JP2009006816A - 車両の換気制御方法及び車両用換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外気温センサを用いずに換気モータの作動及び停止の制御を行う。
【解決手段】車両用換気装置１０では、太陽電池１２の出力が第一リレー２２及び第二リレー２４によって短絡状態に切り替えられたときには、このときの短絡電流が短絡電流検出回路１８によって検出される。一方、太陽電池１２の出力が第一リレー２２及び第二リレー２４によって開放状態に切り替えられたときには、このときの開放電圧が開放電圧検出回路２０によって検出される。そして、マイコン２８は、短絡電流検出回路１８によって検出された短絡電流及び開放電圧検出回路２０によって検出された開放電圧に応じて車両の外気温を推定し、この推定外気温に応じて換気モータ１６の動作を制御する。これによれば、外気温センサを用いなくても換気モータ１６の作動及び停止の制御を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の換気制御方法及び車両用換気装置に係り、特に、太陽電池を電源として使用する車両の換気制御方法及び車両用換気装置に関する。

従来、この種の車両の換気制御方法及び車両用換気装置としては、次のものがある（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１には、自動車の換気装置の例が開示されている。この特許文献１に記載の例では、外気温センサが備えられ、この外気温センサからの出力信号に応じて換気ファンを太陽電池により駆動させるように構成されている。
特開平１−１９０５２５号公報 特開２００４−１１４９００号公報

しかしながら、特許文献１に記載の例では、車室内を換気するためには、外気温センサ及びこれに付随するコントローラ（例えば、エアコンＥＣＵ）を起動させる必要があるので、換気時の消費電力が増加する。また、外気温センサとコントロールユニットとを接続するためのハーネスが必要となるので、コストが増加する。従って、この種の車両の換気制御方法及び車両用換気装置においては、外気温センサを用いずに換気手段の動作を制御できることが課題とされる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、外気温センサを用いなくても換気手段の動作を制御することができる車両の換気制御方法及び車両用換気装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両の換気制御方法は、車両に装備された太陽電池の出力を短絡状態として前記太陽電池の短絡電流を検出する短絡電流検出ステップと、前記太陽電池の出力を開放状態として前記太陽電池の開放電圧を検出する開放電圧検出ステップと、前記短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流及び前記開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧に応じて前記車両の車室内を換気するための換気手段の動作を制御する換気制御ステップと、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の車両の換気制御方法では、短絡電流検出ステップにおいて太陽電池の出力を短絡状態としたときの短絡電流を検出し、開放電圧検出ステップにおいて太陽電池の出力を開放状態としたときの開放電圧を検出する。そして、換気制御ステップにおいて短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流及び開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧に応じて換気手段の動作を制御する。

このように、請求項１に記載の車両の換気制御方法によれば、外気温センサを用いなくても換気手段の動作を制御することができる。

請求項２に記載の車両の換気制御方法は、請求項１に記載の車両の換気制御方法において、前記短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流及び前記開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧に基づいて前記車両の外気温を推定する外気温推定ステップを備え、前記換気制御ステップにおいて、前記外気温推定ステップにて推定した外気温に応じて前記換気手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項２に記載の車両の換気制御方法では、外気温推定ステップにおいて短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流及び開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧に基づいて車両の外気温を推定する。そして、換気制御ステップにおいて外気温推定ステップにて推定した外気温に応じて換気手段の動作を制御する。

このように、請求項２に記載の車両の換気制御方法によれば、推定外気温に応じて換気手段の動作を制御することができる。

請求項３に記載の車両の換気制御方法は、請求項２に記載の車両の換気制御方法において、前記短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流から前記太陽電池に照射される太陽光線の日射強度を推定する日射強度推定ステップと、前記開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧から前記太陽電池の表面温度を推定する表面温度推定ステップと、前記日射強度推定ステップにて推定した日射強度から前記太陽電池の表面温度と前記車両の外気温との温度差を推定する温度差推定ステップと、を備え、前記外気温推定ステップにおいて、前記温度差推定ステップにて推定した温度差と前記表面温度推定ステップにて推定した表面温度から前記車両の外気温を推定することを特徴とする。

請求項３に記載の車両の換気制御方法では、日射強度推定ステップにおいて短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流から太陽電池に照射される太陽光線の日射強度を推定し、表面温度推定ステップにおいて開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧から太陽電池の表面温度を推定する。また、温度差推定ステップにおいて日射強度推定ステップにて推定した日射強度から太陽電池の表面温度と車両の外気温との温度差を推定する。そして、外気温推定ステップにおいて温度差推定ステップにて推定した温度差と表面温度推定ステップにて推定した表面温度から車両の外気温を推定する。

このように、請求項３に記載の車両の換気制御方法によれば、短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流及び開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧に基づいて車両の外気温を推定することができる。

請求項４に記載の車両の換気制御方法は、請求項３に記載の車両の換気制御方法において、前記外気温推定ステップにて推定した外気温に基づいて日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値を設定する作動条件設定ステップを備え、前記換気制御ステップにおいて、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度下限値を上回った状態の継続時間が前記日射強度上回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に前記換気手段を作動させることを特徴とする。

請求項４に記載の車両の換気制御方法では、作動条件設定ステップにおいて外気温推定ステップにて推定した外気温に基づいて日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値を設定する。そして、換気制御ステップにおいて車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度下限値を上回った状態の継続時間が日射強度上回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に換気手段を作動させる。

このように、請求項４に記載の車両の換気制御方法によれば、換気手段を作動させる際の作動条件、すなわち、日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値を推定外気温に応じて変化させるので、車室内の換気をより効率的に行うことができる。

請求項５に記載の車両の換気制御方法は、請求項３又は請求項４に記載の車両の換気制御方法において、前記外気温推定ステップにて推定した外気温に基づいて日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値を設定する停止条件設定ステップを備え、前記換気制御ステップにおいて、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度上限値を下回った状態の継続時間が前記日射強度下回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に前記換気手段を停止させることを特徴とする。

請求項５に記載の車両の換気制御方法では、停止条件設定ステップにおいて外気温推定ステップにて推定した外気温に基づいて日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値を設定する。そして、換気制御ステップにおいて車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度上限値を下回った状態の継続時間が日射強度下回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に換気手段を停止させる。

このように、請求項５に記載の車両の換気制御方法によれば、換気手段を停止させる際の停止条件、すなわち、日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値を推定外気温に応じて変化させるので、車室内の換気をより効率的に行うことができる。

また、前記課題を解決するために、請求項６に記載の車両用換気装置は、車両に装備された太陽電池と、前記太陽電池の出力を短絡状態と開放状態とに切り替えるための切替手段と、前記切替手段によって前記太陽電池の出力が短絡状態とされたときに前記太陽電池の短絡電流を検出するための短絡電流検出手段と、前記切替手段によって前記太陽電池の出力が開放状態とされたときに前記太陽電池の開放電圧を検出するための開放電圧検出手段と、前記車両の車室内を換気するための換気手段と、前記短絡電流検出手段によって検出された短絡電流及び前記開放電圧検出手段によって検出された開放電圧に応じて前記換気手段の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項６に記載の車両用換気装置では、太陽電池の出力が切替手段によって短絡状態に切り替えられたときには、このときの短絡電流が短絡電流検出手段によって検出される。一方、太陽電池の出力が切替手段によって開放状態に切り替えられたときには、このときの開放電圧が開放電圧検出手段によって検出される。そして、制御手段は、短絡電流検出手段によって検出された短絡電流及び開放電圧検出手段によって検出された開放電圧に応じて換気手段の動作を制御する。

このように、請求項６に記載の車両用換気装置によれば、外気温センサを用いなくても換気手段の動作を制御することができる。

請求項７に記載の車両用換気装置は、請求項６に記載の車両用換気装置において、前記制御手段は、前記短絡電流検出手段によって検出された短絡電流及び前記開放電圧検出手段によって検出された開放電圧に基づいて前記車両の外気温を推定する外気温推定機能を備え、前記外気温推定機能によって推定された外気温に応じて前記換気手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項７に記載の車両用換気装置では、外気温推定機能において短絡電流検出手段によって検出された短絡電流及び開放電圧検出手段よって検出された開放電圧に基づいて車両の外気温が推定される。そして、制御手段は、この外気温推定機能によって推定された外気温に応じて換気手段の動作を制御する。

このように、請求項７に記載の車両用換気装置によれば、推定外気温に応じて換気手段の動作を制御することができる。

請求項８に記載の車両用換気装置は、請求項７に記載の車両用換気装置において、前記制御手段は、前記短絡電流検出手段によって検出された短絡電流から前記太陽電池に照射される太陽光線の日射強度を推定する日射強度推定機能と、前記開放電圧検出手段によって検出された開放電圧から前記太陽電池の表面温度を推定する表面温度推定機能と、前記日射強度推定機能によって推定された日射強度から前記太陽電池の表面温度と前記車両の外気温との温度差を推定する温度差推定機能と、を備え、前記外気温推定機能は、前記温度差推定機能によって推定された温度差と前記表面温度推定機能によって推定された表面温度から前記車両の外気温を推定することを特徴とする。

請求項８に記載の車両用換気装置では、日射強度推定機能において短絡電流検出手段によって検出された短絡電流から太陽電池に照射される太陽光線の日射強度が推定され、表面温度推定機能において開放電圧検出手段によって検出された開放電圧から太陽電池の表面温度が推定される。また、温度差推定機能において日射強度推定機能によって推定された日射強度から太陽電池の表面温度と車両の外気温との温度差が推定される。そして、外気温推定機能は、温度差推定機能によって推定された温度差と表面温度推定機能によって推定された表面温度から車両の外気温を推定する。

このように、請求項８に記載の車両用換気装置によれば、短絡電流検出手段によって検出された短絡電流及び開放電圧検出手段によって検出された開放電圧に基づいて車両の外気温を推定することができる。

請求項９に記載の車両用換気装置は、請求項８に記載の車両用換気装置において、前記制御手段は、前記外気温推定機能によって推定された外気温に基づいて日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値を設定する作動条件設定機能を備え、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度下限値を上回った状態の継続時間が前記日射強度上回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に前記換気手段を作動させることを特徴とする。

請求項９に記載の車両用換気装置では、作動条件設定機能において外気温推定機能によって推定された外気温に基づいて日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値が設定される。そして、制御手段は、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度下限値を上回った状態の継続時間が日射強度上回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に換気手段を作動させる。

このように、請求項９に記載の車両用換気装置によれば、換気手段を作動させる際の作動条件、すなわち、日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値を推定外気温に応じて変化させるので、車室内の換気をより効率的に行うことができる。

請求項１０に記載の車両用換気装置は、請求項８又は請求項９に記載の車両用換気装置において、前記制御手段は、前記外気温推定機能によって推定された外気温に基づいて日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値を設定する停止条件設定機能を備え、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度上限値を下回った状態の継続時間が前記日射強度下回継続時間下限値を上回った場合に前記換気手段を停止させることを特徴とする。

請求項１０に記載の車両用換気装置では、停止条件設定機能において外気温推定機能によって推定された外気温に基づいて日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値が設定される。そして、制御手段は、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度上限値を下回った状態の継続時間が日射強度下回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に換気手段を停止させる。

このように、請求項１０に記載の車両用換気装置によれば、換気手段を停止させる際の停止条件、すなわち、日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値を推定外気温に応じて変化させるので、車室内の換気をより効率的に行うことができる。

以上詳述したように、本発明によれば、外気温センサを用いなくても換気手段の動作を制御することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参考に説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係る車両用換気装置１０の全体図が示されている。車両用換気装置１０は、例えば、乗用自動車等に好適に装備されるものであり、太陽電池１２と、コントローラ１４と、換気手段としての換気モータ１６と、を主要な構成として備えている。

太陽電池１２は、例えば、車両に形成されたルーフの上面、トランクリッドの上面、ウィンドウガラスの表面等に設置され、太陽光線の光エネルギを電力に変換する構成とされている。太陽電池１２の陽極は、コントローラ１４の入力部に接続され、太陽電池１２の陰極は、グランド（車体）に接地されている。

コントローラ１４は、短絡電流検出手段としての短絡電流検出回路１８と、開放電圧検出手段としての開放電圧検出回路２０と、切替手段としての第一リレー２２及び第二リレー２４と、電源回路２６と、制御手段としてのマイクロコンピュータ２８（以下、マイコン２８と称する）と、を主要な構成として備えている。

短絡電流検出回路１８は、コントローラ１４の入力部と出力部とを接続する電源線３０，３２に接続されている。そして、太陽電池１２の出力（陽極と陰極）が短絡状態とされたときには太陽電池１２の短絡電流を短絡電流検出回路１８によりマイコン２８が検出するように構成されている。

開放電圧検出回路２０は、電源線３０とマイコン２８との間に接続されている。そして、太陽電池１２の出力が開放状態とされたときには太陽電池１２の開放電圧を開放電圧検出回路２０によりマイコン２８が検出するように構成されている。

第一リレー２２は、電源線３２とグランドとの間に接続されており、第二リレー２４は、電源線３２に接続されている。この第一リレー２２及び第二リレー２４は、マイコン２８から出力されたオンオフ信号に応じて導通状態と遮断状態とにそれぞれ切り替えられるように構成されている。

電源回路２６は、電源線３０とマイコン２８との間に接続されており、太陽電池１２からの電力供給を受けてマイコン２８に電力を供給すると共に、太陽電池１２の出力電力が規定値以下となった場合には、図示しない車載バッテリからの電力供給を受けてマイコン２８に電力を供給する構成とされている。

マイコン２８は、電源回路２６からの電力供給を受けて起動状態となると共に、車両に備えられたイグニッションスイッチ３４、換気作動スイッチ３６、短絡電流検出回路１８、開放電圧検出回路２０からの出力信号に応じて、第一リレー２２及び第二リレー２４にオンオフ信号を出力するように構成されている。なお、このマイコン２８の動作については、以下に述べる。

換気モータ１６は、コントローラ１４の出力部とグランドとの間に接続されており、コントローラ１４からの電力供給を受けて作動し（太陽電池１２の出力低下時には車載バッテリからの電力供給を受けて作動する）、車両の車室内を換気する構成とされている。

そして、上記構成からなる車両用換気装置１０は、例えば、次の如く動作する。

つまり、マイコン２８は、イグニッションスイッチ３４がスイッチオフとされ、且つ、換気作動スイッチ３６がスイッチオンとされると、図２，図３のフローチャートで示されるプログラムの処理を開始する。

マイコン２８は、図２のフローチャートで示されるプログラムの処理を開始すると、第一リレー２２にオン信号を出力すると共に第二リレー２４にオフ信号を出力し、太陽電池１２の出力を短絡させる（ステップＳ１）。

続いて、マイコン２８は、短絡電流検出回路１８から太陽電池１２の短絡電流を検出する（ステップＳ２；短絡電流検出ステップ）。

そして、マイコン２８は、上記ステップＳ２において検出した短絡電流から太陽電池１２に照射される太陽光線の日射強度を推定する（ステップＳ３；日射強度推定ステップ、日射強度推定機能）。

なお、太陽電池１２は、照射される太陽光線の日射強度が同一である場合、短絡電流が日射強度の増加に応じて増加するという特性を有している。そこで、ステップＳ３の処理では、この特性を利用して短絡電流から太陽電池１２に照射される太陽光線の日射強度を推定する。

また、マイコン２８は、第一リレー２２及び第二リレー２４にオフ信号をそれぞれ出力し、太陽電池１２の出力を開放させる（ステップＳ４）。

続いて、マイコン２８は、開放電圧検出回路２０から太陽電池１２の開放電圧を検出する（ステップＳ５；開放電圧検出ステップ）。

そして、マイコン２８は、上記ステップＳ５において検出した開放電圧から太陽電池１２の表面温度を推定する（ステップＳ６；表面温度推定ステップ、表面温度推定機能）。

なお、太陽電池１２は、照射される太陽光線の日射強度が同一である場合、図４に示されるように、開放電圧が表面温度の増加に応じて減少するという特性を有している。そこで、ステップＳ６の処理では、この特性を利用して開放電圧から太陽電池１２の表面温度を推定する。

続いて、マイコン２８は、上記ステップＳ３にて推定した日射強度から太陽電池１２の表面温度と車両の外気温との温度差を推定する（ステップＳ７；温度差推定ステップ、温度差推定機能）。

なお、図５に示されるように、太陽電池１２の表面温度と車両の外気温との温度差ΔＴは、太陽電池１２に照射される太陽光線の日射強度に比例する。そこで、ステップＳ７の処理では、この関係を利用してステップＳ３にて推定した日射強度から太陽電池１２の表面温度と車両の外気温との温度差を推定する。

そして、マイコン２８は、上記ステップＳ７にて推定した温度差と上記ステップＳ６にて推定した表面温度から車両の外気温を推定する（ステップＳ８；外気温推定ステップ、外気温推定機能）。

続いて、マイコン２８は、後述する図３のフローチャートで示されるプログラム中の閾値である日射強度下限値Ｓ１、日射強度上限値Ｓ２、日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１、日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を上記ステップＳ８にて推定した外気温に基づいて設定し、これらを記憶する（ステップＳ９；作動条件設定ステップ、停止条件設定ステップ、作動条件設定機能、停止条件設定機能）。

ここで、一般に、車両の外気温が高い場合には、車室内に照射される太陽光線の日射強度が低くても車室内の温度が高くなり、車室内への日射が途絶えても車室内の温度が下がりにくい。そこで、上記ステップＳ８にて推定した外気温が高い場合には、日射強度下限値Ｓ１、日射強度上限値Ｓ２、日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１を小さい値に設定し、日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を大きい値に設定する。

一方、一般に、車両の外気温が低い場合には、車室内に照射される太陽光線の日射強度が高くても車室内の温度が高くなりにくく、車室内への日射が途絶えたときに車室内の温度が下がりやすい。そこで、上記ステップＳ８にて推定した外気温が低い場合には、日射強度下限値Ｓ１、日射強度上限値Ｓ２、日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１を大きい値に設定し、日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を小さい値に設定する。

そして、マイコン２８は、図２のフローチャートで示されるプログラムの処理を終了し、図３のフローチャートで示されるプログラムの処理を開始する。

マイコン２８は、図３のフローチャートで示されるプログラムの処理を開始すると、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度下限値Ｓ１を上回っているか否かを判断する（ステップＳ１１）。

なお、マイコン２８は、ステップＳ１１の処理において、上述のステップＳ１〜ステップＳ３と同様な処理を行い、この処理で推定した太陽電池１２に照射される太陽光線の日射強度を車両に照射される太陽光線の日射強度とする。

ここで、マイコン２８は、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度下限値Ｓ１を上回っていないと判断した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、タイマリセットし（ステップＳ１５）、ステップＳ１１の処理に戻る。

一方、マイコン２８は、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度下限値Ｓ１を上回ったと判断した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、タイマセット済みか否かを判断する（ステップＳ１２）。

ここで、マイコン２８は、タイマセット済みでないと判断した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、タイマセットし（ステップＳ１６）、ステップＳ１１の処理に戻る。

一方、マイコン２８は、タイマセット済みであると判断した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、タイマが日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１を上回ったか否かを判断する（ステップＳ１３）。

ここで、マイコン２８は、タイマが日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１を上回っていないと判断した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、ステップＳ１１の処理に戻る。

一方、マイコン２８は、タイマが日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１を上回ったと判断した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、第一リレー２２にオフ信号を出力すると共に第二リレー２４にオン信号を出力し、換気モータ１６を作動させる（ステップＳ１４；換気制御ステップ）。

つまり、マイコン２８は、車両に照射される太陽光線の日射強度が一時的に増加しても換気モータ１６を作動させず、車両に照射される太陽光線の日射強度の増加された状態が所定時間継続された場合に換気モータ１６を作動させる。

続いて、マイコン２８は、換気モータ１６を作動させると、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度上限値Ｓ２を下回っているか否かを判断する（ステップＳ２１）。

なお、マイコン２８は、ステップＳ２１の処理において、上述のステップＳ１〜ステップＳ３と同様な処理を行い、この処理で推定した太陽電池１２に照射される太陽光線の日射強度を車両に照射される太陽光線の日射強度とする。

ここで、マイコン２８は、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度上限値Ｓ２を下回っていないと判断した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）には、タイマリセットし（ステップＳ２５）、ステップＳ２１の処理に戻る。

一方、マイコン２８は、車両に照射される太陽光線の日射強度が日射強度上限値Ｓ２を下回ったと判断した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）には、タイマセット済みか否かを判断する（ステップＳ２２）。

ここで、マイコン２８は、タイマセット済みでないと判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、タイマセットし（ステップＳ２６）、ステップＳ２１の処理に戻る。

一方、マイコン２８は、タイマセット済みであると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、タイマが日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を上回ったか否かを判断する（ステップＳ２３）。

ここで、マイコン２８は、タイマが日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を上回っていないと判断した場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、ステップＳ２１の処理に戻る。

一方、マイコン２８は、タイマが日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を上回ったと判断した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）には、第二リレー２４にオフ信号を出力し、換気モータ１６を停止させる（ステップＳ２４；換気制御ステップ）。

つまり、マイコン２８は、車両に照射される太陽光線の日射強度が一時的に低下しても換気モータ１６を停止させず、車両に照射される太陽光線の日射強度の低下された状態が所定時間継続された場合に換気モータ１６を停止させる。

そして、本発明の一実施形態に係る車両用換気装置１０によれば、以下の作用及び効果を奏する。

すなわち、本発明の一実施形態に係る車両用換気装置１０によれば、車両に照射される太陽光線の日射強度が一時的に増加しても換気モータ１６は作動されないので、車両に照射される太陽光線の日射強度が一時的に増加した場合の換気モータ１６の作動による太陽電池１２（若しくは車載バッテリ）の無駄な電力消費を抑制できる。

また、車両に照射される太陽光線の日射強度の増加された状態が所定時間継続された場合に換気モータ１６が作動されるので、車室内の温度上昇に応じた換気を効果的に行うことができる。

また、車両に照射される太陽光線の日射強度が一時的に低下しても換気モータ１６が停止されないので、車両に照射される太陽光線の日射強度が一時的に低下した場合の換気モータ１６の停止による車室内の温度上昇を抑制することができる。

また、車両に照射される太陽光線の日射強度の低下された状態が所定時間継続された場合に換気モータ１６が停止されるので、車両に照射される太陽光線の日射強度が低下し続けて換気モータ１６を作動させなくても車室内の温度が低下する場合に換気を停止させることができ、太陽電池１２（若しくは車載バッテリ）の無駄な電力消費を抑制できる。

また、換気モータ１６を作動させる際の作動条件及び停止条件、すなわち、日射強度下限値Ｓ１、日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１及び日射強度上限値Ｓ２、日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を推定外気温に応じて変化させるので、車室内の換気をより効率的に行うことができる。

つまり、外気温が高い場合には、日射強度下限値Ｓ１、日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１を小さい値に設定するので、これにより、換気の作動タイミングが早まり、車室内の温度上昇を抑制できる。

また、外気温が高い場合には、日射強度上限値Ｓ２を小さい値に設定し、日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を大きい値に設定するので、これにより、換気の停止タイミングが遅くなり、車室内の温度上昇を抑制できる。

また、外気温が低い場合には、日射強度下限値Ｓ１、日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１を大きい値に設定するので、これにより、換気の作動タイミングが遅くなり、太陽電池１２（若しくは車載バッテリ）の無駄な電力消費を抑制できる。

また、外気温が低い場合には、日射強度上限値Ｓ２を大きい値に設定し、日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を小さい値に設定するので、これにより、換気の停止タイミングが早まり、太陽電池１２（若しくは車載バッテリ）の無駄な電力消費を抑制できる。

また、日射強度下限値Ｓ１、日射強度上限値Ｓ２、日射強度上回継続時間下限値Ｔｉ１、日射強度下回継続時間下限値Ｔｉ２を外気温に応じて設定するが、この外気温を太陽電池１２の短絡電流及び開放電圧から推定するので、外気温センサを不要にできる。

つまり、外気温センサを用いなくても推定外気温に応じて換気モータ１６の動作を制御することができる。これにより、外気温センサ及びこれに付随するコントローラ（例えば、エアコンＥＣＵ）を起動させることによる換気時の消費電力の増加、及び、外気温センサとコントロールユニットとを接続するためのハーネスを用いることによるコストの増加を防止できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

例えば、上記実施形態では、換気モータ１６が作動及び停止（すなわち、オンオフ）される構成とされていたが、換気モータ１６が停止されずに換気モータ１６の作動量（すなわち、換気量）が調節されるように構成されていても良い。

また、上記実施形態では、マイコン２８が図２のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行した後に図３のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行することで換気モータ１６の動作が制御されるように構成されていたが、マイコン２８がその他の処理を実行することによって換気モータ１６の動作が制御されるように構成されていても良い。

また、上記実施形態では、太陽電池１２の出力を短絡状態と開放状態とに切り替えるために第一リレー２２及び第二リレー２４が用いられていたが、その他の切替機構が用いられることで太陽電池１２の出力が短絡状態と開放状態とに切り替えられるように構成されていても良い。

また、上記実施形態では、太陽電池１２の短絡電流及び開放電圧から、太陽電池１２に照射される太陽光線の日射強度、太陽電池１２の表面温度、太陽電池１２の表面温度と車両の外気温との温度差を推定し、さらに、この温度差と表面温度から車両の外気温を推定していたが、短絡電流及び開放電圧と車両の外気温との関係が予め設定されたデータテーブル等を用い、太陽電池１２の短絡電流及び開放電圧から車両の外気温を直接的に推定するようにしても良い。

また、マイコン２８の中に太陽電池１２の短絡電流及び開放電圧と換気モータ１６の動作状態とのパターンテーブル（このパターンテーブルには車両の推定外気温情報が実質的に盛り込まれている）を予め記憶させておき、マイコン２８が太陽電池１２の短絡電流及び開放電圧からパターンテーブルに従って換気モータ１６の動作状態を抽出し換気モータ１６の制御を行うように構成されていても良い。

本発明の一実施形態に係る車両用換気装置の全体構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用換気装置の動作の流れを示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用換気装置の動作の流れを示す図である。 太陽電池の電圧−電流特性を示す図である。 太陽電池の表面温度と車両の外気温との温度差と日射強度との関係を示す図である。

符号の説明

１０ 車両用換気装置
１２ 太陽電池
１６ 換気モータ（換気手段）
１８ 短絡電流検出回路（短絡電流検出手段）
２０ 開放電圧検出回路（開放電圧検出手段）
２２ 第一リレー（切替手段の一部）
２４ 第二リレー（切替手段の一部）
２８ マイクロコンピュータ（制御手段）

Claims (10)

1. 車両に装備された太陽電池の出力を短絡状態として前記太陽電池の短絡電流を検出する短絡電流検出ステップと、
   前記太陽電池の出力を開放状態として前記太陽電池の開放電圧を検出する開放電圧検出ステップと、
   前記短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流及び前記開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧に応じて前記車両の車室内を換気するための換気手段の動作を制御する換気制御ステップと、
   を備えたことを特徴とする車両の換気制御方法。
2. 前記短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流及び前記開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧に基づいて前記車両の外気温を推定する外気温推定ステップを備え、
   前記換気制御ステップにおいて、前記外気温推定ステップにて推定した外気温に応じて前記換気手段の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の換気制御方法。
3. 前記短絡電流検出ステップにて検出した短絡電流から前記太陽電池に照射される太陽光線の日射強度を推定する日射強度推定ステップと、
   前記開放電圧検出ステップにて検出した開放電圧から前記太陽電池の表面温度を推定する表面温度推定ステップと、
   前記日射強度推定ステップにて推定した日射強度から前記太陽電池の表面温度と前記車両の外気温との温度差を推定する温度差推定ステップと、
   を備え、
   前記外気温推定ステップにおいて、前記温度差推定ステップにて推定した温度差と前記表面温度推定ステップにて推定した表面温度から前記車両の外気温を推定することを特徴とする請求項２に記載の車両の換気制御方法。
4. 前記外気温推定ステップにて推定した外気温に基づいて日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値を設定する作動条件設定ステップを備え、
   前記換気制御ステップにおいて、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度下限値を上回った状態の継続時間が前記日射強度上回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に前記換気手段を作動させることを特徴とする請求項３に記載の車両の換気制御方法。
5. 前記外気温推定ステップにて推定した外気温に基づいて日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値を設定する停止条件設定ステップを備え、
   前記換気制御ステップにおいて、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度上限値を下回った状態の継続時間が前記日射強度下回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に前記換気手段を停止させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両の換気制御方法。
6. 車両に装備された太陽電池と、
   前記太陽電池の出力を短絡状態と開放状態とに切り替えるための切替手段と、
   前記切替手段によって前記太陽電池の出力が短絡状態とされたときに前記太陽電池の短絡電流を検出するための短絡電流検出手段と、
   前記切替手段によって前記太陽電池の出力が開放状態とされたときに前記太陽電池の開放電圧を検出するための開放電圧検出手段と、
   前記車両の車室内を換気するための換気手段と、
   前記短絡電流検出手段によって検出された短絡電流及び前記開放電圧検出手段によって検出された開放電圧に応じて前記換気手段の動作を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用換気装置。
7. 前記制御手段は、前記短絡電流検出手段によって検出された短絡電流及び前記開放電圧検出手段によって検出された開放電圧に基づいて前記車両の外気温を推定する外気温推定機能を備え、前記外気温推定機能によって推定された外気温に応じて前記換気手段の動作を制御することを特徴とする請求項６に記載の車両用換気装置。
8. 前記制御手段は、
   前記短絡電流検出手段によって検出された短絡電流から前記太陽電池に照射される太陽光線の日射強度を推定する日射強度推定機能と、
   前記開放電圧検出手段によって検出された開放電圧から前記太陽電池の表面温度を推定する表面温度推定機能と、
   前記日射強度推定機能によって推定された日射強度から前記太陽電池の表面温度と前記車両の外気温との温度差を推定する温度差推定機能と、
   を備え、
   前記外気温推定機能は、前記温度差推定機能によって推定された温度差と前記表面温度推定機能によって推定された表面温度から前記車両の外気温を推定することを特徴とする請求項７に記載の車両用換気装置。
9. 前記制御手段は、前記外気温推定機能によって推定された外気温に基づいて日射強度下限値及び日射強度上回継続時間下限値を設定する作動条件設定機能を備え、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度下限値を上回った状態の継続時間が前記日射強度上回継続時間下限値を上回ったと判断した場合に前記換気手段を作動させることを特徴とする請求項８に記載の車両用換気装置。
10. 前記制御手段は、前記外気温推定機能によって推定された外気温に基づいて日射強度上限値及び日射強度下回継続時間下限値を設定する停止条件設定機能を備え、前記車両に照射される太陽光線の日射強度が前記日射強度上限値を下回った状態の継続時間が前記日射強度下回継続時間下限値を上回った場合に前記換気手段を停止させることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の車両用換気装置。

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