JP4457301B2 - 車両用冷暖房装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内の温度調節および車両用バッテリ冷却用の空気調節を行う車両用冷暖房装置に関する。

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されたバッテリを冷却する様々な装置が考案されている。例えば、特許文献１に記載される装置はバッテリ冷却送風機を備えている。このバッテリ冷却送風機は、空調送風機から吹き出される冷却空気の一部を吸入し、吸収した冷却空気をバッテリに吹き付けることによりバッテリを冷却するものである。
特開２００４−１６７４号公報

しかしながら、特許文献１の装置によると、バッテリ冷却送風機から吹き出される風量、つまりバッテリ冷却送風機が吸入する冷却空気の風量が変化すると、乗員に向かって吹き出される空調吹出空気の風量および空調吹出空気の温度が変化する。これにより、乗員は違和感および不快感を感じる。そこで、本発明の車両用冷暖房装置は、バッテリ冷却送風機から吹き出される風量が変化しても、空調吹出空気の風量および空調吹出空気の温度が変化しない車両用冷暖房装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用冷暖房装置は、空調ユニットとバッテリ冷却ユニットと制御手段とを備える。空調ユニットは、通過する空気を冷却し冷却空気を生成する冷却空気生成手段と、通過する空気を加熱し加熱空気を生成する加熱空気生成手段と、前記冷却空気および前記加熱空気の冷暖割合で混合し空調空気を生成する空調空気生成手段と、前記空調空気の温度を検出する空調吹出温度検出手段とを備える。

バッテリ冷却ユニットは、吸入空気を車両に搭載されたバッテリに向かって吹き付けるバッテリ冷却送風機と、前記バッテリの温度に基づき前記吸入空気を前記車室内の内気とする内気モードと前記吸入空気を前記冷却空気とする冷却空気モードとのいずれかにモード切換を行うモード切換手段とを備える。

制御手段は、前記冷暖割合を算出する空調空気割合算出手段と、前記空調空気の風量レベルを制御する空調風量レベル制御手段と、前記バッテリ冷却吹付空気の風量レベルを制御するバッテリ風量レベル制御手段とを備える。

さらに、前記バッテリ風量レベル制御手段は、前記モード切換時に前記バッテリ冷却吹付空気の風量レベルを所定値以下に低減すると共に前記バッテリ冷却送風機を停止し、さらに前記空調空気の温度の変化速度が所定値を超えた場合に、前記バッテリ冷却吹付空気の風量レベルの変化速度を低減する。

ここで、本発明の車両用冷暖房装置の空調空気生成手段は、冷却空気と冷却空気より温度の高い加熱空気とを混合し車室内空調ゾーンの温度を乗員が設定した温度にするための空調空気を生成する手段である。

また、バッテリ風量レベル制御手段は、バッテリ温度が高い場合、バッテリ冷却風量レベルを上げるようにバッテリ冷却送風機を制御する。これにより、例えば過熱した車両用バッテリの温度を迅速に冷却することができる。反対に、バッテリ温度が低い場合、バッテリ風量レベル制御手段は、バッテリ冷却風量レベルを下げるようにバッテリ冷却送風機を制御する。これにより、バッテリ温度を適切な温度に維持することができる。

本発明の車両用冷暖房装置のモード切換手段は、車両用バッテリ温度に基づいて冷却空気モードと内気モードとの何れかにモード切換を行う手段である。冷却空気モードの吸入空気は、冷却空気生成手段により生成された冷却空気である。この冷却空気をバッテリに吹き付けることにより、効率よく短時間でバッテリを冷却させることができる。一方、内気モードの吸入空気は、車室内の空気である。この内気の生成には、冷却空気の生成とは異なり、冷却生成手段を必要としない。したがって、内気モードの場合は、冷却空気モードの場合と比べて、省エネルギー化を図ることができる。つまり、本発明の車両用冷暖房装置によると、モード切換手段により適宜冷却空気モードと内気モードとの切換が可能であるため、バッテリ冷却の効率化と省エネルギー化とを図ることができる。

また、バッテリ風量レベル制御手段が、モード切換時、具体的には少なくともモード切換が始まりモード切換が完了するまでの時間、バッテリ冷却風量レベルを所定値以下に低減することにより、モード切換時に発生するおそれのある異音のレベルを低減することができる。もちろん、このモード切換時とは、モード切換手段による内気モードから冷却空気モードへの切換時および冷却空気モードから内気モードへの両切換時のことである。

さらに、バッテリ風量レベル制御手段は、上述したように、空調吹出温度の変化速度が所定値を超えた場合に、バッテリ冷却風量レベルの変化速度を低減する。例えば、内気モードから冷却空気モードへのモード切換時に所定値以下に低減されたバッテリ冷却風量レベルは、切換完了後にバッテリ風量レベル制御手段により増加される。換言すると、モード切換時に所定値以下に低減されたバッテリ冷却送風機の冷却空気吸入量は、切換完了後にバッテリ風量レベル制御手段により増加される。これにともない、空調空気に含まれる冷却空気の割合が減少する。つまり、空調吹出空気の温度が高くなる。さらに、空調吹出空気の風量は減少する。空調吹出空気の温度上昇速度および空調吹出空気の風量減少速度が遅い場合には、乗員はほとんど違和感を感じない。しかしながら、空調吹出空気の温度上昇速度および空調吹出空気の風量減少速度が速い場合には、乗員は違和感を感じる。そのため、空調吹出温度の変化速度が所定値を超えた場合、バッテリ冷却風量レベルの変化速度を低減することにより、上記第１発明の効果と同様、乗員は吹出空気の温度変化および吹出空気の風量変化による違和感、不快感を感じることなく車室内で快適に過ごすことができる。

また、前記バッテリ風量レベル制御手段は、前記モード切換時に前記バッテリ冷却送風機を停止する。これにより、モード切換時に発生するおそれのある異音のレベルを確実に低減することができる。

さらに、前記モード切換手段は、前記モード切換の切換速度が調節可能であるようにしてもよい。ここで、モード切換の切換速度とは、上述したように、少なくともモード切換が始まりモード切換が完了するまでの時間である。そして、モード切換の切換速度を遅くすることにより、すなわちモード切換が始まりモード切換が完了するまでの時間を長くすることにより、モード切換時における空調吹出空気急激な温度変化を回避することができる。さらに、例えば、モード切換手段がドアであった場合、ドア開時のドアの速度およびドアが開いてから閉まる前までのドアの速度に比べて、ドア閉時のドアの速度を遅くするようにしてもよい。これにより、ドアの閉まる音を乗員にとって感知できないレベルにすることができる。

以下、実施例を示し本発明の車両用冷暖房装置を具体的に説明する。

（１）車両用冷暖房装置の構成
まず、車両用冷暖房装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、車両用冷暖房装置の全体構成を示す模式図である。なお、図１の白抜き矢印は空気の流れを示す。この車両用冷暖房装置は、空調ユニット１とバッテリ冷却ユニット２とＥＣＵ（制御手段）３とから構成されている。

（１−１）空調ユニット１
空調ユニット１は、後席側に配置されており、車室内の特に後席側の空調を行う。この空調ユニット１は、図１に示すように、空調ケース１１、エバポレータ（冷却空気生成手段）１２、ヒータコア（加熱空気生成手段）１３、エアミックスドア（空調空気生成手段）１４、空調送風機１５、吹出温度センサ（空調吹出温度検出手段）１６、エアコン操作パネル１７、空調ブロワ駆動回路１８、エアミックスドアサーボモータ１９などから構成されている。

空調ケース１１には、車室内後方側の空気を取り込む空気取込口１０１と車室内後方側に空調空気を吹き出す空調空気吹出口１０２とが形成されている。さらに、空調ケース１１は、通路中間付近に、エバポレータ１２を配置する通路とヒータコア１３を配置する通路とを分岐するとともに下流側で合流する仕切板１０３を有している。

エバポレータ１２は、空調ケース１１内、特に空気取込口１０１と空調空気吹出口１０２との間に配置されている。具体的には、エバポレータ１２は、仕切板１０３の一方側通路（図１の仕切板１０３の左側通路）に配置されている。このエバポレータ１２は、通過する上流側の空気を冷却し下流側に冷却空気を生成する。

ヒータコア１３は、空調ケース１１内、特に空気取込口１０１と空調空気吹出口１０２との間に配置されている。具体的には、ヒータコア１３は、仕切板１０３の他方側通路（図１の仕切板１０３の右側通路）に配置されている。このヒータコア１３は、通過する上流側の空気を加熱し下流側に加熱空気を生成する。

エアミックスドア１４は、空調ケース１１の仕切板１０３の空気流れ上流側に配置され、エバポレータ１２が配置された一方側通路とヒータコア１３が配置された他方側通路との開口面積を調節している。これにより、エアミックスドア１４は、エバポレータ１２により生成された冷却空気およびヒータコア１３により生成された加熱空気を仕切板１０３の下流側で合流させ空調空気を生成している。つまり、このエアミックスドア１４の開度を調節することにより、冷暖割合を自在に設定することができる。例えば、エアミックスドア１４がエバポレータ１２側の一方側通路を開放しヒータコア１３側の他方側通路を閉鎖している状態であった場合、空調空気は冷却空気のみから生成されることになり、空調空気の温度は最も低くなる。一方、エアミックスドア１４がエバポレータ１２側の一方側通路を閉鎖しヒータコア１３側の他方側通路を開放している状態であった場合、空調空気は加熱空気のみから生成されることになり、空調空気の温度は最も高くなる。

空調送風機１５は、空調ケース１１内の空気流れ上流側に配置され、空気取込口１０１から吸入した車室内空気を空調空気吹出口１０２側の乗員に向かって吹き出す。この空調送風機１５は、空調送風機１５の下流側で生成された空調空気を乗員に向かって吹き出す空調吹出空気を生成している。

吹出温度センサ１６は、空調送風機１５により生成された空調吹出空気の温度である空調吹出温度Ｔａを検出している。

エアコン操作パネル１７の各種操作スイッチには、車室内温度設定スイッチ、エアコンスイッチ等が設置されている。そして、車室内温度設定スイッチは、車室内空調ゾーン内の温度を所望の温度（車室内設定温度）Ｔｓｅｔを設定するためのものである。また、エアコンスイッチは、エバポレータ１２およびヒータコア１３を駆動させるためのものである。

空調ブロワ駆動回路１８は、空調送風機１５を回転させるモータ（図示せず）を駆動するためのものである。エアミックスドアサーボモータ１９のアクチュエータは、エアミックスドア１４を駆動するためのものである。

（１−２）バッテリ冷却ユニット２
バッテリ冷却ユニット２は、車両後席側空間のトランクルーム側に配置され、走行用の電動モータ（図示せず）用のバッテリ５を冷却する。このバッテリ５は、充放電可能な二次電池であり、内燃機関により駆動される発電機により発電された電力を蓄えて走行用の電動モータに電力を供給する。このバッテリ冷却ユニット２は、図１に示すように、バッテリケーシング２１と、車室内側ダクト２２と、エバポレータ側ダクト２３と、バッテリ冷却送風機２４と、バッテリ温度センサ２５と、バッテリブロワ駆動回路２６と、モード切換ドア２７とから構成されている。

バッテリケーシング２１は、バッテリ５を収納するとともに、バッテリ５に供給する空気の通路を構成する。このバッテリケーシング２１の空気流れ下流側は、車室外に連通している。

車室内側ダクト２２は、バッテリケーシング２１の空気流れ上流側と空調ケース１１の最上流側とを連通している。つまり、空調ケース１１に形成された空気取込口１０１から車室内空気をバッテリ５側、すなわちバッテリケーシング２１側に導いている。

エバポレータ側ダクト２３は、バッテリケーシング２１の空気流れ上流側と空調ケース１１のうちエバポレータ１２が配置されている一方側通路のエバポレータ１２下流側とを連通している。つまり、エバポレータ１２により生成された冷却空気をバッテリ５側、すなわちバッテリケーシング２１側に導いている。

バッテリ冷却送風機２４は、バッテリケーシング２１と車室内側ダクト２２とエバポレータ側ダクト２３との連結部に配置されている。このバッテリ冷却送風機２４は、車室内側ダクト２２を介して空気取込口１０１から車室内空気をバッテリケーシング２１側に吸入している。また、バッテリ冷却送風機２４は、エバポレータ側ダクト２３を介して冷却空気をバッテリケーシング２１側に吸入している。そして、バッテリ冷却送風機２４は、車室内側ダクト２２およびエバポレータ側ダクト２３を介して吸入した空気をバッテリ冷却吹付空気としてバッテリ５に吹き付けている。

バッテリ温度センサ２５は、バッテリ５の温度（以下、「バッテリ温度Ｔｂ」と称する）Ｔｂを検出している。バッテリブロワ駆動回路２６は、バッテリ冷却送風機２４に取り付けられているモータ（図示せず）を駆動するためのものである。

モード切換ドア２７は、車室内側ダクト２２のバッテリケーシング２１側とエバポレータ側ダクト２３のバッテリケーシング２１側との間に揺動可能に配置されている。そして、モード切換ドア２７は、モード切換サーボモータ２８により車室内側ダクト２２のバッテリケーシング２１側の開口部とエバポレータ側ダクト２３のバッテリケーシング２１側の開口部とのいずれか一方を閉鎖するように制御されている。換言すると、モード切換サーボモータ２８は、バッテリ冷却送風機２４に吸入される空気（以下、「吸入空気」と称する）を車室内の内気とする内気モードと吸入空気を冷却空気とする冷却空気モードとの切換をモード切換ドア２７の位置を変えることにより可能にしている。

（１−３）ＥＣＵ３の概略構成
ＥＣＵ３の概略構成について図１を用いて説明する。ＥＣＵ３には、吹出温度センサ１６と、バッテリ温度センサ２５と、エバポレータ１２を通過後の冷却空気温度（以下、「エバ後温度」と称する）Ｔｅを検出する冷却空気温度センサ６１と、車両用エンジン冷却水温（以下、「冷却水温」と称する）Ｔｗを検出する水温センサ６２とが接続している。また、ＥＣＵ３には、エアコン操作パネル１７の各種操作スイッチから出力される信号が入力される。

（２）ＥＣＵ３の詳細構成
つぎに、ＥＣＵ３の詳細構成について図２を用いて説明する。図２は、ＥＣＵ３の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ３は、吹出温度センサ１６、バッテリ温度センサ２５、冷却空気温度センサ６１、水温センサ６２およびエアコン操作パネル１７の各種操作スイッチから出力される信号に基づき、各電動アクチュエータ１８、１９、２６、２８等を制御している。

このＥＣＵ３は、図２に示すように、入力部４１と、バッテリブロワレベル算出部４２と、バッテリブロワレベル制御部（バッテリ風量レベル制御手段）４３と、モード切換部４４と、車室内目標吹出温度（ＴＡＯ）算出部４５と、エアミックスドア開度算出部（空調空気割合算出手段）４６と、エアミックスドア開度補正部（冷暖割合補正手段）４７と、エアミックスドア開度制御部４８と、空調ブロワレベル算出部４９と、空調ブロワレベル補正部（空調風量レベル補正手段）５０と、空調ブロワレベル制御部（空調風量レベル制御手段）５１とから構成されている。

入力部４１には、吹出温度センサ１６、バッテリ温度センサ２５、冷却空気温度センサ６１、水温センサ６２およびエアコン操作パネル１７の各種操作スイッチから出力された信号が入力される。

バッテリブロワレベル算出部４２は、入力部４１に入力されたバッテリ温度Ｔｂに基づき、バッテリ冷却吹付空気の風量レベル（以下、「バッテリブロワレベル」と称する）を算出している。また、バッテリブロワレベル算出部４２は、バッテリブロワレベル制御部４３から出力されたバッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ信号を入力している。

バッテリブロワレベル制御部４３は、バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理およびバッテリブロワレベル変化速度制御処理に基づき、バッテリブロワ駆動回路２６を制御している。バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理は、入力部４１に入力されたバッテリ温度Ｔｂ、バッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルおよび後述するモード切換制御部４４から出力されたモード切換完了の信号に基づき、バッテリブロワ駆動回路２６のＯｎ／Ｏｆｆを切り換えるようにバッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ信号を出力する処理である。さらに、バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理は、バッテリブロワの状態がＯｆｆへ切り換わるとバッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換完了信号を出力する。

バッテリブロワレベル変化速度制御処理は、入力部４１に入力された空調吹出温度Ｔａおよびバッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルに基づき、バッテリブロワレベルの変化速度を調節するようにバッテリブロワ駆動回路２６を制御する。

モード切換制御部４４は、バッテリブロワレベル制御部４３から出力されたバッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換完了信号に基づき、モード切換ドア２７の開閉をするようにモード切換サーボモータ２８を制御している。また、モード切換制御部４４は、モード切換ドア２７の開閉が完了すると、モード切換完了の信号をバッテリブロワレベル制御部４３に出力する。なお、このモード切換制御部４４は、モード切換ドア２７の開閉速度を調節するようにモード切換サーボモータ２８を制御している。具体的には、モード切換制御部４４は、エバポレータ側ダクト２３の開口部を閉鎖している内気モードから車室内側ダクト２２の開口部を閉鎖している冷却空気モードへのモード切換の際、モード切換ドア２７がエバポレータ側ダクト２３の開口部を開き始める速度（以下、「開速度」と称する）に比べて車室内側ダクト２２の開口部を閉め終わる速度（以下、「閉速度」と称する）を遅くするように制御している。同様に、モード切換制御部４４は、冷却空気モードから内気モードへのモード切換の際、モード切換ドア２７の開速度（車室内側ダクト２２の開口部の開速度）に比べてモード切換ドア２７の閉速度（エバポレータ側ダクト２３の開口部の閉速度）を遅くするように制御している。

ＴＡＯ算出部４５は、入力部４１に入力された車室内設定温度Ｔｓｅｔおよび車室内空調ゾーンの温度Ｔｉｒ基づき、数１にしたがって、ＴＡＯを算出している。

ＴＡＯ ： 車室内目標吹出温度
Ｔｓｅｔ ： 車室内設定温度
Ｔｉｒ ： 車室内空調ゾーンの温度
Ｋｓｅｔ、Ｋｉｒ ： 係数
Ｃ ： 定数
エアミックスドア開度算出部４６は、入力部４１に入力されたエバポレータ１２通過後のエバ後温度Ｔｅおよび冷却水温Ｔｗ、ならびにＴＡＯ算出部４５にて算出された車室内目標吹出温度ＴＡＯに基づき、数２にしたがって、エアミックスドア開度を算出している。ここで、エアミックスドア開度が０％の場合、空調空気は冷却空気のみからなるので最も冷たくなる。一方、エアミックスドア開度が１００％の場合、空調空気は加熱空気のみからなるので最も熱くなる。

ＳＷ（％） ： エアミックスドア開度
ＴＡＯ ： 車室内目標吹出温度
Ｔｅ ： エバ後温度
Ｔｗ ： 冷却水温
エアミックスドア開度補正部４７は、モード切換制御部４４からモード切換ドア２７のモード状態、つまり内気モードか冷却空気モードかを読み込む。また、エアミックスドア開度補正部４７は、バッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルに基づき、エアミックスドア開度算出部４６にて算出されたエアミックスドア開度を補正している。このエアミックスドア開度補正部４７の補正について、図３を用いて説明する。図３は、バッテリブロワレベルの変化に対するエアミックスドア１４の補正開度を示す図である。図３の矢印が示すように、例えば、バッテリブロワレベルがｎからｎ＋１に１レベル増加した場合、エアミックスドア開度補正部４７はエアミックスドア開度を減少するように補正する。つまり、バッテリブロワレベルが増加した場合、エアミックスドア開度補正部４７は、空調吹出温度Ｔａを一定に保つように空調空気を生成する冷却空気の割合を増加補正している。一方、バッテリブロワレベルがｎ＋１からｎに１レベル減少した場合、エアミックスドア開度補正部４７はエアミックスドア開度を減少するように補正する。つまり、バッテリブロワレベルが減少した場合、エアミックスドア開度補正部４７は、空調吹出温度Ｔａを一定に保つように空調空気を生成する冷却空気の割合を減少補正する。

なお、バッテリブロワレベルが変化したとき、高い空調吹出温度Ｔａ１を維持するために補正するエアミックスドア開度の補正量は、低い空調吹出温度Ｔａ２（Ｔａ１＞Ｔａ２）を維持するために補正するエアミックスドア開度の補正量より大きい。具体的には、空調吹出温度Ｔａを１３℃で維持する場合には、空調吹出温度Ｔａを１０℃で維持する場合と比べて、バッテリブロワレベルを１レベル増加するにともなうエアミックスドア開度の補正量は大きい。

エアミックスドア開度制御部４８は、エアミックスドア開度補正部４７にて補正されたエアミックスドア開度に基づき、エアミックスドアサーボモータ１９を制御している。

空調ブロワレベル算出部４９は、入力部４１に入力された各種信号およびＴＡＯ算出部４５にて算出されたＴＡＯに基づき、空調送風機１５から吹き出す空調空気のブロワレベル（以下、「空調ブロワレベル」と称する）を算出している。

空調ブロワレベル補正部５０は、モード切換制御部４４からモード切換ドア２７のモード状態、つまり内気モードか冷却空気モードかを読み込む。そして、モード切換ドア２７の状態が内気モードであれば、空調ブロワレベル補正部５０は空調ブロワレベルを補正しない。一方、モード切換ドア２７の状態が冷却空気モードであれば、空調ブロワレベル補正部５０は空調ブロワレベルを補正する。また、空調ブロワレベル補正部５０は、バッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルに基づき、空調ブロワレベル算出部４９にて算出された空調ブロワレベルを補正している。この空調ブロワレベルの補正について、図４を用いて説明する。図４は、バッテリブロワレベルに対する空調ブロワレベルの補正量を示す図である。図４に示すように、バッテリブロワレベルと空調ブロワレベルの補正量は正比例の関係にある。空調ブロワレベル補正部５０は、バッテリブロワレベルの増加にともない空調ブロワレベルの補正量を増加させ、この補正量を空調ブロワレベル算出部４９にて算出された空調ブロワレベルに加算している。なお、バッテリブロワレベルが０の場合、つまりバッテリ冷却送風機２４が駆動していない場合、空調ブロワレベルの補正量は０としている。空調ブロワレベル補正部５１は、空調ブロワレベル補正部５０にて補正された空調ブロワレベルに基づき、空調ブロワ駆動回路１８を制御している。

（３）ＥＣＵ３の処理動作
つづいて、ＥＣＵ３の処理動作について図５〜図１１を用いて説明する。ここで、ＥＣＵ３は、バッテリブロワレベル算出制御処理、モード切換制御処理、空調ブロワレベル算出補正制御処理およびエアミックスドア開度算出補正制御処理を行っている。

（３−１）バッテリブロワレベル算出制御処理
バッテリブロワレベル算出制御処理は、バッテリブロワレベル算出部４２にて行われるバッテリブロワレベル算出処理と、バッテリブロワレベル制御部４３にて行われるバッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理およびバッテリブロワレベル変化速度制御処理とからなる。

（３−１−１）バッテリブロワレベル算出処理
バッテリブロワレベル算出処理について、図５を用いて説明する。図５は、バッテリブロワレベル算出処理を示すフローチャートである。まず、入力部４１に入力されたバッテリ温度Ｔｂを読み込む（ステップＳ１）。そして、バッテリブロワレベル制御部４３から出力されるバッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ信号に基づき、バッテリブロワがＯｎであるか否か、つまりバッテリ冷却送風機２４が駆動中である否かを判定する（ステップＳ２）。そして、バッテリブロワがＯｆｆ、つまりバッテリ冷却送風機２４が停止中の場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。一方、バッテリブロワが駆動中（Ｏｎ）である場合、つまりバッテリ冷却送風機２４が駆動中の場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、つづいてバッテリ温度Ｔｂが現在のバッテリブロワレベルにおける所定温度範囲以内（Ｔｂ＿ｍｉｎ（ｎ）≦Ｔｂ≦Ｔｂ＿ｍａｘ）であるか否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、バッテリブロワレベルにおける所定温度範囲とは、バッテリブロワレベル毎に設定されている温度範囲である。例えば、バッテリブロワレベルが最低レベルの温度範囲である３２℃〜３５℃などと設定されている。また、条件式のｎはバッテリブロワレベルのレベル値を示し、Ｔｂ＿ｍｉｎ（ｎ）はレベルｎの最低温度を示し、Ｔｂ＿ｍａｘ（ｎ）はレベルｎの最高温度を示す。そして、バッテリ温度Ｔｂが、現在のバッテリブロワレベルの所定温度範囲以内である場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、現在のバッテリブロワレベルを維持したまま処理を終了する。一方、バッテリ温度Ｔｂが、現在のバッテリブロワレベルの所定温度範囲以内でない場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、さらにバッテリ温度Ｔｂが現在のバッテリブロワレベルでの温度範囲の最低温度 Ｔｂ＿ｍｉｎ（ｎ）より低いか否かを判定する（ステップＳ４）。そして、バッテリ温度ＴｂがＴｂ＿ｍｉｎ（ｎ）より低い場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、バッテリブロワレベルを１減少させて処理を終了する（ステップＳ５）。つまり、バッテリ５が十分に冷却されているので、バッテリブロワレベルを減少させる処理を行う。一方、バッテリ温度Ｔｂが、Ｔｂ＿ｍａｘ（ｎ）より高い場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、バッテリブロワレベルを１増加させて処理を終了する。つまり、バッテリ５が十分に冷却されていないので、バッテリブロワレベルを増加させる処理を行う。

（３−１−２）バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理
つぎに、バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理について、図６と図７を用いて説明する。図６は、バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理の前半部を示すフローチャートである。図７は、バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理の後半部を示すフローチャートである。まず、図６に示すように、入力部４１に入力されたバッテリ温度Ｔｂを読み込む（ステップＳ１１）。つづいて、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以下である場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、さらにバッテリ冷却送風機２４（バッテリブロワ）が駆動中（Ｏｎ）であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、バッテリ冷却送風機２４が停止中（Ｏｆｆ）である場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻り再びバッテリ温度Ｔｂを読み込む。一方、バッテリ冷却送風機２４が駆動中（Ｏｎ）である場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、バッテリ冷却送風機２４を停止させて（ステップＳ１４）、ステップＳ１１に戻り再びバッテリ温度Ｔｂを読み込む。

一方、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ温度閾値Ｔｂ＿ｔｈより高い場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、さらにバッテリ冷却送風機２４が駆動中（Ｏｎ）であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、バッテリ冷却送風機２４が停止中（Ｏｆｆ）である場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、バッテリ冷却送風機２４を駆動させ（ステップＳ１６）、バッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルを読み込む（ステップＳ１７）。一方、バッテリ冷却送風機２４が駆動中である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、そのままバッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルを読み込む（ステップＳ１７）。バッテリブロワレベルを読み込んだ後、モード切換ドア２７の状態が内気モードであるか否かを判定する（ステップＳ１８）。

そして、内気モードでない場合、つまり冷却空気モードである場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、さらにバッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルが最低レベルであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。そして、バッテリブロワレベルが最低レベルである場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、バッテリブロワレベルをさらに減少させる処理が行われようとしているか否かを判定する（ステップＳ２０）。そして、バッテリブロワレベルをさら減少させる処理が行われようとしていない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）または前述したバッテリブロワレベルが最低レベルでない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ステップＳ１９に戻り処理が繰り返される。一方、バッテリブロワレベルが最低レベルであり、かつバッテリブロワレベルをさらに減少させる処理が行われようとしている場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、図７に示すように、バッテリ冷却送風機２４を停止させる（ステップＳ２１）。つまり、冷却空気モードの状態において、バッテリブロワレベルが最低レベルであり、かつバッテリ５が十分に冷却されている場合には、内気モードに切り換える前処理として、バッテリ冷却送風機２４を停止させる。

ところで、バッテリブロワレベルを読み込んだ後、モード切換ドア２７の状態が内気モードである場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、さらにバッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルが最高レベルであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。そして、バッテリブロワレベルが最高レベルである場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、バッテリブロワレベルをさらに増加させる処理が行われようとしているか否かを判定する（ステップＳ２３）。そして、バッテリブロワレベルをさらに増加させる処理が行われようとしていない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）または前述したバッテリブロワレベルが最高レベルでない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ステップＳ２２に戻り処理が繰り返される。一方、バッテリブロワレベルが最高レベルであり、かつバッテリブロワレベルをさらに増加させる処理が行われようとしている場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、エアコンが駆動中であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。そして、エアコンが停止中（Ｏｆｆ）である場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、エアコンを強制駆動させ（ステップＳ２５）、バッテリ冷却送風機２４を停止させる（ステップＳ２１）。一方、エアコンが駆動中である場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、そのままバッテリ冷却送風機２４を停止させる（ステップＳ２１）。つまり、内気モードの状態において、バッテリブロワレベルが最高レベルであり、かつバッテリ５が十分に冷却されていない場合には、冷却空気モードに切り換える前処理として、バッテリ冷却送風機２４を停止させる。

さらに、バッテリ冷却送風機２４を停止させた後、図７に示すように、モード切換制御部４４にバッテリブロワＯｆｆ完了の信号を出力する（ステップＳ２６）。そして、モード切換制御部４４から出力されたモード切換完了の信号が入力されたか否か（ステップＳ２７）、つまりモードの切換が完了したか否かを判定する。ここでモードの切換とは、もちろん、内気モードの場合は冷却空気モードへの切換、冷却空気モードの場合は内気モードへの切換のことである。そして、モード切換完了の信号が入力されていない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、つまりモード切換が完了していない場合、モード切換が完了するまでステップＳ２６に戻り処理を繰り返す。一方、モード切換完了の信号が入力された場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、停止中のバッテリ冷却送風機２４を駆動させる（ステップＳ２８）。

（３−１−３）バッテリブロワレベル変化速度制御処理
つぎに、バッテリブロワレベル変化速度制御処理について、図８を用いて説明する。図８は、バッテリブロワレベル変化速度制御処理を示すフローチャートである。まず、図８に示すように、入力部４１に入力された空調吹出温度Ｔａを読み込み（ステップＳ３１）、その値をＴ１とする（ステップＳ３２）。そして、バッテリブロワレベル算出部４２にて算出されたバッテリブロワレベルに変化があるか否かを判断する（ステップＳ３３）。そして、バッテリブロワレベルに変化がない場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、ステップＳ３１に戻り処理を繰り返す。一方、バッテリブロワレベルに変化がある場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、バッテリブロワレベル変化直後の空調吹出温度Ｔａを読み込み（ステップＳ３４）、その読み込んだ値をＴ２とする（ステップＳ３５）。つづいて、｜Ｔ２−Ｔ１｜≦２℃であるか否かを判断する（ステップＳ３６）。ここで、｜Ｔ２−Ｔ１｜とは、ステップＳ３２にて読み込んだバッテリブロワレベル変化直前の空調吹出温度Ｔ１とステップＳ３４にて読み込んだバッテリブロワレベル変化直後の空調吹出温度Ｔ２との温度差である。つまり、ステップＳ３６では、バッテリブロワレベル変化前後の空調吹出温度差が２℃以内であるか否かを判断する。そして、Ｔ１とＴ２との温度差が２℃以内の場合には（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、さらにバッテリブロワレベル算出４２にてバッテリブロワレベルの変化が完了したか否かを判断する（ステップＳ３８）。一方、Ｔ１とＴ２との温度差が２℃より大きい場合には（ステップＳ３６：Ｎｏ）、バッテリブロワレベルの変化速度を低減させ（ステップＳ３７）、さらにバッテリブロワレベルの変化が完了したか否かを判断する（ステップＳ３８）。ところで、バッテリブロワレベル変化前後の短時間で空調吹出温度差が３℃を超えて変化すると、乗員が違和感を感じる。そこで、ステップＳ３７は、乗員に違和感を与えないために、空調吹出温度差が２℃を超えて変化した時点で、バッテリブロワレベルの変化速度を低減させる処理である。

そして、ステップＳ３８にて、バッテリブロワレベルの変化が完了した場合（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、そのまま処理を終了する。一方、バッテリブロワレベルの変化が完了していない場合（ステップＳ３８：Ｎｏ）、ステップＳ３４に戻り処理を繰り返す。

（３−２）モード切換制御処理
モード切換制御処理について、図９を用いて説明する。図９は、モード切換制御処理を示すフローチャートである。まず、図９に示すように、モード切換ドア２７の初期設定を内気モードとする（ステップＳ４１）。つづいて、バッテリブロワレベル制御部４３から出力されたバッテリブロワＯｆｆ完了の入力信号があるか否かを判断する（ステップＳ４２）。そして、バッテリブロワＯｆｆ完了の入力信号がない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、バッテリブロワＯｆｆ完了の入力信号があるまで処理を繰り返す。一方、バッテリブロワＯｆｆ完了の入力信号がある場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、さらにモード切換ドア２７の状態が内気モードであるか否かを判断する（ステップＳ４３）。そして、内気モードでない場合、つまり冷却空気モードである場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、内気モードへ切り換え（ステップＳ４４）、モード切換完了の信号を出力する（ステップＳ４６）。一方、内気モードである場合、（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、冷却空気モードへ切り換え（ステップＳ４５）、モード切換完了の信号を出力する（ステップＳ４６）。なお、モード切換時において、モード切換制御部４４は、上述したように、モード切換ドア２７の閉速度を開速度に比べて遅くするように制御している。そして、モード切換完了の信号出力後は、ステップＳ４２に戻り処理を繰り返す。

ところで、ステップＳ４２のバッテリブロワＯｆｆ完了の信号とは、冷却送風機２４を停止させた後にバッテリブロワレベル制御部４３で行われるバッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理のステップＳ２６にて出力される信号である（図７参照）。そして、モード切換が行われる前にバッテリ冷却送風機２４を停止させることにより（図７のステップＳ２１）、モード切換時に発生するおそれのある異音のノイズレベルを低減させることができる。バッテリ冷却送風機２４が停止している状態で、モード切換を行い（ステップＳ４４、ステップＳ４５）、上述したように、モード切換完了の信号を出力する（ステップＳ４６）。このモード切換完了の信号がバッテリブロワレベル制御部４３に入力されると、モード切換前に停止中のバッテリ冷却送風機２４を再び駆動する（図７のステップＳ２８）。

（３−３）空調ブロワレベル算出補正制御処理
空調ブロワレベル算出補正制御処理について、図１０を用いて説明する。図１０は、空調ブロワレベル算出補正制御処理を示すフローチャートである。まず、図１０に示すように、ＴＡＯ算出部４５にて数１を用いて算出されたＴＡＯを読み込む（ステップＳ５１）。つづいて、ＴＡＯに基づき、空調ブロワレベルを算出する（ステップＳ５２）。それから、モード切換ドア２７の状態が冷却空気モードであるか否かを判断する（ステップＳ５３）。そして、冷却空気モードである場合には（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、空量ブロワレベルレベルを補正し（ステップＳ５４）、さらに空調ブロワレベル制御を行う（ステップＳ５５）。一方、内気モードである場合には（ステップＳ５３：Ｎｏ）、そのまま空調ブロワレベル制御を行う（ステップＳ５５）。そして、ステップＳ５１に戻り一連の処理を繰り返す。

（３−４）エアミックスドア開度算出補正制御処理
エアミックスドア開度算出補正制御処理について、図１１を用いて説明する。図１１は、エアミックスドア開度算出補正制御処理を示すフローチャートである。まず、図１１に示すように、ＴＡＯ算出部４５にて数１を用いて算出されたＴＡＯならびに入力部４１に入力されたＴｅ（エバ後温度）およびＴｗ（冷却水温）を読み込む（ステップＳ６１）。つづいて、エアミックスドア開度算出部４６にて数２を用いてエアミックスドア開度を算出する（ステップＳ６２）。それから、モード切換ドア２７の状態が冷却空気モードであるか否かを判断する（ステップＳ６３）。そして、冷却空気モードである場合には（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）、エアミックスドア開度を補正し（ステップＳ６４）、さらにエアミックスドア開度制御を行う（ステップＳ６５）。一方、内気モードである場合には（ステップＳ６３：Ｎｏ）、そのままエアミックスドア開度制御を行う（ステップＳ６５）。そして、ステップＳ６１に戻り一連の処理を繰り返す。

（４）その他の実施例
上記実施例においては、モード切換ドア２７の開時直前にバッテリ冷却送風機２４を停止（Ｏｆｆ）させ、モード切換ドア２７の閉時直後にバッテリ冷却送風機２４を駆動（Ｏｎ）させるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、モード切換ドア２７の開時前にバッテリブロワレベルを所定レベルに減少させ、モード切換ドア２７の閉時後にバッテリブロワレベルを徐々に増加させるようにしてもよい。ここで、所定レベルとは、モード切換ドア２７の開閉時に発生するモード切換ドア２７とバッテリ冷却吹付空気との摩擦により発生する異音を乗員に感じさせないレベル（例えば、いずれの周波数におけるノイズレベルも３０ｄＢ以下）に相当するバッテリブロワレベルである。

さらに、上記実施例において、エバポレータ側ダクト２３は、空調ケース１１のうちエバポレータ１２が配置されている一方側通路のエバポレータ１２下流側と連通するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、エバポレータ側ダクト２３は、前席側に配置された前席側空調ユニット（図示せず）の空調ケースのうちエバポレータの下流側と連通するようにしてもよい。つまり、車両用冷暖房装置が、冷却空気モードの際に、前席側の空調ユニットから冷却空気をバッテリケーシング２１側へ導くようにしてもよい。

車両用冷暖房装置の全体構成を示す模式図である。 ＥＣＵ３の構成を示すブロック図である。 バッテリブロワレベルの変化に対するエアミックスドア１４の補正開度を示す図である。 バッテリブロワレベルに対する空調ブロワレベルの補正量を示す図である。 バッテリブロワレベル算出処理を示すフローチャートである。 バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理の前半部を示すフローチャートである。 バッテリブロワＯｎ／Ｏｆｆ切換処理の後半部を示すフローチャートである。 バッテリブロワレベル変化速度制御処理を示すフローチャートである。 モード切換制御処理を示すフローチャートである。 空調ブロワレベル算出補正制御処理を示すフローチャートである。 エアミックスドア開度算出補正制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１：空調ユニット ２：バッテリ冷却ユニット ３：ＥＣＵ（制御手段）
５：バッテリ １１：空調ケース １２：エバポレータ（冷却空気生成手段）
１３：ヒータコア（加熱空気生成手段） １４：エアミックスドア（空調空気生成手段）
１５：空調送風機 １６：吹出温度センサ（空調吹出温度検出手段）
１７：エアコン操作パネル １８：空調ブロワ駆動回路
１９：エアミックスドアサーボモータ
１０１：空気取込口 １０２：空調空気吹出口 １０３：仕切板
２１：バッテリケーシング ２２：車室内側ダクト
２３：エバポレータ側ダクト ２４：バッテリ冷却送風機
２５：バッテリ温度センサ ２６：バッテリブロワ駆動回路
２７：モード切換ドア ２８：モード切換サーボモータ
６１：冷却空気温度センサ ６２：水温センサ

Claims (2)

1. 通過する空気を冷却し冷却空気を生成する冷却空気生成手段と、通過する空気を加熱し加熱空気を生成する加熱空気生成手段と、前記冷却空気および前記加熱空気の冷暖割合で混合し空調空気を生成する空調空気生成手段と、前記空調空気の温度を検出する空調吹出温度検出手段とを備える空調ユニットと、
   吸入空気を車両に搭載されたバッテリに向かって吹き付けるバッテリ冷却送風機と、
   前記バッテリの温度に基づき前記吸入空気を前記車室内の内気とする内気モードと前記吸入空気を前記冷却空気とする冷却空気モードとのいずれかにモード切換を行うモード切換手段とを備えるバッテリ冷却ユニットと、
   前記冷暖割合を算出する空調空気割合算出手段と、前記空調空気の風量レベルを制御する空調風量レベル制御手段と、前記バッテリ冷却吹付空気の風量レベルを制御するバッテリ風量レベル制御手段とを備える制御手段と、
   を備え、
   前記バッテリ風量レベル制御手段は、前記モード切換時に前記バッテリ冷却吹付空気の風量レベルを所定値以下に低減すると共に前記バッテリ冷却送風機を停止し、さらに前記空調空気の温度の変化速度が所定値を超えた場合に、前記バッテリ冷却吹付空気の風量レベルの変化速度を低減することを特徴とする車両用冷暖房装置。
2. さらに、前記モード切換手段は、前記モード切換の切換速度が調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷暖房装置。

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