JP6299971B2

JP6299971B2 - 空調制御装置

Info

Publication number: JP6299971B2
Application number: JP2014127109A
Authority: JP
Inventors: 学皆見; 英彦小野寺
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-06-20
Also published as: JP2016005926A

Description

この発明は、空調制御装置に係り、特に運転者の乗車前に車室内を快適にする予約空調を備えた空調制御装置に関する。

電気自動車やプラグインハイブリッド車等の電動車両において、走行に必要な電力をバッテリに充電する際、外部から供給される電力を利用して、運転者が乗車する前に車室内を快適に空調しておく予約空調を備えた空調制御装置が設けられる。
このような電気自動車の空調制御装置としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。

特開平７−１９３９０１号公報特開２００６−３３３５５６号公報

特許文献１に係る電気自動車用空調装置は、バッテリ充電時において車両の運行前に車内を事前に空調するものである。
特許文献２に係る電気系の電源制御装置は、電力コストが最小になるように、電気負荷に供給する電力を配分するものである。

ところで、上記の特許文献１では、事前の空調に必要な電力消費を最小にさせることを目的としているが、供給される電力にかかる料金が時間帯によって変化するため、ユーザにとっては外部から供給する電力にかかる料金を少なくする意図が考慮されていない。
また、上記の特許文献２では、事前に空調させる場合の電力が考慮されていない。

そこで、この発明は、車両の走行開始時に快適に予約空調するとともに、予約空調にかかる電力料金を最小にする空調制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、車両の出発時刻に車室内の温度を予め設定された温度になるように事前に空調を行う空調制御装置において、前記車両の外気温度を検出する外気温検出手段と、
前記車両の内気温度を検出する内気温検出手段と、前記車両への日射量を検出する日射量検出手段と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて走行開始予定時刻丁度に前記車室内を予め設定された温度にするために必要な第１電力料金と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて現時点から空調を開始して前記車室内を予め設定された温度にし、その後、前記車室内を予め設定された温度に維持するために必要な第２電力料金とを遂次的に算出する電力料金算出手段と、前記第１電力料金が前記第２電力料金以上である場合に即時空調を作動させる制御手段とを備えることを特徴とする。

この発明は、車両の走行開始時に快適に予約空調するとともに、予約空調にかかる電力料金を最小にすることができる。

図１は空調制御装置の制御ブロック図である。（実施例１）図２は空調制御装置を備えた車両の概略図である。（実施例１）図３は車両の空調制御のフローチャートである。（実施例１）図４は時間帯毎の電力料金のマップである。（実施例１）図５は現在の温熱環境から快適な温度に空調するために必要な時間を算出するマップである。（実施例１）図６は空調制御装置の制御ブロック図である。（実施例２）図７は車両の空調制御のフローチャートである。（実施例２）図８は現在の温熱環境から快適な温度に空調するために必要な第１電力量を算出するマップである。（実施例２）図９は現在の温熱環境から快適な温度に空調するために必要な第２電力量を算出するマップである。（実施例２）

この発明は、車両の走行開始時に快適に予約空調するとともに、予約空調にかかる電力料金を最小にする目的を、電気料金に応じて空調を制御して実現するものである。

図１〜図５は、この発明の実施例１を示すものである。
図２に示すように、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の電動車両（以下「車両」という）１は、車室２を備えるとともに、車両１を走行させるための走行用駆動源（内燃機関、モータ等）３と、この走行用駆動源３に電力を供給するためのバッテリ４と、このバッテリ４からの電力によって車室２内を空調するための空調ユニット５とが搭載される。
空調ユニット５は、空調制御装置６によって作動される。空調制御装置６は、車両１の出発時刻に車室２内の温度を予め設定された温度になるように、空調ユニット５を作動して事前に空調を行うものである。

空調制御装置６には、図１に示すように、外気温検出手段７と内気温検出手段８と日射量検出手段９とが接続されるとともに、電力料金算出手段１０と制御手段１１とが備えられる。外気温検出手段７と内気温検出手段８と日射量検出手段９とは、電力料金算出手段１０に接続される。電力料金算出手段１０は、制御手段１１に接続される。
外気温検出手段７は、車両１の外気温度を検出する。内気温検出手段８は、車両１の内気温度を検出する。日射量検出手段９は、車両１への日射量を検出する。
電力料金算出手段１０は、外気温検出手段７によって検出された車両１の外気温度と内気温検出手段８によって検出された車両１の内気温度と日射量検出手段９によって検出された日射量とに基づいて、走行開始予定時刻丁度に車室２内を予め設定された温度にするために必要な第１電力料金を算出する。上記の走行開始予定時刻は、制御手段１１の走行開始時刻推定部１１Ａによって推定される。
また、電力料金算出手段１０は、外気温検出手段７によって検出された車両１の外気温度と内気温検出手段８によって検出された車両１の内気温度と日射量検出手段９によって検出された日射量とに基づいて、現時点から空調を開始して車室２内を予め設定された温度にし、その後、車室２内を予め設定された温度に維持するために必要な第２電力料金を算出する。
更に、電力料金算出手段１０は、第１電力料金と第２電力料金とを遂次的に算出する。
制御手段１１は、第１電力料金が第２電力料金以上である場合に、即時空調を作動させる。
電力料金は、図４のマップに示すように、時間帯毎に算出される。

空調制御装置６は、第１時間算出手段１２と第２時間算出手段１３とを備える。第１時間算出手段１２と第２時間算出手段１３とには、外気温検出手段７と内気温検出手段８と日射量検出手段９とがそれぞれ接続される。第１時間算出手段１２と第２時間算出手段１３とは、制御手段１１に接続される。
第１時間算出手段１２は、外気温検出手段７によって検出された車両１の外気温度と内気温検出手段８によって検出された車両１の内気温度と日射量検出手段９によって検出された日射量とに基づいて、予め設定された温度になるまでの第１時間を算出する。
第２時間算出手段１３は、現在時刻から走行開始予定時刻までの第２時間を算出する。制御手段１１は、第２時間算出手段１３によって算出された第２時間が第１時間算出手段１２によって算出された第１時間以下となった場合に、空調を作動させる。
現在の温熱環境から快適な温度に空調するために必要な時間（Ｔ）は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）のマップに示すように、算出される。
図５（Ａ）のマップには、外気温度と内気温度とによって算出される時間の算出値を示す。図５（Ｂ）のマップには、日射量に応じて算出される時間の算出値を示す。
そして、上記の必要な時間（Ｔ）は、図５（Ａ）のマップで算出された算出値と、図５（Ｂ）のマップで算出された算出値とを、加算して求められる。
例えば、外気温度が０°Ｃ、内気温度が０°Ｃ、日射量Ｍｉとした場合に、上記の必要な時間（Ｔ）は、図５（Ａ）のマップでの算出値（ｔ１７）＋図５（Ｂ）のマップでの算出値（ｔ５２）で求められる。

次いで、この実施例１に係る空調制御を、図３のフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、空調制御装置６のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、予約空調要求が有るか否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ２がＹＥＳの場合には、外気温検出手段７の外気温度を検出し（ステップＡ０３）、内気温検出手段８の内気温度を検出し（ステップＡ０４）、日射量検出手段９の日射量を検出し（ステップＡ０５）、第１時間算出手段１２の第１時間を検出し（ステップＡ０６）、第２時間算出手段１３の第２時間を検出し（ステップＡ０７）、そして、制御手段１１は、第２時間が第１時間を超えたか否かを判断する（ステップＡ０８）。
このステップＡ０８がＹＥＳの場合には、電力料金算出手段１０の第１電力料金を検出し（ステップＡ０９）、電力料金算出手段１０の第２電力料金を検出し（ステップＡ１０）、そして、制御手段１１は、第１電力料金が第２電力料金以上か否かを判断する（ステップＡ１１）。
このステップＡ１１がＮＯの場合には、前記ステップＡ０６に戻す。
このステップＡ１１がＹＥＳの場合、又は、前記ステップＡ０８がＮＯであり、第２時間が第１時間以下の場合には、制御手段１１は、空調を作動する（ステップＡ１２）。
このステップＡ１２の処理後、又は前記ステップＡ０２がＮＯの場合には、このプログラムをリターンする（ステップＡ１３）。

この結果、この実施例１において、制御手段１１は、第１電力料金が第２電力料金以上である場合に、即時空調を作動させる。これにより、車室内が快適な状態で車両１を走行開始するために必要な電力料金を最小にすることができる。
また、制御手段１１は、第２時間が第１時間以下となった場合に、空調を作動させる。これにより、車両１の走行開始時に車室２内を確実に快適な状態にすることができる。

図６〜図９は、この発明の実施例２を示すものである。
この実施例２においては、上述した実施例１と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。
この実施例２の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、図６に示すように、空調制御装置６には、上述した実施例１の構成に加えて、電力量算出手段１４が備えられる。
電力量算出手段１４は、外気温検出手段７によって検出された車両１の外気温度と内気温検出手段８によって検出された車両１の内気温度と日射量検出手段９によって検出された日射量とに基づいて、走行開始予定時刻に車室内を予め設定された温度にするために必要な第１電力量を算出する。
また、電力量算出手段１４は、外気温検出手段７によって検出された車両１の外気温度と内気温検出手段８によって検出された車両１の内気温度と日射量検出手段９によって検出された日射量とに基づいて、現時点から空調を開始して車室２内を予め設定された温度にし、その後、車室２内を予め設定された温度に維持するために必要な第２電力量を算出する。
更に、電力量算出手段１４は、第１電力量と第２電力量とを逐次的に算出する。
そして、制御手段１１は、第１電力料金が第２電力料金を超えた場合に空調を即時作動させ、第１電力料金と第２電力料金とが等しいとき、第１電力量が第２電力量以上である場合に即時空調を作動させる。
また、制御手段１１は、第２時間算出手段１３によって算出された第２時間が第１時間算出手段１２によって算出された第１時間以下となった場合に、空調を作動させる。
この実施例２において、電力料金及び時間は、上述の実施例１の場合と同様に算出される。
また、第１電力量（Ｑ１）は、図８（Ａ）のマップに示すように、外気温度と内気温度とに応じて算出された時間の算出値と、図８（Ｂ）のマップに示すように、日射量に応じた電力量の算出値とを加算して求められる。
例えば、外気温度が０°Ｃ、内気温度が０°Ｃ、日射量Ｍｉとした場合に、第１電力量（Ｑ１）は、図８（Ａ）のマップでの算出値（ｑ１７）＋図８（Ｂ）のマップでの算出値（ｑ５２）で求められる。
更に、第２電力量（Ｑ２）は、図９（Ａ）のマップに示すように、外気温度と内気温度とに応じて算出された電力量の算出値と、図９（Ｂ）のマップに示すように、日射量に応じた電力量の算出値とを加算し、さらに、保温時間（Ｔ１−Ｔ２）を乗算して求められる。
例えば、外気温度が０°Ｃ、日射量Ｍｉとした場合に、第２電力量（Ｑ２）は、（図９（Ａ）のマップでの算出値（ｐ３）＋図９（Ｂ）のマップでの算出値（ｐ１０））×保温時間（Ｔ１−Ｔ２）で求められる。

次いで、この実施例２に係る空調制御を、図７のフローチャートに沿って説明する。
図７に示すように、空調制御装置６のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、予約空調要求が有るか否かを判断する（ステップＢ０２）。
このステップＢ２がＹＥＳの場合には、外気温検出手段７の外気温度を検出し（ステップＢ０３）、内気温検出手段８の内気温度を検出し（ステップＢ０４）、日射量検出手段９の日射量を検出し（ステップＢ０５）、第１時間算出手段１２の第１時間を検出し（ステップＢ０６）、第２時間算出手段１３の第２時間を検出し（ステップＢ０７）、そして、制御手段１１は、第２時間が第１時間を超えたか否かを判断する（ステップＢ０８）。
このステップＢ０８がＹＥＳの場合には、電力量算出手段１４の第１電力量を検出し（ステップＢ０９）、また、電力量算出手段１４の第２電力量を検出し（ステップＢ１０）、そして、電力料金算出手段１０の第１電力料金を検出し（ステップＢ１１）、電力料金算出手段１０の第２電力料金を検出し（ステップＢ１２）、そして、制御手段１１は、第１電力料金が第２電力料金を超えているか否かを判断する（ステップＢ１３）。
このステップＢ１３がＮＯの場合には、制御手段１１は、第１電力料金と第２電力料金とが等しいか否かを判断する（ステップＢ１４）。
このステップＢ１４がＮＯの場合には、前記ステップＡ０６に戻す。
このステップＢ１４がＹＥＳの場合には、制御手段１１は、第１電力量が第２電力量以上か否かを判断する（ステップＢ１５）。
このステップＢ１５がＮＯの場合には、前記ステップＡ０６に戻す。
このステップＢ１５がＹＥＳの場合、前記ステップＢ１３がＹＥＳの場合、又は、前記ステップＢ０８がＮＯであり、第２時間が第１時間以下の場合には、制御手段１１は、空調を作動する（ステップＢ１６）。
このステップＢ１６の処理後、又は前記ステップＢ０２がＮＯの場合には、このプログラムをリターンする（ステップＢ１７）。

この結果、この実施例２において、制御手段１１は、第１電力料金が第２電力料金を超えた場合に空調を即時作動させ、また、第１電力料金と第２電力料金とが等しいとき、第１電力量が第２電力量以上である場合に、即時空調を作動させる。これにより、車室２内が快適な状態で車両１を走行開始するために必要な電力量を、より低く抑えることができる。
また、制御手段１１は、第２時間が第１時間以下となった場合に、空調を作動させる。これにより、車両１の走行開始時に、車室２内を確実に快適な状態にすることができる。

この発明に係る空調制御装置を、電動車両に限らず、他の車両にも適用可能である。

１車両
２車室
３走行用駆動源
４バッテリ
５空調ユニット
６空調制御装置
７外気温検出手段
８内気温検出手段
９日射量検出手段
１０電力料金算出手段
１１制御手段
１１Ａ走行開始時刻推定部
１２第１時間算出手段
１３第２時間算出手段
１４電力量算出手段

Claims

車両の出発時刻に車室内の温度を予め設定された温度になるように事前に空調を行う空調制御装置において、前記車両の外気温度を検出する外気温検出手段と、前記車両の内気温度を検出する内気温検出手段と、前記車両への日射量を検出する日射量検出手段と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて走行開始予定時刻丁度に前記車室内を予め設定された温度にするために必要な第１電力料金と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて現時点から空調を開始して前記車室内を予め設定された温度にし、その後、前記車室内を予め設定された温度に維持するために必要な第２電力料金とを遂次的に算出する電力料金算出手段と、前記第１電力料金が前記第２電力料金以上である場合に即時空調を作動させる制御手段とを備えることを特徴とする空調制御装置。
前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて予め設定された温度になるまでの第１時間を算出する第１時間算出手段と、現在時刻から前記走行開始予定時刻までの第２時間を算出する第２時間算出手段とを備え、前記制御手段は、前記第２時間算出手段によって算出された前記第２時間が前記第１時間算出手段によって算出された前記第１時間以下となった場合に空調を作動させることを特徴とする請求項１に記載の空調制御装置。
車両の出発時刻に車室内の温度を予め設定された温度になるように事前に空調を行う空調制御装置において、前記車両の外気温度を検出する外気温検出手段と、前記車両の内気温度を検出する内気温検出手段と、前記車両への日射量を検出する日射量検出手段と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて走行開始予定時刻丁度に前記車室内を予め設定された温度にするために必要な第１電力料金と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて現時点から空調を開始して前記車室内を予め設定された温度にし、その後、前記車室内を予め設定された温度に維持するために必要な第２電力料金とを逐次的に算出する電力料金算出手段と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて前記走行開始予定時刻に前記車室内を予め設定された温度にするために必要な第１電力量と、前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて現時点から空調を開始して前記車室内を予め設定された温度にし、その後、前記車室内を予め設定された温度に維持するために必要な第２電力量とを逐次的に算出する電力量算出手段と、前記第１電力料金が前記第２電力料金を超えた場合に空調を即時作動させ、前記第１電力料金と前記第２電力料金とが等しいとき、前記第１電力量が前記第２電力量以上である場合に即時空調を作動させる制御手段とを備えることを特徴とする空調制御装置。
前記外気温検出手段によって検出された前記車両の外気温度と前記内気温検出手段によって検出された前記車両の内気温度と前記日射量検出手段によって検出された前記日射量とに基づいて予め設定された温度になるまでの第１時間を算出する第１時間算出手段と、現在時刻から前記走行開始予定時刻までの第２時間を算出する第２時間算出手段とを備え、前記制御手段は、前記第２時間算出手段によって算出された前記第２時間が前記第１時間算出手段によって算出された前記第１時間以下となった場合に空調を作動させることを特徴とする請求項３に記載の空調制御装置。