JP2013119355A

JP2013119355A - 車両

Info

Publication number: JP2013119355A
Application number: JP2011269209A
Authority: JP
Inventors: Takao Ito; 隆生伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: JP5733186B2

Abstract

【課題】車両の燃費を向上する。
【解決手段】車両の推進力を得るための第１の動力源であるモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、車両を走行させる内燃機関と、前記バッテリから供給される電力により作動し、車室内の温度調節を行うエアコンと、前記車室内の空気を吸気することにより前記バッテリの温度を調節するバッテリ温度調節機構と、内燃機関の省エネルギーモードが選択されたか否かを判定する走行モード判定部と、前記省エネルギーモードが選択された場合に、前記エアコンの出力を高めることにより前記バッテリの入出力特性が改善するか否かを判定する改善条件判定部と、前記改善条件判定部により前記バッテリの入出力特性が改善されると判定された場合に、前記エアコンの出力を高めるエアコン動作制御部と、を備える車両。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアコンにより温度調節される車室内の空気を吸気してバッテリを冷却あるいは加熱することができる車両に関する。

リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などのバッテリをエネルギー源としてモータを駆動する第１の駆動経路と、他の駆動経路とを有するハイブリッド自動車が知られている。この種のバッテリは、温度に応じて入出力特性が変化する。そのため、ハイブリッド自動車のバッテリは、様々な方法で温度管理がされている。バッテリの温度管理を行う方法として、車室内の空気を吸気してバッテリに供給する方法が知られている。

ここで、走行モードとしてエコモードを有する車両が知られている。ここで、エコモードとは、乗員の快適性よりも燃費向上を重視する走行モードである。走行モードとしてエコモードが選択された場合には、たとえば、エアコンに対してエアコンの消費電力を低減させる制御が行われる。つまり、エアコンの出力が弱められることにより、バッテリからエアコンに供給される電力が削減される。この削減された電力は、モータに供給することができる。したがって、エアコンの出力が弱められることにより、車両走行に対するモータのアシスト量が増加するため、燃費を向上させることができる。

特許文献１は、車室内の空気をバッテリに導いて冷却するモードと、エアコンの冷却風を直接バッテリに導いて冷却するモードとを有する車両を開示する。そして、特許文献１では、バッテリの負荷の状態に基づき２つのモードを適切に切り替えることで、より確実にバッテリを冷却することが開示されている。

特開２００９−５６９４０号公報

しかしながら、車室内の空気を吸気してバッテリの温度管理を行う場合、吸気された空気の温度によってバッテリの入出力特性が変化するとともに、バッテリからモータに供給される電力が変化する。したがって、エコモードの際に、エアコンの出力を減少させても、必ずしも燃費が向上するとはいえない。

そこで、本願発明は、モータである第１の動力源と第２の動力源とを車両走行用の動力源として兼用し、走行モードとして第２の動力源のエネルギー消費量の低減を優先する省エネルギーモードを有する車両において、第２の動力源のエネルギー消費量をより確実に低減できる車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両は、（１）車両の推進力を得るための第１の動力源であるモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリとは異なるエネルギー源によって前記車両の推進力を得る第２の動力源と、前記バッテリから供給される電力により作動し、車室内の温度調節を行うエアコンと、前記車室内の空気を吸気することにより前記バッテリの温度を調節するバッテリ温度調節機構と、走行モードとして前記第２の動力源のエネルギー消費量の低減を優先する省エネルギーモードが選択されたか否かを判定する走行モード判定部と、前記省エネルギーモードが選択された場合に、前記エアコンの出力を高めることにより前記バッテリの入出力特性が改善するか否かを判定する改善条件判定部と、前記改善条件判定部により前記バッテリの入出力特性が改善されると判定された場合に、前記エアコンの出力を高めるエアコン動作制御部と、を備える。

（２）上記（１）の構成において、前記バッテリの温度に関する情報を取得する第１の取得部と、前記車室内の温度に関する情報を取得する第２の取得部と、を有し、前記改善条件判定部は、前記第１の取得部により取得された前記バッテリの温度、前記第２の取得部により取得された前記車室内の温度及び前記バッテリの使用温度範囲に基づいて設定される基準値の大小関係に基づき前記バッテリの入出力特性が改善するか否かを判定することができる。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記第２の動力源は、内燃機関であり、前記省エネルギーモードは、前記第２の動力源である内燃機関の燃費の向上を優先する走行モードである。（３）の構成によれば、車両がモータと内燃機関とのハイブリッド自動車である場合に、燃費の向上を図ることができる。

（４）上記（１）〜（３）の構成において、前記改善条件判定部は、前記エアコンが冷房運転している場合に、前記バッテリの温度が、前記基準値として設定される冷房運転状態における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも高いか否かを判定し、前記エアコン動作制御部は、前記バッテリの温度が前記冷房運転時における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも高いと判定された場合に、前記エアコンの出力を高めて冷房機能を強めることができる。（４）の構成によれば、バッテリを効率よく冷却し、結果として第２の動力源のエネルギー消費量を低減させることができる。

（５）上記（４）の構成において、前記エアコン動作制御部は、前記車室内の温度が、前記エアコンの設定温度に基づいて設定される冷房運転時における車室温度基準値よりも高い場合に、前記エアコンの出力を高めて冷房機能を強めることができる。（５）の構成によれば、エアコンの設定温度に基づいて冷房機能を強めるか否かが決定されるため、乗員の快適性を維持しつつ、バッテリを効率よく冷却することができる。

（６）上記（１）から（５）の構成において、前記バッテリ温度判定部は、前記エアコンが暖房運転している場合に、前記バッテリの温度が、前記基準値として設定される暖房運転時における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも低いか否かを判定し、前記エアコン動作制御部は、前記バッテリの温度が前記暖房運転時における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも低いと判定された場合に、前記エアコンの出力を高めて暖房機能を強めることができる。（６）の構成によれば、バッテリの温度を効率よく昇温させ、結果として第２の動力源のエネルギー消費量を低減させることができる。

（７）上記（６）の構成において、前記エアコン動作制御部は、前記車室内の温度が、前記エアコンの設定温度に基づいて設定される暖房運転時における車室温度基準値よりも低い場合に、前記エアコンの出力を高めて暖房機能を強めることができる。（７）の構成によれば、エアコンの設定温度にも基づいて暖房機能を強めるか否かが決定されるため、乗員の快適性を維持しつつ、バッテリの温度を効率よく昇温させることができる。

（８）上記（１）から（７）の構成において、前記エアコン動作制御部は、前記改善条件判定部が前記エアコンの出力を高めることにより前記バッテリの入出力特性が改善しないと判定した場合に、前記エアコンの出力を弱めることができる。（８）の構成によれば、エアコンから供給された空気では、効率よくバッテリを冷却できない場合に、エアコンの消費電力を低減させることができる。

（９）上記（１）から（８）の構成において、前記エアコン動作制御部は、前記走行モード判定部が前記走行モードとして前記省エネルギーモードが選択されていないと判定した場合に、前記エアコンに対する設定に基づく通常の動作制御を行うことができる。（９）の構成によれば、省エネルギーモードが選択されていない場合には、エアコンを設定の通りに運転させて乗員の快適性を維持することができる。

本発明によれば、モータである第１の動力源と第２の動力源とを車両走行用の動力源として兼用し、走行モードとして第２の動力源のエネルギー消費量の低減を優先する省エネルギーモードを有する車両において、第２の動力源のエネルギー消費量をより確実に低減することができる。

車両の概略図である。車両のＥＣＵによって実現される車両の機能を示すブロック図である。車両におけるエアコンの制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る車両１の概略図である。車両１は、バッテリ２０を電力源とするモータ５０を第１の動力源とし、内燃機関であるエンジン５２を第２の動力源として走行するハイブリッド自動車である。なお、ハイブリッド自動車は、車両外部に設けられた商用電源によりバッテリ２０を充電可能なプラグインハイブリッド自動車であってもよい。

なお、図１において、矢印Ｆｒは車両の進行方向（車両前進方向）を示しており、矢印Ｒｒは車両の進行方向とは反対方向（車両後進方向）を示しており、矢印Ｕｐは車両の上方向を示している。

車両１は、ＥＣＵ４と、エアコンＥＣＵ６と、エアコン８と、操作スイッチ１０と、車室温度センサ（第２の取得部に相当する）１２と、バッテリ２０と、モータ５０と、エンジン５２などを有する。車両１はその他に、車室２内に運転席（または助手席）１４と後部座席１６を備え、車両後部にラゲージスペース３０を備える。

ＥＣＵ４は、Electric Control Unitであり、車両１のバッテリ２０、モータ５０、エンジン５２などの様々な装置の電子制御を行う。本実施形態においては、ＥＣＵ４は、さらに、バッテリ２０の温度や車室２内の温度についての判定処理を行う。ＥＣＵ４は、ＣＰＵあるいはＭＰＵなどのプロセッサと、メモリとを含む。メモリに記憶されるプログラムをプロセッサが読み出して実行することにより、上記判定処理を含む様々な電子制御処理が行われる。なお、プロセッサとして、ＡＳＩＣ回路を備えてもよく、ＡＳＩＣ回路がＥＣＵ４の行う処理の一部あるいは全てを行ってもよい。また、ＥＣＵ４としては、バッテリ２０、モータ５０、エンジン５２などの制御対象の装置ごとに専用のＥＣＵを設けてもよい。

エアコンＥＣＵ６は、エアコン８の電子制御を行う。エアコンＥＣＵ６は、車室２内の温度が設定された温度になるように、エアコン８の動作を制御する。エアコンＥＣＵ６は、ＥＣＵ４と同様に、ＣＰＵあるいはＭＰＵなどのプロセッサと、メモリなどからなる。また、同様に、プロセッサとしてＡＳＩＣ回路を備えて、処理の一部あるいは全てをＡＩＳＣ回路が行ってもよい。

本実施形態では、このＥＣＵ４とエアコンＥＣＵ６とによって、車両１の走行モードとしてエコモードが選択された場合におけるエアコン８の制御を行うための機能を実現することができる。なお、これらのＥＣＵ４及びエアコンＥＣＵ６は、一つのＥＣＵで構成してもよい。

ここで、「エコモード」とは、エアコン８の消費電力を低減するなどして、乗員の快適性よりも、第２の動力源であるエンジン５２のエネルギー消費量の低減を優先する、つまり、車両１の燃費の向上を優先する走行モードである。ただし「エコモード」という名称は一例であり、快適性などよりも燃費向上を優先する制御が行われる走行モードであれば名称はどのような名称でもよい。

エアコン８は、車室内の温度などを調整する。エアコン８は、コンプレッサやコンデンサやエバポレータなどからなる。エアコン８は、吹き出し口８ａから冷風あるいは温風を車室２内に送り出す。

操作スイッチ１０は、インストルメントパネルなどに配置される各種の操作スイッチであり、上記のエコモードなどの走行モードを選択する操作を行うスイッチや、エアコン８の操作を行うスイッチなどを含む。エアコンＥＣＵ６は、操作スイッチ１０からの操作による温度設定や風量設定などに基づき、エアコン８の動作制御を行う。

車室温度センサ１２は、車室２内の温度を検出する。エアコンＥＣＵ６は、車室温度センサ１２が検出する車室２内の温度に基づき、車室２内の温度が設定温度になるように、エアコン８の動作を制御することができる。

バッテリ２０は、モータ５０及びエアコン８の電力源であり、例えば、複数の単電池を電気的に直列に接続した組電池であってもよい。バッテリ２０を構成する単電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池、あるいはキャパシタであってもよい。本実施形態のバッテリ２０は、車両後部のラゲージスペース３０の下方に配置することができる。また、バッテリ２０には、バッテリ２０の温度を検出するバッテリ温度センサ（第１の取得部に相当する）２２が設けられている。バッテリ温度センサ２２は、バッテリ２０を構成する個々の単電池に設けられてもよいし、複数の単電池からなる電池ブロックに設けられてもよい。また、単電池は、一つの電池セルであってもよいし、複数の電池セルを接続した電池モジュールであってもよい。なお、電池セルとは、充放電可能な最小単位の要素を意味する。

また、バッテリ２０は、使用時において適正な温度範囲（以下、適正温度範囲とも記載する。）に制御される。バッテリ２０は、適正温度範囲外で使用されると、入出力性能が制限されるため、モータ５０の出力が十分得られなくなるおそれがある。そのため、バッテリ２０が適正温度範囲外で使用されると、モータ５０のパワー不足を補うために、エンジン５２の動作割合が増え、結果として燃費が低下する場合がある。従って、バッテリ２０は、適正温度範囲内で使用されることで、車両１全体の燃費を向上させることができる。

そして本実施形態のバッテリ２０は、車室２内から取り込まれた空気をバッテリ２０に対して供給するバッテリ２０の温度調節機構によって、適正温度範囲内の温度になるように温度調節される。温度調節機構は、取り込み口２３と、ダクト２４と、ブロワ２６などからなる。取り込み口２３は、車室２内の空気を取り込むための開口部であり、図１では、後部座席１６の後方に設けられている。ダクト２４は、取り込み口２３から取り込まれた空気をバッテリ２０に導入する導入経路である。ブロワ２６は、回転動作することにより車室２内の空気をバッテリ２０に送り込む。ブロワ２６が駆動すると、取り込み口２３から車室２内の空気が取り込まれ、ダクト２４を通ってバッテリ２０に送り込まれる。

このような温度調節機構により、例えば、車室２内の空気の温度がバッテリ２０の温度よりも低い場合に、車室２内の空気をバッテリ２０に対して送風することにより、バッテリ２０を冷却することができる。また、車室２内の空気の温度がバッテリ２０の温度よりも高い場合に、車室２内の空気をバッテリ２０に対して送風することにより、バッテリ２０を温めることができる。なお、図１に示した取り込み口２３やブロワ２６の位置は一例であり、図示した配置位置に限定されない。また、図示した送風構造は一例であり、車室２内の空気をバッテリ２０に対して送り込むことができれば、どのような構造、機構であってもよい。

モータ５０とエンジン５２は、車両１の動力源である。上述の通り、車両１は、ハイブリッド自動車であり、モータ５０と内燃機関であるエンジン５２とを併用して走行する。モータ５０は、バッテリ２０から電力の供給を受けることにより動作する。なお、モータ５０と、バッテリ２０との間には、図示しない、電圧コンバータ、インバータが設けられていてもよい。電圧コンバータは、バッテリ２０の電力を昇圧し、インバータに供給する。インバータは、電圧コンバータから供給される直流電圧を交流電圧に変換して、バッテリ２０に供給する。エンジン５２は、ガソリンをエネルギーとして動作する。車両１は、例えば、エンジン５２の燃費が好ましくない車両始動時や低速走行時に主にモータ５０を動力として走行する。一方、エンジン５２の燃費が好ましい高速走行時などには、モータ５０とエンジン５２とを併用して走行することができる。

次に、走行モードとしてエコモードが選択された場合に、本実施形態の車両１において実行されるエアコンの制御方法について説明する。図２は、車両１のＥＣＵ４およびエアコンＥＣＵ６によって実現されるエアコン８の制御に関する機能を示すブロック図である。車両１は、エコモードが選択された場合におけるエアコンの制御機能として、走行モード判定部１００と、エアコン動作制御部１０２と、改善条件判定部１０４と、を備える。

走行モード判定部１００は、車両１の走行モードとしてエコモードが選択されたか否かを判定する。なお、車両１がエコモード以外の特殊な走行モードを有する場合は、それらのいずれのモードが選択されているかを判定してもよい。

エアコン動作制御部１０２は、エアコンの動作を制御する。具体的には、エアコン動作制御部１０２は、操作スイッチ１０を操作して設定されるエアコン８の設定温度や車室温度センサ１２が検出する車室内温度等の情報に基づき、エアコン８を制御して冷房あるいは暖房する。オートエアコンの場合には、車室内の温度が設定温度になるようにエアコン動作制御部１０２によって冷暖房が自動的に切り替えられ、エアコン８から冷風あるいは温風が送り出される。なお、本実施形態において、車室２内の温度を低下させるために、エアコン８が車室２の温度よりも低い温度の冷風を排出している場合を冷房とし、車室２の温度を上昇させるために、エアコン８が車室２の温度よりも高い温度の温風を排出している場合を暖房とする。

エアコン動作制御部１０２は、さらに、エコモードが選択された場合に、後述する改善条件判定部１０４の判定処理の結果に応じて、エアコン８の動作モードを変化させる。具体的には、本実施形態のエアコン動作制御部１０２は、エアコンの動作モードをバッテリ冷却（または加熱）モードと、省電力モードと、通常モードとのうちいずれかの動作モードに切り替える。なお、バッテリ冷却（加熱）モードは、エアコン８が冷風あるいは温風を供給する動作モードであって、バッテリ２０の温度を適正温度範囲に維持する動作モードのことである。

例えば、エアコン８が冷房で動作している際にエコモードが選択され、さらに、バッテリ２０の温度が、適正温度範囲に基づいて予め設定される基準値（冷房時基準値）よりも高い場合に、エアコン動作制御部１０２は、冷房を強めるようにエアコン８を制御する。この場合は、車室２内の温度が低下し、その温度が低下した空気が車室２内からバッテリ２０に供給されることで、バッテリ２０の温度を下げることができる。

また、エアコン８が暖房で動作している際にエコモードが選択され、さらに、バッテリ２０の温度が適正温度範囲に基づいて予め設定される基準値（暖房時基準値）よりも低い場合に、エアコン動作制御部１０２は、暖房を強めるようにエアコン８を制御する。この場合は、車室２内の温度が上昇し、その温度が上昇した空気が車室２内からバッテリ２０に供給されることで、バッテリ２０の温度を上げることができる。なお、冷房を強めるとは、車室内の温度がより低下するようにエアコン８が制御されればよく、例えば、冷風の温度を下げたり、冷風の風量をより大きくしたりすればよい。また、暖房を強めるとは、車室内の温度がより上昇するようにエアコン８が制御されればよく、例えば、温風の温度を上げたり、温風の風量をより大きくしたりすればよい。

以上のようなバッテリ冷却（加熱）モードが適用されて、エアコン８に対して冷房や暖房を強める制御がされることで、一時的にエアコン８の消費電力が上昇したとしても、バッテリ８の温度が適正温度により早く移行することで、バッテリ２０の入出力性能が向上するため、バッテリ２０の出力を増大することができる。つまり、バッテリ２０から得られる電力のうち、モータ５０の出力に用いられる電力の割合はエアコン８の出力増大分だけ減少するが、バッテリ２０から得られる電力の値が増大するため、モータ５０の出力不足の低下を抑制できる。これにより、エンジン５２の出力パワーの増大を抑制できるため、車両１の燃費を向上することができる。

省電力モードは、エコモードは選択されたが、バッテリ２０の温度や車室２内の温度などを総合的に評価して、車室２内の空気によってバッテリ２０を冷却したり加熱したりするのは効率的でないと判断できる場合に適用される。省電力モードが適用される場合には、エアコン動作制御部１０２は、単純に、冷房や暖房を弱めてエアコン８による消費電力を抑え、燃費の向上を図る。

以上の、バッテリ冷却（加熱）モードと省電力モードは、エコモードが選択された場合に適用されるエアコンの動作モードであり、いずれの場合も、乗員の快適性よりも燃費向上が優先される。

通常モードは、エコモードが選択されていない場合に適用される。通常モードでは、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８に対して、操作スイッチ１０によって設定された設定情報にしたがって、通常の冷房運転あるいは暖房運転を行わせる。

改善条件判定部１０４は、バッテリ２０の入出力性能が十分に発揮されるバッテリ２０の適正温度範囲に基づいて設定される基準値と、バッテリ２０の温度とを比較する。バッテリ２０の温度は、改善条件判定部１０４がバッテリ温度センサ２２から取得する。そして、改善条件判定部１０４は、冷房時には、基準値として冷房時基準値よりもバッテリ２０の温度の方が高いか否かを判定する。冷房時基準値は、エアコン８が冷房で運転している場合に、車室内の空気を利用して冷却する必要がある程度にバッテリ２０の温度が高温であるか否かを判断するための基準値である。冷房基準値は、例えば、適正温度範囲の上限値とすることができる。また、冷房基準値としては、例えば、バッテリ２０の適正温度範囲が１０〜６０℃である場合に、バッテリ２０の温度が６５℃以下であれば、適正温度範囲を超えていても、エアコンの設定を強制的に変更してまで冷却する必要はないとされる場合には、冷房時基準値を６５℃に設定してもよい。

一方、改善条件判定部１０４は、暖房時には、基準値として暖房時基準値よりもバッテリ２０の温度が低いか否かを判定する。暖房基準値は、エアコン８が暖房で運転している場合に、車室内の空気を利用して加熱する必要がある程度にバッテリ２０の温度が低温であるか否かを判断するための基準値である。暖房時基準値は、例えば、適正温度範囲の下限値とすることができる。また、暖房時基準値としては、例えば、バッテリ２０の適正温度範囲が上述のように１０〜６０℃である場合に、バッテリ２０の温度が５℃以上であれば、適正温度範囲を下回っても、エアコン８の設定を強制的に変更してまで加熱する必要はないとされる場合には、暖房時基準値を５℃に設定することができる。

このように、基準値である冷房時基準値や暖房時基準値は、適正温度範囲やバッテリの構造など様々な条件を考慮して適宜設定される。なお、冷房時基準値や暖房時基準値は、ＥＣＵ４のメモリやその他の記憶領域に予め記憶させておけばよい。

また、改善条件判定部１０４は、車室２内の温度とバッテリ２０の温度とを比較する。車室２内の温度は車室温度センサ１２から取得される。そして、改善条件判定部１０４は、冷房時には、バッテリ２０の温度が車室２内の温度よりも高いか否かを判定する。バッテリ２０の温度が車室２内の温度よりも低ければ、車室２内の空気を用いてバッテリ２０を冷却することが難しいため、この場合には、バッテリ冷却モードには移行しない。

また、改善条件判定部１０４は、暖房時には、バッテリ２０の温度が車室２内の温度よりも低いか否かを判定する。バッテリ２０の温度が車室２内の温度よりも高ければ、車室２内の空気を用いてバッテリ２０を加熱することは難しいため、この場合には、バッテリ加熱モードには移行しない。

改善条件判定部１０４は、冷房時に、車室２内の温度が、エアコン８の設定温度よりも許容する温度差（α℃）分だけ低い所定温度（設定値−α［℃］）（車室温度基準値）よりも高いか否かを判定する。具体的には、設定温度が２５℃で、許容する温度差（α℃）が２℃である場合には、改善条件判定部１０４は、車室２内の温度が２３℃よりも高いか否かを判定する。

この判定の結果、車室２内の温度が、所定温度よりも高い場合には、エアコン動作制御部１０２によって、エアコン８がバッテリ冷却モードで運転される。一方、車室２内の温度が所定温度以下である場合には、エアコン８が省電力モードで運転される。これは、設定温度から許容する温度（α℃）分低い所定温度よりも車室２内の温度が低い場合に、さらに冷房を強めることになるバッテリ冷却モードに切り替えると、エアコン８の設定温度と車室２内の温度差が大きくなりすぎてしまい、車室２内での温度面での快適性が大きく損なわれるためである。従って、この場合には、エコモードでの制御として、冷房を弱めてエアコン８自体の消費電力を抑えることによって燃費を向上させる。

また、改善条件判定部１０４は、暖房時に、車室２内の温度が、エアコン８の設定温度よりも許容する温度差（α℃）分だけ高い所定温度（設定値＋α［℃］）（車室温度基準値）よりも低いか否かを判定する。具体的には、設定温度が２５℃で、許容する温度差（α℃）が２℃である場合には、改善条件判定部１０４は、車室２内の温度が２７℃よりも低いか否かを判定する。

この判定の結果、車室２内の温度が、所定温度よりも低い場合には、エアコン動作制御部１０２によって、エアコン８がバッテリ加熱モードで運転される。一方、車室２内の温度が所定温度以上である場合には、エアコン８が省電力モードで運転される。これは、設定温度から許容する温度（α℃）分高い所定温度よりも車室２内の温度が高い場合に、さらに暖房を強めることになるバッテリ加熱モードに切り替えてしまうと、エアコン８の設定温度と車室２内の実際の温度の差が大きくなりすぎてしまい、車室２内での快適性が大きく損なわれるためである。従って、この場合には、エコモードでの制御として、エアコン８自体の消費電力を抑える省電力モードが適用される。

なお、設定温度に対して許容する温度差（α℃）は、冷房時の場合と暖房時の場合とで、同じ温度としてもよいし、それぞれ異なる温度としてもよい。また、この許容する温度差（α℃）は、ＥＣＵ４やエアコンＥＣＵ６が有するメモリやその他の記憶領域に予め記憶させておけばよい。

次に、以上の機能によって実行されるエアコン８の制御処理の流れを説明する。図３は、エアコン８の制御処理の流れを示すフローチャートである。

まず、エアコン８の動作中に、走行モード判定部１００が、乗員の操作スイッチ１０の操作によって、エコモードが選択されたか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１０１）。

エコモードが選択された場合には（Ｓｔｅｐ１０１のＹｅｓ）、エアコン動作制御部１０２が、現在のエアコン８が冷房で動作しているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１０２）。

冷房中である場合には（Ｓｔｅｐ１０２のＹｅｓ）、改善条件判定部１０４が、バッテリ温度センサ２２からバッテリ２０の温度を取得し、取得したバッテリ２０の温度が冷房時基準値よりも高いか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１０３）。

バッテリ２０の温度が冷房時基準値よりも高い場合には（Ｓｔｅｐ１０３のＹｅｓ）、改善条件判定部１０４は、車室温度センサ１２から車室２内の温度を取得し、バッテリ２０の温度が、取得した車室２内の温度よりも高いか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１０４）。

バッテリ２０の温度が車室２内の温度よりも高い場合には（Ｓｔｅｐ１０４のＹｅｓ）、改善条件判定部１０４は、車室温度センサ１２から取得される車室２内の温度が、エアコン８の設定温度よりも許容する温度差（α℃）分だけ低い所定温度（設定値−α）よりも高いか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１０５）。

車室２内の温度が所定温度（設定値−α）よりも高い場合には（Ｓｔｅｐ１０５のＹｅｓ）、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８をバッテリ冷却モードで運転させる（Ｓｔｅｐ１０６）。つまり、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８の冷房を強める制御を行う。これにより、車室内の温度がさらに低下し、その空気がバッテリ２０に送り込まれることでバッテリ２０が冷却されやすくなる。そして、バッテリ２０が冷却されて入出力性能が向上することで、車両１全体での燃費が向上する。

一方、バッテリ２０の温度が冷房時基準値以下である場合（Ｓｔｅｐ１０３のＮｏ）、バッテリ２０の温度が車室２内の温度以下である場合（Ｓｔｅｐ１０４のＮｏ）、および、車室２内の温度が所定温度（設定値−α）以下である場合（Ｓｔｅｐ１０５のＮｏ）には、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８を省電力モードで運転させる（Ｓｔｅｐ１０７）。つまり、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８の冷房を弱める制御を行う。

冷房中でない場合には（Ｓｔｅｐ１０２のＮｏ）、エアコン動作制御部１０２が、エアコン８が暖房で動作しているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１０８）。

暖房中である場合には（Ｓｔｅｐ１０８のＹｅｓ）、改善条件判定部１０４が、バッテリ温度センサ２２からバッテリ２０の温度を取得し、取得したバッテリ２０の温度が暖房時基準値よりも低いか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１０９）。

バッテリ２０の温度が暖房時基準値よりも低い場合には（Ｓｔｅｐ１０９のＹｅｓ）、改善条件判定部１０４は、車室温度センサ１２から車室２内の温度を取得し、バッテリ２０の温度が、取得した車室２内の温度よりも低いか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１１０）。

バッテリ２０の温度が車室２内の温度よりも低い場合には（Ｓｔｅｐ１１０のＹｅｓ）、改善条件判定部１０４は、車室温度センサ１２から取得される車室２内の温度が、エアコン８の設定温度よりも許容する温度差（α℃）分だけ高い所定温度（設定値＋α）よりも低いか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１１１）。

車室２内の温度が所定温度（設定値＋α）よりも低い場合には（Ｓｔｅｐ１１１のＹｅｓ）、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８をバッテリ加熱モードで駆動する（Ｓｔｅｐ１１２）。つまり、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８の暖房を強める制御を行う。これにより、車室内の温度がさらに上昇し、その空気によってバッテリ２０が加熱され温度が上昇する。そして、バッテリ２０の温度が上昇して入出力性能が向上することで、車両１全体での燃費が向上する。

一方、バッテリ２０の温度が暖房時基準値以上である場合（Ｓｔｅｐ１０９のＮｏ）、バッテリ２０の温度が車室２内の温度以上である場合（Ｓｔｅｐ１１０のＮｏ）、および、車室２内の温度が所定温度（設定値＋α）以上である場合（Ｓｔｅｐ１１１のＮｏ）には、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８を省電力モードで運転させる（Ｓｔｅｐ１１３）。つまり、エアコン動作制御部１０２は、エアコン８の暖房を弱める制御を行う。

また、エコモードが選択されていない場合には（Ｓｔｅｐ１０１のＮｏ）、エアコン動作制御部１０２は、通常モードでエアコン８を制御する（Ｓｔｅｐ１１４）。つまり、エアコン動作制御部１０２は、その時点でのエアコン８の設定を維持して、通常の運転を行わせる。また、冷房中でも暖房中でもない場合（Ｓｔｅｐ１０８のＮｏ）には（例えば、デフロスタが選択されている場合や、エアコンがオフの場合など）、同様にその時点での設定や状態を維持する。

以上が本実施形態の車両１におけるエアコン８の制御処理の流れである。以上のように、車室２内の空気を利用して効率よくバッテリ２０の温度を調節して入出力性能を向上させることができることが見込める場合に、エアコン８の出力を高める制御が行われることで、一時的にエアコン８の消費電力が増加しても、長期的には車両１全体で燃費を向上することができる。従って、走行モードとしてエコモードが選択された場合に、単にエアコンの出力を下げる場合に比べて、さらに燃費を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１の動力源であるモータ５０と第２の動力源であるエンジン５２とを併用して走行する車両であって、燃費の向上を最優先とする燃費優先の走行モードを有する車両において、燃費優先の走行モードが選択された場合に、エアコンの動作制御によってバッテリ２０の温度を調節することで燃費を向上させる車両を提供することができる。

なお、本実施形態では、エコモードが選択された場合に、乗員の一定の快適性を確保するために、Ｓｔｅｐ１０５およびＳｔｅｐ１１０の処理を行うとして説明したが、これに限られない。より燃費向上を優先したい場合には、Ｓｔｅｐ１０５およびＳｔｅｐ１１０を省略してもよい。Ｓｔｅｐ１０５とＳｔｅｐ１１０が省略されることで、車室２内の温度とエアコン８の設定温度との関係が考慮されない。そのため、バッテリ２０の温度と車室２内の温度との関係に基づき、バッテリ２０の冷却あるいは加熱が可能であれば必ずバッテリ冷却（加熱）モードが適用されることになり、より確実に燃費を向上させることができる。

また、本実施形態においては、車両１として、第１の動力源としてモータ５０を備え、第２の動力源としてエンジン５２を備えるハイブリッド自動車を例示したが、これに限られない。バッテリ２０を電力源とするモータ５０と、バッテリ２０とは異なるエネルギー源によって動作する第２の動力源を有する車両であれば、本発明を適用できる。例えば、車両が第２の動力源として燃料電池をエネルギー源とするモータを備える場合にも、本実施形態のように、エアコン８の制御によってバッテリ２０の温度調節を行うことで、モータ５０を確実に動作させ、燃料電池のエネルギー消費量（水素の消費量）が不要に増加してしまうことを防ぐことができる。

また、本実施形態では、Ｓｔｅｐ１０４において、改善条件判定部１０４は、バッテリ２０の温度が、車室２内の温度よりも高いか否かを判定するとして説明したが、これに限られない。例えば、Ｓｔｅｐ１０４において、改善条件判定部１０４は、バッテリ２０の温度が、車室２内の温度よりも許容する温度差（β℃）分だけ低い所定温度（車室内温度−β［℃］）よりも高いか否かを判定（「バッテリ温度＞車室内温度−β」の判定）してもよい。つまり、車室２内の温度が、β℃下がれば、バッテリ２０の温度を下回る場合にも、バッテリ冷却モードが実行されるようにエアコン８が制御されてもよい。例えば、バッテリの温度が５０℃で車室２内の温度が５１℃の場合には、「バッテリ温度＞車室内温度」の判定では、Ｓｔｅｐ１０７の省電力モードに移行することになる。しかし、例えば、上記許容する温度差を３℃（つまり、β＝３）と設定し、Ｓｔｅｐ１０４において、「バッテリ温度＞車室内温度−β」の判定を行うようにした場合には、車室内温度−β＝４８℃となるため、Ｓｔｅｐ１０５の条件を満たせば、バッテリ冷却モードが実行される。このように、車室２内の温度がバッテリ２０の温度よりも多少（例えば、２〜３℃程度）高くても、バッテリ冷却モードが選択されるようにして、車室２内の温度を下げ、その温度が低下した車室内の空気でバッテリ２０の温度を調節するようにしてもよい。

また、同様に、Ｓｔｅｐ１１０において、改善条件判定部１０４が、バッテリ２０の温度が、車室２内の温度よりも許容する温度差（β℃）分だけ高い所定温度（車室内温度＋β［℃］）よりも低いか否かを判定（「バッテリ温度＜車室内温度＋β」の判定）してもよい。つまり、車室２内の温度が、β℃上がれば、バッテリ２０の温度を上回る場合にも、バッテリ加熱モードが実行されるようにエアコン８が制御されてもよい。例えば、バッテリの温度が−１℃で、車室２内の温度が−２℃の場合には、「バッテリ温度＜車室内温度」の判定では、Ｓｔｅｐ１１３の省電力モードに移行することになる。しかし、例えば、上記許容する温度差を３℃（つまり、β＝３）と設定し、Ｓｔｅｐ１１０において、「バッテリ温度＜車室内温度＋β」の判定を行う場合には、車室内温度＋β＝１℃となるため、Ｓｔｅｐ１１１の条件を満たせば、バッテリ加熱モードが実行される。このように、車室２内の温度がバッテリ２０の温度よりも多少（例えば、２〜３℃程度）低くても、バッテリ加熱モードが選択されるようにして、車室２内の温度を上げ、その温度が上昇した車室内の空気でバッテリ２０の温度を調節するようにしてもよい。なお、許容できる温度差βは、冷房の場合と暖房の場合とで同じ温度に設定してもよいし異なる温度に設定してもよい。

１車両２車室４ＥＣＵ６エアコンＥＣＵ８エアコン
１０操作スイッチ１２車室温度センサ１４運転席（または助手席）
１６後部座席２０バッテリ２２バッテリ温度センサ２４ダクト
２６ブロワ３０ラゲージスペース５０モータ５２エンジン
１００走行モード判定部１０２エアコン動作制御部
１０４改善条件判定部

Claims

車両の推進力を得るための第１の動力源であるモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリとは異なるエネルギー源によって前記車両の推進力を得る第２の動力源と、
前記バッテリから供給される電力により作動し、車室内の温度調節を行うエアコンと、
前記車室内の空気を吸気することにより前記バッテリの温度を調節するバッテリ温度調節機構と、
走行モードとして前記第２の動力源のエネルギー消費量の低減を優先する省エネルギーモードが選択されたか否かを判定する走行モード判定部と、
前記省エネルギーモードが選択された場合に、前記エアコンの出力を高めることにより前記バッテリの入出力特性が改善するか否かを判定する改善条件判定部と、
前記改善条件判定部により前記バッテリの入出力特性が改善されると判定された場合に、前記エアコンの出力を高めるエアコン動作制御部と、を備える車両。
前記バッテリの温度に関する情報を取得する第１の取得部と、
前記車室内の温度に関する情報を取得する第２の取得部と、を有し、
前記改善条件判定部は、前記第１の取得部により取得された前記バッテリの温度、前記第２の取得部により取得された前記車室内の温度及び前記バッテリの使用温度範囲に基づいて設定される基準値の大小関係に基づき前記バッテリの入出力特性が改善するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記第２の動力源は、内燃機関であり、
前記省エネルギーモードは、前記第２の動力源である内燃機関の燃費の向上を優先する走行モードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
前記改善条件判定部は、前記エアコンが冷房運転している場合に、前記バッテリの温度が、前記基準値として設定される冷房運転状態における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも高いか否かを判定し、
前記エアコン動作制御部は、前記バッテリの温度が前記冷房運転時における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも高いと判定された場合に、前記エアコンの出力を高めて冷房機能を強めることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の車両。
前記エアコン動作制御部は、前記車室内の温度が、前記エアコンの設定温度に基づいて設定される冷房運転時における車室温度基準値よりも高い場合に、前記エアコンの出力を高めて冷房機能を強めることを特徴とする請求項４に記載の車両。
前記バッテリ温度判定部は、前記エアコンが暖房運転している場合に、前記バッテリの温度が、前記基準値として設定される暖房運転時における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも低いか否かを判定し、
前記エアコン動作制御部は、前記バッテリの温度が前記暖房運転時における基準値および前記車室内の温度のいずれよりも低いと判定された場合に、前記エアコンの出力を高めて暖房機能を強めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の車両。
前記エアコン動作制御部は、前記車室内の温度が、前記エアコンの設定温度に基づいて設定される暖房運転時における車室温度基準値よりも低い場合に、前記エアコンの出力を高めて暖房機能を強めることを特徴とする請求項６に記載の車両。
前記エアコン動作制御部は、前記改善条件判定部が前記エアコンの出力を高めることにより前記バッテリの入出力特性が改善しないと判定した場合に、前記エアコンの出力を弱めることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の車両。
前記エアコン動作制御部は、前記走行モード判定部が前記走行モードとして前記省エネルギーモードが選択されていないと判定した場合に、前記エアコンに対する設定に基づく通常の動作制御を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の車両。