電気自動車の空調装置
【課題】廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加しつつ、無駄な電力消費を抑えることができる電気自動車の空調装置を提供する。
【解決手段】マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御する空調コントローラ５０と、手動操作される各スイッチ３２〜３６と、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する受信アンテナ５１と、オン／オフ信号を受信アンテナ５１に送信する空調リモコン５２と、吹出口３９を流通する空気の温度を検出する吹出口温度センサ４９とを備える。空調コントローラ５０は、オン信号に基づきマニュアルエアコン３０の電源をオン制御し、３分経過後の吹出口温度センサ４９による検出温度が２０℃以上（夏季）または３０℃以下（冬季）のとき、吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が異常であるとしてマニュアルエアコン３０の電源をオフ制御する。
【解決手段】マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御する空調コントローラ５０と、手動操作される各スイッチ３２〜３６と、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する受信アンテナ５１と、オン／オフ信号を受信アンテナ５１に送信する空調リモコン５２と、吹出口３９を流通する空気の温度を検出する吹出口温度センサ４９とを備える。空調コントローラ５０は、オン信号に基づきマニュアルエアコン３０の電源をオン制御し、３分経過後の吹出口温度センサ４９による検出温度が２０℃以上（夏季）または３０℃以下（冬季）のとき、吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が異常であるとしてマニュアルエアコン３０の電源をオフ制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源により充電可能なバッテリを備えた電気自動車に搭載され、車室内の空調を行う電気自動車の空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充電可能なバッテリ（二次電池）および当該バッテリにより駆動される電動モータを備えた電気自動車としては、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等がある。いずれのタイプの電気自動車においても、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が低下した場合には、家庭用の商用電源や急速充電スタンドの充電装置（外部電源）を用いてバッテリを充電するようになっている。なお、ＰＨＥＶにおいては、通常、エンジンの駆動によりバッテリを充電するが、バッテリの残存容量によっては、エンジンを駆動すること無く充電装置等を用いてバッテリを充電することもある。
【０００３】
このような電気自動車においては、外部電源によりバッテリを充電する際に、外部電源を用いて空調装置を駆動することができる。つまり、充電中に外部電源から空調装置の駆動電力を賄い、乗車前に空調装置を冷房動作または暖房動作させ、出発時刻に合わせて車室内の温度を適温にすることができる。このような空調機能、所謂プリエアコンディショニング機能を備えた電気自動車としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、乗車前のエネルギ消費を減少させることを目的としており、温度調整，風量調整，吹出口切り替え，内外気切り替え等の全てを自動で制御し得るフルオートエアコンにプリエアコンディショニング機能を付加している。これにより、プリエアコンディショニング機能の動作時においては、冷暖房効率を向上させるために、自動で内気循環モードに切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４７４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術によれば、フルオートエアコンにプリエアコンディショニング機能を付加しているので、空調装置全体が非常に高価であり、より廉価な商用車等への適用が難しい。その一方で、商用車等においては業務中に炎天下等に曝される機会が多くなるため、プリエアコンディショニング機能の付加が望まれている。
【０００７】
プリエアコンディショニング機能を商用車等に適用するには、より廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加できるよう工夫する必要がある。商用車等に搭載される空調装置としては、温度調整，風量調整，吹出口切り替えおよび内外気切り替え等の全てを手動で操作するマニュアルエアコンが多く採用され、例えば、内外気切り替えを自動で行うことができない。仮に外気導入の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させた場合には、外気温度が高く日射が強い環境下等（炎天下等）では、出発時刻に車室内を適温にすることができず、さらには無駄な電力を消費することになる。
【０００８】
本発明の目的は、廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加しつつ、無駄な電力消費を抑えることができる電気自動車の空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気自動車の空調装置は、外部電源により充電可能なバッテリを備えた電気自動車に搭載され、車室内の空調を行う電気自動車の空調装置であって、前記空調装置の電源をオン／オフ制御する空調制御手段と、前記車室内の操作パネルに設けられ、操作者により手動操作される空調状態切替手段と、前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する無線受信手段と、前記オン／オフ信号を前記無線受信手段に送信する無線送信手段と、前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の吹出口を流通する空気の温度を検出する吹出口温度検出手段とを有し、前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源をオン制御し、前記吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態に応じて前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調制御手段は、前記空調装置の電源をオン制御してから所定時間経過後に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度が、前記空調装置の電源オン時に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度に応じて設定された所定温度範囲外のとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源オン時の前記吹出口温度検出手段による吹出口温度が車室内適温範囲内にあるとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調制御手段は、前記電気自動車に前記外部電源が接続されているとき、前記空調装置の電源をオン制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調状態切替手段は、風量調整スイッチ，吹出口切替スイッチ，内外気切替スイッチ，温度調整スイッチ，Ａ／Ｃスイッチであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調装置の電源をオン／オフ制御する空調制御手段と、車室内の操作パネルに設けられ、操作者により手動操作される空調状態切替手段と、空調制御手段に接続され、空調装置の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する無線受信手段と、オン／オフ信号を無線受信手段に送信する無線送信手段と、空調制御手段に接続され、空調装置の吹出口を流通する空気の温度を検出する吹出口温度検出手段とを有し、空調制御手段は、オン信号に基づき空調装置の電源をオン制御し、吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態に応じて空調装置の電源をオフ制御する。したがって、例えば、空調状態切替手段の状態が適切で検出温度の変化状態が正常の場合には、空調装置の電源を継続してオン制御し、出発時刻に合わせて車室内の温度を適温にすることができる。一方、空調状態切替手段の状態が不適切で検出温度の変化状態が異常の場合には、空調装置の電源を落とすことができる。よって、廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加しつつ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１５】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調制御手段は、空調装置の電源をオン制御してから所定時間経過後に吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度が、空調装置の電源オン時に吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度に応じて設定された所定温度範囲外のとき、空調装置の電源をオフ制御する。したがって、吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態を、予め設定した時間および温度で管理することができ、より無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１６】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調制御手段は、オン信号に基づき空調装置の電源オン時の吹出口温度検出手段による吹出口温度が車室内適温範囲内にあるとき、空調装置の電源をオフ制御する。したがって、車室内が適温である場合には空調装置を継続して動作させないので、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１７】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調制御手段は、電気自動車に外部電源が接続されているとき、空調装置の電源をオン制御する。したがって、バッテリの残存容量を減らすことが無いので、電気自動車の走行距離を延ばすことができる。また、バッテリの充電時間が長引いたり、バッテリの寿命が短くなったりすることを防止できる。
【００１８】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調状態切替手段は、風量調整スイッチ，吹出口切替スイッチ，内外気切替スイッチ，温度調整スイッチ，Ａ／Ｃスイッチであるので、マニュアルエアコンの基本構造を殆ど変更せずにプリエアコンディショニング機能を付加できる。したがって、空調装置全体のコストアップを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る空調装置を搭載した電気自動車を示す概略図である。
【図２】図１の空調装置の構造を説明する説明図である。
【図３】第１実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図である。
【図４】各スイッチの操作パターンの例と所定時間後の車室内温度とを示す表である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図４に基づく車室内温度［℃］と時間［ｔ］との関係を示すグラフである。
【図６】第２実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の第１実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る空調装置を搭載した電気自動車を示す概略図を、図２は図１の空調装置の構造を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００２１】
図１に示すように、電気自動車１０は、一対の前輪１１と一対の後輪１２とを備えている。各前輪１１は駆動輪となっており、各前輪１１を駆動する駆動軸１３には、減速比が一定の歯車列１４を介してモータジェネレータ（電動モータ）１５が連結されている。このように、電気自動車１０は各前輪１１を駆動する前輪駆動方式の車両となっている。
【００２２】
モータジェネレータ１５は、三相交流式の同期電動機により形成されている。モータジェネレータ１５は、電気自動車１０の後部座席の下部等（図示せず）に搭載された高電圧バッテリ（バッテリ）１６からの電力の供給により回転駆動される。ここで、高電圧バッテリ１６としては、二次電池であるリチウムイオン電池を採用しており、高電圧バッテリ１６は、例えば４００Ｖの直流電力を出力する。
【００２３】
モータジェネレータ１５と高電圧バッテリ１６との間には、一対の給電線１７ａ，１７ｂを介してインバータ１８が接続されている。インバータ１８は、高電圧バッテリ１６からの直流電流を三相の交流電流に変換し、モータジェネレータ１５に電力を供給する。一方、モータジェネレータ１５は、電気自動車１０の制動時に発電機として働き、電気自動車１０の運動エネルギを電気エネルギとして回収して、高電圧バッテリ１６を充電するようになっている。
【００２４】
電気自動車１０には、高電圧バッテリ１６に加えて低電圧バッテリ１９が搭載されている。低電圧バッテリ１９は、電気自動車１０に搭載されるオーディオ機器（図示せず）やマニュアルエアコン３０のブロワファン３８等を駆動するために、例えば直流１２Ｖの電力を供給する。なお、低電圧バッテリ１９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０により降圧された高電圧バッテリ１６の電力により充電されるようになっている。
【００２５】
各給電線１７ａ，１７ｂの高電圧バッテリ１６とインバータ１８との間には、一対のメインリレー２１ａ，２１ｂが設けられている。各メインリレー２１ａ，２１ｂは、高電圧バッテリ１６とインバータ１８との間を、接続状態または遮断状態に切り替えるようになっており、各メインリレー２１ａ，２１ｂは、ＥＶＣＵ（車両コントローラ）２２からの駆動信号により駆動される。
【００２６】
電気自動車１０には車載充電器２３が搭載され、車載充電器２３は、商用電源等の外部電源（１００Ｖ／２００Ｖ）を昇圧して例えば４００Ｖの直流電流に変換するようになっている。車載充電器２３の出力側には、一対の充電線２４ａ，２４ｂが接続され、各充電線２４ａ，２４ｂは各給電線１７ａ，１７ｂにそれぞれ接続されている。各充電線２４ａ，２４ｂには、一対の充電用リレー２５ａ，２５ｂがそれぞれ設けられ、各充電用リレー２５ａ，２５ｂは、ＥＶＣＵ２２からの駆動信号により駆動される。このように、ＥＶＣＵ２２により各充電用リレー２５ａ，２５ｂを駆動することで、外部電源から車載充電器２３を介して高電圧バッテリ１６を充電することができる。
【００２７】
車載充電器２３の入力側には、充電ケーブル２６の一端側（図中左側）が電気的に接続可能となっている。充電ケーブル２６の一端側には、電気自動車１０の受電コネクタ１０ａに装着可能な給電コネクタ２６ａが設けられ、充電ケーブル２６の他端側（図中右側）には、例えば家庭用コンセント等のプラグ受け（図示せず）に差し込み可能な差し込みプラグ２６ｂが設けられている。
【００２８】
高電圧バッテリ１６には、ＢＣＵ（バッテリコントローラ）２７が接続され、ＢＣＵ２７は、高電圧バッテリ１６の充放電状態等を監視／管理するようになっている。ＢＣＵ２７，車載充電器２３，インバータ１８，ＥＶＣＵ２２およびＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、それぞれ通信ネットワーク（ＣＡＮ）２８を介して互いに情報通信可能となっている。通信ネットワーク２８を介して、例えば高電圧バッテリ１６の残存容量等の情報がＥＶＣＵ２２に送信される。ここで、ＥＶＣＵ２２およびＢＣＵ２７は、制御信号を演算するＣＰＵを備えるとともに、制御プログラム，演算式，マップデータ等を格納するＲＯＭや一時的にデータを格納するＲＡＭを備えている。
【００２９】
図２に示すように、電気自動車１０には空調装置としてのマニュアルエアコン３０が搭載されている。マニュアルエアコン３０は、車室内（図示せず）の空調を行うものであり、操作者（運転者）の操作により、例えば夏季には冷房動作，冬季には暖房動作することで車室内を快適な温度／湿度に保つことができる。
【００３０】
マニュアルエアコン３０は、車室内のセンターコンソール等（図示せず）に設けられる操作パネル３１を有している。操作パネル３１には、空調状態切替手段としての風量調整スイッチ３２，吹出口切替スイッチ３３，内外気切替スイッチ３４，温度調整スイッチ３５およびＡ／Ｃスイッチ３６が設けられている。風量調整スイッチ３２，吹出口切替スイッチ３３および温度調整スイッチ３５はダイヤル式のスイッチ、内外気切替スイッチ３４はレバー式のスイッチ、Ａ／Ｃスイッチ３６はプッシュ式のスイッチとなっている。各スイッチ３２〜３６は、何れも操作者により手動操作される。
【００３１】
マニュアルエアコン３０は、ダッシュボード等（図示せず）の内部に設けられる中空状のエアダクト３７を備えている。エアダクト３７内には空気が流通するようになっており、エアダクト３７の入口側（図中左側）にはブロワファン３８が設けられている。また、エアダクト３７の出口側（図中右側）には吹出口３９が設けられ、吹出口３９のさらに出口側は、複数の吹出箇所に向けて分岐している。
【００３２】
ブロワファン３８は、操作パネル３１の風量調整スイッチ３２に電気的に接続されている。ブロワファン３８は、風量調整スイッチ３２を操作することにより低電圧バッテリ１９（図１参照）からの電力で回転駆動され、図中矢印（１）に示す方向に５段階（ダイヤル位置１〜５）で回転速度が調整される。これによりブロワファン３８による風量が５段階で調整される。
【００３３】
エアダクト３７のブロワファン３８の近傍には、車室内の空気をエアダクト３７内に循環させる内気循環と、車室外の空気をエアダクト３７内に導入させる外気導入とを切り替える内外気切替ドア４０が設けられている。内外気切替ドア４０は、例えばリンク機構（図示せず）を介して操作パネル３１の内外気切替スイッチ３４に接続されている。これにより、図中矢印（２）に示すように、内外気切替スイッチ３４を操作することで内外気切替ドア４０が揺動し、内気循環（図中実線矢印）と外気導入（図中破線矢印）とを切り替えることができる。
【００３４】
エアダクト３７内のブロワファン３８寄りには、エアダクト３７内を塞ぐようにしてエバポレータ（蒸発器）４１が設けられている。エバポレータ４１は、マニュアルエアコン３０の冷房運転時において、ブロワファン３８からの空気を冷却するとともに、空気中に含まれる水分を除湿するようになっている。エバポレータ４１には、鋼鉄製のパイプ４２を介して、膨張弁（エキスパンションバルブ）４３，コンデンサ（凝縮器）４４および電動コンプレッサ４５が接続されている。これらのエバポレータ４１，パイプ４２，膨張弁４３，コンデンサ４４および電動コンプレッサ４５は、それぞれ閉回路を形成しており、内部には所定量の冷媒ガス（例えばＨＦＣ１３４ａ）が封入されている。
【００３５】
電動コンプレッサ４５は、操作パネル３１のＡ／Ｃスイッチ３６に電気的に接続されている。電動コンプレッサ４５は、Ａ／Ｃスイッチ３６をオン操作することで高電圧バッテリ１６（図１参照）からの電力で回転駆動され、これにより冷媒ガスが閉回路内を循環して、エバポレータ４１を通過する空気の冷却／除湿が行われる。このように、マニュアルエアコン３０の冷房装置は、所謂蒸気圧縮式の冷房装置となっている。
【００３６】
エアダクト３７内の略中央部分には、エアダクト３７内の略半分を塞ぐようにして電気ヒータ４６が設けられている。電気ヒータ４６は、マニュアルエアコン３０の暖房運転時において、ブロワファン３８からの空気を加熱するようになっている。電気ヒータ４６は電気抵抗（図示せず）により形成され、空調コントローラ５０によりマニュアルエアコン３０の電源がオン制御された時に発熱するようになっている。このように、マニュアルエアコン３０の暖房装置は、所謂電気式の暖房装置となっている。
【００３７】
電気ヒータ４６の近傍には、エバポレータ４１のみを通過した空気と、エバポレータ４１および電気ヒータ４６の双方を通過した空気とを混合（図中網掛矢印参照）し、その下流側の空気の温度を調整するミックスドア４７が設けられている。ミックスドア４７は、例えばリンク機構（図示せず）を介して操作パネル３１の温度調整スイッチ３５に接続されている。これにより、図中矢印（３）に示すように、温度調整スイッチ３５を操作することでミックスドア４７が揺動し、空気の混合具合、つまり空気の温度が調整される。
【００３８】
エアダクト３７内の吹出口３９の近傍には、吹出口３９を流通する空気の吹出箇所を切り替える複数の吹出口切替ドア４８（図示では２つのみ示す）が設けられている。車室内への吹出箇所としては、例えば足下（ＦＯＯＴ），正面（ＦＡＣＥ），フロントガラス（ＤＥＦ）等がある。各吹出口切替ドア４８は、例えばリンク機構（図示せず）を介して操作パネル３１の吹出口切替スイッチ３３に接続されている。これにより、図中矢印（４）に示すように、吹出口切替スイッチ３３を操作することで各吹出口切替ドア４８が揺動し、空気の吹出箇所が車室内の足下，正面，フロントガラスの任意の位置に設定される。
【００３９】
吹出口３９の近傍には、吹出口３９を流通する空気（吹出風）の温度を検出する吹出口温度センサ（吹出口温度検出手段）４９が設けられている。吹出口温度センサ４９はエアダクト３７に固定され、例えばサーミスタ等により形成されている。吹出口温度センサ４９は空調コントローラ５０に接続され、吹出口温度センサ４９による検出温度（吹出口温度）は、空調コントローラ５０に出力される。
【００４０】
マニュアルエアコン３０は、乗車前に車室内の温度を適温にし得るプリエアコンディショニング機能を備えている。プリエアコンディショニング機能は、空調コントローラ（空調制御手段）５０により動作し、空調コントローラ５０はマニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御するようになっている。空調コントローラ５０には、通信ネットワーク２８を介して受信アンテナ（無線受信手段）５１が接続されている。受信アンテナ５１は、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を、空調リモコン（無線送信手段）５２から受信するようになっている。
【００４１】
空調リモコン５２は、操作者により携帯できるよう小型に形成され、例えば家屋内等の車室外から操作することで、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信アンテナ５１に送信する。これにより、空調リモコン５２を用いて遠隔からマニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御することができる。
【００４２】
空調コントローラ５０にはタイマー部５３が設けられている。タイマー部５３は時計機能を有しており、空調リモコン５２を操作してプリエアコンディショニング機能を働かせたい時間に設定することで、所望の時間（出発時刻等）に自動的に車室内を適温にすることができる。また、タイマー部５３には、プリエアコンディショニング機能を動作させる時間をカウントするカウンタ機能が設けられている。カウンタ機能は、プリエアコンディショニング機能が正常に動作していない場合に、プリエアコンディショニング機能の動作を強制停止させ、無駄な電力の消費を抑えるものである。
【００４３】
空調リモコン５２には、操作ボタン５４およびディスプレイ５５が設けられている。操作ボタン５４を操作することにより、受信アンテナ５１にオン／オフ信号を送信したりタイマー部５３の時計機能の設定を行ったりする。また、ディスプレイ５５は、プリエアコンディショニング機能の動作状況（オン／オフ状態，車室内温度，動作時間，エラー情報等）をリアルタイムで表示するようになっている。
【００４４】
次に、以上のように形成した第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。図３は第１実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図を表している。
【００４５】
図３に示すようにステップＳ１では、プリエアコンディショニング機能が動作する前で、マニュアルエアコン３０の電源がオフの状態にあるか否か（Ｆ＝０であるか否か）を判定する。ステップＳ１において、マニュアルエアコン３０の電源がオフの状態であると判定（ｙｅｓと判定）した場合にはステップＳ２に進み、マニュアルエアコン３０の電源がオンの状態であると判定（ｎｏと判定）した場合にはステップＳ３に進む。
【００４６】
ステップＳ２では、操作者により空調リモコン５２がオン操作され、空調リモコン５２からオン信号が送信されたか否か、つまり受信アンテナ５１によりオン信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ２において、受信アンテナ５１によりオン信号を受信したと判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ４に進み、受信アンテナ５１によりオン信号を受信していないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ５に進む。
【００４７】
ステップＳ４では、受信アンテナ５１がオン信号を受信したことに基づき、高電圧バッテリ１６の残存容量を確認し、プリエアコンディショニング機能を動作可能か否か判定する。ここで、空調コントローラ５０は、ＢＣＵ２７からの通信情報により高電圧バッテリ１６の残存容量を確認し、高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値以上、つまりプリエアコンディショニング機能を動作できる残存容量であるか否かを判定する。ステップＳ４において、高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値以上である場合（ｙｅｓ判定）にはステップＳ６に進み、高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値よりも少ない場合（ｎｏ判定）にはステップＳ７に進む。
【００４８】
ステップＳ６では、高電圧バッテリ１６の残存容量が充分であることに基づき、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオン制御する。続くステップＳ８では、各メインリレー２１ａ，２１ｂのオン制御に基づき、マニュアルエアコン３０の電源がオン制御（電源オン）される。このとき、操作パネル３１の各スイッチ３２〜３６の操作パターンに関わらず、空調コントローラ５０はマニュアルエアコン３０の電源をオン制御する。
【００４９】
続くステップＳ９では、マニュアルエアコン３０の電源がオン制御された直後の吹出口３９の温度Ｋ（≒車室内温度）を、吹出口温度センサ４９により検出する。ステップＳ９において、電源オン時（当初）の吹出口３９の温度Ｋが、Ｋ＜１０℃である場合にはステップＳ１０に進み、Ｋ＞３０℃である場合にはステップＳ１１に進み、１０℃＜Ｋ＜３０℃である場合にはステップＳ１２に進む。
【００５０】
ステップＳ１０では、当初の吹出口３９の温度Ｋが１０℃以下の低温であるとして、冬季フラグ（Ｆ＝１）を立てて、その後ステップＳ１３に進む。ステップＳ１１では、当初の吹出口３９の温度Ｋが３０℃以上の高温であるとして、夏季フラグ（Ｆ＝２）を立てて、その後ステップＳ１３に進む。
【００５１】
ステップＳ１２では、プリエアコンディショニング機能を動作させる必要が無い、つまり当初の吹出口３９の温度Ｋが所定温度範囲内（車室内適温範囲内）１０℃＜Ｋ＜３０℃にあるとして、空調リモコン５２に『車室内適温』の旨を報知して、その後ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、マニュアルエアコン３０の電源がオフ制御されてステップＳ１５に進む。
【００５２】
ステップＳ１５では、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオフ制御し、続くステップＳ１６において、マニュアルエアコン３０の電源がオフであることを示すフラグ（Ｆ＝０）に設定する。これにより、空調リモコン５２のディスプレイ５５には、『車室内は適温です』や『プリエアコンディショニング機能を停止しました』等のメッセージが表示される。なお、ステップＳ１６の処理を終えた後は、ステップＳ１に戻るリターン処理がなされる。
【００５３】
ステップＳ１３では、タイマー部５３のカウンタ機能によるカウント値Ｔを初期化（Ｔ＝０）する。続くステップＳ１７では、カウント値Ｔを＋１インクリメントする。続くステップＳ１８では、カウント値Ｔが所定時間経過（３分経過）したか否かを判定、つまりマニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経ったか否かを判定する。マニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経過したと判定（ｙｅｓ判定）した場合には、ステップＳ１９に進む。また、マニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから未だ３分経過していないと判定（ｎｏ判定）した場合には、ステップＳ１７に戻る。ここで、ステップＳ１８における所定時間（３分）は、マニュアルエアコン３０の能力に応じて任意に設定（３分未満や４分以上に設定）することができる。
【００５４】
ステップＳ１９では、冬季フラグが立っているか否か、つまりＦ＝１であるか否かを判定し、Ｆ＝１（冬季）であると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ２０に進み、Ｆ＝２（夏季）であると判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ２１に進む。
【００５５】
ステップＳ２０では、現在の吹出口３９の温度Ｋ、つまりステップＳ８でマニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経過した後の吹出口３９の温度Ｋが、３０℃よりも高いか否かを判定する。ステップＳ２０において、吹出口３９の温度Ｋが３０℃よりも高いと判定（ｙｅｓ判定）した場合には、車室内の温度が充分に暖められ、吹出口温度センサ４９の検出温度の変化状態が正常である、つまりプリエアコンディショニング機能（暖房動作）が正常動作しているとして、ステップＳ１に戻るリターン処理がなされる。
【００５６】
一方、ステップＳ２０でｎｏと判定、つまりマニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経過したにも関わらず、吹出口３９の温度Ｋが３０℃以下（所定温度範囲外）である場合にはステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、車室内の温度上昇が充分ではなく、吹出口温度センサ４９の検出温度の変化状態が異常である、つまりプリエアコンディショニング機能が正常動作していないとして、マニュアルエアコン３０の電源をオフ制御（強制停止）する。これにより、高電圧バッテリ１６の残存容量が無駄に消費されるのを抑制する。
【００５７】
その後、ステップＳ２３に進み、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオフ制御する。続くステップＳ２４では、各スイッチ３２〜３６の操作パターンが不適切であるとして、空調リモコン５２に『スイッチ操作不適』の旨を報知し、空調リモコン５２のディスプレイ５５には『各スイッチの操作が不適切です』や『プリエアコンディショニング機能を停止しました』等のメッセージが表示される。その後、ステップＳ２５に進み、マニュアルエアコン３０によるプリエアコンディショニング機能の動作を終了する。
【００５８】
ステップＳ２１では、現在の吹出口３９の温度Ｋが２０℃よりも低いか否かを判定する。ステップＳ２１において、吹出口３９の温度Ｋが２０℃よりも低いと判定（ｙｅｓ判定）した場合には、車室内の温度が充分に冷やされ、吹出口温度センサ４９の検出温度の変化状態が正常である、つまりプリエアコンディショニング機能（冷房動作）が正常動作しているとして、ステップＳ１に戻るリターン処理がなされる。一方、ステップＳ２１でｎｏと判定（所定温度範囲外であると判定）した場合には、ステップＳ２０におけるｎｏ判定と同様に、ステップＳ２２，ステップＳ２３，ステップＳ２４およびステップＳ２５に進む。
【００５９】
Ｆ＝１またはＦ＝２に設定されていて、ステップＳ２０およびステップＳ２１でｙｅｓと判定した場合は、プリエアコンディショニング機能が正常動作している。つまり、本実施の形態では、ステップＳ９において当初の吹出口３９の温度Ｋを検出し、当初の温度Ｋが所定温度よりも低い場合、Ｆ＝１（冬季）と判断し、マニュアルエアコン３０をオン制御してから所定時間経過後（３分経過後）の温度Ｋが所定温度よりも高くなっていればステップＳ２０でｙｅｓと判断される。また、ステップＳ９において当初の吹出口３９の温度Ｋが所定温度よりも高い場合、Ｆ＝２（夏季）と判断し、マニュアルエアコン３０をオン制御してから所定時間経過後の温度Ｋが所定温度よりも低くなっていればステップＳ２１でｙｅｓと判断される。なお、リターン処理後のステップＳ１においてはｎｏと判定される。
【００６０】
その後、ステップＳ３では、操作者により空調リモコン５２が操作され、空調リモコン５２からオフ信号が送信されたか否か、つまり受信アンテナ５１によりオフ信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ３において、受信アンテナ５１によりオフ信号を受信したと判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ１４に進み、受信アンテナ５１によりオフ信号を受信していないと判定（ｎｏ判定）した場合にはリターン処理がなされる。つまり、プリエアコンディショニング機能が正常動作している場合には、空調リモコン５２をオン操作してからオフ操作されるまで、プリエアコンディショニング機能は継続して動作する。
【００６１】
ステップＳ２でｎｏと判定、つまりマニュアルエアコン３０の電源がオフの状態（Ｆ＝０）で、かつ操作者により空調リモコン５２が操作されていない状態においては、ステップＳ５で外部電源が接続中であるか否かを判定する。ステップＳ５では、図１に示す受電コネクタ１０ａに給電コネクタ２６ａが接続され、かつ家庭用コンセント等のプラグ受けに差し込みプラグ２６ｂが差し込まれているか否かにより判定する。ここで、外部電源が接続中であるか否かの判定は、通信ネットワーク２８を介してＥＶＣＵ２２から空調コントローラ５０に入力される充電情報に基づき行われる。
【００６２】
ステップＳ５において、外部電源が接続中であると判定（ｙｅｓ判定）された場合にはステップＳ２６に進み、外部電源が接続中ではないと判定（ｎｏ判定）された場合にはステップＳ１４に進む。
【００６３】
ステップＳ２６では、タイマー部５３の時計機能に基づき、操作者により設定されたプリエアコンディショニング機能を動作させる時間となったか否かを判定する。ステップＳ２６において、プリエアコンディショニング機能の設定時刻であると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ４に進み、未だプリエアコンディショニング機能の設定時刻ではないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ１４に進む。
【００６４】
ステップＳ７では、ステップＳ４での判定（高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値よりも少ないとの判定）に基づき、空調リモコン５２に『バッテリ容量不足』の旨を報知し、空調リモコン５２のディスプレイ５５には『バッテリの容量が不足しています』や『プリエアコンディショニング機能を動作できません』等のメッセージが表示される。ステップＳ７での処理を終えた後、ステップＳ１４に進む。
【００６５】
次に、マニュアルエアコン３０によるプリエアコンディショニング機能の具体的な動作について、図面を用いて詳細に説明する。図４は各スイッチの操作パターンの例と所定時間後の車室内温度とを示す表を、図５（ａ），（ｂ）は図４に基づく車室内温度［℃］と時間［ｔ］との関係を示すグラフをそれぞれ表している。
【００６６】
［操作パターン１］
図４に示す操作パターン１は、夏季の日射が強い環境下（炎天下等）に駐車した場合の各スイッチ３２，３４〜３６の最適な操作パターンを示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は内気循環，Ａ／Ｃスイッチ３６はオン，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＣＯＯＬ側となっている。操作パターン１の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させると、図５（ａ）の実線グラフ（内気循環）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが約５５℃から約１２℃にまで低下し、所定温度範囲の２０℃以下（図中網掛範囲）となる。これにより、出発時刻には車室内を適温にしておくことができる。
【００６７】
ここで、日陰等の日射が弱い環境下に駐車する場合には、例えば風量調整スイッチ３２を弱い側でオン（ダイヤル位置２等）にしておくこともできる。つまり、日射が強い環境下に比して日射が弱い環境下では車室内温度が低いため、風量調整スイッチ３２を弱い側でオンにしたとしても、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを２０℃以下にすることができる。この場合、ブロワファン３８による無駄な電力消費を抑えることが可能となる。
【００６８】
［操作パターン２］
図４に示す操作パターン２は、夏季の日射が強い環境下（炎天下等）に駐車した場合の各スイッチ３２，３４〜３６の不適切な操作パターンの一例を示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は外気導入，Ａ／Ｃスイッチ３６はオン，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＣＯＯＬ側となっている。操作パターン２の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させても、図５（ａ）の一点鎖線グラフ（外気導入）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが所定温度範囲の２０℃以下（適温）にならない（ＮＧ）。これは、車室外から導入される熱気により冷房効率が大幅に低下したことに起因する。なお、この場合における図３のステップＳ２１での判定はｎｏとなる。
【００６９】
ただし、内外気切替スイッチ３４を外気導入とした場合であっても、例えば、雨天時等の日射が弱いときには、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを所定温度範囲の２０℃以下にできる場合がある。
【００７０】
［操作パターン３］
図４に示す操作パターン３は、冬季で外気温度が低温である場合の各スイッチ３２，３４〜３６の最適な操作パターンを示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は内気循環，Ａ／Ｃスイッチ３６はオフ，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＨＯＴ側となっている。操作パターン３の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させると、図５（ｂ）の実線グラフ（内気循環）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが約−１０℃から約３５℃にまで上昇し、所定温度範囲の３０℃以上（図中網掛範囲）となる。これにより、出発時刻には車室内を適温にしておくことができる。
【００７１】
ここで、屋内駐車場等に駐車する場合には、屋外よりも外気温度が高いため、例えば風量調整スイッチ３２を弱い側でオン（ダイヤル位置２等）にしておくこともできる。つまり、屋内駐車場等においては、車室内温度がそれほど低下しておらず、風量調整スイッチ３２を弱い側でオンにしたとしても、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを３０℃以上にすることができる。この場合、ブロワファン３８による無駄な電力消費を抑えることが可能となる。
【００７２】
［操作パターン４］
図４に示す操作パターン４は、冬季で外気温度が低温である場合の各スイッチ３２，３４〜３６の不適切な操作パターンの一例を示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は外気導入，Ａ／Ｃスイッチ３６はオフ，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＨＯＴ側となっている。操作パターン４の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させても、図５（ｂ）の一点鎖線グラフ（外気導入）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが所定温度範囲の３０℃以上（適温）にならない（ＮＧ）。これは、車室外から導入される冷気により暖房効率が大幅に低下したことに起因する。なお、この場合における図３のステップＳ２０での判定はｎｏとなる。
【００７３】
ただし、内外気切替スイッチ３４を外気導入とした場合であっても、例えば、晴天時等の日射が強いときには、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを所定温度範囲の３０℃以上にできる場合がある。
【００７４】
以上詳述したように、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御する空調コントローラ５０と、車室内の操作パネル３１に設けられ、操作者により手動操作される各スイッチ３２〜３６と、空調コントローラ５０に接続され、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する受信アンテナ５１と、オン／オフ信号を受信アンテナ５１に送信する空調リモコン５２と、空調コントローラ５０に接続され、マニュアルエアコン３０の吹出口３９を流通する空気の温度を検出する吹出口温度センサ４９とを備えている。そして、空調コントローラ５０は、オン信号に基づきマニュアルエアコン３０の電源をオン制御し、３分経過後の吹出口温度センサ４９による検出温度（温度Ｋ）が２０℃以上（夏季）または３０℃以下（冬季）のとき、吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が異常であるとしてマニュアルエアコン３０の電源をオフ制御する。
【００７５】
したがって、各スイッチ３２〜３６の状態が適切で吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が正常である場合には、出発時刻に合わせて車室内の温度を適温にすることができる。一方、各スイッチ３２〜３６の状態が不適切で吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が異常である場合には、マニュアルエアコン３０の電源を落とすことができる。よって、マニュアルエアコン等の廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加しつつ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００７６】
また、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態を、予め設定した時間および温度で管理するので、より無駄な電力消費を抑えることができる。
【００７７】
さらに、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、空調コントローラ５０は、オン信号に基づきマニュアルエアコン３０の電源オン時の吹出口温度センサ４９による吹出口温度（温度Ｋ）が１０℃＜Ｋ＜３０℃の範囲内（車室内適温範囲内）にあるとき、マニュアルエアコン３０の電源をオフ制御する。したがって、車室内が適温である場合にはマニュアルエアコン３０を継続して動作させないので、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００７８】
また、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、各スイッチ３２〜３６は、風量調整スイッチ３２，吹出口切替スイッチ３３，内外気切替スイッチ３４，温度調整スイッチ３５，Ａ／Ｃスイッチ３６であるので、マニュアルエアコン３０の基本構造を殆ど変更せずにプリエアコンディショニング機能を付加できる。したがって、マニュアルエアコン３０全体のコストアップを最小限に抑えることができる。
【００７９】
次に、本発明の第２実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図６は第２実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図を表している。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
第２実施の形態に係るマニュアルエアコン３０は、上述した第１実施の形態に比して、空調コントローラ５０の制御内容が異なっている。第２実施の形態に係る空調コントローラ５０は、電気自動車１０に外部電源が接続されている場合、つまり電気自動車１０の受電コネクタ１０ａに充電ケーブル２６の給電コネクタ２６ａが接続され、かつ家庭用コンセントのプラグ受け等に充電ケーブル２６の差し込みプラグ２６ｂが差し込まれている場合（図１参照）にのみ、プリエアコンディショニング機能を動作させる。
【００８１】
図６に示すように、第２実施の形態に係る空調コントローラ５０は、図３に示すステップＳ４に替えてステップＳ３０を、ステップＳ７に替えてステップＳ３１を、ステップＳ５を省略してステップＳ３のｎｏ判定の後にステップＳ３２を加えている。
【００８２】
ステップＳ３０では、受信アンテナ５１がオン信号を受信したことに基づき、電気自動車１０に外部電源が接続されているか否かを判定する。ステップＳ３０で電気自動車１０に外部電源が接続されていると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ６に進み、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオン制御する。一方、ステップＳ３０で電気自動車１０に外部電源が接続されていないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ３１に進む。
【００８３】
ステップＳ３１では、ステップＳ３０での判定（電気自動車１０に外部電源が接続されていないとの判定）に基づき、空調リモコン５２に『外部電源未接続』の旨を報知し、空調リモコン５２のディスプレイ５５には『外部電源が接続されていません』や『プリエアコンディショニング機能を動作できません』等のメッセージが表示される。ステップＳ３１での処理を終えた後、ステップＳ１４に進む。
【００８４】
ステップＳ３２では、ステップＳ３において受信アンテナ５１によりオフ信号を受信していないと判定（ｎｏ判定）したことに基づき、電気自動車１０に外部電源が接続されているか否かを判定する。ステップＳ３２において、電気自動車１０に外部電源が接続されていると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはリターン処理がなされ、電気自動車１０に外部電源が接続されていないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ１４に進む。つまり、ステップＳ６以降の処理が実行され、プリエアコンディショニング機能が正常に働いている場合には、空調リモコン５２をオン操作してからオフ操作されるまで、または電気自動車１０と外部電源の接続が断たれるまで、プリエアコンディショニング機能は継続して動作する。
【００８５】
以上詳述したように、第２実施の形態に係るマニュアルエアコン３０においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態に係るマニュアルエアコン３０においては、空調コントローラ５０は、電気自動車１０に外部電源が接続されているとき、マニュアルエアコン３０の電源をオン制御するので、高電圧バッテリ１６の残存容量を減らすことが無い。したがって、電気自動車１０の走行距離を延ばすことができ、さらには高電圧バッテリ１６の充電時間が長引いたり、高電圧バッテリ１６の寿命が短くなったりすることを防止できる。
【００８６】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、マニュアルエアコン３０をモータジェネレータ１５のみを駆動源とする車両（ＥＶ）に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、モータジェネレータ（電動モータ）およびエンジンを駆動源とする車両（ＰＨＥＶ）等にも適用することができる。
【００８７】
また、上記各実施の形態においては、各前輪１１により駆動する前輪駆動方式の車両としたものを示したが、本発明はこれに限らず、各後輪１２により駆動する後輪駆動方式の車両や、全ての車輪を駆動する４輪駆動方式の車両にも適用することができる。
【００８８】
さらに、上記各実施の形態においては、高電圧バッテリ１６としてリチウムイオン電池を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、二次電池であれば電気二重層キャパシタ等の電気化学キャパシタを採用することもできる。
【００８９】
また、上記各実施の形態においては、廉価な空調装置として、各スイッチ３２〜３６の全てを手動操作するマニュアルエアコン３０を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、温度調整のみを自動的に調整し得るセミオートエアコンにも採用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 電気自動車
１６ 高電圧バッテリ（バッテリ）
３０ マニュアルエアコン（空調装置）
３１ 操作パネル
３２ 風量調整スイッチ（空調状態切替手段）
３３ 吹出口切替スイッチ（空調状態切替手段）
３４ 内外気切替スイッチ（空調状態切替手段）
３５ 温度調整スイッチ（空調状態切替手段）
３６ Ａ／Ｃスイッチ（空調状態切替手段）
３９ 吹出口
４９ 吹出口温度センサ（吹出口温度検出手段）
５０ 空調コントローラ（空調制御手段）
５１ 受信アンテナ（無線受信手段）
５２ 空調リモコン（無線送信手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源により充電可能なバッテリを備えた電気自動車に搭載され、車室内の空調を行う電気自動車の空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充電可能なバッテリ（二次電池）および当該バッテリにより駆動される電動モータを備えた電気自動車としては、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等がある。いずれのタイプの電気自動車においても、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が低下した場合には、家庭用の商用電源や急速充電スタンドの充電装置（外部電源）を用いてバッテリを充電するようになっている。なお、ＰＨＥＶにおいては、通常、エンジンの駆動によりバッテリを充電するが、バッテリの残存容量によっては、エンジンを駆動すること無く充電装置等を用いてバッテリを充電することもある。
【０００３】
このような電気自動車においては、外部電源によりバッテリを充電する際に、外部電源を用いて空調装置を駆動することができる。つまり、充電中に外部電源から空調装置の駆動電力を賄い、乗車前に空調装置を冷房動作または暖房動作させ、出発時刻に合わせて車室内の温度を適温にすることができる。このような空調機能、所謂プリエアコンディショニング機能を備えた電気自動車としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、乗車前のエネルギ消費を減少させることを目的としており、温度調整，風量調整，吹出口切り替え，内外気切り替え等の全てを自動で制御し得るフルオートエアコンにプリエアコンディショニング機能を付加している。これにより、プリエアコンディショニング機能の動作時においては、冷暖房効率を向上させるために、自動で内気循環モードに切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４７４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術によれば、フルオートエアコンにプリエアコンディショニング機能を付加しているので、空調装置全体が非常に高価であり、より廉価な商用車等への適用が難しい。その一方で、商用車等においては業務中に炎天下等に曝される機会が多くなるため、プリエアコンディショニング機能の付加が望まれている。
【０００７】
プリエアコンディショニング機能を商用車等に適用するには、より廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加できるよう工夫する必要がある。商用車等に搭載される空調装置としては、温度調整，風量調整，吹出口切り替えおよび内外気切り替え等の全てを手動で操作するマニュアルエアコンが多く採用され、例えば、内外気切り替えを自動で行うことができない。仮に外気導入の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させた場合には、外気温度が高く日射が強い環境下等（炎天下等）では、出発時刻に車室内を適温にすることができず、さらには無駄な電力を消費することになる。
【０００８】
本発明の目的は、廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加しつつ、無駄な電力消費を抑えることができる電気自動車の空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気自動車の空調装置は、外部電源により充電可能なバッテリを備えた電気自動車に搭載され、車室内の空調を行う電気自動車の空調装置であって、前記空調装置の電源をオン／オフ制御する空調制御手段と、前記車室内の操作パネルに設けられ、操作者により手動操作される空調状態切替手段と、前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する無線受信手段と、前記オン／オフ信号を前記無線受信手段に送信する無線送信手段と、前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の吹出口を流通する空気の温度を検出する吹出口温度検出手段とを有し、前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源をオン制御し、前記吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態に応じて前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調制御手段は、前記空調装置の電源をオン制御してから所定時間経過後に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度が、前記空調装置の電源オン時に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度に応じて設定された所定温度範囲外のとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源オン時の前記吹出口温度検出手段による吹出口温度が車室内適温範囲内にあるとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調制御手段は、前記電気自動車に前記外部電源が接続されているとき、前記空調装置の電源をオン制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明の電気自動車の空調装置は、前記空調状態切替手段は、風量調整スイッチ，吹出口切替スイッチ，内外気切替スイッチ，温度調整スイッチ，Ａ／Ｃスイッチであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調装置の電源をオン／オフ制御する空調制御手段と、車室内の操作パネルに設けられ、操作者により手動操作される空調状態切替手段と、空調制御手段に接続され、空調装置の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する無線受信手段と、オン／オフ信号を無線受信手段に送信する無線送信手段と、空調制御手段に接続され、空調装置の吹出口を流通する空気の温度を検出する吹出口温度検出手段とを有し、空調制御手段は、オン信号に基づき空調装置の電源をオン制御し、吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態に応じて空調装置の電源をオフ制御する。したがって、例えば、空調状態切替手段の状態が適切で検出温度の変化状態が正常の場合には、空調装置の電源を継続してオン制御し、出発時刻に合わせて車室内の温度を適温にすることができる。一方、空調状態切替手段の状態が不適切で検出温度の変化状態が異常の場合には、空調装置の電源を落とすことができる。よって、廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加しつつ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１５】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調制御手段は、空調装置の電源をオン制御してから所定時間経過後に吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度が、空調装置の電源オン時に吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度に応じて設定された所定温度範囲外のとき、空調装置の電源をオフ制御する。したがって、吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態を、予め設定した時間および温度で管理することができ、より無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１６】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調制御手段は、オン信号に基づき空調装置の電源オン時の吹出口温度検出手段による吹出口温度が車室内適温範囲内にあるとき、空調装置の電源をオフ制御する。したがって、車室内が適温である場合には空調装置を継続して動作させないので、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１７】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調制御手段は、電気自動車に外部電源が接続されているとき、空調装置の電源をオン制御する。したがって、バッテリの残存容量を減らすことが無いので、電気自動車の走行距離を延ばすことができる。また、バッテリの充電時間が長引いたり、バッテリの寿命が短くなったりすることを防止できる。
【００１８】
本発明の電気自動車の空調装置によれば、空調状態切替手段は、風量調整スイッチ，吹出口切替スイッチ，内外気切替スイッチ，温度調整スイッチ，Ａ／Ｃスイッチであるので、マニュアルエアコンの基本構造を殆ど変更せずにプリエアコンディショニング機能を付加できる。したがって、空調装置全体のコストアップを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る空調装置を搭載した電気自動車を示す概略図である。
【図２】図１の空調装置の構造を説明する説明図である。
【図３】第１実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図である。
【図４】各スイッチの操作パターンの例と所定時間後の車室内温度とを示す表である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図４に基づく車室内温度［℃］と時間［ｔ］との関係を示すグラフである。
【図６】第２実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の第１実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る空調装置を搭載した電気自動車を示す概略図を、図２は図１の空調装置の構造を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００２１】
図１に示すように、電気自動車１０は、一対の前輪１１と一対の後輪１２とを備えている。各前輪１１は駆動輪となっており、各前輪１１を駆動する駆動軸１３には、減速比が一定の歯車列１４を介してモータジェネレータ（電動モータ）１５が連結されている。このように、電気自動車１０は各前輪１１を駆動する前輪駆動方式の車両となっている。
【００２２】
モータジェネレータ１５は、三相交流式の同期電動機により形成されている。モータジェネレータ１５は、電気自動車１０の後部座席の下部等（図示せず）に搭載された高電圧バッテリ（バッテリ）１６からの電力の供給により回転駆動される。ここで、高電圧バッテリ１６としては、二次電池であるリチウムイオン電池を採用しており、高電圧バッテリ１６は、例えば４００Ｖの直流電力を出力する。
【００２３】
モータジェネレータ１５と高電圧バッテリ１６との間には、一対の給電線１７ａ，１７ｂを介してインバータ１８が接続されている。インバータ１８は、高電圧バッテリ１６からの直流電流を三相の交流電流に変換し、モータジェネレータ１５に電力を供給する。一方、モータジェネレータ１５は、電気自動車１０の制動時に発電機として働き、電気自動車１０の運動エネルギを電気エネルギとして回収して、高電圧バッテリ１６を充電するようになっている。
【００２４】
電気自動車１０には、高電圧バッテリ１６に加えて低電圧バッテリ１９が搭載されている。低電圧バッテリ１９は、電気自動車１０に搭載されるオーディオ機器（図示せず）やマニュアルエアコン３０のブロワファン３８等を駆動するために、例えば直流１２Ｖの電力を供給する。なお、低電圧バッテリ１９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０により降圧された高電圧バッテリ１６の電力により充電されるようになっている。
【００２５】
各給電線１７ａ，１７ｂの高電圧バッテリ１６とインバータ１８との間には、一対のメインリレー２１ａ，２１ｂが設けられている。各メインリレー２１ａ，２１ｂは、高電圧バッテリ１６とインバータ１８との間を、接続状態または遮断状態に切り替えるようになっており、各メインリレー２１ａ，２１ｂは、ＥＶＣＵ（車両コントローラ）２２からの駆動信号により駆動される。
【００２６】
電気自動車１０には車載充電器２３が搭載され、車載充電器２３は、商用電源等の外部電源（１００Ｖ／２００Ｖ）を昇圧して例えば４００Ｖの直流電流に変換するようになっている。車載充電器２３の出力側には、一対の充電線２４ａ，２４ｂが接続され、各充電線２４ａ，２４ｂは各給電線１７ａ，１７ｂにそれぞれ接続されている。各充電線２４ａ，２４ｂには、一対の充電用リレー２５ａ，２５ｂがそれぞれ設けられ、各充電用リレー２５ａ，２５ｂは、ＥＶＣＵ２２からの駆動信号により駆動される。このように、ＥＶＣＵ２２により各充電用リレー２５ａ，２５ｂを駆動することで、外部電源から車載充電器２３を介して高電圧バッテリ１６を充電することができる。
【００２７】
車載充電器２３の入力側には、充電ケーブル２６の一端側（図中左側）が電気的に接続可能となっている。充電ケーブル２６の一端側には、電気自動車１０の受電コネクタ１０ａに装着可能な給電コネクタ２６ａが設けられ、充電ケーブル２６の他端側（図中右側）には、例えば家庭用コンセント等のプラグ受け（図示せず）に差し込み可能な差し込みプラグ２６ｂが設けられている。
【００２８】
高電圧バッテリ１６には、ＢＣＵ（バッテリコントローラ）２７が接続され、ＢＣＵ２７は、高電圧バッテリ１６の充放電状態等を監視／管理するようになっている。ＢＣＵ２７，車載充電器２３，インバータ１８，ＥＶＣＵ２２およびＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、それぞれ通信ネットワーク（ＣＡＮ）２８を介して互いに情報通信可能となっている。通信ネットワーク２８を介して、例えば高電圧バッテリ１６の残存容量等の情報がＥＶＣＵ２２に送信される。ここで、ＥＶＣＵ２２およびＢＣＵ２７は、制御信号を演算するＣＰＵを備えるとともに、制御プログラム，演算式，マップデータ等を格納するＲＯＭや一時的にデータを格納するＲＡＭを備えている。
【００２９】
図２に示すように、電気自動車１０には空調装置としてのマニュアルエアコン３０が搭載されている。マニュアルエアコン３０は、車室内（図示せず）の空調を行うものであり、操作者（運転者）の操作により、例えば夏季には冷房動作，冬季には暖房動作することで車室内を快適な温度／湿度に保つことができる。
【００３０】
マニュアルエアコン３０は、車室内のセンターコンソール等（図示せず）に設けられる操作パネル３１を有している。操作パネル３１には、空調状態切替手段としての風量調整スイッチ３２，吹出口切替スイッチ３３，内外気切替スイッチ３４，温度調整スイッチ３５およびＡ／Ｃスイッチ３６が設けられている。風量調整スイッチ３２，吹出口切替スイッチ３３および温度調整スイッチ３５はダイヤル式のスイッチ、内外気切替スイッチ３４はレバー式のスイッチ、Ａ／Ｃスイッチ３６はプッシュ式のスイッチとなっている。各スイッチ３２〜３６は、何れも操作者により手動操作される。
【００３１】
マニュアルエアコン３０は、ダッシュボード等（図示せず）の内部に設けられる中空状のエアダクト３７を備えている。エアダクト３７内には空気が流通するようになっており、エアダクト３７の入口側（図中左側）にはブロワファン３８が設けられている。また、エアダクト３７の出口側（図中右側）には吹出口３９が設けられ、吹出口３９のさらに出口側は、複数の吹出箇所に向けて分岐している。
【００３２】
ブロワファン３８は、操作パネル３１の風量調整スイッチ３２に電気的に接続されている。ブロワファン３８は、風量調整スイッチ３２を操作することにより低電圧バッテリ１９（図１参照）からの電力で回転駆動され、図中矢印（１）に示す方向に５段階（ダイヤル位置１〜５）で回転速度が調整される。これによりブロワファン３８による風量が５段階で調整される。
【００３３】
エアダクト３７のブロワファン３８の近傍には、車室内の空気をエアダクト３７内に循環させる内気循環と、車室外の空気をエアダクト３７内に導入させる外気導入とを切り替える内外気切替ドア４０が設けられている。内外気切替ドア４０は、例えばリンク機構（図示せず）を介して操作パネル３１の内外気切替スイッチ３４に接続されている。これにより、図中矢印（２）に示すように、内外気切替スイッチ３４を操作することで内外気切替ドア４０が揺動し、内気循環（図中実線矢印）と外気導入（図中破線矢印）とを切り替えることができる。
【００３４】
エアダクト３７内のブロワファン３８寄りには、エアダクト３７内を塞ぐようにしてエバポレータ（蒸発器）４１が設けられている。エバポレータ４１は、マニュアルエアコン３０の冷房運転時において、ブロワファン３８からの空気を冷却するとともに、空気中に含まれる水分を除湿するようになっている。エバポレータ４１には、鋼鉄製のパイプ４２を介して、膨張弁（エキスパンションバルブ）４３，コンデンサ（凝縮器）４４および電動コンプレッサ４５が接続されている。これらのエバポレータ４１，パイプ４２，膨張弁４３，コンデンサ４４および電動コンプレッサ４５は、それぞれ閉回路を形成しており、内部には所定量の冷媒ガス（例えばＨＦＣ１３４ａ）が封入されている。
【００３５】
電動コンプレッサ４５は、操作パネル３１のＡ／Ｃスイッチ３６に電気的に接続されている。電動コンプレッサ４５は、Ａ／Ｃスイッチ３６をオン操作することで高電圧バッテリ１６（図１参照）からの電力で回転駆動され、これにより冷媒ガスが閉回路内を循環して、エバポレータ４１を通過する空気の冷却／除湿が行われる。このように、マニュアルエアコン３０の冷房装置は、所謂蒸気圧縮式の冷房装置となっている。
【００３６】
エアダクト３７内の略中央部分には、エアダクト３７内の略半分を塞ぐようにして電気ヒータ４６が設けられている。電気ヒータ４６は、マニュアルエアコン３０の暖房運転時において、ブロワファン３８からの空気を加熱するようになっている。電気ヒータ４６は電気抵抗（図示せず）により形成され、空調コントローラ５０によりマニュアルエアコン３０の電源がオン制御された時に発熱するようになっている。このように、マニュアルエアコン３０の暖房装置は、所謂電気式の暖房装置となっている。
【００３７】
電気ヒータ４６の近傍には、エバポレータ４１のみを通過した空気と、エバポレータ４１および電気ヒータ４６の双方を通過した空気とを混合（図中網掛矢印参照）し、その下流側の空気の温度を調整するミックスドア４７が設けられている。ミックスドア４７は、例えばリンク機構（図示せず）を介して操作パネル３１の温度調整スイッチ３５に接続されている。これにより、図中矢印（３）に示すように、温度調整スイッチ３５を操作することでミックスドア４７が揺動し、空気の混合具合、つまり空気の温度が調整される。
【００３８】
エアダクト３７内の吹出口３９の近傍には、吹出口３９を流通する空気の吹出箇所を切り替える複数の吹出口切替ドア４８（図示では２つのみ示す）が設けられている。車室内への吹出箇所としては、例えば足下（ＦＯＯＴ），正面（ＦＡＣＥ），フロントガラス（ＤＥＦ）等がある。各吹出口切替ドア４８は、例えばリンク機構（図示せず）を介して操作パネル３１の吹出口切替スイッチ３３に接続されている。これにより、図中矢印（４）に示すように、吹出口切替スイッチ３３を操作することで各吹出口切替ドア４８が揺動し、空気の吹出箇所が車室内の足下，正面，フロントガラスの任意の位置に設定される。
【００３９】
吹出口３９の近傍には、吹出口３９を流通する空気（吹出風）の温度を検出する吹出口温度センサ（吹出口温度検出手段）４９が設けられている。吹出口温度センサ４９はエアダクト３７に固定され、例えばサーミスタ等により形成されている。吹出口温度センサ４９は空調コントローラ５０に接続され、吹出口温度センサ４９による検出温度（吹出口温度）は、空調コントローラ５０に出力される。
【００４０】
マニュアルエアコン３０は、乗車前に車室内の温度を適温にし得るプリエアコンディショニング機能を備えている。プリエアコンディショニング機能は、空調コントローラ（空調制御手段）５０により動作し、空調コントローラ５０はマニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御するようになっている。空調コントローラ５０には、通信ネットワーク２８を介して受信アンテナ（無線受信手段）５１が接続されている。受信アンテナ５１は、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を、空調リモコン（無線送信手段）５２から受信するようになっている。
【００４１】
空調リモコン５２は、操作者により携帯できるよう小型に形成され、例えば家屋内等の車室外から操作することで、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信アンテナ５１に送信する。これにより、空調リモコン５２を用いて遠隔からマニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御することができる。
【００４２】
空調コントローラ５０にはタイマー部５３が設けられている。タイマー部５３は時計機能を有しており、空調リモコン５２を操作してプリエアコンディショニング機能を働かせたい時間に設定することで、所望の時間（出発時刻等）に自動的に車室内を適温にすることができる。また、タイマー部５３には、プリエアコンディショニング機能を動作させる時間をカウントするカウンタ機能が設けられている。カウンタ機能は、プリエアコンディショニング機能が正常に動作していない場合に、プリエアコンディショニング機能の動作を強制停止させ、無駄な電力の消費を抑えるものである。
【００４３】
空調リモコン５２には、操作ボタン５４およびディスプレイ５５が設けられている。操作ボタン５４を操作することにより、受信アンテナ５１にオン／オフ信号を送信したりタイマー部５３の時計機能の設定を行ったりする。また、ディスプレイ５５は、プリエアコンディショニング機能の動作状況（オン／オフ状態，車室内温度，動作時間，エラー情報等）をリアルタイムで表示するようになっている。
【００４４】
次に、以上のように形成した第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。図３は第１実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図を表している。
【００４５】
図３に示すようにステップＳ１では、プリエアコンディショニング機能が動作する前で、マニュアルエアコン３０の電源がオフの状態にあるか否か（Ｆ＝０であるか否か）を判定する。ステップＳ１において、マニュアルエアコン３０の電源がオフの状態であると判定（ｙｅｓと判定）した場合にはステップＳ２に進み、マニュアルエアコン３０の電源がオンの状態であると判定（ｎｏと判定）した場合にはステップＳ３に進む。
【００４６】
ステップＳ２では、操作者により空調リモコン５２がオン操作され、空調リモコン５２からオン信号が送信されたか否か、つまり受信アンテナ５１によりオン信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ２において、受信アンテナ５１によりオン信号を受信したと判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ４に進み、受信アンテナ５１によりオン信号を受信していないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ５に進む。
【００４７】
ステップＳ４では、受信アンテナ５１がオン信号を受信したことに基づき、高電圧バッテリ１６の残存容量を確認し、プリエアコンディショニング機能を動作可能か否か判定する。ここで、空調コントローラ５０は、ＢＣＵ２７からの通信情報により高電圧バッテリ１６の残存容量を確認し、高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値以上、つまりプリエアコンディショニング機能を動作できる残存容量であるか否かを判定する。ステップＳ４において、高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値以上である場合（ｙｅｓ判定）にはステップＳ６に進み、高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値よりも少ない場合（ｎｏ判定）にはステップＳ７に進む。
【００４８】
ステップＳ６では、高電圧バッテリ１６の残存容量が充分であることに基づき、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオン制御する。続くステップＳ８では、各メインリレー２１ａ，２１ｂのオン制御に基づき、マニュアルエアコン３０の電源がオン制御（電源オン）される。このとき、操作パネル３１の各スイッチ３２〜３６の操作パターンに関わらず、空調コントローラ５０はマニュアルエアコン３０の電源をオン制御する。
【００４９】
続くステップＳ９では、マニュアルエアコン３０の電源がオン制御された直後の吹出口３９の温度Ｋ（≒車室内温度）を、吹出口温度センサ４９により検出する。ステップＳ９において、電源オン時（当初）の吹出口３９の温度Ｋが、Ｋ＜１０℃である場合にはステップＳ１０に進み、Ｋ＞３０℃である場合にはステップＳ１１に進み、１０℃＜Ｋ＜３０℃である場合にはステップＳ１２に進む。
【００５０】
ステップＳ１０では、当初の吹出口３９の温度Ｋが１０℃以下の低温であるとして、冬季フラグ（Ｆ＝１）を立てて、その後ステップＳ１３に進む。ステップＳ１１では、当初の吹出口３９の温度Ｋが３０℃以上の高温であるとして、夏季フラグ（Ｆ＝２）を立てて、その後ステップＳ１３に進む。
【００５１】
ステップＳ１２では、プリエアコンディショニング機能を動作させる必要が無い、つまり当初の吹出口３９の温度Ｋが所定温度範囲内（車室内適温範囲内）１０℃＜Ｋ＜３０℃にあるとして、空調リモコン５２に『車室内適温』の旨を報知して、その後ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、マニュアルエアコン３０の電源がオフ制御されてステップＳ１５に進む。
【００５２】
ステップＳ１５では、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオフ制御し、続くステップＳ１６において、マニュアルエアコン３０の電源がオフであることを示すフラグ（Ｆ＝０）に設定する。これにより、空調リモコン５２のディスプレイ５５には、『車室内は適温です』や『プリエアコンディショニング機能を停止しました』等のメッセージが表示される。なお、ステップＳ１６の処理を終えた後は、ステップＳ１に戻るリターン処理がなされる。
【００５３】
ステップＳ１３では、タイマー部５３のカウンタ機能によるカウント値Ｔを初期化（Ｔ＝０）する。続くステップＳ１７では、カウント値Ｔを＋１インクリメントする。続くステップＳ１８では、カウント値Ｔが所定時間経過（３分経過）したか否かを判定、つまりマニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経ったか否かを判定する。マニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経過したと判定（ｙｅｓ判定）した場合には、ステップＳ１９に進む。また、マニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから未だ３分経過していないと判定（ｎｏ判定）した場合には、ステップＳ１７に戻る。ここで、ステップＳ１８における所定時間（３分）は、マニュアルエアコン３０の能力に応じて任意に設定（３分未満や４分以上に設定）することができる。
【００５４】
ステップＳ１９では、冬季フラグが立っているか否か、つまりＦ＝１であるか否かを判定し、Ｆ＝１（冬季）であると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ２０に進み、Ｆ＝２（夏季）であると判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ２１に進む。
【００５５】
ステップＳ２０では、現在の吹出口３９の温度Ｋ、つまりステップＳ８でマニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経過した後の吹出口３９の温度Ｋが、３０℃よりも高いか否かを判定する。ステップＳ２０において、吹出口３９の温度Ｋが３０℃よりも高いと判定（ｙｅｓ判定）した場合には、車室内の温度が充分に暖められ、吹出口温度センサ４９の検出温度の変化状態が正常である、つまりプリエアコンディショニング機能（暖房動作）が正常動作しているとして、ステップＳ１に戻るリターン処理がなされる。
【００５６】
一方、ステップＳ２０でｎｏと判定、つまりマニュアルエアコン３０の電源をオン制御してから３分経過したにも関わらず、吹出口３９の温度Ｋが３０℃以下（所定温度範囲外）である場合にはステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、車室内の温度上昇が充分ではなく、吹出口温度センサ４９の検出温度の変化状態が異常である、つまりプリエアコンディショニング機能が正常動作していないとして、マニュアルエアコン３０の電源をオフ制御（強制停止）する。これにより、高電圧バッテリ１６の残存容量が無駄に消費されるのを抑制する。
【００５７】
その後、ステップＳ２３に進み、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオフ制御する。続くステップＳ２４では、各スイッチ３２〜３６の操作パターンが不適切であるとして、空調リモコン５２に『スイッチ操作不適』の旨を報知し、空調リモコン５２のディスプレイ５５には『各スイッチの操作が不適切です』や『プリエアコンディショニング機能を停止しました』等のメッセージが表示される。その後、ステップＳ２５に進み、マニュアルエアコン３０によるプリエアコンディショニング機能の動作を終了する。
【００５８】
ステップＳ２１では、現在の吹出口３９の温度Ｋが２０℃よりも低いか否かを判定する。ステップＳ２１において、吹出口３９の温度Ｋが２０℃よりも低いと判定（ｙｅｓ判定）した場合には、車室内の温度が充分に冷やされ、吹出口温度センサ４９の検出温度の変化状態が正常である、つまりプリエアコンディショニング機能（冷房動作）が正常動作しているとして、ステップＳ１に戻るリターン処理がなされる。一方、ステップＳ２１でｎｏと判定（所定温度範囲外であると判定）した場合には、ステップＳ２０におけるｎｏ判定と同様に、ステップＳ２２，ステップＳ２３，ステップＳ２４およびステップＳ２５に進む。
【００５９】
Ｆ＝１またはＦ＝２に設定されていて、ステップＳ２０およびステップＳ２１でｙｅｓと判定した場合は、プリエアコンディショニング機能が正常動作している。つまり、本実施の形態では、ステップＳ９において当初の吹出口３９の温度Ｋを検出し、当初の温度Ｋが所定温度よりも低い場合、Ｆ＝１（冬季）と判断し、マニュアルエアコン３０をオン制御してから所定時間経過後（３分経過後）の温度Ｋが所定温度よりも高くなっていればステップＳ２０でｙｅｓと判断される。また、ステップＳ９において当初の吹出口３９の温度Ｋが所定温度よりも高い場合、Ｆ＝２（夏季）と判断し、マニュアルエアコン３０をオン制御してから所定時間経過後の温度Ｋが所定温度よりも低くなっていればステップＳ２１でｙｅｓと判断される。なお、リターン処理後のステップＳ１においてはｎｏと判定される。
【００６０】
その後、ステップＳ３では、操作者により空調リモコン５２が操作され、空調リモコン５２からオフ信号が送信されたか否か、つまり受信アンテナ５１によりオフ信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ３において、受信アンテナ５１によりオフ信号を受信したと判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ１４に進み、受信アンテナ５１によりオフ信号を受信していないと判定（ｎｏ判定）した場合にはリターン処理がなされる。つまり、プリエアコンディショニング機能が正常動作している場合には、空調リモコン５２をオン操作してからオフ操作されるまで、プリエアコンディショニング機能は継続して動作する。
【００６１】
ステップＳ２でｎｏと判定、つまりマニュアルエアコン３０の電源がオフの状態（Ｆ＝０）で、かつ操作者により空調リモコン５２が操作されていない状態においては、ステップＳ５で外部電源が接続中であるか否かを判定する。ステップＳ５では、図１に示す受電コネクタ１０ａに給電コネクタ２６ａが接続され、かつ家庭用コンセント等のプラグ受けに差し込みプラグ２６ｂが差し込まれているか否かにより判定する。ここで、外部電源が接続中であるか否かの判定は、通信ネットワーク２８を介してＥＶＣＵ２２から空調コントローラ５０に入力される充電情報に基づき行われる。
【００６２】
ステップＳ５において、外部電源が接続中であると判定（ｙｅｓ判定）された場合にはステップＳ２６に進み、外部電源が接続中ではないと判定（ｎｏ判定）された場合にはステップＳ１４に進む。
【００６３】
ステップＳ２６では、タイマー部５３の時計機能に基づき、操作者により設定されたプリエアコンディショニング機能を動作させる時間となったか否かを判定する。ステップＳ２６において、プリエアコンディショニング機能の設定時刻であると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ４に進み、未だプリエアコンディショニング機能の設定時刻ではないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ１４に進む。
【００６４】
ステップＳ７では、ステップＳ４での判定（高電圧バッテリ１６の残存容量が所定値よりも少ないとの判定）に基づき、空調リモコン５２に『バッテリ容量不足』の旨を報知し、空調リモコン５２のディスプレイ５５には『バッテリの容量が不足しています』や『プリエアコンディショニング機能を動作できません』等のメッセージが表示される。ステップＳ７での処理を終えた後、ステップＳ１４に進む。
【００６５】
次に、マニュアルエアコン３０によるプリエアコンディショニング機能の具体的な動作について、図面を用いて詳細に説明する。図４は各スイッチの操作パターンの例と所定時間後の車室内温度とを示す表を、図５（ａ），（ｂ）は図４に基づく車室内温度［℃］と時間［ｔ］との関係を示すグラフをそれぞれ表している。
【００６６】
［操作パターン１］
図４に示す操作パターン１は、夏季の日射が強い環境下（炎天下等）に駐車した場合の各スイッチ３２，３４〜３６の最適な操作パターンを示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は内気循環，Ａ／Ｃスイッチ３６はオン，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＣＯＯＬ側となっている。操作パターン１の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させると、図５（ａ）の実線グラフ（内気循環）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが約５５℃から約１２℃にまで低下し、所定温度範囲の２０℃以下（図中網掛範囲）となる。これにより、出発時刻には車室内を適温にしておくことができる。
【００６７】
ここで、日陰等の日射が弱い環境下に駐車する場合には、例えば風量調整スイッチ３２を弱い側でオン（ダイヤル位置２等）にしておくこともできる。つまり、日射が強い環境下に比して日射が弱い環境下では車室内温度が低いため、風量調整スイッチ３２を弱い側でオンにしたとしても、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを２０℃以下にすることができる。この場合、ブロワファン３８による無駄な電力消費を抑えることが可能となる。
【００６８】
［操作パターン２］
図４に示す操作パターン２は、夏季の日射が強い環境下（炎天下等）に駐車した場合の各スイッチ３２，３４〜３６の不適切な操作パターンの一例を示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は外気導入，Ａ／Ｃスイッチ３６はオン，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＣＯＯＬ側となっている。操作パターン２の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させても、図５（ａ）の一点鎖線グラフ（外気導入）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが所定温度範囲の２０℃以下（適温）にならない（ＮＧ）。これは、車室外から導入される熱気により冷房効率が大幅に低下したことに起因する。なお、この場合における図３のステップＳ２１での判定はｎｏとなる。
【００６９】
ただし、内外気切替スイッチ３４を外気導入とした場合であっても、例えば、雨天時等の日射が弱いときには、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを所定温度範囲の２０℃以下にできる場合がある。
【００７０】
［操作パターン３］
図４に示す操作パターン３は、冬季で外気温度が低温である場合の各スイッチ３２，３４〜３６の最適な操作パターンを示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は内気循環，Ａ／Ｃスイッチ３６はオフ，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＨＯＴ側となっている。操作パターン３の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させると、図５（ｂ）の実線グラフ（内気循環）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが約−１０℃から約３５℃にまで上昇し、所定温度範囲の３０℃以上（図中網掛範囲）となる。これにより、出発時刻には車室内を適温にしておくことができる。
【００７１】
ここで、屋内駐車場等に駐車する場合には、屋外よりも外気温度が高いため、例えば風量調整スイッチ３２を弱い側でオン（ダイヤル位置２等）にしておくこともできる。つまり、屋内駐車場等においては、車室内温度がそれほど低下しておらず、風量調整スイッチ３２を弱い側でオンにしたとしても、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを３０℃以上にすることができる。この場合、ブロワファン３８による無駄な電力消費を抑えることが可能となる。
【００７２】
［操作パターン４］
図４に示す操作パターン４は、冬季で外気温度が低温である場合の各スイッチ３２，３４〜３６の不適切な操作パターンの一例を示している。つまり、内外気切替スイッチ３４は外気導入，Ａ／Ｃスイッチ３６はオフ，風量調整スイッチ３２は強い側でオン（ダイヤル位置５等），温度調整スイッチ３５はＨＯＴ側となっている。操作パターン４の状態でプリエアコンディショニング機能を動作させても、図５（ｂ）の一点鎖線グラフ（外気導入）に示すように、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に、吹出口３９の温度Ｋが所定温度範囲の３０℃以上（適温）にならない（ＮＧ）。これは、車室外から導入される冷気により暖房効率が大幅に低下したことに起因する。なお、この場合における図３のステップＳ２０での判定はｎｏとなる。
【００７３】
ただし、内外気切替スイッチ３４を外気導入とした場合であっても、例えば、晴天時等の日射が強いときには、プリエアコンディショニング機能の動作後３分以内に吹出口３９の温度Ｋを所定温度範囲の３０℃以上にできる場合がある。
【００７４】
以上詳述したように、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフ制御する空調コントローラ５０と、車室内の操作パネル３１に設けられ、操作者により手動操作される各スイッチ３２〜３６と、空調コントローラ５０に接続され、マニュアルエアコン３０の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する受信アンテナ５１と、オン／オフ信号を受信アンテナ５１に送信する空調リモコン５２と、空調コントローラ５０に接続され、マニュアルエアコン３０の吹出口３９を流通する空気の温度を検出する吹出口温度センサ４９とを備えている。そして、空調コントローラ５０は、オン信号に基づきマニュアルエアコン３０の電源をオン制御し、３分経過後の吹出口温度センサ４９による検出温度（温度Ｋ）が２０℃以上（夏季）または３０℃以下（冬季）のとき、吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が異常であるとしてマニュアルエアコン３０の電源をオフ制御する。
【００７５】
したがって、各スイッチ３２〜３６の状態が適切で吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が正常である場合には、出発時刻に合わせて車室内の温度を適温にすることができる。一方、各スイッチ３２〜３６の状態が不適切で吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態が異常である場合には、マニュアルエアコン３０の電源を落とすことができる。よって、マニュアルエアコン等の廉価な空調装置にプリエアコンディショニング機能を付加しつつ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００７６】
また、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、吹出口温度センサ４９による検出温度の変化状態を、予め設定した時間および温度で管理するので、より無駄な電力消費を抑えることができる。
【００７７】
さらに、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、空調コントローラ５０は、オン信号に基づきマニュアルエアコン３０の電源オン時の吹出口温度センサ４９による吹出口温度（温度Ｋ）が１０℃＜Ｋ＜３０℃の範囲内（車室内適温範囲内）にあるとき、マニュアルエアコン３０の電源をオフ制御する。したがって、車室内が適温である場合にはマニュアルエアコン３０を継続して動作させないので、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００７８】
また、第１実施の形態に係るマニュアルエアコン３０によれば、各スイッチ３２〜３６は、風量調整スイッチ３２，吹出口切替スイッチ３３，内外気切替スイッチ３４，温度調整スイッチ３５，Ａ／Ｃスイッチ３６であるので、マニュアルエアコン３０の基本構造を殆ど変更せずにプリエアコンディショニング機能を付加できる。したがって、マニュアルエアコン３０全体のコストアップを最小限に抑えることができる。
【００７９】
次に、本発明の第２実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図６は第２実施の形態に係る空調コントローラの制御内容を示すフローチャート図を表している。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
第２実施の形態に係るマニュアルエアコン３０は、上述した第１実施の形態に比して、空調コントローラ５０の制御内容が異なっている。第２実施の形態に係る空調コントローラ５０は、電気自動車１０に外部電源が接続されている場合、つまり電気自動車１０の受電コネクタ１０ａに充電ケーブル２６の給電コネクタ２６ａが接続され、かつ家庭用コンセントのプラグ受け等に充電ケーブル２６の差し込みプラグ２６ｂが差し込まれている場合（図１参照）にのみ、プリエアコンディショニング機能を動作させる。
【００８１】
図６に示すように、第２実施の形態に係る空調コントローラ５０は、図３に示すステップＳ４に替えてステップＳ３０を、ステップＳ７に替えてステップＳ３１を、ステップＳ５を省略してステップＳ３のｎｏ判定の後にステップＳ３２を加えている。
【００８２】
ステップＳ３０では、受信アンテナ５１がオン信号を受信したことに基づき、電気自動車１０に外部電源が接続されているか否かを判定する。ステップＳ３０で電気自動車１０に外部電源が接続されていると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ６に進み、各メインリレー２１ａ，２１ｂをそれぞれオン制御する。一方、ステップＳ３０で電気自動車１０に外部電源が接続されていないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ３１に進む。
【００８３】
ステップＳ３１では、ステップＳ３０での判定（電気自動車１０に外部電源が接続されていないとの判定）に基づき、空調リモコン５２に『外部電源未接続』の旨を報知し、空調リモコン５２のディスプレイ５５には『外部電源が接続されていません』や『プリエアコンディショニング機能を動作できません』等のメッセージが表示される。ステップＳ３１での処理を終えた後、ステップＳ１４に進む。
【００８４】
ステップＳ３２では、ステップＳ３において受信アンテナ５１によりオフ信号を受信していないと判定（ｎｏ判定）したことに基づき、電気自動車１０に外部電源が接続されているか否かを判定する。ステップＳ３２において、電気自動車１０に外部電源が接続されていると判定（ｙｅｓ判定）した場合にはリターン処理がなされ、電気自動車１０に外部電源が接続されていないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ１４に進む。つまり、ステップＳ６以降の処理が実行され、プリエアコンディショニング機能が正常に働いている場合には、空調リモコン５２をオン操作してからオフ操作されるまで、または電気自動車１０と外部電源の接続が断たれるまで、プリエアコンディショニング機能は継続して動作する。
【００８５】
以上詳述したように、第２実施の形態に係るマニュアルエアコン３０においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態に係るマニュアルエアコン３０においては、空調コントローラ５０は、電気自動車１０に外部電源が接続されているとき、マニュアルエアコン３０の電源をオン制御するので、高電圧バッテリ１６の残存容量を減らすことが無い。したがって、電気自動車１０の走行距離を延ばすことができ、さらには高電圧バッテリ１６の充電時間が長引いたり、高電圧バッテリ１６の寿命が短くなったりすることを防止できる。
【００８６】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、マニュアルエアコン３０をモータジェネレータ１５のみを駆動源とする車両（ＥＶ）に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、モータジェネレータ（電動モータ）およびエンジンを駆動源とする車両（ＰＨＥＶ）等にも適用することができる。
【００８７】
また、上記各実施の形態においては、各前輪１１により駆動する前輪駆動方式の車両としたものを示したが、本発明はこれに限らず、各後輪１２により駆動する後輪駆動方式の車両や、全ての車輪を駆動する４輪駆動方式の車両にも適用することができる。
【００８８】
さらに、上記各実施の形態においては、高電圧バッテリ１６としてリチウムイオン電池を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、二次電池であれば電気二重層キャパシタ等の電気化学キャパシタを採用することもできる。
【００８９】
また、上記各実施の形態においては、廉価な空調装置として、各スイッチ３２〜３６の全てを手動操作するマニュアルエアコン３０を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、温度調整のみを自動的に調整し得るセミオートエアコンにも採用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 電気自動車
１６ 高電圧バッテリ（バッテリ）
３０ マニュアルエアコン（空調装置）
３１ 操作パネル
３２ 風量調整スイッチ（空調状態切替手段）
３３ 吹出口切替スイッチ（空調状態切替手段）
３４ 内外気切替スイッチ（空調状態切替手段）
３５ 温度調整スイッチ（空調状態切替手段）
３６ Ａ／Ｃスイッチ（空調状態切替手段）
３９ 吹出口
４９ 吹出口温度センサ（吹出口温度検出手段）
５０ 空調コントローラ（空調制御手段）
５１ 受信アンテナ（無線受信手段）
５２ 空調リモコン（無線送信手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源により充電可能なバッテリを備えた電気自動車に搭載され、車室内の空調を行う電気自動車の空調装置であって、
前記空調装置の電源をオン／オフ制御する空調制御手段と、
前記車室内の操作パネルに設けられ、操作者により手動操作される空調状態切替手段と、
前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する無線受信手段と、
前記オン／オフ信号を前記無線受信手段に送信する無線送信手段と、
前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の吹出口を流通する空気の温度を検出する吹出口温度検出手段とを有し、
前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源をオン制御し、前記吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態に応じて前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気自動車の空調装置において、前記空調制御手段は、前記空調装置の電源をオン制御してから所定時間経過後に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度が、前記空調装置の電源オン時に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度に応じて設定された所定温度範囲外のとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電気自動車の空調装置において、前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源オン時の前記吹出口温度検出手段による吹出口温度が車室内適温範囲内にあるとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気自動車の空調装置において、前記空調制御手段は、前記電気自動車に前記外部電源が接続されているとき、前記空調装置の電源をオン制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気自動車の空調装置において、前記空調状態切替手段は、風量調整スイッチ，吹出口切替スイッチ，内外気切替スイッチ，温度調整スイッチ，Ａ／Ｃスイッチであることを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項１】
外部電源により充電可能なバッテリを備えた電気自動車に搭載され、車室内の空調を行う電気自動車の空調装置であって、
前記空調装置の電源をオン／オフ制御する空調制御手段と、
前記車室内の操作パネルに設けられ、操作者により手動操作される空調状態切替手段と、
前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の電源をオン／オフさせるオン／オフ信号を受信する無線受信手段と、
前記オン／オフ信号を前記無線受信手段に送信する無線送信手段と、
前記空調制御手段に接続され、前記空調装置の吹出口を流通する空気の温度を検出する吹出口温度検出手段とを有し、
前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源をオン制御し、前記吹出口温度検出手段による検出温度の変化状態に応じて前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気自動車の空調装置において、前記空調制御手段は、前記空調装置の電源をオン制御してから所定時間経過後に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度が、前記空調装置の電源オン時に前記吹出口温度検出手段によって検出された吹出口温度に応じて設定された所定温度範囲外のとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電気自動車の空調装置において、前記空調制御手段は、前記オン信号に基づき前記空調装置の電源オン時の前記吹出口温度検出手段による吹出口温度が車室内適温範囲内にあるとき、前記空調装置の電源をオフ制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気自動車の空調装置において、前記空調制御手段は、前記電気自動車に前記外部電源が接続されているとき、前記空調装置の電源をオン制御することを特徴とする電気自動車の空調装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気自動車の空調装置において、前記空調状態切替手段は、風量調整スイッチ，吹出口切替スイッチ，内外気切替スイッチ，温度調整スイッチ，Ａ／Ｃスイッチであることを特徴とする電気自動車の空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５８９８（Ｐ２０１１−２５８９８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７６５８０（Ｐ２００９−１７６５８０）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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