WO2007029685A1

WO2007029685A1 - 車両用空調装置の制御システム

Info

Publication number: WO2007029685A1
Application number: PCT/JP2006/317528
Authority: WO
Inventors: Junichiro Hara
Original assignee: Calsonic Kansei Corporation
Priority date: 2005-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2007-03-15
Also published as: JP4804839B2; EP1923240A1; US20090193825A1; EP1923240A4; EP1923240B1; JP2007069657A; DE602006012696D1; US7775453B2

Abstract

　本発明の車両用空調装置の制御システムは、空調遠隔操作部からの指令によって乗員が乗車する前に空調装置を起動させ、熱負荷検出部で検出された熱負荷に基づいて空調装置を制御するとともに、乗員近接判定部によって乗員が車両に近接したと判定されたときには、静穏モードで空調装置を制御して乗員に空調風による不快感を与えないように制御することを特徴とする。

Description

明細書

車両用空調装置の制御システム

技術分野

[0001] 本発明は、遠隔操作により乗員が車両に乗車する前力空調を実施する車両用空調装置の制御システムに関し、特に乗員が車両に近接したときには静穏モードの運転に切り替えて乗員に空調風による不快感を与えないように制御する車両用空調装置の制御システムに関する。

背景技術

[0002] 従来力車両の空調を遠隔操作することが行われており、例えば日本国実開昭 61 — 174250号公報には、自動車外から電話によって自動車装備機器の遠隔操作を行い、乗員が車両に到着する前力空調機器などを動作させるものが開示されている。

[0003] また、日本国特開平 5— 147420号公報には、乗員の乗車時刻を求め、その乗車時刻に先立って空調を動作させて乗車時刻には目標温度になって、るように制御するものが開示されている。

[0004] さらに、日本国特開平 11— 139155号公報には、遠隔操作によってプレ空調制御を行うことにより、冷房する前に十分な換気を行って短時間で車室内を冷却できるようにしたものが開示されている。

[0005] また、日本国特開 2004— 256092号公報には、遠隔操作によって車室内の空調を行なう際に、冷凍サイクルを利用した空調を行うか、あるいは車室内の換気を行うかを選択することにより、無駄な消費電力を抑えるものが開示されている。

発明の開示

[0006] し力しながら、上述したような従来の空調装置では、いずれも乗員が乗車するときの空調快適性について十分に考慮されていな力つた。例えば、実開昭 61— 174250 号、特開平 5— 147420号、および特開平 11 139155号に示された従来例では、乗員は強い空調風が吹いている空間に乗車することになるため、本来、空調風が向けられるべき身体部位以外にも空調風が当たるために不快になり、また空調された室内空気が車室外に多く流出してしまうという問題があった。また、コンプレッサが比較的容量の大きい状況で作動する場合には、その騒音が車室内にまで届いて不快になるという問題点があつた。

[0007] さらに、特開 2004— 256092号に示された従来例では、乗員が乗車するときに空調作動を終了させるようにしており、乗員が乗車した後力空調が再度作動するまでの間、空調を終了しているので、熱負荷が厳しい環境では、空調が不十分となって乗員に不快感を与えてしまうという問題点があった。

[0008] 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、本発明によれば、乗員が乗車する前に車両に近接したことを検知して空調を静穏モードで制御することにより、空調風の嫌みとコンプレッサの騒音を軽減して乗員が快適に乗車できるようにするとともに、空調を再始動させるまでの空調停止を回避して厳しい環境下でも十分な空調を行なうことのできる車両用空調装置の制御システムを提供することができる。

[0009] 上述した課題を解決するために、本発明の第 1の技術的側面によれば、車両用空調装置の制御システムは、車両の車室内の温度を調節する車両用空調装置の制御システムであって、前記車室内の温度調節を行う空調手段と、前記車両に力かる熱負荷を検出する熱負荷検出手段と、前記車両の乗員によって空調を遠隔操作する空調遠隔操作手段と、前記乗員が前記車両に近接した力否かを判定する乗員近接判定手段と、前記空調遠隔操作手段によって前記乗員が乗車する前に前記空調手段を起動させるときには、前記熱負荷に基づいて前記空調手段を制御するとともに、前記乗員近接判定手段によって前記乗員が前記車両に近接したと判定されたときには、静穏モードで前記空調手段を制御する空調制御手段とを備えることを特徴とする

[0010] 本発明の第 2の技術的側面によれば、車両用空調装置の制御システムはさらに、前記車両の電源のうち高電圧を供給する部分との接続を開閉する電源開閉手段をさらに備え、前記乗員近接判定手段によって前記乗員が前記車両に近接したと判定されたときには、前記電源開閉手段によって前記電源との接続が切断されることを特徴とする。

[0011] 本発明の第 3の技術的側面によれば、車両用空調装置の制御システムは第 1の技術的側面に加えて、前記車両の電源と前記空調手段との間の接続を開閉する空調電源開閉手段と、前記車両の電源と前記車両の駆動系との間の接続を開閉する駆動電源開閉手段とをさらに備え、前記空調遠隔操作手段によって前記空調手段が起動されたときには前記空調電源開閉手段のみを接続することを特徴とする。

[0012] 本発明の第 4の技術的側面によれば、車両用空調装置の制御システムは第 1の技術的側面に加えて、前記車両の位置を検出する車両測位手段と、前記乗員の位置を検出する乗員測位手段とをさらに備え、前記車両測位手段と前記乗員測位手段の検出結果に基づいて前記車両と前記乗員との距離を算出し、前記空調制御手段は、算出された距離と前記熱負荷とに基づいて前記空調手段を制御することを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]図 1は、実施例 1に係る車両用空調装置の制御システムの構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、車両用空調装置の制御システムにおける空調装置の詳細な構成を説明するための図である。

[図 3]図 3は、空調遠隔操作部と車両との間の通信を説明するための図である。

[図 4]図 4は、実施例 1に係る車両用空調装置の制御システムによる空調制御処理を示すフローチャートである。

[図 5]図 5は、実施例 1に係る車両用空調装置の制御システムによる静穏モードでの空調制御処理を示すフローチャートである。

[図 6]図 6は、静穏モードにおけるコンプレッサ制御を説明するための図である。

[図 7]図 7は、静穏モードにおけるブロワファン制御を説明するための図である。

[図 8]図 8は、実施例 1に係る車両用空調装置の制御システムによる復帰モードでの空調制御処理を示すフローチャートである。

[図 9]図 9は、復帰モードにおけるコンプレッサ制御を説明するための図である。

[図 10]図 10は、復帰モードにおけるブロワファン制御を説明するための図である。

[図 11]図 11は、実施例 2に係る車両用空調装置の制御システムを搭載した車両の構成を示すブロック図である。 [図 12]図 12は、実施例 2に係る車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を示すフローチャートである。

[図 13]図 13は、実施例 3に係る車両用空調装置の制御システムを搭載した車両の構成を示すブロック図である。

[図 14]図 14は、実施例 3に係る車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を示すフローチャートである。

[図 15]図 15は、実施例 4に係る車両用空調装置の制御システムの構成を示すブロック図である。

[図 16]図 16は、実施例 4に係る車両用空調装置の制御システムによる空調制御処理を示すフローチャートである。

[図 17]図 17は、実施例 4に係る車両用空調装置の制御システムにおけるコンプレツサ制御を説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、本発明に係わる車両用空調装置の制御システムを適用した実施例について図面を参照しながら説明する。

[0015] 実施例 1

図 1は、実施例 1に係る車両用空調装置の制御システムの構成を示すブロック図である。

[0016] 図 1に示すように、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1は、車両 40の駆動力を発生するモータあるいはエンジンなどの機関 2 (以下、適宜にエンジン 2という）と、冷凍サイクルの冷媒を加圧圧縮するコンプレッサ 3と、コンプレッサ 3を駆動させるコンプレッサ駆動部 4と、コンプレッサ 3や冷凍サイクル機器、熱交換器、配管などから構成される冷凍サイクル 5と、冷凍サイクル 5を含み、車室内に空調風を供給する空調装置 (空調手段) 6と、日射、外気温、室温などの車室の熱負荷を検出する熱負荷検出部 (熱負荷検出手段) 7と、熱負荷検出部 7の出力と乗員の設定する空調設定値に基づ、て空調装置 6を制御する空調制御部 (空調制御手段) 8と、遠隔操作で車両の空調を操作する空調遠隔操作部 (空調遠隔操作手段) 9と、乗員が車両に近接している力否かを判定する乗員近接判定部 (乗員近接判定手段） 10と、乗員が車両に搭乗した力否かを判定する乗員搭乗判定部 (乗員搭乗判定手段） 11と、乗員によって設定された所定時刻になる力、あるいは所定時間が経過すると空調装置 6を起動させる空調事前操作部 (空調事前搜查手段） 12とを備えている。

[0017] 次に、空調装置 6の詳細な構成を図 2に基づいて説明する。コンプレッサ 3は例えば電気モータなどのコンプレッサ駆動部 4と一体ィ匕した、いわゆる密閉型電動コンプレッサなどを選択可能であり、図示するようにひとつの匡体に収納されている。

[0018] 冷凍サイクル 5は、コンプレッサ 3、 4やコンデンサ 20、膨張弁 21、エバポレータ 22 などを含み、冷媒をこれらのコンポーネントに流すための配管を含むサイクルである。

[0019] 空調装置 6は、冷凍サイクル 5を含み、内外気を切り換えて車室内へ導入する内外気切り換えドア 23と、空調風を発生させるブロワファン 24と、エンジン 2の冷却水熱を利用して主として暖房をおこなう加熱源用の熱交^^であるヒータコア 25と、このヒータコア 25への空調風通過分配比率を調整するエアミックスドア 26と、空調風を車室内のデフロスタ、ベンチレータ、足下の各吹出口のいずれかへ配風する吹出口選択ドア 27とを含んでいる。

[0020] 空調制御部 8は、外気温、室内温、日射量などを測定する熱負荷検出部 7からデータを取得し、図示していない空調設定器を乗員が操作すると、風量、目標室温、内外気切り換え選択などの設定データが入力され、所定の演算を行なって、コンプレツサ 3やコンプレッサ駆動部 4、内外気切り換えドア 23、ブロワファン 24、エアミックスドァ 26、吹出口選択ドア 27などの動作を制御する。また、空調制御部 8には、通信部 2 8が組み込まれており、車両外部の空調遠隔操作部 9からの無線信号を受信し、空調制御に利用する。さらに、空調制御部 8には、乗員近接判定部 10および乗員搭乗判定部 11からの信号が入力されるように構成されており、乗員が車両に近接した力、あるいは乗員が車両に搭乗したか否かの情報が空調制御に利用される。

[0021] 乗員近接判定部 10は、乗員が車両に近接している力否かを判定し、特に乗員によつて車両のドアが開けられたとき、ドアが開錠されたとき、乗員の持つリモコンとの通信により乗員が近接していると判定されたときのいずれかの場合に乗員が近接したと判定する。これにより、乗員が車両に近接したことを確実に検出して空調制御を実施することができる。 [0022] 空調事前操作部 12は、乗員によって設定された所定時刻になる力あるいは乗員によって設定された所定時間が経過すると、空調装置 6を起動させて予め設定された空調状態になるように空調を実施する。これにより、乗員が希望する時間に空調装置 6を起動させることができ、乗員が乗車する前に最小のエネルギーで予め空調を完了させておくことができる。

[0023] 次に、空調遠隔操作部 9と車両との間の通信を図 3に基づいて説明する。図 3に示すように、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1は、車外発信器 31と、車室発信器 32と、車室受信器 33と、トランク発信器 34と、トランク受信器 35とを備えている。さらに空調遠隔操作部 9が設置された乗員 Cのリモコン 36から発する電波により、リモコン 36を持った乗員 Cが図 3に示す検知エリア 30に進入すると、車両に近接したことを検出する。

[0024] ここで、車外発信器 31はアンテナとタツチセンサとを備えており、リモコン 36を携帯する乗員 Cに対して常時電波を発信して、る。リモコン 36がその電波を受信すると、これに応じてリモコン 36から車室受信器 33へ電波を発信する。同様に、トランク発信器 34力もの電波をリモコン 36が受信すると、リモコン 36はこれに応じてトランク受信器 35へ電波を発信する。そして、リモコン 36からの電波を車室受信器 33が受信して重畳された固有識別番号を認識し、車両の固有識別番号とリモコン 36の固有識別番号が一致すると、乗員 Cが車両に近接したと判定し、施錠されているドアを開錠する。また、リモコン 36からの電波をトランク受信器 35が受信し、上記と同様に識別番号を判断して、乗員 Cがトランクに接近したと判定すると、トランクのロックを解除する。なお、各発信器 31、 34からの電波をリモコン 36が受信できないときには、リモコン 36 力も各受信器 33、 35へ発信しないので、各受信器 33、 35は現在の状態を維持する

[0025] 同様に、車室発信器 32もリモコン 36を携帯する乗員 Cに対して常時電波を発信している。そして、車室発信器 32からの電波をリモコン 36が受信すると、リモコン 36は車室受信器 33へ電波を発信する。このとき発信されるのは、車外発信器 31とは異なる通信内容を含む電波であるため、車室受信器 33は乗員 Cが車外にいるの力、車室内にいるのかを判断することができる。これによれば、乗員 Cの位置に合わせた空調制御が可能となる。

[0026] また、空調遠隔操作部 9は車両用のリモコンだけでなぐ携帯電話やパソコン等のィンターネットに送受信可能な装置に設置するようにしてもよい。これにより、現存する技術を容易に転用することができるのでコストを低減することができる。

[0027] <空調制御処理 >

次に、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1による空調制御処理を図 4のフローチャートに基づいて説明する。

[0028] まず、空調制御処理が開始されると、制御に必要となるデータが空調制御部 8に入力され (S401)、次に通信部 28によって空調遠隔操作部 9からの電波の受信を試みる（S402)。

[0029] そして、空調制御部 8は、空調遠隔操作部 9からの電波が受信できた力否かを判定し (S403)、受信できなければステップ S401へ戻り、受信できれば乗員近接判定部 10によって乗員が近接して、る力否かを判定する（S404)。

[0030] ここで、乗員が車両に近接して!/、ると判断された場合には、静穏モードで空調装置 6を制御し（S405)、乗員が車両に乗車する前にコンプレッサ 3ゃブロワファン 24の騒音及び風量を低減させて乗車時の不快感を軽減させる。一方、乗員が車両に近接して、な、場合には静穏モードでの空調制御は実施しな、。

[0031] 乗員搭乗判定部 11は乗員が車両に乗車したか否かを判定する（S406)。ここで、乗員搭乗判定部 11では、例えば、乗員が車両の始動及び停止を行なうイダ二ッションキーの ON状態を検出して乗員が搭乗していると判断し、イグニッションキーの OF F状態を検出して乗員が搭乗していないと判断する。また、乗員が着座するシートに設けた乗員着座センサで所定時間以上乗員が着座していることを検出した場合に乗員が搭乗していると判断するようにしても良い。あるいは、前述の車室発信器 32、リモコン 36、車外受信器 33で検出して乗員が搭乗していると判断しても良い。

[0032] 空調制御部 8は、乗員が乗車していると判定された場合には復帰モードで空調装置 6を制御し (S407)、乗員が設定した空調状態へ速やかに復帰できるように制御する。一方、乗員が車両に乗車していないと判定された場合には、復帰モードでの空調制御は実施しない。 [0033] そして、静穏モードか、ある、は復帰モードの空調制御がすでに開始されて、るか否かを判定し (S408)、すでに空調制御が開始している場合にはステップ S401に戻つて上述した処理を繰り返し行、、空調制御が開始してヽな、場合には空調制御を開始してから（S409)、ステップ S401に戻って上述した処理を繰り返し行って車両の空調を実施する。

[0034] このように、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1では、空調遠隔操作部 9 によって乗員が車両に乗車する前に空調装置 6を起動させ、乗員が車両に近接したことを検知すると静穏モードで空調装置 6を制御するので、乗員が車両に乗車するときの空調風による不快感とコンプレッサの騒音とを軽減して乗員が快適に乗車することがでさる。

[0035] <静穏モード動作 >

次に、上述したステップ S405における静穏モードでの空調制御を図 5のフローチヤートに基づいて説明する。

[0036] まず、静穏モードでの空調制御が開始されると、空調制御部 8は、静穏制御中である力否かを判定し (S501)、静穏制御中でない場合にはさらにコンプレッサ 3が稼働中であるか否かを判定し (S502)、稼働中の場合にはコンプレッサ制御を実施する（ S503)。このコンプレッサ制御では、コンプレッサの回転数を停止あるいは低回転側になるように制御する。

[0037] ここで、ステップ S503におけるコンプレッサ制御を図 6に基づいて説明する。図 6に示すように、このコンプレッサ制御では、横軸に示したコンプレッサ回転数指令 (初期値）に相応して、縦軸の修正コンプレッサ回転数指令を出力する。なお、単位はコンプレッサの最高回転数に対する比率 (パーセント)で表示して、る。

[0038] したがって、本実施例では、コンプレッサ回転数指令 (初期値）が 20%以下の場合にはコンプレッサを停止させ、コンプレッサ回転数指令（初期値）が 20〜100%の場合にはコンプレッサの回転数を 20%〜40%に低減するように運転制御する。なお、当業者には明らかなように、制御線図については図 6に示す制御線図に限られず、熱負荷や車室の大きさなどに応じて最適な制御線図に変更してコンプレッサ制御を実施する。 [0039] こうしてステップ S503においてコンプレッサ制御が実施される力、あるいはステップ S502においてコンプレッサが稼動中でないと判定された場合には、次にブロワファン制御を実施する（S504)。このブロワファン制御では、ブロワファンの回転数が低回転側になるように印加電圧を制御する。

[0040] ここで、ステップ S504におけるブロワファン制御を図 7に基づいて説明する。図 7に示すように、このブロワファン制御では、横軸に示したブロワファン印加電圧指令 (初期値）に相応して所定の修正ブロワファン印加電圧指令 (縦軸)を出力する。なお、単位はブロワファンに印加される電圧（ボルト）で表示している。したがって、 4〜MAX 値 (V)の範囲のブロワファン印加電圧指令 (初期値）が入力されると、 4〜6 (V)の範囲のブロワファン印加電圧指令に低減するようにブロワファンを運転制御する。なお、制御線図については図 7に示す制御線図に限られず、熱負荷や車室の大きさなどに応じて最適な制御線図に変更してブロワファン制御を実施する。

[0041] こうしてステップ S504においてブロアファン制御が実施される力、あるいはステップ S501においてすでに静穏制御中であると判定された場合には、次に初期値として与えられたコンプレッサ回転数およびブロワファン印加電圧に対して、上述したコンプレッサ制御及びブロワファン制御で出力された修正値になるように時間的に徐々に移行させる移行制御を実施する（S505)。この移行制御では、乗員と車両の距離や乗員が車両に乗車するまでの予測時間などによって移行時間を調整することが可能である。

[0042] こうしてコンプレッサとブロワファンの出力が修正値になったら（S506)、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1による静穏モードでの空調制御を終了する。

[0043] このように、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1では、静穏モードにおヽて空調風を停止あるいは低減させるので、乗員が乗車するときの空調風による不快感を軽減して乗員が快適に乗車することができる。さらに、静穏モードではコンプレツサ 3の回転数を停止あるいは低減させるので、乗員が乗車するときのコンプレッサ 3の騒音を軽減して乗員が快適に乗車することができる。

[0044] <復帰モード動作 >

次に、上述したステップ S407における復帰モードでの空調制御を図 8のフローチヤートに基づいて説明する。まず、復帰モードでの空調制御が開始されると、空調制御部 8は、復帰制御中である力否かを判定し (S801)、復帰制御中でない場合にはコンプレッサ 3が稼働中である力否かを判定し (S802)、稼働中の場合にはコンプレツサ制御を実施する（S803)。このコンプレッサ制御では、コンプレッサ目標回転数復帰比率を復帰時間と熱負荷の程度に基づいて決定する。ただし、復帰時間とは、ィグ-ッシヨンスィッチが ONするなど、乗員が搭乗したと判断されたとき力もの時間である。

[0045] ここで、ステップ S803におけるコンプレッサ制御を図 9に基づいて説明する。図 9に示すように、本実施例のコンプレッサ制御では、熱負荷が重い場合 (I)と中程度の場合 (II)と軽い場合 (III)の制御線図を用意しておき、熱負荷検出部 7からの検出結果に基づいていずれかの制御線図を選択し、復帰時間からコンプレッサ目標回転数復帰比率を出力する。

[0046] 例えば、熱負荷が高い条件で復帰時間が 20秒の場合には、図 9の線図 IIによりコンプレッサ目標回転数復帰比率は 60%に設定される。これにより、例えばコンプレツサ回転数指令の初期値が 50%で、修正コンプレッサ回転数指令が 28%であれば、 28%力ら 50%への復'帰をさせるために、 28% + (50%— 28%) X 60% =41. 2% をコンプレッサ回転数指令とする。熱負荷が低くなるにつれて、復帰比率を低下させてゆっくり復帰させるので、コンプレッサの騒音を感じに《なる。また、熱負荷が高い条件では早く復帰させるので、短時間で必要な冷房能力を得ることができ、空調快適性を改善することができる。なお、制御線図については図 9に示す制御線図に限られず、熱負荷や車室の大きさなどに応じて最適な制御線図に変更してコンプレッサ制御を実施する。

[0047] こうしてステップ S803においてコンプレッサ制御が実施される力、あるいはステップ S802においてコンプレッサが稼動中でないと判定された場合には、次にブロワファン制御を実施する（S804)。このブロワファン制御では、復帰時間に応じて復帰プロヮファン印加電圧指令を決定する。

[0048] ここで、ステップ S804におけるブロワファン制御を図 10に基づいて説明する。図 1 0に示すように、復帰時間に応じてブロワファン印加電圧指令を徐々に上昇させてブロワファンを徐々に復帰させるので、ブロワファンの騒音に対する違和感を軽減している。なお、復帰時間が 0〜20秒の間を点線で表示しているのは、図 7の修正ブロワファン印加電圧指令が 4〜6Vの!、ずれかの値になって、ることに対応して!/、る。この修正ブロワファン印加電圧指令を初期値とするので、点線で表示したものである。なお、制御線図については図 10に示す制御線図に限られず、熱負荷や車室の大きさなどに応じて最適な制御線図に変更してブロワファン制御を実施する。

[0049] こうしてブロワファン制御を実施したら、次に復帰ブロワファン電圧が復帰目標の初期値を超えている力否かを判定し（S805)、超えている場合には復帰ブロワファン電圧指令を初期値以下に設定する (S806)。

[0050] そして、ステップ S806で初期値以下に設定される力、ステップ S805において復帰ブロワファン電圧が復帰目標の初期値を超えていないと判定される力、あるいはステップ S801においてすでに復帰制御中であると判定された場合には、コンプレッサとブロワファンに対して上述した復帰制御による指令値を出力して（S807)、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1による復帰モードでの空調制御を終了する。

[0051] このように、本実施例の車両用空調装置の制御システム 1では、乗員搭乗判定部 1 1によって乗員が乗車したと判定されたときには、静穏モードから乗員によって予め設定された空調状態へ復帰させる復帰モードで空調装置 6を制御するので、乗員が希望する空調状態へ速やかに移行することができ、乗員の空調快適性を高めることができる。

[0052] すなわち、本発明の車両用空調装置の制御システムは以下のような効果を奏する。 1.空調遠隔操作手段によって乗員が乗車する前に空調手段を起動させ、乗員近接判定手段によって乗員が車両に近接したと判定されると静穏モードで空調手段を制御するので、乗員が乗車するときの空調風による不快感とコンプレッサの騒音とを軽減して乗員が快適に乗車することができる。

[0053] 2.乗員によって車両のドアが開けられたとき、ドアが開錠されたとき、乗員の持つリモコンとの通信により乗員が近接していると判定されたときのいずれかの場合に乗員が近接したと判定するので、乗員が車両に近接したことを確実に検出することができる。

[0054] 3.静穏モードにおいて空調風を停止あるいは低減するので、乗員が乗車するときの空調風による不快感を軽減して乗員が快適に乗車することができ、空調手段を構成するコンプレッサの回転数を停止あるいは低減させるので、乗員が乗車するときのコンプレッサの騒音を軽減して乗員が快適に乗車することができる。

[0055] 4.空調遠隔操作手段を携帯電話、車両用リモコン、あるいはインターネットの送受信が可能な装置の、ずれかに設置したので、現存の技術を容易に転用することができ、コストを低減させることができる。

[0056] 5.乗員によって設定された所定時刻になる力、あるいは乗員によって設定された所定時間が経過すると、空調手段を起動させる空調事前操作手段をさらに備えているので、乗員が希望する時間に空調手段を起動させて、最小のエネルギーで予め空調を完了させておくことができる。

[0057] 6.乗員搭乗判定手段によって乗員が乗車したと判定されたときには、静穏モードから乗員によって予め設定された空調状態へ復帰させる復帰モードで空調手段を制御するので、乗員が希望する空調状態へ速やかに移行することができ、乗員の空調快適性を高めることができる。

[0058] 実飾 12

本発明の実施例 2を図面に基づいて説明する。図 11は本実施例に係る車両用空調装置の制御システムを搭載した車両の構成を示すブロック図である。

[0059] 図 11に示すように、本実施例の車両用空調装置の制御システムを搭載した車両は、ノッテリ 90を電源とし、そのバッテリの蓄電量をバッテリ蓄電量監視部 91が監視する。ノッテリ 90からの電流は、電源開閉器 (電源開閉手段） 99を介して、駆動用インバータ 92とコンプレッサ用インバータ 93へ供給されて!、る。駆動用インバータ 92は、ノッテリ蓄電量監視部 91と通信しており、ノッテリ 90の蓄電量に応じて消費電流を制御し車両駆動エネルギーを回生してバッテリ 90への蓄電量を調整する。

[0060] 駆動用インバータ 92へ供給された電流は、モータ Z発電機 96へ供給され、動力伝達分配機構 100、駆動軸 97を通じて、駆動車輪 98を駆動する。

[0061] エンジン 2が起動している場合には、エンジン 2の駆動力が動力分配機構 95を介して動力伝達分配機構 100、駆動軸 97を介して、駆動車輪 98を駆動する。車両の制動時や車両減速時などには、駆動車輪 98の駆動力は、駆動軸 97、動力伝達分配機構 100、動力分配機構 95を介して、発電機 94に伝達されて、機械エネルギーカゝら電気工ネルギ一に変換され、駆動用インバータ 92、電源開閉器 99を介してバッテリ 90に蓄電される。

[0062] 一方、ノッテリ 90の電気エネルギーは電源開閉器 99を介して、コンプレッサ用インバータ 93へ伝達され、電気モータなどのコンプレッサ駆動部 4によってコンプレッサ 3 が駆動される。

[0063] ここで、電源開閉器 99は、乗員がイグニッションキーで車両を始動及び停止させる車両始動停止部 102と空調制御部 8によって制御されている。また、車両始動停止部 102は、空調制御部 8と駆動用インバータ 92とも通信し、それぞれ制御している。すなわち、乗員によって車両が始動される場合には、電源開閉器 99は接続され、バッテリ 90の電流は駆動用インバータ 92やコンプレッサ用インバータ 93へ供給される。また、乗員が空調遠隔操作部 9によって車両の空調装置 6を始動させる場合には、空調制御部 8によって電源開閉器 99が接続され、ノッテリ 90の電流は駆動用インバータ 92やコンプレッサ用インバータ 93へ供給されるとともに、コンプレッサ用インバータ 93を制御して、コンプレッサ 3を含む空調装置 6を始動制御する。

[0064] 乗員が車両を停止する（ー且停止ではなぐ車両不使用状態にする）場合には、空調制御部 8を制御して、空調装置 6や駆動用インバータ 92を適宜停止させるとともに電源開閉器 99を開放して電源を遮断する。これにより、車両不使用状態ではバッテリ 90から電流を供給されるものがないので、その電流によって駆動されるコンポーネントに不具合が生じたとしても、電源系に関わる不具合は生じな、と、う利点がある。

[0065] 次に、本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を図 12のフローチャートに基づいて説明する。まず、電源制御が開始されると、制御に使用する電源開閉器 99の状況データなどが入力され (S1201)、空調制御部 8は、空調遠隔操作部 9から空調装置 6を始動させる指令が入力されて空調を始動する力否かを判定する（S1202)。空調を始動させる場合には、電源開閉器 99が遮断状態であるか否かを判定し (S1203)、遮断状態である場合には電源開閉器 99を接続 (通電)して（S 1204)、空調制御部 8を始動させる（S 1205)。

[0066] そして、乗員近接判定部 10によって乗員が近接しているか否かが判定され (S120 6)、近接している場合には図 5で示した静穏モードでの制御を実施し (S1207)、電源開閉器 99を開放する（S1208)。これにより、乗員が車両に近接した場合に高電圧の供給がない状態で車両に乗車することができる。なお、高電圧系を遮断したとしても、空調風を発生させるためのブロワファン 24は、電圧 12〜14Vの低電圧電源で駆動されているので、すでに冷却されたエバポレータ 22により 20〜60秒間程度は冷風の供給が可能である。

[0067] 一方、ステップ S 1202において、空調遠隔操作部 9による空調装置 6を始動させる指令がな、場合には、空調制御部 8がすでに起動して、る力否かを判定し (S 1209 )、起動している場合には空調制御部 8を停止させ (S1210)、電源開閉器 99を開放してバッテリ 90からの通電を遮断する（S1211)。

[0068] こうして、ステップ S1206で乗員が近接していないと判定された場合やステップ S1 208、 S1211で電源開閉器 99が開放されて遮断状態となった場合、ステップ S120 9で空調制御部 8が起動していないと判定された場合には、車両始動停止部 102から始動指令が入力されたか否かを判定する（S1212)。そして、始動指令が入力された場合には電源開閉器 99が接続されているカゝ否かを判定し (S1213)、接続されて Vヽな、場合には電源開閉器 99を接続 (通電)して（S1214)、駆動用インバータ 92を始動させ (S 1215)、図 8で示した復帰制御を実施する（S1216)。

[0069] そして、ステップ S1216で復帰制御が実施される力、ステップ S1213で電源開閉器 99が接続されていた場合には、空調制御部 8が空調遠隔操作部 9から受けている空調装置 6の始動指令を OFFに変更し (S1217)、乗員近接状況を近接していないに設定して（S 1218)、本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を終了する。

[0070] 一方、ステップ S1212において車両始動停止部 102から始動指令が入力されていない場合には、駆動用インバータ 92が停止しているか否かを判定し (S1219)、停止している場合には本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を終了し、停止していない場合には駆動用インバータ 92を停止させ (S1220)、電源開閉器 99を開放 (非通電)してから（S1221)、本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を終了する。 [0071] このように、本実施例の車両用空調装置の制御システムでは、車両の電源のうち高電圧を供給する部分との接続を開閉する電源開閉器 99を備え、乗員が車両に近接したと判定されたときには電源開閉器 99を開放して非通電とするので、高い電圧を使用する機器の絶縁状態が不良な場合であつても乗員が車両に乗車するときには、高!、電圧は供給されて、な、ので電流の漏れを回避することができる。

[0072] 実施例 3

次に、本発明の実施例 3を図面に基づいて説明する。図 13は本実施例に係る車両用空調装置の制御システムを搭載した車両の構成を示すブロック図である。図 13に示すように、本実施例の車両用空調装置の制御システムを搭載した車両は、バッテリ 90と駆動用インバータ 92との間に駆動用電源開閉器 (駆動電源開閉手段） 103を設置し、ノッテリ 90とコンプレッサ用インバータ 93との間にコンプレッサ用電源開閉器（空調電源開閉手段） 104を設置したことが実施例 2と異なっており、その他の構成は実施例 2と同一なので、詳しい説明は省略する。

[0073] このように構成された本実施例の車両用空調装置の制御システムにお、て、コンプレッサ用電源開閉器 104は空調制御部 8によって制御され、駆動用電源開閉器 103 は車両始動停止部 102によって制御される。

[0074] 上述の構成に変更したことにより、電源開閉器を駆動用とコンプレッサ用に分離できるので、空調遠隔操作部 9からの指令によって空調制御部 8がコンプレッサ 3を含む空調装置 6を始動する際に、駆動用インバータ 92へ電流を供給する必要がなくなる。したがって、消費電力が 5kW程度のコンプレッサよりもはるかに大きい駆動系のコンポーネント（50kW程度）に不具合があつたとしても、大電流が流れない状態とすることが可能になる。

[0075] 次に、本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を図 14のフローチャートに基づいて説明する。

[0076] まず、電源制御が開始されると、制御に使用する駆動用電源開閉器 103及びコンプレッサ用電源開閉器 104の状況データなどが入力され (S 1401)、空調制御部 8は、空調遠隔操作部 9から空調装置 6を始動させる指令が入力されて空調を始動するか否かを判定する（S 1402)。空調を始動させる場合には、コンプレッサ用電源開閉器 104が開放 (非通電)されて、るか否かを判定し (S1403)、非通電となって、る場合にはコンプレッサ用電源開閉器 104を接続 (通電)して（S 1404)、空調制御部 8を始動させる（S 1405)。

[0077] そして、乗員近接判定部 10によって乗員が近接しているか否かが判定され (S140 6)、近接している場合には図 5で示した静穏モードでの制御を実施する（S1407)。

[0078] 一方、ステップ S 1402において、空調遠隔操作部 9による空調装置 6を始動させる指令がな、場合には、空調制御部 8がすでに起動して、る力否かを判定し (S 1408 )、起動している場合には空調制御部 8を停止させ (S 1409)、コンプレッサ用電源開閉器 104を開放してバッテリ 90からの通電を遮断する（S1410)。

[0079] こうして、ステップ S1406で乗員が近接していないと判定された場合やステップ S1 407で静穏モードでの制御が実施された場合、 S1410でコンプレッサ用電源開閉器 104が非通電とされた場合、ステップ S 1408で空調制御部 8が起動して、な、と判定された場合には、車両始動停止部 102から始動指令が入力された力否かを判定する (S1411)。そして、始動指令が入力された場合には駆動用電源開閉器 103及びコンプレッサ用電源開閉器 104が通電とされている力否かを判定し (S1412)、接続されていない場合には駆動用電源開閉器 103及びコンプレッサ用電源開閉器 10 4を接続 (通電)して（S1413)、駆動用インバータ 92を始動させ (S1414)、図 8で示した復帰制御を実施する（S 1415)。

[0080] そして、ステップ S 1415で復帰制御が実施される力、ステップ S1412で駆動用電源開閉器 103及びコンプレッサ用電源開閉器 104が接続されていた場合には、空調制御部 8が空調遠隔操作部 9から受けている空調装置 6の始動指令を OFFに変更し (S 1416)、乗員近接状況を近接していないに設定して（S 1417)、本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を終了する。

[0081] 一方、ステップ S1411において車両始動停止部 102から始動指令が入力されていない場合には、駆動用インバータ 92が停止しているか否かを判定し (S 1418)、停止している場合には本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を終了し、停止していない場合には駆動用インバータ 92を停止させ (S1419)、駆動用電源開閉器 103及びコンプレッサ用電源開閉器 104を開放 (非通電)してから（S1 420)、本実施例の車両用空調装置の制御システムによる電源制御処理を終了する

[0082] このように、本実施例の車両用空調装置の制御システムでは、車両の電源と空調装置 6との間の接続を開閉するコンプレッサ用電源開閉器 104と、車両の電源と車両の駆動系との間の接続を開閉する駆動用電源開閉器 103とを設置し、空調遠隔操作部 9によって空調装置 6が起動されたときにはコンプレッサ用電源開閉器 104のみを接続して通電するので、高い電圧を使用する駆動系の機器の絶縁状態が不良な場合であっても乗員が車両に乗車するときに大電流が流れない状態にすることができるので電流の漏れを回避することができる。

[0083] 実施例 4

次に、本発明の実施例 4を図面に基づいて説明する。図 15は本実施例に係る車両用空調装置の制御システムの構成を示すブロック図である。

[0084] 図 15に示すように、本実施例の車両用空調装置の制御システム 151は、 GPS (グローバル.ポジショニング.システム）を利用して車両の位置を検出する車両測位部（車両測位手段） 152と、携帯電話の電波を使った位置検出機能を利用して乗員の位置を検出する乗員測位部 (乗員測位手段） 153をさらに設置したことが実施例 1と異なっており、その他の構成は実施例 1と同一なので、詳しい説明は省略する。

[0085] 乗員測位部 153は、 GPSの機能を搭載した携帯機器であれば、 GPSを使用して乗員の位置を検出してもよい。また、 GPS情報と CD、 DVD,ハードディスクあるいは通信によって得られる基地局側のサーバに記録された地図データから、乗員と車両の間の道路上の距離を算出するようにして、距離の精度を向上させても良い。

[0086] 次に、本実施例の車両用空調装置の制御システムによる空調制御処理を図 16のフローチャートに基づいて説明する。

[0087] まず、空調制御部 8は、車両測位部 152で求められた車両の位置と乗員測位部 15 3で求められた乗員の位置とに基づヽて車両と乗員との間の距離を算出する（S 160 D oこの距離の算出方法としては、 GPSによって車両の位置を求めるナビゲーシヨンシステムなどで使用されている既存の方法を利用して求めることができる。

[0088] 次に、熱負荷検出部 7によって日射量、目標室温、現在の室温、外気温などのデータに基づいて熱負荷指標を算出する（S1602)。この熱負荷指標としては例えば、エアミックスドア 26の開度を算出する。このエアミックスドア 26の開度とは、例えばェァミックスドア 26の開度が 0%の場合はヒータコア 25への空調風を遮断し、開度が 10 0%の場合はヒータコア 25へ空調風を全量配風するというものである。

[0089] なお、エアミックスドア 26の開度（制御値）は 0〜100%の範囲で制御される力ェァミックスドア開度を制御する信号 (制御指令値）は、この範囲よりも広い範囲（一 50 〜150%)で出力している。すなわち、エアミックスドア開度の制御指令値が— 50% のときは、ドア開度 0%の制御値と同じとなり、 + 150%のときは、ドア開度 100%の制御値と同じとなる。

[0090] 上記制御指令値は、例えば外気温などの環境条件により 0〜： LOO%外の数値になることがある力エアコン用 ECUは算出した数値が制御値を超えた場合には上下限を自動的に制限して、 0〜： LOO%の制御値としてァクチユエータに出力して、る。

[0091] ステップ S1602に続いて、空調制御部 8は、算出した乗員と車両との間の距離、および熱負荷指標に基づいて、コンプレッサ制御を実施する（S1603)。

[0092] ここで、ステップ S1603におけるコンプレッサ制御を図 17に基づいて説明する。図 17に示すように、このコンプレッサ制御では、乗員と車両との距離が近い場合 (i)と中程度の場合 (ii)と遠い場合 (iii)とで、それぞれ制御線図を用意しておき、距離の算出結果に基づ、て、ずれかの制御線図を選択し、熱負荷指標からコンプレッサ入力指令を出力する。

[0093] 例えば、車両と乗員との間の距離については、 100m以内を距離小、 100力ら 500 mを距離中、 500m以上を距離大として区分し、この距離区分に基づいて制御線図を選択し、選択した制御線図に基づいて熱負荷指標である目標エアミックスドア開度の指令値力もコンプレッサ入力指令を求める。ここで、コンプレッサ入力指令は、コンプレッサの入力エネルギーの最大値を 100%とした場合における比率（％)によって表される。

[0094] 図 17に示すように、このコンプレッサ制御により、同じエアミックスドア開度であっても距離が近ければ早く暖房あるいは冷房できるようにコンプレッサ入力指令を大きくし、距離が遠ければコンプレッサ入力指令を小さくして効率的な運転を実施することにより、ノッテリの消耗が極力少なくなるようにしている。なお、制御線図については図 1 7に示す制御線図に限られず、熱負荷などに応じて最適な制御線図に変更してコンプレッサ制御を実施する。

[0095] こうしてコンプレッサ制御が実施されたら、本実施例の車両用空調装置の制御システム 151による空調制御処理を終了する。

[0096] このように、本実施例の車両用空調装置の制御システム 151では、車両の位置を検出する車両測位部 152と、乗員の位置を検出する乗員測位部 153とをさらに備え、車両測位部 152と乗員測位部 153の検出結果に基づ、て車両と乗員との距離を算出し、算出された距離と熱負荷とに基づいて空調装置 6を制御するので、乗員が車両に乗車するまでの時間を正確に予測して空調を制御することができ、乗員が車両に乗車するまでの間に車室内を快適な空調状態にしておくことができる。

[0097] 以上、本発明の車両用空調装置について、図示した実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

[0098] 例えば、本発明では、コンプレッサを冷房機器における高圧冷媒発生手段として利用したが、冷凍サイクルを、暖房サイクルも実施することができるサイクルに変更し、コンプレッサを暖房熱源のための高圧冷媒発生手段として利用しても良い。

[0099] さらに、コンプレッサ駆動部 4は、コンプレッサの匡体と同じ匡体に収納されたいわゆる密閉式電動コンプレッサであってもよいし、コンプレッサとは別の匡体に収納され、機械的伝達機構で動力を伝達する外部モータ駆動型の電動コンプレッサであってもよい。さらに、エンジンの動力をベルトなどで伝達する伝達方式が主たる駆動源で、補助的に電気モータを利用する方式 (ノヽイブリツドコンプレッサ)であっても良い。

[0100] また、本発明では、主としてコンプレッサによる冷媒熱で冷房する方式について説明したが、図 2で示した内外気切り換えドア 23ゃブロワファン 24などの車室内空気の換気手段と組み合わせることも可能である。

[0101] さらに、通信手段としては、携帯電話やリモコンに限らず、車両側にインターネットの送受信が可能な装置を設置し、家庭や事務所のインターネット通信手段を利用して空調の遠隔操作を実施してもよ、。 (米国指定）

本国際特許出願は米国指定に関し、 2005年 9月 5日に出願された日本国特許出願第 2005— 256383号（2005年 9月 5日出願）について米国特許法第 119条 (a) に基づく優先権の利益を援用し、当該開示内容を引用する。

Claims

請求の範囲

[1] 車両の車室内の温度を調節する車両用空調装置の制御システムであって、

前記車室内の温度調節を行う空調装置と、

前記車両にかかる熱負荷を検出する熱負荷検出部と、

前記車両の乗員によって空調を遠隔操作する空調遠隔操作部と、

前記乗員が前記車両に近接したカゝ否かを判定する乗員近接判定部と、空調制御部であって、前記空調遠隔操作部によって前記乗員が乗車する前に前記空調装置を起動させるときには前記熱負荷に基づいて前記空調装置を制御するとともに、前記乗員近接判定部によって前記乗員が前記車両に近接したと判定されたときには静穏モードで前記空調装置を制御するものと、

を備えることを特徴とする車両用空調装置の制御システム。

[2] 前記乗員近接判定部は、前記乗員によって前記車両のドアが開けられたとき、前記ドアが開錠されたとき、前記乗員の持つリモコンとの通信により前記乗員が近接していると判定されたときのいずれかの場合に前記乗員が近接したと判定することを特徴とする請求項 1に記載の車両用空調装置の制御システム。

[3] 前記空調制御部による前記静穏モードは、空調風の停止あるいは低減であることを特徴とする請求項 1または 2のいずれかに記載の車両用空調装置の制御システム。

[4] 前記空調制御部による前記静穏モードは、前記空調手段を構成するコンプレッサの回転数の停止あるいは低減であることを特徴とする請求項 1から請求項 3のいずれ力 1項に記載の車両用空調装置の制御システム。

[5] 前記空調遠隔操作部は、携帯電話、車両用リモコン、あるいはインターネットの送受信が可能な装置のいずれかに設置されていることを特徴とする請求項 1から請求項 4のいずれか 1項に記載の車両用空調装置の制御システム。

[6] 前記乗員によって設定された所定時刻になる力、あるいは前記乗員によって設定された所定時間が経過すると、前記空調装置を起動させる空調事前操作部をさらに具備することを特徴とする請求項 1から請求項 5のいずれ力 1項に記載の車両用空調装置の制御システム。

[7] 前記乗員が前記車両に乗車した力否かを判定する乗員搭乗判定部をさらに備え、前記空調制御部は、前記乗員搭乗判定部によって前記乗員が乗車したと判定されたときには、前記静穏モードから前記乗員によって予め設定された空調状態へ復帰させる復帰モードで前記空調手段を制御することを特徴とする請求項 1から請求項 6 のいずれか 1項に記載の車両用空調装置の制御システム。

[8] 前記車両の電源のうち高電圧を供給する部分との接続を開閉する電源開閉器をさらに備え、

前記乗員近接判定部によって前記乗員が前記車両に近接したと判定されたときには、前記電源開閉器が前記電源との接続を遮断することを特徴とする請求項 1から請求項 7のいずれか 1項に記載の車両用空調装置の制御システム。

[9] 前記車両の電源と前記空調装置との間の接続を開閉する空調電源開閉器と、前記車両の電源と前記車両の駆動系との間の接続を開閉する駆動電源開閉器とをさらに備え、

前記空調遠隔操作部によって前記空調装置が起動されたときには前記空調電源開閉器のみを接続することを特徴とする請求項 1から請求項 7のいずれか 1項に記載の車両用空調装置の制御システム。

[10] 前記車両の位置を検出する車両測位部と、前記乗員の位置を検出する乗員測位部とをさらに備え、

前記空調制御部は、前記車両測位部と前記乗員測位部の検出結果に基づ、て前記車両と前記乗員との距離を算出し、且つ算出した車両と乗員との距離および前記熱負荷検出部で検出された熱負荷に基づいて前記空調装置を制御することを特徴とする請求項 1から請求項 9のいずれか 1項に記載の車両用空調装置の制御システム。