JPH11151932A - ハイブリッド式車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の残容量や、車両走行中の環境温度、
あるいは電池の温度によらず安定した暖房運転が可能な
ハイブリッド式車両用空調装置を提供する。 【解決手段】 制御部５０は、車室外気温測定用の外気
温センサ５４、車室内気温測定用の内気温センサ５２お
よびエンジン冷却水温測定用の水温センサ３からの信号
と空調設定パネル５６で設定される目標室内温度に基づ
き、空調ダクト２０に配設される電熱ヒータ２４から発
生させる加熱熱量を算出する。制御部５０はまた、Ｓ０
Ｃ４２より電池４０の残容量情報を、電池温度センサ４
４より電池温度情報を入力する。制御部５０は、上述の
加熱熱量、残容量、電池温度などをもとにパワーコント
ローラ２６および発電機コントローラ６に制御信号を発
し、発電機５から電熱ヒータ２４に供給する電気エネル
ギと電池４０から電熱ヒータ２４に供給する電気エネル
ギとの比率を調節しながら電熱ヒータ２０に供給する電
気エネルギ量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド式車
両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド式車両、たとえばハイブリ
ッド式電気自動車（以下、ＨＥＶと称する）で暖房を行
う場合、たとえば以下の二つの熱源、すなわちヒータコ
アおよびヒートポンプを熱源として用いることが考えら
れる。ここで二つの熱源について説明する。 ヒータコア：これは、蓄電池（以下、電池と称する）
に充電用の電気エネルギを供給するための発電用エンジ
ンを冷却する冷却水（排熱）を熱源とするものである。
つまり、ヒータコアを空調ダクト内に設置し、このヒー
タコア内に発電用エンジン冷却後の熱水を循環させて空
調ダクト内を流動する空気を加熱するものである。 ヒートポンプ：これは、発電用を兼ねるエンジンによ
りコンプレッサを駆動して熱交換媒体を圧縮・循環さ
せ、空調ダクト内に配設されるサブコンデンサで熱交換
媒体より放熱させるものである。これにより空調ダクト
内を流動する空気を加熱する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のＨＥ
Ｖにおいて暖房を行う場合に電池の残容量が多い場合、
電池の過充電防止のために発電用のエンジンの出力を上
げることができない。このため、のヒータコアを熱源
とする場合にエンジンから十分な熱量の排熱を得ること
ができずに暖房のための熱量が不足すると云う問題点が
ある。また、のヒートポンプを用いる場合も同様の問
題がある。つまり、ヒートポンプのコンプレッサは上述
した発電用エンジンを駆動源としている。したがって、
上記理由により発電用エンジンの出力を上げることがで
きない場合、ヒートポンプにより得られる熱量も限られ
てしまう。

【０００４】これに対し、上述の二つの熱源のうち、ヒ
ートポンプに代えて電熱ヒータを用いる方法も考えられ
る。つまり、電池から供給される電気エネルギによって
発熱する電熱ヒータを空調ダクト内に配設し、この発熱
により空調ダクト内を流動する空気を加熱する方法であ
る。ところが、暖房が必要となるような低温環境下で車
両が走行する場合、電池が冷えていることもある。この
場合、電池の容量や出力が低下してしまい、十分な電気
エネルギが得られないと云う問題点がある。逆に、連続
放電等によって電池が発熱し、過熱状態にあるときにも
電池から十分な電気エネルギを得ることは困難である。
また、大きな加熱熱量が必要な場合に電池のみでこの加
熱熱量を発生するのに必要なエネルギをまかなうために
は、大きな容量の電池が必要となる。これにより車両重
量や電池の収納スペースが大きくなると云う問題も生じ
る。

【０００５】本発明の目的は、上述した課題を解決し、
電池の残容量や車両走行中の環境温度、あるいは電池の
温度によらず安定した暖房運転ができ、電池の容量も比
較的小容量とすることが可能なハイブリッド式車両用空
調装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
に対応付けて本発明を説明する。 （１） 請求項１に記載の発明は、内燃機関２と；内燃
機関２を駆動源として電気エネルギを発生する発電機５
と；発電機５より発生する電気エネルギを蓄積する蓄積
手段４０と；発電機５で発生する電気エネルギと、蓄積
手段４０より供給される電気エネルギとの少なくともい
ずれか一方により空調ダクト２０内を流動する空気を加
熱する電気加熱手段２４と；蓄積手段４０に蓄積された
電気エネルギの残存容量を検出する残存容量検出手段４
２と；残存容量検出手段４２で検出される蓄積手段４０
の残存容量に応じて、発電機５より電気加熱手段２４へ
供給される電気エネルギの割合と、蓄積手段４０より電
気加熱手段２４へ供給される電気エネルギの割合とを制
御する制御手段５０とを有することにより上述した目的
を達成する。 （２） 請求項２に記載の発明において制御手段５０
は、残存容量検出手段４２で検出される蓄積手段４０の
残存容量が所定値以上の場合に、蓄積手段４０より供給
される電気エネルギの割合を１００％に制御するもので
ある。 （３） 請求項３に記載の発明は、内燃機関２と；内燃
機関２を駆動源として電気エネルギを発生する発電機５
と；発電機５より発生する電気エネルギを蓄積する蓄積
手段４０と；発電機５で発生する電気エネルギと、蓄積
手段４０より供給される電気エネルギとの少なくともい
ずれか一方により空調ダクト２０内を流動する空気を加
熱する電気加熱手段２４と；空調ダクト２０内を流動す
る空気を電気加熱手段２４により加熱する熱量の大小に
応じて、発電機５より電気加熱手段２４に供給される電
気エネルギの割合と、蓄積手段４０より電気加熱手段２
４に供給される電気エネルギの割合とを制御する制御手
段５０とを有するものである。 （４） 請求項４に記載の発明は、内燃機関２と；内燃
機関２を駆動源として電気エネルギを発生する発電機５
と；発電機５より発生する電気エネルギを蓄積する蓄積
手段４０と；発電機５で発生する電気エネルギと、蓄積
手段４０より供給される電気エネルギとの少なくともい
ずれか一方により空調ダクト２０内を流動する空気を加
熱する電気加熱手段２４と；蓄積手段４０の温度を検出
する温度検出手段４４と；温度検出手段４４で検出され
る温度に応じて、発電機５より電気加熱手段２４へ供給
される電気エネルギの割合と、蓄積手段４０より電気加
熱手段２４へ供給される電気エネルギの割合とを制御す
る制御手段５０とを有するものである。 （５） 請求項５に記載の発明において制御手段５０
は、温度検出手段４４で検出される温度が所定値以上の
場合に、蓄積手段４０より供給される電気エネルギの割
合を０％に制御するものである。 （６） 請求項６に記載の発明は、蓄積手段４０を収納
する収納室４６と；空調ダクト２０内を流動する際に加
熱された空気のうち、車室へ導く風量と収納室４６に導
く風量との比を調節可能な配風比調節手段２８ｄとをさ
らに有するものである。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の効果】（１） 請求項１に記載の発明によれ
ば、蓄積手段の残存容量検出結果に応じて発電機から電
気加熱手段に供給される電気エネルギの割合と蓄積手段
から電気加熱手段に供給される電気エネルギの割合とを
制御することにより、蓄積手段の残存容量によらず、電
気加熱手段に安定して電気エネルギを供給することがで
きる。これにより、常に安定して車室内を暖房すること
ができる。 （２） 請求項２に記載の発明によれば、蓄積手段に蓄
積される電気エネルギの残容量が所定値を越していると
きには蓄積手段から電気加熱手段に供給する電気エネル
ギの割合を１００％にすることにより、蓄積手段にそれ
以上の充電ができず、したがって発電機から電気エネル
ギを出力することが困難な場合であっても電気加熱手段
に安定して電気エネルギを供給することができる。これ
により、常に安定して車室内を暖房することができる。 （３） 請求項３に記載の発明によれば、空調ダクト内
を流動する空気を電気加熱手段によって加熱する際の加
熱熱量の大小に応じて発電機から電気加熱手段に供給さ
れる電気エネルギの割合と、蓄積手段から電気加熱手段
に供給される電気エネルギの割合とを制御することによ
り、蓄積手段の容量不足で加熱手段が必要とする電気エ
ネルギを出力し続けることができない場合であっても発
電機から電気エネルギを供給することができる。したが
って、蓄積手段の大きさは小さくて済むので、蓄積手段
の重量や設置スペースを低減することができる。 （４） 請求項４に記載の発明によれば、蓄積手段の温
度に応じて発電機から電気加熱手段に供給される電気エ
ネルギの割合と、蓄積手段から電気加熱手段に供給され
る電気エネルギの割合とを制御することにより、蓄積手
段が高温、あるいは低温になっていて、蓄積手段が多量
の電気エネルギを出力することができない場合であって
も発電機より電気加熱手段に安定して電気エネルギを出
力し続けることができる。これにより、常に安定して車
室内を暖房することができる。 （５） 請求項５に記載の発明によれば、蓄積手段の温
度が所定値以上の場合には、蓄積手段から電気加熱手段
に供給する電気エネルギの割合を０％とすることによ
り、蓄積手段が過熱状態にあって電気エネルギを出力し
続けることが困難な場合には蓄積手段から電気加熱手段
に供給する電気エネルギ量を０とすることができる。こ
れにより、蓄積手段の温度低下を促すことが可能であ
り、同時に電気加熱手段には発電機から電気エネルギが
供給されるので安定して車室内を暖房することができ
る。 （６） 請求項６に記載の発明によれば、空調ダクト内
で加熱された空気を収納室に導くことができるので、蓄
積手段の温度が低いために蓄積手段から十分な出力が得
られにくい場合に蓄積手段を温めることができる。これ
により蓄積手段からの出力を増すことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜図７を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明をＨＥＶに
適用した場合の概略的構成を示すブロック図である。

【００１０】図１において、ＨＥＶの空調装置の動作を
制御する制御部５０は、空調設定パネル５６、外気温セ
ンサ５４、内気温センサ５２、ファンモータ１０、水温
センサ３、発電機コントローラ６、パワーコントローラ
２６、ＳＯＣ検出器４２、電池温度センサ４４、送風モ
ード制御ユニット３０、ドアアクチュエータ２８ａと接
続される。

【００１１】ここで、上述のように制御部５０に接続さ
れる空調装置の構成要素について説明する。空調設定パ
ネル５６は、車室内のインストルメントパネル（不図
示）に設置され、乗員がこれを操作して空調モードや目
標室内温度等を設定する。外気温センサ５６は車室外の
気温を検出する。内気温センサ５２は車室内の気温を検
出する。ファンモータ１０は、ブロアファン１２を回転
駆動して空調ダクト２０の内部に送気する。水温センサ
３は、エンジン２を冷却した冷却媒体（以下、冷却水と
称する）の温度を検出する。発電機コントローラ６は、
発電機５から出力される電気エネルギの量を調節する。
パワーコントローラ２６は、発電機コントローラ６より
供給される電気エネルギや電池４０に蓄積される電気エ
ネルギを制御する（パワーコントローラ２６の詳細につ
いては後述する）。電池４０としては、ニッケル水素電
池や、リチウムイオン電池などの繰り返し充放電可能な
２次電池が用いられる。ＳＯＣ検出器４２は、電池４０
の充放電電流をもとに電池４０の残存容量、すなわち電
池４０の充電状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）
を監視する。電池温度センサ４４は電池４０の温度を検
出する。送風モードユニット３０は、空調ダクト２０の
内部で空調された空気を、空調ダクト２０の後方に連設
されるデフ吹出口３２ａ、ベント吹出口３２ｂ、そして
フット吹出口３２ｃなどに所定の配風比で導き出す。ド
アアクチュエータ２８ａは、電池室ドア２８ｄを開閉駆
動する。

【００１２】エンジン２から発生する駆動力は、ベルト
やギヤなどの伝導装置４を介して発電機５に伝達され
る。発電機５から発生する電気エネルギは発電機コント
ローラ６を介してパワーコントローラ２６および電池４
０に導かれる。

【００１３】空調ダクト２０の内部にはエンジン２冷却
後の冷却水を熱源とするヒータコア２２、電熱ヒータ２
４、電池室ドア２８ｄ、送風モード制御ユニット３０な
どが配設される。この空調ダクト２０には、内部に電池
４０を収納する電池室４６が連設される。

【００１４】以上のように構成されるＨＥＶ用空調装置
において、制御部５０は空調設定パネル５６で搭乗者に
より設定される目標温度を入力する。制御部５０はさら
に、外気温センサ５４、内気温センサ５２、水温センサ
３、電池温度センサ４４で検知される温度に関する情報
を入力するとともにＳＯＣ検出器４２から電池４０の充
電状態に関する情報を入力する。

【００１５】制御部５０は、上述の情報入力結果に基づ
いて発電機コントローラ６、パワーコントローラ２６、
送風モード制御ユニット３０に制御信号を発するととも
にファンモータ１０、ドアアクチュエータ２８ａを駆動
制御する。これにより、矢印Ｆ１、Ｆ２で示すように空
調ダクト２０内に導かれた空気は、ヒータコア２２およ
び電熱ヒータ２４で加熱されて車室内に設置されるデフ
ロスタ吹出口３２ａ、ベンチレータ吹出口３２ｂ、フッ
ト吹出口３２ｃなどを経て室内に吹き出す。

【００１６】ここで、図１の中の主要な構成要素につい
て説明する。エンジン２は一般的な熱機関であり、ガソ
リンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエン
ジン、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）エンジンなどを用いるこ
とが可能である。エンジン２は、ＥＣＵ８によってその
出力を制御される。

【００１７】発電機５は、永久磁石式の同期発電機であ
り、その発電量は発電機コントローラ６によって制御さ
れる。発電機コントローラ６は、制御部５０から入力さ
れる制御信号に基づき、ＥＣＵ８に対してエンジン２の
出力制御に関する信号を発するとともに発電機５の負荷
トルクを決定する。

【００１８】空調ダクト２０の内部に配設されるヒータ
コア２２は、偏平管と波型のフィンとを積層・一体化し
た熱交換器である。エンジン２を冷却する際に加熱され
た冷却水の一部は、不図示のウオータポンプによって管
路２１ａを経てヒータコア２２に導かれ、空調ダクト内
で熱交換されて冷えた水は管路２１ｂを経てエンジン２
に還流される。

【００１９】電熱ヒータ２４は、発電器コントローラ６
と電池４０とを接続する強電線７に、パワーコントロー
ラ２６を介して接続される。後述するパワーコントロー
ラ２６の作用により、電熱ヒータ２４は発電機５と、電
池４０との少なくともいずれか一方から供給される電気
エネルギにより発熱して空調ダクト内を流動する空気を
加熱する。

【００２０】パワーコントローラ２６は、制御部５０に
よって制御され、発電機５で発生する電気エネルギを電
熱ヒータ２４および電池４０に供給する際の比率を制御
する。パワーコントローラ２６はまた、制御部５０から
の制御信号に基づいて電池４０から電熱ヒータ２４に供
給する電気エネルギの量についても制御する。

【００２１】空調ダクト２０は、ヒータコア２２および
電熱ヒータ２４配設部分の後方で二股に分岐していて、
そのうちの一方のダクトは空調後の空気を送風モード制
御ユニット３０に導き、他方のダクトは空調後の空気
を、電池室４６に導くように構成される。

【００２２】電池室ドア２８ｄは、ドアアクチュエータ
２８ａにより開閉駆動される。制御部５０は、電池温度
センサ４４から出力される電池４０の温度に関する情報
に基づき、電池を暖める必要ありと判定するとドアアク
チュエータ２８ａを介して電池室ドア２８ｄの開度を制
御し、所定風量の暖気を電池室４６に導く。

【００２３】図２〜図６を参照し、図１に示すＨＥＶ用
空調装置が暖房モードで作動する場合における制御部５
０の空調制御手順について説明する。図２〜図６で示さ
れる制御部５０の空調制御手順は、空調装置制御のため
のメインプログラムによって適宜の時間間隔をおいてコ
ールされるサブプログラムである。

【００２４】上記サブプログラムに基づく制御部５０の
空調制御手順について、まず大まかに説明する。このサ
ブプログラムによって制御部５０は、 １）空調ダクト２０内を流動する空気をヒータコア２２
および電熱ヒータ２４で加熱する際の電熱ヒータ２４が
分担する加熱熱量を求め、 ２）電池４０の残存容量を検出（入力）し、 ３）電池４０の温度を検出（入力）し、 ４）上記１）〜３）の結果に基づいて電熱ヒータ２４か
ら熱を発生させるための電気エネルギの配分、すなわち
発電機５から供給される電気エネルギ（電力）と、電池
４０から供給される電気エネルギとの比率を求め、 ５）上記４）で求めた比率に基づいて発電機５および電
池４０のそれぞれから供給される電気エネルギ量を調節
しながら電熱ヒータ２４から発生する熱量を制御する。

【００２５】図２のステップＳ１０１〜Ｓ１０４におい
て制御部５０は、外気温センサ５４から外気温度に関す
る情報を、内気温センサ５２から車室内温度に関する情
報を、水温センサ３から冷却水温に関する情報を、そし
て空調設定パネル５６から室内温度設定値に関する情報
を入力する。ステップＳ１０５において制御部５０は、
上述の外気温度、車室内温度、室内温度設定値に関する
情報に基づいて、空調ダクト２０の内部を流動する空気
の加熱に必要な暖房要求熱量を算出する。ステップＳ１
０６において制御部５０は、上述の暖房要求熱量とステ
ップＳ１０３で入力した冷却水温に関する情報とに基づ
いて電熱ヒータ２４から発生する必要のある熱量、すな
わち要求加熱熱量Ｑを算出する。ステップＳ１０７〜Ｓ
１０８において制御部５０は、ＳＯＣ検出器４２から電
池４０の残容量に関する情報を、そして電池温度センサ
４４から電池４０の温度に関する情報を入力する。

【００２６】ステップＳ１０９において制御部５０はス
テップＳ１０６で算出された要求加熱熱量Ｑの大、中、
小を判定する。そして所定値ｑｈ、ｑｃ（ｑｈ＞ｑｃ）
を判定基準とし、要求加熱熱量Ｑが所定値ｑｈ以上の場
合には（図３）に、所定値ｑｈ未満かつ所定値ｑｃを
越す場合には（図４）に、所定値ｑｃ以下の場合には
（図５）に分岐する。

【００２７】図１のステップＳ１０９において電熱ヒー
タ２４の要求加熱熱量Ｑが比較的高いと判定された場
合、図３に示す処理が実行される。

【００２８】ステップＳ２０１において制御部５０は、
ステップＳ１０７（図２）でＳＯＣ検出器４２より入力
した電池４０の残存容量に関する情報をもとに残存電池
容量Ｒの多・中・少を判定する。そして所定値ａ、ｂ
（ａ＞ｂ）を判定基準とし、残存電池容量Ｒが所定値ａ
以上のときにはステップＳ２０３に、所定値ａ未満かつ
所定値ｂを越す場合にはステップＳ２０２に、そして所
定値ｂ以下の場合にはステップＳ２０４に分岐する。

【００２９】ステップＳ２０１で残存電池容量Ｒが比較
的多いと判定された場合、制御部５０はステップＳ２０
３において、ステップＳ１０８で入力した電池温度に関
する情報をもとに電池温度Ｔの高・中・低を判定する。
そして、所定値Ｈ、Ｌ（Ｈ＞Ｌ）を判定基準値とし、電
池温度Ｔが所定値Ｈ以上のときにはＡに、所定値Ｈ未満
かつ所定値Ｌを越す場合にはＤに、そして所定値Ｌ以下
の場合にはＢに分岐する。

【００３０】ステップＳ２０１において残存電池容量Ｒ
が中程度であると判定された場合の分岐先であるステッ
プＳ２０２において制御部５０は、上述した電池温度Ｔ
の高・中・低を判定する。そして、電池温度Ｔが所定値
Ｈ以上のときにはＡに、所定値Ｈ未満かつ所定値Ｌを越
す場合にはＣに、そして所定値Ｌ以下の場合にはＢに分
岐する。

【００３１】ステップＳ２０１において残存電池容量Ｒ
が少ないと判定された場合、制御部５０はステップＳ２
０４において上述の電池温度Ｔが高いか否かを判定す
る。そして、電池温度Ｔが所定値Ｈ以上のときにはＡ
に、所定値Ｈ未満の場合にはＢに分岐する。

【００３２】図１のステップＳ１０９において電熱ヒー
タ２４の要求加熱熱量Ｑが中程度と判定された場合、図
４に示す処理が実行される。

【００３３】ステップＳ３０１において制御部５０は、
ステップＳ１０７（図２）で入力した電池４０の残存容
量に関する情報をもとに残存電池容量Ｒの多・中・少を
判定する。そして所定値ａ、ｂ（ａ＞ｂ）を基準とし、
残存電池容量Ｒが所定値ａ以上のときにはステップＳ３
０３に、所定値ａ未満かつ所定値ｂを越す場合にはステ
ップＳ３０２に、そして所定値ｂ以下の場合にはステッ
プＳ３０４に分岐する。

【００３４】ステップＳ３０１で残存電池容量Ｒが比較
的多いと判定された場合、制御部５０はステップＳ３０
３において、ステップＳ１０８で入力した電池温度に関
する情報をもとに、電池温度Ｔが所定値Ｈよりも高いか
否かを判定する。そして、電池温度Ｔが所定値Ｈ以上の
ときにはＡに、所定値Ｈ未満の場合にはＥに分岐する。

【００３５】ステップＳ３０１において残存電池容量Ｒ
が中程度であると判定された場合の分岐先であるステッ
プＳ３０２において制御部５０は、上述した電池温度Ｔ
の高・中・低を判定する。そして、所定値Ｈ、Ｌ（Ｈ＞
Ｌ）を基準とし、電池温度Ｔが所定値Ｈ以上のときには
Ａに、所定値Ｈ未満かつ所定値Ｌを越す場合にはＤに、
そして所定値Ｌ以下の場合にはＣに分岐する。

【００３６】ステップＳ３０１において残存電池容量Ｒ
が少ないと判定された場合、ステップＳ３０４において
制御部５０は、上述の電池温度Ｔが高いか否かを判定す
る。そして、電池温度Ｔが所定値Ｈ以上のときにはＡ
に、所定値Ｈ未満の場合にはＢに分岐する。

【００３７】図１のステップＳ１０９において電熱ヒー
タ２４の要求加熱熱量Ｑが比較的低いと判定された場
合、図５に示す処理が実行される。

【００３８】ステップＳ４０１において制御部５０は、
ステップＳ１０７（図２）で入力した電池４０の残存容
量に関する情報をもとに残存電池容量Ｒが多いか否かを
判定する。そして残存電池容量Ｒが所定値ａ以上のとき
にはステップＳ４０２に、所定値ａ未満の場合にはステ
ップＳ４０３に分岐する。

【００３９】ステップＳ４０１で残存電池容量Ｒが比較
的多いと判定された場合、制御部５０はステップＳ４０
２において、ステップＳ１０８で入力した電池温度に関
する情報をもとに、電池温度Ｔが所定値Ｈよりも高いか
否かを判定する。そして、電池温度Ｔが所定値Ｈ以上の
ときにはＡに、所定値Ｈ未満の場合にはＥに分岐する。

【００４０】ステップＳ４０１において残存電池容量Ｒ
が多くはないと判定された場合、制御部５０はステップ
Ｓ４０３において、上述の電池温度Ｔが高いか否かを判
定する。そして、電池温度Ｔが所定値Ｈ以上のときには
Ａに、所定値Ｈ未満の場合にはＢに分岐する。

【００４１】図６を参照し、図３〜図５に示すフローチ
ャートの分岐先であるＡ〜Ｅにおける制御部５０の空調
制御手順について説明する。図６（ａ）は、図３〜図５
に示す分岐先Ａ〜Ｅにおける制御部５０の空調制御手順
を説明するフローチャートである。図６（ｂ）は、図６
（ａ）に示すフローチャートの処理内容により、電熱ヒ
ータ２４に対して発電機５、電池４０から供給される電
気エネルギの比率が変化する様子をグラフ化して示すも
のである。

【００４２】図６（ａ）におけるステップＳ５０１〜Ｓ
５０５の処理手順はいずれも発電機５と、電池４０との
少なくともいずれか一方から電熱ヒータ２４に電気エネ
ルギを供給する際のエネルギ配分を決定する処理であ
る。

【００４３】ステップＳ５０１において制御部５０は、
発電機コントローラ６に対して発電指令に関する制御信
号を出力する。発電機コントローラ６はこの制御信号を
受け、ＥＣＵ８に対してエンジン駆動指令に関する制御
信号を出力する。これを受けてＥＣＵ８は不図示のスロ
ットルアクチュエータおよびフュエルインジェクタを駆
動してエンジン２の出力を制御する。制御部５０はま
た、ステップＳ５０１において、パワーコントローラ２
６に対して制御信号を発する。パワーコントローラ２６
は、電池４０から電熱ヒータ２４への通電を断つととも
に、発電機コントローラ６から所定量の電気エネルギを
電熱ヒータ２４に供給する。したがって電熱ヒータ２４
は、発電機５から供給される電気エネルギのみで発熱す
る。つまり、このとき電熱ヒータ２４に供給される電気
エネルギの全体量に対する電池４０から供給される電気
エネルギの比率（以下、これを電池エネルギ比と称す
る）は、図６（ｂ）のＡで示すように０％となる。

【００４４】ステップＳ５０２において制御部５０は、
発電機コントローラ６に対して発電指令に関する制御信
号を出力するとともに、パワーコントローラ２６に対し
て制御信号を出力する。パワーコントローラ２６は、電
池４０から電熱ヒータ２４への電気エネルギの供給量を
少な目に制御する一方、発電機コントローラ６から電熱
ヒータ２４への電気エネルギの供給量を多めに制御す
る。その結果、電池エネルギ比は比較的低い状態、すな
わち電熱ヒータ２４は主として発電機５から供給される
電気エネルギによって発熱する（図６（ｂ）のＢを参
照）。

【００４５】ステップＳ５０３において制御部５０は、
発電機コントローラ６に対して発電指令に関する制御信
号を出力するとともに、パワーコントローラ２６に対し
て制御信号を出力する。パワーコントローラ２６は、電
池４０から電熱ヒータ２４への電気エネルギの供給量
と、発電機コントローラ６から電熱ヒータ２４への電気
エネルギの供給量とが等しくなるように電気エネルギの
供給量を制御する。このときの電池エネルギ比は図６
（ｂ）のＣで示すように５０％となる。

【００４６】ステップＳ５０４において制御部５０は、
発電機コントローラ６に対して発電指令に関する制御信
号を出力するとともに、パワーコントローラ２６に対し
て制御信号を出力する。パワーコントローラ２６は、電
池４０から電熱ヒータ２４への電気エネルギの供給量を
多めに制御する一方、発電機コントローラ６から電熱ヒ
ータ２４への電気エネルギの供給量を少なめに制御す
る。その結果、電池エネルギ比は比較的高い状態、すな
わち電熱ヒータ２４は主として電池４０から供給される
電気エネルギによって発熱する（図６（ｂ）のＤを参
照）。

【００４７】ステップＳ５０５において制御部５０は、
発電機コントローラ６に対して発電指令に関する制御信
号を出力する。発電機コントローラ６はこの制御信号を
受け、ＥＣＵ８に対してエンジン駆動停止指令に関する
制御信号を出力する。これを受けてＥＣＵ８は不図示の
スロットルアクチュエータおよびフュエルインジェクタ
を駆動してエンジン２を停止する。制御部５０はまた、
ステップＳ５０５において、パワーコントローラ２６に
対して制御信号を発する。パワーコントローラ２６は、
発電機コントローラ６から電熱ヒータ２４への通電を断
つとともに電池４０から電熱ヒータ２４に所定量の電気
エネルギを供給する。したがって電熱ヒータ２４は、発
電機５から供給される電気エネルギのみで発熱する。つ
まり、このときの電気エネルギ比率は、図６（ｂ）のＥ
で示すように１００％となる。

【００４８】以上、図２〜図６を参照して説明したよう
に、制御部５０は、 １）電熱ヒータ要求加熱熱量Ｑの多・中間・少を判定
し、 ２）残存電池容量Ｒの多・中間・少を判定し、 ３）電池温度Ｔの高・中間・低を判定し、 ４）上記１）〜３）の判定結果に基づいて発電機コント
ローラ６およびパワーコントローラ２６を制御し、電池
エネルギ比を０％〜１００％の間で調節する。

【００４９】以上の制御により、例えば電池温度Ｔが所
定値Ｈを越す高温状態となっていて、これ以上電池４０
から放電するのは望ましくない場合、電池エネルギ比を
０％として電池温度Ｔの低下を促すことができる。ま
た、逆に電池温度Ｔが高くなく、かつ残存電池容量Ｒが
多い場合には電池エネルギ比を１００％として空調を行
うことができる。このとき、要求加熱熱量Ｑが大きい場
合には電池エネルギ比を低下、すなわち発電機５からも
電熱ヒータ２４に電気エネルギを供給することにより所
望の要求加熱熱量Ｑを満たすことができる。さらに、電
池温度Ｔが低く、電池４０から電熱ヒータ２４に供給可
能な電気エネルギが多くない場合に、電池エネルギ比を
図６（ｂ）のＢに示すように調節することも有効であ
る。すなわち、図６（ｂ）のＢに示す電池エネルギ比に
おいて電池４０は、若干量の電気エネルギを放電し続け
ることになる。これにより、電池温度Ｔを自ら高めるこ
とができる。

【００５０】なお、以上の実施の形態の説明において制
御部５０は、電池エネルギ比を段階的に変化させるもの
であったが、連続的に変化させるものであってもよい。

【００５１】図７を参照して図１に示す電池室ドア２８
ｄの開閉制御について説明する。図７は、図１に示すＨ
ＥＶの空調装置の制御部５０によって実行される電池室
ドア２８ｄの開度の制御手順を示すフローチャートであ
る。この電池室ドア開度制御プログラムは、空調装置制
御のためのメインプログラムによってコールされるサブ
プログラムであり、上述した加熱熱量制御プログラムと
ともに適宜の時間間隔をおいてコールされる。

【００５２】図７に示す電池室ドア開度の制御手順は、
電池４０の温度が低い場合に空調ダクト２０（図１）内
部で加熱された空気を電池室４６に導き、電池４０を暖
めるためのものである。

【００５３】図７を参照して制御部５０により実行され
る電池室ドア開度制御手順について説明する。ステップ
Ｓ６０１において制御部５０は電池温度センサ４４から
電池温度Ｔに関する情報を入力する。ステップＳ６０２
において制御部５０は、外気温センサ５４から外気温に
関する情報を入力する。ステップＳ６０３において制御
部５０は、図２のステップＳ１０５で算出された暖房要
求熱量を、この暖房要求熱量が一時的にストアされてい
るメモリから読み込む。ステップＳ６０４において制御
部５０は、電池室温度情報Ｔ、外気温、そして暖房要求
熱量に基づき、電池室ドア２８ｄの開度θを算出する。
そして制御部５０は、ステップＳ６０５において電池室
ドアアクチュエータ２８ａを駆動して電池室ドア２８ｄ
の開度を調節する。

【００５４】以上のステップＳ６０１〜Ｓ６０５の制御
手順により、電池４０が冷えている場合には電池室４６
に暖気を送気して電池４０を暖めるので電池４０の実質
的な残容量および出力を増すことができる。このとき、
電池室ドア２８ｄの開度θは電池温度Ｔ、外気温、そし
て暖房要求熱量に基づいて決定されるので、電池４０を
暖めるのに必要十分な暖気を電池室４６に導くことがで
きる。また、電池室４６へ暖気を送り始めてからの時間
の経過、あるいは電池４０の放電に伴い、電池温度が上
昇すると電池室ドア２８ｄの開度θは小さくなるように
制御される。このため、電池４０を過度に温めすぎるこ
ともない。

【００５５】なお、以上の説明では、電池室４６に暖気
を導いて冷えた電池４０を温めるようにしたが、空調装
置が冷房モードで運転されているときに冷気を電池室４
６に導き、電池４０が発熱している場合に冷却すること
も可能である。

【００５６】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、エンジン２が内燃機関を、電池４０が蓄積手
段を、電熱ヒータ２４が電気加熱手段を、ＳＯＣ検出器
４２が残存容量検出手段を、制御部５０が制御手段を、
電池温度センサ４４が温度検出手段を、電池室４６が収
納室を、電池室ドア２８ｄが配風比調節手段をそれぞれ
構成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るハイブリッド式車両
用空調装置の概略構成を示す図。

【図２】空調装置の制御部により実行される加熱熱量制
御プログラムを説明するフローチャート。

【図３】図２のフローチャートの後に続くフローチャー
ト。

【図４】図２のフローチャートの後に続くフローチャー
ト。

【図５】図２のフローチャートの後に続くフローチャー
ト。

【図６】発電機および電池から電熱ヒータに供給される
電気エネルギの配分比が制御部によって制御される様子
を説明する図であり、（ａ）が図３〜図５のフローチャ
ートに続くフローチャートを、（ｂ）が上記電気エネル
ギの配分比をグラフ化したものである。

【図７】制御部５０によって制御される電池室ドア開度
の制御手順を説明するフローチャート。

【符号の説明】

２ エンジン ５ 発電機 ２０ 空調ダクト ２２ ヒータコア ２４ 電熱ヒータ ２６ パワーコントローラ ２８ａ ドアアクチュエータ ２８ｄ 電池室ドア ４０ 電池 ４２ ＳＯＣ検出器 ４４ 電池温度センサ ４６ 電池室 ５０ 制御部 ５２ 内気温センサ ５４ 外気温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 弘之 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 稲田 英二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 麻生 剛 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 井戸口 隆一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関と、 前記内燃機関を駆動源として電気エネルギを発生する発
   電機と、 前記発電機より発生する電気エネルギを蓄積する蓄積手
   段と、 前記発電機で発生する電気エネルギと、前記蓄積手段よ
   り供給される電気エネルギとの少なくともいずれか一方
   により空調ダクト内を流動する空気を加熱する電気加熱
   手段と、 前記蓄積手段に蓄積された電気エネルギの残存容量を検
   出する残存容量検出手段と、 前記残存容量検出手段で検出される前記蓄積手段の残存
   容量に応じて、前記発電機より前記電気加熱手段へ供給
   される電気エネルギの割合と、前記蓄積手段より前記電
   気加熱手段へ供給される電気エネルギの割合とを制御す
   る制御手段と、 を有することを特徴とするハイブリッド式車両用空調装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のハイブリッド式車両用
   空調装置において、 前記制御手段は、前記残存容量検出手段で検出される前
   記蓄積手段の残存容量が所定値以上の場合に、前記蓄積
   手段より供給される電気エネルギの割合を１００％に制
   御することを特徴とするハイブリッド式車両用空調装
   置。
3. 【請求項３】 内燃機関と、 前記内燃機関を駆動源として電気エネルギを発生する発
   電機と、 前記発電機より発生する電気エネルギを蓄積する蓄積手
   段と、 前記発電機で発生する電気エネルギと、前記蓄積手段よ
   り供給される電気エネルギとの少なくともいずれか一方
   により空調ダクト内を流動する空気を加熱する電気加熱
   手段と、 前記空調ダクト内を流動する空気を前記電気加熱手段に
   より加熱する熱量の大小に応じて、前記発電機より前記
   電気加熱手段に供給される電気エネルギの割合と、前記
   蓄積手段より前記電気加熱手段に供給される電気エネル
   ギの割合とを制御する制御手段と、 を有することを特徴とするハイブリッド式車両用空調装
   置。
4. 【請求項４】 内燃機関と、 前記内燃機関を駆動源として電気エネルギを発生する発
   電機と、 前記発電機より発生する電気エネルギを蓄積する蓄積手
   段と、 前記発電機で発生する電気エネルギと、前記蓄積手段よ
   り供給される電気エネルギとの少なくともいずれか一方
   により空調ダクト内を流動する空気を加熱する電気加熱
   手段と、 前記蓄積手段の温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段で検出される温度に応じて、前記発電
   機より前記電気加熱手段へ供給される電気エネルギの割
   合と、前記蓄積手段より前記電気加熱手段へ供給される
   電気エネルギの割合とを制御する制御手段と、 を有することを特徴とするハイブリッド式車両用空調装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のハイブリッド式車両用
   空調装置において、 前記制御手段は、前記温度検出手段で検出される温度が
   所定値以上の場合に、前記蓄積手段より供給される電気
   エネルギの割合を０％に制御することを特徴とするハイ
   ブリッド式車両用空調装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載のハ
   イブリッド式車両用空調装置は、 前記蓄積手段を収納する収納室と、 前記空調ダクト内を流動する際に加熱された空気のう
   ち、車室へ導く風量と前記収納室に導く風量との比を調
   節可能な配風比調節手段と、 をさらに有することを特徴とするハイブリッド式車両用
   空調装置。