JP4788540B2 - 空調システムおよび空調方法 - Google Patents

Description

この発明は、蓄電装置が配置された車両に搭載される空調システムおよび空調方法であって、特に乗員および蓄電装置に対して、共通の空調装置を用いて空調を行なう技術に関する。

電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などの、いわゆる電動車両は、二次電池やキャパシタなどからなる蓄電装置を搭載し、当該蓄電装置に蓄えられた電力から電動機を介して駆動力を発生する。そして、このような電動車両は、制動時に電動機を発電機として機能（回生制動）させ、車両の運動エネルギを電力として蓄電装置に回収する。蓄電装置に回収された電力は、駆動力の発生に再使用される。

このような電動車両がその走行能力を十分に発揮するためには、蓄電装置が所定の性能を発揮できるように維持される必要がある。特に、蓄電装置は、電気化学的作用を利用して電力を蓄えるため、温度の影響を受けやすい。具体的には、蓄電装置は、温度が下がると、活性度の低下により放電電力が低下し、温度が上がると、充放電電流の不安定化や劣化の促進などを生じる。

そのため、電動車両に搭載される蓄電装置の温度管理を行なうための構成が提案されている。たとえば、特開平１１−０４０２１２号公報（特許文献１）には、冷却媒体をダクト内に配設された室内熱交換器に供給し、前記ダクト内を流れる空気を冷却して車室内に導出する冷凍サイクルを備えた電気自動車において、バッテリに対応して配設された送風手段により該バッテリに外気を供給して冷却する制御と前記冷凍サイクルにより前記バッテリに冷風を供給する制御とを選択的に行なう、バッテリ冷却方法が開示されている。

また、電動車両では、乗員位置に近接して蓄電装置が配置されることも多い。このような蓄電装置を乗員位置に近接して配置した電動車両では、車室もしくは乗員に向けられた空調装置（エアコン）を利用して、蓄電装置の温度管理を行なう構成も提案されている。たとえば、特開２００６−１４１１５３号公報（特許文献２）には、車室内に配置されるバッテリを内部に収容し、その壁部に空気導入口と空気排出口とが略対向して形成されたバッテリ収容部と、前記空気導入口に接続されて、前記車室内用の空気調和装置から送出された空気を前記バッテリ収容部の内部に供給する送気ダクトとを備える、バッテリ冷却装置が開示されている。

ところで、車室内に設けられる空調装置として、乗員と接するシート面から空調空気を吹き出すような構成が提案されている。たとえば、特開２００４−２１５７４８号公報（特許文献３）には、乗員の臀部や大腿部を受ける面から冷風を吹き出すことが可能なシートクッションと、乗員の肩部や腰部を受ける面から冷風を吹き出すことが可能なシートバックとを備えた車両用空調装置が開示されている。
特開平１１−０４０２１２号公報 特開２００６−１４１１５３号公報 特開２００４−２１５７４８号公報 特開２００６−１５９９５９号公報 特開２００４−００１６７４号公報 特開平０８−０４００８８号公報

しかしながら、上述の特開２００６−１４１１５３号公報（特許文献２）に開示されるバッテリ冷却装置では、主として蓄電装置（バッテリ）の温度管理（冷却）をより効果的に行なうことを目的とするのみであり、乗員に対する快適性の確保という観点が欠如していた。すなわち、空調能力が限られている場合などにおいて、乗員に対する快適性の確保と蓄電装置の温度管理との協調が図られておらず、蓄電装置の温度管理にのみ重点が置かれていた。このため、乗員に対する快適性を十分に確保することができない場合があるという問題があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、空調能力が限られている場合であっても、乗員に対する快適性を確保しつつ、蓄電装置の温度管理を行なうことのできる空調システムおよび空調方法を提供することである。

この発明のある局面によれば、蓄電装置が配置された車両に搭載される空調システムである。この発明に係る空調システムは、冷房または暖房を行なうための空調空気を生成可能に構成された空調空気生成部と、調整可能な第１の風量で空調空気を乗員に向けて吹き出すための第１の送風機構と、調整可能な第２の風量で空調空気を蓄電装置に供給するための第２の送風機構と、乗員に対する空調空気の要求風量に応じた第１の空調要求を決定する第１の空調要求決定手段と、蓄電装置に対する空調空気の要求風量に応じた第２の空調要求を決定する第２の空調要求決定手段と、第１の空調要求を満足させるように第１の送風機構から吹き出される第１の風量を決定するとともに、第１の風量と第２の風量との合計が所定の最大風量以下を維持する範囲で、第２の空調要求に応じて、第２の送風機構から供給される第２の風量を決定する風量決定手段とを備える。

この発明によれば、乗員に対する空調空気の供給量（第１の風量）を空調要求に応じて確保した上で、第１の風量と第２の風量との合計が所定の最大風量以下を超えない範囲で、蓄電装置の温度管理を行なうための空調空気の風量（第２の風量）を決定できるので、空調能力を超えて蓄電装置に空調空気が供給されることを回避できる。よって、空調能力が限られている場合であっても、乗員に対する快適性を確保しつつ、蓄電装置の温度管理を行なうことができる。

好ましくは、風量決定手段は、第１の風量を第１の空調要求に応じた一定値に決定するとともに、第２の風量を第１の風量と第２の風量との合計を所定の最大風量以下にする一定値に決定する。

また好ましくは、風量決定手段は、第１の空調要求に応じた時間比率で、第１の風量を周期的に変化させるとともに、第１の風量の周期的な変化に対応させて、第２の風量を周期的に変化させる。

好ましくは、第１および第２の送風機構の各々は、ファンを含み、ファンは、第１または第２の風量に応じてその回転数が変更されるように構成される。

好ましくは、蓄電装置は、乗員位置に近接して配置される。
好ましくは、空調システムは、乗員が着座するためのシートをさらに備え、シートは、第１の送風機構から供給される空調空気を乗員と接する面から吹き出し可能に構成される。

好ましくは、空調空気生成部は、ペルチェ素子を含んで構成される。
好ましくは、空調システムは、第１および第２の空調要求がいずれも存在しなければ、空調空気生成部における空調空気の生成を停止する生成停止手段をさらに備える。

この発明の別の局面によれば、蓄電装置が配置された車両における空調方法である。車両は、冷房または暖房を行なうための空調空気を生成可能に構成された空調空気生成部と、調整可能な第１の風量で空調空気を乗員に向けて吹き出すための第１の送風機構と、調整可能な第２の風量で空調空気を蓄電装置に供給するための第２の送風機構とを備える。そして、この発明に係る空調方法は、乗員に対する空調空気の要求風量に応じた第１の空調要求を決定する第１の空調要求決定ステップと、蓄電装置に対する空調空気の要求風量に応じた第２の空調要求を決定する第２の空調要求決定ステップと、第１の空調要求を満足させるように第１の送風機構から吹き出される第１の風量を決定するとともに、第１の風量と第２の風量との合計が所定の最大風量以下を維持する範囲で、第２の空調要求に応じて、第２の送風機構から供給される第２の風量を決定する風量決定ステップとを含む。

この発明によれば、空調能力が限られている場合であっても、乗員に対する快適性を確保しつつ、蓄電装置の温度管理を行なうことのできる空調システムを実現できる。

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従う空調システムを搭載した車両１００の概略構成図である。

図１を参照して、車両１００は、一例として、蓄電装置に蓄えられた電力による駆動力とエンジンによる駆動力とを併用して走行するハイブリッド自動車である。そして、車両１００は、エンジン２と、電動機４と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）６と、駆動軸８と、減速機１０と、蓄電装置１６とを備える。そして、車両１００は、エンジン２および電動機４のうち少なくとも一方からの駆動力を用いて走行する。

エンジン２は、たとえば、ガソリン、軽油およびＬＰＧなどの燃料を燃焼させて作動する内燃機関であり、燃焼に伴う熱エネルギーを用いて駆動力を発生し、駆動軸８に伝達する。

電動機４は、駆動軸８を介してエンジン２と機械的に連結され、パワーコントロールユニット６を介して蓄電装置１６から受けた電力により駆動力を発生し、駆動軸８に伝達する。

パワーコントロールユニット６は、蓄電装置１６から直流電力を受け、図示しない外部の制御装置からのトルク指令や回転数指令に応じた三相交流電力に変換して、電動機４へ出力する。

減速機１０は、エンジン２および電動機４からの駆動力で回転する駆動軸８の回転数を所定の減速比で変速して駆動輪１４を駆動する。なお、本実施例においては、前輪である駆動輪１４だけを駆動する車両１００について例示するが、電動機などをさらに搭載して、従動輪１８についても駆動するように構成してもよい。あるいは、エンジン２と機械的に結合される発電機構をさらに搭載するように構成してもよい。

蓄電装置１６は、車両１００の乗員位置に近接して配置される。そして、蓄電装置１６は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどから構成され、電気化学的作用により電力を蓄える一方、要求に応じて、蓄えた電力をパワーコントロールユニット６へ供給する。すなわち、蓄電装置１６は、パワーコントロールユニット６との間で直流電力を充放電可能に構成される。

また、蓄電装置１６には、蓄電に係る素子（電池セルなど）の温度（以下、「蓄電温度」と称す）を検出するための温度検出部１７が配置される。温度検出部１７は、検出した蓄電温度を後述する制御装置へ出力する。

さらに、車両１００の車室内には、前席シート２０．１，２０．２および後席シート２２が配置される。そして、後席シート２２の底部に空調ユニット２４が配置されるとともに、後席シート２２の車両後部側に蓄電装置１６が配置される。そして、空調ユニット２４と蓄電装置１６との間は、連通ダクト２６により互いに連通される。

空調ユニット２４は、乗員に対する快適性の確保と蓄電装置１６の温度管理とに用いられる。具体的には、空調ユニット２４は、冷房または暖房を行なうための空調空気を生成して、当該空調空気を後席シート２２へ供給する。後席シート２２へ供給される空調空気は、後席シート２２の乗員と接する面から吹き出されることで、乗員に対する空調を行なう。なお、空調空気を吹き出し可能に構成されたシートを「空調シート」とも称す。一方、蓄電装置１６の冷却通路の出側に設けられた蓄電ファン３４により、空調ユニット２４から蓄電装置１６へ空調空気が誘引され、蓄電装置１６の温度管理（冷却または昇温）が行なわれる。

なお、本発明の実施の形態に従う空調ユニット２４は、乗員からの空調要求に応じて、冷房および暖房のいずれかを目的とする空調空気を発生するが、当該乗員からの空調要求は、蓄電装置１６に対して温度管理を行なう方向（冷却または昇温）と基本的に一致するため、共通の空調空気を用いて、乗員に対する快適性の確保と蓄電装置１６の温度管理とを両立できる。そのため、以下の説明においては、空調空気の種別（冷房用または暖房用）を特定することなく、主として空調空気の風量に着目して、本発明に係る空調システムの動作を説明する。

（空調シート）
図２は、後席シート２２のより詳細な概略構成図である。

図２を参照して、後席シート２２は、乗員の臀部などを支持するためのシートクッション７０と、乗員の背部を支持するためのシートバック７２とから構成される。そして、シートクッション７０の底面には、空調ユニット２４が配置される。

シートクッション７０は、その表面に通気性を有する表皮部材８０ａが配置されるとともに、当該表皮部材８０ａのシート内部側にメッシュ状の構造部材７８ａが積層して配置される。そして、構造部材７８ａは、所定の間隔を空けて配置された複数の開孔部７６ａを介して、シートクッション７０の内部に形成された空気経路７４ａと連接される。すなわち、空気経路７４ａを流れる空調空気が開孔部７６ａおよび構造部材７８ａを通過して、表皮部材８０ａの表面から乗員に向けて吹き出されるように構成される。

また、シートバック７２についても同様に、その表面に通気性を有する表皮部材８０ｂが配置されるとともに、当該表皮部材８０ｂのシート内部側にメッシュ状の構造部材７８ｂが積層して配置される。そして、構造部材７８ｂは、所定の間隔を空けて配置された複数の開孔部７６ｂを介して、シートバック７２の内部に形成された空気経路７４ｂと連接される。すなわち、空気経路７４ｂを流れる空調空気が開孔部７６ｂおよび構造部材７８ｂを通過して、表皮部材８０ｂの表面から乗員に向けて吹き出されるように構成される。さらに、空気経路７４ｂは、可撓ダクト８２を介して、シートクッション７０の空気経路７４ａと連通される。

（空調ユニット）
図２を参照して、空調ユニット２４は、共通の導通路内に配置された空調空気生成部２８およびシートファン３０を備える。

空調空気生成部２８は、一例としてペルチェ素子からなり、図示しない外部電源から供給される電流の方向に応じて、冷房または暖房を行なうための空調空気を選択的に発生する。

シートファン３０は、空調空気生成部２８と空気経路７４ａ，７４ｂとの間に介挿され、空調空気生成部２８によって生成された空調空気を後席シート２２へ送風する。さらに、シートファン３０は、図示しない外部電源からの供給電圧に応じて回転数を変化させて、吹き出し風量を調整可能に構成される。すなわち、シートファン３０は、調整可能な所定の風量で空調空気を乗員に向けて吹き出すための第１の風量調整機構に相当する。

さらに、空調ユニット２４では、空調空気生成部２８とシートファン３０との間の流路に、連通ダクト２６が接続され、空調空気生成部２８で生成される空調空気を蓄電装置１６（図１）へ供給可能に構成される。

図３は、空調ユニット２４で生成される空調空気の流れを説明するための図である。
図３を参照して、蓄電装置１６は、連通ダクト２６を介して供給される空調空気がその表面を通過するようにパッケージされる。すなわち、蓄電装置１６は、供給される空調空気との間で熱交換されるように構成される。

蓄電ファン３４は、蓄電装置１６を含む空気通路の出側に配置され、空調ユニット２４で生成される空調空気を誘引するように機能する。さらに、蓄電ファン３４は、図示しない外部電源からの供給電圧に応じて回転数を変化させて、誘引風量を調整可能に構成される。すなわち、蓄電ファン３４は、調整可能な所定の風量で空調空気を蓄電装置に供給するための第２の風量調整機構に相当する。

空調空気６２は、車室内空気６０が空調空気生成部２８を通過することで生成される。すなわち、車室内空気６０が空調空気生成部２８を通過すると、車室内空気６０と空調空気生成部２８との間で熱交換が生じ、車室内空気６０は冷却または加熱される。生成された空調空気６２は、シートファン３０による吸引圧と、蓄電ファン３４の吸引圧との大小関係に応じて、空調空気（空調シート）６４および空調空気（蓄電装置）６６に分けられて、それぞれ後席シート２２および蓄電装置１６へ供給される。

なお、本発明は、空調シート以外の空調装置を用いて構成してもよい。すなわち、生成される空調空気が乗員および蓄電装置１６に対して供給可能であれば、空調ユニット２４はいずれの位置に配置されてもよい。

（制御構造）
図４は、この発明の実施の形態に従う空調システムに係る機能ブロック図である。

図４を参照して、この発明の実施の形態に従う空調システムは、制御装置ＥＣＵと、空調スイッチ４０と、温度検出部１７と、電流供給部４２と、モータ駆動部４４，４６とを含む。

空調スイッチ４０は、乗員からのシート空調要求を受付けて、当該シート空調要求を制御装置ＥＣＵへ出力する。

図５は、空調スイッチ４０の外観図の一例である。
図５を参照して、空調スイッチ４０は、回転可能に構成されたダイアル４０ａの回転方向および回転角度に応じて、シート空調要求を受付ける。具体的には、空調スイッチ４０は、ダイアル４０ａが紙面上方向を指示していれば、何らのシート空調要求も与えられていない（ＯＦＦレベル）と判断し、ダイアル４０ａが紙面左側を指示していれば、冷房要求が与えられていると判断し、ダイアル４０ａが紙面右側を指示していれば、暖房要求が与えられていると判断し。さらに、空調スイッチ４０は、冷房要求および暖房要求のいずれについても、ＯＦＦ状態位置に対するダイアル４０ａの回転角度の大小関係に応じて、それぞれ弱レベル（ＬＯレベル）および強レベル（ＨＩレベル）の２段階の強弱レベルを判断する。

再度、図４を参照して、空調スイッチ４０は、乗員の操作によって与えられるシート空調要求の種別（冷房または暖房）と、対応の強度（ＬＯレベルまたはＨＩレベル）とを制御装置ＥＣＵへ出力する。

温度検出部１７は、上述したように、蓄電装置１６の蓄電温度を検出して、当該検出結果を制御装置ＥＣＵへ出力する。

電流供給部４２は、制御装置ＥＣＵからの制御指令に応じて、所定のアンペア値および電流方向をもつ電流を空調空気生成部２８に含まれるペルチェ素子へ供給する。すると、ペルチェ素子は、供給される電流の方向によって、吸熱反応（冷房時）または発熱反応（暖房時）を生じ、その反応に係る熱量は、供給される電流のアンペア値に応じて変化する。

モータ駆動部４４は、制御装置ＥＣＵからの制御指令に応じて、シートファン３０を回転させるためのシートファンモータ３０ａに駆動電力を供給する。一例として、モータ駆動部４４は、シートファン３０が所定の回転数、すなわち所定の風量を生じるように、駆動電力の電圧を変化させる。

同様に、モータ駆動部４６は、制御装置ＥＣＵからの制御指令に応じて、蓄電ファン３４を回転させるための蓄電ファンモータ３４ａに駆動電力を供給する。一例として、モータ駆動部４６は、蓄電ファン３４が所定の回転数、すなわち所定の風量を生じるように、駆動電力の電圧を変化させる。

制御装置ＥＣＵは、空調スイッチ４０を介して与えられるシート空調要求と、温度検出部１７によって検出される蓄電温度に応じた蓄電装置１６に対する空調要求とを勘案して、それぞれシートファン３０および蓄電ファン３４で生じさせるべき風量を決定する。そして、制御装置ＥＣＵは、当該決定した風量が生じるように、モータ駆動部４４および４６のそれぞれに制御指令（電圧指令）を与える。

より詳細には、制御装置ＥＣＵは、空調スイッチ４０からのシート空調要求に基づいて、乗員に対する空調空気の要求風量に応じた第１の空調要求を決定するとともに、温度検出部１７によって検出された蓄電温度に応じて、蓄電装置１６に対する空調空気の要求風量に応じた第２の空調要求を決定する。そして、制御装置ＥＣＵは、第１の空調要求を満足させるように、シートファン３０で生じるべき風量を決定する。さらに、制御装置ＥＣＵは、シートファン３０の風量と蓄電ファン３４の風量との合計が所定の最大風量以下を維持する範囲で、第２の空調要求に応じて、蓄電ファン３４で生じるべき風量を決定する。

なお、制御装置ＥＣＵは、第１および第２の空調要求がいずれも存在しなければ、空調空気生成部２８における空調空気の生成を停止する。

（風量の決定方法）
以下では、シートファン３０および蓄電ファン３４の各々が、ＯＦＦレベル（停止状態）に加えて、ＬＯレベルおよびＨＩレベルの２段階で風量を調整可能な場合について、各ファンに対する風量の決定方法を例示する。

図６は、第１の空調要求および第２の空調要求と各ファンの風量との関係を示すマップである。

図６を参照して、上述したように、空調スイッチ４０は、冷房要求および暖房要求のいずれについても、弱レベル（ＬＯレベル）および強レベル（ＨＩレベル）の２段階でシート空調要求を受付け可能である。そこで、制御装置ＥＣＵは、空調スイッチ４０からのシート空調要求に一致させて第１の空調要求を決定する。すなわち、制御装置ＥＣＵは、乗員によって操作された空調スイッチ４０の強弱レベル（ＯＦＦレベル、ＬＯレベル、ＨＩレベル）を第１の空調要求として決定する。そして、制御装置ＥＣＵは、当該決定した第１の空調要求を満足させるために、第１の空調要求に一致させて、シートファン３０の回転数を決定する。すなわち、制御装置ＥＣＵは、第１の空調要求がそれぞれＯＦＦレベル、ＬＯレベル、ＨＩレベルであれば、それぞれシートファン３０の回転数をＯＦＦレベル、ＬＯレベル、ＨＩレベルに設定する。

そして、制御装置ＥＣＵは、シートファン３０の風量と蓄電ファン３４の風量との合計が当該最大風量以下を維持する範囲で、第２の空調要求に応じて、蓄電ファン３４の回転数を決定する。なお、この発明の実施の形態では、第２の空調要求として、蓄電温度に応じて３段階のレベル（「０」，「１」，「２」）が決定される。

図７は、第２の空調要求の決定方法を説明するための図である。
図７を参照して、横軸に蓄電装置１６の蓄電温度が規定され、縦軸に第２の空調要求である蓄電温度レベルが規定される。ここで、蓄電温度レベルは、蓄電装置１６に対する温度管理の必要性、すなわち蓄電装置１６に対する空調空気の要求風量を示す。

そして、蓄電温度レベルは、蓄電温度に対してヒステリシス特性を有するように規定される。具体的には、蓄電装置１６の最適温度範囲の上限値に一致するように、蓄電温度レベルの「０」から「１」への遷移に係る遷移温度Ｔ１ｏｎが規定される。そして、遷移温度Ｔ１ｏｎから所定値だけ低い温度を蓄電温度レベルの「１」から「０」への遷移に係る遷移温度Ｔ１ｏｆｆとして規定する。すなわち、蓄電温度が蓄電装置１６の最適温度範囲を外れると、蓄電温度レベルは「０」から「１」に変化する一方、蓄電温度が最適温度範囲の上限値に対して所定の余裕量（Ｔ１ｏｎ−Ｔ１ｏｆｆ）を生じていれば、蓄電温度レベルは「１」から「０」に戻る。

また、遷移温度Ｔ１ｏｎから所定値だけ高い温度を蓄電温度レベルの「１」から「２」への遷移に係る遷移温度Ｔ２ｏｎとして規定し、遷移温度Ｔ１ｏｎと遷移温度Ｔ２ｏｎとの中間の温度を蓄電温度レベルの「２」から「１」への遷移に係る遷移温度Ｔ２ｏｆｆとして規定する。

このように、制御装置ＥＣＵは、蓄電温度に応じて、第２の空調要求である蓄電温度レベルを決定する。なお、図７には、蓄電装置１６を冷却する場合の蓄電温度レベルを例示したが、蓄電装置１６を昇温する場合にも同様のヒステリシス特性をもつように、蓄電温度レベルが決定される。なお、当該ヒステリシス特性は、図７を縦軸について対称反転させたものと同一であるので、詳細な説明は繰返さない。

再度、図６を参照して、本設定例では、シートファン３０および蓄電ファン３４による最大風量を、一方のファンがＬＯレベルで他方のファンがＨＩレベルのときの合計風量と、両方のファンがＨＩレベルのときの合計風量との間に設定する。すなわち、両方のファンがＨＩレベルとなることを許容しない一方、いずれか一方のファンのみがＨＩレベルとなることを許容するように、最大風量が設定される。

したがって、制御装置ＥＣＵは、基本的には、第２の空調要求である蓄電温度レベルに対応させて、蓄電ファン３４の回転数を設定するが、シートファン３０の風量と蓄電ファン３４の風量との合計風量が最大風量を超過する場合には、蓄電ファン３４の回転数を制限する。

すなわち、第１の空調要求がＨＩレベルである場合には、シートファン３０の回転数もＨＩレベルに決定されるので、蓄電ファン３４の回転数は、ＬＯレベル以下に制限される。そのため、第１の空調要求がＨＩレベル、かつ第２の空調要求が「２」のときは、蓄電ファン３４の回転数は、ＨＩレベルではなく、ＬＯレベルに決定される。

一方、第１の空調要求がＯＦＦレベルである場合には、シートファン３０は停止されるので、蓄電ファン３４の回転数は、いずれのレベルにも決定可能である。そこで、第１の空調要求がＯＦＦレベル、かつ第２の空調要求が「１」のときは、蓄電装置１６に対する温度管理をより迅速に行なうために、蓄電ファン３４の回転数は、ＨＩレベルに決定される。

さらに、第１および第２の空調要求のいずれも存在しない場合、すなわち第１の空調要求がＯＦＦレベル、かつ第２の空調要求が「０」のときは、空調空気生成部２８における空調空気の生成が停止される。

以上のように、第１の空調要求および第２の空調要求に応じて、シートファン３０および蓄電ファン３４の風量が決定される。

（処理フロー）
図８は、この発明の実施の形態に従う制御構造を示すフローチャートである。

図８を参照して、制御装置ＥＣＵは、Ｒｅａｄｙ状態であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。なお、Ｒｅａｄｙ状態とは、車両１００における走行準備が完了している状態を意味し、蓄電装置１６を含む各装置の動作状態に応じて、図示しない外部装置から制御装置ＥＣＵへ与えられる。Ｒｅａｄｙ状態である場合（ステップＳ１００においてＹＥＳの場合）には、制御装置ＥＣＵは、空調スイッチ４０からシート空調空気の要求風量を取得する（ステップＳ１０２）。そして、制御装置ＥＣＵは、当該要求風量に応じて、第１の空調要求を決定する（ステップＳ１０４）。

また、制御装置ＥＣＵは、温度検出部１７から蓄電装置１６の蓄電温度を取得する（ステップＳ１０６）。そして、制御装置ＥＣＵは、取得した蓄電温度に基づいて、蓄電装置１６の蓄電温度レベルを判断し（ステップＳ１０８）、第２の空調要求を決定する（ステップＳ１１０）。

さらに、制御装置ＥＣＵは、第１の空調要求を満足させるように、シートファン３０の回転数を決定する（ステップＳ１１２）。そして、制御装置ＥＣＵは、シートファン３０の風量と蓄電ファン３４の風量との合計が所定の最大風量以下を維持する範囲で、第２の空調要求に応じて、蓄電ファン３４の回転数を決定する（ステップＳ１１４）。

そして、制御装置ＥＣＵは、第１の空調要求がＯＦＦレベル、かつ第２の空調要求が「０」であるか否かを判断する（ステップＳ１１６）。第１の空調要求がＯＦＦレベル、かつ第２の空調要求が「０」である場合（ステップＳ１１６においてＹＥＳの場合）には、制御装置ＥＣＵは、空調空気生成部２８に対する電流供給を中断し、空調空気の生成を停止する（ステップＳ１１８）。

空調空気の生成を停止した後（ステップＳ１１８の後）、もしくは第１の空調要求がＯＦＦレベルでない、または第２の空調要求が「０」でない場合（ステップＳ１１６においてＮＯの場合）には、制御装置ＥＣＵは、ステップＳ１００以下の処理を再度実行する。

一方、Ｒｅａｄｙ状態でない場合（ステップＳ１００においてＮＯの場合）には、制御装置ＥＣＵは、処理を終了する。

なお、上述のこの発明の実施の形態では、シートファン３０および蓄電ファン３４のいずれも、停止状態に加えて、２段階の風量調整が可能な構成について例示したが、この構成に限られることはない。たとえば、３段階以上の風量調整が可能な構成、もしくは連続的に風量調整が可能な構成を採用してもよい。

また、上述のこの発明の実施の形態では、第１および第２の空調要求として、ゼロを含む３つのレベルのうちいずれか１つに決定する構成について例示したが、この構成に限られることはない。たとえば、乗員が要求する車室内温度と現在の車室内温度との偏差に応じて第１の空調要求を決定し、最適な蓄電温度と現在の蓄電温度との偏差に応じて第２の空調要求を決定するようにしてもよい。

この発明の実施の形態によれば、乗員に対する空調空気の要求風量に応じた第１の空調要求を満足させるように、シートファン３０の風量が決定された後、シートファン３０の風量と蓄電ファン３４の風量との合計が所定の最大風量以下を維持する範囲で、第２の空調要求に応じて蓄電ファン３４の風量が決定される。これにより、乗員に向けて吹き出すべき空調空気を予め確保できるので、空調能力を超えて蓄電装置１６に空調空気が供給されることを回避できる。そのため、空調能力が限られている場合であっても、乗員に対する快適性を確保しつつ、蓄電装置の温度管理を行なうことができる。

よって、空調能力が限られている場合であっても、乗員に対する快適性を確保しつつ、蓄電装置の温度管理を行なうことのできる空調システムを実現できる。

また、この発明の実施の形態によれば、シートファン３０の風量と蓄電ファン３４の風量との合計が所定の最大風量以下となるように、各ファンの風量が決定されるので、ファンの風量（回転数）に応じて生じる車室内の騒音を所定の大きさ以下に抑制できる。これにより、乗員に対する空調による快適性の提供に加えて、騒音の少ない車室内環境を実現できる。

［変形例］
上述のこの発明の実施の形態では、シートファン３０および蓄電ファン３４の風量を、第１および第２の空調要求に応じた一定値に決定する構成について例示したが、シートファン３０および蓄電ファン３４の風量を周期的に変化させてもよい。

この発明の実施の変形例に形態に従う空調システムの構成については、上述のこの発明の実施の形態の構成と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

図９は、この発明の実施の形態の変形例に従うシートファン３０および蓄電ファン３４の動作を説明するための図である。

図９（ａ）は、第１の空調要求がある値に決定された場合を示す。
図９（ｂ）は、図９（ａ）の場合に比較して、第１の空調要求レベルがより高い場合を示す。

図９（ｃ）は、図９（ａ）の場合に比較して、第１および第２の空調要求レベルのいずれもが低い場合を示す。

図９（ａ）〜（ｃ）を参照して、制御装置ＥＣＵは、第１の空調要求に応じた時間比率（作動時間Ｔ１／周期Ｔ）で、シートファン３０の回転数を周期的に変化させる。すなわち、制御装置ＥＣＵは、乗員に向けて吹き出される空調空気の量が、第１の空調要求に応じた時間比率で周期的に変化するように、シートファン３０の回転数を変化させる。

同時に、制御装置ＥＣＵは、シートファン３０の回転数の周期変化に対応させて、蓄電ファン３４の回転数を周期的に変化させる。すなわち、制御装置ＥＣＵは、乗員に向けて吹き出される空調空気が減少する期間において、蓄電装置１６に供給される空調空気が増大するように、蓄電ファン３４の回転数を周期的に変化させる。

第１の空調要求がある値に決定されると、図９（ａ）に示されるように、まずシートファン３０の作動時間比率（Ｔ１／Ｔ）が決定される。そして、周期Ｔからシートファン３０の作動時間Ｔ１を除いた残余の時間内で、第２の空調要求に応じた蓄電ファン３４の作動時間Ｔ２が決定される。第２の空調要求が比較的高いときには、シートファン３０の作動時間Ｔ１と蓄電ファン３４の作動時間Ｔ２との合計は、周期Ｔに一致する。

一方、第１の空調要求のレベルがより高くなると、図９（ｂ）に示されるように、シートファン３０の作動時間比率（Ｔ１／Ｔ）がより高くなるため、蓄電ファン３４に割当てることのできる時間が減少する。そのため、蓄電ファン３４の作動時間比率（Ｔ２／Ｔ）は、相対的に低くなる。

また、第１および第２の空調要求のレベルがいずれも低くなると、図９（ｃ）に示されるように、シートファン３０の作動時間比率（Ｔ１／Ｔ）がより低くなり、蓄電ファン３４に割当てることのできる時間が増加する。ここで、第２の空調要求のレベルも低いと、必要以上に蓄電ファン３４の作動時間比率（Ｔ２／Ｔ）を高くする必要はないので、シートファン３０および蓄電ファン３４がいずれも停止状態（ＯＦＦレベル）となる期間を生じる。

なお、シートファン３０および蓄電ファン３４がいずれも停止状態（ＯＦＦレベル）となる期間においては、空調空気生成部２８における空調空気の生成を停止してもよい。

上述の図９に示す例では、シートファン３０および蓄電ファン３４がＬＯレベルとＨＩレベルとの２段階で回転数（風量）を変化させる構成について説明したが、ＯＦＦレベルとＨＩレベルとの２段階で回転数（風量）を変化させる構成を採用してもよい。

このように、各ファンの瞬時的な風量を変化させるために、各ファンの回転数を変化させる構成に代えて、各ファンの時間平均における風量を変化させるために、各ファンを作動する時間比率を変化させる構成を採用することができる。

シートファン３０および蓄電ファン３４の風量決定方法などについては、上述のこの発明の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

この発明の実施の形態の変形例によれば、上述のこの発明の実施の形態における効果に加えて、シートファン３０および蓄電ファン３４の合計風量で見ると、時間的に一定となるので、当該合計風量を所定の最大風量に一致させることで、乗員に対する空調および蓄電装置の温度管理を最も効率よく行なうことができる。

なお、上述のこの発明の実施の形態および変形例においては、１つの空調ユニットから蓄電装置に空調空気が供給される構成について例示したが、この構成に限られることはない。すなわち、複数の空調ユニットから蓄電装置に空調空気を供給するようにしてもよい。

また、上述のこの発明の実施の形態および変形例においては、一例としてペルチェ素子により空調空気を生成する空調ユニットについて例示したが、他の熱交換要素を用いてもよい。すなわち、エバポレータを用いた冷凍サイクルや、エンジン排熱を利用した構成により実現することもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態に従う空調システムを搭載した車両の概略構成図である。 後席シートのより詳細な概略構成図である。 空調ユニットで生成される空調空気の流れを説明するための図である。 この発明の実施の形態に従う空調システムに係る機能ブロック図である。 空調スイッチの外観図の一例である。 第１の空調要求および第２の空調要求と各ファンの風量との関係を示すマップである。 第２の空調要求の決定方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態に従う制御構造を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態の変形例に従うシートファンおよび蓄電ファンの動作を説明するための図である。

符号の説明

２ エンジン、４ 電動機、６ パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、８ 駆動軸、１０ 減速機、１４ 駆動輪、１６ 蓄電装置、１７ 温度検出部、１８ 従動輪、２０．１，２０．２ 前席シート、２２ 後席シート、２４ 空調ユニット、２６ 連通ダクト、２８ 空調空気生成部、３０ シートファン、３０ａ シートファンモータ、３４ 蓄電ファン、３４ａ 蓄電ファンモータ、４０ 空調スイッチ、４０ａ ダイアル、４２ 電流供給部、４４，４６ モータ駆動部、６０ 車室内空気、６２ 空調空気、７０ シートクッション、７２ シートバック、７４ａ，７４ｂ 空気経路、７６ａ，７６ｂ 開孔部、７８ａ，７８ｂ 構造部材、８０ａ，８０ｂ 表皮部材、８２ 可撓ダクト、１００ 車両、ＥＣＵ 制御装置、Ｔ１ｏｆｆ，Ｔ１ｏｎ，Ｔ２ｏｆｆ，Ｔ２ｏｎ 遷移温度。

Claims (9)

1. 蓄電装置が配置された車両に搭載される空調システムであって、
   冷房または暖房を行なうための空調空気を生成可能に構成された空調空気生成部と、
   前記空調空気生成部と連通する第１のダクト内に設けられ、調整可能な第１の風量で前記空調空気を乗員に向けて吹き出すための第１の送風機構と、
   前記空調空気生成部および前記第１のダクトと連通する第２のダクト内に設けられ、調整可能な第２の風量で前記空調空気を前記蓄電装置に供給するための第２の送風機構と、
   前記乗員に対する前記空調空気の要求風量に応じた第１の空調要求を決定する第１の空調要求決定手段と、
   前記蓄電装置に対する前記空調空気の要求風量に応じた第２の空調要求を決定する第２の空調要求決定手段と、
   前記第１の空調要求を満足させるように前記第１の送風機構から吹き出される前記第１の風量を優先的に決定するとともに、前記第１の風量と前記第２の風量との合計が所定の最大風量以下を維持する範囲で、前記第２の空調要求に応じて、前記第２の送風機構から供給される前記第２の風量を決定する風量決定手段とを備える、空調システム。
2. 前記風量決定手段は、前記第１の風量を前記第１の空調要求に応じた一定値に決定するとともに、前記第２の風量を前記第１の風量と前記第２の風量との合計を所定の最大風量以下にする一定値に決定する、請求項１に記載の空調システム。
3. 前記風量決定手段は、前記第１の空調要求に応じた時間比率で、前記第１の風量を周期的に変化させるとともに、前記第１の風量の周期的な変化に対応させて、前記第２の風量を周期的に変化させる、請求項１に記載の空調システム。
4. 前記第１および第２の送風機構の各々は、ファンを含み、
   前記ファンは、前記第１または第２の風量に応じてその回転数が変更されるように構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調システム。
5. 前記蓄電装置は、乗員位置に近接して配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調システム。
6. 前記空調システムは、前記乗員が着座するためのシートをさらに備え、
   前記シートは、前記第１の送風機構から供給される前記空調空気を前記乗員と接する面から吹き出し可能に構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調システム。
7. 前記空調空気生成部は、ペルチェ素子を含んで構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空調システム。
8. 前記空調システムは、前記第１および第２の空調要求がいずれも存在しなければ、前記空調空気生成部における前記空調空気の生成を停止する生成停止手段をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調システム。
9. 蓄電装置が配置された車両における空調方法であって、
   前記車両は、
   冷房または暖房を行なうための空調空気を生成可能に構成された空調空気生成部と、
   前記空調空気生成部と連通する第１のダクト内に設けられ、調整可能な第１の風量で前記空調空気を乗員に向けて吹き出すための第１の送風機構と、
   前記空調空気生成部および前記第１のダクトと連通する第２のダクト内に設けられ、調整可能な第２の風量で前記空調空気を前記蓄電装置に供給するための第２の送風機構とを備え、
   前記空調方法は、
   前記乗員に対する前記空調空気の要求風量に応じた第１の空調要求を優先的に決定する第１の空調要求決定ステップと、
   前記蓄電装置に対する前記空調空気の要求風量に応じた第２の空調要求を決定する第２の空調要求決定ステップと、
   前記第１の空調要求を満足させるように前記第１の送風機構から吹き出される前記第１の風量を決定するとともに、前記第１の風量と前記第２の風量との合計が所定の最大風量以下を維持する範囲で、前記第２の空調要求に応じて、前記第２の送風機構から供給される前記第２の風量を決定する風量決定ステップとを含む、空調方法。

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