JP3028664B2 - 電気自動車用空調装置及びその制御方法 - Google Patents
電気自動車用空調装置及びその制御方法Info
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- JP3028664B2 JP3028664B2 JP3298403A JP29840391A JP3028664B2 JP 3028664 B2 JP3028664 B2 JP 3028664B2 JP 3298403 A JP3298403 A JP 3298403A JP 29840391 A JP29840391 A JP 29840391A JP 3028664 B2 JP3028664 B2 JP 3028664B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウインドウに電気発熱
体を有する電気自動車用空調装置における省動力化に関
する。
体を有する電気自動車用空調装置における省動力化に関
する。
【０００２】
【従来技術】従来、電気自動車はその動力源であるバッ
テリの性能上、一回の充電当りの走行距離がガソリン車
などの満タン当りの走行距離に比べて劣っている。これ
に加え、電気自動車で空調装置を使用すると走行距離は
更に20〜30％減となっていた。そこで、日射強度により
透過量が変化するようなウインドウを設けるなどして車
両熱負荷を低減し、空調装置におけるコンプレッサ動力
を低減するという種々の技術が試みられているが、あま
り大きな効果を期待できるものがなかった。実開昭５８
−５００５１号公報「車輌用デフォガ装置」にて開示さ
れたものが知られている。このものは、ウインドウの防
曇のために、車外温度、車内温度、湿度、ウインドウ面
温度を検出し、そのウインドウ内部に配設した電気発熱
体に対する必要な供給電力を算出し通電する手法であ
る。
テリの性能上、一回の充電当りの走行距離がガソリン車
などの満タン当りの走行距離に比べて劣っている。これ
に加え、電気自動車で空調装置を使用すると走行距離は
更に20〜30％減となっていた。そこで、日射強度により
透過量が変化するようなウインドウを設けるなどして車
両熱負荷を低減し、空調装置におけるコンプレッサ動力
を低減するという種々の技術が試みられているが、あま
り大きな効果を期待できるものがなかった。実開昭５８
−５００５１号公報「車輌用デフォガ装置」にて開示さ
れたものが知られている。このものは、ウインドウの防
曇のために、車外温度、車内温度、湿度、ウインドウ面
温度を検出し、そのウインドウ内部に配設した電気発熱
体に対する必要な供給電力を算出し通電する手法であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上述の方法を
電気自動車用空調装置に適用する場合、例えば、外気湿
度が低くく外気温度が車室内温度にほぼ等しい条件では
外気導入量を多くした方が内気湿度が下がるのでウイン
ドウが曇り難くなり省動力となるが、その判定をするこ
とができない。従って、電気発熱体に多くの電力を供給
して防曇するしかなかった。つまり、ウインドウの防曇
を行いつつ空調装置を制御すると、結果的に、必要以上
の電力を消費してしまい電気自動車では走行距離が延び
ないという問題があった。
電気自動車用空調装置に適用する場合、例えば、外気湿
度が低くく外気温度が車室内温度にほぼ等しい条件では
外気導入量を多くした方が内気湿度が下がるのでウイン
ドウが曇り難くなり省動力となるが、その判定をするこ
とができない。従って、電気発熱体に多くの電力を供給
して防曇するしかなかった。つまり、ウインドウの防曇
を行いつつ空調装置を制御すると、結果的に、必要以上
の電力を消費してしまい電気自動車では走行距離が延び
ないという問題があった。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、ウインド
ウに設けられた電気発熱体への通電によりそのウインド
ウを防曇しつつ車室内の空調を行う電気自動車用空調装
置及びその制御方法であって、内気及び外気条件などに
て電気発熱体及びコンプレッサ動力に供給する電力の和
が最小となる外気導入量を決定し、内気及び外気の導入
比を内外気切替ダンパの開度により変化させることによ
り最も省動力となる空調装置及びその制御方法を提供す
ることである。
されたものであり、その目的とするところは、ウインド
ウに設けられた電気発熱体への通電によりそのウインド
ウを防曇しつつ車室内の空調を行う電気自動車用空調装
置及びその制御方法であって、内気及び外気条件などに
て電気発熱体及びコンプレッサ動力に供給する電力の和
が最小となる外気導入量を決定し、内気及び外気の導入
比を内外気切替ダンパの開度により変化させることによ
り最も省動力となる空調装置及びその制御方法を提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成における第１の特徴は、防曇用の電気発 熱
体と空調ユニットを備えた電気自動車用空調装置におい
て、種々の内気及び外気条件を検出するセンサ群と、空
調ユニットへの内気及び外気の導入比を変化させて外気
導入量を変化させる内外気切替手段と、センサ群にて検
出された種々の内気及び外気条件により決定される電気
発熱体の必要とする供給電力と空調ユニットの必要とす
る供給電力の和と、外気導入量との関係において、供給
電力の和が最小値をとる最適外気導入量を決定する外気
導入量決定手段と、外気導入量決定手段により決定され
た最適外気導入量に基づいて前記内外気切替手段を制御
する内外気切替制御手段とを備えたことである。第２の
特徴は、センサ群にて検出された種々の内気及び外気条
件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する電
気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性を演算す
る第１供給電力演算手段と、センサ群にて検出された種
々の内気及び外気条件に基づいて、空調ユニットへの外
気導入量に対する空調ユニットの必要とする第２供給電
力の変化特性を演算する第２供給電力演算手段と、空調
ユニットへの外気導入量に対する第１供給電力と第２供
給電力との和である第３供給電力の変化特性を演算する
第３供給電力演算手段と、第３供給電力演算手段にて演
算された第３供給電力の変化特性から第３供給電力が最
小値をとる最適外気導入量を演算する外気導入量演算手
段と、この外気導入量演算手段にて演算された最適外気
導入量に基づいて内外気切替手段を制御する内外気切替
制御手段とを備えたことを特徴とする。第３の特徴は、
外気導入量に対する第１供給電力の変化特性を外気導入
量が増加するに伴い第１供給電力が減少する特性とし、
外気導入量に対する第２供給電力の変化特性を外気導入
量が増加するに伴い第２供給電力が増加する特性とした
ことである。
の発明の構成における第１の特徴は、防曇用の電気発 熱
体と空調ユニットを備えた電気自動車用空調装置におい
て、種々の内気及び外気条件を検出するセンサ群と、空
調ユニットへの内気及び外気の導入比を変化させて外気
導入量を変化させる内外気切替手段と、センサ群にて検
出された種々の内気及び外気条件により決定される電気
発熱体の必要とする供給電力と空調ユニットの必要とす
る供給電力の和と、外気導入量との関係において、供給
電力の和が最小値をとる最適外気導入量を決定する外気
導入量決定手段と、外気導入量決定手段により決定され
た最適外気導入量に基づいて前記内外気切替手段を制御
する内外気切替制御手段とを備えたことである。第２の
特徴は、センサ群にて検出された種々の内気及び外気条
件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する電
気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性を演算す
る第１供給電力演算手段と、センサ群にて検出された種
々の内気及び外気条件に基づいて、空調ユニットへの外
気導入量に対する空調ユニットの必要とする第２供給電
力の変化特性を演算する第２供給電力演算手段と、空調
ユニットへの外気導入量に対する第１供給電力と第２供
給電力との和である第３供給電力の変化特性を演算する
第３供給電力演算手段と、第３供給電力演算手段にて演
算された第３供給電力の変化特性から第３供給電力が最
小値をとる最適外気導入量を演算する外気導入量演算手
段と、この外気導入量演算手段にて演算された最適外気
導入量に基づいて内外気切替手段を制御する内外気切替
制御手段とを備えたことを特徴とする。第３の特徴は、
外気導入量に対する第１供給電力の変化特性を外気導入
量が増加するに伴い第１供給電力が減少する特性とし、
外気導入量に対する第２供給電力の変化特性を外気導入
量が増加するに伴い第２供給電力が増加する特性とした
ことである。
【０００６】第４の特徴は、第１の特徴の方法に関する
発明である。即ち、センサ群にて検出された種々の内気
及び外気条件により決定される電気発熱体の必要とする
供給電力と空調ユニットの必要とする供給電力の和と、
外気導入量との関係において、供給電力の和が最小値を
とる最適外気導入量を決定し、その最適外気導入量に基
づいて内外気切替手段を制御することを特徴とする。 第
５の特徴は、第２の特徴の方法に関する発明である。即
ち、センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する前記電
気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性を演算
し、センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する空調ユ
ニットの必要とする第２供給電力の変化特性を演算し、
空調ユニットへの外気導入量に対する第１供給電力と第
２供給電力との和である第３供給電力の変化特性を演算
し、第３供給電力演算手段にて演算された第３供給電力
の変化特性から第３供給電力が最小値をとる最適外気導
入量を演算し、この最適外気導入量に基づいて内外気切
替手段を制御することを特徴とする。第６の特徴は、第
３の特徴の方法に関する発明である。
発明である。即ち、センサ群にて検出された種々の内気
及び外気条件により決定される電気発熱体の必要とする
供給電力と空調ユニットの必要とする供給電力の和と、
外気導入量との関係において、供給電力の和が最小値を
とる最適外気導入量を決定し、その最適外気導入量に基
づいて内外気切替手段を制御することを特徴とする。 第
５の特徴は、第２の特徴の方法に関する発明である。即
ち、センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する前記電
気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性を演算
し、センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する空調ユ
ニットの必要とする第２供給電力の変化特性を演算し、
空調ユニットへの外気導入量に対する第１供給電力と第
２供給電力との和である第３供給電力の変化特性を演算
し、第３供給電力演算手段にて演算された第３供給電力
の変化特性から第３供給電力が最小値をとる最適外気導
入量を演算し、この最適外気導入量に基づいて内外気切
替手段を制御することを特徴とする。第６の特徴は、第
３の特徴の方法に関する発明である。
【０００７】
【作用及び効果】第１の特徴の発明によれば、センサ群
にて検出された種々の内気及び外気条件により決定され
る電気発熱体の必要とする供給電力と空調ユニットの必
要とする供給電力の和と、外気導入量との関係におい
て、供給電力の和が最小値をとる最適外気導入量が決定
される。この最適外気導入量に基づいて内外気切替手段
が制御される。これにより、必要最小な供給電力により
ウインドウは電気発熱体にて防曇されると共に車室内は
空調ユニットにて空調されることになる。第２の特徴の
発明によれば、第１供給電力演算手段により、センサ群
にて検出された種々の内気及び外気条件に基づいて、空
調ユニットへの外気導入量に対する電気発熱体の必要と
する第１供給電力の変化特性が演算される。又、第２電
力供給手段により、センサ群にて検出された種々の内気
及び外気条件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量
に対する空調ユニットの必要とする第２供給電力の変化
特性が演算される。そして、外気導入量に対する第１供
給電力と第２供給電力との和である第３供給電力の変化
特性が演算されて、この第３供給電力の変化特性から第
３供給電力が最小値をとる最適外気導入量が演算され
る。最後に、この最適外気導入量に基づいて内外気切替
手段が制御される。このことにより、最小電力によっ
て、防曇用の電気発熱体と空調ユニットとが制御される
ことになり、電気発熱体を作用させる時の電力の節約を
達成することができる。 第３の特徴の発明によれば、第
１供給電力の変化特性を外気導入量が増加するに伴い第
１供給電力が減少する特性とし、第２供給電力の変化特
性を外気導入量が増加するに伴い第２供給電力が増加す
る特性としたことから、確実に、その和である第３供給
電力の変化特性において電力が最小値をとる外気導入量
を決定することができる。
にて検出された種々の内気及び外気条件により決定され
る電気発熱体の必要とする供給電力と空調ユニットの必
要とする供給電力の和と、外気導入量との関係におい
て、供給電力の和が最小値をとる最適外気導入量が決定
される。この最適外気導入量に基づいて内外気切替手段
が制御される。これにより、必要最小な供給電力により
ウインドウは電気発熱体にて防曇されると共に車室内は
空調ユニットにて空調されることになる。第２の特徴の
発明によれば、第１供給電力演算手段により、センサ群
にて検出された種々の内気及び外気条件に基づいて、空
調ユニットへの外気導入量に対する電気発熱体の必要と
する第１供給電力の変化特性が演算される。又、第２電
力供給手段により、センサ群にて検出された種々の内気
及び外気条件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量
に対する空調ユニットの必要とする第２供給電力の変化
特性が演算される。そして、外気導入量に対する第１供
給電力と第２供給電力との和である第３供給電力の変化
特性が演算されて、この第３供給電力の変化特性から第
３供給電力が最小値をとる最適外気導入量が演算され
る。最後に、この最適外気導入量に基づいて内外気切替
手段が制御される。このことにより、最小電力によっ
て、防曇用の電気発熱体と空調ユニットとが制御される
ことになり、電気発熱体を作用させる時の電力の節約を
達成することができる。 第３の特徴の発明によれば、第
１供給電力の変化特性を外気導入量が増加するに伴い第
１供給電力が減少する特性とし、第２供給電力の変化特
性を外気導入量が増加するに伴い第２供給電力が増加す
る特性としたことから、確実に、その和である第３供給
電力の変化特性において電力が最小値をとる外気導入量
を決定することができる。
【０００８】第４の特徴の方法発明によれば、センサ群
にて検出された種々の内気及び外気条件により決定され
る電気発熱体の必要とする供給電力と空調ユニットの必
要とする供給電力の和と、外気導入量との関係におい
て、供給電力の和が最小値をとる最適外気導入量が決定
される。この最適外気導入量に基づいて外気導入量が制
御される。これにより、必要最小な供給電力によりウイ
ンドウは電気発熱体にて防曇されると共に車室内は空調
ユニットにて空調されることになる。第２の特徴の発明
によれば、センサ群にて検出された種々の内気及び外気
条件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する
電気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性が演算
される。又、センサ群にて検出された種々の内気及び外
気条件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対す
る空調ユニットの必要とする第２供給電力の変化特性が
演算される。そして、外気導入量に対する第１供給電力
と第２供給電力との和である第３供給電力の変化特性が
演算されて、この第３供給電力の変化特性から第３供給
電力が最小値をとる最適外気導入量が演算される。最後
に、この最適外気導入量に基づいて内外気切替手段が制
御される。このことにより、最小電力によって、防曇用
の電気発熱体と空調ユニットとが制御されることにな
り、電気発熱体を作用させる時の電力の節約を達成する
ことができる。第４の特徴の発明によれば、第１供給電
力の変化特性を外気導入量が増加するに伴い第１供給電
力が減少する特性とし、第２供給電力の変化特性を外気
導入量が増加するに伴い第２供給電力が増加する特性と
したことから、確実に、その和である第３供給電力の変
化特性において電力が最小値をとる外気導入量を決定す
ることができる。 従って、本発明の電気自動車用空調装
置の制御方法によれば、電気発熱体への通電によりウイ
ンドウを防曇しつつ車室内を空調するのに最も省動力と
なる。
にて検出された種々の内気及び外気条件により決定され
る電気発熱体の必要とする供給電力と空調ユニットの必
要とする供給電力の和と、外気導入量との関係におい
て、供給電力の和が最小値をとる最適外気導入量が決定
される。この最適外気導入量に基づいて外気導入量が制
御される。これにより、必要最小な供給電力によりウイ
ンドウは電気発熱体にて防曇されると共に車室内は空調
ユニットにて空調されることになる。第２の特徴の発明
によれば、センサ群にて検出された種々の内気及び外気
条件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対する
電気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性が演算
される。又、センサ群にて検出された種々の内気及び外
気条件に基づいて、空調ユニットへの外気導入量に対す
る空調ユニットの必要とする第２供給電力の変化特性が
演算される。そして、外気導入量に対する第１供給電力
と第２供給電力との和である第３供給電力の変化特性が
演算されて、この第３供給電力の変化特性から第３供給
電力が最小値をとる最適外気導入量が演算される。最後
に、この最適外気導入量に基づいて内外気切替手段が制
御される。このことにより、最小電力によって、防曇用
の電気発熱体と空調ユニットとが制御されることにな
り、電気発熱体を作用させる時の電力の節約を達成する
ことができる。第４の特徴の発明によれば、第１供給電
力の変化特性を外気導入量が増加するに伴い第１供給電
力が減少する特性とし、第２供給電力の変化特性を外気
導入量が増加するに伴い第２供給電力が増加する特性と
したことから、確実に、その和である第３供給電力の変
化特性において電力が最小値をとる外気導入量を決定す
ることができる。 従って、本発明の電気自動車用空調装
置の制御方法によれば、電気発熱体への通電によりウイ
ンドウを防曇しつつ車室内を空調するのに最も省動力と
なる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係る電気自動車用空調装置１０
０を示した概略構成図である。電気自動車用空調装置１
００を構成するブロワユニット１０にはブロワ１１が配
設され、ブロワ１１に供給される電圧により風量が決定
される。又、ブロワユニット１０の空気導入口には内外
気切替ダンパ１３が配設され、その開閉位置により外気
及び内気の導入割合である内外気比が決定される。上記
内外気切替ダンパ１３はサーボモータ１２に連結されて
いる。種々の内気及び外気条件などを検出するセンサ群
として、車室内には内気温センサ２１及び乗員数センサ
２２が設けられており、それぞれ車室内温度及び乗員数
を検出する。又、車室外には外気温センサ２３及び外気
湿度センサ２４が設けられており、それぞれ外気温度及
び外気湿度を検出する。これらの内気温センサ２１、乗
員数センサ２２、外気温センサ２３及び外気湿度センサ
２４からの各出力信号は電子制御装置（以下、ＥＣＵと
いう）２０に入力されている。更に、その他のセンサ群
からの信号として、車速センサ２５からの速度信号及び
温度設定器２６からの設定温度信号がＥＣＵ２０に入力
されている。更に、この電気自動車のウインドウ３０は
２層構造となっており、その間に電気発熱体３１が配設
されている。この電気発熱体３１はバッテリ３２に接続
され、そのバッテリ３２と直列にスイッチ３３が配設さ
れている。上記ＥＣＵ２０からの出力信号はサーボモー
タ１２に入力され内外気切替ダンパ１３を開閉駆動す
る。そして、ブロワユニット１０内のブロワ１１からの
風量がその下流に配設される図示しないコンプレッサ動
力により冷却される冷却器であるエバポレータ及び加熱
器である室内コンデンサを通過し吹出口から吹き出され
ることにより車室内を設定温度に制御する。又、ＥＣＵ
２０からの出力信号はスイッチ３３をオン・オフ制御し
て電気発熱体３１に電力を供給する。
明する。図１は本発明に係る電気自動車用空調装置１０
０を示した概略構成図である。電気自動車用空調装置１
００を構成するブロワユニット１０にはブロワ１１が配
設され、ブロワ１１に供給される電圧により風量が決定
される。又、ブロワユニット１０の空気導入口には内外
気切替ダンパ１３が配設され、その開閉位置により外気
及び内気の導入割合である内外気比が決定される。上記
内外気切替ダンパ１３はサーボモータ１２に連結されて
いる。種々の内気及び外気条件などを検出するセンサ群
として、車室内には内気温センサ２１及び乗員数センサ
２２が設けられており、それぞれ車室内温度及び乗員数
を検出する。又、車室外には外気温センサ２３及び外気
湿度センサ２４が設けられており、それぞれ外気温度及
び外気湿度を検出する。これらの内気温センサ２１、乗
員数センサ２２、外気温センサ２３及び外気湿度センサ
２４からの各出力信号は電子制御装置（以下、ＥＣＵと
いう）２０に入力されている。更に、その他のセンサ群
からの信号として、車速センサ２５からの速度信号及び
温度設定器２６からの設定温度信号がＥＣＵ２０に入力
されている。更に、この電気自動車のウインドウ３０は
２層構造となっており、その間に電気発熱体３１が配設
されている。この電気発熱体３１はバッテリ３２に接続
され、そのバッテリ３２と直列にスイッチ３３が配設さ
れている。上記ＥＣＵ２０からの出力信号はサーボモー
タ１２に入力され内外気切替ダンパ１３を開閉駆動す
る。そして、ブロワユニット１０内のブロワ１１からの
風量がその下流に配設される図示しないコンプレッサ動
力により冷却される冷却器であるエバポレータ及び加熱
器である室内コンデンサを通過し吹出口から吹き出され
ることにより車室内を設定温度に制御する。又、ＥＣＵ
２０からの出力信号はスイッチ３３をオン・オフ制御し
て電気発熱体３１に電力を供給する。
【００１０】図２は、ある内気及び外気条件における外
気導入量Ｖa(m3/h) と必要電力(W)との関係を示した説
明図である。Ｗ1 は防曇のためウインドウ３０の電気発
熱体３１へ供給すべき最小電力である。このＷ1 は外気
導入量を増やすことにより低減できるが、逆に、車室内
を設定温度にするための必要電力Ｗ2 が増加することに
なる。即ち、車両のウインドウ３０を防曇しつつ空調す
るために必要な総電力を Ｗ1＋Ｗ2 とすると、Ｗ1＋Ｗ2
はある外気導入量の時に必要電力は最小値Ｗa となる。
この最小値Ｗa に対応した外気導入量Ｖa である最適外
気導入量Ｖa1に基づく最適内外気比となるようにサーボ
モータ１２を制御することにより、最も省動力となる空
調が可能となる。尚、この時の必要電力Ｗa は外気導入
のみ（外気導入量Ｖa＝Ｖa2)で防曇する場合に比べ（Ｗ
b−Ｗa）の省動力となることが図より明らかである。
気導入量Ｖa(m3/h) と必要電力(W)との関係を示した説
明図である。Ｗ1 は防曇のためウインドウ３０の電気発
熱体３１へ供給すべき最小電力である。このＷ1 は外気
導入量を増やすことにより低減できるが、逆に、車室内
を設定温度にするための必要電力Ｗ2 が増加することに
なる。即ち、車両のウインドウ３０を防曇しつつ空調す
るために必要な総電力を Ｗ1＋Ｗ2 とすると、Ｗ1＋Ｗ2
はある外気導入量の時に必要電力は最小値Ｗa となる。
この最小値Ｗa に対応した外気導入量Ｖa である最適外
気導入量Ｖa1に基づく最適内外気比となるようにサーボ
モータ１２を制御することにより、最も省動力となる空
調が可能となる。尚、この時の必要電力Ｗa は外気導入
のみ（外気導入量Ｖa＝Ｖa2)で防曇する場合に比べ（Ｗ
b−Ｗa）の省動力となることが図より明らかである。
【００１１】次に、本実施例装置で使用されているＥＣ
Ｕ２０の処理手順を示した図３のフローチャートに基づ
いて説明する。先ず、ステップ１００で外気温センサ２
３から外気温度Ｔam、外気湿度センサ２４から外気湿度
Φam、車速センサ２５から車速Ｖ及び乗員数センサ２２
から乗員数Ｍを読み込む。次にステップ１０２に移行し
て、内気温センサ２１から車室内温度Ｔr 及び温度設定
器２６から設定温度Ｔset を読み込む。次にステップ１
０４に移行して、車室内温度Ｔr が設定温度Ｔset に等
しいか否かが判定される。即ち、本プログラムにおける
以下の処理は、一旦、車室内温度Ｔr が設定温度Ｔset
に等しくなった定常状態の後に実行される。従って、定
常状態以前では、必ずしも省動力な制御とはならない。
ステップ１０４で、Ｔset＝Ｔrとなると、ステップ１０
６に移行し、車室内絶対湿度Ｘr が演算される。車室内
絶対湿度Ｘr は外気温度Ｔam、外気湿度Φamが決まれば
外気導入量Ｖa の関数となり、次式にて算出される。 Ｘr＝｛Ｋ1・Ｍ／(0.5Ｖ＋Ｖa)｝・ｖam＋(ｖr／ｖam)・Ｘam ここで、Ｖa は外気導入量、ｖamは外気の比容積、ｖr
は車室内空気の比容積、Ｘamは外気の絶対湿度、Ｋ1 は
定数である。車室内絶対湿度Ｘr の演算が終了すると、
ステップ１０８に移行し、露点温度ＴD の演算が実行さ
れる。車室内絶対湿度Ｘr から車室内相対湿度Φr 、車
室内温度Ｔr から飽和水蒸気圧ＥS をそれぞれ近似式に
より算出し、その車室内相対湿度Φr 及び飽和水蒸気圧
ＥS を用いて露点温度ＴD を次式にて推定する。 ＴD＝Ｋ2／｛Ｋ1−LOG(Φr・ＥS／100)｝−Ｋ3 ここで、Ｋ1,Ｋ2,Ｋ3 は定数である。露点温度ＴD が推
定できれば、防曇のためにはウインドウ内面温度を露点
温度ＴD 以上に保てば良く、ステップ１１０に移行し、
電気発熱体３１に供給すべき電力Ｗ1 が演算される。次
にステップ１１２に移行して、空調装置のコンプレッサ
を駆動するための必要電力Ｗ2 は設定温度Ｔset 、外気
温度Ｔam及び外気導入量Ｖa により次式にて算出され
る。 Ｗ2＝Ｋ1・(Ｔset−Ｔam)・Ｖa＋Ｋ2 ここで、Ｋ1,Ｋ2 は定数である。次にステップ１１４に
移行して、車両のウインドウ３０を防曇しつつ空調する
ために必要な総電力Ｗ1＋Ｗ2が演算される。次にステッ
プ１１６に移行して、最適外気導入量Ｖa1を決定する。
このように、センサ群からの複数の出力信号から電気発
熱体に供給する電力Ｗ1 と空調装置に供給する電力Ｗ2
とからＷ1＋Ｗ2の最小値を求めて最も省動力となる最適
外気導入量Ｖa1を求めることができる。この他、センサ
群からの複数の出力信号の状態に対応した複数のマップ
を有して最適外気導入量Ｖa1を直接求めることも可能で
ある。ステップ１１６で最適外気導入量Ｖa1が決定され
ると、ステップ１１８に移行し、ブロワ電圧ＶB が読み
込まれることにより風量ＶC が決定される。次にステッ
プ１２０に移行して、上述のステップで求められた最適
外気導入量Ｖa1及び風量ＶC により最適内外気比Ｖa1／
ＶC が演算される。次に、ダンパ開度決定手段を達成す
るステップ１２２に移行し、ステップ１２０で算出され
た最適内外気比Ｖa1／ＶC によりダンパ開度が決定され
る。そして、制御手段を達成するステップ１２４に移行
し、ステップ１２２で求められたダンパ開度に基づく出
力がサーボモータ１２に送られる。このサーボモータ１
２により空調用電力が最も省動力となるように内外気切
替ダンパ１３が制御される。尚、本実施例装置では外気
湿度を外気湿度センサ２４により検出してその出力信号
をＥＣＵ２０に入力しているが、外気条件のうちの外気
湿度を湿度 100％と仮定することで、外気湿度センサ２
４を除いても良い。尚、空調ユニットは、ブロアユニッ
ト１０、冷却器であるエバポレータ及び加熱器である室
内コンデンサ等により構成されている。内外気切替手段
は、内外気切替ダンパ１３、サーボモータ１２で構成さ
れている。外気導入量決定手段は、電子制御装置２０と
処理ステップ１０６〜１１６で構成されている。内外気
切替制御手段は、電子制御装置２０と処理ステップ１２
０〜１２４で構成されている。第１供給電力演算手段
は、電子制御装置２０とステップ１０６〜１１０で構成
されている。第２供給電力演算手段は、電子制御装置２
０とステップ１１２で、第３供給電力演算手段は、電子
制御装置２０とステップ１１４で、それぞれ、構成され
ている。
Ｕ２０の処理手順を示した図３のフローチャートに基づ
いて説明する。先ず、ステップ１００で外気温センサ２
３から外気温度Ｔam、外気湿度センサ２４から外気湿度
Φam、車速センサ２５から車速Ｖ及び乗員数センサ２２
から乗員数Ｍを読み込む。次にステップ１０２に移行し
て、内気温センサ２１から車室内温度Ｔr 及び温度設定
器２６から設定温度Ｔset を読み込む。次にステップ１
０４に移行して、車室内温度Ｔr が設定温度Ｔset に等
しいか否かが判定される。即ち、本プログラムにおける
以下の処理は、一旦、車室内温度Ｔr が設定温度Ｔset
に等しくなった定常状態の後に実行される。従って、定
常状態以前では、必ずしも省動力な制御とはならない。
ステップ１０４で、Ｔset＝Ｔrとなると、ステップ１０
６に移行し、車室内絶対湿度Ｘr が演算される。車室内
絶対湿度Ｘr は外気温度Ｔam、外気湿度Φamが決まれば
外気導入量Ｖa の関数となり、次式にて算出される。 Ｘr＝｛Ｋ1・Ｍ／(0.5Ｖ＋Ｖa)｝・ｖam＋(ｖr／ｖam)・Ｘam ここで、Ｖa は外気導入量、ｖamは外気の比容積、ｖr
は車室内空気の比容積、Ｘamは外気の絶対湿度、Ｋ1 は
定数である。車室内絶対湿度Ｘr の演算が終了すると、
ステップ１０８に移行し、露点温度ＴD の演算が実行さ
れる。車室内絶対湿度Ｘr から車室内相対湿度Φr 、車
室内温度Ｔr から飽和水蒸気圧ＥS をそれぞれ近似式に
より算出し、その車室内相対湿度Φr 及び飽和水蒸気圧
ＥS を用いて露点温度ＴD を次式にて推定する。 ＴD＝Ｋ2／｛Ｋ1−LOG(Φr・ＥS／100)｝−Ｋ3 ここで、Ｋ1,Ｋ2,Ｋ3 は定数である。露点温度ＴD が推
定できれば、防曇のためにはウインドウ内面温度を露点
温度ＴD 以上に保てば良く、ステップ１１０に移行し、
電気発熱体３１に供給すべき電力Ｗ1 が演算される。次
にステップ１１２に移行して、空調装置のコンプレッサ
を駆動するための必要電力Ｗ2 は設定温度Ｔset 、外気
温度Ｔam及び外気導入量Ｖa により次式にて算出され
る。 Ｗ2＝Ｋ1・(Ｔset−Ｔam)・Ｖa＋Ｋ2 ここで、Ｋ1,Ｋ2 は定数である。次にステップ１１４に
移行して、車両のウインドウ３０を防曇しつつ空調する
ために必要な総電力Ｗ1＋Ｗ2が演算される。次にステッ
プ１１６に移行して、最適外気導入量Ｖa1を決定する。
このように、センサ群からの複数の出力信号から電気発
熱体に供給する電力Ｗ1 と空調装置に供給する電力Ｗ2
とからＷ1＋Ｗ2の最小値を求めて最も省動力となる最適
外気導入量Ｖa1を求めることができる。この他、センサ
群からの複数の出力信号の状態に対応した複数のマップ
を有して最適外気導入量Ｖa1を直接求めることも可能で
ある。ステップ１１６で最適外気導入量Ｖa1が決定され
ると、ステップ１１８に移行し、ブロワ電圧ＶB が読み
込まれることにより風量ＶC が決定される。次にステッ
プ１２０に移行して、上述のステップで求められた最適
外気導入量Ｖa1及び風量ＶC により最適内外気比Ｖa1／
ＶC が演算される。次に、ダンパ開度決定手段を達成す
るステップ１２２に移行し、ステップ１２０で算出され
た最適内外気比Ｖa1／ＶC によりダンパ開度が決定され
る。そして、制御手段を達成するステップ１２４に移行
し、ステップ１２２で求められたダンパ開度に基づく出
力がサーボモータ１２に送られる。このサーボモータ１
２により空調用電力が最も省動力となるように内外気切
替ダンパ１３が制御される。尚、本実施例装置では外気
湿度を外気湿度センサ２４により検出してその出力信号
をＥＣＵ２０に入力しているが、外気条件のうちの外気
湿度を湿度 100％と仮定することで、外気湿度センサ２
４を除いても良い。尚、空調ユニットは、ブロアユニッ
ト１０、冷却器であるエバポレータ及び加熱器である室
内コンデンサ等により構成されている。内外気切替手段
は、内外気切替ダンパ１３、サーボモータ１２で構成さ
れている。外気導入量決定手段は、電子制御装置２０と
処理ステップ１０６〜１１６で構成されている。内外気
切替制御手段は、電子制御装置２０と処理ステップ１２
０〜１２４で構成されている。第１供給電力演算手段
は、電子制御装置２０とステップ１０６〜１１０で構成
されている。第２供給電力演算手段は、電子制御装置２
０とステップ１１２で、第３供給電力演算手段は、電子
制御装置２０とステップ１１４で、それぞれ、構成され
ている。
【図１】本発明の具体的な一実施例に係る電気自動車用
空調装置を示した概略構成図である。
空調装置を示した概略構成図である。
【図２】同実施例装置に係るある内気及び外気条件にお
ける外気導入量と必要電力との関係を示した説明図であ
る。
ける外気導入量と必要電力との関係を示した説明図であ
る。
【図３】同実施例装置で使用されているＥＣＵの処理手
順を示したフローチャートである。
順を示したフローチャートである。
１０−ブロワユニット １１−ブロワ １２−サー
ボモータ １３−内外気切替ダンパ ２０−ＥＣＵ（ダンパ開度
決定手段、制御手段） ２１−内気温センサ（センサ群） ２２−乗員数セン
サ（センサ群） ２３−外気温センサ（センサ群） ２４−外気湿度セ
ンサ（センサ群） ２５−車速センサ（センサ群） ２６−温度設定器
（センサ群） ３０−ウインドウ ３１−電気発熱体 ３２−バッ
テリ ３３−スイッチ １００−電気自動車用空調装置 ステップ１２２−ダンパ開度決定手段 ステップ１２
４−制御手段
ボモータ １３−内外気切替ダンパ ２０−ＥＣＵ（ダンパ開度
決定手段、制御手段） ２１−内気温センサ（センサ群） ２２−乗員数セン
サ（センサ群） ２３−外気温センサ（センサ群） ２４−外気湿度セ
ンサ（センサ群） ２５−車速センサ（センサ群） ２６−温度設定器
（センサ群） ３０−ウインドウ ３１−電気発熱体 ３２−バッ
テリ ３３−スイッチ １００−電気自動車用空調装置 ステップ１２２−ダンパ開度決定手段 ステップ１２
４−制御手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−77210（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−212241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−174019（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−273750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−60356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−36044（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60S 1/02
Claims (6)
- 【請求項１】 車載のバッテリの電力によって通電制御
される電気発熱体がウインドウに設けられた車両に用い
られ、 車室内への吹出空気の温度を、前記バッテリの電力によ
って通電制御する空調ユニットを備えた 電気自動車用空
調装置であって、 種々の内気及び外気条件を検出するセンサ群と、 前記空調ユニットへの内気及び外気の導入比を変化させ
て外気導入量を変化させる内外気切替手段と、 前記センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
より決定される前記電気発熱体の必要とする供給電力と
前記空調ユニットの必要とする供給電力の和と、前記外
気導入量との関係において、前記供給電力の和が最小値
をとる最適外気導入量を決定する外気導入量決定手段
と、 前記外気導入量決定手段により決定された最適外気導入
量 に基づいて前記内外気切替手段を制御する内外気切替
制御手段とを備えることを特徴とする電気自動車用空調
装置。 - 【請求項２】 車載のバッテリの電力によって通電制御
される電気発熱体がウインドウに設けられた車両に用い
られ、 車室内への吹出空気の温度を、前記バッテリの電力によ
って通電制御する空調ユニットを備えた電気自動車用空
調装置であって、 種々の内気及び外気条件を検出するセンサ群と、 前記空調ユニットへの内気及び外気の導入比を変化させ
て外気導入量を変化させる内外気切替手段と、 前記センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、前記空調ユニットへの外気導入量に対する前
記電気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性を演
算する第１供給電力演算手段と、 前記センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、前記空調ユニットへの外気導入量に対する前
記空調ユニットの必要とする第２供給電力の変 化特性を
演算する第２供給電力演算手段と、 前記空調ユニットへの外気導入量に対する前記第１供給
電力と前記第２供給電力との和である第３供給電力の変
化特性を演算する第３供給電力演算手段と、 前記第３供給電力演算手段にて演算された第３供給電力
の変化特性から第３供給電力が最小値をとる最適外気導
入量を演算する外気導入量演算手段と、 この外気導入量演算手段にて演算された前記最適外気導
入量に基づいて前記内外気切替手段を制御する内外気切
替制御手段とを備えることを特徴とする電気自動車用空
調装置。 - 【請求項３】 前記外気導入量に対する前記第１供給電
力の変化特性は前記外気導入量が増加するに伴い第１供
給電力が減少する特性であり、前記外気導入量に対する
前記第２供給電力の変化特性は前記外気導入量が増加す
るに伴い第２供給電力が増加する特性であることを特徴
とする請求項２に記載の電気自動車用空調装置。 - 【請求項４】 車載のバッテリの電力によって通電制御
される防曇のための電気発熱体がウインドウに設けられ
た車両に用いられ、 種々の内気及び外気条件を検出するセンサ群と、車室内
への吹出空気の温度を前記バッテリの電力によって通電
制御する空調ユニットと、前記空調ユニットへの内気及
び外気の導入比を変化させて外気導入量を変化させる内
外気切替手段とを備えた電気自動車用空調装置の制御方
法であって、 前記センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
より決定される前記電気発熱体の必要とする供給電力と
前記空調ユニットの必要とする供給電力の和と、前記外
気導入量との関係において、前記供給電力の和が最小値
をとる最適外気導入量を決定し、 その最適外気導入量 に基づいて前記内外気切替手段を制
御することを特徴とする電気自動車用空調装置の制御方
法。 - 【請求項５】 車載のバッテリの電力によって通電制御
される防曇のための電気発熱体がウインドウに設けられ
た車両に用いられ、 種々の内気及び外気条件を検出するセンサ群と、車室内
への吹出空気の温度を前記バッテリの電力によって通電
制御する空調ユニットと、前記空調ユニットへ の内気及
び外気の導入比を変化させて外気導入量を変化させる内
外気切替手段とを備えた電気自動車用空調装置の制御方
法であって、 前記センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、前記空調ユニットへの外気導入量に対する前
記電気発熱体の必要とする第１供給電力の変化特性を演
算し、 前記センサ群にて検出された種々の内気及び外気条件に
基づいて、前記空調ユニットへの外気導入量に対する前
記空調ユニットの必要とする第２供給電力の変化特性を
演算し、 前記空調ユニットへの外気導入量に対する前記第１供給
電力と前記第２供給電力との和である第３供給電力の変
化特性を演算し、 前記第３供給電力演算手段にて演算された第３供給電力
の変化特性から第３供給電力が最小値をとる最適外気導
入量を演算し、 この最適外気導入量に基づいて前記内外気切替手段を制
御することを特徴とする電気自動車用空調装置の制御方
法。 - 【請求項６】 前記外気導入量に対する前記第１供給電
力の変化特性は前記外気導入量が増加するに伴い第１供
給電力が減少する特性であり、前記外気導入量に対する
前記第２供給電力の変化特性は前記外気導入量が増加す
るに伴い第２供給電力が増加する特性であることを特徴
とする請求項５に記載の電気自動車用空調装置の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298403A JP3028664B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 電気自動車用空調装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298403A JP3028664B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 電気自動車用空調装置及びその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105032A JPH05105032A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3028664B2 true JP3028664B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17859257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298403A Expired - Lifetime JP3028664B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 電気自動車用空調装置及びその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028664B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3048214A1 (fr) * | 2016-02-26 | 2017-09-01 | Valeo Systemes Thermiques | Procede de gestion automatisee du desembuage d'une vitre d'un vehicule automobile, par un systeme de conditionnement d'air et par chauffage electrique |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5212367B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2013-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | 温度調節装置 |
| FR3048215B1 (fr) * | 2016-02-26 | 2019-07-05 | Valeo Systemes Thermiques | Procede de gestion automatisee du desembuage d'une vitre d'un vehicule automobile, par un systeme de conditionnement d'air et par chauffage electrique |
-
1991
- 1991-10-16 JP JP3298403A patent/JP3028664B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3048214A1 (fr) * | 2016-02-26 | 2017-09-01 | Valeo Systemes Thermiques | Procede de gestion automatisee du desembuage d'une vitre d'un vehicule automobile, par un systeme de conditionnement d'air et par chauffage electrique |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05105032A (ja) | 1993-04-27 |
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