JP3180506B2

JP3180506B2 - ハイブリット車輌における空調制御装置

Info

Publication number: JP3180506B2
Application number: JP10045193A
Authority: JP
Inventors: 脩三諸戸; 繁男都築; 睦川本; 幸蔵山口
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 2001-06-25
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JPH06286459A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、ハイブリ
ッド車輌における空調制御装置に係り、詳しくは電気モ
ータを駆動するモータ駆動用バッテリの消耗を抑えるた
めの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、ハイブリッド車輌が注目されてい
る。かかるハイブリッド車輌は、電気モータ、該電気モ
ータを駆動するためのモータ駆動用バッテリ、及びエン
ジンを備えている（実開平２−７７０２号公報）。

【０００３】ところで、このようなハイブリッド車輌に
おいては、モータ駆動用バッテリをコンプレッサの駆動
用として兼用させ、該コンプレッサの駆動によりエアコ
ンディショナを作動させるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例においてはモータ駆動用バッテリは走行用の電気モー
タを駆動するだけでなく、コンプレッサを駆動すること
となるため、バッテリの消耗が著しかった。そのため、
電気モータ走行において１回当たりの充電によって走行
する走行距離が少なくなってしまうという問題があっ
た。一方、このような問題を解決する手段としてはモー
タ駆動用バッテリの他に、コンプレッサ駆動のための専
用のバッテリを搭載する方法もあるが、車重が重くなる
ために走行距離が下がり、さらにはバッテリを多く搭載
した分だけ車輌価格が高くなってしまっていた。

【０００５】そこで、本発明は、バッテリ残量が少ない
場合、コンプレッサの駆動をエンジンにて行うことによ
り、バッテリの消耗を抑え、電気モータによる走行距離
を所定量確保し、さらにはエンジンの始動を簡単な操作
で行える空調制御装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、エンジン（Ｅ）及び電気モー
タを備えたハイブリッド車輌において、エアコンディシ
ョナ（１）のコンプレッサ（１１）と、前記エアコンデ
ィショナ（１）を作動させる操作手段（３）と、前記エ
ンジン（Ｅ）を始動する始動手段（１０）と、前記電気
モータを駆動するモータ駆動用バッテリ（２７）と、該
バッテリに基づき駆動されて前記コンプレッサ（１１）
を作動させる補助モータ（３１）と、前記モータ駆動用
バッテリの残量検知を行うバッテリ残量検知手段（３
０）と、前記エンジンの停止時にあって、前記操作手段
（３）によるエアコンディションの作動操作がある状態
において、前記バッテリ残量検知手段（３０）が前記バ
ッテリの残量を少ないと判断した場合、前記エンジン始
動手段（１０）にて前記エンジンを始動して該エンジン
の動力で前記コンプレッサを駆動し、前記バッテリ残量
検知手段（３０）が前記バッテリの残量を多いと判断し
た場合、前記補助モータ（３１）を駆動して該補助モー
タにて前記コンプレッサを作動するエアコンディショナ
制御手段（５）と、を備えてなる、ことを特徴とするハ
イブリッド車輌における空調制御装置にある。

【０００７】この場合、前記コンプレッサ（１１）を作
動させる補助モータ（３１）と、前記エンジン（Ｅ）か
ら前記コンプレッサ（１１）への動力伝達をオンオフす
るクラッチ（１１ｂ）と、前記電気モータを駆動するモ
ータ駆動用バッテリ（２７）と、該バッテリ（２７）の
残量検知を行うバッテリ残量検知手段（３０）と、これ
らの補助モータ（３１）及びクラッチ（１１ｂ）を選択
的に駆動するエアコンディショナ制御手段（５）と、を
備え、該エアコンディショナ制御手段（５）が、前記バ
ッテリ残量検知手段（３０）からの信号に基づきバッテ
リ残量が少ないと判断した場合には前記クラッチ（１１
ｂ）を接続して前記コンプレッサ（１１）を前記エンジ
ン（Ｅ）の動力で駆動し、バッテリ残量が多いと判断し
た場合には前記補助モータ（３１）を駆動して前記コン
プレッサ（１１）を作動させてなる、ようにしてもよ
い。

【０００８】

【作用】以上構成に基づき、エンジンをオフにして電気
モータにて走行中に前記エアコンディショナ（１）の操
作手段（３）をオンすると、バッテリ残量検知手段（３
０）がバッテリ（２７）の残量を判別する。バッテリ残
量が少ないと判断した場合、エンジン（Ｅ）の動力でコ
ンプレッサ（１１）を作動し、またバッテリ残量が多い
と判断した場合、エンジンを始動することなく、補助モ
ータ（３１）を駆動してコンプレッサ（１１）を作動す
る。

【０００９】なお、上述カッコ内の符号は、図面と対照
するものであるが、何等本発明の構成を限定するもので
はない。

【００１０】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１１】まず、本発明の基礎となる実施例につい
て、図１及び図２に沿って説明する。なお、本実施例
は、特許請求の範囲にて規定される構成要件の一部を備
えておらず、厳密な意味では、本発明を担持するもので
はないが、本発明の説明上必要であるので、便宜的に実
施例と称する。また、図３及び図４に沿って説明する実
施例も同様である。

【００１２】本実施例が適用されるハイブリッド車輌
は、公知の如く電気モータとエンジンとを備えている。

【００１３】このハイブリッド車輌には、図１に示すよ
うなエアコンディショナ１が搭載されている。かかるエ
アコンディショナ１は、車輌の運転席（不図示）近傍の
所定位置に取り付けられた温度設定レバー２及びエアコ
ン操作スイッチ（操作手段）３を備えており、これらは
エアコンＥＣＵ（エアコンディショナ制御手段）５に接
続されている。また、このエアコンＥＣＵ５には車室内
温度センサ６や車室外温度センサ７が接続されており、
これらのセンサ６，７からの信号及び温度設定レバー２
にて設定された温度に基づいて適切な温度制御が行われ
るようになっている。一方、このエアコンＥＣＵ５はエ
ンジンＥＣＵ（始動制御手段）９に接続されており、上
述したエアコン操作スイッチ３の操作に伴ってエンジン
ＥをＯＮ／ＯＦＦするようになっている。すなわち、エ
ンジンＥＣＵ９はエンジン始動装置（始動手段）１０の
作動を制御するようになっており、かかるエンジン始動
装置１０の作動に伴ってエンジンＥが始動されるように
なっている。なお、このエンジン始動装置１０の信号は
エンジンＥＣＵ９にフィードバックされて、エンジン作
動状況が検知されるようになっている。また、エンジン
Ｅの近傍にはコンプレッサ１１が配置されており、かか
るコンプレッサ１１の回転軸にはプーリ（駆動伝達手
段）１１ａが取り付けられている。このプーリ１１ａ
は、エンジンＥの出力軸に取り付けられたプーリ（駆動
伝達手段）Ｅａとベルト（駆動伝達手段）１２にて連結
されており、エンジンＥの出力を受けてコンプレッサ１
１が駆動されるようになっている。そして、コンプレッ
サ１１が駆動されると冷暖房装置１３に対して冷媒が供
給されて、車室内を冷房するようになっている。また、
この冷暖房装置１３には、エンジンＥの駆動に伴ってそ
の冷却水が暖められた上で供給されるようにもなってお
り、エンジンＥの廃熱を利用して車室内を暖房するよう
になっている。

【００１４】ついで、上述実施例の作用について説明す
る。

【００１５】まず、オペレータがエアコン操作スイッチ
３をＯＮにすると（Ｓ１）、その信号はエアコンＥＣＵ
５を介してエンジンＥＣＵ９に送られる。すると、エン
ジンＥＣＵ９はエンジン始動装置１０を作動させてエン
ジンＥを始動する（Ｓ９）。そして、このエンジンＥの
出力はプーリＥａ、ベルト１２及びプーリ１１ａを介し
てコンプレッサ１１に伝達されて、コンプレッサ１１が
駆動されて冷暖房装置１３に冷媒が供給される。一方、
車室内温度センサ６及び車室外温度センサ７は車室内外
の気温を測定しており（Ｓ１０）、それらの信号はエア
コンＥＣＵ５に入力されるようになっている。このエア
コンＥＣＵ５には、温度設定レバー２にて設定（Ｓ１
１）された温度信号も入力され、これらの信号に基づい
て冷房又は暖房の判断がされることとなる（Ｓ１２）。
なお、除湿の場合には、冷房及び暖房が同時に行われる
ようになっている。そして、エアコンＥＣＵ５は冷暖房
装置１３を制御して、車室内の温度を適切なものにす
る。

【００１６】これにより、コンプレッサ１１はエンジン
Ｅからの一定出力によって駆動され、バッテリは消費さ
れない。したがって、１回の充電により電気モータにて
走行できる距離を所定量確保できる。また、コンプレッ
サ作動用として新たにバッテリを搭載する必要もなく、
車輌が重くなったり、コストアップすることもない。な
お、コンプレッサ作動時のエンジンの負荷変動や回転数
は低いため、排ガスや騒音、さらには燃料消費の問題も
なく、車輌の低公害性は損なわれない。すなわち、一般
にエンジンは回転数や負荷を変動させる場合にＨＣなど
の排ガスの量が多くなり、高回転の場合に騒音が高くな
る。したがって、本実施例のようにエンジンを低回転数
・一定速度で回転させる場合には、これらの影響は回避
できる。

【００１７】また、本実施例によればエアコン操作スイ
ッチ３をＯＮにするという１つの操作だけでエンジンＥ
が始動する。したがって、エンジンで走行している場合
はもちろんのこと、電気モータで走行し電気モータのみ
が駆動している場合であっても、エンジンＥを駆動する
ための特別な操作を不要としてエアコン起動の操作性を
向上できる。

【００１８】ついで、図３及び図４に沿って、本発明の
他の実施例について説明する。なお、図１及び図２に示
すものと同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

【００１９】本実施例においては、エンジンＥに発電機
２５が取り付けられており、エンジンＥによってこの発
電機２５が駆動され、充電装置２６を介してモータ駆動
用バッテリ２７が充電されるようになっている。また、
エンジンＥから延設される排気パイプには、排気ガスを
浄化するための三元触媒（排ガス浄化装置）２０が取り
付けられており、この三元触媒２０には加熱用のプレヒ
ータ２１が装備されている。このプレヒータ２１はプレ
ヒータＥＣＵ２２にて制御されるが、プレヒータＥＣＵ
２２は、エンジンＥＣＵ９からの信号に基づいてエンジ
ン始動装置１０が始動される前にプレヒータ２１を加熱
するように構成されている。なお、このプレヒータ２１
の加熱はバッテリ２７からの通電により行うようになっ
ている。また、プレヒータ２１には温度センサ２３が取
り付けられており、かかる温度センサ２３の信号がプレ
ヒータＥＣＵ２２に入力されて温度検知を行うようにな
っている。

【００２０】以上構成に基づき、エアコン操作スイッチ
３がＯＮにされると（Ｓ１）、エンジンＥＣＵ９はプレ
ヒータＥＣＵ２２に信号を送ってプレヒータ２１を始動
させ（Ｓ６）、三元触媒２０を加熱する。この三元触媒
２０の温度は温度センサ２３によって検知されており、
プレヒータＥＣＵ２２はかかるセンサ２３からの信号に
基づいて所定温度になったことを確認してプレヒータ２
１の作動を停止させる（Ｓ７）。次に、上述実施例と同
様の手順によりエンジンＥを始動させて空調を行う（Ｓ
９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。

【００２１】これにより、コンプレッサ１１はエンジン
Ｅからの一定出力によって駆動され、バッテリ２７は消
費されない。したがって、１回の充電により電気モータ
にて走行できる距離を所定量確保できる。また、コンプ
レッサ作動用として新たにバッテリを搭載する必要もな
く、車輌が重くなったり、コストアップすることもな
い。なお、コンプレッサ作動時のエンジンの負荷変動や
回転数は低いため、上述したと同様の理由により排ガス
や騒音、さらには燃料消費の問題もなく、車輌の低公害
性は損なわれない。

【００２２】また、本実施例によればエアコン操作スイ
ッチ３をＯＮにするという１つの操作だけでエンジンＥ
が始動する。したがって、エンジンで走行している場合
はもちろんのこと、電気モータで走行し電気モータのみ
が駆動している場合であっても、エンジンＥを駆動する
ための特別な操作を不要としてエアコン起動の操作性を
向上できる。

【００２３】さらに、本実施例においてはエンジン始動
前に三元触媒２０を暖めるようにしたため、該触媒２０
の活性が上げられて排気ガスがきれいになる。本発明者
は、プレヒートなしの場合とプレヒートありの場合と
で、排気ガス中に含まれるＨＣの排出量を測定したが、
プレヒートによって３分の１程度に低減されていること
を確認している。なお、バッテリ２７はプレヒータ２１
への通電に伴い消費されるが、その量はバッテリ２７容
量に比べるとかなり小さなものであり、あまり問題とは
ならない。例えば、バッテリ２７は、１２Ｖのバッテリ
を２４個直列に接続して構成されている場合には、およ
そ２０．７４ｋＷの電力を１０分間供給できる能力があ
る。これに対して、プレヒータ２１への通電は６０．３
Ｗｈ程度で１０秒程行えばよい。

【００２４】ついで、図５及び図６に沿って、本発明の
実施例について説明する。なお、図１乃至図４に示すも
のと同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

【００２５】本実施例においては、バッテリ２７にバッ
テリ残量検知装置（バッテリ残量検知手段）３０が取り
付けられており、バッテリ２７の残量を検知するように
なっている。一方、コンプレッサ１１には、駆動用の補
助モータ３１が取り付けられており、この補助モータ３
１はバッテリ２７によって駆動されるようになってい
る。また、エンジンＥからの駆動力伝達は、上述各実施
例と同様にプーリ１１ａ等にて行われるが、その駆動力
はクラッチ１１ｂによりオンオフされるようになってい
る。そして、これらの補助モータ３１及びクラッチ１１
ｂはエアコンＥＣＵ（エアコンディショナ制御手段）５
によって制御されて、選択的に駆動されるように構成さ
れている。なお、本実施例においては冷暖房装置１３に
電気ヒータ３２が取り付けられており、適宜駆動されて
ハイブリッド車輌のガラス（不図示）の曇りを除去する
ようになっている。

【００２６】ついで、本実施例の作用について説明す
る。

【００２７】本実施例においては、エアコン操作スイッ
チ３がＯＮにされると（Ｓ１）、エアコンＥＣＵ５はバ
ッテリ残量検知装置３０からの信号に基づいてバッテリ
残量検知を行う（Ｓ２）。そして、バッテリ残量が所定
量以下の場合には補助モータ３１をＯＦＦにする（Ｓ
３，Ｓ５）と共にエンジンＥを始動する（Ｓ６，Ｓ７，
Ｓ９）。そして、上述実施例と同様の手順で空調を行う
（Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。なお、コンプレ
ッサ１１の始動はクラッチ１１ｂをＯＮにすることによ
り行い（Ｓ１３）、またエンジンを始動する前には上述
実施例と同様に三元触媒２０の加熱を行う（Ｓ６，Ｓ
７）。一方、バッテリ残量が所定量以上の場合には補助
モータ３１をＯＮにすると共に（Ｓ３，Ｓ１５）、上記
クラッチ１１ｂをＯＦＦにして同様に空調を行なってい
る（Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。

【００２８】これにより、バッテリ残量が所定量以下で
あれば、コンプレッサ１１はエンジンＥからの一定出力
によって駆動されるため、バッテリ２７の消耗は抑えら
れる。コンプレッサ作動用として新たにバッテリを搭載
する必要もなく、車輌が重くなったり、コストアップす
ることもない。なお、コンプレッサ作動時のエンジンの
負荷変動や回転数は低いため、上述したと同様の理由に
より排ガスや騒音、さらには燃料消費の問題もなく、車
輌の低公害性は損なわれない。

【００２９】また、本実施例によればエアコン操作スイ
ッチ３をＯＮにするという１つの操作だけでエンジンＥ
が始動する。したがって、エンジンで走行している場合
はもちろんのこと、電気モータで走行し電気モータのみ
が駆動している場合であっても、エンジンＥを駆動する
ための特別な操作を不要としてエアコン起動の操作性を
向上できる。

【００３０】さらに、本実施例においてはエンジン始動
前に三元触媒２０を暖めるようにしたため、該触媒２０
の活性が上げられて排気ガスの浄化ができる。本発明者
は、プレヒートなしの場合とプレヒートありの場合と
で、排気ガス中に含まれるＨＣの排出量を測定したが、
プレヒートによって３分の１程度に低減されていること
を確認している。なお、バッテリ２７はプレヒータ２１
への通電に伴い消費されるが、その量はバッテリ２７容
量に比べるとかなり小さなものであり、あまり問題とは
ならない。例えば、バッテリ２７は、１２Ｖのバッテリ
を２４個直列に接続して構成されている場合には、およ
そ２０．７４ｋＷの電力を１０分間供給できる能力があ
る。これに対して、プレヒータ２１への通電は６０．３
Ｗｈ程度で１０秒程行えばよい。

【００３１】またさらに、本実施例によればバッテリ残
量が少ないと判断した場合以外はバッテリ２７にてコン
プレッサ１１を駆動するため、エンジンの排気ガスの影
響も少なくできる。

【００３２】なお、上述実施例においては三元触媒のプ
レヒートをモータ駆動用バッテリ２７にて行ったが、も
ちろんこれに限るものではなく、他のバッテリにて行う
ようにしてもよい。例えば、ハイブリッド車輌にはモー
タ駆動用バッテリ２７の他に通常の１２Ｖのバッテリも
搭載されているが、かかる１２Ｖのバッテリでプレヒー
トを行うようにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
バッテリ残量が少ない場合、エアコンディショナを駆動
するコンプレッサをエンジンにて駆動するようにしたた
め、バッテリの消耗が低減される。したがって、１回の
充電により電気モータにて走行できる距離を所定量確保
できる。また、コンプレッサ駆動用として新たにバッテ
リを搭載する必要もなく、車輌が重くなったり、コスト
アップすることもない。

【００３４】また、上記エンジンの始動に際して排気ガ
ス浄化装置を加熱することにより、排気ガスを浄化でき
る。

【００３５】さらに、バッテリ残量が多い場合、エンジ
ンを始動することなく、補助モータによりコンプレッサ
を駆動するので、バッテリ残量が少ないと判断した場合
以外はバッテリにてコンプレッサを駆動することによ
り、エンジンの排気ガスの影響も少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る空調制御装置の構成を示すブ
ロック図。

【図２】第１実施例の作用を示すフローチャート図。

【図３】第２実施例に係る空調制御装置の構成を示すブ
ロック図。

【図４】第２実施例の作用を示すフローチャート図。

【図５】第３実施例に係る空調制御装置の構成を示すブ
ロック図。

【図６】第３実施例の作用を示すフローチャート図。

【符号の説明】

１エアコンディショナ２温度設定レバー３操作手段（エアコン操作スイッチ）５エアコンディショナ制御手段（エアコンＥＣ
Ｕ）９始動制御手段（エンジンＥＣＵ）１０始動手段（エンジン始動装置）１１コンプレッサ１１ａプーリ１１ｂクラッチ１２ベルト２０排ガス浄化装置（三元触媒）２１プレヒータ２７モータ駆動用バッテリ３０バッテリ残量検知手段（バッテリ残量検知装
置）３１補助モータＥエンジンＥａプーリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口幸蔵東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内 (56)参考文献特開平５−328521（ＪＰ，Ａ) 実開平６−18053（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/32 625 B60K 6/02 B60L 1/00 B60L 11/00 - 11/18 F02D 29/00 - 29/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン及び電気モータを備えたハイブ
リッド車輌において、エアコンディショナのコンプレッ
サと、前記エアコンディショナを作動させる操作手段と、前記エンジンを始動する始動手段と、前記電気モータを駆動するモータ駆動用バッテリと、該バッテリに基づき駆動されて前記コンプレッサを作動
させる補助モータと、前記モータ駆動用バッテリの残量
検知を行うバッテリ残量検知手段と、前記エンジンの停止時にあって、前記操作手段によるエ
アコンディションの作動操作がある状態において、前記
バッテリ残量検知手段が前記バッテリの残量を少ないと
判断した場合、前記エンジン始動手段にて前記エンジン
を始動して該エンジンの動力で前記コンプレッサを駆動
し、前記バッテリ残量検知手段が前記バッテリの残量を
多いと判断した場合、前記補助モータを駆動して該補助
モータにて前記コンプレッサを作動するエアコンディシ
ョナ制御手段と、を備えてなる、ことを特徴とするハイ
ブリッド車輌における空調制御装置。
【請求項２】エンジン及び電気モータを備えたハイブ
リッド車輌において、エアコンディショナのコンプレッ
サと、前記エアコンディショナを作動させる操作手段と、前記電気モータを駆動するモータ駆動用バッテリと、該バッテリに基づき駆動されて前記コンプレッサを作動
させる補助モータと、前記モータ駆動用バッテリの残量
検知を行うバッテリ残量検知手段と、前記エンジンから前記コンプレッサへの動力伝達をオン
オフするクラッチと、前記補助モータ及びクラッチを選
択的に駆動するエアコンディショナ制御手段と、を備え、該エアコンディショナ制御手段が、前記バッテリ残量検
知手段からの信号に基づきバッテリ残量が少ないと判断
した場合には前記クラッチを接続して前記コンプレッサ
を前記エンジンの動力で駆動し、バッテリ残量が多いと
判断した場合には前記補助モータを駆動して前記コンプ
レッサを作動させてなる、ことを特徴とするハイブリッ
ド車輌における空調制御装置。