JP2020032914A - 車両空調システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空調ユニットの動作停止時にキャビンの温度が上昇することを、既存の構成を利用して簡単に抑制できる車両空調システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】車両空調システム１０は、ルーフパネル１４の少なくとも一部を覆うルーフカバー１８と、ルーフパネル１４とルーフカバー１８との間に形成されるとともに、空気を流通させることが可能な通気路１６と、通気路１６に設けられた空調ユニット２０とを備える。ルーフパネル１４のルーフカバー１８に対向する部分には、車両１２のキャビン３６と通気路１６とを連通する通気口５０と、通気口５０を開閉する開閉部５２とが設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両空調システム及びその制御方法に関する。

一般的に、車両を停車して車両電源をオフにすると、該車両に備えられた空調ユニットの動作も停止する。このため、外気温が高い場合には、車両のキャビンの内部温度も外気温に応じて上昇してしまい、乗員が不快感を受ける虞がある。そこで、例えば、特許文献１には、車両に設けられる太陽電池と、該太陽電池で得られる電力により動作する送風機と、該送風機により車外から取り入れられる空気をキャビンに導く吸気管とを備える車両空調システムが提案されている。この車両空調システムでは、空調ユニットの動作が停止する停車時に送風機を動作させ、吸気管を介してキャビンに空気を送ることで、キャビンの温度上昇を抑制するとのことである。

特開２０１３−１０７５５４号公報

上記の車両空調システムでは、空調ユニットの動作停止時におけるキャビンの温度上昇を抑制するべく、吸気管や、該吸気管の内部に配置される送風機等を新設する必要があるため、部品数が増えたり、構成が複雑化したりしてしまう。

そこで、本発明は、空調ユニットの動作停止時にキャビンの温度が上昇することを、既存の構成を利用して簡単に抑制できる車両空調システム及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、車両のルーフパネルの少なくとも一部を覆うルーフカバーと、前記ルーフパネルと前記ルーフカバーとの間に形成されるとともに、空気を流通させることが可能な通気路と、前記通気路に設けられた空調ユニットと、を備える車両空調システムであって、前記ルーフパネルの前記ルーフカバーに対向する部分には、前記車両のキャビンと前記通気路とを連通する通気口と、前記通気口を開閉する開閉部とが設けられる。

本発明の別の一態様は、車両のルーフパネルの少なくとも一部を覆うルーフカバーと、前記ルーフパネルと前記ルーフカバーとの間に形成されるとともに、空気を流通させることが可能な通気路と、前記通気路に設けられた空調ユニットと、を備える車両空調システムの制御方法であって、前記ルーフパネルの前記ルーフカバーに対向する部分には、前記車両のキャビンと前記通気路とを連通する通気口と、前記通気口を開閉する開閉部とが設けられ、前記通気路には、該通気路に空気を取り込んで流通させる冷却ファンが設けられ、前記通気口は、前記冷却ファンよりも空気の流通方向の上流側に配設され、前記ルーフカバーには、太陽電池が設けられ、前記太陽電池は、前記開閉部を駆動するアクチュエータに電力を供給し、前記アクチュエータは、制御装置の制御に基づき前記開閉部を駆動して前記通気口を開閉し、前記太陽電池の発電量が所定値以上であるか否かを判定する発電量判定工程と、前記キャビンの内部温度が所定値以上であるか否かを判定する内部温度判定工程と、外気温が所定値以上であるか否かを判定する外気温判定工程と、前記内部温度が前記外気温より大きいか否かを判定する温度比較工程と、を有し、前記発電量判定工程で前記発電量が所定値以上であると判定し、前記内部温度判定工程で前記内部温度が所定値以上であると判定し、前記外気温判定工程で前記外気温が所定値以上であると判定し、前記温度比較工程で前記内部温度が前記外気温より大きいと判定した場合に、前記通気口を開状態とする。

この車両空調システムでは、車両のルーフパネルとルーフカバーとの間に形成される通気路に空調ユニットが設けられ、該通気路に空気を流通させることで、空調ユニットの凝縮器や圧縮機等を冷却可能となっている。このような通気路とキャビンとを連通させる通気口を開状態とすることでキャビンの通気を行うことができる。すなわち、ルーフパネルの上部に空調ユニットを配設するべく設けられた通気路等の既存の構成を利用することで、ルーフパネルに通気口及び開閉部を設ける簡単な構成により、空調ユニットの動作停止時にキャビンの内部温度が上昇することを抑制できる。

本発明の実施形態に係る車両空調システムのブロック図である。 図１の車両空調システムの制御方法を説明するフローチャートである。

以下、本発明に係る車両空調システム及びその制御方法について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の図において、同一又は同様の機能及び効果を奏する構成要素に対しては同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する場合がある。

図１に示すように、本実施形態に係る車両空調システム１０は、車両１２のルーフパネル１４との間に通気路１６を形成するルーフカバー１８と、通気路１６に設けられた空調ユニット２０と、通気路１６に空気を取り込む冷却ファン２２と、空調ユニット２０や冷却ファン２２等を制御する制御装置２４とを備える。

なお、車両空調システム１０が適用される車両１２の好適な例としては、小型の電気自動車（ＭＥＶ：Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等が挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。また、以下では、図１に示す矢印方向に従って、前後、上下、左右の方向を説明する。「前方」は車両１２の進行方向であり、「後方」はその逆方向である。「左方」及び「右方」は前方を向いた車両１２の乗員Ｐから見た左右の方向である。

ルーフカバー１８は、ルーフパネル１４の少なくとも一部を覆うように配設される。これによって、ルーフカバー１８とルーフパネル１４との間に通気路１６が形成される。通気路１６の前端には、車両１２の走行風等を該通気路１６に取り込むことが可能な導入口２６が設けられ、通気路１６の後端には、通気路１６を流通した空気を排出する排出口２８が設けられている。すなわち、通気路１６には、導入口２６から排出口２８に向かって走行風や自然風等を流通させることが可能になっている。また、ルーフカバー１８の上面には太陽電池３０が設けられている。

空調ユニット２０は、ルーフパネル１４に貫通形成された空調取込口３２及び空調吹出口３４を介して車両１２のキャビン３６に連通するダクト３８と、ダクト３８内の空気を冷却する冷凍サイクル装置４０と、キャビン３６の空気を空調取込口３２からダクト３８に取り込むともに、冷凍サイクル装置４０で冷却された空気（以下、冷却風ともいう）を空調吹出口３４からキャビン３６に吹き出すダクトファン４２とを有する。

空調吹出口３４は、例えば、車両１２の前方のシートＳに着座した乗員Ｐの頭部ＰＨの近傍に配設されることが好ましく、該頭部ＰＨに対して前方から冷却風を吹き出し可能に設けられることが一層好ましい。また、空調吹出口３４には、冷却風が吹き出される方向を、ルーバー等により調整可能な風向調整機構（不図示）が設けられてもよい。空調取込口３２は、空調吹出口３４よりも後方に設けられることが好ましい。

ダクト３８は、前端部が空調吹出口３４に連通し、後端部が空調取込口３２に連通することで、通気路１６の前方から後方に向かって延在する。また、ダクト３８の上方の外壁面３８ａと、ルーフカバー１８とは離間して配置され、互いの間に空気が流通することが可能なスペースが形成されている。

ダクト３８の内部の後方側には、ダクトファン４２と、冷凍サイクル装置４０の蒸発器４４が収容されている。本実施形態では、ダクト３８内の空調取込口３２の近傍にダクトファン４２が配設され、該ダクトファン４２よりも前方（空調吹出口３４側）に蒸発器４４が配設されているが、ダクトファン４２は、蒸発器４４よりも前方に配設されてもよい。

冷凍サイクル装置４０は、圧縮機４６と、凝縮器４８と、不図示の膨張弁と、蒸発器４４とが不図示の冷媒配管を介して順次接続されて構成される。圧縮機４６は、通気路１６内におけるダクト３８の外部であって、ダクトファン４２の側方に配設され、冷媒を圧縮する。

凝縮器４８は、通気路１６内におけるダクト３８よりも後方に配設され、圧縮機４６で圧縮された冷媒を、通気路１６内の空気と熱交換させることにより冷却して、液化させる。膨張弁は、液化した冷媒を減圧して断熱膨張させる。

蒸発器４４は、上記の通り、ダクト３８内に配設されるため、通気路１６内の凝縮器４８よりも前方に配置される。また、蒸発器４４は、膨張弁を経て低温となった冷媒と、ダクト３８内に取り込まれたキャビン３６の空気とを熱交換させることで、該空気を冷却する。

冷却ファン２２は、通気路１６内の凝縮器４８よりも後方に設けられる。冷却ファン２２を駆動することで、通気路１６内の冷却ファン２２よりも前方が負圧となる。これによって、導入口２６から通気路１６に空気を効率的に取り込んで、排出口２８へと流通させることが可能になる。冷却ファン２２は、少なくとも空調ユニット２０の動作停止時には、太陽電池３０の発電により得られた電力が供給されることで動作する。つまり、冷却ファン２２は、空調ユニット２０の動作時には、例えば、車両１２に搭載されたバッテリ（不図示）から電力が供給されてもよい。

ルーフパネル１４のルーフカバー１８に対向する部分であって、冷却ファン２２よりも空気の流通方向の上流側（前方側）には、キャビン３６と通気路１６とを連通する通気口５０と、通気口５０を開閉する開閉部５２とが設けられている。すなわち、開閉部５２は、通気口５０を開閉することで、キャビン３６と通気路１６との間における空気の流通を可能としたり、空気の流通を遮断したりする弁構造を構成する。

開閉部５２は、通気口５０を開閉可能であれば、どのように構成されてもよく、例えば、左右方向を軸に回動することで通気口５０を開閉したり、前後方向に摺動することで通気口５０を開閉したりするようにしてもよい。本実施形態では、通気口５０及び開閉部５２が、ルーフパネル１４の空調取込口３２より前方と、凝縮器４８よりも前方との２箇所にそれぞれ設けられている。

開閉部５２は、太陽電池３０から電力が供給されるアクチュエータ５４により、通気口５０の開閉動作を行う。太陽電池３０は、車両電源を介さずに制御装置２４の後述する制御部５６に接続される。このため、車両電源をオフとしても、太陽電池３０からの電力によって冷却ファン２２及びアクチュエータ５４（開閉部５２）を動作させることができる。

制御装置２４は、制御部５６と、操作パネル５８と、ダクトファンドライバ６４と、冷却ファンドライバ６２と、圧縮機ドライバ６０とを備える。制御部５６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路から構成され、ＲＯＭ内に空調制御、開閉部制御、冷却ファン制御等のためのプログラムを記憶しており、そのプログラムに基づいて各種演算、処理を行う。

操作パネル５８は、例えば、車両１２のインストルメントパネル６６又はその近傍に設けられ、空調ユニット２０のオンオフスイッチ（不図示）等を有する。車両電源がオンであるとき、乗員Ｐが空調ユニット２０のオンオフスイッチを操作することで、空調ユニット２０の起動及び動作停止を切り換えるための、換言すると、キャビン３６に対する冷却風の供給開始及び供給停止を切り換えるための空調ユニット切換信号が制御部５６に入力される。

制御部５６は、空調ユニット２０を起動する空調ユニット切換信号が入力された場合、圧縮機４６を駆動するための制御信号を圧縮機ドライバ６０に出力し、ダクトファン４２を駆動するための制御信号をダクトファンドライバ６４に出力し、冷却ファン２２を動作状態とするための制御信号を冷却ファンドライバ６２に出力する。

これによって、圧縮機４６等が駆動するため、冷凍サイクル装置４０の冷媒配管内を冷媒が状態変化しながら循環し、蒸発器４４の温度が低下する。また、ダクトファン４２が駆動するため、キャビン３６の空気がダクト３８に取り込まれ、蒸発器４４との熱交換により冷却風となった後、キャビン３６に吹き出される。すなわち、空調ユニット２０が動作している状態（オン）となる。

また、冷却ファン２２が動作状態となるため、通気路１６内を前方から後方に向かう空気の流通が促され、凝縮器４８での冷媒の放熱が促されるため、空調ユニット２０による冷却効率が向上する。また、通気路１６内を流通する空気によって圧縮機４６等が冷却され温度上昇が抑制される。

一方、制御部５６は、空調ユニット２０の動作を停止状態とする切換信号が入力された場合、圧縮機４６等の動作を停止するための制御信号を圧縮機ドライバ６０に出力し、ダクトファン４２の動作を停止するための制御信号をダクトファンドライバ６４に出力し、冷却ファン２２の動作を停止状態とするための制御信号を冷却ファンドライバ６２に出力する。

これによって、圧縮機４６等の動作が停止するため、冷凍サイクル装置４０における冷媒の循環が停止する。また、ダクトファン４２の動作が停止するため、キャビン３６とダクト３８との間の空気の循環が停止する。すなわち、空調ユニット２０が動作停止状態（オフ）となる。さらに、冷却ファン２２が動作停止状態となる。

例えば、車両１２を停車して、乗員Ｐ等が車両電源をオフにした場合、制御部５６は、空調ユニット２０の動作を停止状態とする。このような空調ユニット２０の動作停止時では、制御装置２４は、以下のように、開閉部５２による通気口５０の開閉と、冷却ファン２２の起動及び動作停止とを制御する。

制御部５６には、太陽電池３０の発電量をモニタする発電量モニタ部（不図示）から発電量検出信号が入力される。また、キャビン３６の内部温度を検出する内部温度センサ６８から内部温度検出信号が入力される。さらに、外気温を検出する外気温センサ７０から外気温検出信号が入力される。なお、以下では、内部温度センサ６８及び外気温センサ７０を総称して温度情報取得部ともいう。

制御部５６は、発電量検出信号に基づき、太陽電池３０の発電量が所定値以上であるか否かを判定する。そして、太陽電池３０の発電量が所定値以上であると判定した場合に、温度情報取得部の取得結果に基づき、太陽電池３０を電源としてアクチュエータ５４を駆動して、通気口５０の開閉を制御する。

具体的には、制御部５６は、太陽電池３０の発電量が所定値以上であると判定した場合、内部温度が所定値以上であるか否か、外気温が所定値以上であるか否か、内部温度が外気温より大きいか否かを検出する。

ここで、内部温度が所定値以上である場合、キャビン３６が通気を必要とするような高温になっていると判断することができる。外気温が所定値以上である場合、例えば、夏期等であり、空調ユニット２０の動作を停止すると、キャビン３６の温度が上昇する可能性があると判断することができる。内部温度が外気温より大きい場合、通気口５０を開状態として通気を行うことで、キャビン３６の温度上昇を抑制可能であると判断することができる。

従って、内部温度が所定値以上であること、外気温が所定値以上であること、内部温度が外気温より大きいことが検出された場合に、キャビン３６の通気を実行するべく、通気口５０を開状態とする駆動信号をアクチュエータ５４に出力する。これによって、通気口５０が開状態となり、通気路１６とキャビン３６とが連通するため、該キャビン３６が通気される。本実施形態のように、空気の流通方向の上流側（前方）と下流側（後方）のそれぞれに通気口５０を設けた場合には、前方の通気口５０からキャビン３６へ空気が導入され、後方の通気口５０からキャビン３６の空気が排出されることでキャビン３６が通気される。

一方、内部温度が所定値より小さいこと、外気温が所定値より小さいこと、内部温度が外気温以上であること、の少なくとも何れか一つが検出された場合には、キャビン３６の通気は不要と判断して、通気口５０を閉状態とする駆動信号をアクチュエータ５４に出力する。これによって、通気口５０は閉状態となり、通気路１６とキャビン３６との空気の流通が遮断される。

また、制御部５６は、太陽電池３０の発電量が所定値以上であると判定した場合、上記の通気口５０を開閉する制御に加え、通気口５０の開閉状態と、太陽電池３０の温度と、温度情報取得部の取得結果とに基づいて冷却ファン２２の動作及び動作停止も制御する。

具体的には、制御部５６は、上記の制御により通気口５０を開状態とした場合、冷却ファン２２を動作状態とするための制御信号を冷却ファンドライバ６２に出力する。これによって、冷却ファン２２が動作状態となり、通気路１６内では、冷却ファン２２よりも空気の流通方向の上流側が負圧になる。このため、冷却ファン２２よりも空気の流通方向の上流側に設けられた開状態の通気口５０を介したキャビン３６の通気が促される。

制御部５６には、太陽電池３０の温度を検出する温度検出部（不図示）から太陽電池温度検出信号が入力される。制御部５６は、上記の制御により通気口５０を閉状態とした場合であっても、太陽電池温度検出信号に基づき、太陽電池３０の温度が所定値以上であると判定した場合には、冷却ファン２２を動作状態とするための制御信号を冷却ファンドライバ６２に出力するようにしてもよい。

これによって、冷却ファン２２が動作状態となり、通気路１６内の空気の流通が促されるため、通気路１６を形成するルーフカバー１８に設けられた太陽電池３０の放熱を促すことが可能になる。また、太陽電池３０に日光等が照射されても、キャビン３６の温度が上昇することを抑制できる。

本実施形態に係る車両空調システム１０は、基本的には以上のように構成される。次に、図２を参照しつつ、本実施形態に係る車両空調システム１０の制御方法について説明する。この制御方法は、例えば、車両１２を停車して、車両電源をオフにすること等により、空調ユニット２０の動作が停止した状態で実行される。

はじめに、ステップＳ１において、太陽電池３０の発電量が所定値以上であるか否かを判定する発電量判定工程を行う。ステップＳ１で、発電量が所定値より小さいと判定した場合（ステップＳ１：ＮＯ）には、ステップＳ２に進み、通気口５０を閉状態とした後、ステップＳ３に進み、冷却ファン２２を動作停止状態（オフ）とする。これによって、キャビン３６と通気路１６との空気の流通は遮断される。ステップＳ３の処理の後は、ステップＳ１に戻ってもよい。

ステップＳ１で、太陽電池３０の発電量が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）には、ステップＳ４に進み、太陽電池３０の温度が所定値以上であるか否かを判定する太陽電池温度判定工程を行う。

ステップＳ４で、太陽電池３０の温度が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、ステップＳ５に進み、冷却ファン２２を動作状態とする。

ステップＳ４で、太陽電池３０の温度が所定値より小さいと判定した場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、ステップＳ６に進み、内部温度が所定値以上であるか否かを判定する内部温度判定工程を行う。

ステップＳ６で、内部温度が所定値より小さいと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、ステップＳ２に進んで通気口５０を閉状態とした後、ステップＳ３に進んで冷却ファン２２を動作停止状態とする。

ステップＳ６で、内部温度が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、ステップＳ７に進み、外気温が所定値以上であるか否かを判定する外気温判定工程を行う。

ステップＳ７で、外気温が所定値より小さいと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、ステップＳ２に進んで通気口５０を閉状態とした後、ステップＳ３に進んで冷却ファン２２を動作停止状態とする。

ステップＳ７で、外気温が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、ステップＳ８に進み内部温度が外気温より大きいか否かを判定する温度比較工程を行う。

ステップＳ８で、内部温度が外気温以下であると判定した場合（ステップＳ８：ＮＯ）には、ステップＳ２に進んで通気口５０を閉状態とした後、ステップＳ３に進んで冷却ファン２２を動作停止状態とする。

ステップＳ８で、内部温度が外気温より大きいと判定した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）には、ステップＳ９に進んで通気口５０を開状態とした後、ステップＳ５に進んで冷却ファン２２を動作状態とする。ステップＳ５の処理の後はステップＳ１に戻ってもよい。

以上から、本実施形態に係る車両空調システム１０では、車両１２のルーフパネル１４とルーフカバー１８との間に形成される通気路１６に空調ユニット２０が設けられ、該通気路１６に空気を良好に流通させることで、空調ユニット２０の凝縮器４８や圧縮機４６等を冷却可能となっている。このような通気路１６とキャビン３６とを連通させる通気口５０を開状態とすることでキャビン３６の通気を行うことができる。すなわち、ルーフパネル１４の上部に空調ユニット２０を配設するべく設けられた通気路１６等の既存の構成を利用することで、ルーフパネル１４に通気口５０及び開閉部５２を設ける簡単な構成により、空調ユニット２０の動作停止時にキャビン３６の内部温度が上昇することを抑制できる。

また、通気口５０は、ルーフパネル１４のルーフカバー１８に対向する部分に設けられ、ルーフカバー１８で覆われている。このため、通気口５０を開状態としても、該通気口５０からキャビン３６に雨水が浸入することや、車両１２の防犯性が低下することを抑制できる。

上記の車両空調システム１０では、通気路１６には、該通気路１６に空気を取り込んで流通させる冷却ファン２２が設けられ、通気口５０は、冷却ファン２２よりも空気の流通方向の上流側に配設されることとした。この場合、冷却ファン２２を動作させると、該冷却ファン２２よりも空気の流通方向の上流側が負圧になる。このため、開状態の通気口５０を介してキャビン３６の通気を効率的に行うことが可能になる。なお、通気口５０は、冷却ファン２２よりも空気の下流側に配設されてもよい。

上記の車両空調システム１０では、電源（太陽電池３０）から供給される電力により開閉部５２を動作させるアクチュエータ５４と、キャビン３６の内部温度及び外気温に関する情報を取得する温度情報取得部（内部温度センサ６８及び外気温センサ７０）と、空調ユニット２０の動作停止時に、温度情報取得部の取得結果に基づいてアクチュエータ５４を駆動することで、通気口５０の開閉を制御する制御装置２４（制御部５６）と、を備えることとした。

この場合、キャビン３６の内部温度及び外気温に基づき、制御装置２４により通気口５０を開閉するべく開閉部５２が制御される。このため、乗員Ｐの追加操作を必要とすることなく、適切にキャビン３６の通気を行って、空調ユニット２０の動作停止時に内部温度が上昇することを抑制できる。

なお、上記の実施形態に係る車両空調システム１０では、制御装置２４がアクチュエータ５４を駆動させることにより、開閉部５２による通気口５０の開閉を制御することとしたが、特にこれに限定されるものではない。車両空調システム１０は、制御装置２４の制御によらず、乗員Ｐの選択によって通気口５０を開閉可能としてもよい。この場合、アクチュエータ５４に代えて、不図示の駆動機構を備えてもよい。駆動機構の例としては、レバー、ワイヤ、ロッド等を備え、乗員Ｐのレバーの操作により生じる動力を、ワイヤ及びロッド等を介して開閉部５２に伝達することで、通気口５０を開閉することが可能に構成されたもの等が挙げられる。

上記の車両空調システム１０では、制御装置２４は、空調ユニット２０の動作停止時に、内部温度が所定値以上であること、外気温が所定値以上であること、内部温度が外気温より大きいことが検出された場合に、通気口５０を開状態とすることとした。

これによって、キャビン３６が通気を必要とするような高温になっている場合や、例えば、夏期等であり、空調ユニット２０の動作を停止すると、キャビン３６の温度が上昇する可能性がある場合や、通気口５０を開状態として通気を行うことで、キャビン３６の温度上昇を抑制できる場合に、通気口５０を開状態として、キャビン３６を通気することができる。従って、制御装置２４により、上記の制御を行うことで、キャビン３６の温度上昇を効果的に抑制できる適切なタイミングで通気を行うことが可能になる。

なお、図２に示すように、上記の実施形態では、内部温度判定工程と、外気温判定工程と、温度比較工程とをこの順に行って、内部温度が所定値以上であること、外気温が所定値以上であること、内部温度が外気温より大きいことを検出するようにしたが、特にこれに限定されるものではない。内部温度判定工程と、外気温判定工程と、温度比較工程とをどの様な順序で行うようにしてもよいし、これらの工程から１つ又は２つのみを選択して行うようにしてもよい。

上記の車両空調システム１０では、電源はルーフカバー１８に設けられた太陽電池３０であり、制御装置２４は、太陽電池３０の発電量が所定値以上であるときに、温度情報取得部の取得結果に基づいてアクチュエータ５４を駆動して通気口５０の開閉を制御することとした。

すなわち、制御装置２４により、太陽電池３０の発電量が、通気口５０の開閉を行うために必要な大きさに達していると判断されるときに、太陽電池３０から供給される電力を利用して通気口５０の開閉を制御することができる。このため、車両１２に搭載されたバッテリ等によらず、太陽電池３０で得られる電力を利用して、空調ユニット２０の動作停止時に、キャビン３６の内部温度が上昇することを抑制できる。この場合、特に、車両空調システム１０が、小型の電気自動車等に適用される場合に、キャビン３６の通気に消費される電力を低減して、十分な走行距離を確保すること等が可能になる点で好ましい。

上記の車両空調システム１０では、冷却ファン２２は、少なくとも空調ユニット２０の動作停止時には、太陽電池３０から供給される電力により動作し、制御装置２４は、空調ユニット２０の動作停止時には、太陽電池３０の発電量が所定値以上であるとき、通気口５０の開閉状態と、太陽電池３０の温度と、温度情報取得部の取得結果とに基づいて冷却ファン２２の動作及び動作停止を制御することとした。

この場合、制御装置２４により、太陽電池３０の発電量が冷却ファン２２を動作させるために必要な大きさに達していると判断されるときに、太陽電池３０から供給される電力を利用して冷却ファン２２を動作させることができる。これによっても、車両１２に搭載されたバッテリ等によらず、太陽電池３０で得られる電力を利用して、空調ユニット２０の動作停止時にキャビン３６の内部温度が上昇することを効率的に抑制できる。

上記の車両空調システム１０では、制御装置２４は、通気口５０が開状態であるときに冷却ファン２２を動作状態とし、通気口５０が閉状態であっても、太陽電池３０の温度が所定値以上であるときに冷却ファン２２を動作状態とすることとした。この場合、上記の通り、通気路１６内の空気の流通を促して、太陽電池３０の放熱を促すことや、キャビン３６の温度上昇を抑制することが可能になる。

上記の車両空調システム１０では、通気口５０及び該通気口５０を開閉する開閉部５２は、通気路１６内の空気の流通方向に間隔をおいて複数設けられることとした。この場合、通気路１６の前方に設けられた通気口５０からキャビン３６に空気を導入し、後方に設けられた通気口５０からキャビン３６の空気を排出することが可能になるため、開状態の通気口５０を介したキャビン３６の通気を効率的に行うことが可能になる。なお、通気口５０の個数は特に限定されるものではなく、１個又は３個以上の複数個であってもよい。

上記の車両空調システム１０の制御方法では、冷却ファン２２は、少なくとも空調ユニット２０の動作停止時には、太陽電池３０から供給される電力により動作し、発電量判定工程で発電量が所定値以上であると判定した場合、太陽電池３０の温度が所定値以上であるか否かを判定する太陽電池温度判定工程を行い、太陽電池温度判定工程で太陽電池３０の温度が所定値以上であると判定した場合と、通気口５０を開状態とした場合とに、冷却ファン２２を動作状態とすることとした。

この場合、太陽電池３０の発電量が冷却ファン２２を動作させるために必要な大きさに達していると判断されるときに、太陽電池３０から供給される電力を利用して冷却ファン２２を動作させることができる。また、太陽電池３０の温度が所定値以上である場合に、該太陽電池３０の冷却が必要であると判断して、冷却ファン２２を動作させる。これによって、通気路１６内の空気の流通を促して、太陽電池３０を冷却することができる。さらに、通気口５０を開状態とした場合に冷却ファン２２を動作させることで、キャビン３６の通気をより効果的に行うことが可能になる。

本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、車両空調システム１０は、太陽電池３０を備えていなくてもよい。この場合、車両１２に搭載されたバッテリを電源として、該バッテリから冷却ファン２２とアクチュエータ５４に電力が供給されてもよい。

また、太陽電池３０に代えてバッテリを電源とする場合、制御部５６は、図２に示すステップＳ１（発電量判定工程）及びステップＳ４（太陽電池温度判定工程）を行うことなく、ステップＳ６から制御を実行すればよい。すなわち、制御部５６は、空調ユニット２０の動作停止時であって、通気口５０を開状態とする場合に冷却ファン２２を動作させ、通気口５０を閉状態とする場合に冷却ファン２２の動作を停止することとしてもよい。

この場合、通気口５０を開状態としてキャビン３６の通気を行う場合には、冷却ファン２２を動作させて、通気口５０の近傍を負圧とすることで、通気の効率を向上させることができる。また、通気口５０を閉状態としてキャビン３６の通気を行わない場合には、冷却ファン２２の動作を停止することで、バッテリの消費エネルギーを低減することができる。

１０…車両空調システム １２…車両
１４…ルーフパネル １６…通気路
１８…ルーフカバー ２０…空調ユニット
２２…冷却ファン ２４…制御装置
３０…太陽電池 ３６…キャビン
５０…通気口 ５２…開閉部
５４…アクチュエータ ５６…制御部
６８…内部温度センサ ７０…外気温センサ
Ｐ…乗員

Claims (12)

1. 車両のルーフパネルの少なくとも一部を覆うルーフカバーと、前記ルーフパネルと前記ルーフカバーとの間に形成されるとともに、空気を流通させることが可能な通気路と、前記通気路に設けられた空調ユニットと、を備える車両空調システムであって、
   前記ルーフパネルの前記ルーフカバーに対向する部分には、前記車両のキャビンと前記通気路とを連通する通気口と、前記通気口を開閉する開閉部とが設けられる、車両空調システム。
2. 請求項１記載の車両空調システムにおいて、
   前記通気路には、該通気路に空気を取り込んで流通させる冷却ファンが設けられ、
   前記通気口は、前記冷却ファンよりも空気の流通方向の上流側に配設される、車両空調システム。
3. 請求項１又は２記載の車両空調システムにおいて、
   前記開閉部を動作させるアクチュエータを備え、
   前記アクチュエータは、前記車両に搭載された太陽電池を電源として駆動する、車両空調システム。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の車両空調システムにおいて、
   電源から供給される電力により前記開閉部を動作させるアクチュエータと、
   前記キャビンの内部温度及び外気温に関する情報を取得する温度情報取得部と、
   前記空調ユニットの動作停止時に、前記温度情報取得部の取得結果に基づいて前記アクチュエータを駆動することで、前記通気口の開閉を制御する制御装置と、を備える車両空調システム。
5. 請求項４記載の車両空調システムにおいて、
   前記制御装置は、前記空調ユニットの動作停止時に、前記内部温度が所定値以上であること、前記外気温が所定値以上であること、前記内部温度が前記外気温より大きいことが検出された場合に、前記通気口を開状態とする、車両空調システム。
6. 請求項２に従属する請求項４又は５記載の車両空調システムにおいて、
   前記制御装置は、前記空調ユニットの動作停止時であって、前記通気口を開状態とする場合に前記冷却ファンを動作させ、前記通気口を閉状態とする場合に前記冷却ファンの動作を停止する、車両空調システム。
7. 請求項４又は５記載の車両空調システムにおいて、
   前記電源は前記ルーフカバーに設けられた太陽電池であり、
   前記制御装置は、前記太陽電池の発電量が所定値以上であるときに、前記温度情報取得部の取得結果に基づいて前記アクチュエータを駆動して前記通気口の開閉を制御する、車両空調システム。
8. 請求項２に従属する請求項７記載の車両空調システムにおいて、
   前記冷却ファンは、少なくとも前記空調ユニットの動作停止時には、前記太陽電池から供給される電力により動作し、
   前記制御装置は、前記空調ユニットの動作停止時には、前記太陽電池の発電量が所定値以上であるとき、前記通気口の開閉状態と、前記太陽電池の温度と、前記温度情報取得部の取得結果とに基づいて前記冷却ファンの動作及び動作停止を制御する、車両空調システム。
9. 請求項８記載の車両空調システムにおいて、
   前記制御装置は、前記通気口が開状態であるときに前記冷却ファンを動作状態とし、前記通気口が閉状態であっても、前記太陽電池の温度が所定値以上であるときに前記冷却ファンを動作状態とする、車両空調システム。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載の車両空調システムにおいて、
    前記通気口及び該通気口を開閉する前記開閉部は、前記通気路内の空気の流通方向に間隔をおいて複数設けられる、車両空調システム。
11. 車両のルーフパネルの少なくとも一部を覆うルーフカバーと、前記ルーフパネルと前記ルーフカバーとの間に形成されるとともに、空気を流通させることが可能な通気路と、前記通気路に設けられた空調ユニットと、を備える車両空調システムの制御方法であって、
    前記ルーフパネルの前記ルーフカバーに対向する部分には、前記車両のキャビンと前記通気路とを連通する通気口と、前記通気口を開閉する開閉部とが設けられ、前記通気路には、該通気路に空気を取り込んで流通させる冷却ファンが設けられ、前記通気口は、前記冷却ファンよりも空気の流通方向の上流側に配設され、前記ルーフカバーには、太陽電池が設けられ、前記太陽電池は、前記開閉部を駆動するアクチュエータに電力を供給し、前記アクチュエータは、制御装置の制御に基づき前記開閉部を駆動して前記通気口を開閉し、
    前記太陽電池の発電量が所定値以上であるか否かを判定する発電量判定工程と、
    前記キャビンの内部温度が所定値以上であるか否かを判定する内部温度判定工程と、
    外気温が所定値以上であるか否かを判定する外気温判定工程と、
    前記内部温度が前記外気温より大きいか否かを判定する温度比較工程と、
    を有し、
    前記発電量判定工程で前記発電量が所定値以上であると判定し、前記内部温度判定工程で前記内部温度が所定値以上であると判定し、前記外気温判定工程で前記外気温が所定値以上であると判定し、前記温度比較工程で前記内部温度が前記外気温より大きいと判定した場合に、前記通気口を開状態とする、車両空調システムの制御方法。
12. 請求項１１記載の車両空調システムの制御方法において、
    前記冷却ファンは、少なくとも前記空調ユニットの動作停止時には、前記太陽電池から供給される電力により動作し、
    前記発電量判定工程で前記発電量が所定値以上であると判定した場合、前記太陽電池の温度が所定値以上であるか否かを判定する太陽電池温度判定工程を行い、
    前記太陽電池温度判定工程で前記太陽電池の温度が所定値以上であると判定した場合と、前記通気口を開状態とした場合とに、前記冷却ファンを動作状態とする、車両空調システムの制御方法。

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