて内燃機関及び電動機のいずれかを選択することで、燃料消費量が少なくなるように選択を行うことができる。
【００３８】
請求項１６記載の発明は、請求項１０〜１４のいずれかに記載の発明において、前記車両内の温度に対する要求がコンプレッサの要求出力によって一義的に定量化されてなることを特徴とする。
【００３９】
上記構成では、コンプレッサの要求出力によって温度制御の要求を一義的に定量化することで、制御を簡素化することができる。
【００４０】
請求項１７記載の発明は、前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための熱源として、前記エバポレータに代えて前記蓄熱器を選択利用可能としたことを特徴とする。
【００４１】
上記構成では、エバポレータと蓄熱器との２つの熱源を有する。ここで、蓄熱器に蓄えられた熱の単位熱量あたりの投入エネルギは、熱を蓄えるときの内燃機関の動作点や車両の走行速度等に依存する。このため、蓄熱器に蓄えられた熱の単位熱量あたりの投入エネルギ量が、エバポレータを熱源とすべくコンプレッサを駆動させるために今現に要する投入エネルギ量よりも小さい状況が生じ得る。この点、上記構成では、内燃機関の稼動によってエバポレータによる車内の温度制御が可能であるときであっても、蓄熱器を利用可能とした。これにより、投入エネルギ、すなわち内燃機関の消費燃料量を低減させるように、蓄熱器を有効利用することができる。
【００４２】
請求項１８記載の発明は、前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための前記コンプレッサの動力源として、前記内燃機関に代えて該内燃機関以外の動力源を選択利用可能としたことを特徴とする。
【００４３】
上記構成では、内燃機関とそれ以外の２つ以上の動力源を有する。ここで、内燃機関を動力源とする場合、コンプレッサを作動させることによる燃料消費量の増加量は、内燃機関の動作点に依存する。したがって、内燃機関の現在の動作点によっては、他の動力源を用いた方が投入エネルギを低減することが可能な状況が生じ得る。この点、上記構成では、内燃機関の稼動時、内燃機関によってコンプレッサを駆動することが可能であるときであっても、他の動力源を利用可能とした。これにより、投入エネルギ、すなわち内燃機関の消費燃料量を低減させるように、他の動力源を有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる車両用空調制御装置の第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４５】
図１に、本実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す。
【００４６】
ここでは、まず車両用空調装置について説明する。図示されるように、可変容量式のコンプレッサ１０の作動により、冷媒が圧縮されてコンデンサ１４に供給される。コンデンサ１４の冷媒は、受液器１６に供給される。受液器１６は、コンデンサ１４から供給された冷媒を気液分離し、液体となった冷媒を一時的に貯蔵する。受液器１６内の冷媒は、電磁弁１８を介して、温度式膨張弁２０によって、急激に膨張され霧状とされる。そして、霧状とされた冷媒は、エバポレータ２２によって外気と熱交換することで気化する。なお、エバポレータ２２の出力側には、上記温度式膨張弁２０の感温筒２０ａが設けられており、且つエバポレータ２２の出力側は、コンプレッサ１０の入力側に接続されている。
【００４７】
受液器１６の冷媒は、更に、電磁弁２４を介して、膨張弁２６によって急激に膨張され霧状とされる。そして、霧状とされた冷媒は、蓄熱器２８の蒸発配管２８ａにおいて蓄熱パック２８ｂから熱を奪い、気化する。これにより、蓄熱パック２８ｂには、冷却熱が蓄えられることとなる。なお、蓄熱器２８の出力側は、逆止弁３０を介してコンプレッサ１０の入力側に接続されており、また、蓄熱器２８の近傍には、冷却ファン３２が設けられている。
【００４８】
上記構成の空調装置によれば、コンプレッサ１０を駆動することで、エバポレータ２２を介して車内を冷却することができるとともに、蓄熱器２８を冷却することができる。また、冷却ファン３２と蓄熱器２８との協働によって冷風を生成することもできる。
【００４９】
上記コンプレッサ１０は、車両の駆動輪に駆動力を付与する内燃機関４０を動力源とする。内燃機関４０の出力軸には、コンプレッサ１０のみならず、発電機４２が接続されている。発電機４２によって発電された電気エネルギは、バッテリ４４に供給される。
【００５０】
エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ５０）は、内燃機関４０の出力軸の回転速度を検出するクランク角センサ５２や、外気温を検出する外気温センサ５３、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ５４、ユーザによるブレーキ操作を検出するブレーキセンサ５５、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ５６等の各種センサの検出値を取り込む。そして、これら各種センサの検出値に基づき、上記内燃機関４０の出力制御や、発電機４２の発電量を制御する。例えば、アクセルセンサ５４によって検出されるアクセルペダルの操作量がゼロとなるときや、ブレーキセンサ５５によってブレーキの踏み込みが検出されるときには、回生制御を行うべく、発電機４２の発電量を増加させる。
【００５１】
エアコン電子制御装置（エアコンＥＣＵ６０）は、車室内の温度を検出する室温センサ６２の検出値や、ユーザからの指示を取り込むユーザインターフェース６４の出力を取り込む。また、エアコンＥＣＵ６０は、エンジンＥＣＵ５０と双方向の通信を行い、エンジンＥＣＵ５０から各種情報を取り込む。そして、エアコンＥＣＵ６０は、各種入力に応じて、上記コンプレッサ１０を始め、電磁弁１８，２４や冷却ファン３２を操作することで、ユーザインターフェース６４を介してなされるユーザからの要求に応じて車室内の温度を制御する。
【００５２】
エアコンＥＣＵ６０では、車室内の温度を制御するに際し、投入エネルギ量が最も少なくなるように、エバポレータ２２による温度制御と、蓄熱器２８による温度制御とを切り替える。ここで、投入エネルギ量とは、外部から車両に注入されたエネルギが、車室内の温度制御のために投入された量である。本実施形態では、車両に内燃機関４０の燃料が注入され、この燃料が燃焼に供されることでコンプレッサ１０が駆動されることに鑑み、投入エネルギ量は、車室内の温度を制御するに際して投入される燃料量であると定義する。このため、エアコンＥＣＵ６０では、内燃機関４０による燃料消費量が最も少なくなるように、エバポレータ２２による温度制御と、蓄熱器２８による温度制御とを切り替える。以下、これについて詳述する。
【００５３】
図２に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５４】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、ユーザインターフェース６４を通じて指示されるユーザの要求を満たすための要求冷房能力を算出する。ここでは、例えばユーザによって指示される設定温度と、室温センサ６２によって検出される室温とに基づき、これらの差が小さくなるように要求冷房能力を算出する。要求冷房能力の単位は任意でよいが、ここでは、一例としてワット（Ｗ）を用いる。
【００５５】
続くステップＳ１２においては、要求冷房能力を実現するためのコンプレッサ１０の出力であるコンプレッサ要求出力を算出する。この処理は、コンプレッサ１０の出力が同一でも、空調装置の周囲環境によって冷房能力が変化することに鑑みてなされる処理である。すなわち、例えば車速が早いほど、また、外気温が低いほど、コンデンサ１４の冷却が促進されることなどから、車速が早いほど、また外気温が低いほど、冷房能力が高まる傾向にある。こうした観点から、本実施形態では、図３に例示するように、車速や外気温と成績係数ＣＯＰとの関係を定めておき、要求冷房能力を成績係数ＣＯＰで徐算することで、コンプレッサ要求出力を算出する。例えば、要求冷房能力が「３０００Ｗ」であり、成績係数ＣＯＰが「２」であるときには、コンプレッサ要求出力は「１５００Ｗ」となる。ちなみに、成績係数ＣＯＰは、車速が早いほど大きく、また、外気温度が低いほど大きくなる。なお、コンプレッサ１０の出力の単位は任意であるが、ここでは、一例として、ワット（Ｗ）を用いている。
【００５６】
続くステップＳ１４では、コンプレッサ要求出力を生成するための内燃機関４０の燃料消費量の増加量を算出する。ここでは、コンプレッサ要求出力を生成するための内燃機関４０の燃料増加量が内燃機関４０の動作点に依存することに鑑み、動作点に基づき、燃料増加量を算出する。具体的には、図４に示すように、動作点としての回転速度及び負荷（トルク）と燃料消費量との関係を定めるマップを予め用意しておき、都度の回転速度及び負荷に基づき、増加量をマップ演算する。例えば、現在の動作点が動作点Ａであるとき、上記ステップＳ１２にて算出される出力にてコンプレッサ１０を駆動する際の動作点は、コンプレッサ１０の駆動前後の回転速度を同一とすることで一義的に定めることができる。これは、コンプレッサ１０の出力を回転速度で減算することで内燃機関４０のトルクが定まるためである。こうしてコンプレッサ１０の駆動による動作点Ｂが定まると、動作点Ａと動作点Ｂとにおける燃料消費量の差分が燃料増加量となる。なお、ブレーキペダルが踏み込まれるときや、回生制御がなされるとき等にあっては、内燃機関４０の燃料増加量がゼロと算出されることとなる。
【００５７】
こうして燃料増加量が算出されると、ステップＳ１６において、コンプレッサ１０、コンデンサ１４及びエバポレータ２２を用いた冷凍サイクルによって上記ステップＳ１０の要求冷房能力を実現するために要するコストを算出する。ここで、「コスト」とは、単位冷房能力を実現するうえで投入したエネルギ量を定量化するパラメータである。このコストを、本実施形態では、単位冷房能力あたりの消費される燃料増加量（ｇ／ｋＷｈ）によって定量化する。すなわち、単位冷房能力あたりに投入される燃料エネルギ量とする。例えば要求冷房能力が「３０００Ｗ」であり、燃料増加量が「３００ｇ／ｈ」であるときには、コストは、「１００ｇ／ｋＷｈ」と算出される。
【００５８】
続くステップＳ１８においては、上記要求冷房能力を実現するために蓄熱器２８を用いた場合のコストを算出する。このコストを定量化する手法は任意であるが、上記ステップＳ１８において定義されるコストと同一の次元にて規格化されることが望ましい。詳しくは、ここでは、蓄熱器２８を用いて要求冷房能力を実現する場合、蓄熱器２８に現在蓄えられている熱（冷却熱）が消費されることに鑑み、蓄熱器２８に現在蓄えられている熱の生成に要したコストを算出する。
【００５９】
上記熱の生成に要したコストを算出すべく、図５に示すファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）のテーブル（スタック）を用いる。すなわち、図５（ａ）に示されるように、蓄熱器２８の単位熱量の蓄熱がなされるたびに、その熱の生成に要したエネルギ量を算出して記憶させる。ちなみに、図５（ａ）では、蓄熱器２８に新たに単位熱量の蓄熱がなされることで、単位蓄熱ユニット（スタック）を１つ増加させることともに、同単位蓄熱ユニットに、その単位量の熱の生成に要したエネルギ量ｅ６を記憶する例を示している。ここで、エネルギ量ｅ６を定量化する手法は任意であるが、本実施形態では、単位冷房能力相当の蓄熱量あたりの燃料消費量「ｇ／ｋＷｈ」としている。また、図５（ｂ）に示されるように、蓄熱器２８の単位熱量の放熱がなされるたびに、テーブルに記憶されている単位蓄熱ユニットのうちもっとも古いものを消去する。ちなみに、図５（ｂ）では、蓄熱器２８から単位蓄熱ユニットの２倍の熱量が持ち出されることで、蓄熱ユニットを２つ消去した例を示している。
【００６０】
上記テーブルを用いることで、蓄熱器２８を用いて要求冷却能力を生成する場合のコストを算出することができる。ここでは、例えば、上記ステップＳ１０によって算出される要求冷却能力分の蓄熱量だけ、上記単位蓄熱ユニットの古いものから順に取り出して、これらの平均的なエネルギ量を算出すればよい。すなわち、例えば図５（ｂ）において、要求冷房能力が単位蓄熱ユニットの３倍に対応する場合、「（ｅ２＋ｅ３＋ｅ３）／３」と算出すればよい。また、これに代えて、蓄熱器２８に現在蓄熱されている熱量全部についてのエネルギ量の平均を取ってもよい。
【００６１】
なお、蓄熱器２８内に蓄えられている熱は、外部への冷却熱の自然放熱（外部から正の熱の吸熱）により、減少する。このため、蓄熱器２８への蓄熱や蓄熱器２８の使用の有無にかかわらず、適宜自然放熱による蓄熱量の減少分を補正する。これは、図５に例示するように、単位蓄熱ユニット相当の熱量が自然放熱によって失われる所定時間が経過する度に、最も古い単位ユニットを消去することで行うことができる。この際、所定時間は、蓄熱器２８の周囲の温度に応じて可変としてもよい。なお、こうした手法に代えて、蓄熱器２８の現在の蓄熱量を検出手段により検出することで、テーブル内の蓄熱量を補正してもよい。
【００６２】
続いて、先の図２のステップＳ２０においては、要求冷房能力を実現すべく蓄熱器２８を用いるコストの方が冷凍サイクルを用いる場合のコストよりも安いか否かを判断する。すなわち、上記ステップＳ１８の処理によって算出されるコストの方が上記ステップＳ１６の処理によって算出されるコストよりも小さいか否かを判断する。そして、蓄熱器２８を用いた方が低コストであると判断されると、ステップＳ２２において、蓄熱器２８に蓄えられた熱量が閾値βより大きいか否かを判断する。この処理は、要求冷房能力を、蓄熱器２８だけで賄える否かを判断するためのものである。上記閾値βは、要求冷房能力に応じて可変設定される。詳しくは、閾値βは、蓄熱器２８の使用後、内燃機関４０の稼動が停止したとしても、蓄熱器２８を用いた車室内の冷却が可能な程度の蓄熱量に設定される。
【００６３】
そして、ステップＳ２２において蓄熱量が閾値βより大きいときには、ステップＳ２４に移行し、蓄熱器２８が利用される。なお、ここで蓄熱量は、正の値として定義され、冷却熱（負の熱）の蓄えが多いほど正の大きい値とされている。一方、ステップＳ２２において蓄熱量が閾値β以下であると判断されると、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、蓄熱器２８によって賄い切れない不足分の要求冷房能力をエバポレータ２２によって賄う処理を行う。すなわち、可能な限り蓄熱器２８の熱を利用する一方、不足分を補うためのコンプレッサ１０の出力を算出し、これに応じてコンプレッサ１０を駆動する。
【００６４】
これに対し、ステップＳ２０において否定判断されるときには、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６〜Ｓ３２においては、蓄熱器２８への蓄熱を行うか否かを判断する処理を行う。ここではまず、ステップＳ２６において、蓄熱効率を算出する。この蓄熱効率は、コンプレッサ１０の作動中に電磁弁２４を開くことで、冷凍サイクルによって生成される熱（冷却熱）を蓄熱器２８に蓄える際の効率のことである。この効率は、固定値として予め記憶しておいてもよいが、例えば車室内の温度によって可変としてもよい。これは、車室内の温度が高いほど蓄熱器２８へ蓄熱する際の外気からの吸熱量が増加することに鑑み、車室内の温度が高いほど効率が低下すると考えられるからである。
【００６５】
ステップＳ２６の処理が完了すると、ステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８においては、蓄熱効率に基づき蓄熱コストを算出する。ここでは、ステップＳ１６において算出されたコストを効率で除算することで、蓄熱コストを算出する。例えばステップＳ１６においてコストが「１００ｇ／ｋＷｈ」と算出されて且つ、効率が「０．８」であるなら、蓄熱コストは、「１２５ｇ／ｋＷｈ」と算出される。続くステップＳ３０においては、蓄熱コストが閾値α以下であるか否かを判断する。この処理は、蓄熱器２８への蓄熱を行うことが望ましい状況か否かを判断するものである。ここで、閾値αは、図６に示されるように、蓄熱量が多いほど小さい値と設定されている。これは、投入エネルギ量が低い条件下で、換言すればコストが安い条件下で、蓄熱器２８への蓄熱を行うための設定である。
【００６６】
ステップＳ３０において閾値α以下であると判断されるときには、ステップＳ３２に移行し、所定量の蓄熱量の蓄熱を行うべく、コンプレッサ１０の出力を増大させる。そして、ステップＳ３２の処理が完了するときや、ステップＳ３０において否定判断されるときには、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、ステップＳ１２において算出されるコンプレッサ要求出力、又は、ステップＳ３２において算出されたコンプレッサ要求出力に基づき、コンプレッサ１０の容量を操作する。なお、この際、コンプレッサ１０が内燃機関４０に加える負荷に応じて、内燃機関４０の出力トルクの増大制御を併せ行うことが望ましい。これは、内燃機関４０がガソリン機関であるなら、スロットルバルブの開度を増加補正することで実現することができ、また、内燃機関４０がディーゼル機関であるなら、燃料噴射量を増量補正することで行うことができる。
【００６７】
そして、ステップＳ２４の処理やステップＳ３４の処理が完了するときには、ステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６においては、上記ステップＳ２４やステップＳ３２の処理状況に応じて、先の図５に示したテーブルを更新する。
【００６８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６９】
（１）コンプレッサ１０によって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータ２２と、冷媒の熱を蓄える蓄熱器２８とを備え、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい方を優先的に利用して車室内の温度を制御した。これにより、燃料消費量を低減することができ、また、蓄熱器２８をより有効に利用することができる。
【００７０】
（２）エバポレータ２２を用いて単位冷房能力を実現するためのコンプレッサ１０への投入エネルギであるサイクル投入エネルギ量（ステップＳ１６における算出値）と、蓄熱器２８によって単位冷房能力を実現するために消費される単位量の熱を蓄える際の投入エネルギである蓄熱投入エネルギ量（ステップＳ１８における算出値）とを算出し、これらに基づき、エバポレータ２２及び蓄熱器２８の利用態様を定めた。これにより、都度の状況に基づき投入エネルギ量をより適切に算出することができるため、エバポレータ２２及び蓄熱器２８のいずれかをより適切に選択することができる。
【００７１】
（３）サイクル投入エネルギ量（ステップＳ１６における算出値）を、内燃機関４０の動作点に基づき算出した。これにより、サイクル投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００７２】
（４）蓄熱投入エネルギ量（ステップＳ１８における算出値）を、図５に示したテーブルに記憶されたデータに基づき算出した。これにより、蓄熱投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【００７３】
（５）蓄熱器２８の蓄熱量が閾値β以下のとき、単位熱量あたりの投入エネルギ量にかかわらず、エバポレータ２２をも利用した。これにより、蓄熱量の不足を回避することができる。
【００７４】
（６）蓄熱コストが閾値α以下であるとき、蓄熱器２８による蓄熱を行った。これにより、蓄熱コストが低いときに蓄熱量を増加させることができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
本実施形態では、車室内の温度を制御するに際し、内燃機関４０の動作点に応じて、冷凍サイクル及び蓄熱器２８のいずれかを選択的に利用する。詳しくは、図７に示すマップを用いて、内燃機関４０の回転速度と負荷（トルク）とによって、冷凍サイクルを使用するか、蓄熱器２８を使用するかを選択する。
【００７７】
図８に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００７８】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において、ユーザインターフェース６４の操作や車室内の温度に基づき、車室内を冷却する要求が生じているか否かを判断する。そして、要求が生じていると判断されると、ステップＳ４２において、蓄熱量が規定値γ以上であるか否かを判断する。この処理は、先の図７に示したマップを用いたのでは蓄熱器２８の蓄熱量が不足するおそれがあり、冷凍サイクルを優先的に使用した方がよい状況を判断するものである。そして、ステップＳ４２において規定値γ未満であると判断されると、ステップＳ４４において、先の図７に破線にて示すように、冷凍サイクル使用範囲を拡大する。
【００７９】
一方、ステップＳ４２において肯定判断されるときには、ステップＳ４３において、蓄熱量が規定値γ２（＞γ）以上であるか否かを判断する。この処理は、蓄熱器２８の蓄熱量が十分であり、コンプレッサ１０を駆動する必要がない状況を判断するものである。そして、ステップＳ４３において肯定判断されるときには、ステップＳ４５において、先の図７に一点鎖線にて示すように、冷凍サイクル使用範囲を縮小する。そして、ステップＳ４３において否定判断されるときや、ステップＳ４４，４５の処理が完了するときには、ステップＳ４６において、先の図７に基づき、冷凍サイクルを用いるか、蓄熱器２８を用いるかを選択する。
【００８０】
なお、本実施形態においては、蓄熱器２８への蓄熱は、例えば上記特許文献１と同様にして行えばよい。また、蓄熱コストが最も安くなる領域において蓄熱を行うべく、先の図７のマップ上に蓄熱を行う領域を予め定めておいてもよい。
【００８１】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８２】
（７）内燃機関４０の現在の動作点に応じてエバポレータ２２及び蓄熱器２８のいずれを選択するかを定めるマップを備えた。これにより、燃料消費量が少なくなるような選択を行う際、エアコンＥＣＵ６０が外部の機器との間で交換する情報量や、エアコンＥＣＵ６０の演算負荷を低減することができる。
【００８３】
（８）蓄熱量が規定値γ未満となることで、冷凍サイクルを用いる範囲を拡大し、且つ蓄熱量が規定値γ２以上となることで、冷凍サイクルを用いる範囲を縮小した。これにより、蓄熱器２８の蓄熱量の低減を好適に抑制することや、内燃機関４０の燃料の必要以上の消費を低減することができる。
【００８４】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８５】
図９に、本実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す。なお、図９において、先の図１に示した部材と対応する部材については、便宜上、同一の符号を付している。本実施形態では、コンプレッサ１０の動力源として、内燃機関４０に加えて、電動機７０を備える。更に、本実施形態では、バッテリ４４に電力を供給する発電機として、太陽電池７２を備えている。
【００８６】
図１０に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００８７】
この一連の処理においては、まずステップＳ５０〜Ｓ５６において、先の図２のステップＳ１０〜Ｓ１６と同様の処理を行う。ただし、ステップＳ５４においては、内燃機関４０が稼動中でないなら、アイドル時の動作点に基づき、先の図２のステップＳ１４と同じ要領で、燃料増加量を算出する。
【００８８】
そして、ステップＳ５８においては、要求冷房能力を実現するために電動機７０に必要な電気エネルギ量を算出する。ここでは、ステップＳ５２において算出されるコンプレッサ要求出力を電動機効率で除算することで要求される電気エネルギを算出すればよい。電動機効率とは、電動機７０の駆動によるコンプレッサ１０の出力の効率のことである。例えばコンプレッサ要求出力が「１５００Ｗ」であり、効率が「０．７５」であるときには、要求される電気エネルギは「２０００Ｗ」となる。
【００８９】
続くステップＳ６０においては、電動機７０の駆動コストを算出する。ここでも、「コスト」は、先の第１の実施形態において記載したように、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量として定義される。
【００９０】
コストの算出は、バッテリ４４に蓄えられた電気エネルギについて、これを蓄えるのに要した投入エネルギ量に基づき行う。バッテリ４４に蓄えられた電気エネルギを生成するために要した投入エネルギ量については、先の図５に示した手法と同様の手法によって求めることができる。すなわち、単位電気エネルギ量の充電がなされる都度、同単位電気エネルギの生成のための投入エネルギ量を算出し記憶する。図１１（ａ）には、単位電気エネルギの充電がなされ、そのときの投入エネルギがｅ７であった場合が例示されている。また、バッテリ４４から単位電気エネルギが持ち出される都度、同単位電気エネルギの生成のための投入エネルギ量が消去される。図１１（ｂ）には、単位電気エネルギの２倍のエネルギがバッテリ４４から持ち出される場合の処理を示している。なお、ここでの投入エネルギの単位は、単位電気エネルギあたりの消費燃料量（「ｇ／ｋＷｈ」）とされている。すなわち、発電機４２によるバッテリ４４の充電が、内燃機関４０の出力トルクを利用してなされるときには、これに伴う内燃機関４０の消費燃料の増加量に基づき投入エネルギを算出する。また、発電機４２によるバッテリ４４の充電が、ブレーキペダルが踏み込まれるとき等の回生制御に伴ってなされるときには、燃料消費量は増加しないことから投入エネルギはゼロとされる。また、太陽電池７２によってバッテリ４４が充電された場合にも、燃料消費量は増加しないことから、投入エネルギはゼロとされる。
【００９１】
図１１のテーブルを用いることで、電動機７０を駆動することによるコストを算出することができる。すなわち、図１１（ｂ）において、ステップＳ５８によって算出される電気エネルギが例えば単位電気エネルギの２倍である場合には、コストは、「（ｅ２＋ｅ２）／２」とすればよい。また、これに代えて、バッテリ４４に現在蓄えられている電気エネルギの総量を生成するための投入エネルギについての単位電気エネルギあたりの平均値をコストとしてもよい。
【００９２】
なお、太陽電池７２による発電がなされているときには、只今発電中の電力を利用すべく、テーブルの更新を一時停止し、太陽電池７２によって電動機７０を駆動するようにしてもよい。
【００９３】
上記ステップＳ６０の処理が完了すると、ステップＳ６２において、内燃機関４０が稼動中であるか否かを判断する。この処理は、例えばアイドリングストップ制御等によって内燃機関４０が停止されている状況か否かを判断するものである。そして、内燃機関４０が稼動中であると判断されるときには、ステップＳ６４において、コンプレッサ１０の駆動源として内燃機関４０を用いるよりも電動機７０を用いる方がコストが安いか否かを判断する。換言すれば、ステップＳ５６において算出されるコストよりもステップＳ６０において算出されるコストの方が安いか否かを判断する。そして、ステップＳ６２において否定判断されるときや、ステップＳ６４において肯定判断されるときには、ステップＳ６６に移行する。ステップＳ６６においては、電動機７０によって要求冷房能力を賄うための電力を、バッテリ４４（及び太陽電池７２）によって供給可能か否かを判断する。この処理は、バッテリ４４の残存容量が少ない等の理由から電動機７０単独で要求冷房能力を賄うことが適切でない状況であるか否かを判断するものである。そして、ステップＳ６６において電力供給可能と判断されるときには、ステップＳ６８において、ステップＳ５２のコンプレッサ要求出力を実現するための駆動力を電動機７０によって生成すべく、電動機７０を駆動する。
【００９４】
これに対し、上記ステップＳ６４において否定判断されるときには、ステップＳ７０に移行する。すなわち、この場合、内燃機関４０の出力トルクを増大させることでコンプレッサ要求出力をまかなう。
【００９５】
更に、上記ステップＳ６６において否定判断されるときには、電動機７０の駆動を優先してバッテリ４４（及び太陽電池７２）によって供給可能な電力によって電動機７０を駆動しつつも、これによる不足分を内燃機関４０の出力トルクによって補う。
【００９６】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００９７】
（９）コンプレッサ１０の動力源として、内燃機関４０と電動機７０とを備え、車室内の温度を制御すべく、要求冷房能力を実現する際の投入エネルギ量に応じて、内燃機関４０と電動機７０との利用態様を定めた。これにより、車室内の温度を制御する際に、燃料消費量を低減することができる。
【００９８】
（１０）内燃機関４０を動力源とする単位冷却能力あたりの投入エネルギである機関投入エネルギ量（ステップＳ５４：単位冷房能力あたりの燃料量）を算出し、電動機７０を動力源とする単位冷却能力あたりの投入エネルギである電動機投入エネルギ量（ステップＳ６０：単位冷房能力あたりの燃料量）を算出し、これら２つの投入エネルギ量に基づき、内燃機関４０と電動機７０との利用態様を定めた。これにより、都度の状況に応じて投入エネルギを適切に算出することができ、ひいては、利用態様をより適切に定めることができる。
【００９９】
（１１）機関投入エネルギ量を、内燃機関４０の動作点に基づき算出した。これにより、機関投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【０１００】
（１２）図１１に示したテーブルに基づき電機投入エネルギ量を算出した。これにより、電気投入エネルギ量を適切に算出することができる。
【０１０１】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１０２】
本実施形態では、車室内の温度を制御するに際し、コンプレッサ１０の動力源として、内燃機関４０の動作点に応じて、内燃機関４０及び電動機７０のいずれかを選択的に利用する。詳しくは、図１２に示すマップを用いて、内燃機関４０の回転速度と負荷（トルク）とによって、内燃機関４０を使用するか、電動機７０を使用するかを選択する。
【０１０３】
図１３に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１０４】
この一連の処理では、まずステップＳ８０において、ユーザインターフェース６４の操作や車室内の温度に基づき、車室内を冷却する要求が生じているか否かを判断する。そして、要求が生じていると判断されると、ステップＳ８２において、バッテリ４４の残存容量が規定値ε以上であるか否かを判断する。この処理は、先の図１２に示したマップを用いたのではバッテリ４４の残存容量が不足するおそれがあり、内燃機関４０を動力源として優先的に使用した方がよい状況を判断するものである。そして、ステップＳ８２において規定値ε未満であると判断されると、ステップＳ８４において、先の図１２に破線にて示すように、内燃機関４０の使用範囲を拡大する。
【０１０５】
一方、ステップＳ８２において肯定判断されると、ステップＳ８３において、バッテリ４４の残存容量が規定値ε２以上であるか否かを判断する。この処理は、残存容量が十分であり内燃機関４０を駆動する必要がない状況であるか否かを判断するためのものである。そして、ステップＳ８３においてバッテリ４４の残存容量が規定値ε２以上であると判断されると、ステップＳ８５において、先の図１２に一点鎖線にて示すように、内燃機関４０の使用範囲を縮小する。これにより、内燃機関４０による燃料の消費を抑制することができる。
【０１０６】
そして、ステップＳ８３において否定判断されるときや、ステップＳ８４、Ｓ８５の処理が完了するときには、ステップＳ８６において、図１２に基づき、内燃機関４０を用いるか、電動機７０を用いるかを選択する。
【０１０７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【０１０８】
（１３）内燃機関４０の現在の動作点に応じて、コンプレッサ１０の動力源として内燃機関４０を用いるか電動機７０を用いるかを定めるマップを備えた。これにより、コンプレッサ１０の動力源として燃料消費量が少なくなるような選択を行う際、エアコンＥＣＵ６０が外部の機器との間で交換する情報量や、エアコンＥＣＵ６０の演算負荷を低減することができる。
【０１０９】
（１４）バッテリ４４の残存容量が規定値ε未満であるときには内燃機関４０の使用範囲を拡大し、残存容量が規定値ε２以上であるときには、同使用範囲を縮小した。これにより、バッテリ４４の電力の過度の消費や、内燃機関４４の燃料の必要以上の消費を回避することができる。
【０１１０】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１１１】
図１４に、本実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１４において、先の図１０に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【０１１２】
図示されるように、ステップＳ５２ａにおいて、ユーザインターフェース６４に基づき、コンプレッサ１０の要求出力を直接算出する。換言すれば、ユーザインターフェース６４による車室内の温度制御の要求を、コンプレッサ１０の出力によって一義的に定量化する。これにより、エアコンＥＣＵ６０の演算負荷を低減でき、簡素な処理にて室温制御が可能となる。
【０１１３】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１１４】
・上記各実施形態では、空調装置の冷房能力を可変とする手段として、可変容量式のコンプレッサ１０を用いたがこれに限らない。例えばコンプレッサ１０及びエバポレータ２２間に、冷媒の流量を調節するＳＴＶ（suction throttling valve）を備えてこれを操作するようにしてもよい。
【０１１５】
・先の第２の実施形態において、動作点を、回転速度とトルクとによって定めるものに限らない。例えばトルクに代えて、内燃機関４０がガソリン機関である場合には吸入空気量を、また、内燃機関４０がディーゼル機関である場合には噴射量をそれぞれ用いてもよい。なお、動作点に加えて、更に、車速や外気温に基づき、マップ演算にて熱源を選択してもよい。これによれば、燃料消費量の低減にとってより適切な選択をすることが可能となる。
【０１１６】
・上記第１及び第２の実施形態において、コンプレッサ１０の動力源としては、内燃機関４０に限らず、電動機であってもよい。
【０１１７】
・先の第４の実施形態において、動作点を、回転速度とトルクとによって定めるものに限らない。例えばトルクに代えて、内燃機関４０がガソリン機関である場合には吸入空気量を、また、内燃機関４０がディーゼル機関である場合には噴射量をそれぞれ用いてもよい。
【０１１８】
・上記第３及び第４の実施形態でコンプレッサ１０の動力源としては、２つに限らない。
【０１１９】
・上記各実施形態では、車両の駆動輪が内燃機関と連結される構成を想定したが、これに限らず、例えば一部のハイブリッド車のように、内燃機関を搭載しつつもその出力軸が駆動輪と連結されない構成であってもよい。更に、電気自動車であっても、複数の熱源や、コンプレッサの複数の動力源を備えるものであるなら、投入エネルギを低減する上で本発明の適用は有効である。ここで、電気自動車の場合、投入エネルギは、外部から注入された電気エネルギの投入量、換言すれば車内で発電した電気エネルギ以外の電気エネルギの投入量として定義すればよい。このように、投入エネルギ量を、車両の外部から車両に注入されるエネルギの投入量として定義することで、注入されるエネルギの消費量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】第１の実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す図。
【図２】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態にかかる車速及び外気温と成績係数との関係を示す図。
【図４】同実施形態において、コンプレッサを駆動する際の内燃機関の動作点と燃料増加量との関係を示す図。
【図５】蓄熱器の蓄熱量と投入エネルギ量との記憶態様を示す図。
【図６】蓄熱量と、蓄熱を行うための閾値との関係を示す図。
【図７】第２の実施形態にかかる冷凍サイクルの使用領域を示す図。
【図８】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図９】第３の実施形態にかかる車両用空調システムの全体構成を示す図。
【図１０】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】バッテリの残存容量と投入エネルギ量との記憶態様を示す図。
【図１２】第４の実施形態にかかる内燃機関の使用領域を示す図。
【図１３】同実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図１４】第５の実施形態にかかる車室内の温度制御の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２１】
１０…コンプレッサ、１４…コンデンサ、２２…エバポレータ、２８…蓄熱器、４０…内燃機関、４４…バッテリ（給電手段の一実施形態）、７０…電動機、６０…エアコンＥＣＵ（車両用空調制御装置の一実施形態）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、複数の熱源を備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の熱源のうち、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい熱源を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項２】
前記複数の熱源が、車載原動機を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータと、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器とを備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用空調制御装置。
【請求項３】
前記エバポレータによって前記単位冷房能力を実現するためのコンプレッサへの投入エネルギであるサイクル投入エネルギ量を算出するサイクル投入エネルギ量算出手段と、
前記蓄熱器によって前記単位冷房能力を実現するために消費される蓄熱量を生成するための投入エネルギである蓄熱投入エネルギ量を算出する蓄熱投入エネルギ量算出手段とを更に備え、
前記選択手段は、前記２つのエネルギ量の算出値に基づき、前記エバポレータ及び前記蓄熱器の利用態様を定めることを特徴とする請求項２記載の車両用空調制御装置。
【請求項４】
前記車載原動機が内燃機関であり、
前記サイクル投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記サイクル投入エネルギ量を算出することを特徴とする請求項３記載の車両用空調制御装置。
【請求項５】
前記蓄熱投入エネルギ量算出手段は、前記単位冷房能力を実現するための単位量の熱が蓄えられる都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を記憶し、前記蓄熱器から単位量の熱が取り出される都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、前記蓄熱投入エネルギ量を、前記記憶手段に記憶された投入エネルギ量に基づき算出することを特徴とする請求項３又は４記載の車両用空調制御装置。
【請求項６】
前記蓄熱器から外部へと自然に放出される熱量を前記記憶手段から消去する機能を更に備えることを特徴とする請求項５記載の車両用空調制御装置。
【請求項７】
前記車載原動機が内燃機関であり、
前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記エバポレータ及び前記蓄熱器のいずれを選択するかを定めるマップを備えることを特徴とする請求項２記載の車両用空調制御装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記蓄熱器の蓄熱量が規定値以下のとき、前記単位冷房能力あたりの投入エネルギ量にかかわらず、前記エバポレータを利用することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の車両用空調制御装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記サイクル投入エネルギ量が所定以下であるとき、前記蓄熱器による蓄熱を行う機能を更に有することを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の車両用空調制御装置。
【請求項１０】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の動力源のうち、単位冷却能力あたりの投入エネルギ量が少ない方を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１１】
前記複数の動力源が、内燃機関と電動機とを備えて構成されることを特徴とする請求項１０記載の車両用空調制御装置。
【請求項１２】
前記動力源としての前記内燃機関に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである機関投入エネルギ量を算出する機関投入エネルギ量算出手段と、
前記動力源としての前記電動機に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである電動機投入エネルギ量を算出する電動機投入エネルギ量算出手段とを更に備え、
前記選択手段は、前記２つの投入エネルギ量に基づき、前記複数の動力源の利用態様を定めることを特徴とする請求項１１記載の車両用空調制御装置。
【請求項１３】
前記機関投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記機関投入エネルギ量を算出することを特徴とする請求項１２記載の車両用空調制御装置。
【請求項１４】
前記電動機投入エネルギ量算出手段は、前記電動機に給電する給電手段に単位電気エネルギが充電される都度、該単位電気エネルギの充電に要する投入エネルギ量を記憶し且つ、前記給電手段から単位電気エネルギが放電される都度、該単位電気エネルギの生成に要した投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、該記憶手段に記憶された投入エネルギに基づき前記電機投入エネルギ量を算出することを特徴とする請求項１２又は１３記載の車両用空調制御装置。
【請求項１５】
前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記コンプレッサの動力源として前記内燃機関を用いるか前記電動機を用いるかを定めるマップを備えることを特徴とする請求項１０記載の車両用空調制御装置。
【請求項１６】
前記車両内の温度に対する要求がコンプレッサの要求出力によって一義的に定量化されてなることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の車両用空調制御装置。
【請求項１７】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、内燃機関を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータと、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器とを備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための熱源として、前記エバポレータに代えて前記蓄熱器を選択利用可能としたことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１８】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、内燃機関を含む複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための前記コンプレッサの動力源として、前記内燃機関に代えて該内燃機関以外の動力源を選択利用可能としたことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、複数の熱源を備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の熱源のうち、単位冷房能力あたりの投入エネルギ量が小さい熱源を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項２】
前記複数の熱源が、車載原動機を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータと、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器とを備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用空調制御装置。
【請求項３】
前記エバポレータによって前記単位冷房能力を実現するためのコンプレッサへの投入エネルギであるサイクル投入エネルギ量を算出するサイクル投入エネルギ量算出手段と、
前記蓄熱器によって前記単位冷房能力を実現するために消費される蓄熱量を生成するための投入エネルギである蓄熱投入エネルギ量を算出する蓄熱投入エネルギ量算出手段とを更に備え、
前記選択手段は、前記２つのエネルギ量の算出値に基づき、前記エバポレータ及び前記蓄熱器の利用態様を定めることを特徴とする請求項２記載の車両用空調制御装置。
【請求項４】
前記車載原動機が内燃機関であり、
前記サイクル投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記サイクル投入エネルギ量を算出することを特徴とする請求項３記載の車両用空調制御装置。
【請求項５】
前記蓄熱投入エネルギ量算出手段は、前記単位冷房能力を実現するための単位量の熱が蓄えられる都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を記憶し、前記蓄熱器から単位量の熱が取り出される都度、該単位量の熱を生成するための投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、前記蓄熱投入エネルギ量を、前記記憶手段に記憶された投入エネルギ量に基づき算出することを特徴とする請求項３又は４記載の車両用空調制御装置。
【請求項６】
前記蓄熱器から外部へと自然に放出される熱量を前記記憶手段から消去する機能を更に備えることを特徴とする請求項５記載の車両用空調制御装置。
【請求項７】
前記車載原動機が内燃機関であり、
前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記エバポレータ及び前記蓄熱器のいずれを選択するかを定めるマップを備えることを特徴とする請求項２記載の車両用空調制御装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記蓄熱器の蓄熱量が規定値以下のとき、前記単位冷房能力あたりの投入エネルギ量にかかわらず、前記エバポレータを利用することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の車両用空調制御装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記サイクル投入エネルギ量が所定以下であるとき、前記蓄熱器による蓄熱を行う機能を更に有することを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の車両用空調制御装置。
【請求項１０】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記車両内の温度を要求に応じて制御すべく、前記複数の動力源のうち、単位冷却能力あたりの投入エネルギ量が少ない方を優先的に利用する選択手段を備えることを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１１】
前記複数の動力源が、内燃機関と電動機とを備えて構成されることを特徴とする請求項１０記載の車両用空調制御装置。
【請求項１２】
前記動力源としての前記内燃機関に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである機関投入エネルギ量を算出する機関投入エネルギ量算出手段と、
前記動力源としての前記電動機に投入する前記単位冷却能力あたりのエネルギである電動機投入エネルギ量を算出する電動機投入エネルギ量算出手段とを更に備え、
前記選択手段は、前記２つの投入エネルギ量に基づき、前記複数の動力源の利用態様を定めることを特徴とする請求項１１記載の車両用空調制御装置。
【請求項１３】
前記機関投入エネルギ量算出手段は、前記内燃機関の動作点に基づき前記機関投入エネルギ量を算出することを特徴とする請求項１２記載の車両用空調制御装置。
【請求項１４】
前記電動機投入エネルギ量算出手段は、前記電動機に給電する給電手段に単位電気エネルギが充電される都度、該単位電気エネルギの充電に要する投入エネルギ量を記憶し且つ、前記給電手段から単位電気エネルギが放電される都度、該単位電気エネルギの生成に要した投入エネルギ量を消去する記憶手段を備え、該記憶手段に記憶された投入エネルギに基づき前記電機投入エネルギ量を算出することを特徴とする請求項１２又は１３記載の車両用空調制御装置。
【請求項１５】
前記選択手段は、前記内燃機関の現在の動作点に応じて前記コンプレッサの動力源として前記内燃機関を用いるか前記電動機を用いるかを定めるマップを備えることを特徴とする請求項１０記載の車両用空調制御装置。
【請求項１６】
前記車両内の温度に対する要求がコンプレッサの要求出力によって一義的に定量化されてなることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の車両用空調制御装置。
【請求項１７】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、内燃機関を動力源とするコンプレッサによって圧縮された冷媒が供給されるエバポレータと、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器とを備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための熱源として、前記エバポレータに代えて前記蓄熱器を選択利用可能としたことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１８】
車両内の温度を要求に応じて制御すべく、内燃機関を含む複数の動力源を有するコンプレッサを備える車両用空調装置を操作する車両用空調制御装置において、
前記内燃機関の稼動時において、前記車両内の温度を制御するための前記コンプレッサの動力源として、前記内燃機関に代えて該内燃機関以外の動力源を選択利用可能としたことを特徴とする車両用空調制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１８７９７（Ｐ２００８−１８７９７Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９１１６６（Ｐ２００６−１９１１６６）
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]