JP4911362B2 - 車両用ソーラ換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ソーラ換気装置に関し、特にイグニッションスイッチのオフ時に自動的に換気作動するモータファンを備えた車両用ソーラ換気装置に関する。

この種の車両用ソーラ換気装置として、例えば下記特許文献１に記載されているように、車室内の温度がサーモスイッチで設定された所定温度を超えたとき、停車時換気システムが自動的に作動状態となるものが知られている。また、例えば下記特許文献２に記載されているように、手動スイッチのオン操作を条件として、太陽電池による電力を駆動源として換気装置が作動状態となるものも知られている。
特開２０００−２１９０３５号公報 特開昭６２−２６１５２０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された車両用ソーラ換気装置では、停車時換気システムを作動させるためにサーモスイッチを新設する必要があり、コストの上昇につながるという問題があった。また、上記特許文献２に記載された車両用ソーラ換気装置では、手動スイッチのオン操作により換気装置の作動が維持される構成とされているので、太陽電池の電力消耗が早く、換気装置が早期に停止するおそれがあり、換気装置による良好な換気効果を得ることが困難であった。

本発明の課題は、車両に標準装備された空調装置を有効に利用することで、装置全体を簡易かつ安価に構成可能な車両用ソーラ換気装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の車両用ソーラ換気装置は、車室内の内気温を検出する内気センサと、車室外の外気温を検出する外気センサと、前記内気センサおよび前記外気センサと接続されて前記検出された車室内の内気温および車室外の外気温に応じて車室内を空調制御する空調制御手段と、太陽光を受けて発電するソーラ発電手段と、
車室内を換気するモータファンと、前記空調制御手段と前記ソーラ発電手段からの電力を供給可能に接続されて同電力を駆動源として前記モータファンを駆動制御するソーラ換気制御手段とを備え、前記ソーラ換気制御手段は、前記空調制御手段と車内通信線を介して前記内気センサおよび前記外気センサによる車室内の内気温および車室外の外気温を取得可能に接続されており、前記ソーラ換気制御手段は、イグニッションスイッチのオフ時に前記電力を駆動源として前記空調制御手段を定期的に起動し、該起動に応じた時間間隔で前記空調制御手段および前記車内通信線を介して前記車室内の内気温を取得し、取得した前記車室内の内気温に応じて前記モータファンを駆動制御することを特徴とする。

この車両用ソーラ換気装置では、ソーラ換気制御手段によって、イグニッションスイッチのオフ時にソーラ発電手段から供給される電力を駆動源として空調制御手段が起動され、内気センサによる車室内の内気温が空調制御手段および車内通信線を介して取得される。そして、取得した車室内の内気温に応じてモータファンが駆動制御される。

このため、車両に標準装備されている空調装置の内気センサを有効に利用してモータファンを駆動制御することが可能となって、装置全体を簡易かつ安価に構成することが可能である。

本発明の実施に際して、前記ソーラ換気制御手段は、前記空調制御手段を定期的に起動することにより、該起動に応じた時間間隔で前記車室内の内気温に加えて前記車室外の外気温を取得し、前記取得した車室内の内気温と車室外の外気温との温度差が所定の設定値以上であるとき前記モータファンを駆動し、前記温度差が前記設定値未満となったとき前記モータファンの駆動を停止するものであるとよい。

これによれば、取得した車室内の内気温と車室外の外気温との温度差に応じて、モータファンが駆動され、またはその駆動が停止される。このため、ソーラ発電手段の電力の無駄な消耗が防止され、モータファンの駆動が早期に停止される事態が回避されて、モータファンによる良好な換気効果を得ることが可能である。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明による車両用ソーラ換気装置の一実施形態のブロック図を示していて、この車両用ソーラ換気装置は、空調装置１０と換気装置２０とで構成されている。空調装置１０は、エアコンユニット１１、エアコンＥＣＵ１２およびメインバッテリ１３を備えており、換気装置２０は、モータファン２１、ソーラＥＣＵ２２およびソーラバッテリ２３を備えている。

エアコンユニット１１は、周知のものであり、内気吸入口または外気吸入口から空気を吸入して複数の吹出口に向けて送風するためのブロワモータ、各吸入口を選択的に開閉する内外気切り替えダンパを動作させるための内外気切り替えダンパ用モータなどの各種モータを備えている。

エアコンＥＣＵ１２（空調制御手段）は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータと、上記した各種モータを駆動する駆動回路とを主要構成部品としていて、操作パネルの操作に応じて上記した各種モータを駆動制御する。メインバッテリ１３は、電力供給線Ｌ１を介してエアコンＥＣＵ１２に接続されていて、イグニッションスイッチＩＧｓｗのオン時にエアコンＥＣＵ１２を経由してエアコンユニット１１に電力を供給する。

また、エアコンＥＣＵ１２には、内気センサ１４、外気センサ１５を始めとする各種センサが接続されている。内気センサ１４は、車室内の内気温を検出してエアコンＥＣＵ１２に出力する。外気センサ１５は、車室外の外気温を検出してエアコンＥＣＵ１２に出力する。

モータファン２１は、車両のトランクルーム、フロア部、天井部などに取り付けられていて、車室内の空気を車両外部に排出する。

ソーラＥＣＵ２２（ソーラ換気制御手段）は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータと、モータファン２１を駆動する駆動回路２２ａとを主要構成部品としており、ＲＯＭ等に記憶された図２のモータファン駆動制御プログラムをイグニッションスイッチＩＧｓｗのオフ時に繰り返し実行し、その実行に応じた制御信号を駆動回路２２ａに出力する。駆動回路２２ａは、制御信号に応じた駆動電流をモータファン２１に流す。

ソーラバッテリ２３（ソーラ発電手段）は、ソーラパネル、太陽電池など太陽光を受けて発電するものであり（例えば、発電能力が１０００Ｗ／ｍ^２）、サンルーフなどの太陽光を受ける部位に組み込まれている。このソーラバッテリ２３は、電力供給線Ｌ２を介してソーラＥＣＵ２２に接続されていて、イグニッションスイッチＩＧｓｗのオフ時にソーラＥＣＵ２２を経由してモータファン２１に電力を供給する。

エアコンＥＣＵ１２とソーラＥＣＵ２２は、何れも多重通信のための多重通信入力回路と多重通信出力回路を備えており、これらの入出力回路を経て車内通信線としての多重通信バスＢＵＳ（例えば、ＣＡＮ）を介して双方向に通信可能に接続されていて、ソーラＥＣＵ２２が、エアコンＥＣＵ１２に接続された内気センサ１４および外気センサ１５からの温度信号（温度データ）を、エアコンＥＣＵ１２および多重通信バスＢＵＳを介して取得可能とされている。

また、エアコンＥＣＵ１２とソーラＥＣＵ２２は、電力供給線Ｌ３を介して接続されていて、イグニッションスイッチＩＧｓｗのオフ時にソーラバッテリ２３からの電力が電力供給線Ｌ２からソーラＥＣＵ２２および電力供給線Ｌ３を経てエアコンＥＣＵ１２に供給され、ソーラバッテリ２３からの電力を駆動源としてソーラＥＣＵ２２によりエアコンＥＣＵ１２が定期的に起動されるようになっている。

次に、上記のように構成した本実施形態の作動について説明する。ソーラＥＣＵ２２は、イグニッションスイッチＩＧｓｗのオフ時にＲＯＭ等に記憶されている図２のモータファン駆動制御プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行している。

このモータファン駆動制御プログラムは、ステップＳ１０にてその実行が開始され、ステップＳ１１にて、ソーラＥＣＵ２２はエアコンＥＣＵ１２を定期的に起動する。このとき、エアコンＥＣＵ１２は、ソーラＥＣＵ２２および電力供給線Ｌ３を経て供給されるソーラバッテリ２３からの電力を駆動源として、図３に示すように、内気センサ１４および外気センサ１５による車室内の内気温Ｔｒおよび車室外の外気温Ｔａｍをそれぞれ検知し、検知した内気温Ｔｒおよび外気温Ｔａｍを多重通信バスＢＵＳを介してソーラＥＣＵ２２に送信する。これにより、ソーラＥＣＵ２２は、所定の時間間隔で内気センサ１４および外気センサ１５による車室内の内気温Ｔｒおよび車室外の外気温Ｔａｍを取得することができる。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１にて取得した車室内の内気温Ｔｒと車室外の外気温Ｔａｍとの温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が、正の値である設定値Ｔｏ以上であるか否かを判定する。ここで、設定値Ｔｏは、車室内の換気が必要であると判断される程度の大きさの値に設定されている。

夏場においては、イグニッションスイッチＩＧｓｗのオン時に空調装置１０が作動状態にあるのが一般的であり、温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が負となる場合には、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１４の処理の実行によりモータファン２１を駆動することなく、ステップＳ１５にてこのモータファン駆動制御プログラムの実行を終了する。以後、温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が負である状態、または温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が正であるが設定値Ｔｏ未満の状態が続く限り、ステップＳ１０〜Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５の処理が繰り返し実行され、モータファン２１の駆動停止状態が維持される。

温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が設定値Ｔｏ未満の状態から、太陽光による車室内温度の上昇により温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が設定値Ｔｏ以上となった場合には、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１３にてモータファン２１を駆動する。温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が設定値Ｔｏ以上の状態が続く限り、ステップＳ１０〜Ｓ１３，Ｓ１５の処理が繰り返し実行され、モータファン２１の駆動状態が維持される。

そして、温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）が設定値Ｔｏ未満となった場合には、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１４にてモータファン２１の駆動を停止する。

以上の説明からも明らかなように、上記実施形態においては、ソーラＥＣＵ２２によるステップＳ１１の処理の実行によって、イグニッションスイッチＩＧｓｗのオフ時にソーラバッテリ２３から供給される電力を駆動源としてエアコンＥＣＵ１２が定期的に起動され、内気センサ１４および外気センサ１５による車室内の内気温Ｔｒおよび車室外の外気温ＴａｍがエアコンＥＣＵ１２および多重通信バスＢＵＳを介して取得される。そして、取得した車室内の内気温Ｔｒおよび車室外の外気温Ｔａｍに応じて、ステップＳ１３またはステップＳ１４の処理によりモータファン２１が駆動制御される。

これにより、車両に標準装備されている空調装置１０の内気センサ１４および外気センサ１５を有効に利用してモータファン２１を駆動制御することが可能となって、装置全体を簡易かつ安価に構成することが可能である。

また、上記実施形態では、ソーラＥＣＵ２２によるステップＳ１２の処理の実行によって、取得した車室内の内気温Ｔｒと車室外の外気温Ｔａｍとの温度差（Ｔｒ−Ｔａｍ）に応じて、モータファン２１が駆動され（ステップＳ１３）、またはその駆動が停止される（ステップＳ１４）。

これにより、ソーラバッテリ２３の電力の無駄な消耗が防止され、モータファン２１の駆動が早期に停止される事態が回避されて、モータファン２１による良好な換気効果を得ることが可能である。

なお、上記実施形態では、ステップＳ１１の処理の実行によって、ソーラＥＣＵ２２が内気センサ１４および外気センサ１５による車室内の内気温Ｔｒおよび車室外の外気温Ｔａｍを取得し、ステップＳ１２にて、取得した車室内の内気温Ｔｒおよび車室外の外気温Ｔａｍに応じて、ステップＳ１３またはステップＳ１４の処理の実行によりモータファン２１を駆動制御する構成としたが、これに限らず、内気センサ１４による車室内の内気温Ｔｒのみを取得し、例えば、取得した車室内の内気温Ｔｒが設定温度以上であるときモータファン２１を駆動し、取得した車室内の内気温Ｔｒが設定温度未満であるときモータファン２１の駆動を停止する構成としてもよい。

本発明による車両用ソーラ換気装置の一実施形態を示すブロック図。 図１のソーラＥＣＵによって実行されるモータファン駆動制御プログラムを示すフローチャート。 図２のモータファン駆動制御プログラムにおけるステップＳ１１の処理の実行時に、ソーラＥＣＵがエアコンＥＣＵおよび多重通信バスＢＵＳを介して内気センサおよび外気センサによる車室内の内気温および車室外の外気温を取得する場合を示す説明図。

符号の説明

１０ 空調装置
１１ エアコンユニット
１２ エアコンＥＣＵ（空調制御手段）
１３ メインバッテリ
１４ 内気センサ
１５ 外気センサ
２０ 換気装置
２１ モータファン
２２ ソーラＥＣＵ（ソーラ換気制御手段）
２３ ソーラバッテリ（ソーラ発電手段）
ＢＵＳ 多重通信バス（車内通信線）
Ｌ１〜Ｌ３ 電力供給線

Claims (2)

1. 車室内の内気温を検出する内気センサと、
   車室外の外気温を検出する外気センサと、
   前記内気センサおよび前記外気センサと接続されて前記検出された車室内の内気温および車室外の外気温に応じて車室内を空調制御する空調制御手段と、
   太陽光を受けて発電するソーラ発電手段と、
   車室内を換気するモータファンと、
   前記空調制御手段と前記ソーラ発電手段からの電力を供給可能に接続されて同電力を駆動源として前記モータファンを駆動制御するソーラ換気制御手段とを備え、
   前記ソーラ換気制御手段は、前記空調制御手段と車内通信線を介して前記内気センサおよび前記外気センサによる車室内の内気温および車室外の外気温を取得可能に接続されており、前記ソーラ換気制御手段は、イグニッションスイッチのオフ時に前記電力を駆動源として前記空調制御手段を定期的に起動し、該起動に応じた時間間隔で前記空調制御手段および前記車内通信線を介して前記車室内の内気温を取得し、取得した前記車室内の内気温に応じて前記モータファンを駆動制御することを特徴とする車両用ソーラ換気装置。
2. 前記ソーラ換気制御手段は、前記空調制御手段を定期的に起動することにより、該起動に応じた時間間隔で前記車室内の内気温に加えて前記車室外の外気温を取得し、前記取得した車室内の内気温と車室外の外気温との温度差が設定値以上であるとき前記モータファンを駆動し、前記温度差が前記設定値未満であるとき前記モータファンの駆動を停止する請求項１に記載の車両用ソーラ換気装置。

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