JPH07212902A - 電気自動車の空調装置制御システム - Google Patents

電気自動車の空調装置制御システム

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JPH07212902A
JPH07212902A JP6253188A JP25318894A JPH07212902A JP H07212902 A JPH07212902 A JP H07212902A JP 6253188 A JP6253188 A JP 6253188A JP 25318894 A JP25318894 A JP 25318894A JP H07212902 A JPH07212902 A JP H07212902A
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air
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air conditioning
current
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Yuji Takeo
裕治 竹尾
Akira Isaji
晃 伊佐治
Toshihiro Nagata
俊博 永田
Katsuya Tanaka
勝也 田中
Kunio Iritani
邦夫 入谷
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電を妨げることなく空調装置を作動させ
る。 【構成】 運転停止中（ステップ１９０で「ＮＯ」）
で、着霜有り（ステップ２２０で「ＹＥＳ」）の場合に
は、充電電流が所定値Ｉon以下になったか否かを判断し
（ステップＳ２４０）、充電電流が所定値Ｉon以下にな
った時点で、余剰充電電流を使用して除霜運転を実行す
る（ステップ２５０）。また、運転停止中（ステップ１
９０で「ＮＯ」）で、着霜無し（ステップ２２０で「Ｎ
Ｏ」）の場合には、プレ空調スイッチがオンされている
か否かを判断する（ステップ２６０）。ここで、プレ空
調スイッチがオンされている場合には、充電中であるか
否かを判断し（ステップ２７０）、充電中であれば、充
電電流が所定値Ｉon以下になったか否かを判断し（ステ
ップ２９０）、充電電流が所定値Ｉon以下になった時点
で、プレ空調を実行して（ステップ３００）、充電中に
車室内を予備的に冷暖房する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車において二
次電池の充電中に空調装置を作動させる機能を備えた電
気自動車の空調装置制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電気自動車に搭載されている
空調装置は、車両駆動用の二次電池（バッテリ）から電
力の供給を受けて作動されるようになっている。従っ
て、電気自動車の走行距離を延ばすためには、走行中に
使用する空調装置の消費電力をできる限り少なくする必
要がある。この観点から、近年、電気自動車の運転停止
中に行われる二次電池の充電中に、空調装置を作動させ
て車室内を予備的に冷暖房する、いわゆるプレ空調を行
うことが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充電能
力（最大充電電流）に限りがあるため、充電中にプレ空
調を何の制約もなく行うと、空調装置で消費する電流に
より充電能力が低下して充電時間がいたずらに長引いて
しまい、電気自動車の主要な技術的課題である充電時間
短縮化の要求に反する結果となっていた。
【０００４】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、その目的は、充電中に充電能力を低下させ
ずに空調装置を作動させることができる電気自動車の空
調装置制御システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電気自動車に搭載された二次電池から電
力の供給を受けて作動される空調装置を制御するものに
おいて、前記二次電池への充電電流を検出する電流検出
手段と、充電中に前記電流検出手段により検出した充電
電流が所定値以下になったときに必要に応じて前記空調
装置を作動させる制御手段とを備えた構成となっている
（請求項１）。
【０００６】この場合、前記制御手段は、充電時に、前
記空調装置の消費電流が前記二次電池の充電電圧を低下
させない余剰充電電流の範囲内に収まるように前記空調
装置の消費電流を制御するように構成しても良い（請求
項２）。
【０００７】また、前記制御手段は、充電時に、前記空
調装置の消費電流が前記二次電池の充電電圧を低下させ
ない余剰充電電流の範囲を越えたときに前記空調装置の
作動を停止させるように構成しても良い（請求項３）。
【０００８】また、前記制御手段を、前記二次電池への
充電を制御する充電制御手段と、前記空調装置を制御す
る空調制御手段とから構成し、前記充電制御手段は、充
電中に前記電流検出手段により検出した充電電流が所定
値以下になったときに前記空調制御手段に空調作動許可
信号を出力し、前記空調制御手段は、前記空調作動許可
信号を受けたときに必要に応じて前記空調装置を作動さ
せると共に前記充電制御手段に空調作動信号を出力し、
前記充電制御手段は、前記空調作動信号を受けたときに
充電制御を予め決められたパターンで補正するように構
成しても良い（請求項４）。
【０００９】また、前記空調制御手段は、前記空調作動
許可信号を受けたときに必要に応じて前記空調装置を作
動させると共に前記空調装置で消費する電流値に応じた
電流信号を前記充電制御手段に出力し、前記充電制御手
段は、前記電流信号に基づいて前記空調装置の作動開始
時の充電電圧制御及び異常監視の少なくとも一方を行う
ように構成しても良い（請求項５）。
【００１０】また、外気温を検出する外気温検出手段を
設け、前記制御手段は、前記外気温検出手段による検出
温度に基づいて空調制御が不必要であると判断したとき
は前記空調装置に対する作動を禁止するようにしても良
い（請求項６）。
【００１１】また、外気温を検出する外気温検出手段を
設け、前記充電制御手段は、前記外気温検出手段による
検出温度に基づいて空調制御が不必要であると判断した
ときは前記空調制御手段に対する空調作動許可信号の出
力を禁止するようにしても良い（請求項７）。
【００１２】また、前記制御手段は、前記空調装置に対
する空調制御が必要でないときは低消費電力状態とな
り、予め設定された所定操作が行われたときは前記制御
手段を起動する起動手段を設けるようにしても良い（請
求項８）。
【００１３】また、前記充電制御手段は、充電の終了に
より低消費電力状態となると共に起動信号の入力状態で
充電制御し、前記空調制御手段を、電気自動車の車室内
を予備空調する必要があるときは前記充電制御手段によ
る充電制御開始から所定時間経過したときに前記空調装
置を作動させると共にその作動時間だけ前記充電制御手
段に起動信号を出力するようにしても良い（請求項
９）。
【００１４】
【作用及び発明の効果】二次電池に充電する場合、図７
に示すように、充電初期は、充電回路の最大充電能力
（最大充電電流Ｉmax ）で充電し、その後、二次電池の
充電電圧（以下「バッテリ電圧」という）が定格電圧Ｖ
max に達すると、バッテリ電圧が定格電圧Ｖmax を越え
ないように充電電流をセーブして充電する定電圧充電を
行う。この後は、充電電流が徐々に低下し、この充電電
流が最小値Ｉmin になったときに、以後、その最小電流
Ｉmin で定電流充電を充電完了まで行う。
【００１５】この場合、バッテリ電圧が定格電圧Ｖmax
になった後は、充電電流をセーブして充電するため、図
７のハッチング部分の電流（余剰充電電流）を空調装置
で使用しても、充電の妨げとならない。
【００１６】この点に着目し、図７のハッチング部分の
電流（余剰充電電流）を利用して空調装置を作動させる
のが本発明の特徴である。
【００１７】具体的には、請求項１の発明によれば、制
御手段は、充電中に電流検出手段により検出した充電電
流を所定値（例えば図７のＩon) と比較し、検出充電電
流が所定値以下になったときに、必要に応じて前記空調
装置を作動させる。ここで、“必要に応じて”とは、例
えばプレ空調や除霜が必要なときに、それを充電中に行
うものであり、その必要がなければ、作動させないこと
を意味する。
【００１８】また、請求項２の発明によれば、空調装置
の消費電流がバッテリ電圧を低下させない余剰充電電流
の範囲内に収まるように前記空調装置の消費電流を制御
する。これにより、余剰充電電流を使用して空調装置を
作動させることができる。
【００１９】また、請求項３の発明によれば、空調装置
の消費電流が余剰充電電流の範囲を越えたときに前記空
調装置の作動を停止させれば、充電を妨げることはな
い。
【００２０】また、請求項４の発明によれば、制御手段
が充電制御手段と空調制御手段とに分離されている場合
には、充電中に充電電流が所定値以下になったときに、
充電制御手段から空調制御手段に空調作動許可信号を出
力する。この後、空調制御手段は、必要に応じて空調装
置を作動させると共に充電制御手段に空調作動信号を出
力する。これにより、充電制御手段は、空調装置の作動
が開始されたことを知り、充電制御を予め決められたパ
ターンで補正して、空調装置の作動開始時のバッテリ電
圧低下を未然に防ぐ。
【００２１】また、請求項５の発明によれば、充電中に
空調装置を作動させるときに、空調装置で消費する電流
値に応じた電流信号を空調制御手段から充電制御手段に
出力する。例えば、この電流信号に基づいて空調装置の
作動開始時のバッテリ電圧制御を行えば、空調装置の消
費電流に応じてバッテリ電圧制御を適切に補正すること
ができる。また、充電制御手段は、空調制御手段から入
力される電流信号（空調装置の消費電流）と、電流検出
手段により検出した充電電流との関係から、例えばショ
ート等の異常を判定することができる。
【００２２】また、請求項６の発明によれば、制御手段
は、外気温検出手段により検出された室温に基づいて空
調制御が不必要であると判断したときは空調作動許可信
号の出力を禁止する。これにより、制御手段により空調
装置が不必要に作動されてしまうことを防止することが
できるので、空調装置の電力消費を抑制することができ
る。
【００２３】また、請求項７の発明によれば、充電制御
手段は、外気温検出手段により検出された室温に基づい
て空調制御が不必要であると判断したときは空調作動許
可信号の出力を禁止する。これにより、空調制御手段に
より空調装置が不必要に作動されてしまうことを防止す
ることができるので、空調装置の電力消費を抑制するこ
とができる。
【００２４】また、請求項８の発明によれば、制御手段
は、空調装置に対する制御が必要でないときは低消費電
力状態となるので、制御手段の電力消費を抑制すること
ができる。そして、起動手段は、予め設定された所定操
作が行われたときは制御手段を起動するので、制御手段
は、必要に応じて空調装置を制御するようになる。
【００２５】また、請求項９の発明によれば、充電制御
手段は、充電の終了により低消費電力となるので、充電
制御手段の電力消費を抑制することができる。そして、
空調制御手段は、電気自動車の車室内を予備空調するプ
レ空調の必要があるときは前記充電制御手段による充電
制御開始から所定時間経過したときに空調装置を作動さ
せると共にその作動時間だけ充電制御手段に起動信号を
出力する。これにより、充電制御手段は起動して充電制
御を行うので、空調装置による予備空調を充電状態で行
なうことができる。
【００２６】
【実施例】本発明の第１実施例について、図１乃至図９
を参照して説明する。まず、図２に基づいて空調装置２
０全体の概略構成を説明する。送風ケース２１の上流側
には、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口２２
と、車室内の空気（内気）を吸入する２つの内気吸入口
２３，２４が設けられている。一方の内気吸入口２３と
外気吸入口２２との中間部位には、内外気ダンパ２５が
設けられ、この内外気ダンパ２５の開度をサーボモータ
２６によって調整することにより、外気吸入口２２と内
気吸入口２３，２４から吸入する空気の混合割合を可変
して吸気温度を調整するようになっている。この内外気
ダンパ２５の下流側と内気吸入口２４の下流側には、そ
れぞれ送風手段たるブロワ２７，２８が設けられ、これ
ら両ブロワ２７，２８がブロワモータ２９の回転軸に取
り付けられている。このブロワモータ２９は、駆動回路
３０により駆動される。
【００２７】一方、ブロワ２７，２８の下流側にはエバ
ポレータ３１が配置され、このエバポレータ３１の下流
側は仕切板３２によって上下２つの通風路３３，３４に
仕切られている。そして、下側の通風路３４には室内熱
交換器たるコンデンサ３５が配置され、このコンデンサ
３５の上部が上側の通風路３３内に突出されている。こ
のコンデンサ３５の上方には強冷ダンパ３６が配置さ
れ、この強冷ダンパ３６をサーボモータ３７によって駆
動することにより、コンデンサ３５をバイパスする風量
を可変するようになっている。また、コンデンサ３５の
下流側の仕切板３２に設けられた連通口３２ａには、連
通ダンパ３８が配置され、この連通ダンパ３８をサーボ
モータ３９によって駆動することにより、仕切板３２の
連通口３２ａを通過する風量を可変して、単一モード
（例えば「ＶＥＮＴ」モード、「ＤＥＦ」モード等）時
の通風抵抗を低下させるようになっている。
【００２８】上側の通風路３３の下流側には、デフ吹出
口４０とベント吹出口４１が設けられている。これらベ
ント吹出口４１とデフ吹出口４０には、それぞれダンパ
４８，４９が設けられ、これら各ダンパ４８，４９がサ
ーボモータ５０，５１によって駆動されるようになって
いる。一方、下側の通風路３４の下流側には、風を乗員
の足元に向けて吹き出す足元吹出口５２が設けられ、こ
の足元吹出口５２にも、サーボモータ５３によって駆動
されるダンパ５４が設けられている。
【００２９】一方、前述したエバポレータ３１とコンデ
ンサ３５は、空気温度調節手段たるヒートポンプ兼用の
冷凍サイクル５５の構成要素となっている。この冷凍サ
イクル５５は、コンプレッサ５６，四方切替弁５７，室
外熱交換器５８，逆止弁５９，６０，キャピラリー６
１，電磁弁６２，６３，６４，減圧弁６５，アキュムレ
ータ９０，エバポレータ３１及びコンデンサ３５を配管
で接続して構成されている。各電磁弁６２，６３，６４
と四方切替弁５７は、冷凍サイクル５５の運転モードに
応じて下記の表１のように切り替えられる。
【００３０】
【表１】
【００３１】この表１から明らかなように、冷房モード
では、四方切替弁５７が図２に点線で示す位置（オン位
置）に切り替えられて、コンプレッサ５６の吐出口５６
ａから吐出された冷媒が、逆止弁５９→室外熱交換器５
８→キャピラリー６１→エバポレータ３１→アキュムレ
ータ９０→コンプレッサ５６の吸入口５６ｂの経路で循
環する。これにより、コンプレッサ５６の吐出口５６ａ
から吐出された高温ガス冷媒が室外熱交換器５８で放熱
して液化し、この液冷媒がエバポレータ３１で蒸発する
ことにより、エバポレータ３１を通過する風が冷却され
る。
【００３２】一方、暖房モードでは、四方切替弁５７が
図２に実線で示す位置（オフ位置）に切り替えられて、
コンプレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された冷媒
が、コンデンサ３５→減圧弁６５→逆止弁６０→室外熱
交換器５８→電磁弁６２→アキュムレータ９０→コンプ
レッサ５６の吸入口５６ｂの経路で循環する。これによ
り、コンプレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された高
温ガス冷媒がコンデンサ３５で放熱して液化し、この放
熱によりコンデンサ３５を通過する風が暖められる。
【００３３】また、除霜モードでは、四方切替弁５７が
図２に実線で示す位置で、電磁弁６３が開放され、コン
プレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された高温ガス冷
媒がコンデンサ３５と電磁弁６３を経由して室外熱交換
器５８にも供給され、室外熱交換器５８の表面に付着し
ている霜を取り除く。
【００３４】更に、除湿Ｈモードでは、四方切替弁５７
が図２に実線で示す位置で、電磁弁６３が閉で電磁弁６
４が開放され、室外熱交換器５８に供給された液冷媒の
一部がエバポレータ３１にも供給され、このエバポレー
タ３１の冷却作用により除湿される。冷却除湿された風
を再加熱するコンデンサ３５では、エバポレータ３１及
び室外熱交換器５８で吸熱された分が放熱されるため、
高めの吹出温度となる。また、除湿Ｃモードでは、四方
切替弁５７が図２に実線で示す位置で、電磁弁６３が開
放されて、室外熱交換器５８もコンデンサ３５と共に凝
縮器として機能するようになり、コンデンサ３５と室外
熱交換器５８の双方で液化された冷媒がエバポレータ３
１に供給され、このエバポレータ３１の冷却作用により
除湿される。この除湿Ｃモードでは、エバポレータ３１
で吸熱した分がコンデンサ３５と室外熱交換器５８の双
方で放熱されるため、低めの吹出温度となる。
【００３５】尚、室外熱交換器５８には、強制冷却用の
室外ファン８９が設けられ、この室外ファン８９のファ
ンモータ８９ａは、図４に示すように、冷凍サイクル５
５の運転モードと後述する各種センサの出力データによ
り高速回転“Ｈｉ”，低速回転“Ｌｏ”，停止“ＯＦ
Ｆ”に切り替えられるようになっている。例えば、冷房
モードでは、外気温度センサ７８により検出された外気
温度Ｔamが２５℃以上で“Ｈｉ”となり、２２℃以下で
“Ｌｏ”となる。一方、暖房モードでは、外気温度Ｔam
が１３℃以下で“Ｈｉ”となり、１６℃以上で“Ｌｏ”
となる。除湿Ｈモードでは、エバポレータ３１通過直後
の風温度（以下「エバポレータ出口温度」という）Ｔe
が４℃以上で停止“ＯＦＦ”となり、２℃以下で“Ｈ
ｉ”となり、３℃→４℃と３℃→２℃の範囲で“Ｌｏ”
となる。また、除湿Ｃモードでは、冷媒吐出圧力センサ
８８により検出されたコンプレッサ５６の冷媒吐出圧力
Ｐd ，コンプレッサ５６の冷媒吐出温度Ｔd により、Ｈ
ｉ＞Ｌｏ＞ＯＦＦの優先順位で決定される。例えば、冷
媒吐出圧力Ｐd が１９ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ以上であれば、
Ｔd がどんな値であろうとも、常に“Ｈｉ”となる。
【００３６】一方、冷凍サイクル５５のコンプレッサ５
６を駆動するモータ６６は、インバータ６７によって駆
動される。このインバータ６７は、車両駆動用の電源で
ある二次電池９２から供給される例えば２００〜３００
Ｖの直流電力を交流電力に変換し、その交流周波数によ
ってモータ６６の回転数がコントロールされる。このイ
ンバータ６７，サーボモータ２６，３７，３９，５０，
５１，５３，室外ファン８９のファンモータ８９ａ及び
ブロワモータ２９の駆動回路３０は、空調制御手段であ
る空調用電子制御ユニット（以下「空調用ＥＣＵ」とい
う）６８によって制御される。この空調用ＥＣＵ６８
は、マイクロコンピュータを主体として構成され、ＣＰ
Ｕ６９，各種データ等を一時的に記憶するＲＡＭ７０，
後述する図５及び図６の制御プログラム等が記憶されて
いるＲＯＭ７１，入力データをディジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換器７２，Ｉ／Ｏ部７３，数ＭＨｚの基準信号
を発生する水晶振動子７４等を備え、バッテリ７５から
イグニッションスイッチ７６を介して電源が供給され
る。
【００３７】この空調用ＥＣＵ６８は内気温度Ｔr を検
出する内気温度センサ７７，外気温度Ｔamを検出する外
気温度センサ７８，車室内に入り込む日射量Ｔs を検出
する日射センサ７９，エバポレータ出口温度Ｔe を検出
するエバポレータ出口温度センサ８０，コンデンサ３５
通過直後の風温度（以下「コンデンサ出口温度」とい
う）Ｔc を検出するコンデンサ出口温度センサ８１，コ
ンプレッサ５６の冷媒吐出圧力Ｐr を検出する冷媒吐出
圧力センサ８８，制御目標となる設定温感Ｓsetを乗員
が手動設定するための温感設定器８２，エバポレータ３
１に吸込まれる空気の温度（以下「吸気温度」という）
Ｔinを検出する吸気温度センサ４６，冷媒吐出温度Ｔｄ
を検出する吐出温度センサ９１，室外熱交換器５８（そ
の内部の冷媒）の温度Ｔo を検出する室外熱交換器温度
センサ９４等から各検出信号をＡ／Ｄ変換器７２を介し
て読み込む。
【００３８】上述した温感設定器８２は、涼しめキー８
２ａと暖かめキー８２ｂとを備え、自動車のインストル
メントパネル（図示せず）の中央部に配置されたエアコ
ンコントロールパネル８３に設けられている。このエア
コンコントロールパネル８３には、図３に示すように、
温感設定器８２の上方に複数の発光素子８４ｎを横一列
に配列した温感表示部８４が設けられている。この温感
表示部８４は涼しめキー８２ａと暖かめキー８２ｂによ
り入力された設定温感Ｓset を表示するものである。こ
の設定温感Ｓset は、平均的な温度２５℃を基準にして
どの程度涼しくするか又は暖かくするかを示す指標であ
る［図８（ａ）参照］。この他、エアコンコントロール
パネル８３には、エアコンオンオフスイッチ８５，リア
デフォッガスイッチ８６，フロントデフロスタスイッチ
８７及びプレ空調スイッチ９９が設けられている。
【００３９】一方、前述した二次電池９２は、充電回路
９３を通して外部電源１０１によって充電される。この
充電回路９３は、充電制御手段である充電制御回路１０
２によって制御される。充電中、二次電池９２に流れ込
む充電電流は、電流検出手段である電流センサ１０３に
よって検出され、その検出信号が充電制御回路１０２と
空調用ＥＣＵ６８の双方に入力される（図１参照）。
【００４０】この場合、充電制御回路１０２は、電流セ
ンサ１０３の出力信号から充電電流と充電電圧（バッテ
リ電圧）を判定し、充電回路９３を制御して、充電電流
とバッテリ電圧を図７に示すように制御する。つまり、
充電初期は充電回路９３の最大充電能力（最大充電電流
Ｉmax ）で充電する。これにより、バッテリ電圧が徐々
に上昇し、このバッテリ電圧が定格電圧Ｖmax に達する
と、以後、バッテリ電圧が定格電圧Ｖmax を越えないよ
うに充電電流をセーブして充電する定電圧充電を行う。
この後は、充電電流が徐々に低下し、この充電電流が最
小値Ｉmin になったときに、以後、その最小電流Ｉmin
で定電流充電を充電完了まで行う。
【００４１】充電中、空調装置２０を作動させると、充
電制御回路１０２は、電流センサ１０３の出力信号から
充電電流を判定して、空調装置２０の作動前の充電電流
に対して空調装置２０の消費電流分を増加させるように
充電回路９３を制御し、空調装置２０の作動中も図７の
充電特性を保つように充電する。
【００４２】一方、空調用ＥＣＵ６８は、図５及び図６
の制御プログラムを実行することにより、空調運転を制
御すると共に、充電中に電流センサ１０３により検出し
た充電電流が所定値Ｉon（図７参照）以下になったとき
に必要に応じて空調装置２０を作動させる制御手段とし
て機能する。
【００４３】以下、この空調用ＥＣＵ６８による制御内
容を図５及び図６のフローチャートに従って説明する。
まず、図５のステップ１００で、以降の演算処理に使用
するカウンタやフラグを初期設定する初期化処理を実行
した後、ステップ１１０に移行して温感設定器８２の操
作により入力された設定温感Ｓset を読み込むと共に、
内気温度センサ７７，外気温度センサ７８，日射センサ
７９，エバポレータ出口温度センサ８０，コンデンサ出
口温度センサ８１，吸気温度センサ４６及び室外熱交換
器温度センサ９４により検出された内気温度Ｔr ，外気
温度Ｔam，日射量Ｔs ，エバポレータ出口温度Ｔe ，コ
ンデンサ出口温度Ｔc 及び吸気温度Ｔin，室外熱交換器
（冷媒）温度Ｔo の各データを読み込む。
【００４４】次いで、ステップ１２０に移行して、設定
温感Ｓset ，外気温度Ｔam及び日射量Ｔs から設定温度
Ｔset を次の（１）式により求める。 Ｔset ＝ｆ（Ｓset ，Ｔam，Ｔs ） ＝Ｔset ’＋ΔＴam＋ΔＴs ……（１） ここで、Ｔset ’＝２５＋０．４Ｓset ……図８
（ａ）参照 ΔＴam＝（１０−Ｔam）／２０ ……図８（ｂ）参照 ΔＴs ＝−Ｔs ／１０００ ……図８（ｃ）参照
【００４５】以上のようにして、設定温度Ｔset を算出
した後、ステップ１３０に移行して車室内を設定温度Ｔ
set に維持するために必要な熱量ＱAOを次の（２）式に
より算出する。 ＱAO＝Ｋ1 ×Ｔset −Ｋ2 ×Ｔr −Ｋ3 ×Ｔam−Ｋ4 ×Ｔs ＋Ｃ ……（２） （Ｋ1,Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 ：係数、Ｃ：定数）
【００４６】この（２）式により必要熱量ＱAOを算出し
た後、ステップ１４０に移行して、次の（３）式を満足
する吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOの組み合わせを求め
る。 ＱAO＝Ｃp ・γ・ＶAO（ＴAO−Ｔin） ……（３） ここで、Ｃp は空気の比熱、γは空気の比重、Ｔinはエ
バポレータ３１に吸込まれる吸気温度である。
【００４７】この後、ステップ１５０に移行し、上記
（３）式を満足する吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOの組み
合わせの中から、次の温感評価式（４）を満足する最大
の吹出風量ＶAOとその時の吹出温度ＴAOを求める。
【００４８】 Ｓ＝ｋ1{ｋ2 ＋ｋ3(ｔa −２５） −ｋ4(ｖa −３）＋ｋ5(Ｓt −ｋ6)} −ｋ7 ……（４） ここで、Ｓ：空調状態の快適性を表す指標となる温感 ｔa ：乗員に当たる気流の温度（℃） ｖa ：乗員に当たる気流の風速（ｍ／ｓ） Ｓt ：乗員に当たる日射量（kcal／ｍ2 ｈ） ｋ1 〜ｋ7 ：係数 本実施例のような電気自動車では、省電力化を重視し
て、夏場（冷房モード）でＳ＝−１ないし０、冬場（暖
房モード）でＳ＝＋１ないし０とすることが快適と省電
力を両立させる条件となっている。尚、エンジン駆動式
の自動車では、電気自動車に比べて省電力化の要求は強
くないので、快適性を重視して、夏場でＳ＝−２、冬場
でＳ＝＋２とすることが最も快適な条件となる。
【００４９】この場合、乗員に当たる気流の温度ｔa
は、吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOとから、次の（５）式
により求めることができる。
【００５０】
【数１】 ここで、Ｋt は吹出口の形状によって決まる係数、Ｃは
縮流係数、Ａは吹出口の開口面積、Ｘは吹出口から乗員
までの距離、ｍは吹出口の形状によって決まる指数であ
る。
【００５１】また、乗員に当たる気流の風速ｖa は、次
の（６）式により求めることができる。
【数２】 ここで、Ｋv は吹出口の形状によって決まる係数、ｎは
吹出口の形状によって決まる指数である。
【００５２】更に、乗員に当たる日射量Ｓt は、次の
（７）式により求めることができる。 Ｓt ＝Ｋs ・Ｔs ……（７） ここで、Ｋs は日射センサ７９の特性によって決まる係
数、Ｔs は日射センサ７９の出力値である。
【００５３】以上の（５）〜（７）式を用いて、温感評
価式（４）を満足する最大の吹出風量ＶAOとその時の吹
出温度ＴAOを求めることになる。この際、前述したよう
に、電気自動車では、省電力化を重視して、夏場（冷房
モード）でＳ＝−１ないし０、冬場（暖房モード）でＳ
＝＋１ないし０とすることが快適性と省電力を両立させ
る条件となり、一方、エンジン駆動式の自動車では、夏
場でＳ＝−２、冬場でＳ＝＋２とすることが最も快適な
条件となる。従って、前述したステップ１５０では、こ
の快適条件を満足する範囲（快適性を失わない範囲）内
で最大の吹出風量ＶAOとその時の吹出温度ＴAOを求める
ことになる。これにより、冷房時には、吹出温度ＴAOが
従来よりも高めになり、暖房時には、吹出温度ＴAOが従
来よりも低めになり、吹出風量ＶAOは、冷房・暖房共に
従来よりも多めになる。
【００５４】一方、前述したステップ１５０の処理を終
了すると、ステップ１６０に移行し、内気吸入口２３，
２４と外気吸入口２２から吸入される空気の温度（吸気
温度）Ｔinと吹出温度ＴAOとの温度差を小さくするよう
に内外気ダンパ２５の開度を算出する。この後、ステッ
プ１７０に移行して、冷凍サイクル５５の運転モードを
冷房・暖房のいずれのモードにするかを判定して、ステ
ップ１８０に移行し、前述したステップ１５０で求めた
吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOに基づいて、各ダンパ３
６，３８，４８，４９，５４の開度を決定し、吹出モー
ドを「ＶＥＮＴ」，「Ｂ／Ｌ」，「ＦＯＯＴ」，「ＦＯ
ＯＴ／ＤＥＦ」，「ＤＥＦ」のいずれかに決定する。
【００５５】次いで、図６のステップ１９０で車両運転
中であるか否かを判断し、車両運転中（ＹＥＳ）であれ
ば、ステップ２００に進み、室外熱交換器５８に着霜が
生じているか否かを次の着霜判定基準（１）〜（４）の
いずれか１つを用いて判定する。
【００５６】着霜判定基準（１） 外気温度Ｔam−室外熱交換器（冷媒）温度Ｔo ≧設定温
度 着霜判定基準（２） 外気温度Ｔam≦設定温度 且つ 暖房運転時間≧設定時間 且つ 外気湿度≧設定湿度 着霜判定基準（３） 室外熱交換器（冷媒）温度Ｔo ≦設定温度 且つ 暖房運転時間≧設定時間 且つ 外気湿度≧設定湿度 着霜判定基準（４） 外気温度Ｔam−室外熱交換器（冷媒）温度Ｔo ≧設定温
度 且つ 暖房運転時間≧設定時間 且つ 外気湿度≧設定湿度 上記着霜判定基準を満たせば、ステップ２００で着霜有
り（ＹＥＳ）と判断され、ステップ２１０に進んで、コ
ンプレッサ５６の回転数を増加させて、冷媒吐出能力を
増大させる。これにより、着霜時の暖房能力を確保し、
吹出空気温度の低下を抑えて、快適性を良好に保つ。以
上のようにして、ステップ１００〜２１０で各種の制御
データを決定した後、ステップ２１０に進んで、その制
御データを空調装置２０の各機器へ出力し、以後、前述
したステップ１１０に戻って処理を繰り返すことによ
り、空調運転を制御する。この際、ステップ１５０で求
めた吹出風量ＶAOを実現するために、ブロワモータ２９
に印加するブロワ電圧は、図９の電圧特性により吹出モ
ードに応じて決定される。
【００５７】この場合、車室内を設定温度Ｔset に維持
するのに必要な吹出温度ＴAOを内気と外気の混合により
作り出せるときには、冷凍サイクル５５のコンプレッサ
５６を停止する。一方、内外気のみでは必要な吹出温度
ＴAOを作り出せないときには、インバータ６７によりコ
ンプレッサ５６を駆動し、ステップ１７０で決定した運
転モードで冷凍サイクル５５を運転する。この際、冷房
モードでは、エバポレータ出口温度センサ８０により検
出されたエバポレータ出口温度Ｔe を対象にしてＰＩ制
御又はファジィ制御によりフィードバック制御し、ま
た、暖房モードでは、コンデンサ出口温度センサ８１に
より検出されたコンデンサ出口温度Ｔc を対象にしてＰ
Ｉ制御又はファジィ制御によりフィードバック制御す
る。
【００５８】その後、イグニッションスイッチ７６をオ
フして車両運転を終了すると、ステップ１９０の判断が
「ＮＯ」となり、ステップ２２０に進んで、室外熱交換
器５８に着霜が生じているか否かを前述した着霜判定基
準（１）〜（４）のいずれか１つを用いて判定する。こ
のステップ２２０で、着霜無し（ＮＯ）の場合には、後
述するステップ１６０に進む。
【００５９】一方、ステップ２２０で、着霜有り（ＹＥ
Ｓ）の場合には、ステップ２３０に進んで、二次電池９
２の充電中であるか否か、即ち二次電池９２の充電回路
９３が外部の充電用電源に接続されているか否かを判断
し、接続前（ＮＯ）であれば、二次電池９２の放電を避
けるため、除霜を行わない（ステップ２８０）。
【００６０】もし、充電中（ステップ２３０で「ＹＥ
Ｓ」）であれば、ステップ２４０に進んで、充電電流が
所定値Ｉon（図７参照）以下になったか否かを判断し、
所定値Ｉon以下でなければ、充電電流が所定値Ｉon以下
になるまで待機する。その後、充電電流が所定値Ｉon以
下になった時点で、ステップ２５０に進み、余剰充電電
流（図７のハッチング部分）を使用して除霜運転を実行
する。この除霜運転中は、四方切替弁５７が図２に実線
で示す位置で、電磁弁６３が開放され、コンプレッサ５
６の吐出口５６ａから吐出された高温ガス冷媒がコンデ
ンサ３５と電磁弁６３を経由して室外熱交換器５８にも
供給され、高温ガス冷媒の放熱により室外熱交換器５８
の表面に付着している霜を取り除く。
【００６１】この除霜時の空調装置２０の消費電流は、
二次電池９２の充電電圧（バッテリ電圧）を低下させな
い余剰充電電流の範囲（図７のハッチング部分）内に収
まるように設定されている。これにより、充電を妨げる
ことなく、余剰充電電流を使用して除霜運転を行うこと
ができる。
【００６２】一方、運転停止中（ステップ１９０で「Ｎ
Ｏ」）で、着霜無し（ステップ２２０で「ＮＯ」）の場
合には、ステップ２６０に進んで、プレ空調スイッチ９
９がオンされているか否かを判断し、オンされていなけ
れば、プレ空調を行わない（ステップ２８０）。これに
対し、プレ空調スイッチ９９がオンされている場合に
は、ステップ２６０の判断が「ＹＥＳ」となって、ステ
ップ２７０に進み、充電中であるか否かを判断し、充電
中でなければ、プレ空調を行わない（ステップ２８
０）。
【００６３】もし、充電中（ステップ２７０で「ＹＥ
Ｓ」）であれば、ステップ２９０に進んで、充電電流が
所定値Ｉon（図７参照）以下になったか否かを判断し、
所定値Ｉon以下でなければ、充電電流が所定値Ｉon以下
になるまで待機する。その後、充電電流が所定値Ｉon以
下になった時点で、ステップ３００に進み、プレ空調を
実行し、充電中に車室内を予備的に冷暖房する。このプ
レ空調についても、前述した除霜の場合と同じく、空調
装置２０の消費電流が、余剰充電電流の範囲（図７のハ
ッチング部分）内に収まるように設定されている。これ
により、充電を妨げることなく、余剰充電電流を使用し
てプレ空調を行うことができる。
【００６４】以上説明した第１実施例によれば、充電電
流が所定値Ｉon以下になったか否かの判断を空調用ＥＣ
Ｕ６８（空調制御手段）により行うようにしたが、図１
０乃至図１２に示す本発明の第２実施例のように、充電
制御回路１０２（充電制御手段）により、充電電流が所
定値Ｉon以下になったか否かを判断する構成としても良
い。この第２実施例では、充電制御回路１０２は、図１
１に示す充電電流監視ルーチンを割込処理等で周期的に
繰り返すことにより、充電電流が所定値Ｉon以下になっ
たか否かを判断し（ステップ２００）、充電電流が所定
値Ｉon以下になったときに、ステップ２１０に進んで、
充電制御回路１０２から空調用ＥＣＵ６８に空調作動許
可信号を出力して空調作動を許可する。
【００６５】これに対し、空調用ＥＣＵ６８の制御は、
図１２に示すようになっており、以下、第１実施例と異
なる部分についてのみ説明する。即ち、運転停止中（ス
テップ１９０で「ＮＯ」）で、着霜有り（ステップ２２
０で「ＹＥＳ」）の場合には、ステップ２３５に進ん
で、充電制御回路１０２から空調作動許可信号が入力さ
れたか否かを判断する。ここで、空調作動許可信号が入
力されていない場合には、除霜運転を行わないが（ステ
ップ２８０）、空調作動許可信号が入力されている場合
には、除霜運転を開始する（ステップ２５０）。これに
より、第１実施例と同じく、充電電流が所定値Ｉon以下
になったときに、余剰充電電流を使用して除霜運転を行
うことができる。
【００６６】また、運転停止中（ステップ１９０で「Ｎ
Ｏ」）で、着霜無し（ステップ２２０で「ＮＯ」）の場
合には、ステップ２６０に進んで、プレ空調スイッチ９
９がオンされているか否かを判断し、オンされていなけ
れば、プレ空調を行わない（ステップ２８０）。これに
対し、プレ空調スイッチ９９がオンされている場合に
は、ステップ２７５に進み、充電制御回路１０２から空
調作動許可信号が入力されたか否かを判断する。ここ
で、空調作動許可信号が入力されていない場合には、プ
レ空調を行わないが（ステップ２８０）、空調作動許可
信号が入力されている場合には、プレ空調を開始する
（ステップ３００）。これにより、第１実施例と同じ
く、充電電流が所定値Ｉon以下になったときに、余剰充
電電流を使用してプレ空調を行うことができる。
【００６７】以上説明した第２実施例では、充電制御回
路１０２（充電制御手段）は、充電電流が所定値Ｉon以
下になったときに空調作動許可信号を出力するのみで、
実際に空調作動が行われているか否かは判断しない。従
って、充電制御回路１０２の制御内容は、空調装置２０
の作動の有無に拘らず、同じとなる。この場合でも、空
調装置２０の作動は余剰充電電流を使用して行うので、
通常は、充電制御に悪影響を及ぼさないが、例えば空調
装置２０の作動開始時に瞬間的に大電流が流れるような
場合にはバッテリ電圧が低下するおそれがある。
【００６８】これに対処するには、図１３に示す本発明
の第３実施例のように構成すれば良い。即ち、前述した
第２実施例と同じく、充電制御回路１０２は、充電中に
電流センサ１０３により検出した充電電流が所定値Ｉon
以下になったときに空調用ＥＣＵ６８に空調作動許可信
号を出力する。一方、空調用ＥＣＵ６８は、空調作動許
可信号を受けたときに、必要に応じて空調装置２０を作
動させると共に、充電制御回路１０２に空調作動信号を
出力して、空調装置２０の作動を知らせる。これを受け
て、充電制御回路１０２は、空調装置２０の作動時に充
電制御を予め決められたパターンで補正し、例えば空調
装置２０の作動開始時にバッテリ電圧が低下することを
未然に防止する。
【００６９】以上説明した第３実施例では、空調用ＥＣ
Ｕ６８は、空調作動信号を出力して空調作動（除霜又は
プレ空調）の有無を充電制御回路１０２に知らせるよう
にしたが、図１４に示す本発明の第４実施例のように、
空調装置２０の消費電流に応じた電流信号を充電制御回
路１０２に出力して、空調装置２０の消費電流を充電制
御回路１０２に知らせるようにしても良い。
【００７０】この第４実施例では、充電制御回路１０２
は、空調用ＥＣＵ６８から出力される電流信号（空調装
置２０の消費電流）に応じて、空調装置２０の作動開始
時の充電電圧制御及び異常監視の少なくとも一方を行
う。これにより、空調装置２０の作動開始時の充電電圧
制御を空調装置２０の消費電流に応じて変化させること
ができ、第３実施例よりも制御精度を向上できる利点が
ある。また、空調用ＥＣＵ６８から入力される電流信号
（空調装置２０の消費電流）と、電流センサ１０３によ
り検出した充電電流との関係から、例えばショート等の
異常を判定することができ、故障箇所の早期発見を行う
ことができる。
【００７１】更に、本発明の第５実施例では、充電制御
回路１０２は、図１６に示す消費電流監視ルーチンを割
込処理等で周期的に繰り返すことにより、空調用ＥＣＵ
６８から入力される電流信号に基づいて、空調装置２０
の消費電流が余剰充電電流の範囲内であるか否かを判断
し（ステップ２２０）、空調装置２０の消費電流が余剰
充電電流の範囲を越えたときに、ステップ２３０に進ん
で、空調作動禁止信号を空調用ＥＣＵ６８に出力する
（図１５参照）。この空調用ＥＣＵ６８は、空調作動禁
止信号が入力されたときに、直ちに、空調装置２０の作
動を停止して、充電能力の低下を防ぐ。
【００７２】図１７は本発明の第６実施例における充電
制御回路の動作を示しており、図６と同一ステップには
同一ステップ番号を付して説明を省略する。この図６に
おいて、充電制御回路１０２は、プレ空調を行うのに先
立って外気温度センサ７８により外気温度Ｔamを検知
し、その外気温度Ｔamに応じてプレ空調を必要があるか
否か、必要である場合には暖房プレ空調若しくは冷房プ
レ空調の何れを実行するのかを判断する（ステップ３２
０）。即ち、充電制御回路１０２は、外気温（吸込温
度）ＴAMが１０℃以下のときに暖房プレ空調を実行し
（ステップ３３０）、外気温が３０℃以上のときに冷房
プレ空調を実行し（ステップ３４０）、その中間温度で
はステップ２８０に移行することにより空調装置２０を
停止する。
【００７３】この第６実施例のものによれば、空調装置
２０を作動させる必要がない中間温度であっても空調装
置２０を作動させてプレ空調を行っていた上記各実施例
のものに比べて、空調装置２０での無駄な電力消費を抑
制することができる。
【００７４】図１８乃至図２３は本発明の第７実施例を
示しており、第１実施例と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。この第７実施例では、空調装置２０
に対する空調制御の不必要時は空調用ＥＣＵを低消費電
力状態として電力を抑制することを特徴とする。
【００７５】即ち、全体構成を示す図１８において、空
調用ＥＣＵ６８は、イグニッションスイッチ７６を介し
てバッテリ７５から給電されるのに加えて、バッテリ７
５から直接供給されると共にチャージスイッチ１０４を
介して供給されるように構成されている。
【００７６】図１９は全体構成を概略的に示すブロック
図である。この図１９において、バッテリ７５は、降電
圧回路１０５を介して充電回路９３または二次電池９２
により充電されるようになっている。この降電圧回路１
０５は、チャージスイッチ１０４のオン状態で作動する
と共に、そのオフ状態では低消費電力状態となる。ま
た、充電制御回路１０２は、充電制御を実行するときは
チャージスイッチ１０４をオンし、充電制御が終了した
ときは低消費電力状態となると共に、起動信号が与えら
れている期間は低消費電力状態を解除して充電制御を行
うようになっている。そして、空調用ＥＣＵ６８は、充
電制御回路１０２に対して後述する所定期間だけ起動信
号を出力する。
【００７７】図２０は空調用ＥＣＵ６８の構成を概略的
に示す電気回路図である。この図２０において、空調用
ＥＣＵ６８のＭＣＵ（マイクロコンピュータユニット）
１０６は図１８で示したＣＰＵ６９、ＲＯＭ７１、ＲＡ
Ｍ７０、Ａ／Ｄ変換器７２等の周辺モジュールを含んで
構成され、Ｉ／０部７３は入力インタフェース７３ａ及
び出力インタフェース７３ｂから構成されている。そし
て、空調用ＥＣＵ６８全体としては、ＭＣＵ１０６、入
力インタフェース７３ａ及び出力インタフェース７３ｂ
に加えて、電源回路１０７、リセット信号発生回路１０
８並びに起動手段としての起動回路１０９を含んで構成
されている。
【００７８】さて、上記空調用ＥＣＵ６８は、図１８に
示すようにバッテリ７５からの電圧を３経路を通じて受
けるように構成されており、以下にその構成について説
明する。即ち、空調用ＥＣＵ６８はチャージスイッチ経
由電圧入力端子６８ａ、イグニッション経由電圧入力端
子６８ｂ、バッテリ電圧入力端子６８ｃ及びグランド端
子６８ｄを有しており、チャージスイッチ経由電圧入力
端子６８ａはチャージスイッチ１０４を介してバッテリ
７５の１２Ｖ電源端子と接続され、イグニッション電圧
入力端子６８ｂはイグニッションスイッチ７６を介して
バッテリ７５の１２Ｖ電源端子と接続され、バッテリ電
圧入力端子６８ｃはバッテリ７５の１２Ｖ電源端子と直
接接続され、グランド端子はバッテリ７５の０Ｖ電源端
子と接続されている。
【００７９】一方、電源回路１０７は、図示極性のダイ
オード１１０を介してバッテリ電圧入力端子６８ａと接
続されており、バッテリ７５からの１２Ｖ電圧を５Ｖ電
圧に変換してリセット信号発生回路１０８、入力インタ
フェース７３ａ、出力インタフェース７３ｂ、起動回路
１０９及びＭＣＵ（マイクロコンピュータユニット）１
０６のＶcc端子に給電する。
【００８０】リセット信号発生回路１０８は、電源回路
１０７から給電される５Ｖ電圧の不安定状態でローレベ
ルのリセット信号をＭＣＵ１０６のリセット端子に出力
すると共に、５Ｖ電圧の安定状態でリセット信号の出力
を解除するようになっている。このリセット信号発生回
路１０８はウオッチドッグ機能を備えており、ＭＣＵ１
０６の出力ポートＰ2 から所定時間内にパルス信号が出
力されないときはＭＣＵ１０６を強制的にリセットする
ようになっている。
【００８１】チャージスイッチ経由電圧入力端子６８ａ
及びイグニッションスイッチ経由電圧入力端子６８ｂに
は図示極性のダイオード１１１，１１２を介して入力イ
ンタフェース７３ａ、出力インタフェース７３ｂ、リセ
ット信号発生回路１０８及び起動回路１０９が接続され
ている。
【００８２】入力インタフェース７３ａは各種センサか
ら入力した検出信号をその信号レベル及び通信タイミン
グを整合させた状態でＭＣＵ１０６に出力し、また、出
力インタフェース７３ｂはＭＣＵ１０６から入力したデ
ータを各サーボモータ或いはインバータ６７にその信号
レベル及び通信タイミングを整合させた状態で出力す
る。
【００８３】起動回路１０９は第１乃至第３のトランジ
スタ１０９ａ〜１０９ｃを組合わせて構成されている。
即ち、第１のトランジスタ１０９ａにおいて、ベースは
抵抗１０９ｄ及びダイオード１１１，１１２の出力側と
接続され、エミッタはグランド端子６８ｄと接続されて
いる。第２のトランジスタ１０９ｂにおいて、ベースは
抵抗１０９ｅを介してＭＣＵ１０６の出力ポートＰ2 と
接続され、エミッタはグランド端子６８ｄと接続されて
いる。第３のトランジスタ１０９ｃにおいて、エミッタ
は電源回路１０７の出力端子と接続され、ベースは抵抗
１０９ｆを介して第１及び第２のトランジスタ１０９
ａ，１０９ｂのコレクタと共通接続され、コレクタはＭ
ＣＵ１０６のスタンバイ端子と接続されている。
【００８４】上記構成の起動回路１０９は、第１若しく
は第２のトランジスタ１０９ａ，１０９ｂのオン状態で
第３のトランジスタ１０９ｃがオンし、そのオン状態で
５Ｖ電圧（以下、Ｓ５Ｖ信号と称する）を出力する。ま
た、第１及び第２のトランジスタ１０９ａ，１０９ｂの
オフ状態で第３のトランジスタ１０９ｃがオフし、その
オフ状態で出力がハイインピーダンス状態となる。
【００８５】この場合、ＭＣＵ１０６のリセット端子及
びスタンバイ端子はグランドにプルダウンされているの
で、リセット信号発生回路１０８及び起動回路１０９の
出力がハイインピーダンス状態の場合にはそれらの端子
はローレベルに維持される。また、入力インタフェース
７３ａ及び出力インタフェース７３ｂは、起動回路１０
９の第３のトランジスタ１０９ｃから出力されるＳ５Ｖ
信号を入力するようになっており、その入力状態で起動
するようになっている。
【００８６】さて、ＭＣＵ１０６は、Ｖcc端子の給電状
態でリセット端子がハイレベル（リセット信号発生回路
１０８からのリセット信号の非出力状態）且つスタンバ
イ端子がハイレベル（起動回路１０９からのＳ５Ｖ信号
の非出力状態）のときに動作すると共に、リセット端子
がローレベルのときはリセット状態となり、スタンバイ
端子がローレベルのときは内蔵周辺モジュールの機能が
停止すると共に図１８で示した水晶振動子７４を発振さ
せるための図示しない発振器が停止するハードウエアス
タンバイモード（低消費電力状態）となる。この場合、
ＭＣＵ１０６の内蔵周辺モジュールはリセット状態とな
るものの、ＭＣＵ１０６のＶcc端子に５Ｖが供給されて
いる限り、ＲＡＭ７０のデータは保持されると共にＭＣ
Ｕ１０６のＩ／Ｏポートはハイインピーダンス状態とな
る。また、起動回路１０９からのＳ５Ｖ信号が断たれる
ときは入力インタフェース７３ａ及び出力インタフェー
ス７３ｂも停止して低消費電力状態となるので、空調用
ＥＣＵ６８全体の消費電力が著しく低減する。
【００８７】ここで、バッテリ７５からバッテリ電圧入
力端子６８ａを介して電源回路１０７に給電された状態
では、ＭＣＵ１０６のＶcc端子に５Ｖが給電されてい
る。しかしながら、バッテリ電圧入力端子６８ａのみか
らバッテリ７５の電圧を受けた状態では、起動回路１０
９の第３のトランジスタ１０９ｃはオフしている。これ
により、起動回路１０９からのＳ５Ｖ信号は非出力状態
となっているので、ＭＣＵ１０６のスタンバイ端子の信
号レベルはローレベルとなり、それに応じてＭＣＵ１０
６はハードウエアスタンバイモードとなっていると共に
入力インタフェース７３ａ及び出力インタフェース７３
ｂも低消費電力状態となっている。従って、空調用ＥＣ
Ｕ６８全体は低消費電力状態となっている。
【００８８】さて、上述したように空調用ＥＣＵ６８は
通常は低消費電力状態となっているものの、以下に示す
各操作或いは所定の条件が成立したときは起動して空調
用ＥＣＵ６８の本来の動作を実行するようになってい
る。
【００８９】［１］使用者が電気自動車を運転するため
にイグニッションスイッチ７６をオンしたとき…… イグニッションスイッチ７６を通じてバッテリ７５から
の１２Ｖ電圧が入力インタフェース７３ａ、出力インタ
フェース７３ｂに印加されるので、入力インタフェース
７３ａ及び出力インタフェース７３ｂのセレクト端子Ｓ
がハイレベルとなってこれらが低消費電力状態から脱し
て作動する。また、バッテリからの１２Ｖ電圧が起動回
路１０９の第１のトランジスタ１０９ａのベースに印加
されるので、起動回路１０９の第１のトランジスタ１０
９ａがオンし、そのオンに応じて第３のトランジスタ１
０９ｃがオンして起動回路１０９からＳ５Ｖ信号が出力
される。この結果、ＭＣＵ１０６のスタンバイ端子がハ
イレベルとなってＭＣＵ１０６のハードウエアスタンバ
イモードが解除される。これにより、空調用ＥＣＵ６８
全体が低消費電力状態を解除される。このとき、リセッ
ト信号発生回路１０８は１２Ｖの給電に応じてリセット
信号を出力するので、ＭＣＵ１０６が起動され、以て空
調用ＥＣＵ６８は本来の動作を開始する。
【００９０】図２１は空調用ＥＣＵ６８のＭＣＵ１０６
の動作を示すフローチャートである。この図２１におい
て、上述したようにイグニッションスイッチ７６のオン
に応じて空調用ＥＣＵ６８が起動されると、ＭＣＵ１０
６は、イニシャルセット（初期化）してから（ステップ
４００）、センサ入力、外部信号入力、各タイマカウン
トを開始すると共に（ステップ４１０）、チャージスイ
ッチ１０４がオンしているか（ステップ４２０）、プレ
空調の必要有りか（ステップ４３０）、イグニッション
スイッチ７６がオンしているかを判断する（ステップ４
４０）。
【００９１】このとき、イグニッションスイッチ７６が
オンしているので、ＭＣＵ１０６は、エアコンコントロ
ールパネル８３の各種スイッチで設定された基本制御を
実行する（ステップ５００）。
【００９２】さて、基本制御で暖房運転を長時間実行し
たときは、室外熱交換器５８の冷却状態が長時間継続し
て表面に霜が付着するようになることから、冷凍サイク
ル５５の作動による暖房能力が低下するようになる。こ
のため、着霜により冷凍サイクル５５の作動による暖房
能力が低下するような場合は、ＭＣＵ１０６は、ＲＡＭ
７０に除霜要フラグをセットして記憶する。このＲＡＭ
７０は、ＭＣＵ１０６のハードウエアスタンバイモード
であっても記憶内容を保持する。
【００９３】［２］使用者が電気自動車に充電したとき
…… 充電時は、充電制御回路１０２が充電を検出してチャー
ジスイッチ１０４をオンするので、チャージスイッチ１
０４を通じて空調用ＥＣＵ６８に１２Ｖ電圧が給電され
る。これにより、空調用ＥＣＵ６８のＭＣＵ１０６は、
上述のイグニッションスイッチ７６がオンされたときと
同様に、起動回路１０によりハードウエアスタンバイモ
ード状態が解除されて起動するようになる。
【００９４】このとき、図２１に示すフローチャートに
おいて、ＭＣＵ１０６は、チャージスイッチ１０４がオ
ンしているときは、必要に応じて除霜若しくはプレ空調
を実行すべく、除霜要フラグがセットされているか否か
を判定し（ステップ４６０）、除霜要のフラグがセット
されている場合には充電制御回路１０２からの空調作動
許可信号の入力状態で除霜制御を実行する（ステップ４
７０）。また、除霜要フラグがセットされておらずプレ
空調が必要なときは（ステップ４３０）、空調作動許可
信号の入力状態でプレ空調制御を実行する（ステップ４
９０）。
【００９５】そして、充電が完了すると、充電制御回路
１０２によりチャージスイッチ１０４がオフされている
ことを確認してから（ステップ４３０，４４０）、出力
ポートＰ2 からローレベル信号を出力する。これによ
り、起動回路１０９の第２のトランジスタ１０９ｂひい
ては第３のトランジスタ１０９ｃがオフするので、ＭＣ
Ｕ１０６のスタンバイ端子がローレベルとなり、ＭＣＵ
１０６はハードウエアスタンバイモード状態に移行する
と共に入力インタフェース７３ａ及び出力インタフェー
ス７３ｂがハイインピーダンス状態となる。従って、空
調用ＥＣＵ６８全体が低消費電力状態となる。
【００９６】ここで、ステップ４７０において除霜運転
について図２２のタイミングチャートに従って説明す
る。図２１のステップ４９０で実行する基本制御で着霜
が発生した場合には、ＭＣＵ１０６がハードウエアスタ
ンバイモード状態であっても除霜要フラグはセットされ
た状態でＲＡＭ７０に記憶されている。これにより、Ｍ
ＣＵ１０６は、充電制御回路１０２によりチャージスイ
ッチ１０４がオンされることに応じて起動したときは、
除霜制御を実行する。
【００９７】このとき、充電制御回路１０２は、二次電
池９２への充電電流に基づいて空調制御を行ってもよい
と判断したときは空調作動許可信号を空調用ＥＣＵ６８
に出力するので、空調用ＥＣＵ６８のＭＣＵ１０６は、
空調作動許可信号の入力を受けた状態で空調装置２０に
対する除霜制御を実行する。
【００９８】一方、ＭＣＵ１０６は、上述のようにして
除霜制御を終了すると、除霜要フラグをリセットする。
この状態で、プレ空調が必要でないときは、チャージス
イッチ１０４のオン状態、つまり充電中は図２１のステ
ップ４２０、４５０、４６０を繰返す。
【００９９】そして、充電が終了すると充電制御回路１
０２がチャージスイッチ１０４をオフすることに応じて
空調用ＥＣＵ６８がハードウエアスタンバイモード状態
に移行し、以て空調用ＥＣＵ６８が低消費電力状態とな
る（図２２参照）。これにより、空調用ＥＣＵ６８に給
電するためのバッテリ７５の放電が防止される。
【０１００】［３］充電中にプレ空調を実行する場合…
… プレ空調スイッチ９９がオンされた状態で充電されたと
きは、空調用ＥＣＵ６８のＭＣＵ１０６は、充電開始か
ら９．５時間経過すると充電制御回路１０２からの空調
作動許可信号の入力状態でプレ空調を実行するようにな
っている。つまり、電気自動車の充電は料金の安い深夜
電力料金となる夜１０時より開始されるのが一般的であ
るので、例えば電気自動車が出勤に使用されることを想
定した場合には、電気自動車が使用される寸前の午前７
時３０分（充電開始から９．５時間後）にプレ空調を開
始するのが望ましいからである。
【０１０１】さて、電気自動車の充電に応じて空調用Ｅ
ＣＵ６８は起動される（図２３参照）。このとき、ＭＣ
Ｕ１０６は、プレ空調の必要があることから充電開始か
らの経過時間をカウントする。
【０１０２】そして、充電が終了すると、充電制御回路
１０２によりチャージスイッチ１０４がオフされ、それ
に伴って降電圧回路１０５が低消費電力状態となり、バ
ッテリ７５からの放電が防止される。しかしながら、空
調用ＥＣＵ６８のＭＣＵ１０６は、プレ空調制御を実行
するために充電開始からの経過時間をカウントするため
に図２１のステップ４２０、４３０、４９０を繰返して
実行する。これにより充電が終了してチャージスイッチ
１０４がオフするにしても、ＭＣＵ１０６の出力ポート
Ｐ2 がハイレベルとなるので、起動回路１０９からはＳ
５Ｖ信号の出力状態が維持されて空調用ＥＣＵ６８は作
動し続ける。
【０１０３】そして、空調用ＥＣＵ６８のＭＣＵ１０６
は、充電開始から９．５時間経過すると、充電制御回路
１０２に起動信号を出力する（図２３参照）。すると、
充電制御回路１０２は、起動信号を受けて作動を開始
し、チャージスイッチ１０４をオンする。このとき、充
電制御回路１０２は、充電回路９３を起動すると共に電
流センサ１０３のゼロ校正を行う。
【０１０４】さて、チャージスイッチ１０４がオンする
と、降電圧回路１０５が作動してバッテリ７５の充電が
開始される。ここで、充電制御回路１０２は、二次電池
９２への充電電流に基づいて空調作動が可能であると判
断したときは空調作動許可信号を空調用ＥＣＵ６８に出
力するので、空調用ＥＣＵ６８はその空調作動許可信号
を受けてプレ空調を開始する（図２３参照）。
【０１０５】そして、空調用ＥＣＵ６８のＭＣＵ１０６
は、プレ空調を終了すると、充電制御回路１０２に出力
していた起動信号をオフする。これにより、充電制御回
路１０２は、起動信号のオフに応じてチャージスイッチ
１０４をオフして停止するので、降電圧回路１０５が停
止して低消費電力状態となる。
【０１０６】一方、空調用ＥＣＵ１０６のＭＣＵ６８
は、プレ空調を終了したときは出力端子Ｐ2 からのハイ
レベル信号の出力状態を解除する。これにより、起動回
路１０９がオフしてＳ５Ｖ信号が断たれるので、空調用
ＥＣＵ６８全体は低消費電力状態となる。
【０１０７】尚、プレ空調の作動中に乗員が乗車するた
めに充電用プラグを抜いた場合は、充電制御回路１０２
によりチャージスイッチ１０４がオフされるので、上述
の充電終了の場合と同様に、空調用ＥＣＵ６８全体は低
消費電力状態となる。
【０１０８】この第７実施例によれば、空調用ＥＣＵ６
８は空調装置２０に対する制御が不必要な場合は低消費
電力状態となるので、空調用ＥＣＵ６８に給電するため
のバッテリ７５の消耗を抑制することができる。
【０１０９】本発明は、上記実施例のみに限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。充電制
御回路１０２（充電制御手段）と空調用ＥＣＵ６８（空
調制御手段）とを別々に設けるのに代えて、充電制御と
空調制御とを同一の制御回路（制御手段）で行うように
しても良い。また、充電中に必要に応じて除霜若しくは
プレ空調を行うのに代えて、除霜若しくはプレ空調のい
ずれか一方の機能を省いた構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体のブロック図
【図２】空調装置全体の概略構成図
【図３】エアコンコントロールパネルの正面図
【図４】冷凍サイクルの運転モードと室外ファンの運転
モードとの関係を示す図
【図５】空調用ＥＣＵの制御の流れを示すフローチャー
ト（その１）
【図６】空調用ＥＣＵの制御の流れを示すフローチャー
ト（その２）
【図７】充電時のバッテリ電圧と充電電流の経時的変化
を示す充電特性図
【図８】（ａ）は設定温感Ｓset とＴset ’との関係を
示す図、（ｂ）は外気温度ＴamとΔＴamとの関係を示す
図、（ｃ）は日射量Ｔs とΔＴs との関係を示す図
【図９】吹出風量ＶAOとブロワ電圧との関係を示す図
【図１０】本発明の第２実施例を示すブロック図
【図１１】充電制御回路が実行する充電電流監視ルーチ
ンを示すフローチャート
【図１２】空調用ＥＣＵの制御の流れを示すフローチャ
ート
【図１３】本発明の第３実施例を示す全体のブロック図
【図１４】本発明の第４実施例を示す全体のブロック図
【図１５】本発明の第５実施例を示す全体のブロック図
【図１６】充電制御回路が実行する消費電流監視ルーチ
ンを示すフローチャート
【図１７】本発明の第６実施例における充電制御回路の
動作を示すフローチャート
【図１８】本発明の第７実施例における空調装置全体の
概略構成図
【図１９】全体のブロック図
【図２０】空調用ＥＣＵの概略構成図
【図２１】空調用ＥＣＵの動作を示すフローチャート
【図２２】除霜運転制御を示すタイミングチャート
【図２３】プレ空調制御を示すタイミングチャート
【符号の説明】
２０…空調装置、２２…外気吸入口、２３，２４…内気
吸入口、２５…内外気ダンパ、３１…エバポレータ、３
５…コンデンサ、５５…冷凍サイクル、５６…コンプレ
ッサ、５７…四方切替弁、５８…室外熱交換器、６１…
キャピラリ、６２〜６４…電磁弁、６５…減圧弁、６７
…インバータ、６８…空調用ＥＣＵ（空調制御手段，制
御手段）、９２…二次電池、９３…充電回路、９９…プ
レ空調スイッチ、１０１…外部電源、１０２…充電制御
回路（充電制御手段）、１０３…電流センサ（電流検出
手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 勝也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 入谷 邦夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気自動車に搭載された二次電池から電
    力の供給を受けて作動される空調装置を制御するものに
    おいて、 前記二次電池への充電電流を検出する電流検出手段と、 充電中に前記電流検出手段により検出した充電電流が所
    定値以下になったときに必要に応じて前記空調装置を作
    動させる制御手段とを備えていることを特徴とする電気
    自動車の空調装置制御システム。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、充電時に、前記空調装
    置の消費電流が前記二次電池の充電電圧を低下させない
    余剰充電電流の範囲内に収まるように前記空調装置の消
    費電流を制御することを特徴とする請求項１記載の電気
    自動車の空調装置制御システム。
  3. 【請求項３】 前記制御手段は、充電時に、前記空調装
    置の消費電流が前記二次電池の充電電圧を低下させない
    余剰充電電流の範囲を越えたときに前記空調装置の作動
    を停止させるように制御することを特徴とする請求項１
    記載の電気自動車の空調装置制御システム。
  4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記二次電池への充電
    を制御する充電制御手段と、前記空調装置を制御する空
    調制御手段とから構成され、 前記充電制御手段は、充電中に前記電流検出手段により
    検出した充電電流が所定値以下になったときに前記空調
    制御手段に空調作動許可信号を出力し、 前記空調制御手段は、前記空調作動許可信号を受けたと
    きに必要に応じて前記空調装置を作動させると共に前記
    充電制御手段に空調作動信号を出力し、 前記充電制御手段は、前記空調作動信号を受けたときに
    充電制御を予め決められたパターンで補正することを特
    徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気自動車
    の空調装置制御システム。
  5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記二次電池への充電
    を制御する充電制御手段と、前記空調装置を制御する空
    調制御手段とから構成され、 前記充電制御手段は、充電中に前記電流検出手段により
    検出した充電電流が所定値以下になったときに前記空調
    制御手段に空調作動許可信号を出力し、 前記空調制御手段は、前記空調作動許可信号を受けたと
    きに必要に応じて前記空調装置を作動させると共に前記
    空調装置で消費する電流値に応じた電流信号を前記充電
    制御手段に出力し、 前記充電制御手段は、前記電流信号に基づいて前記空調
    装置の作動開始時の充電電圧制御及び異常監視の少なく
    とも一方を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいず
    れかに記載の電気自動車の空調装置制御システム。
  6. 【請求項６】 外気温を検出する外気温検出手段を設
    け、 前記制御手段は、前記外気温検出手段による検出温度に
    基づいて空調制御が不必要であると判断したときは前記
    空調装置に対する作動を禁止することを特徴とする請求
    項１乃至３の何れかに記載の電気自動車の空調装置制御
    システム。
  7. 【請求項７】 外気温を検出する外気温検出手段を設
    け、 前記充電制御手段は、前記外気温検出手段による検出温
    度に基づいて空調制御が不必要であると判断したときは
    空調作動許可信号の出力を禁止することを特徴とする請
    求項４または５に記載の電気自動車の空調装置制御シス
    テム。
  8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記空調装置に対する
    空調制御が必要でないときは低消費電力状態となり、 予め設定された所定操作が行われたときは前記制御手段
    を起動する起動手段を備えたことを特徴とする請求項１
    乃至３の何れかに記載の電気自動車の空調制御システ
    ム。
  9. 【請求項９】 前記充電制御手段は、充電の終了により
    低消費電力状態となると共に起動信号の入力状態で充電
    制御し、 前記空調制御手段は、電気自動車の車室内を予備空調す
    る必要があるときは前記充電制御手段による充電制御開
    始から所定時間経過したときに前記空調装置を作動させ
    ると共にその作動時間だけ前記充電制御手段に起動信号
    を出力することを特徴とする請求項４または５記載の電
    気自動車の空調装置制御システム。
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