JP2009113674A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤレスキーによって空調運転を行うように指示したときに、空調運転の中止や空調運転が停止してしまうことによる不満などが生じるのを防止する。
【解決手段】エアコンＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフされると空調運転に使用可能な電力量Ｐａから空調運転が可能か否かを確認し、空調運転が可能である時には、最少運転時間Ｔminを演算し、操作パネルのディスプレイに表示して、降車する乗員に報知する（ステップ１２０〜ステップ１３０）。また、空調運転が不可であると、空調運転が不可であることを乗員に報知する（ステップ１２６、１３２）。これにより、プレ空調を行うようにワイヤレスキーを操作したにもかかわらず、空調運転が中止されていたり、途中で停止していることによる不満が生じるのを抑えることができる。また、バッテリの充電量に応じた適切なタイミングでプレ空調が開始されるようにすることが可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、走行用の駆動源として電気モータを備え、蓄電池に蓄積された電力によって走行可能なハイブリッド車、電気自動車などの車両に係り、詳細には、駐車中に蓄電池に蓄積された電力によってコンプレッサなどを駆動して車室内の空調を行う車両用空調装置に関する。

車両には、走行用の駆動源として電気モータを備え、バッテリなどの蓄電池（以下、バッテリとする）に蓄積された電力によって電気モータが駆動されて走行するハイブリッド車、電気自動車などがある。このような車両に設けられる空調装置（以下、エアコンとする）では、バッテリの電力によってコンプレッサ等が駆動されるようになっており、これにより、車両駐車中に車室内を空調して、乗員の乗車時に車室内を所望の空調状態とするプレ空調が提案されている。

例えば、予め設定された乗車予定時刻の外気温、室温等を予測演算し、演算結果に基づいて乗車予定時刻に車室内を設定温度とするように空調運転を行うように提案している（特許文献１参照。）。

また、プレ空調に関しては、送受信可能な通信手段を用いて、遠隔操作によって駐車中の車両の空調運転が開始されるようにすると共に、空調装置の作動状態を受信して表示する提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、車室内の温度変化を予測して、空調運転の開始タイミングなどを設定すると共に、室温などに異常が生じたときに、通信手段によって乗員に通知等を行う提案がなされている（例えば、特許文献３参照。）。

ところで、車両との間で片方向通信を行うことにより、遠隔操作によってドアロック／アンロックなどが可能となる所謂ワイヤレスキーが普及している。このワイヤレスキーは、片方向通信機能のみであることにより、乗員の携帯を容易とするコンパクト化が図られ、遠隔操作のためのコスト上昇が抑えられている。

プレ空調が可能なエアコンの遠隔操作に、このワイヤレスキーを用いることにより、簡単な構成でかつ低コストで、乗員が乗車に先立って遠隔操作による空調運転（プレ空調）が可能となる。

一方、バッテリに蓄積された電力の残量を考えずにプレ空調を行うと、バッテリに蓄積されている電力が不足して、車両走行を開始することができなくなってしまう可能性がある。

このために、遠隔操作によって乗員が空調開始を指示したにもかかわらず、空調運転が中止されたり、空調運転が開始されたにもかかわらず途中で空調運転が停止してしまうことがある。これにより、乗員が、乗車したときに、空調運転を行うように指示したにもかかわらず、空調運転がなされていないことによる不満などの不快感を生じさせてしまうことがある。

このような不快感の発生を防止する方法としては、通信手段によって運転状態などを乗員に通知する方法が考えられるが、この場合、双方向通知を行う必要があり、このために、乗員が携帯するワイヤレスキーが大型化してしまう共に、遠隔操作を行うためのコストが上昇してしまうという問題がある。
特開平５−１４７４２０号公報 特開２００４−２５６０９２号公報 特開２００５−３４３３８６号公報

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、特に、遠隔操作により駐車車両の空調運転を可能とするときに、空調運転の開始を指示したにもかかわらず、バッテリの電力不足によって空調運転が運転途中で停止されたために、乗員が乗車したときに、違和感が生じるのを防止できる車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、遠隔操作手段による車両駐車中に車外からの操作によって空調運転が指示されることにより、蓄電池から供給される電力を用いて車室内の空調が可能な車両用空調装置であって、前記蓄電池の残容量である充電量を検出する容量検出手段と、車両駐車のための乗員の降車に先立って前記容量検出手段によって検出される前記充電量から空調運転が可能か否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって空調運転が可能であると判定されたときに、前記要求検出手段によって検出される前記充電量か空調運転が可能な時間を演算する演算手段と、前記判定手段の判定結果及び前記演算手段の演算結果を報知する報知手段と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、蓄電池の充電量を検出し、車両停止して乗員が降車するときに、蓄電池の充電量から、乗車に先立った空調運転（プレ空調）が可能であるか否かを判断し、判断結果を乗員に報知する。また、空調運転が可能である時には、充電量から空調運転が可能な時間を演算し、演算した時間を合わせて乗員に報知する。

これにより、降車時の報知内容を乗員が認識することにより、乗車時に、遠隔操作手段によって必要に空調運転の開始を指示してしまうのを抑えることができる。また、例えば、充電量が少なく空調運転が不可である時に、遠隔操作によって空調運転の開始を指示してしまうことが無く、さらに、空調運転の開始を指示したとしても、降車時の報知内容を思い出すことにより、乗車時に、車室内が空調されていなくとも違和感や不満などが生じてしまうことが無い。

請求項２に係る発明は、前記演算手段が、最大空調能力で空調運転を開始したときの運転可能時間を演算することを特徴とする。

この発明によれば、最大能力で空調運転が可能となる時間を演算する。このときに、空調能力が大きくなるほど消費電力が多くなるので、最も短い運転時間を乗員が認識することになる。

これにより、例えば、乗車予定のタイミングと認識した運転時間に基づいて空調運転の開始を指示することにより、乗員が乗車時に空調が停止してしまうのを防止できる。また、空調運転が可能な時間を認識することにより、乗車時に空調運転が停止していても、違和感や不満が生じてしまうことがない。

請求項３に係る発明は、車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることにより、前記判定手段が空調運転の可否を判定することを特徴とする。

車両駐車のために乗員（運転車）が降車するときには、降車に先立ってイグニッションスイッチのオフ操作が行われる。ここから、イグニッションスイッチのオフ操作画なされたときに、プレ空調が可能か否かを判断すると共に、プレ空調が可能であるときに運転時間を演算して報知する。

これにより、降車する乗員に確実に、プレ空調の可否及び、プレ空調が可能であるときの運転時間を伝達することができる。

請求項４に係る発明は、前記報知手段が、空調運転を行うときの運転条件の設定及び運転状態を表示する操作パネルに設けられている表示手段であることを特徴とする。

車両には、空調運転を行うときの運転条件の入力する操作パネルに、入力された運転条件の表示や運転状態の表示を行なう表示手段が設けられており、この表示手段を用いて、プレ空調の可否及び、プレ空調が可能である時の運転条件を表示する。これによる、特別に報知手段を設けることなく、乗員への報知が可能となる。

一方、本発明では、乗員が降車時に、予めプレ空調が可能か否か及びプレ空調が可能であるときの運転時間を報知するために、プレ空調を行うように遠隔操作手段を操作したときに、プレ空調ができないことや、運転時間が短くなることを報知する必要がない。

ここから、本発明では、前記遠隔操作手段が、乗員が携帯する送信手段と、車両に設けられて前記送信手段から送信される操作信号を受信する受信手段と、によって片方向通信が形成されるものであっても良い。

また、請求項６の発明によれば、前記演算手段によって演算された前記運転時間が、空調運転の立上がり時間に基づいて予め設定されている時間に満たないときに、前記報知手段が、空調運転の不可を報知することを特徴とする。

車室内の空調運転を開始したときに、運転開始当初は、温調された空気が吹き出されず、空調感が得られるのは、所定時間が経過してからとなる。ここから、運転時間が、この時間に満たないときには、空調運転が不可であると報知する。

これにより、プレ空調が開始されたにもかかわらず、空調運転が途中で停止して、乗員が乗車したときに空調感が得られなくなるのを防止することができる。

以上説明したように本発明によれば、降車時に、乗車に先立った空調運転が可能か否か及び、空調運転が可能である時の運転時間を報知するので、空調運転を開始したにもかかわらず、空調運転がなされなかったり、空調運転が途中で停止してしまうことによる不満が生じるのを防止することができるという優れた効果が得られる。

また、本発明では、空調運転が可能である時に、充電量に基づいた最少運転時間を報知するので、報知した時間に基づいて空調運転が開始されるように遠隔操作することにより、乗車時に、所望の空調感が得られる。

また、本発明では、片方向通信を行う遠隔操作手段を適用することができ、これにより、遠隔操作を行うためのシステムの低コスト化と共に、乗員が形態する送信手段の小型化を図ることができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図２には、本実施の形態にかかる車両用空調装置（以下、エアコン１０とする）の概略構成が示されている。

このエアコン１０が設けられる車両は、走行用の駆動源としてガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関に加えて電気モータ（何れも図示省略）が設けられた所謂ハイブリッド車となっている。

このエアコン１０は、コンプレッサ（圧縮機）１２、コンデンサ（凝縮器）１４、エキスパンションバルブ（減圧器）１６及び、エバポレータ（蒸発器）１８等を含む冷媒の循環路によって冷凍サイクルが形成されている。

エアコン１０では、コンプレッサ１２の回転駆動によって圧縮されて高温高圧となった冷媒がコンデンサ１４へ送られることにより冷却されて液化される。コンデンサ１４で液化された冷媒は、エキスパンションバルブ１６を介してエバポレータ１８へ送られ、液化された冷媒がエバポレータ１８で気化され、このときに、エバポレータ１８を通過する空気の冷却及び除湿が行われる。エキスパンションバルブ１６は、液化された冷媒を急激に減圧することにより霧状にしてエバポレータ１８へ送り込むことにより、エバポレータ１８での冷媒の気化効率、すなわち、エバポレータ１８での空気の冷却効率の向上が図られるようにしている。

このエアコン１０は、エアコンユニット２０を備え、このエアコンユニット２０内にエバポレータ１８が配設されると共に、エバポレータ１８を通過する空気の流路が形成されている。また、エアコンユニット２０には、空気の流路の一端側（上流側）に、導入箱２２が設けられ、エバポレータ１８とこの導入箱２２との間に、ブロワファン２４が配設されている。

導入箱２２には、車室内に開口された内気導入口２６Ａと、車外に開口された外気導入口２６Ｂが形成され、切換ドア２８が設けられている。エアコン１０では、空調風を生成する空気の導入モードとして、車室内の空気（内気）を用いる内気導入モードと、車外の空気（外気）を用いて外気導入モードが設定されており、空気の導入モードに応じて切換ドア２８が作動されて、内気導入口２６Ａと外気導入口２６Ｂとが選択的に開閉される。

エアコン１０では、ブロワモータ３０によってブロワファン２４が回転駆動されて、導入箱２２内に車室内の空気ないし外気が吸引され、吸引された空気がエバポレータ１８へ送り込まれて空調風が生成される。なお、導入モードとしては、内気循環モード、外気導入モードに加えて内外気導入モードが設けられていても良く、このときには、切換ドア２８によって内気導入口２６Ａ及び外気導入口２６Ｂが半開されるものであれば良い。

一方、エアコン１０には、空調風の吹出し口として、車両の図示しないウインドガラスへ向けて開口されたデフロスタ吹出し口（以下、DEF吹出し口３２とする）、前席に着座した乗員へ向けて開口されたレジスタ吹出し口（以下、FACE吹出し口３４とする）及び、乗員の足元へ向けて開口された足元吹出し口（以下、FOOT吹出し口３６とする）が形成されている。また、エアコンユニット２０には、DEF吹出し口３２、FACE吹出し口３４及びFOOT吹出し口３６を選択的に開閉するモード切換ドア３８が設けられている。

エアコン１０では、空調風の吹出しモードとして、DEF吹出し口３２が選択されるDEFモード、FACE吹出し口３４が選択されるFACEモード、FOOT吹出し口３６が選択されるFACEモード、FACE吹出し口３４とFOOT吹出し口３６が選択されるBI−LEVELモード及び、DEF吹出し口３２とFOOT吹出し口３６が選択されるFOOT／DEFモードが設定されており、空調風の吹出しモードに応じてモード切換ドア３８が作動される。

エアコンユニット２０内には、エバポレータ１８の下流側にヒータコア４０及びエアミックスドア４２が設けられている。ヒータコア４０には、車両の図示しないエンジンとの間でエンジン冷却液（例えば、エンジン冷却水）が循環される。これにより、ヒータコア４０では、ヒータコア４０を通過する空気とエンジン冷却液との間で熱交換が行われ、ヒータコア４０を通過する空気がエンジン冷却液によって加熱される。

エアコン１０では、エバポレータ１８を通過した空気が、エアミックスドア４２によってヒータコア４０を通過する空気と、ヒータコア４０をバイパスする空気とに分けられる。また、エアコンユニット２０では、ヒータコア４０の下流側でヒータコア４０を通過した空気とヒータコア４０をバイパスした空気とが混合され、これにより、エアコン１０では、エアミックスドア４２の開度に応じた温度の空調風が生成される。エアコン１０では、このエアミックスドア４２の開度を制御することにより所望の温度（目標吹出し温度）の空調風が生成される。

また、エアコン１０には、ヒータコア４０の下流側にＰＣＴヒータなどの電気ヒータ（以下、ＰＣＴヒータ５４とする）が設けられており、これにより、エアコン１０では、駐車中などにおいてエンジン冷却液の温度が低いときにも、車室内の暖房が可能となっている。

一方、エアコン１０が設けられている車両には、走行用の駆動源として電気モータ（図示省略）を備えており、車両には、図１に示されるように、この電気モータへ電力を供給する蓄電池（以下、バッテリ４４とする）が設けられている。また、この車両には、バッテリ４４の残量量を含む動作状態を検出するバッテリＥＣＵ４６及び、バッテリ４４の充放電を制御するＨＶＥＣＵ４８が設けられている。

バッテリ４４は、回生発電によって発電された電力、エンジンの駆動力によって発電された電力ないし車外から供給される電力によって充電され、充電電力が電気モータや各種の補機等の負荷へ供給される。バッテリＥＣＵ４６は、容量検出手段として設けられバッテリ４４のバッテリ電圧、バッテリ電流等を検出して、バッテリ４４に蓄積された電力量（残容量、充電量）の演算等を行うと共に、バッテリ４４の動作状態を検出する。

ＨＶＥＣＵ４８は、バッテリＥＣＵ４６によって演算されるバッテリ４４の残容量（以下、充電量ＳＯＣとする）等に基づいて、バッテリ４４の動作状態を監視しながら、バッテリ４４の充放電を制御する。

例えば、ＨＶＥＣＵ４８には、バッテリ４４に蓄積されている電力量である充電量ＳＯＣの下限値（充電量Ｃ_Ｌ）と上限値（充電量Ｃ_Ｈ）が設定されている。ここで、充電量Ｃ_Ｌは、バッテリ４４が過放電状態とならないと共に、駐車中の車両が走行開始するのに必要な電力（例えば、エンジンの始動及び暖気に必要な電力）が確保された電力量となっている。

ＨＶＥＣＵ４８は、バッテリＥＣＵ４６によって演算されたバッテリ４４の充電量ＳＯＣが、充電量Ｃ_Ｌから充電量Ｃ_Ｈの範囲（Ｃ_Ｌ≦ＳＯＣ≦Ｃ_Ｈ）となるようにバッテリ４４の充放電を制御している。このときに、ＨＶＥＣＵ４８は、例えば、充電量Ｃ_Ｌから充電量Ｃ_Ｈの範囲で目標充電量Ｃ_Ｓを設定し（Ｃ_Ｌ＜Ｃ_Ｓ＜Ｃ_Ｈ）、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが目標充電量Ｃ_Ｓとなるように充放電を制御する。これにより、バッテリ４４の過放電及び過充電が防止されると共に、常に車両の走行開始が可能な充電状態が確保される。なお、バッテリ４４の充放電制御は、常に充電量Ｃ_Ｌが確保されるものであれば、公知の制御方法を適用することができる。

図３に示されるように、エアコン１０には、エアコン１０の作動を制御する制御手段としてエアコンＥＣＵ５０が設けられている。エアコンＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力回路及び駆動回路（何れも図示省略）を備えた一般的構成となっている。

エアコン１０は、コンプレッサ１２を回転駆動するコンプレッサモータ５２を備え、このコンプレッサモータ５２がエアコンＥＣＵ５０に接続されている。また、図１に示されるように、エアコンＥＣＵ５０には、バッテリ４４に蓄積された電力が供給されるようになっている。

これにより、図３に示されるエアコンＥＣＵ５０は、バッテリ４４から供給される電力によってコンプレッサモータ５２を回転駆動して、コンプレッサ１２の駆動／停止及び駆動時の回転数（冷房能力）を制御する。なお、コンプレッサ１２は、エンジン駆動時に、エンジンの駆動力によって回転駆動されるものであっても良い。

また、エアコン１０に加熱手段としてＰＣＴヒータ５４が設けられているときには、このＰＣＴヒータ５４がエアコンＥＣＵ５０に接続される。エアコンＥＣＵ５０は、エンジン冷却液の液温が低く、ヒータコア４０による暖房能力が無いか少ないときに、バッテリ４４から供給される電力によってＰＣＴヒータ５４を作動して暖房能力が得られるようにしている。

エアコンＥＣＵ５０には、ブロワファン２４を駆動するブロワモータ３０、切換ドア２８を駆動するアクチュエータ５６Ａ、モード切換ドア３８を駆動するアクチュエータ５６Ｂ及び、エアミックスドア４２を駆動するアクチュエータ５６Ｃが接続されている。これにより、エアコンＥＣＵ５０は、ブロワファン２４の運転／停止及びブロワ風量の制御、空気の導入モードに応じて切換ドア２８の作動、吹出しモードに応じたモード切換ドア３８の作動及び、エアミックスドア４２の開度制御を行う。

エアコンＥＣＵ５０には、車室内の温度（室温）を検出する室温センサ５８、車外の温度（外気温）を検出する外気温センサ６０、日射量の検出する日射センサ６２、エバポレータ１８を通過した空気の温度（エバポレータ後温度）を検出するエバポレータ後温度センサ６４、ヒータコア４０へ供給されるエンジン冷却液の温度（液温）を検出する液温センサ６６等の環境状態、作動状態を検出する各種のセンサが接続されている。

また、エアコン１０には、例えば、インストルメントパネル（図示省略）に設けられて、運転／停止、運転モード、設定温度などの運転条件の入力、運転状態の表示等を行なう操作パネル６８が設けられ、この操作パネル６８がエアコンＥＣＵ５０に接続されている。

エアコンＥＣＵ５０は、操作パネル６８のスイッチ操作によって運転モード、設定温度等の運転条件が入力されて空調運転の開始が指示されると、入力された運転条件と、各種のセンサによって検出される環境条件等に基づいて、車室内を設定温度とするように空調運転を行う。また、操作パネル６８には、表示手段としてディスプレイ６８Ａが設けられており、このディスプレイ６８Ａに、エアコン１０の運転状態などが表示される。

例えば、エアコンＥＣＵ５０は、設定温度Ｔ_ＳＥＴに基づいて空調風の目標吹出し温度Ｔ_ＡＯを設定し、この目標吹出し温度Ｔ_ＡＯと運転条件からエアミックスドア４２の開度等を設定する。このときの目標吹出し温度Ｔ_ＡＯは、設定温度Ｔ_ＳＥＴ、室温Ｔｒ、外気温Ｔａ、日射量ＳＴから、一般的演算式によって得られる。

Ｔ_ＡＯ＝Ｋ_１・Ｔ_ＳＥＴ−Ｋ_２・Ｔａ−Ｋ_３・Ｔｒ−Ｋ_４・ＳＴ＋Ｃ
（ただし、Ｋ_１〜Ｋ_４及びＣは、予め設定された定数）
また、エアコンＥＣＵ５０は、オートモードでの空調運転に設定されていると、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに基づいて、ブロワ風量Ｖａを設定する。また、エアコンＥＣＵ５０は、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯ、ブロワ風量Ｖａ等からエアミックスドア４２の開度Ｓを設定する。なお、エアミックスドア４２の開度Ｓは、ブロワ風量Ｖａ、エバポレータ後温度Ｔｅ、ヒータコア４０に供給されるエンジン冷却液の液温Ｔｗ、図示しないウォータポンプの回転数によって定まるエンジン冷却液の流量、ヒータコアごとに定まる熱効率等から演算するなどの公知の方法で設定することができる。

エアコンＥＣＵ５０は、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯ、ブロワ風量Ｖａ、エアミックスドア４２の開度Ｓ等を設定すると、これらの設定に基づいてコンプレッサモータ５２、ブロワモータ３０、アクチュエータ５６Ａ〜５６Ｃ等を駆動し、車室内を設定温度とするように空調運転を行うようになっている。なお、このようなエアコンＥＣＵ５０による空調制御の基本的構成は、公知の一般的構成を適用することができる。

このように構成されているエアコン１０は、コンプレッサ１２等がバッテリ４４から供給される電力によって駆動されることより、車両駐車中においても、乗員の乗車に先立って車室内を空調するプレ空調運転が可能となっている。また、エアコン１０では、操作パネル６６のスイッチ操作によって、例えば、乗車予定時刻、設定温度等の運転条件の入力が可能となっている。エアコン１０では、操作パネル６８のスイッチ操作によってプレ空調運転が設定されると、乗車予定時刻に車室内が設定温度となるように、プレ空調運転が開始される。これにより、駐車中の車両に乗員が乗車したときに、車室内が所望の空調状態となるようにすることができる。

ところで、図１に示されるように、エアコン１０が設けられている車両は、遠隔操作手段としてワイヤレスキーシステム７０を備えている。このワイヤレスキーシステム７０は、乗員が送信手段として携帯するワイヤレスキー７２と、受信手段として車両に設けられてワイヤレスキー７２から送信される操作信号を受信する受信ユニット７４と、を含んで形成されている。

ワイヤレスキー７２には、例えば、車両の図示しないドアのロック／アンロックを行うドアロックスイッチ、ドアアンロックスイッチが設けられており、車外からドアロックスイッチ、ドアアンロックスイッチを操作することにより、操作信号がワイヤレスキー７２から送信される。

受信ユニット７４は、ワイヤレスキー７２が送信した操作信号を受信すると、受信した操作信号に応じた制御信号を、ドアのロック／アンロック制御を行うＥＣＵへ出力し、該当ＥＣＵが、この制御信号に基づいてドアロック／アンロックを行う。これにより、ワイヤレスキー７２を用いた遠隔操作によって、車両のドアロック／アンロックが行われる。

ワイヤレスキーシステム７０は、双方向通信を行うものであっても良いが、本実施の形態では、ワイヤレスキー７２から操作信号を送信し、この操作信号を受信ユニット７４で受信する片方向通信を行うものとしている。これにより、遠隔操作を行うシステムの低コスト化を図ると共に、ワイヤレスキー７２の小型化を可能として、乗員の携帯が容易となるようにしている。すなわち、ワイヤレスキー７２は、受信手段や受信手段に基づいた表示などを行なう機能を含まずに、送信手段のみを備えていることにより、小型化、軽量化及び低コスト化が図られている。

このワイヤレスキー７２には、プレ空調スイッチ７６が設けられている。ワイヤレスキー７２では、このプレ空調スイッチ７６が操作されると、プレ空調スイッチ７６が操作されたことを示す操作信号が送信される。

受信ユニット７４は、エアコンＥＣＵ５０に接続されている。この受信ユニット７４は、ワイヤレスキー７２から送信されたプレ空調スイッチ７６の操作信号を受信すると、エアコンＥＣＵ５０へプレ空調開始を示す制御信号を出力する。エアコンＥＣＵ５０は、受信ユニット７４からこの制御信号を受信すると、プレ空調を開始する。

エアコンＥＣＵ５０では、操作パネル６８上のスイッチ操作又はイグニッションスイッチがオフされて空調運転が停止したときに、その時点での設定温度などの運転条件が記憶され、ワイヤレスキー７２によってプレ空調が指示されたときに、この記憶されている設定温度等に基づいた空調運転が可能となるようにしている。なお、エアコンＥＣＵ５０は、ワイヤレスキー７２によってプレ空調が指示されたときの設定温度などの運転条件を、予め操作パネル６８のスイッチ操作によって入力されるものであっても良い。

エアコンＥＣＵ５０では、プレ空調を行うときに、バッテリＥＣＵ４６によって演算されるバッテリ４４の充電量ＳＯＣをＨＶＥＣＵ４８から読込み、この充電量ＳＯＣが、最少充電量として設定している充電量Ｃ_Ｌまで低下しないように空調運転を行う。これにより、車両駐車中にプレ空調を行ったためにバッテリ４４の残容量（充電量ＳＯＣ）が少なくなり過ぎて（例えばＳＯＣ＜Ｃ_Ｌ）、車両が走行できなくなってしまうのを防止するようにしている。なお、本実施の形態では、プレ空調を行うときにバッテリ４４の充電量ＳＯＣをエアコンＥＣＵ５０によって監視するように説明するが、バッテリ４４の充電量ＳＯＣを、通常通りＨＶＥＣＵ４８によって監視するようにしても良い。

エアコンＥＣＵ５０は、ワイヤレスキー７２からプレ空調の開始が指示されると、バッテリＥＣＵ４６からバッテリ４４の充電量ＳＯＣを読み出して、充電量ＳＯＣと充電量Ｃ_Ｌとを比較することにより、空調運転に利用可能な電力量（以下、電力量Ｐａとする）を確認する。このときに利用可能な電力があれば（Ｐａ＞０、すなわち、ＳＯＣ＞Ｃ_Ｌ）、空調運転を開始する。

このときに、エアコンＥＣＵ５０は、車両駐車時に設定される運転条件に基づいて、車室内を目標温度とするように空調運転を行う。

また、バッテリ４４の電力を用いて空調運転を行うと、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが減少する。ここから、エアコンＥＣＵ５０は、空調運転中に、バッテリ４４の充電量ＳＯＣを読み込んで、充電量ＳＯＣが充電量Ｃ_Ｌに達する（ＳＯＣ＝Ｃ_Ｌ）と、空調運転を停止する。これにより、車両の走行開始に必要な電力が確保されるようにしている。

一方、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが少ないと、ワイヤレスキー７２のプレ空調スイッチ７６を操作しても、空調運転が中止されたり、短時間の空調運転で停止してしまうことがある。

ここから、エアコンＥＣＵ５０では、乗員が降車するときに、プレ空調が可能か否か及び、プレ空調が可能である時に、運転時間の目安を乗員に報知するようにしている。このときに、エアコンＥＣＵ５０では、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが、充電量Ｃ_Ｌを超えている（ＳＯＣ＞Ｃ_Ｌ）と、プレ空調が可能であると判断する。

エアコン１０では、例えば、冷房運転を行うときの空調能力（冷房能力）は、コンプレッサ１２（コンプレッサモータ５２）の回転数によって定まる。また、コンプレッサ１２の回転数が高くなると、消費電力も増加する。すなわち、エアコン１０では、空調能力によって消費電力が変化し、空調能力が高くなると消費電力も増加する。

エアコンＥＣＵ５０には、例えば、コンプレッサモータ５２の回転数の上限値と下限値が設定されており、エアコンＥＣＵ５０は、この上限値と下限値の間で、要求される空調能力に応じた回転数でコンプレッサモータ５２を駆動する。これにより、エアコン１０では、最大能力で空調運転を行うときの消費電力（最大消費電力Ｗmax）が定まっており、エアコンＥＣＵ５０には、この最大消費電力Wmaxが記憶されている。

エアコンＥＣＵ５０では、乗員に運転可能時間を報知するときに、バッテリ４４の使用可能な電力量Ｐａを算出し、この電力量Ｐａを用いて最大空調能力で空調運転可能な時間を演算する。すなわち、エアコンＥＣＵ５０は、最大消費電力Wmaxで空調運転可能な時間を演算する。この時間は、使用可能な電力量Ｐａで空調運転を行ったときの最少時間であり、以下では、最少運転時間Ｔminとする。

エアコンＥＣＵ５０では、バッテリ４４の充電量ＳＯＣから、最少運転時間Ｔminを演算すると、演算した最少運転時間Ｔminを、操作パネル６８のディスプレイ６８Ａに表示する。これにより、乗員は、少なくとも操作パネル６８のディスプレイ６８Ａに表示された時間はプレ空調運転が可能であると認識することができる。

次に、本実施の形態の作用として、ワイヤレスキー７２が用いられるエアコン１０のプレ空調運転を説明する。

エアコン１０が設けられている車両では、走行中にバッテリ４４の充放電が行なわれる。このときに、ＨＶＥＣＵ４８は、バッテリＥＣＵ４６によって検出されるバッテリ４４の充電量ＳＯＣ及び動作状態等に基づいてバッテリ４４の充電量ＳＯＣが所定範囲（例えば、充電量Ｃ_Ｌ以上、充電量Ｃ_Ｈ以下）に維持されるように充放電を制御している。これにより、車両が駐車されるときに、バッテリ４４は、次に走行を開始するのに必要な充電量ＳＯＣ（充電量Ｃ_Ｌ）が確保される。

エアコン１０は、イグニッションスイッチのオン状態では、バッテリ４４に蓄積された電力を用いて、操作パネル６８のスイッチ操作によって設定された運転条件に基づいた車室内の空調運転を実行する。

一方、エアコン１０は、駐車中にバッテリ４４の電力を用いたプレ空調が可能となっており、エアコン１０では、操作パネル６８のスイッチ操作又は、イグニッションスイッチがオフされることにより空調運転を停止するときに、エアコンＥＣＵ５０が、その時点の設定温度などの運転条件を、プレ空調を含む次回の空調運転を行うときの運転条件として記憶する。また、エアコンＥＣＵ５０は、操作パネル６８のスイッチ操作によってプレ空調を行うときの設定温度などの運転条件が入力されると、入力された運転条件がプレ空調を行うときの運転条件として記憶される。

これにより、エアコン１０では、イグニッションスイッチがオフされている状態で、ワイヤレスキー７２のスイッチ（プレ空調スイッチ７６）の操作によってプレ空調を開始する。

図４には、このときの処理の一例を示しており、このフローチャートは、イグニッションスイッチがオフされた状態（車両の駐車状態）でかつ、乗車予定時刻に合わせたプレ空調が設定されていない状態で実行され、最初のステップ１００でワイヤレスキー７２の操作によるプレ空調の開始が指示されたか否かを確認する。

ここで、ワイヤレスキー７２から発する信号が車両に届く位置で、乗員が乗車に先立って車室内を空調するプレ空調を行うようにワイヤレスキー７２のプレ空調スイッチ７６を操作すると、受信ユニット７４からワイヤレスキー７２のプレ空調スイッチ７６の操作に基づいた制御信号が入力され、ステップ１００で肯定判定してステップ１０２へ移行する。

このステップ１０２では、バッテリＥＣＵ４６によって算出されたバッテリ４４の充電量ＳＯＣを、ＨＶＥＣＵ４８を介して読み込み、次のステップ１０４では、使用可能な電力量（プレ空調運転に使用可能な電力量）電力量Ｐａを算出する。また、ステップ１０６では、算出された電力量Ｐａからプレ空調が可能か否かを判断する。

このときに、電力量Ｐａが、Ｐａ＞０であれば、少なくとも電力量Ｐａだけは空調運転に使用可能であるので、ステップ１０６で肯定判定してステップ１０８へ移行し、空調運転を開始する。

これにより、エアコンＥＣＵ５０は、記憶されている設定温度などの運転条件及び、室温などの環境条件に基づいて目標吹き出し温度を設定し、車室内が目標吹き出し温度となるように空調運転を開始する。これにより、車室内の空調が開始される。なお、使用可能電力が無く、電力量ＰａがＰａ≦０であるときには、ステップ１０６で否定判定されて、プレ空調を中止する。

このようにしてプレ空調運転を開始すると、ステップ１１０では、乗員が乗車してプレ空調が停止されたか否かを確認する。また、エアコン１０が空調運転を開始すると、バッテリ４４の電力が消費されて充電量ＳＯＣが減少する。ここから、ステップ１１２では、バッテリ４４の充電量ＳＯＣを読込み、次のステップ１１４では、充電量ＳＯＣが充電量Ｃ_Ｌに達したか否かを確認する。

これにより、乗員が乗車してプレ空調を停止する条件が満たされると、ステップ１１０で肯定判定してステップ１１６へ移行し、プレ空調を停止する。また、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが充電量Ｃ_Ｌまで減少すると、ステップ１１４で否定判定されてステップ１１６へ移行し、プレ空調を停止する。

ここで、プレ空調を停止する条件としては、例えば、乗車した乗員が操作パネル７６のスイッチ操作によって、プレ空調を停止するように操作したり、設定温度などの運転条件を変更するなどして通常の空調運転を行うように操作したとき、乗車した乗員が車両走行のためにイグニッションスイッチをオンしたときなどを適用することができる。

また、プレ空調を停止する条件としては、乗員の乗車を検出するものであっても良く、このときの乗員の乗車の判断（検出）は、例えば、ドアスイッチやシートスイッチの検出状態の変化を適用してもよい。ドアスイッチを用いて乗員の乗車を判断するときには、プレ空調運転中にドアが開かれたことを検出したとき、開かれたドアが閉じられたのと検出したとき、などを適用することができ、シートスイッチを用いるときには、乗員が座席に着座したのを検出したときなどを適用することができる。乗員の乗車の判断は、これらの条件の何れか少なくとも一つを適用するものであれば良い。

また、エアコン１０では、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが充電量Ｃ_Ｌまで減少したときに、プレ空調が停止されるので、車両走行を開始するための電力が、バッテリ４４に確実に確保される。

ところで、エアコン１０では、車両を駐車するときに、次の乗車時にプレ空調が可能であるか否かと共に、プレ空調が可能である時に、プレ空調が行われるときの運転時間の目安として、最少運転時間Ｔminを報知するようにしている。

図５には、このときの処理の一例を示している。このフローチャートは、イグニッションスイッチがオンされているときに実行され、最初のステップ１２０では、バッテリＥＣＵ４６によって検出されるバッテリ４４の充電量ＳＯＣを、ＨＶＥＣＵ４８を介して読み込むと、ステップ１２２では、使用可能な電力量Ｐａを算出する。また、ステップ１２４では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを確認する。

ここで、イグニッションスイッチがオフされたときは、車両を駐車すると判断して、ステップ１２４で肯定判定する。これにより、ステップ１２６へ移行し、プレ空調に使用可能な電力がバッテリ４４に残っているか否かを確認する。このときに、電力量Ｐａが残っていて、Ｐａ＞０である時には、ステップ１２８へ移行する。

このステップ１２８では、エアコン１０の最大消費電力Ｗmaxと電力量Ｐａから、電力量Ｐａを用いて最大空調能力で空調運転可能なる時間（最少運転時間Ｔmin）を演算する。

この後、ステップ１３０では、操作パネル６８のディスプレイ６８Ａに、プレ空調が可能であることを表示すると共に、最少運転時間Ｔminを、空調運転を行うときの運転可能時間として表示する（例えば、『プレ空調可』と『時間Ｔmin』又は、『時間Ｔminの間、プレ空調可』など）。

また、プレ空調を行うための電力が残っておらず、Ｐａ≦０（実質的には、Ｐａ＝０）であると、ステップ１２６で否定判定して、ステップ１３２へ移行し、操作パネル６８のディスプレイ６８Ａに、プレ空調を行う電力が残っていないことを示す表示（例えば、『プレ空調不可』など）を行う。

ここで、プレ空調に関する情報を操作パネル６８のディスプレイ６８Ａに表示している時間としては、予め設定された時間（例えば、数秒から十数秒の間の予め設定された時間）であっても良く、また、シートスイッチがオフして乗員が降車したと判断されるまで、ドアスイッチによって乗員が降車のためにドアを開いたと判断されるまで、さらに、ドアスイッチによってドアが開かれた後閉じられたことを検出するまで、など、任意に設定することができる。

このようにして、乗員が降車するときに、プレ空調が可能であるか否かが表示されることにより、例えば、バッテリ４４にプレ空調が可能となる電力が残っていないときに、ワイヤレスキー７２を操作してプレ空調の開始を指示し、乗車したときにプレ空調が行われていないことによる不満が生じてしまうのを防止することができる。

また、エアコン１０では、プレ空調が可能であると表示されたときに、最少運転時間Ｔminとなる時間を合わせて表示する。エアコン１０では、空調運転を行うときに、運転条件及び環境条件によって空調能力を設定するようにしており、空調運転を行うときの消費電力は、空調能力が大きくなるほど多くなる。また、エアコン１０に要求される空調能力は、車室内の空調が進行することにより低くなる。

このために、プレ空調を行うときの運転時間は、最少運転時間Ｔminよりも長くなることはあっても短くなることは無く、空調運転を行うときの運転時間として最少運転時間Ｔminが補償される。

したがって、この最少運転時間Ｔminを乗車するまでの目安としてプレ空調が開始されるようにワイヤレスキー７２を操作することにより、乗員が乗車したときに空調運転が停止してしまうのを防止できる。

なお、本実施の形態では、プレ空調の可否及びプレ空調が可能である時の最少運転時間Ｔminを、操作パネル６８のディスプレイ６８Ａに表示して報知するように説明したが、報知するときには、表示のみでなく、例えば、表示を行なうと共にアラームを発するようにしても良く、表示と共に表示内容を音声で報知するようにしても良く、また、表示を行なわずに音声によって乗員に報知するなど、プレ空調の可否及びプレ空調が可能であるときの最少運転時間Ｔminを、乗員が確実に認識可能となるようにするものであれば、任意の報知方法を適用することができる。

一方、空調運転（例えば、冷房運転）を開始したときに、開始直後は、吹出し口から吹き出される空調風が冷却されていないが、１０秒から１５秒程度（車両や運転モードによって異なる）経過すると、冷却された空調風が吹き出されて、冷房感が得られる。すなわち、空調運転が開始されても、所定時間が経過するまでは空調感が得られないことになる。

ここで、空調運転を開始してから空調運転を行うまでの時間をエアコン１０の立上がり時間Ｔstとし、最少運転時間Ｔmaxが、この立上がり時間Ｔstに満たないとき（Ｔmax≦Ｔst）には、プレ空調が不可であると表示するようにしても良い。

図６には、このときに、図５に換えて適用可能の処理の一例を示している。なお、図６では、図５と同等の処理には、同じステップ番号を付与して、その説明を省略する。

このフローチャートでは、ステップ１２０でバッテリ４４の充電量ＳＯＣを読込み、ステップ１２２で使用可能な電力量Ｐａを算出しながら、ステップ１２４では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを確認する。

ここで、イグニッションスイッチがオフされると、ステップ１２４で肯定判定されてステップ１２６へ移行し、プレ空調を行う電力があるか否かを確認する。このときに、プレ空調を行う電力があり充電量Ｐａが、Ｐａ＞０であると、ステップ１２６で肯定判定してステップ１２８へ移行し、最少運転時間Ｔminを演算する。

この後、ステップ１３４では、最少運転時間Ｔminと立ち上げ時間Ｔstを比較し、空調感が得られるように空調運転が可能であるか否かを確認する。すなわち、最少運転時間Ｔminが立上がり時間Ｔstより長いか否かを確認する。

ここで、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが多く、最少運転時間Ｔminが立上がり時間Ｔstより長い（Ｔmin＞Ｔst）と、ステップ１３４で肯定判定してステップ１３０へ移行し、プレ空調が可能であり、最少運転時間Ｔminをそのときの運転可能時間として表示して、乗員に報知する。

これに対して、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが比較的少なく、最少運転時間Ｔminが立上がり時間Ｔst以下である（Ｔmin≦Ｔst）と、ステップ１３４で否定判定してステップ１３２へ移行し、プレ空調ができない（プレ空調不可）である旨を乗員に報知する。

このようにして、プレ空調の可否を判断することにより、ワイヤレスキー７２の操作によってプレ空調が開始されたが、空調された空気が吹き出される前に空調運転が停止したり、空調された空気が吹き出されたが車室内の温調が開始される前に空調運転が停止してしまうのを防止することができる。すなわち、空調感が得られずに、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが減少してしまうのを防止することができる。

なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、イグニッションスイッチのオン状態でバッテリ４４の充電量ＳＯＣを読み込んで、電力量Ｐａを算出するようにしているが、イグニッションスイッチがオフしたときに、バッテリ４４の充電量ＳＯＣの読込み及び、電力量ＳＯＣの算出を行うようにしても良い。

また、本実施の形態では、イグニッションスイッチのオフ操作を検出したときに、乗員が降車すると判断して、プレ空調の可否及びプレ空調が可能であるときの最少運転時間Ｔminを表示するなどして報知するようにしたが、イグニッションスイッチの操作に限らず、乗員が降車するための動作や乗車位置の移動等を検出して報知を行うようにしても良く、また、操作パネル６８のスイッチ操作によってプレ空調の可否、プレ空調が可能である時の最少運転時間Ｔminを報知するようにしても良い。

さらに、本実施の形態では、プレ空調の可否及びプレ空調が可能であるときの最少運転時間Ｔminを、エアコン１０の操作パネル６８に設けたディスプレイ６８Ａで行うようにしたが、表示手段はこれに限らず、所定の情報を表示して乗員に的確に伝達可能であれば任意の表示手段を適用することができる。

また、本実施の形態では、ハイブリッド車に設けたエアコン１０を例に説明したが、本発明は、これに限らず、走行用の駆動源として設けられた電気モータを、蓄電手段に蓄積した電力によって駆動する電気自動車などに設けられて、駐車中も空調運転が可能な任意の構成の車両用空調装置に適用することができる。

本実施の形態に係るエアコンＥＣＵとワイヤレスリモコン及びバッテリの接続を示す概略図である。 本実施の形態に係るエアコンを示す概略構成図である。 エアコンの制御部を示す概略構成図である。 ワイヤレスキーを用いたプレ空調処理の概略を示す流れ図である。 プレ空調の可否を報知する処理の一例を示す流れ図である。 プレ空調の可否を報知する処理の他の一例を示す流れ図である。

符号の説明

１０ エアコン（車両用空調装置）
１２ コンプレッサ
１８ エバポレータ
４０ ヒータコア
４２ エアミックスドア
４４ バッテリ（蓄電池）
４６ バッテリＥＣＵ（容量検出手段）
４８ ＨＶＥＣＵ
５０ エアコンＥＣＵ（判定手段、演算手段）
５２ コンプレッサモータ
６８ 操作パネル
６８Ａ ディスプレイ（報知手段、表示手段）
７０ ワイヤレスキーシステム（遠隔操作手段、送信手段）
７２ ワイヤレスキー（遠隔操作手段、受信手段）
７４ 受信ユニット（遠隔操作手段）
７６ プレ空調スイッチ

Claims (6)

1. 遠隔操作手段による車両駐車中に車外からの操作によって空調運転が指示されることにより、蓄電池から供給される電力を用いて車室内の空調が可能な車両用空調装置であって、
   前記蓄電池の残容量である充電量を検出する容量検出手段と、
   車両駐車のための乗員の降車に先立って前記容量検出手段によって検出される前記充電量から空調運転が可能か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段によって空調運転が可能であると判定されたときに、前記要求検出手段によって検出される前記充電量か空調運転が可能な時間を演算する演算手段と、
   前記判定手段の判定結果及び前記演算手段の演算結果を報知する報知手段と、
   を含むことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記演算手段が、最大空調能力で空調運転を開始したときの運転可能時間を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることにより、前記判定手段が空調運転の可否を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記報知手段が、空調運転を行うときの運転条件の設定及び運転状態を表示する操作パネルに設けられている表示手段であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用空調装置。
5. 前記遠隔操作手段が、乗員が携帯する送信手段と、車両に設けられて前記送信手段から送信される操作信号を受信する受信手段と、によって片方向通信が形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両用空調装置。
6. 前記演算手段によって演算された前記運転時間が、空調運転の立上がり時間に基づいて予め設定されている時間に満たないときに、前記報知手段が、空調運転の不可を報知することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両用空調装置。

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