CN106715173A - 车用空调装置 - Google Patents

Abstract

一种车用空调装置，能执行在乘员乘入车辆之前开始车室内的空气调节的预空调，并包括预空调控制部(218)。预空调控制部能设定预送风运转模式和预空调运转模式，其中，在所述预送风运转模式中，使送风机(130)工作，禁止压缩机(141)的工作，并将导入模式设为外部气体导入模式，使送风机(130)的输出最大，此外，还将吹出模式设为脸部足部模式，在所述预空调运转模式中，使送风机(130)及压缩机(141)工作，并根据目标吹出温度(TAO)，对送风机(130)、压缩机(141)、导入模式及吹出模式进行自动设定，当执行预空调时，在执行预空调运转模式之前，执行预送风运转模式，并根据车室内的内部气体温度(Tr)与车辆的外部的外部气体温度(Tam)的差以及差的变化率的至少一方开始执行预空调运转模式。

Description

车用空调装置

相关申请的相互参照

本申请基于在2014年12月18日提出申请的日本专利申请2014-256566，其公开内容通过参照的方式被编入本申请。

技术领域

本发明涉及一种能实施预空调的车用空调装置，该预空调在乘员乘入车辆之前开始车室内的空调。

背景技术

作为现有的能进行预空调的车用空调装置，例如已知有一种专利文献1中记载的车用空调装置。在专利文献1的车用空调装置中，作为进行预空调时的运转模式，具有预空调运转模式和预送风运转模式，其中，在上述预空调运转模式中，使送风机工作，并使压缩机工作，在上述预送风运转模式中，使送风机工作，禁止压缩机的工作，此外，还将内外气体切换部设为外部气体模式。此外，在车辆整体能使用的电力中的允许用于车室内空调的空调使用许可电力比规定的基准电力大的情况下，运转模式确定部将运转模式确定为预空调运转模式，在空调使用许可电力处于基准电力以下的情况下，运转模式确定部将运转模式确定为预送风运转模式。

另外，在专利文献1的车用空调装置中，作为进行预空调运转模式和预送风运转模式的切换时的条件，记载了一种基于车室内温度与外部气体温度的差的条件，以代替基于上述空调使用许可电力的条件。

此外，在专利文献1的车用空调装置中，进行预送风运转模式时的吹出模式及送风机的风量是根据由空调环境条件计算的目标吹出温度TAO确定的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-88600号公报

然而，根据本申请发明人的研究，在专利文献1的车用空调装置中，进行预送风运转模式时的吹出模式是根据目标吹出温度TAO确定的，因此，在例如夏季时，吹出模式主要是脸部模式。在通常的车用空调装置中，除了脸部吹出口之外，吹出口还包括足部吹出口，因此，从多个吹出口吹出对于室内换气是有效的。

另外，送风机的风量也根据目标吹出温度TAO确定，根据目标吹出温度TAO，并不限于当进行预送风运转模式时被设定为最大的风量。

由此，在专利文献1的车用空调装置中，在预送风运转模式中，可能不进行使用充分的换气能力的换气。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种车用空调装置，能对预空调运转模式和预送风运转模式进行切换，并能进一步提高预送风运转模式中的换气效果。

本发明的车用空调装置能执行在乘员乘入车辆之前开始车室内的空气调节的预空调，包括：送风机，该送风机通过被供给电力而向车室内吹送空气；蒸气压缩式的制冷循环，该蒸气压缩式的制冷循环具有压缩机，并对由送风机吹送来的空气的温度进行调整，该压缩机通过被供给电力而对制冷剂进行压缩排出；以及预空调控制部，该预空调控制部对执行预空调时的运转模式进行控制。预空调控制部能设定预送风运转模式和预空调运转模式以作为运转模式，在上述预送风运转模式中，使送风机工作，禁止压缩机的工作，并将空气的导入模式设为外部气体导入模式，使送风机的输出最大，此外，还将向车室内的吹出模式设为脸部足部模式，从而能从脸部吹出口和足部吹出口双方吹出空气，在上述预空调运转模式中，使送风机及压缩机工作，并根据按照车辆的空调环境条件计算的目标吹出温度，对送风机、压缩机、导入模式及吹出模式的各条件进行自动设定。另外，在执行预空调运转模式之前，预空调控制部执行预送风运转模式，并根据车室内的内部气体温度与车辆的外部的外部气体温度的差以及差的变化率中的至少一方开始执行预空调运转模式。

根据该车用空调装置，当执行预空调时，在执行预空调运转模式之前，首先，进行预送风运转模式，因此，能通过将车室内的空气排出(换气)至车辆外部，不使用用于使压缩机工作的电力，就能迅速地降低夏季车室内的温度。并且，根据内部气体温度与外部气体温度的差以及差的变化率中的至少一方开始执行预空调运转模式，因此，能利用基于自动控制的预空调运转模式进行有效的预空调。由此，能进行实现了省电且有效的预空调。

此外，在上述预送风运转模式中，采用外部气体导入模式，并将送风机的输出设为最大，此外还将吹出模式设为脸部足部模式，因此，在最初的换气阶段，能有效地使车室内的空气排出至车外，从而能提高换气效果。

附图说明

图1是表示车用空调装置的基本结构的说明图。

图2是表示本发明的第一实施方式的车用空调装置的框图。

图3是表示预空调中的控制内容的流程图。

图4是表示预空调时的累计电量及室内温度的图。

图5是表示本发明的第二实施方式的车用空调装置的框图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对用于实施本发明的多个实施方式进行说明。对于各实施方式中与先前的实施方式中说明的事项相对应的部分，可能会标注相同的参照符号并省略重复的说明。在各实施方式中仅说明一部分结构的情况下，其它部分的结构能适用先前说明的其它实施方式。不仅仅明示出各实施方式中能具体组合的部分彼此的组合，只要不特别妨碍组合，即使未明示也能够部分地将实施方式彼此组合。

图1～图4中示出了第一实施方式的车用空调装置(以下、空调装置)100。空调装置100是对车室内进行空气调节的装置。车室内的空气调节存在乘员乘入车辆之前开始的预空调和在乘员乘车之后实施的通常的乘车中空调。在本实施方式中，尤其在夏季，预空调在乘车前对放置于烈日下的车辆的车室内进行换气制冷。

首先，简单地对与空调装置100相关的车辆侧的结构进行说明。

车辆是例如包括发动机(EG)10及行驶用马达以作为行驶用驱动源的混合动力车辆。如图1所示，在车辆的发动机10形成有发动机冷却用的冷却水回路11。在冷却水回路11设有水泵12，该水泵12用于使冷却水在发动机10与后述的加热器芯150之间循环。

另外，在车辆搭载有车载GPS(Global Positioning System：全球定位系统)装置20，该车载GPS装置20接收从人造卫星发出的电波，并根据该电波信息对地图上的自己车子位置进行检测，以进行例如地图上的自己车子位置显示或者目的地导向等。在本实施方式中，由车载GPS装置20检测出的自己车子位置信息被灵活应用到本实施方式的预空调控制，并被输出至后述控制部(CNTL.)210的乘车所需时间计算部213。

另外，在车辆设有对各种车辆信息进行显示的显示器30(例如组合仪表)。各种车辆信息例如是车速、发动机转速、发动机水温、燃料残留量、齿轮轴位置、累计行驶距离、油耗、可续航距离等，此外，还是各种异常时的注意、警告等。在本实施方式中，在显示器30设有显示部，该显示部显示对于在实施了预空调的情况下消耗的电量的判定评价(消耗电力节约量)。若判定评价(消耗电力节约量)越高，则显示部以例如条形图的显示或者模仿有环保印象的树木(或者叶子)的显示越是被亮灯显示成绿色。

另外，乘员例如携带了由智能手机等移动电话为代表的移动设备40。与上述车载GPS装置20相同，移动设备40能对乘员在地图上的位置进行检测。在本实施方式中，由移动设备40检测出的乘员位置信息被灵活应用到本实施方式的预空调控制，并被输出至后述控制部210的乘车所需时间计算部213。

另外，乘员能利用移动设备40进行是否实施预空调的模式设定，通过设定成预空调实施模式，从而能进行预空调控制(详细后述)。

接着，对空调装置100的基本结构进行说明。

空调装置100包括：空调壳体110、内外气体切换部120、送风机130、制冷循环140、加热器芯150、空气混合门160、吹出口切换部170、空调操作面板(PANEL)180、目标温度设定部191、优先级设定部192、传感器组200以及控制部210等。

空调壳体110是具有供空调用空气流通的流路的壳体(导管)，空调壳体110配置于车室内的前方侧(安装面板内)。空调壳体110的最上游侧(上风侧)是构成内外气体切换部120的部分，在该部分形成有将车室内空气(以下、内部气体)吸入的内部气体导入口111以及将车室外空气(以下、外部气体)吸入的外部气体导入口112。内部气体导入口111朝车室内开口，外部气体导入口112朝车室外开口。

另外，在空调壳体110的空气流的中间部形成有旁通通路113，该旁通通路113供蒸发器144中冷却后的冷却空气(冷风)绕过加热器芯150而流动。在空调壳体110中，旁通通路113及加热器芯150的下游侧是供流过旁通通路113的冷风和流过加热器芯150的加热空气(热风)混合的空气混合部114。

此外，空调壳体110的最下游侧(下风侧)是构成吹出口切换部170的部分，在该部分形成有脸部吹出口115、足部吹出口116以及除霜吹出口117。各吹出口115～117是位于空气混合部114的下游侧的吹出口。脸部吹出口115是主要朝乘员的头胸部(上半身)吹出冷风作为空调风的吹出口。另外，足部吹出口116是主要朝乘员的脚边部(下半身)吹出热风作为空调风的吹出口。除霜吹出口117是主要朝车辆的前挡风玻璃吹出冷风作为空调风的吹出口。

在内外气体切换部120的各导入口111、112的部位设有内外气体切换门121。内外气体切换门121是通过转动而对各导入口111、112进行打开关闭的门。内外气体切换门121通过打开导入口111和导入口112中的任一方或将导入口111和导入口112都打开，从而将导入模式切换为内部气体循环模式、内部气体循环外部气体导入模式、或者外部气体导入模式等。内外气体切换门121由控制部210(预空调控制部218、通常控制部219)控制。

送风机130设于内外气体切换部120的下游侧，并具有离心式风扇131及鼓风机电动机132，其中，上述离心式风扇131以能自由旋转的方式收容于和空调壳体110一体构成的涡旋壳体，上述鼓风机电动机132旋转驱动该离心式风扇131。另外，送风机130具有驱动器132a，该驱动器132a通过对供给至鼓风机电动机132的电力进行例如占空比控制而无级地调节鼓风机电动机132的转速。并且，驱动器132a由控制部210(218、219)控制，并根据施加于鼓风机电动机132的鼓风机端子电压(以下、鼓风机电压)来控制鼓风机风量(离心式风扇131的转速)。

制冷循环140是用于对空调用空气进行冷却、除湿的蒸气压缩式的热循环，制冷循环140是通过利用制冷剂配管将压缩机141、冷凝器142、膨胀阀143、蒸发器144等连接成环状而形成的。

压缩机141是压缩制冷剂并将该制冷剂排出且使制冷循环140内的制冷剂循环的流体机械。压缩机141例如使用有电动机驱动式(电动式)的压缩机，电动机的工作(转速)由从驱动器141a供给的电力控制。此外，驱动器141a的工作由控制部210(218、219)控制，在总体上对压缩机141中的制冷剂的排出量进行调整。

冷凝器142是对从压缩机141排出的高温高压的制冷剂进行冷却、并使该制冷剂冷凝液化的热交换器。膨胀阀143是将从冷凝器142流出的制冷剂减压至低温低压的减压装置。

蒸发器144配置于制冷循环140的低压侧，蒸发器144是利用从膨胀阀143流出的低温低压的制冷剂对流过自身的空调用空气进行冷却、除湿的冷却用热交换器(冷却器)。蒸发器144以堵塞空调壳体110的空气通路的整个面的方式配置于送风机130的下游侧。

加热器芯150是供在发动机10的冷却水回路11中循环的冷却水(温水)在内部流动、并将该冷却水作为制热用的加热源来对空调用空气进行加热的加热用热交换器(加热器)。加热器芯150以将空调壳体110的空气通路局部堵塞的方式配置于蒸发器144的下游侧。加热器芯150对由蒸发器144冷却后的冷风进行再加热。加热器芯150自身的加热能力与冷却水温度成比例，冷却水温度越高，则加热能力越高。另外，作为加热器芯150(加热器)，相对于例如将上述冷却水作为加热源，也可以例如使用以电力作为加热源的电加热器等。

空气混合门160是以能自由转动的方式设于加热器芯150的上游侧的调节门。空气混合门160利用转动的停止位置(开度SW)，从而对由蒸发器144冷却后的冷却空气中的未被加热而流过旁通通路113的冷风与流过加热器芯150而被加热的热风的流量比例进行调节。并且，流量比例被调节后的冷风和热风在空气混合部114中混合，并作为热空调风被吹出至车室内。空气混合门160的开度SW被控制在完全堵塞加热器芯150的前表面的开度SW＝0％(制冷100％)与完全打开加热器芯150的整个面且完全堵塞旁通通路113侧的开度SW＝100％(制热100％)之间。空气混合门160的开度SW由控制部210(218、219)控制。

在吹出口切换部170的各吹出口115～117的部位分别设有脸部门171、足部门172及除霜门173。各门171～173是通过转动而对各吹出口115～117进行打开关闭的门。

通过打开各门171～173中的脸部门171，从而形成使空气调节后的空气向乘员的头胸部(上半身)吹出的脸部模式以作为吹出模式。另外，通过打开足部门172，从而形成使空气调节后的空气向乘员的脚边部(下半身)吹出的足部模式以作为吹出模式。另外，通过打开除霜门173，从而形成使空气调节后的空气向前挡风玻璃吹出的除霜模式以作为吹出模式。各门171～173由控制部210(218、219)控制上述打开关闭状态。在脸部足部模式中，能从脸部吹出口115和足部吹出口116双方吹出空气。

空调操作面板180是设有各种开关的面板，该各种开关用于使空调装置100的各部位121、130、141、160、171～173在乘员希望的控制条件下进行工作。空调操作面板180对应于本发明的输入部。

空调操作面板180上的各种开关是指空调开关、导入口切换开关、温度设定开关、风量切换开关及吹出口开关等，其中，上述空调开关用于对制冷循环140(压缩机141)的启动及停止进行指令，上述导入口切换开关用于对导入模式(内外气体切换门121)进行切换，上述温度设定开关用于将车室内的温度设定为期望的温度(设定温度Tset)，上述风量切换开关用于对送风机130的鼓风机风量进行切换，上述吹出口切换开关用于对吹出模式(各门171～173的开度)进行切换。由乘员从各种开关输入的开关信号被输出至控制部210。

目标温度设定部191是用于供乘员对预空调时作为目标的温度(以下、预空调目标温度Tp)进行设定的设定部。目标温度设定部191被设定在例如空调操作面板180的附近、或者空调操作面板180的区域内。目标温度设定部191中设定的预空调目标温度Tp的设定信号被输出至控制部210的所需时间计算部212。

如后所述，优先级设定部192是以下设定部：在预空调控制时的消耗电力比规定条件高的情况下，对使改变乘员自身设定的预空调目标温度Tp而继续预空调控制优先、还是使中止预空调控制优先进行设定。优先级设定部192设定于例如移动设备40、或者空调操作面板180的附近、或者空调操作面板180的区域内。由优先级设定部192设定的优先级的设定信号被输出至控制部210的比较判定部217。

各种传感器组200是内部气体温度传感器201、外部气体温度传感器202、日照传感器203、湿度传感器204及冷风温度传感器205等，其中，上述内部气体温度传感器201对车室内的空气温度(内部气体温度Tr)进行检测，上述外部气体温度传感器202对车室外的空气温度(外部气体温度Tam)进行检测，上述日照传感器203对照射到车室内的日照量Ts进行检测，上述湿度传感器204对车室内的湿度进行检测，上述冷风温度传感器205对流过蒸发器144而冷却后的冷风的温度TE进行检测。

由内部气体温度传感器201检测出的传感器信号被输出至控制部210的切换判定部211、所需时间计算部212、推定消耗电力计算部214及实消耗电力计算部215。

另外，由外部气体温度传感器202检测出的传感器信号被输出至控制部210的切换判定部211、所需时间计算部212及推定消耗电力计算部214。

另外，由日照传感器203及湿度传感器204检测出的传感器信号被输出至控制部210的所需时间计算部212及推定消耗电力计算部214。

另外，由冷风温度传感器205检测出的传感器信号被输出至控制部210。

控制部210对各部位121、130、141、160、171～173的工作(预空调及乘车中空调)进行控制(详细后述)。控制部210是具有CPU、ROM、RAM等的微型计算机，并与空调装置100的主体部一起搭载于车辆。控制部210包括切换判定部211、所需时间计算部212、乘车所需时间计算部213、推定消耗电力计算部214、实消耗电力计算部215、预空调开始判定部216、比较判定部217、预空调控制部218及通常控制部219等。

上述各部211～219既可以形成为分别独立的电路部，或者也可以在微型计算机上由软件形成。

切换判定部211(以下、判定部211)是如下判定部：当实施预空调时，根据内部气体温度和外部气体温度的差以及差的变化率较少的一方，对从主要使用送风机130的预送风运转模式向使用送风机130及压缩机141的预空调运转模式的切换(切换的时刻)进行判定。判定部211中判定的结果被输出至控制部218、219。

所需时间计算部212(以下、计算部212)是如下计算部：在实施预空调的情况下，对从预空调的开始时间点至车室内温度达到预空调目标温度Tp为止所花的时间(以下、预空调所需时间TPRE)进行推定计算的计算部。计算部212中推定计算的结果被输出至预空调开始判定部216。

乘车所需时间计算部213(以下、计算部213)是如下计算部：携带移动设备40的乘员为了使用车辆而朝车辆步行，对由移动设备40检测出的乘员位置信息从进入由控制部210接收的区域的时间点起至到达车辆为止的所需时间(以下、乘车所需时间TRIDE)进行推定计算。计算部213中推定计算的结果被输出至预空调开始判定部216。

推定消耗电力计算部214(以下、计算部214)是如下计算部：根据车辆中的空调环境条件，对实施预空调的情况下所需的电力(以下、预空调时推定消耗电量Pp)、以及假设在实施通常的乘车中空调时的控制条件下实施预空调的情况(本发明的通常预空调运转模式)所需的电力(以下、通常控制时推定消耗电量Pn)进行推定计算。计算部214中推定计算的结果被输出至比较判定部217。

实消耗电力计算部215(以下、计算部215)是对实施预空调的情况下实际消耗的电力(实际消耗电量Pr)进行计算的计算部。计算部215中计算的结果被输出至比较判定部217。

预空调开始判定部216(以下、判定部216)是根据来自计算部212、213的结果对预空调的开始进行判定的判定部。判定部216中判定的结果被输出至控制部218、219。

比较判定部217是如下判定部：根据来自计算部214、215的结果，对控制部218、219改变预空调中的预空调目标温度Tp或中止预空调进行判定、或者使显示器30显示消耗电力节约量。

预空调控制部218是如下控制部：根据来自判定部211、216、比较判定部217的结果，控制各部位121、130、141、160、171～173，从而执行预空调。

通常控制部219是如下控制部：根据来自判定部211、216、比较判定部217的结果，控制各部位121、130、141、160、171～173，从而执行乘车中空调。

空调装置100的结构如上所述，接着，对空调装置100的工作进行说明。

1.乘车中空调控制

乘车中空调是在乘员乘上车辆之后实施的通常的空气调节，乘车中空调由控制部210中的通常控制部219控制。通常控制部219根据由内部气体温度传感器201获得的内部气体温度Tr、由外部气体温度传感器202获得的外部气体温度Tam、由日照传感器203获得的日照量Ts以及由空调操作面板180的温度设定开关获得的设定温度Tset，对于空调用空气，计算作为目标的目标吹出温度TAO。目标吹出温度TAO由以下的数学式1计算。

(数学式1)

TAO＝Kset×Tset－Kr×Tr－Kam×Tam－Ks×Ts+C

其中，Kset、Kr、Kam、Ks是控制增益，C是补正用的常数。

另外，通常控制部219根据目标吹出温度TAO，对于蒸发器144的下游侧的冷风，计算作为目标的目标冷风温度TEO。

然后，通常控制部219根据目标吹出温度TAO，由预先存储的映射确定导入模式，控制内外气体切换门121的转动位置，并使各导入口111、112中的任一方或两方处于打开状态，以成为确定的导入模式。

另外，通常控制部219根据目标吹出温度TAO，由预先存储的映射确定送风机130的鼓风机风量(鼓风机电压)，并利用驱动器132a对鼓风机电动机132的转速进行控制，以成为确定的鼓风机风量。

另外，通常控制部219利用驱动器141a控制压缩机141的排出量，以使蒸发器144的下游侧的冷风温度TE(冷风温度传感器205)为目标冷风温度TEO。

另外，通常控制部219以吹出空气温度达到目标吹出温度TAO的方式，根据预先存储的计算式计算相对于空气混合门160的目标开度，并以空气混合门160的转动位置(开度SW)达到目标开度的方式进行控制。即，通过控制空气混合门160的转动位置，对在蒸发器144中冷却后的冷却空气中的流过加热器芯150的热风和流过旁通通路113的冷风的流量比例进行调节，以对吹出空气的温度进行调整。

另外，通常控制部219根据目标吹出温度TAO，由预先存储的映射确定吹出模式，控制各门171～173在吹出口切换部170的转动位置，并使各吹出口115～117中的任一方处于打开状态，以成为确定的吹出模式。

此外，在由乘员进行完空调操作面板180上的各种开关输入的情况下，通常控制部219对空调装置100的各部位121、130、141、160、171～173的工作状态进行切换，以成为输入所选择的控制条件。

2.预空调控制

预空调是尤其在夏季在乘员乘入车辆之前开始的空气调节，由控制部210(211～218)控制。预空调有预送风运转模式和预空调运转模式。

预送风运转模式是如下运转模式：使送风机130工作，禁止压缩机141的工作，并将内部气体或外部气体的导入模式设为外部气体导入模式，使送风机130的输出最大，此外，还将向车室内的吹出模式设为脸部足部模式。

另外，预空调运转模式是如下运转模式：使送风机130及压缩机141工作，并根据按照车辆的空调环境条件计算的目标吹出温度TAO，对送风机130、压缩机141、导入模式及吹出模式的各条件进行自动设定。

以下，参照图3的流程图及图4的时序图对预空调的控制要领进行说明。

另外，当实施本预空调控制时，乘员利用移动设备40设定预空调实施模式，并预先登录于预空调控制部218。此外，乘员利用目标温度设定部191预先设定预空调目标温度Tp(例如35℃)。此外，在预空调时消耗电力比规定条件高的情况下，乘员利用优先级设定部192预先设定是优先改变预空调目标温度Tp，还是优先中止预空调。此处，乘员以优先改变预空调目标温度Tp的方式进行登录。

在图3的流程图中，携带移动设备40的乘员为了使用车辆而朝车辆步行，并在进入由移动设备40检测出的乘员位置信息被控制部210(计算部213)接收到的区域的时间点开始控制。

首先，在步骤S100中，控制部210(计算部212、213、214)对乘车所需时间TRIDE、预空调所需时间TPRE及通常控制时推定消耗电量Pn进行计算。

乘车所需时间TRIDE由计算部213根据以下的数学式2计算。

(数学式2)

TRIDE＝(乘员位置－自己车子位置)/步行速度

此外，乘员位置是由移动设备40检测出的乘员在地图上的位置，自己车子位置是由车载GPS装置20检测出的车辆在地图上的位置，根据上述两个位置之间的差来计算地图上的乘员与车辆的距离。步行速度是例如通常成人的平均的步行速度(4Km/h左右)。

预空调所需时间TPRE由计算部212根据以下的数学式3～数学式6计算。

(数学式3)

车室内的热负载L＝A+B×t(秒)

此外，A是内部气体温度Tr达到预空调目标温度Tp所需的热量(数学式4)，B是内部气体温度Tr达到预空调目标温度Tp之后维持预空调目标温度Tp所需的热量(数学式5)。

(数学式4)

A＝S×{K1×(Tr－Tp)+K2×Tam+K3×Ts+K4×Tr+C1}+C2

其中，S是车室内空间容积，K1～K4、C1、C2是常数。

(数学式5)

B＝S×(K5×Tp+K6×Tam+K7×Ts+C3)+C4

其中，K5～K7、C3、C4是常数。

(数学式6)

TPRE＝A/(K－B)

其中，K是最大制冷能力。

通常控制时推定消耗电量Pn由计算部214例如根据预先存储的通常控制映射计算。

在通常控制映射中，内部气体温度Tr、外部气体温度Tam、日照量Ts、设定温度Tset以及车室内的湿度与所需的送风机130和压缩机141的消耗电力在乘车中空调(通常空调)中被预先相关联。并且，根据由各传感器201～204获得的信号值计算通常控制时推定消耗电量Pn。

接着，在步骤S110中，控制部210对步骤S100中计算的乘车所需时间TRIDE是否与预空调所需时间TPRE相同进行判定。该步骤S110是用于对最佳的时刻进行判定的步骤，该最佳的时刻用于开始以下的步骤S130的预空调。

即，乘车所需时间TRIDE随着乘员靠近车辆而依次变小。当乘车所需时间TRIDE比预空调所需时间TPRE大时，在预空调完成后直至乘员到达车辆为止继续实施预空调，消耗了基于预空调的额外的电力。相反地，当乘车所需时间TRIDE比预空调所需时间TPRE小时，即便乘员到达车辆，预空调还未完成。由此，乘车所需时间TRIDE需要判定与预空调所需时间TPRE相同的条件。

当在步骤S110中判定为否时，反复进行步骤S100、步骤S110。此外，当在步骤S110中进行肯定判定时，进入步骤S120。

在步骤S120中，控制部210在计算部212中计算内部气体温度Tr与外部气体温度Tam的差，并在判定部216中对该差是否比预先确定的第一判定值α小进行判定。第一判定值α是用于明确判定内部气体温度Tr与外部气体温度Tam的有效差的判定值，例如使用5℃左右的值。当在步骤S120中判定为否时，内部气体温度Tr比外部温度Tam+α高，并进入步骤S130。此外，当在步骤S120中进行肯定判定时，内部气体温度Tr比外部温度Tam+α低，并转移至步骤S160。

在步骤S130中，控制部210(预空调控制部218)进行预空调控制时，首先，执行预送风运转模式。即，控制部210(218)使压缩机141处于断开状态且使送风机130以最大输出工作，并利用内外部气体切换门121形成外部气体导入模式，此外，还利用吹出口切换部170的各门171～173形成脸部足部模式。

通过上述工作设定将车室内空气有效地排出至车外，如图4(b)所示，初期的内部气体温度Tr(例如50℃水平)降低至某一程度的温度(例如45℃)。

接着，在步骤S140中，控制部210在判定部211中计算内部气体温度Tr与外部气体温度Tam的差的变化率，并对该变化率是否比预先确定的第二判定值γ小进行判定。第二判定值是用于明确地判定出几乎看不到两温度Tr、Tam的差的变化、更具体而言几乎看不到内部气体温度Tr的降低的判定值。当在步骤S140中判定为否时，内部气体温度Tr继续降低，在步骤S150中，原样使预送风运转模式继续。

然而，在步骤S140中，当判定部211的判定为肯定判定时，控制部210(218)几乎看不到内部气体温度Tr的降低，并在步骤S160中从预送风运转模式切换为预空调运转模式。即，控制部210(218)使送风机130及压缩机141都处于导通状态，并根据目标吹出温度TAO，对送风机130的输出、压缩机141的输出(排出量)、导入模式、及吹出模式的各条件进行自动设定。

这样，在本实施方式中，在执行预空调运转模式之前，首先，利用控制部210(218)执行预送风运转模式。此外，在步骤S120中，当两温度Tr、Tam的差比第一判定值α小时，向步骤S160的预空调运转模式转移，因此，有时根据两温度Tr、Tam的差而省略预送风运转模式。即，本控制包括在执行预空调运转模式之前执行预送风运转模式的情况。

并且，在本实施方式中，控制部210(218)根据两温度Tr、Tam的差及差的变化率的至少一方(此处为两方)，开始执行预空调运转模式。即，控制部210(218)基本上根据两温度Tr、Tam的差及差的变化率的至少一方(此处为两方)来确定开始执行预空调运转模式的时刻。

另外，作为在预空调运转模式之前执行的运转模式，也可以包括除了预送风运转模式之外的运转模式。例如，可例举出如下运转模式：在车外的空气(味道)变差的情况下暂时切换至内部气体模式的运转模式，或者，当开始预空调运转模式时以防止制冷循环的骤减的变动的目的，根据制冷循环的状态(制冷剂温度)在使压缩机141运行之前暂时以中间输出使送风机130的输出运行的运转模式。

并且，在步骤S170中，从预送风运转模式切换至预空调运转模式的时间点起每规定时间(例如每几秒钟)，控制部210在计算部214中计算(推定)预空调整体(预送风运转及预空调运转)所需的预空调时推定消耗电量Pp。

并且，在步骤S180中，控制部210在比较判定部217中判定预空调时推定消耗电量Pp是否处于步骤S100中计算的通常控制时推定消耗电量Pn以下。

当在步骤S180中判定为否时，预空调时推定消耗电量Pp比通常控制时推定消耗电量Pn大，不谋求省电。由此，转移至步骤S190，控制部210改变预空调目标温度Tp。这是利用优先级设定部192根据预先由乘员设定的优先级进行处理的。预空调目标温度Tp的改变例如使初期的预空调目标温度Tp每次增大例如2～3℃左右。然后，反复进行步骤S170、S180。

另一方面，当在步骤S180中进行肯定判定时，预空调时推定消耗电量Pp比通常控制时推定消耗电量Pn小，谋求省电，因此，控制部210(218)在步骤S200中使预空调运转模式继续。

然后，在步骤S210中，控制部210(218)判定内部温度Tr是否达到预空调目标温度Tp，此外还判定乘员是否已乘车。当控制部210(218)在步骤S210中进行肯定判定时，进入步骤S220，当判定为否时，反复进行步骤S180～步骤S210。

在步骤S220中，控制部210(218)利用计算部215计算在预空调中实际消耗的实际消耗电量Pr(图4(b))。根据预空调时(预送风运转及预空调运转)实际施加于送风机130及压缩机141的电压值和电流值计算实际消耗电量Pr。

然后，在步骤S230中，控制部210利用比较判定部217计算通常控制时推定消耗电量Pn(图4(a))与实际消耗电量Pr的差，将实际消耗电量Pr低于通常控制时推定消耗电量Pn时的差值设为消耗电力节约量(图4(b))，并由显示器30向乘员显示。在显示器30的显示部中，消耗电力节约量越大，则条形图显示部、或者环保印象显示部内越是在更大的区域中亮灯显示成绿色。然后，在步骤S240中，控制部210使预空调控制结束。

如上所述，在本实施方式中，包括预空调控制部218，在执行预空调运转模式之前，首先，该预空调控制部218执行预送风运转模式，并根据车室内的内部气体温度Tr与车辆外部的外部气体温度Tam的差以及差的变化率的至少一方，开始执行预空调运转模式。

由此，当执行预空调时，在执行预空调运转模式之前，首先，能通过进行预送风运转模式使车室内的空气排出(换气)至车辆外部，不使用用于使压缩机141工作的电力，就能迅速地降低夏季车室内的温度。然后，根据内部气体温度Tr与外部气体温度Tam的差以及差的变化率的至少一方，开始执行预空调运转模式，因此，能以某一程度的内部气体温度Tr为基础，利用基于自动控制的预空调运转模式进行有效的预空调。由此，能进行实现了省电且有效的预空调。

此外，在上述预送风运转模式中，采用外部气体导入模式，并将送风机130的输出设为最大，此外还将吹出模式设为脸部足部模式，因此，在最初的换气阶段，能有效地使车室内的空气排出至车外，从而能提高换气效果。

另外，在本实施方式中，包括比较判定部217，该比较判定部217比较通常控制时推定消耗电量Pn和预空调时推定消耗电量Pp，当判断为预空调时推定消耗电量Pp超过通常控制时推定消耗电量Pn时，向预空调控制部218发出预空调目标温度Tp的变更指示或者发出预空调的中止指示。

由此，避免在预空调时推定消耗电量Pp超过通常控制时推定消耗电量Pn的状态下仍继续预空调，因此，能降低预空调时的电力使用量。

另外，当上述比较判定部217判断为预空调时推定消耗电量Pp超过通常控制时推定消耗电量Pn时，根据乘员在优先级设定部192中预先设定的优先级来确定预空调目标温度Tp的变更或者预空调的中止。

由此，在依据乘员的意向的状态下，进行预空调目标温度Tp的变更或预空调的中止，因此，能抑制乘员对预空调的不满。

另外，在本实施方式中，比较判定部217比较通常控制时推定消耗电量Pn及实际消耗电量Pr，将实际消耗电量Pr低于通常控制时推定消耗电量Pn时的差值设为消耗电力节约量，并使显示器30显示出该消耗电力节约量以能供乘员目视确认。

由此，通过使显示器30显示出消耗电力节约量，能使乘员认识到以省电的方式执行了预空调，促进了乘员下次之后积极使用预空调。进而能向乘员提供预空调的舒适性。

图5中示出了第二实施方式的空调装置100A。第二实施方式的空调装置100A相对于上述第一实施方式而言，控制部210搭载于车载计算机210A和车外计算机210B。在本实施方式中，将车外计算机210B设为云服务器210B。

车载计算机210A是搭载于车辆的计算机，该车载计算机210A搭载有计算部215、操作选择部221、通常控制部219及选择部220。

另外，云服务器210B是设于车外并能与车载计算机210A进行通信的计算机，该云服务器210B搭载有判定部211、计算部212～214、判定部216、比较判定部217、预空调控制部218及更新部222。

车载计算机210A的选择部220在预空调控制时选择预空调控制部218和通常控制部219中的预空调控制部218以作为控制部。另外，选择部220在乘车中空调时选择通常控制部219并加以替换以作为控制部。

另外，操作选择部221选择来自空调操作面板180的各种输入信号或者来自云服务器210B的预空调控制部218的各种输入信号并输出至通常控制部219。

并且，从云服务器210B输入至车载计算机210A的信息项目与关于由空调操作面板180设定的控制条件的信息项目相同。即，从云服务器210B输入至车载计算机210A的信息项目是压缩机141的启动停止指令信号、导入模式切换信号、设定温度信号、风量切换信号、吹出模式切换信号。

另外，在云服务器210B中存储有与预空调的控制结果相关的自己车辆的过去的信息以及其它车辆的过去的信息。其它车辆是指与自己车辆相同机种的除了自己车辆之外的车辆。

此外，更新部222通过使用储存于云服务器210B的自己车辆的过去的信息以及其它车辆的过去的信息，从而对预空调中的控制逻辑内的至少一个条件进行更新。

控制逻辑是例如基于图2中说明的控制流程的控制理论，另外，控制逻辑内的条件是指例如用于运算各种控制值的运算式中的常数、判定步骤中的判定值等。换言之，更新部222使用自己车辆的过去的信息以及其它车子的过去的信息来对控制逻辑进行学习更新。自己车辆、其它车辆中的过去的信息尤其使用在过去的预空调控制中获得优选的控制结果时的信息。

另外，各传感器201～204中检测出的检测信号、目标温度设定部191中设定的预空调目标温度Tp、车载GPS装置20中检测出的自己车子位置信号一旦被输入至车载计算机210A之后，从车载计算机210A被输出至云服务器210B的各部211～214。

在本实施方式中，乘车中空调由搭载于车载计算机210A的通常控制部219实施，另外，预空调控制由搭载于云服务器210B的预空调控制部218实施。通常控制部219和预空调控制部218的使用切换由选择部220进行。

乘车中空调及预空调中的控制要领基本与上述第一实施方式中说明的控制要领相同。但是，在本实施方式中，如上所述，通过灵活应用自己车子的过去的信息或者其它车子的过去的信息，利用更新部222对控制逻辑内的至少一个条件进行更新(学习)。

如上所述，在本实施方式中，通常控制部219搭载于车载计算机210A，预空调控制部218搭载于云服务器210B，利用选择部220选择两控制部218、219。

由此，在预空调控制时，能对使用云服务器210B中的预空调控制部218的预空调进行控制。

此外，通过更新部222使用储存于云服务器210B的自己车辆的过去的信息以及其它车辆的过去的信息，从而对预空调中的控制逻辑内的至少一个条件进行更新。

由此，通过灵活应用自己车辆的过去的信息或者其它车辆的过去的信息，并对控制逻辑进行更新，从而能提高预空调控制的适合性(精度)。

此外，从云服务器210B输入至车载计算机210A的信息项目与关于由空调操作面板180设定的控制条件的信息项目相同。

由此，无需特别设定用于从云服务器210B向车载计算机210A输入信息项目的输入部(界面)，也能使用标准的车载计算机210A。

(其它实施方式)

在上述第一、第二实施方式中，在预空调控制中，预空调运转模式的开始执行基于内部气体温度Tr和外部气体温度Tam的差以及差的变化率这两者，但并不限于此，也可以使用任意一方。

另外，在上述第一、第二实施方式中，对以下情况进行了说明：在步骤S180的判定中进行否定判定时，在步骤S190中，根据乘员所设定的优先级改变预空调目标温度，但若乘员预先设定预空调的中止以作为优先级，则在步骤S190中，进行中止预空调的控制，此处，空调控制结束。

此外，在第二实施方式中，从云服务器210B输入至车载计算机210A的信息项目与关于由空调操作面板180设定的控制条件的信息项目相同，但并不限定于此。即，通过将云服务器210B专用的输入部(界面)设于车载计算机210A，从而能将不同的信息项目从云服务器210B输入至车载计算机210A。

另外，显示器30使用了组合仪表，但并不限于此，也可以采用专用的显示装置。

另外，将供空调装置100、100A搭载的车辆设为混合动力车辆，但也可以采用仅包括发动机作为行驶用驱动源的发动机车辆、或者仅包括行驶用电动机的电动汽车。

Claims (7)

1.一种车用空调装置，能执行在乘员乘入车辆之前开始车室内的空气调节的预空调，该车用空调装置的特征在于，包括：

送风机(130)，该送风机(130)通过被供给电力而向所述车室内吹送空气；

蒸气压缩式的制冷循环(140)，该蒸气压缩式的制冷循环(140)具有压缩机(141)，并对由所述送风机(130)吹送的空气的温度进行调整，该压缩机(141)通过被供给电力而对制冷剂进行压缩排出；以及

预空调控制部(218)，该预空调控制部(218)对执行所述预空调时的运转模式进行控制，

所述预空调控制部能设定预送风运转模式和预空调运转模式作为所述运转模式，

在所述预送风运转模式中，使所述送风机(130)工作，禁止所述压缩机(141)的工作，并将空气的导入模式设为外部气体导入模式，使所述送风机(130)的输出最大，此外，还将向所述车室内的吹出模式设为脸部足部模式，从而能从脸部吹出口(115)和足部吹出口(116)双方吹出空气，

在所述预空调运转模式中，使所述送风机(130)及所述压缩机(141)工作，并根据按照所述车辆的空调环境条件计算的目标吹出温度(TAO)，对所述送风机(130)、所述压缩机(141)、所述导入模式以及所述吹出模式的各条件进行自动设定，

在执行所述预空调运转模式之前，所述预空调控制部执行所述预送风运转模式，并根据所述车室内的内部气体温度(Tr)与所述车辆的外部的外部气体温度(Tam)的差以及所述差的变化率中的至少一方，开始执行所述预空调运转模式。

2.如权利要求1所述的车用空调装置，其特征在于，

所述车用空调装置包括通常控制部(219)，在所述乘员乘车过程中，该通常控制部(219)根据所述目标吹出温度(TAO)，对所述车室内的通常的空气调节进行控制，

所述车用空调装置包括比较判定部(217)，

将执行所述预空调的过程中、假设利用所述通常控制部(219)执行基于所述通常的空气调节的预空调的情况假定为通常预空调运转模式时，

所述比较判定部(217)对通常控制时推定消耗电量(Pn)和预空调时推定消耗电量(Pp)进行比较，当判断为所述预空调时推定消耗电量(Pp)超过所述通常控制时推定消耗电量(Pn)时，向所述预空调控制部(218)发出所述预空调目标温度(Tp)的变更指示或者发出所述预空调的中止指示，其中，所述通常控制时推定消耗电量(Pn)是利用所述通常预空调运转模式达到作为目标的预空调目标温度(Tp)为止时被推定出的所消耗的电量，所述预空调时推定消耗电量(Pp)是利用所述预送风运转模式及所述预空调运转模式达到所述预空调目标温度(Tp)为止时被推定出的所消耗的电量。

3.如权利要求2所述的车用空调装置，其特征在于，

包括优先级设定部(192)，该优先级设定部(192)能供所述乘员对所述预空调目标温度(Tp)和所述预空调时推定消耗电量(Pp)的优先级进行设定，

当所述比较判定部(217)判断为所述预空调时推定消耗电量(Pp)超过所述通常控制时推定消耗电量(Pn)时，则根据由所述优先级设定部(192)设定的所述优先级来确定所述预空调目标温度(Tp)的变更或所述预空调的中止。

4.如权利要求2或3所述的车用空调装置，其特征在于，包括：

车载计算机(210A)，该车载计算机(210A)搭载于所述车辆；以及

车外计算机(210B)，该车外计算机(210B)能与所述车载计算机(210A)进行通信，

所述通常控制部(219)搭载于所述车载计算机(210A)，

所述预空调控制部(218)搭载于所述车外计算机(210B)，

在所述车载计算机(210A)设有对所述通常控制部(219)和所述预空调控制部(218)进行选择的选择部(220)。

5.如权利要求4所述的车用空调装置，其特征在于，

在所述车外计算机(210B)存储有与所述预空调的控制结果相关的自己车辆的过去的信息以及其它车辆的过去的信息，

所述车外计算机(210B)设有更新部(222)，该更新部(222)能通过使用所述自己车辆的过去的信息或者所述其它车辆的过去的信息而对所述预空调中的控制逻辑内的至少一个条件进行更新。

6.如权利要求4或5所述的车用空调装置，其特征在于，

包括输入部(180)，该输入部(180)能通过所述乘员的手动操作将控制条件的设定输入至所述通常控制部(219)，

从所述车外计算机(210B)输入至所述车载计算机(210A)的信息项目与和由所述输入部(180)设定的所述控制条件相关的信息项目相同。

7.如权利要求2至6中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述比较判定部(217)对推定的所述通常控制时推定消耗电量(Pn)和利用所述预空调控制部(218)达到所述预空调目标温度(Tp)为止时实际消耗的实际消耗电量(Pr)进行比较，

所述车用空调装置包括显示部(30)，该显示部(30)根据所述比较判定部(217)的比较，将所述实际消耗电量(Pr)低于所述通常控制时推定消耗电量(Pn)时的所述实际消耗电量(Pr)与所述通常控制时推定消耗电量(Pn)的差值作为消耗电力节约量，并向所述乘员显示该消耗电力节约量。