JP2013189093A - 空調装置およびそれを備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】放電モードで動作可能な車両において、ユーザの利便性と空調装置の無駄な消費電力の削減との両立をすることが可能な空調装置およびそれを備える車両を提供する。
【解決手段】空調装置は、車両外部に放電する放電モードを動作モードとして有する車両に搭載される。空調装置は、車室内の空調を行なうエアコン１２５と、エアコン１２５を制御する制御装置（ＥＣＵ３００）とを備える。制御装置は、動作モードが放電モードに指定されたことを検出した場合には、エアコン１２５の動作を停止させ、動作モードに指定されたことを検出した場合であっても車室内に乗員が検出され、かつエアコン１２５の運転を指示する操作が乗員によって行なわれたときには、エアコン１２５の動作を許可する。
【選択図】図４

Description

この発明は、空調装置およびそれを備える車両に関し、特に、車両から車両外部に放電する放電モードを動作モードとして有する車両に搭載される空調装置に関する。

近年では、乗員の乗車前に予め車室内を空調し（以下プレ空調と称する）、乗員が乗車した際の快適性を向上させる技術も提案されている。たとえば、真夏に長時間停車していた車両に乗車する前にプレ空調として冷房運転を行なうことにより、乗車時には車室内の暑さが緩和される。

エンジンおよび電動モータを駆動源とするハイブリッド車の車室内を空調する空調装置として、エンジンが停止中であっても車室内を空調するために、バッテリーからの電力によってコンプレッサを駆動して車室内をプレ空調するものがある。特開２００６−２９８２６２号公報（特許文献１）には、バッテリーが過放電しないようバッテリーの残容量が所定値以下となるとプレ空調の作動を停止する技術が開示されている。

特開２００６−２９８２６２号公報 特開２００１−０６３３４７号公報 特開２０１０−２８３９８４号公報 特開平０９−１０９６４８号公報 特開２０１０−１６３０９２号公報

特開２００６−２９８２６２号公報に開示された技術では、バッテリーの残容量に応じてプレ空調の作動を決定している。一方で、アウトドアでの電気機器の使用や災害時の電源として、ハイブリッド車両を使用することも検討されている（以下、このような動作モードを放電モードと称する）。

放電モードを有するハイブリッド車両は、エンジンで発電を行ない、バッテリーの残容量が低下しない状態で外部に放電を行なうことも可能である。プレ空調の設定がされている場合には、空調装置が作動しても燃料があればバッテリーの残容量が低下しない。このため、特開２００６−２９８２６２号公報に開示された技術では、乗員不在の状態で空調を長時間継続して無駄な電力を消費してしまう可能性がある。このような無駄な電力が生じにくいように配慮することが好ましい。

この発明の目的は、放電モードで動作可能な車両において、ユーザの利便性と空調装置の無駄な消費電力の削減との両立をすることが可能な空調装置およびそれを備える車両を提供することである。

この発明は、要約すると、車両外部に放電する放電モードを動作モードとして有する車両に搭載される空調装置であって、車室内の空調を行なう空調部と、空調部を制御する制御装置とを備える。制御装置は、動作モードが放電モードに指定されたことを検出した場合には、空調部の動作を停止させ、動作モードに指定されたことを検出した場合であっても車室内に乗員が検出され、かつ空調部の運転を指示する操作が乗員によって行なわれたときには、空調部の動作を許可する。

好ましくは、車両は、放電モードに加えて動作モードとして、車両の走行中に指定される走行モードと車載の蓄電装置に外部から充電する充電モードとをさらに有する。制御装置は、空調装置の作動状態を示すデータを記憶する記憶部を含む。制御装置は、充電モードおよび走行モードへの指定時には記憶部からデータを読み出してデータに対応する作動状態に空調装置の初期状態を設定し、放電モードへの指定時には記憶部の記憶内容に関わらず、空調装置の初期状態を停止状態に設定する。

より好ましくは、制御装置は、放電モードにおいて乗員の操作によって空調部の作動状態が変更された場合には、記憶部の記憶するデータを変更された作動状態に対応するデータに更新する。

好ましくは、制御装置は、放電モードにおいて、乗員が車室内から車室外に移動した場合に空調部が動作していたときには、空調部の動作を停止させる。

好ましくは、車両は、放電モードに応じて必要に応じて起動され発電を行なう発電機と、発電機で発電した電力を蓄えることが可能な蓄電装置とを含む。

この発明は、他の局面では、上記いずれかの空調装置を搭載する車両である。

本発明によれば、放電モードを有する車両において、空調装置の無駄な消費電力を低減させることができる。

本実施の形態に従うハイブリッド車両１００の全体ブロック図である。 放電モードについて説明するための図である。 給電コネクタ６００の概略図である。 図３の給電コネクタを用いた場合の給電動作を説明するためのブロック図である。 制御モードによって空調装置の設定の変更を行なう制御について説明するためのフローチャートである。 図５のＳ１０における制御モードの判別について説明するためのフローチャートである。 走行モードと充電モードにおけるエアコンの状態遷移を説明するための波形図である。 走行モードと放電モードにおけるエアコンの状態遷移を説明するための波形図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［車両および充電ケーブルの説明］
図１は、本実施の形態に従うハイブリッド車両１００の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（System Main Relay：ＳＭＲ）１１５と、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、エアコン１２５と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、エンジン１６０と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。

蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。

蓄電装置１１０は、正電力線ＰＬ１および負電力線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０、１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。

蓄電装置１１０は、いずれも図示しないが電圧センサおよび電流センサを含み、これらのセンサによって検出された、蓄電装置１１０の電圧ＶＢおよび電流ＩＢをＥＣＵ３００へ出力する。

ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方は、蓄電装置１１０の正極端およびＰＣＵ１２０に接続される正電力線ＰＬ１に接続され、他方のリレーは蓄電装置１１０の負極端および負電力線ＮＬ１に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。

コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、正電力線ＰＬ１および負電力線ＮＬ１と正電力線ＰＬ２および負電力線ＮＬ１との間で電圧変換を行なう。

インバータ１２２，１２３は、正電力線ＰＬ２および負電力線ＮＬ１に並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２にそれぞれ基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動する。

コンデンサＣ１は、正電力線ＰＬ１および負電力線ＮＬ１の間に設けられ、正電力線ＰＬ１および負電力線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、正電力線ＰＬ２および負電力線ＮＬ１の間に設けられ、正電力線ＰＬ２および負電力線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。

モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。

また、モータジェネレータ１３０，１３５は動力伝達ギヤ１４０を介してエンジン１６０とも結合される。そして、ＥＣＵ３００により、モータジェネレータ１３０，１３５およびエンジン１６０が協調的に動作されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ１３０，１３５は、エンジン１６０の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置１１０を充電することができる。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータ１３５を専ら駆動輪１５０を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータ１３０を専らエンジン１６０により駆動される発電機として用いるものとする。

なお、図１においては、モータジェネレータが２つ設けられる構成が例として示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータが１つの場合、あるいは２つより多くのモータジェネレータを設ける構成としてもよい。また、車両１００は、エンジンを搭載しない電気自動車であってもよく、燃料電池車であってもよい。

車両１００は、外部電源５００からの電力によって蓄電装置１１０を充電するための構成として、充電器２００と、充電リレーＣＨＲ２１０と、接続部であるインレット２２０とを含む。

インレット２２０には、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続される。そして、外部電源５００からの電力が、充電ケーブル４００を介して車両１００に伝達される。

充電ケーブル４００は、充電コネクタ４１０に加えて、外部電源５００のコンセント５１０に接続するためのプラグ４２０と、充電コネクタ４１０およびプラグ４２０とを接続する電力線４４０とを含む。電力線４４０には、外部電源５００からの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置（以下、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）とも称する。）４３０が介挿される。

充電器２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、インレット２２０に接続される。また、充電器２００は、ＣＨＲ２１０を介して、正電力線ＰＬ２および負電力線ＮＬ２によって蓄電装置１１０に接続される。

充電器２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤによって制御され、インレット２２０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換する。

車両１００は、外部に電力を供給するための構成として、ＡＣ１００Ｖインバータ２０１と、放電リレーＤＣＨＲ２１１とをさらに含む。なお、インレット２２０は、電力を出力する接続部としても共用される。放電時にインレットに接続する構成については、後に図２〜図４を用いて説明する。

ＡＣ１００Ｖインバータ２０１は、蓄電装置１１０からの直流電力またはモータジェネレータ１３０，１３５により発電されてＰＣＵ１２０で変換された直流電力を交流電力に変換して、車両外部へ給電することも可能である。なお、ＡＣ１００Ｖインバータ２０１に代えて、他の交流電圧または直流電圧を出力する装置を設けてもよい。また、充電器２００とＡＣ１００Ｖインバータ２０１とは、充電および給電の双方向の電力変換が可能な１つの装置であってもよい。

ＣＨＲ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２によって制御され、充電器２００と蓄電装置１１０との間の電力の供給と遮断とを切換える。ＤＣＨＲ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ３によって制御され、インレット２２０とＡＣ１００Ｖインバータ２０１との間の電力経路の接続と遮断とを切換える。なお、図１に示す充電時には、ＣＨＲ２１０は接続状態に制御され、ＤＣＨＲ２１１は遮断状態に制御される。

ＥＣＵ３００は、エアコン１２５の初期設定を記憶しておくための不揮発性メモリ３７０を含む。いずれも図１には図示しないが、ＥＣＵ３００は、さらに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置１１０および車両１００の各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０からの電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。

ＥＣＵ３００は、充電ケーブル４００の接続状態を示す信号ＰＩＳＷを充電コネクタ４１０から受ける。また、ＥＣＵ３００は、充電ケーブル４００のＣＣＩＤ４３０からコントロールパイロット信号ＣＰＬＴ（以下、パイロット信号ＣＰＬＴと称する）を受ける。ＥＣＵ３００は、これらの信号に基づいて充電動作を実行する。

なお、図１においては、ＥＣＵ３００として１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、ＰＣＵ１２０用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごと、または制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。

［充電モードの説明］
パイロット信号ＣＰＬＴおよび接続信号ＰＩＳＷ、ならびに、インレット２２０および充電コネクタ４１０の形状，端子配置などの構成は、たとえば、米国のＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）や国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission：ＩＥＣ）等において規格化されている。

ＣＣＩＤ４３０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサおよびコントロールパイロット信号の入出力を行なうとともに、充電ケーブル４００の充電動作を制御する。

なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、ＥＣＵ３００によって操作される。また、デューティサイクルは、外部電源５００から充電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。

パイロット信号ＣＰＬＴは、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期で発振する。ここで、外部電源５００から充電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅が設定される。すなわち、この発振周期に対するパルス幅の比で示されるデューティによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてＣＣＩＤ４３０中のコントロールパイロット回路から車両１００のＥＣＵ３００へ定格電流が通知される。

なお、定格電流は、充電ケーブル毎に定められており、充電ケーブル４００の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、充電ケーブル４００毎にパイロット信号ＣＰＬＴのデューティも異なることになる。

ＥＣＵ３００は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティに基づいて、充電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流を検知することができる。

ＣＣＩＤ４３０内部のリレーの接点が閉じられると、充電器２００に外部電源５００からの交流電力が与えられ、外部電源５００から蓄電装置１１０への充電準備が完了する。ＣＰＵ３１０は、充電器２００に対し制御信号ＰＷＤを出力することによって、外部電源５００からの交流電力を蓄電装置１１０が充電可能な直流電力に変換する。そして、ＣＰＵ３１０は、制御信号ＳＥ２を出力してＣＨＲ２１０の接点を閉じることにより、蓄電装置１１０への充電を実行する。

［放電モードの説明］
上述のような外部充電が可能な車両においては、スマートグリッドなどに見られるように、車両を電力供給源として考え、車両外部の一般の電気機器に対して車両から電力を供給する構想が検討されている。また、キャンプや屋外での作業などで電気機器を使用する場合の電源として、車両が使用される場合もある。

次に、車両から外部に電力を供給する放電モードについて説明する。図２は、放電モードについて説明するための図である。

図２を参照して、給電コネクタ６００は、図１で説明した充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０の端子部と同様の形状を有する端子部を備えており、車両１００のインレット２２０に充電ケーブル４００に代えて接続することが可能である。

蓄電装置１１０の電力は、ＡＣ１００Ｖインバータ２０１を経由してインレット２２０に供給可能である。蓄電装置１１０に蓄えられた電力、もしくは、エンジン１６０の駆動による発電電力が、給電コネクタ６００を介して電気機器７００に供給される。

図３は、給電コネクタ６００の概略図である。図３を参照して、給電コネクタ６００には、嵌合部６０５、操作部６１５が設けられる。嵌合部６０５は、インレット２２０に嵌合することができるように、インレット２２０に対応した形状を有する。

給電コネクタ６００には、外部の電気機器７００の電源プラグ７１０を接続することができる出力部６１０が設けられる。出力部６１０を給電コネクタ６００と別体に構成し、出力部６１０と給電コネクタ６００とをケーブルで接続するようにしてもよい。

給電コネクタ６００がインレット２２０に接続されると、車両１００において給電動作が実行され、インレット２２０および給電コネクタ６００を通して、車両１００からの電力が電気機器７００へ供給される。

図４は、図３の給電コネクタを用いた場合の給電動作を説明するためのブロック図である。なお、図４において、図１および図２と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰返さない。

図４を参照して、車両１００に搭載されるＥＣＵ３００は、電源ノード３５０、プルアップ抵抗Ｒ１０およびプルダウン抵抗Ｒ１５と、ＣＰＵ３１０と、抵抗回路３２０と、入力バッファ３４０とを含む。

抵抗回路３２０は、車両１００側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。

入力バッファ３４０は、接続信号ＰＩＳＷを受け、その受けた接続信号ＰＩＳＷをＣＰＵ３１０へ出力する。なお、接続信号線Ｌ３にはＥＣＵ３００から電圧がかけられており、充電コネクタ４１０のインレット２２０への接続によって、接続信号ＰＩＳＷの電位が変化する。ＣＰＵ３１０は、この接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、充電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を検出する。

ＣＰＵ３１０は、入力バッファ３４０から、接続信号ＰＩＳＷを受ける。ＣＰＵ３１０は、接続信号ＰＩＳＷの電位を検出し、給電コネクタ６００の接続状態および嵌合状態を検出する。

給電コネクタ６００がインレット２２０に接続されると、車両１００側の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と出力部６１０とが電力伝達部６０６を介して電気的に接続される。

給電コネクタ６００は、接続信号線Ｌ３に接続される接続部６０１と、接続部６０１およびコントロールパイロット線Ｌ１に接続される接続部６０２と、接地線Ｌ２に接続される接続部６０３と、接続回路６０４とを備える。

接続部６０１は、給電コネクタ６００がインレット２２０に取り付けられると、接続信号線Ｌ３に電気的に接続される。接続部６０２は、給電コネクタ６００がインレット２２０に取り付けられると、コントロールパイロット線Ｌ１に電気的に接続される。接続部６０３は、給電コネクタ６００がインレット２２０に取り付けられると、接地線Ｌ２に電気的に接続される。

給電コネクタ６００は、抵抗Ｒ３０，Ｒ３１およびスイッチＳＷ３０をさらに含む。給電コネクタ６００がインレット２２０に接続されると、抵抗Ｒ３０，Ｒ３１が接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。

スイッチＳＷ３０は、抵抗Ｒ３１と並列に接続される。スイッチＳＷ３０は、給電コネクタ６００がインレット２２０に確実に嵌合された状態で接点が閉じられる。すなわち、スイッチＳＷ３０はノーマリークローズである。給電コネクタ６００がインレット２２０から切り離された状態、および給電コネクタ６００とインレット２２０との嵌合状態が不確実な場合には、スイッチＳＷ３０の接点が開放される。また、スイッチＳＷ３０は、操作部６１５が操作されることによっても接点が開放される。したがって、スイッチＳＷ３０の状態は、給電コネクタ６００を車両１００に取り付ける際、ならびに、給電コネクタ６００を車両１００から取り外す際に変化する。

ＣＰＵ３１０は、給電コネクタ６００がインレット２２０に接続されると、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３０，Ｒ３１の組合せにより定まる合成抵抗によって、給電コネクタ６００の接続状態および嵌合状態を判定することができる。

給電コネクタ６００は、スイッチＳＷ３０に加えて、スイッチＳＷ１０をさらに備える。スイッチＳＷ１０は、接続回路６０４上において、接続部６０１と接続部６０２との間に設けられる。スイッチＳＷ１０は、ノーマリーオープンである。

スイッチＳＷ１０およびスイッチＳＷ３０は、操作部６１５が操作されることによって、連動する。操作部６１５が利用者により操作されると、スイッチＳＷ１０が閉じ、スイッチＳＷ３０が開く。操作部６１５が操作されなければ、スイッチＳＷ１０が開き、スイッチＳＷ３０が閉じる。

スイッチＳＷ１０が閉じると接続回路６０４は、接続部６０１と接続部６０２とを接続する。したがって、接続回路６０４は、給電コネクタ６００がインレット２２０に取り付けられ、スイッチＳＷ１０が操作されると、接続信号線Ｌ３とコントロールパイロット線Ｌ１とを接続する。

なお、スイッチＳＷ３０をノーマリーオープンとし、スイッチＳＷ１０をノーマリークローズとしてもよい。この場合には、操作部６１５が利用者により操作されると、スイッチＳＷ１０が開き、スイッチＳＷ３０が閉じる。すなわち、操作部６１５が操作されなければ、スイッチＳＷ１０が閉じ、スイッチＳＷ３０が開くようにしてもよい。スイッチＳＷ１０およびスイッチＳＷ３０は、接続信号線Ｌ３の電位とコントロールパイロット線Ｌ１の電位とを変化させるために設けられる。

ＣＰＵ３１０は、接続信号線Ｌ３の電位の変化パターンとコントロールパイロット線Ｌ１の電位の変化パターンとから、給電コネクタ６００が取り付けられたことを認識する。より具体的には、接続信号線Ｌ３の電位とコントロールパイロット線Ｌ１の電位とが同期して増大し、その後同期して低下すると、ＣＰＵ３１０は、給電コネクタ６００が取り付けられたことを認識する。給電コネクタ６００が取り付けられたことを認識するための電位の変化パターンをこれに限定されない。利用者が所定のパターンで操作部６１５を複数回（たとえば２回、もしくは３回と７回の組合せ）操作することによって得られる電位の変化パターンが検出されたときに、給電コネクタ６００が取り付けられたことを認識するようにしてもよい。

スイッチＳＷ３０のノーマル状態とスイッチＳＷ１０のノーマル状態の組合せ、操作部６１５の操作回数などについては種々に変形することができる。ＥＣＵ３００において、変形した組合せを対応する状態に認識するようにソフトウェアなどを変更すればよい。

ＣＰＵ３１０は、給電コネクタ６００が接続されていることを認識すると、ＣＨＲ２１０を開き、ＤＣＨＲ２１１を閉じるとともに、ＡＣ１００Ｖインバータ２０１に給電動作をさせるように制御して、蓄電装置１１０からの電力を外部の電気機器７００へ供給する。

さらに、蓄電装置１１０のＳＯＣが低下した場合、あるいは、ユーザからの指示があった場合には、ＣＰＵ３１０は、エンジン１６０を駆動してモータジェネレータ１３０により発電を行ない、その発電電力を電気機器７００へ供給する。

［空調装置の制御］
図５は、制御モードによって空調装置の設定の変更を行なう制御について説明するためのフローチャートである。

図５を参照して、ＥＣＵ３００が起動すると、まずステップＳ１０において、制御モードが判別される。制御モードは、車両を走行可能な状態に制御する走行モード、車両の蓄電装置に外部から充電する充電モード、車両の蓄電装置または発電機から車両外部に電力を出力する放電モードのいずれかであるが、さらに他のモードが存在していてもよい。

図６は、図５のＳ１０における制御モードの判別について説明するためのフローチャートである。図６を参照して、判別処理が開始されるとステップＳ１１においてＥＣＵの内部で管理されている電源ポジションがＩＧ−ＯＮ状態であるか否かが判断される。電源ポジションは、たとえば、イグニッションキースイッチがＯＦＦ→ＡＣＣ→ＯＮに操作された場合にＩＧ−ＯＮ状態に移行する。また、プッシュボタン型の起動スイッチであれば、電源ポジションは、プッシュボタンを一度押したらＡＣＣ状態に移行し、さらにもう一度押したらＩＧ−ＯＮ状態に移行する。

ステップＳ１１において、電源ポジションがＩＧ−ＯＮ状態ではないと判断された場合には、ステップＳ１２に処理が進む。ステップＳ１２では、プラグイン充電による電源起動がされたか否か（電源ポジションがＩＧＰ−ＯＮ状態であるか否か）が判断される。

ステップＳ１２では、たとえば、図１の充電ケーブル４００がインレット２２０に接続され、ＣＣＩＤ４３０からのパイロット信号ＣＰＬＴの変化によって充電モードであることが認識され電源が起動された場合に、電源ポジションがＩＧＰ−ＯＮ状態であると判断される。

ステップＳ１２において電源ポジションがＩＧＰ−ＯＮ状態ではないと判断された場合には、ステップＳ１３において、処理がメインルーチンに戻り再び制御モードがいずれかに設定されることを待つ。ステップＳ１２において、電源ポジションがＩＧＰ−ＯＮ状態であると判断された場合には、ステップＳ１７に処理が進み、制御モードが充電モードであると判別されて、その後図５のステップＳ６０に処理が進む。

ステップＳ１１において、電源ポジションがＩＧ−ＯＮ状態であると判断された場合には、ステップＳ１４に処理が進む。ステップＳ１４では、所定の操作によって電源ポジションがＳＴ−ＯＮ状態に移行したか否かが判断される。たとえば、イグニッションキースイッチの位置がＯＦＦ→ＡＣＣ→ＯＮ→ＳＴＡＲＴに操作された場合に電源ポジションがＳＴ−ＯＮ状態に移行する。またプッシュボタン型の起動スイッチである場合には、たとえば、プッシュボタンを一度押したらＡＣＣ状態、さらにもう一度押したらＩＧ−ＯＮ状態に電源ポジションが移行するが、シフトポジションがパーキングポジションに設定されており、電源ポジションがＯＦＦ、ＡＣＣ，ＩＧ−ＯＮのいずれかの状態でブレーキを踏みながらプッシュボタンを押すと、電源ポジションがＳＴ−ＯＮ状態に移行する。

ステップＳ１４において、電源ポジションがＳＴ−ＯＮ状態であればＥＣＵ３００は、制御モードが走行モードであると判別する。

ステップＳ１４において、電源ポジションがＳＴ−ＯＮ状態でなかった場合には、ステップＳ１５に処理が進む。ステップＳ１５では、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態を継続しているか否かが判断される。

ステップＳ１５においてパイロット信号ＣＰＬＴが発振を継続している場合には、ステップＳ１７に処理が進み、制御モードが充電モードであると判別されて、その後図５のステップＳ６０に処理が進む。

ステップＳ１５においてパイロット信号ＣＰＬＴが発振を継続していない場合には、ステップＳ１６に処理が進む。ステップＳ１６では、ＥＣＵ３００は、図２〜４で説明した発電ユニット（給電コネクタ６００）の装着の認識の有無を判断する。

ステップＳ１６において、発電ユニットの装着が認識された場合には、ステップＳ１９に処理が進み、制御モードは放電モードであると判別されて、その後図５のステップＳ１１０に処理が進む。

一方、ステップＳ１６において、発電ユニットの装着が認識されなかった場合には、ステップＳ１３に処理が進み、処理がメインルーチンに戻り再び制御モードがいずれかに設定されることを待つ。

以上の処理において、制御モードがいずれかのモードであることが判別された場合には、図５のステップＳ１０から、ステップＳ２０，Ｓ６０，Ｓ１１０のいずれかに処理が進む。

再び図５を参照して、まずステップＳ１０において、制御モードが走行モードであると判別された場合には、ステップＳ２０に処理が進み、エアコン１２５等の空調装置の初期化動作が実行される。

ステップＳ２０では、ＥＣＵ３００の内部の不揮発性メモリ３７０に記憶されていた設定値ＳＸＡＣ（ＭＥＭ）が、空調装置の起動後の初期値として、設定値ＳＸＡＣに読み込まれる。動作初期値の内容は、作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）のみでもよいが、風量、温度設定なども含んでいてもよい。これにより、エアコン１２５等の空調装置は、以前にユーザが設定した内容と同じ動作を行なうので、ユーザが車両起動後に空調装置を設定する手間が省ける場合が多くなる。

ステップＳ２０で初期化動作が行なわれた後には、ステップＳ３０において、ユーザによる操作が行なわれたか否かが判断される。ユーザによる操作は、たとえば、エアコン１２５を停止状態から作動させるスイッチ操作や作動状態から停止させるスイッチ操作などである。ユーザによる操作に風量変更や温度変更の操作が含まれていてもよい。

ステップＳ３０において、ユーザによる操作があった場合には、ステップＳ４０に処理が進み、設定値ＳＸＡＣにユーザによる操作に対応した更新値が書き込まれる。さらにステップＳ５０において、不揮発性メモリ３７０において更新された設定値ＳＸＡＣと同じ値が設定値ＳＸＡＣ（ＭＥＭ）にも書き込まれる。設定値ＳＸＡＣ（ＭＥＭ）も更新されるので、走行モードで最後に設定していた空調装置の状態を次回に車両が起動した場合に再現することが可能となる。

ステップＳ５０の処理が終了したか、または、ステップＳ３０においてユーザの操作が無かった場合には、再びステップＳ３０に処理が戻り、ユーザの操作待ち状態となる。そして、走行モードが終了するまでステップＳ３０〜Ｓ５０の処理が繰返し実行される。

ステップＳ１０において、制御モードが充電モードであると判別された場合には、ステップＳ６０に処理が進み、エアコン１２５等の空調装置の初期化動作が実行される。ステップＳ６０では、ＥＣＵ３００の内部の不揮発性メモリ３７０に記憶されていた設定値ＳＸＡＣ（ＭＥＭ）が、空調装置の起動後の初期値として、設定値ＳＸＡＣに読み込まれる。

動作初期値の内容は、作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）のみでもよいが、風量、温度設定なども含んでいてもよい。これにより、エアコン１２５等の空調装置は、以前にユーザが設定した内容と同じ動作を行なうので、ユーザが車両起動後に空調装置を設定する手間が省ける場合が多くなる。この初期値は、充電開始時から所定の時間経過後にタイマーによって起動されるエアコン１２５の設定値であってもよい。たとえば、帰宅後に充電ケーブルを車両に接続して自宅のコンセントから充電を行なう場合、次回の車両使用時の少し前に起動時間を設定しておけば、前回走行終了時の空調装置の設定がそのまま再現される。

ステップＳ６０で初期化動作が行なわれた後には、ステップＳ７０において、ユーザによる操作が行なわれたか否かが判断される。ユーザによる操作は、たとえば、エアコン１２５を停止状態から作動させるスイッチ操作や作動状態から停止させるスイッチ操作などである。ユーザによる操作に風量変更や温度変更の操作が含まれていてもよい。

ステップＳ７０において、ユーザによる操作があった場合には、ステップＳ８０に処理が進み、設定値ＳＸＡＣにユーザによる操作に対応した更新値が書き込まれる。この場合は、走行モードとは異なり、ステップＳ５０の設定値ＳＸＡＣ（ＭＥＭ）の更新は行なわれない。

たとえば、充電中に空調を効かせて車室内で音楽を聴いたりするような使用法では、走行時とは違う空調の運転状況とすることも考えられるためである。また、充電中は電力節約のためにユーザが空調を停止させても、次回走行する際の起動時に走行時のエアコンの最終状態が再現される。したがって、充電時の停止状態が記憶されないので、停止状態が再現され車両起動時にエアコンが停止していることにユーザが気づくのが遅れて快適性が低下するのを防ぐことができる。

ステップＳ７０においてユーザの操作が無かった場合には、ステップＳ９０に処理が進み、蓄電装置１１０の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定のしきい値よりも低下したか否かが判断される。たとえば、充電モードであっても蓄電装置１１０に充電される電力よりも、エアコン１２５やヒータなどで消費される電力が大きければ次第にＳＯＣは低下する。ＳＯＣが低下しすぎると蓄電装置１１０が過放電となったりして寿命に悪影響を及ぼす場合がある。また、ユーザは充電したつもりであっても実際には充電されていないのでは、エンジンを使用せず走行可能な距離が短くなり不便である。

したがって、ユーザのニーズに合わせたしきい値をＳＯＣに対して設定しておき、ステップＳ９０においてこのしきい値を下回らないようにＳＯＣを管理する。

ステップＳ９０において、ＳＯＣがしきい値よりも低下した場合には、ステップＳ１００に処理が進み、ＥＣＵ３００は、設定値ＳＸＡＣにＯＦＦを設定してエアコン１２５を停止させる。エアコン１２５の停止に合わせてシートヒータ等の電力消費の大きな負荷への給電を停止させるように制御してもよい。

ステップＳ９０において、ＳＯＣがしきい値よりも低下していない場合、または、ステップＳ１００の処理が終了した場合には、ステップＳ７０に処理が戻り、ユーザの操作待ち状態となる。そして、充電モードが終了するまでステップＳ７０〜Ｓ１００の処理が繰返し実行される。

ステップＳ１０において、制御モードが放電モードであると判別された場合には、ステップＳ１１０に処理が進み、エアコン１２５等の空調装置の初期化動作が実行される。ステップＳ１１０では、ＥＣＵ３００の内部の不揮発性メモリ３７０に記憶されていた設定値ＳＸＡＣ（ＭＥＭ）に関わらず、空調装置の起動後の初期値として、設定値ＳＸＡＣがＯＦＦ状態に設定される。

放電モードでは、車両外部に電力を放電するので、車両外部においてユーザが電気機器を使用する場合が想定される。したがって、エアコン１２５等の空調装置は、以前にユーザが設定した内容と同じ動作を再現して実行すると無駄に電力を消費する可能性がある。また、放電モードでは災害時などに使用される場合も考えられるので、ユーザの利便性よりも不要な電力消費をカットすることを優先させるほうが望ましい。

ステップＳ１１０で初期化動作が行なわれた後には、ステップＳ１２０において、車室内に乗員を検出したか否かが判断される。乗員の検出は、種々の方法で可能であるが、たとえば着座センサや赤外線センサなどで検出が可能である。ステップＳ１２０において乗員が車室内に検出された場合には、空調装置の運転は指示があれば許可される。乗員が車室内にいる場合の空調装置の運転による電力消費は、不必要な消費電力ではないとして取り扱う。

すなわち、ステップＳ１２０において乗員が車室内に検出された場合には、ステップＳ１３０において、ユーザによる操作が行なわれたか否かが判断される。ユーザによる操作は、たとえば、エアコン１２５を停止状態から作動させるスイッチ操作や作動状態から停止させるスイッチ操作などである。ユーザによる操作に風量変更や温度変更の操作が含まれていてもよい。

ステップＳ１３０において、ユーザによる操作があった場合には、ステップＳ１４０に処理が進み、設定値ＳＸＡＣにユーザによる操作に対応した更新値が書き込まれる。この場合は、走行モードとは異なり、ステップＳ５０の設定値ＳＸＡＣ（ＭＥＭ）の更新は行なわれない。

一方、ステップＳ１２０において、車室内に乗員が検出されなかった場合には、ステップＳ１５０に処理が進み、設定値ＳＸＡＣにＯＦＦが書込まれ、空調装置の運転は停止される。

ステップＳ１４０またはＳ１５０の処理が終了した場合には、再びステップＳ１２０に処理が戻り、乗員の検出およびユーザの操作待ち状態となる。そして、ステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理が放電モードが終了するまで繰返し実行される。

図７は、走行モードと充電モードにおけるエアコンの状態遷移を説明するための波形図である。

図１、図７を参照して、時刻ｔ１までは走行モードで車両が制御されている。このときイグニッションスイッチまたは起動スイッチが操作され、ＩＧ−ＯＮ状態からＯＦＦ状態に電源ポジションが変化すると、そのタイミングにおけるエアコン１２５の作動状態「ＯＮ」が不揮発性メモリ３７０に記憶される。

時刻ｔ２において、充電ケーブル４００の接続によって、電源ポジションがＯＦＦ状態からＩＧＰ−ＯＮ状態に変化すると、その時の不揮発性メモリ３７０に記憶されていた作動状態「ＯＮ」がエアコン１２５の運転状態に設定される。

時刻ｔ３において、ユーザの操作によりエアコン１２５のＯＦＦ指令が入力されたり、また蓄電装置１１０のＳＯＣが所定のしきい値よりも低下したりした場合には、エアコンの運転状態がＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移する。

時刻ｔ４において、充電が完了したり、充電ケーブルがインレットから取り外されたりした場合には、電源ポジションがＩＧＰ−ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化する。この時は、特に不揮発性メモリ３７０の記憶内容は更新されず作動状態「ＯＮ」が記憶されたままである。

時刻ｔ５において、ユーザが乗車し、イグニッションキーや起動スイッチを操作して電源ポジションがＩＧ−ＯＮ状態に変化すると、制御モードは走行モードに設定される。そして、このときの不揮発性メモリ３７０の記憶内容である作動状態「ＯＮ」に基づいて、ユーザがエアコン１２５を運転開始する操作をしなくても、エアコン１２５も運転を開始する。

図８は、走行モードと放電モードにおけるエアコンの状態遷移を説明するための波形図である。

図４、図８を参照して、時刻ｔ１１までは走行モードで車両が制御されている。このときイグニッションスイッチまたは起動スイッチが操作され、ＩＧ−ＯＮ状態からＯＦＦ状態に電源ポジションが変化すると、そのタイミングにおけるエアコン１２５の作動状態「ＯＮ」が不揮発性メモリ３７０に記憶される。

時刻ｔ１２において、イグニッションスイッチまたは起動スイッチが操作され、ＯＦＦ状態からＩＧ−ＯＮ状態に電源ポジションが変化する。すると、電源ポジションがＯＦＦ状態からＩＧＰ−ＯＮ状態に変化すると、その時の不揮発性メモリ３７０に記憶されていた作動状態「ＯＮ」がエアコン１２５の運転状態に設定される。

時刻ｔ１３において、ユーザが給電コネクタ６００をインレット２２０に装着し、所定の操作（たとえば、操作部６１５を２回押す操作）を行なうとＥＣＵ３００が制御モードを放電モードに変更する。放電モードでのエアコン１２５の初期状態は、図５のステップＳ１１０でＯＦＦ状態に設定されるので、時刻ｔ１３においてエアコン１２５は運転を停止する。そして、時刻ｔ１３以降は、車両は放電モードに設定されているので、給電コネクタ６００を経由して電気機器７００に電力を供給可能な状態となる。

放電モードにおいて、時刻１４の破線に示すようにユーザ操作によってエアコン１２５の運転が指示されると、エアコンは運転を開始する（図５のステップＳ１３０、Ｓ１４０）。そして時刻ｔ１５の破線に示すようにユーザが車室外に移動し車室内に乗員が不在となると、エアコン１２５はＯＦＦ状態に戻る（図５のステップＳ１２０、Ｓ１５０）。

時刻ｔ１６において、ユーザがイグニッションスイッチまたは起動スイッチを操作することに応じて、電源ポジションはＩＧ−ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化する。この時は、特に不揮発性メモリ３７０の記憶内容は更新されず作動状態「ＯＮ」が記憶されたままである。

時刻ｔ１７において、ユーザが乗車し、イグニッションキーや起動スイッチを操作して電源ポジションがＩＧ−ＯＮ状態に変化すると、制御モードは走行モードに設定される。そして、このときの不揮発性メモリ３７０の記憶内容である作動状態「ＯＮ」に基づいて、ユーザがエアコン１２５を運転開始する操作をしなくても、エアコン１２５も運転を開始する。

最後に再び図面を参照して、本実施の形態について総括する。図４を参照して、本実施の形態の空調装置は、車両外部に放電する放電モードを動作モードとして有する車両に搭載される空調装置であって、車室内の空調を行なう空調部（エアコン１２５）と、空調部を制御する制御装置（ＥＣＵ３００）とを備える。制御装置は、動作モードが放電モードに指定されたことを検出した場合には、空調部の動作を停止させ、動作モードに指定されたことを検出した場合であっても車室内に乗員が検出され、かつ空調部の運転を指示する操作が乗員によって行なわれたときには、空調部の動作を許可する。

このように制御することにより、外部放電時に空調を停止することで出力低下を抑制でき、ユーザ操作時のみ空調を許可することで、ユーザの要求も満たすことができる。

好ましくは、車両は、放電モードに加えて動作モードとして、車両の走行中に指定される走行モードと車載の蓄電装置（蓄電装置１１０）に外部から充電する充電モードとをさらに有する。制御装置は、空調装置の作動状態を示すデータを記憶する記憶部（不揮発性メモリ３７０）を含む。制御装置は、充電モードおよび走行モードへの指定時には記憶部からデータを読み出してデータに対応する作動状態に空調装置の初期状態を設定し（図５のＳ２０，Ｓ６０，図７の時刻ｔ２，ｔ５）、放電モードへの指定時には記憶部の記憶内容に関わらず、空調装置の初期状態を停止状態に設定する（図５のＳ１１０、図８の時刻ｔ１３）。

より好ましくは、制御装置は、放電モードにおいて乗員の操作によって空調部の作動状態が変更された場合には（図５のＳ１３０でＹＥＳ)、記憶部の記憶するデータを変更された作動状態に対応するデータに更新する（図８の時刻ｔ１４）。

好ましくは、制御装置は、放電モードにおいて、乗員が車室内から車室外に移動した場合に空調部が動作していたときには、空調部の動作を停止させる（図５のＳ１５０、図８のｔ１５）。

好ましくは、車両は、放電モードに応じて必要に応じて起動され発電を行なう発電機（図４のエンジン１６０およびモータジェネレータ１３０）と、発電機で発電した電力を蓄えることが可能な蓄電装置（蓄電装置１１０）とを含む。

この発明は、他の局面では、上記いずれかの空調装置を搭載する車両である。
なお、本実施の形態では、ハイブリッド自動車を例示しているが、電気自動車や燃料電池自動車などにも本発明は適用可能である。また、本実施の形態では、充電用のインレットに放電用の給電コネクタを装着する例を示したが、必ずしもそのようにする必要はない。充電モードと放電モードを制御モードとして有すれば、たとえば非接触で受電する受電部を経由して充電を行ない、放電専用の給電コネクタ接続部を有するような車両であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ ハイブリッド車両、１１０ 蓄電装置、１２１ コンバータ、１２２，１２３，２０１ インバータ、１２５ エアコン、１３０，１３５ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギヤ、１５０ 駆動輪、１６０ エンジン、２００ 充電器、２２０ インレット、３２０ 抵抗回路、３４０ 入力バッファ、３５０ 電源ノード、３７０ 不揮発性メモリ、４００ 充電ケーブル、４１０ 充電コネクタ、４２０ プラグ、４４０，ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力線、５００ 外部電源、５１０ コンセント、６００ 給電コネクタ、６０１，６０２，６０３ 接続部、６０４ 接続回路、６０５ 嵌合部、６０６ 電力伝達部、６１０ 出力部、６１５ 操作部、７００ 電気機器、７１０ 電源プラグ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、２１０ 充電リレー、ＣＰＬＴ パイロット信号、２１１ 放電リレー、Ｌ１ コントロールパイロット線、Ｌ２ 接地線、Ｌ３ 接続信号線、ＮＬ１，ＮＬ２ 負電力線、ＰＬ１，ＰＬ２ 正電力線、Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３０，Ｒ３１ 抵抗、Ｒ１０ プルアップ抵抗、Ｒ１５ プルダウン抵抗、ＳＷ１０，ＳＷ３０ スイッチ。

Claims (6)

1. 車両外部に放電する放電モードを動作モードとして有する車両に搭載される空調装置であって、
   車室内の空調を行なう空調部と、
   前記空調部を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記動作モードが前記放電モードに指定されたことを検出した場合には、前記空調部の動作を停止させ、前記動作モードに指定されたことを検出した場合であっても車室内に乗員が検出され、かつ前記空調部の運転を指示する操作が乗員によって行なわれたときには、前記空調部の動作を許可する、空調装置。
2. 前記車両は、前記放電モードに加えて前記動作モードとして、車両の走行中に指定される走行モードと車載の蓄電装置に外部から充電する充電モードとをさらに有し、
   前記制御装置は、前記空調装置の作動状態を示すデータを記憶する記憶部を含み、
   前記制御装置は、前記充電モードおよび前記走行モードへの指定時には前記記憶部から前記データを読み出して前記データに対応する作動状態に前記空調装置の初期状態を設定し、前記放電モードへの指定時には前記記憶部の記憶内容に関わらず、前記空調装置の初期状態を停止状態に設定する、請求項１に記載の空調装置。
3. 前記制御装置は、前記放電モードにおいて乗員の操作によって前記空調部の作動状態が変更された場合には、前記記憶部の記憶するデータを変更された作動状態に対応するデータに更新する、請求項２に記載の空調装置。
4. 前記制御装置は、前記放電モードにおいて、乗員が車室内から車室外に移動した場合に空調部が動作していたときには、前記空調部の動作を停止させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調装置。
5. 前記車両は、
   前記放電モードに応じて必要に応じて起動され発電を行なう発電機と、
   前記発電機で発電した電力を蓄えることが可能な蓄電装置とを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調装置を搭載する車両。

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