JPH11139155A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な換気効果を得られるプレ空調が行うこ
とができる車両用空調装置を提供する。 【解決手段】制御装置３０は、無線方式の遠隔操作器３
２からの操作信号を受信する受信部３０ａを有し、遠隔
操作器３２からの操作信号が発っせられると、受信部３
０ａを通じて、後述のプレ空調制御を行うようになって
いる。遠隔操作器３２により上記プレ空調制御が行われ
るため、従来装置のようにドアキーの操作信号に応じて
行う場合に比べて、換気時間を大きくとれる。このた
め、換気効果を十分に得られ、所定時間後コンプレッサ
５を起動して車室内を冷却することができる。この結
果、車室内を短時間に冷却できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置で
あって、特に乗員が車両に乗り込む前に事前に車室内を
空調するプレ空調制御が可能なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のような車両用空調装置として、特
開昭５７−３３０１１号公報に記載されたものが周知で
ある。上記従来装置では、車両のドアキーの操作が行わ
れると、車室内の換気を所定時間（１分）だけ行い、そ
の後空調用コンプレッサを駆動して、車室内の冷房を行
うことで、コンプレッサを駆動するエンジンの省動力化
を図ることが記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置ではドアキーが操作されると換気が行われるとい
うことは、乗員は車両の近傍におり、直ぐさま車両に乗
り込む状態にある。従って、乗員が乗り込んだ際には未
だ換気を行っている状態にあり、乗員は暑いと感じ、直
ぐさま空調用コンプレッサを駆動して冷風を得たいと考
える。

【０００４】このため、上記従来装置では、ドアキーの
操作により換気を行っても、上記換気時間が短いため、
換気による車室内温度の低減効果はほとんど得られない
という問題がある。本発明の目的は、十分な換気効果を
得られるプレ空調が行うことができる車両用空調装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし請求項３記載の発明では、遠隔操作
により換気手段（２）を起動して車室内の換気を所定時
間だけ行うとともに、所定時間経過すると、冷房手段
（３）を起動して車室内の冷房を行うことを特徴として
いる。

【０００６】これにより、遠隔操作により車室内の換気
が行われるため、従来装置のようにドアキーの操作信号
に応じて行う場合に比べて、換気時間を大きくとれる。
このため、換気効果が十分に得られ、所定時間経過する
と冷房手段にて車室内の冷房が行われるため、車室内を
短時間で冷却できる。また、請求項３記載の発明では、
冷凍サイクル（４）のコンプレッサ（５）は、車両に搭
載された電動モータ（９）と、車両に搭載されたエンジ
ン（１００）とにて選択的に駆動されるようになってお
り、冷房手段（３）を起動するときには、電動モータ
（９）にてコンプレッサ（５）を駆動することを特徴と
している。

【０００７】これにより、上述のように遠隔操作により
車室内の冷房を行う場合に、コンプレッサは電動モータ
にて駆動されるため、エンジンにてコンプレッサを駆動
する場合に比べて排気ガスを出さずに済み環境に良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
第１実施形態について図面に基づき説明する。図１に本
例の車両用空調装置の全体構成図を示す。なお、本例の
車両は、駆動源をエンジン１００（Ｅ／Ｇ）もしくは電
動モータ（図示しない）を走行条件等により選択的に切
り換えるハイブリッド車である。例えば、本例では車速
が所定値より低いときは、電動モータのみにて走行し、
車速が所定値より高くなるとエンジン１００のみにて走
行する。また、車両に搭載されたバッテリ（図示しな
い）の充電量が所定値より小さくなると、エンジン１０
０にて図示しない発電機を駆動してバッテリに電力を充
電するようになっている。

【０００９】車両用空調装置は、車室内への空気通路を
なす空調ケース１を有する。空調ケース１内で最も空気
上流側には、周知の内外気モードを切り換える内外気切
換ドアが配置された内外気切換箱（図示しない）が設け
られている。空調ケース１内のうち、前記内外気切換箱
の空気下流側には、車室内への空気流を発生する空調用
電動ファン２が設けられている。空調用電動ファン２の
空気下流側には、車両に搭載された冷凍サイクル４のう
ち、車室内を冷房するためのエバポレータ３（冷却手
段）が配置されている。

【００１０】冷凍サイクル４は、周知のものであって、
冷媒を圧縮するコンプレッサ５と、コンプレッサ５から
の冷媒を凝縮液化するコンデンサ６と、コンデンサ６か
らの気液２相冷媒のうち液相冷媒と気相冷媒との分離
し、液相冷媒を蓄える受液器７と、受液器７からの液相
冷媒を減圧する温度作動式膨張弁８と、上記エバポレー
タ３とを有するものである。

【００１１】ここで、上記コンプレッサ５は、通常の車
両ではエンジンにて駆動される。しかし、上述のように
本例はハイブリッド車であるため、エンジン１００が停
止状態で電動モータにて車両が走行している場合があ
る。つまり、本例では、コンプレッサ５を駆動する専用
の電動モータ９が車両に搭載されており、コンプレッサ
５は、電動モータ９と、エンジン１００とにて選択的に
駆動されるようになっている。また、このような駆動源
の選択は、図１中１０で示す選択機構（例えば電磁クラ
ッチ、プーリー、ベルト等で構成、制御装置３０にて制
御される）により行われる。

【００１２】空調ケース１内のうち、エバポレータ３の
空気下流側には、上記エンジン１００の冷却水を熱源と
するヒータコア１１が配置されている。ヒータコア１１
は、図１に示すように空調ケース１内の通路の一部の配
置されているため、空調ケース１には、エバポレータ３
を通過した空気のうち、ヒータコア１１をバイパスする
バイパス通路１３が形成されている。そして、ヒータコ
ア１１を通過して加熱される空気量と、バイパス通路１
３を通過する空気量とは、エアミックスドア１２にて調
整される。つまり、ヒータコア１１を通過した温風量
と、バイパス通路１３を通過した冷風量とがエアミック
スドア１２により調整されることで、空調風の温度が調
整されるようになっている。

【００１３】空調ケース１内のうち、ヒータコア１１の
空気下流側には、図示しないが乗員の上半身に向けて空
調風を送風するフェイス用通路と、乗員の下半身に向け
て空調風を送風するフット用通路と、車両フロントガラ
スの内面に向かって空調風を送風するデフロスタ用通路
とが形成されている。また、これら通路の入口部それぞ
れには、図示しない吹出モード切換ドアが配置されるこ
とで、複数の吹出モードが切換可能となっている。

【００１４】次に車両用空調装置の制御系について説明
する。制御装置３０は演算処理装置であるＣＰＵ（図示
しない）、ＲＯＭ（図示しない）、ＲＡＭ（図示しな
い）等を有する周知のコンピュータ手段である。制御装
置３０の入力端子には、各種空調制御情報を取り入れる
ためのセンサ１４〜１６が接続されている。１４は車室
外空気の温度を検出する手段である外気センサであり、
１５は車室内空気の温度を検出する手段である内気セン
サである。１６は車室内に入射する日射量を検出する手
段である日射センサである。また、制御装置３０には、
車室内の空調操作パネル１８に設けられた温度設定器１
７からの設定温度信号が入力されるようになっている。

【００１５】そして、制御装置３０では、上記センサ１
４〜１６からの信号、温度設定器１８からの設定温度信
号等に基づいて、空調用電動ファン２の送風量、内外気
モード、吹出モード、エアミックスドア１２の目標開度
等を算出決定し、これら目標制御値となるように各空調
機器を制御する。また、制御装置３０には、エンジン１
００の点火時期、燃料噴射量等を制御するエンジン制御
装置３１からの情報信号が入力されるようになってい
る。つまり、上述のように車速に応じて車両走行駆動源
が切り換わるため、これに応じてコンプレッサ５の駆動
源を切り換える必要がある。このため、制御装置３０で
は、エンジン制御装置３１から車速信号をもらい、車両
が電動モータもしくはエンジン１００にて駆動されてい
るかを判定し、これに応じて上記選択機構１０にて駆動
源を切り換えるようになっている。

【００１６】また、制御装置３０は、無線方式の遠隔操
作器３２からの操作信号を受信する受信部３０ａを有
し、遠隔操作器３２からの操作信号が発っせられると、
受信部３０ａを通じて、以下のプレ空調制御を行うよう
になっている。以下、上記プレ空調制御について、図２
のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ
１０では、上記内気センサ１５が検出する車室内温度Ｔ
ｒ（以下、内気温Ｔｒ）を読み込む。次にステップＳ２
０では、上記内気温Ｔｒが所定温度（６０℃）より高い
か否かを判定する。ここで、ステップＳ２０では、この
内気温Ｔｒは、車室内の熱負荷に関連する信号であり、
内気センサ１５はこの信号をする信号発生手段を構成し
ている。そして、内気温Ｔｒが所定温度より高いかとい
うことは、車室内の熱負荷が所定熱負荷より大きいか否
かを判定している。

【００１７】ステップＳ２０にて内気温Ｔｒが所定温度
より高いと判定されると、ステップＳ３０に進んで、空
調用電動ファン２を起動して、車室内の換気を行う。こ
こで、この換気では内外気モードは必ず空調ケース１内
に外気のみを導入する外気モードとするとともに、吹出
モードを車室内全域に空気の流れが発生しやすく、乗員
の上半身にのみ送風するフェイスモードとする。これに
より、車室内には外気が送風されて、車室内の空気が車
室内後方部のリアパッケージトレー（図示しない、音響
のスピーカー等が配置されるもの）に開口した排気孔
（図示しない）を通じて車室外に排気される。

【００１８】また、この換気の際には、空調用電動ファ
ン２には最大電圧（車両バッテリの定格電圧１２Ｖ）が
印加される。このため、空調用電動ファン２は、最大能
力で換気を行う。続いて、ステップＳ４０では、上記内
気温Ｔｒが上記所定温度より低いか否かが判定される。
この判定結果がＮＯで内気温Ｔｒがまだ６０℃以上であ
る場合は、引き続き換気を行うために、ステップＳ３０
に戻る。つまり、車室内の熱負荷が所定熱負荷より小さ
くなるまでの所定時間だけ車室内の換気が行なわれる。

【００１９】一方、ステップＳ４０での判定結果がＹＥ
Ｓで、内気温Ｔｒが６０℃以下に低下すると、ステップ
Ｓ５０に進んで、電動モータ９を起動して上記選択機構
１０を通じてコンプレッサ５を起動する。つまり、車室
内の熱負荷が所定熱負荷より小さくなると、エバポレー
タ３にて空気の冷却が開始されて、車室内の冷房が行わ
れる。なお、この電動モータ９の回転数は、空調設計上
の最大値で運転すると良い。

【００２０】なお、この冷房が開始されると、上記制御
装置３０により内外気モード、吹出モード、エアミック
スドア１１の開度等が自動的に制御され、内気温Ｔｒが
設定温度に近づくように制御される。また、上記ステッ
プＳ２０での判定結果がＮＯで、遠隔操作器３２からプ
レ空調を開始する信号が発せられたときに、内気温Ｔｒ
が６０℃より低いときには、ステップＳ６０、ステップ
Ｓ５０に進んで、制御装置３０による自動空調制御が行
われる。

【００２１】このように換気を行った後に車室内の冷房
を行うことでの効果は、図３に示すデータから明らかで
ある。図３は本発明者が実際に検討した実験データであ
って、内気温Ｔｒが３５℃の状態で、２時間車両を駐車
しておき、換気を行う場合と、換気を行わない場合（空
調用電動ファン２は停止）とで、内気温を変化をデータ
としてとったものである。なお、実験条件は、夏場を想
定して外気温３５℃、湿度６０％、日射量１０００Ｗ／
ｍｍ² とした。

【００２２】これを見て分かるように２時間後では換気
有りの場合は、車室内の温度は５１．２℃に対して、換
気梨では６５．４℃まで上昇し、換気を行うことで１
４．２℃車室内の温度上昇を低減できた。そして、２時
間後にコンプレッサ５を駆動して車室内の冷房を行って
も、図３から分かるように換気を行った後の方が速く車
室内が冷却できる。この結果、コンプレッサ５の動力を
省動力として、冷房能力を大幅に行うことができる。

【００２３】そして、本例では、上述のように遠隔操作
器３２により上記プレ空調制御が行われるため、従来装
置のようにドアキーの操作信号に応じて行う場合に比べ
て、換気時間を大きくとれる。このため、換気効果が十
分に得られ、所定時間後ンプレッサ５を起動して車室内
を冷却することができる。この結果、車室内を短時間に
冷却できる。

【００２４】また、本例では、上述のハイブリッド車に
おいて、換気後にコンプレッサ５をエンジン１００では
無く電動モータ９にて起動した。これにより、例えば、
長時間の乗員無しで上記プレ空調制御を行うと、エンジ
ン１００による排気ガスが多量にでるが、本例では排気
ガスを出さずに済み環境に良い。 （第２実施形態）本例は、上記第１実施形態と比べて、
上記ステップＳ１０、２０の内容が大きく異なるもので
ある。本例のステップＳ２０は、図４に示すように内気
温Ｔｒの他に外気センサ１４の検出温度である車室外温
度Ｔａｍ（以下、外気温Ｔａｍ）を読み込む。

【００２５】ステップＳ２０では、上記内気温Ｔｒから
外気温Ｔａｍを引いた差が２０℃以上か否かを判定する
ことで、車室内の熱負荷が所定熱負荷より大きいか否か
を判定する。ステップＳ２０での判定結果がＮＯの場合
は、ステップＳ６０、ステップＳ５０に進んで、上記制
御装置３０による自動空調制御が行われる。一方、ステ
ップＳ２０での判定結果がＹＥＳである場合は、ステッ
プＳ３０に進んで、電動送風ファン２のみを起動して、
車室内の換気を行う。換気を行って、上記ステップＳ２
０でＮＯと判定されると、上述の自動空調制御が行われ
る。

【００２６】（第３実施形態）上記各実施形態では、上
記換気を行うのは内気温Ｔｒが６０℃より高いときのみ
に行った。しかし、６０℃より低い温度（例えば５５
℃）であっても、車室内は異常に高温な状態である。従
って、さらに換気を続ければ内気温Ｔｒを下げることが
可能である。この点を考慮して、本例では換気により内
気温Ｔｒを下げられるまで、換気を継続して行うもので
ある。図５は本例のプレ空調制御を制御内容を表すフロ
ーチャートであって、この制御周期は、上記第１、第２
実施形態（例えば４秒）に比べて、長く１分としてあ
る。

【００２７】図５のフローチャートが処理は開始される
と、先ずステップＳ５では内気温の初期値としてＴｒ０
（６１℃）を設定する。次にステップＳ１０では、第１
実施形態と同様に内気温Ｔｒを読み込み、ステップＳ２
１に進む。ステップＳ２１では、ステップＳ１０で読み
込まれた内気温Ｔｒが所定温度（６０℃）より低いか否
かが判定される。

【００２８】ステップＳ２１での判定結果がＮＯで、内
気温Ｔｒが６０℃より高い場合は、ステップＳ６０に進
み、空調用電動ファン２を起動して、第１、第２実施形
態のように換気を行う。そして、換気が開始されると、
ステップＳ６１にて初期値Ｔｒ０をステップＳ１０にて
読み込まれた内気温Ｔｒに変更する。一方、ステップＳ
２１での判定結果がＹＥＳで、内気温Ｔｒが６０℃より
低い場合は、ステップＳ３１に進んで、ステップＳ６０
と同様な換気を行う。つまり、ステップＳ６０にて換気
が行われて、内気温Ｔｒが６０℃より低くなったとして
も、さらに換気を継続する。

【００２９】その後、ステップＳ４１に進んで、ΔＴｒ
を算出する。ここで、ΔＴｒは初期値Ｔｒ０もしくはス
テップＳ６１にて変更されたＴｒ０から、ステップＳ１
０で読み込まれた内気温Ｔｒを減算した差である。続い
て、ステップＳ５１に進んで、上記ΔＴｒが所定温度
（１℃）より低いか否かを判定する。つまり、ステップ
Ｓ５１では、ステップＳ３１、ステップＳ６０での換気
によって、内気温Ｔｒが下がっていないか否かを判定し
ており、ステップＳ５１の判定結果がＮＯの場合は、ス
テップＳ６１に進んで、Ｔｒ０を更新して、換気を継続
する。

【００３０】一方、ステップＳ５１での判定結果はＹＥ
Ｓで、換気のよる内気温Ｔｒの低減が無いと判定される
と、ステップＳ５０に進んで、上記第１、第２実施形態
と同様にコンプレッサ５を電動モータ９にて駆動する。 （変形例）上記実施形態では、本発明を電動モータとエ
ンジン１００との少なくとも一方で車両が駆動されるハ
イブリッド車に適用したが、本発明は、エンジン１００
のみで車両が走行する通常の車両に適用しても良いし、
発電専用のエンジンを搭載し、このエンジンにて発電さ
れた電力により走行用の電動モータを駆動する車両に適
用しても良い。

【００３１】また、上記第１〜第３実施形態ではプレ空
調制御において、電動モータ９にてコンプレッサ５を駆
動したが、上記バッテリの充電量が少ないときには、エ
ンジン１００にてコンプレッサ５を駆動しても良いし、
換気のみを行って、車室内の温度の上昇を抑制するよう
にしても良い。また、各実施形態では、換気手段を車両
用空調装置の空調用電動ファン２にて構成したが、車両
用空調装置とは別個に換気装置があれば、これを用いて
換気を行っても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施形態における車両用空調装置の
構成図である。

【図２】上記第１実施形態における制御内容を表すフロ
ーチャートである。

【図３】上記各実施形態における換気による効果を示す
説明図である。

【図４】上記第２実施形態における制御内容を表すフロ
ーチャートである。

【図５】上記第３実施形態における制御内容を表すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

２…空調用電動ファン（換気手段）、３…エバポレータ
（冷却手段）、４…冷凍サイクル、３０…制御装置、３
２…遠隔操作器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内の換気を行う換気手段（２）と、
   車両に搭載された冷凍サイクル（４）を起動して車室内
   の冷房を行う冷房手段（３）とを有する車両用空調装置
   であって、 遠隔操作により前記換気手段（２）を起動して車室内の
   換気を所定時間だけ行うとともに、前記所定時間経過す
   ると、前記冷房手段（３）を起動して車室内の冷房を行
   うことを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記車室内の熱負荷に関連する信号（Ｔ
   ｒ）を発生する信号発生手段（１４）を有し、 前記信号（Ｔｒ）が所定熱負荷より小さくなるまでの前
   記所定時間だけ車室内の換気を行い、前記信号（Ｔｒ）
   が前記所定熱負荷より小さくなると、前記車室内の冷房
   を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装
   置。
3. 【請求項３】 前記冷凍サイクル（４）のコンプレッサ
   （５）は、車両に搭載された電動モータ（９）と、車両
   に搭載されたエンジン（１００）とにて選択的に駆動さ
   れるようになっており、 前記冷房手段（３）を起動するときには、前記電動モー
   タ（９）にて前記コンプレッサ（５）を駆動することを
   特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。