(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、当該車両の車内の空気を調和する空調装置と、
前記車両に搭載され、当該車両の車内の空気を換気する換気装置と、
前記車両に搭載され、前記空調装置及び前記換気装置を制御する空調制御器と
を備えた車両用空調システムであって、
前記空調装置は、
室内送風機と、
前記空調制御器と相互通信し、前記空調制御器から指令値として供給される第１運転周波数に基づいて、前記室内送風機の回転数を制御する空調インバータ装置と
を備え、
前記換気装置は、
換気送風機と、
前記空調制御器と相互通信し、前記空調制御器から指令値として供給される第２運転周波数に基づいて、前記換気送風機の回転数を制御する換気インバータ装置と
を備え、
前記空調制御器は、
前記車両に設けられる車内温度センサで検知される冷房時の前記車両の車内温度を第１車内温度として取得し、
前記冷房時の目標温度を第１設定温度として取得し、
前記車内温度センサで検知される暖房時の前記車両の車内温度を第２車内温度として取得し、
前記暖房時の目標温度を第２設定温度として取得し、
前記換気インバータ装置と通信し、前記空調装置の運転モードが冷房であるとき、前記第２運転周波数を、前記第１車内温度と、前記第１設定温度と、に基づいて求めた第１設定値に下げる指令を前記換気インバータ装置に送信し、
前記換気インバータ装置と通信し、前記空調装置の運転モードが暖房であるとき、前記第２運転周波数を、前記第２車内温度と、前記第２設定温度と、に基づいて求めた第２設定値に上げる指令を前記換気インバータ装置に送信する
ことを特徴とする車両用空調システム。
【請求項２】
前記空調制御器は、
前記空調装置の運転モードが冷房のとき、前記第１車内温度が前記第１設定温度に到達するまで、前記第１設定値で定めた前記第２運転周波数で前記換気装置を制御し、
前記空調装置の運転モードが暖房のとき、前記第２車内温度が前記第２設定温度に到達するまで、前記第２設定値で定めた前記第２運転周波数で前記換気装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
【請求項３】
前記空調制御器は、
前記車両が当該車両を停車させておく場所である車庫内に存在するか否かの情報が入力され、
前記車両が前記車庫内に存在するときであって、前記空調装置の運転モードが冷房のとき、前記換気送風機を停止させる値に前記第１設定値を設定し、
前記車両が前記車庫内に存在するときであって、前記空調装置の運転モードが暖房のとき、前記第２運転周波数を前記第２設定値に上げる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空調システム。
【請求項４】
前記空調制御器は、
前記第１車内温度が前記第１設定温度よりも高い状態を継続する時間として第１閾値が設定され、
前記第２車内温度が前記第２設定温度よりも低い状態を継続する時間として第２閾値が設定され、
前記車両が当該車両を停車させておく場所である車庫内に存在しないときであって、前記運転モードが冷房時に、前記第１車内温度が前記第１設定温度よりも高い状態が第１閾値で定めた時間継続したとき、前記第２運転周波数を前記第１設定値に下げる指令を前記換気インバータ装置に送信し、
前記車両が前記車庫内に存在しないときであって、前記運転モードが暖房時に、前記第２車内温度が前記第２設定温度よりも低い状態が第２閾値で定めた時間継続したとき、
前記第２運転周波数を前記第２設定値に上げる指令を前記換気インバータ装置に送信する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空調システム。
【請求項５】
前記空調制御器は、
前記第１車内温度と前記第１設定温度との温度の乖離間隔として第３閾値が設定され、
前記第２車内温度と前記第２設定温度との温度の乖離間隔として第４閾値が設定され、
前記第１車内温度が前記第１設定温度に第３閾値で定めた温度を加算した温度以上のとき、前記第２運転周波数を前記第１設定値に下げる指令を前記換気インバータ装置に送信し、
前記第２車内温度が前記第２設定温度から第４閾値で定めた温度を減算した温度以下のとき、前記第２運転周波数を前記第２設定値に上げる指令を前記換気インバータ装置に送信する
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調システムは、空調と換気の両方の機能を一体化した室内送風機を制御している（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の車両用空調システムは、空調と換気の両方の機能を一体化した室内送風機を制御することで車両の車内の換気量を制御するのではなく、車内と車外とを連通する給排気流路に設けたダンパを制御することで車両の車内の換気量を制御している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５５３１１号公報（段落［００４０］〜［００４７］）
【特許文献２】特許第４３４６４２９号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記で説明したように、従来の車両用空調システム（特許文献１、２）は、空調と換気の両方の機能を一体化した室内送風機を制御するものであった。
すなわち、従来の車両用空調システムには、空調装置と換気装置とで別々に送風機が設けられているのではなく、空調用の室内送風機と換気用の換気送風機とが一体化された一つの送風機が設けられているものであった。
このため、インバータにより換気送風機の運転周波数が変更されれば、それに伴い、室内送風機の運転周波数も換気送風機と同一に変更されていた。
この結果、換気送風機の運転周波数が変更されると、換気送風機の風量だけでなく、室内送風機の風流も変動することとなった。
よって、室内送風機と換気送風機とを別々に制御することにより、空調装置と換気装置とを協調制御することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、室内送風機と換気送風機とを別々に制御し、空調装置と換気装置とを協調制御することができる車両用空調システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両に搭載され、当該車両の車内の空気を調和する空調装置と、前記車両に搭載され、当該車両の車内の空気を換気する換気装置と、前記車両に搭載され、前記空調装置及び前記換気装置を制御する空調制御器とを備えた車両用空調システムであって、前記空調装置は、室内送風機と、前記空調制御器と相互通信し、前記空調制御器から指令値として供給される第１運転周波数に基づいて、前記室内送風機の回転数を制御する空調インバータ装置とを備え、前記換気装置は、換気送風機と、前記空調制御器と相互通信し、前記空調制御器から指令値として供給される第２運転周波数に基づいて、前記換気送風機の回転数を制御する換気インバータ装置とを備え、前記空調制御器は、前記車両に設けられる車内温度センサで検知される冷房時の前記車両の車内温度を第１車内温度として取得し、前記冷房時の目標温度を第１設定温度として取得し、前記車内温度センサで検知される暖房時の前記車両の車内温度を第２車内温度として取得し、前記暖房時の目標温度を第２設定温度として取得し、前記換気インバータ装置と通信し、前記空調装置の運転モードが冷房であるとき、前記第２運転周波数を、前記第１車内温度と、前記第１設定温度と、に基づいて求めた第１設定値に下げる指令を前記換気インバータ装置に送信し、前記換気インバータ装置と通信し、前記空調装置の運転モードが暖房であるとき、前記第２運転周波数を、前記第２車内温度と、前記第２設定温度と、に基づいて求めた第２設定値に上げる指令を前記換気インバータ装置に送信するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、室内送風機と換気送風機とが別々に設けられ、換気送風機により空調装置に流入する空気量を制御することにより、室内送風機と換気送風機とを別々に制御し、空調装置と換気装置とを協調制御することができるので、車内温度を空調装置の設定温度に短時間で到達させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における空調制御器２１、空調装置２２、及び換気装置２３が組み込まれた車両１１の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における空調制御器２１、空調装置２２、及び換気装置２３の通信構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における空調装置２２の冷媒回路１６の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における空調制御器２１の制御例を項目ごとの対応関係で示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における空調制御器２１の制御例を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１における車庫内での冷房運転時に協調制御が有る場合と無い場合との車内温度の時間に対する変化率を比較した図である。
【図７】本発明の実施の形態１における運用中での冷房運転時に協調制御が有る場合と無い場合との車内温度の時間に対する変化率を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における空調制御器２１、空調装置２２、及び換気装置２３が組み込まれた車両１１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、車両１１には、空調制御器２１、空調装置２２、換気装置２３、及びダクト２４等が組み込まれている。
具体的には、車両１１は、車内１２に空調制御器２１が設けられ、床下に空調装置２２と換気装置２３とが設けられ、空調装置２２と換気装置２３との間に、空調装置２２と換気装置２３とを接続するダクト２４が設けられている。
空調制御器２１は、詳細については後述するように、空調装置２２と換気装置２３とをそれぞれ制御するものである。
空調装置２２は、詳細については後述するように、車両１１の車内１２に調和空気を供給するものである。
換気装置２３は、詳細については後述するように、車両１１の車内１２の空気に対する換気を行うものである。
【００１１】
ダクト２４は、換気装置２３から供給される空気を、空調装置２２に送る伝達経路である。
例えば、換気装置２３は、風向き５２に沿って車内１２の排気風ＥＡを図示しない車内１２用排気口から集風し、風向き５３に沿って図示しない車外用排気口から外部へ排気する。
換気装置２３は、風向き５４に沿って外部から図示しない新鮮気取込口を介して新鮮気ＦＡを集風し、後述するターボファン１０１で圧縮した新鮮気ＦＡを、風向き５５に沿って図示しない新鮮気供給口を介してダクト２４へ供給する。
ダクト２４へ供給される新鮮気ＦＡは、後述するターボファン１０１により圧縮されたものであるため、温度が約６〜８℃上昇する。
よって、ダクト２４を通る新鮮気ＦＡは、常に、外気の新鮮気ＦＡよりも温度が上昇したものとなっている。
ダクト２４を通った新鮮気ＦＡは、図示しない空気供給口を介して風向き５６に沿って空調装置２２に供給される。
空調装置２２は、風向き５１に沿って図示しない循環気ＲＡ取込口を介して取り込んだ車両１１の車内１２の循環気ＲＡと、風向き５６に沿って図示しない空気供給口を介してダクト２４から供給される所定の温度に上昇した新鮮気ＦＡとを、詳細については後述するように、冷媒回路１６で圧縮させたり膨張させたりし、風向き５７及び風向き５８に沿って図示しない調和空気供給口を介して調和空気を車両１１の車内１２に供給する。
【００１２】
なお、後述するターボファン１０１で圧縮された新鮮気ＦＡの温度が約６〜８℃上昇する一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、後述するターボファン１０１の回転がさらに高速であれば、新鮮気ＦＡはさらに圧縮されるので、温度はさらに上昇する。例えば、ターボファン１０１がフル回転で運転した場合、新鮮気ＦＡの温度は約１０℃上昇する。
その一方、後述するターボファン１０１の回転がより低速であれば、新鮮気ＦＡはそれほど圧縮されないので、温度の上昇度合いは小さくなる。例えば、新鮮気ＦＡの温度は約３〜５℃の温度上昇となる。
いずれにしても、後述するターボファン１０１は、新鮮気ＦＡを圧縮するので、ある程度温度上昇する。
【００１３】
なお、車両１１の床下に空調装置２２と換気装置２３とを設ける一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車両１１の屋根側に、空調装置２２や換気装置２３を設けるようにしてもよい。
また、車両１１の車内１２に空調制御器２１を設ける一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、当該車両１１に設けられている空調装置２２と換気装置２３を、別の車両１１に設けた空調制御器２１が制御してもよい。
また、図１においては、車両１１の車内１２の端に、空調制御器２１が設けられているが、車内１２のどこであってもよい。例えば、車両１１の屋根裏側や床下側であってもよい。
また、図１においては、空調装置２２と換気装置２３とがそれぞれ１台ずつ搭載された一例について説明したがこれに限定するものではない。例えば、一つの車両１１に対して複数台の空調装置２２と複数台の換気装置２３とを設けてもよい。
また、図１においては、車両１１の床下であって、空調装置２２と換気装置２３との間にダクト２４が設けられる一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車内１２の床下側や、車内１２の側面側や、車両１１の屋根裏側等に設けてもよい。
いずれにしても、換気装置２３で取り込んだ新鮮気ＦＡが空調装置２２に供給されるものであれば、その伝達経路については特に限定するものではない。
【００１４】
なお、以降の説明において、便宜上、上記で説明した車両１１が一台の場合について説明するが、これに限定するものではない。例えば、上記で説明した車両１１同士を複数連結した編成列車であってもよい。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１における空調制御器２１、空調装置２２、及び換気装置２３の通信構成を示す図である。
図２に示すように、車両用空調システム１５は、空調制御器２１が、空調装置２２や換気装置２３を制御するものであり、空調制御器２１と、車両情報端末２５とは、通信線４１を介して相互通信可能なものとなっている。
ここで、車両用空調システム１５は、図１に示すように、車両１１に搭載されるものである。
【００１６】
空調制御器２１について説明する。
空調制御器２１は、図示しない車両１１の補助電源装置を電源とし、空調装置２２の後述する空調インバータ装置７１と通信線４２を介して相互通信可能となっている。
空調制御器２１は、後述する空調インバータ装置７１の運転周波数を可変調整することで、空調装置２２の運転能力を可変調整することにより、冷房能力や暖房能力等を調整して車内温度を設定温度に一致するように制御するものである。
空調制御器２１は、換気装置２３の後述する換気インバータ装置９１と、通信線４２、後述する空調インバータ装置７１、及び通信線４３を介して相互通信可能となっている。
空調制御器２１は、後述する換気インバータ装置９１の運転周波数を可変調整することで、換気送風機であるターボファン１０１の回転数を上げたり下げたりすることにより、図１で示した排気風ＥＡの排気量を調整したり、図１で示した空調装置２２に供給する新鮮気ＦＡの風量を調整したりするものである。
【００１７】
空調制御器２１は、車両１１に設けられる外気温度センサ３１で検知した外気温度データを所定の間隔で通信線４４を介して取得する。
空調制御器２１は、車内１２に設けられる車内温度センサ３２で検知した車内温度データを所定の間隔で通信線４５を介して取得する。
空調制御器２１は、車内１２に設けられる車内湿度センサ３３で検知した車内湿度データを所定の間隔で通信線４６を介して取得する。
空調制御器２１は、キロ程データを所定の間隔で取得する。
空調制御器２１は、車両１１に設けられる車両情報端末２５と通信線４１を介して相互通信を行う。
【００１８】
外気温度センサ３１は、例えば、サーミスタ等から形成されるが、これに限定するものではない。
外気温度センサ３１は、所定の間隔で外気温度を検知している。検知された外気温度データは、その都度、空調制御器２１に送信されてもよく、定期的にまとめて送信されてもよい。
【００１９】
車内温度センサ３２は、例えば、サーミスタ等から形成されるが、これに限定するものではない。
車内温度センサ３２は、所定の間隔で車内温度を検知している。検知された車内温度データは、その都度、空調制御器２１に送信されてもよく、定期的にまとめて送信されてもよい。
【００２０】
車内湿度センサ３３は、例えば、半導体等を用いたセンサを感部とする電気抵抗式センサや電気容量式センサ等から形成されるが、これに限定するものではない。
車内湿度センサ３３は、所定の間隔で車内湿度を検知している。検知された車内湿度データは、その都度、空調制御器２１に送信されてもよく、定期的にまとめて送信されてもよい。
【００２１】
車両情報端末２５は、車両１１の図示しない運転台に設けられ、モニタを有する列車情報管理装置である。
車両情報端末２５は、例えば、車輪の回転数により発駅からの距離を計測し、内部に有する路線図と照会することにより、現在位置を割り出し、その現在位置をキロ程データとして空調制御器２１に供給する。
車両情報端末２５は、例えば、図示しないＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）により位置を割り出し、その割り出した現在位置をキロ程データとして空調制御器２１に供給してもよい。
車両情報端末２５は、例えば、キロ程標識を撮影し、撮影したキロ程標識の画像からキロ程を求め、求めたキロ程をキロ程データとして空調制御器２１に供給してもよい。
車両情報端末２５は、空調装置２２の設定温度の入力を受け付ける。例えば、車両情報端末２５は車両１１の図示しない運転士から空調装置２２の設定温度の入力を受理したとき、受理した設定温度を格納し、空調制御器２１に格納した設定温度を供給する。
車両情報端末２５は、例えば、他の車両１１や外部から所定の通信媒体を介して、空調装置２２の設定温度を受理するようにしてもよい。
【００２２】
なお、空調制御器２１は、例えば、マイクロプロセッサユニット等で構成されるものである。
また、空調制御器２１は、例えば、プログラマブルロジックコントローラで構成されるものであってもよい。
また、空調制御器２１は、例えば、ファームウェア等の更新可能なもので構成されるものであってもよい。
また、空調制御器２１は、例えば、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ等からの指令により、実行されるものであってもよい。
【００２３】
通信線４１〜４６について説明する。
通信線４１〜４６は、例えば、２線式、半二重、及びマルチポイントシリアル接続であるＲＳ−４８５に準拠したものであり、各ポイントに対し、シリアルで同じ指令を送ることができるものである。
なお、通信形態は、これに限定するものではない。例えば、通信形態は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに準拠したものであってもよい。この場合、より柔軟なネットワーク構成を構築することができる。
また、例えば、通信形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したものであってもよい。この場合、マルチホップ無線ネットワークを構築することができるので、通信線４２、４３は不要となる。
【００２４】
空調装置２２について説明する。
空調装置２２は、インバータ方式のものであり、空調インバータ装置７１、空調用コンプレッサ（ＣＰ１）８１ａ、空調用コンプレッサ（ＣＰ２）８１ｂ、室外送風機（ＣＦ１）８３ａ、室外送風機（ＣＦ２）８３ｂ、及び室内送風機（ＥＦ）８５等を備える。
空調インバータ装置７１は、図示しない補助電源装置を可変周波数可変電圧制御するインバータであり、空調用コンプレッサ（ＣＰ１）８１ａ、空調用コンプレッサ（ＣＰ２）８１ｂ、室外送風機（ＣＦ１）８３ａ、室外送風機（ＣＦ２）８３ｂ、及び室内送風機（ＥＦ）８５に電力を供給する。
空調インバータ装置７１は、空調制御器２１から指令値として供給された運転周波数（以後、第１運転周波数と称する）に基づいて、室外送風機（ＣＦ１）８３ａ、室外送風機（ＣＦ２）８３ｂ、及び室内送風機（ＥＦ）８５の各回転数を制御することで駆動をそれぞれ制御する。
【００２５】
なお、空調用コンプレッサ（ＣＰ１）８１ａ及び空調用コンプレッサ（ＣＰ２）８１ｂを総称するときには、空調用コンプレッサ８１と称することとする。
また、室外送風機（ＣＦ１）８３ａ及び室外送風機（ＣＦ２）８３ｂを総称するときには、室外送風機８３と称することとする。
また、上記で説明した空調用コンプレッサの台数、室外送風機の台数、及び室内送風機の台数は一例を示すものであり、これに限定するものではない。
また、空調用コンプレッサ８１、室外送風機８３、及び室内送風機（ＥＦ）８５の詳細については、図３を用いて後述する。
また、空調装置２２は、冷房専用の空調装置であるときには、暖房運転については、座席等に設けるヒータ等により車内１２の空気を加熱してもよい。
【００２６】
換気装置２３について説明する。
換気装置２３は、インバータ方式のものであり、換気インバータ装置９１及び換気送風機であるターボファン１０１等を備える。
換気インバータ装置９１は、図示しない補助電源装置を可変周波数可変電圧制御するインバータであり、ターボファン１０１に電力を供給する。
換気インバータ装置９１は、空調制御器２１から指令値として供給された運転周波数（以後、第２運転周波数と称する）に基づいて、ターボファン１０１の駆動を制御する。
換気インバータ装置９１は、現在稼働中のターボファン１０１で設定された第２運転周波数を空調制御器２１に通信線４３と通信線４２を介して提供する。
ターボファン１０１は、インバータ駆動するものであり、例えば、高静圧遠心多翼送風機で形成される。
なお、上記で説明したターボファン１０１の台数は一例を示すものであり、これに限定するものではない。
なお、ターボファン１０１は、本発明における換気送風機に相当する。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態１における空調装置２２の冷媒回路１６の構成の一例を示す図である。
冷媒回路１６は、空調用コンプレッサ８１、室内熱交換器８６、膨張手段８７、及び室外熱交換器８８等を有し、冷媒配管を介して接続されることにより形成されるものである。
空調用コンプレッサ８１は、運転容量を可変にすることが可能なものであり、例えば、インバータにより運転周波数が制御されるＤＣブラシレスモータ（図示せず）等によって駆動される容積式圧縮機から構成されている。
空調用コンプレッサ８１は、上記で説明した空調制御器２１により制御され、例えば、室内熱交換器８６に設置された後述するセンサで検知された温度と、車両情報端末２５で設定される設定温度との偏差に応じて操作量が決定されることで制御されるものである。
【００２８】
なお、空調用コンプレッサ８１の吐出側には、吐出された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、空調用コンプレッサ８１の吸入側には、吸入された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、空調用コンプレッサ８１の吐出側には、吐出された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、空調用コンプレッサ８１の吸入側には、吸入された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、空調用コンプレッサ８１の筐体には、筐体の表面温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
【００２９】
室内熱交換器８６は、利用側熱交換器として機能するものであり、室内熱交換器８６の近傍には、室内送風機８５が付設されている。
【００３０】
室内熱交換器８６は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能することで車内１２の空気を冷却するものである。室内熱交換器８６は、例えば、伝熱管と多数のフィンとから構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器から構成されている。
なお、ここでは、四方弁を設けない冷媒回路について説明するが、四方弁が設けられた場合には、室内熱交換器８６は、暖房運転時には、冷媒の凝縮器として機能することで室内の空気を加熱することになる。
【００３１】
なお、室内熱交換器８６の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設置されていてもよい。
また、室内熱交換器８６の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
【００３２】
室内送風機８５は、室内熱交換器８６により、図１に示す循環気ＲＡと冷媒との間で熱交換した空気を供給空気として車内１２に供給する機能を有するものである。室内送風機８５は、室内熱交換器８６に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室内送風機駆動部（図示せず）により駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。
【００３３】
膨張手段８７は、高圧状態の冷媒を減圧して低圧状態にするものであり、例えば、開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成されている。
【００３４】
室外熱交換器８８は、冷房運転時には、冷媒の凝縮器として機能するものであり、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより形成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器から構成されている。
なお、ここでは、四方弁を設けない冷媒回路について説明するが、四方弁が設けられた場合には、室外熱交換器８８は、暖房運転時には、冷媒の蒸発器として機能する。
【００３５】
なお、室外熱交換器８８の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、室外熱交換器８８の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知する液側センサが設けられていてもよい。
【００３６】
室外送風機８３は、室外熱交換器８８の近傍に付設されている。室外送風機８３は、車両１１外部の室外空気を図示しない室外空気取込口から吸入し、室外熱交換器８８により、室外空気と冷媒との間で熱交換した空気を室外へ排出する機能を有するものである。室外送風機８３は、室外送風機８３に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室外送風機駆動部８４によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。
【００３７】
なお、空調用コンプレッサ８１、室内送風機８５、膨張手段８７、及び室外送風機８３は、上記で説明した各種センサ等の検知値に応じて空調制御器２１によって制御されている。
具体的には、上記で説明した空調制御器２１は、外気温度センサ３１、車内温度センサ３２、及び車内湿度センサ３３から検知される各種データ及び車両情報端末２５で設定される各種データに基づいて、膨張手段８７の開度、空調用コンプレッサ８１の回転数、室内送風機８５の回転数、及び室外送風機８３の回転数等を決定し、決定した各種パラメータに基づいて、冷媒回路１６の空調能力を増減する。
【００３８】
次に、上述した車両用空調システム１５の構成を前提として、図４を用いて空調制御器２１の制御項目等について説明する。
図４は、本発明の実施の形態１における空調制御器２１の制御例を項目ごとの対応関係で示す図である。
図４に示すように、空調制御器２１は、車両１１の場所、すなわち、キロ程データ等で定められる車両１１の現在位置に基づいて、処理の内容を場合分けする。
各場合に応じて、ターボファン１０１の第２運転周波数が変更される。
なお、第２運転周波数は、デフォルト値として、例えば、予め設定された固定値が割り当てられており、本実施の形態１の制御では、この固定値が変更されるのである。例えば、詳細については後述するが、冷房時では、この固定値よりも小さい値が設定されることになり、暖房時では、この固定値よりも大きい値が設定されることになる。
【００３９】
例えば、車両１１が車庫内に存在する場合、車両１１は運用中ではなく、車庫に格納された状態である。
空調制御器２１は、動作変更条件である運転モード、例えば、冷房又は暖房に基づいて制御項目である運転周波数を制御する。
具体的には、空調制御器２１は、運転モードが冷房であれば、換気インバータ装置９１にターボファン１０１の第２運転周波数をゼロにする指令を送信し、ターボファン１０１の第２運転周波数をゼロに制御する動作を実行させる。すなわち、ターボファン１０１の駆動を停止させる。
空調制御器２１は、運転モードが暖房であれば、換気インバータ装置９１にターボファン１０１の第２運転周波数を上げる指令を送信し、ターボファン１０１の第２運転周波数を上げる動作を実行させる。
なお、ここでは、運転モードが冷房の場合、運転周波数をゼロに制御すると説明したが、即座にゼロに設定するのではなく、段階的に運転周波数を下げていき、最終的に運転周波数をゼロに設定するようにしてもよい。
【００４０】
また、例えば、車両１１が車庫内に存在しない場合、すなわち、車両１１が車庫外に存在する場合、車両１１は運用中であり、乗客を乗せて線路またはそれに準じた軌道上を運行している状態である。
空調制御器２１は、動作変更条件である運転モード及び温度、例えば、冷房若しくは暖房並びに車内温度及び設定温度の大小関係に基づいて制御項目である第２運転周波数を制御する。
具体的には、空調制御器２１は、運転モードが冷房であって、車内温度が設定温度＋２℃以上の場合、換気インバータ装置９１にターボファン１０１の第２運転周波数を下げる指令を送信し、ターボファン１０１の第２運転周波数を下げる動作を実行させる。
空調制御器２１は、運転モードが暖房であって、車内温度が設定温度−２℃以下の場合、換気インバータ装置９１にターボファン１０１の第２運転周波数を上げる指令を送信し、ターボファン１０１の第２運転周波数を上げる動作を実行させる。
【００４１】
なお、車内温度と設定温度との乖離間隔として、＋２℃又は−２℃だけ車内温度が設定温度より乖離した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、＋５℃又は−５℃の乖離間隔でもよく、＋０．５℃又は−０．５℃の乖離間隔でもよい。
このように、乖離間隔を大きくとれば、第２運転周波数の変更間隔を延ばすことができるので頻繁にターボファン１０１の回転数を変動する必要がなくなり、乖離間隔を小さくとれば、車内温度の変動に即座に対応することができるようになる。
要するに、車庫外かつ冷房時には、温度条件として、車内温度が設定温度に対して、＋側に所定の乖離間隔があればよい。
また、車庫外かつ暖房時には、温度条件として、車内温度が設定温度に対して、−側に所定の乖離間隔があればよい。
なお、＋２℃は、本発明における第３閾値に相当する。
また、−２℃は、本発明における第４閾値に相当する。
【００４２】
次に、上述した構成を前提として、図５を用いて空調制御器２１の動作について説明する。
図５は、本発明の実施の形態１における空調制御器２１の制御例を説明するフローチャートである。
【００４３】
（ステップＳ１１）
空調制御器２１は、外気温度データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す外気温度センサ３１が所定の間隔で検知した車両１１周囲の外気温度の外気温度データを通信線４４を介して取得する。
【００４４】
（ステップＳ１２）
空調制御器２１は、車内温度データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車内温度センサ３２が所定の間隔で検知した車両１１の車内１２の車内温度の車内温度データを通信線４５を介して取得する。
【００４５】
（ステップＳ１３）
空調制御器２１は、車内湿度データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車内湿度センサ３３が所定の間隔で検知した車両１１の車内１２の車内湿度の車内湿度データを通信線４６を介して取得する。
【００４６】
（ステップＳ１４）
空調制御器２１は、キロ程データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車両情報端末で演算したキロ程データを取得する。
【００４７】
（ステップＳ１５）
空調制御器２１は、車両１１が車庫内にあるか否かを判定する。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ１４の処理で取得したキロ程データが、車庫がある距離と一致するか否かを判定する。より具体的には、例えば、発駅からキロ程データの計測を開始し、車庫が発駅から２０ｋｍの地点に位置するものと想定する。このとき、取得したキロ程データが２０ｋｍであれば、空調制御器２１は車両１１が車庫内にあると判定し、処理はステップＳ１６へ進む。一方、取得したキロ程データが２０ｋｍでなければ、空調制御器２１は車両１１が車庫内にないと判定し、処理はステップＳ２６へ進む。
なお、上述した車庫の位置は一例を示すものであり、これに限定するものではない。
【００４８】
（ステップＳ１６）
空調制御器２１は、運転モードを判定する。具体的には、空調制御器２１は、空調装置２２の空調インバータ装置７１から通信線４２を介して現在の運転モードを取得し、運転モードが冷房であるか暖房であるかを判定する。より具体的には、空調制御器２１は、運転モードが冷房であると判定したとき、ステップＳ１７へ進む。一方、空調制御器２１は、運転モードが暖房であると判定したとき、ステップＳ２１へ進む。
なお、図示は省略しているが、運転モードが冷房又は暖房以外のとき、このまま処理を終了する。
【００４９】
（ステップＳ１７）
空調制御器２１は、換気装置２３を一定時間停止させる。具体的には、空調制御器２１は、換気装置２３の換気インバータ装置９１に対して、第２運転周波数をゼロにする指令を供給する。換気インバータ装置９１は、第２運転周波数をゼロにする指令を供給された後、ターボファン１０１を第２運転周波数に基づいて制御し、ターボファン１０１の稼働を停止させ、ステップＳ１８へ進む。
なお、ここでの第２運転周波数のゼロの設定値は、本発明における第１設定値に相当する。
なお、ここでいう一定時間は任意に定まる時間である。例えば、最初は、デフォルト値として短い時間５分が設定され、後述するステップＳ２０の判定処理の結果、ステップＳ１７に戻ったときには、車内温度と設定温度との差に応じて定めてもよい。具体的には、車内温度と設定温度との差が１２℃と大きいときには、一定時間が２０分に設定されてもよい。また、例えば、車内温度と設定温度との差が７℃のときには、一定時間が１０分に設定されてもよい。
【００５０】
（ステップＳ１８）
空調制御器２１は、車内温度データを取得する。具体的には、ステップＳ１２と同様の処理で車内温度データを取得し、ステップＳ１９へ進む。
なお、ここでの車内温度データは、本発明における第１車内温度に相当する。
【００５１】
（ステップＳ１９）
空調制御器２１は、設定温度データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車両情報端末２５から空調装置２２の設定温度を取得し、ステップＳ２０へ進む。
また、ここでの設定温度とは、冷房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
なお、ここでの設定温度データは、本発明における第１設定温度に相当する。
【００５２】
（ステップＳ２０）
空調制御器２１は、車内温度が設定温度に到達したか否かを判定する。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ１８の処理で取得した車内温度データが、ステップＳ１９の処理で取得した設定温度データに到達したか否かを判定する。より具体的には、車内温度データが設定温度データに到達したとき、ステップＳ２６へ進む。一方、車内温度データが設定温度データに到達しないとき、ステップＳ１７に戻る。
すなわち、車内温度と設定温度とに基づいて、第２運転周波数は設定されることとなる。
【００５３】
（ステップＳ２１）
空調制御器２１は、換気装置２３の運転周波数を上げる。具体的には、空調制御器２１は、換気装置２３の換気インバータ装置９１に対して、第２運転周波数を現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より高い値の第２設定値に上げる指令を供給する。換気インバータ装置９１は、第２設定値を供給された後、ターボファン１０１を供給された第２設定値の運転周波数で稼働させ、ステップＳ２２へ進む。
【００５４】
（ステップＳ２２）
空調制御器２１は、換気装置２３を一定時間高速で運転させる。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ２１の処理により定めた第２設定値のままでターボファン１０１を一定時間稼働させ、ステップＳ２３へ進む。
なお、ここでいう一定時間は任意に定まる時間である。例えば、最初は、デフォルト値として短い時間５分が設定され、後述するステップＳ２５の判定処理の結果、ステップＳ２２に戻ったときには、車内温度と設定温度との差に応じて定めてもよい。具体的には、車内温度と設定温度との差が１２℃と大きいときには、一定時間が２０分に設定されてもよい。また、例えば、車内温度と設定温度との差が７℃のときには、一定時間が１０分に設定されてもよい。
【００５５】
（ステップＳ２３）
空調制御器２１は、車内温度データを取得する。具体的には、ステップＳ１２と同様の処理で車内温度データを取得し、ステップＳ２４へ進む。
なお、ここでの車内温度データは、本発明における第２車内温度に相当する。
【００５６】
（ステップＳ２４）
空調制御器２１は、設定温度データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車両情報端末２５から空調装置２２の設定温度を取得し、ステップＳ２５へ進む。
また、ここでの設定温度とは、暖房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
なお、ここでの設定温度データは、本発明における第２設定温度に相当する。
【００５７】
（ステップＳ２５）
空調制御器２１は、車内温度が設定温度に到達したか否かを判定する。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ２３の処理で取得した車内温度データが、ステップＳ２４の処理で取得した設定温度データに到達したか否かを判定する。より具体的には、車内温度データが設定温度データに到達したとき、ステップＳ２６へ進む。一方、車内温度データが設定温度データに到達しないとき、ステップＳ２２に戻る。
すなわち、車内温度と設定温度とに基づいて、第２運転周波数は設定されることとなる。
【００５８】
（ステップＳ２６）
空調制御器２１は、運転モードを判定する。具体的には、空調制御器２１は、空調装置２２の空調インバータ装置７１から通信線４２を介して現在の運転モードを取得し、運転モードが冷房であるか暖房であるかを判定する。より具体的には、空調制御器２１は、運転モードが冷房であると判定したとき、ステップＳ２７へ進む。一方、空調制御器２１は、運転モードが暖房であると判定したとき、ステップＳ３３へ進む。
なお、図示は省略しているが、運転モードが冷房又は暖房以外のとき、このまま処理を終了する。
【００５９】
（ステップＳ２７）
空調制御器２１は、車内温度が設定温度より高い状態が一定時間継続したか否かを判定する。
具体的には、空調制御器２１は、車内温度と、設定温度との温度の乖離間隔を予め閾値として定めておく。その乖離間隔は、例えば、図４に示すように＋２℃である。また、空調制御器２１は、車内温度が設定温度より高い状態の継続時間を計測する閾値を予め定めておく、その継続時間は、例えば、５分である。
このような乖離間隔と継続時間の前提において、空調制御器２１は、車内温度が、設定温度に乖離間隔である＋２℃を加算した温度以上である状態が、継続時間である５分継続したか否かを判定する。
すなわち、空調制御器２１は、車内温度が、一定時間、設定温度に対して＋側に乖離しているか否かを判定する。
例えば、空調制御器２１は、車内温度が設定温度より高い状態が一定時間継続したとき、ステップＳ２８へ進む。一方、空調制御器２１は、車内温度が設定温度より高い状態が一定時間継続しないとき、ステップＳ３９へ進む。
なお、ここでの乖離間隔は、本発明における第３閾値に相当する。
また、ここでの継続時間は、本発明における第１閾値に相当する。
なお、第３閾値の一例として＋２℃の場合について説明したが、図４の説明にて上述したように、これに限定するものではない。
また、第１閾値の一例として５分の場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車内温度と設定温度との差に応じて定めてもよい。具体的には、車内温度と設定温度との乖離間隔が１２℃と大きいときには、一定時間が３分に設定されてもよい。また、例えば、車内温度と設定温度との乖離間隔が７℃のときには、一定時間が１２分に設定されてもよい。
このように、乖離間隔が大きいときには、継続時間を短くすることで、早めに換気装置２３に第２運転周波数を変更させるステップＳ２８以降の処理に進めることができる。
また、乖離間隔が小さいときには、継続時間を長くすることで、その乖離間隔が安定したものであるか否かを見極めることができる。
なお、ここでの車内温度は、本発明における第１車内温度に相当する。
つまり、本実施の形態１における第１車内温度は、運転モードが冷房時における車内温度のことである。
また、ここでの設定温度とは、冷房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
なお、ここでの設定温度データは、本発明における第１設定温度に相当する。
すなわち、本実施の形態１における第１設定温度とは、冷房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
【００６０】
（ステップＳ２８）
空調制御器２１は、換気装置２３の運転周波数を下げる。具体的には、空調制御器２１は、換気装置２３の換気インバータ装置９１に対して、第２運転周波数を現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より低い値に下げる指令を供給する。換気インバータ装置９１は、現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より低い値に下げる指令を供給された後、ターボファン１０１を供給された指令に基づいて定めた運転周波数で稼働させ、ステップＳ２９へ進む。
なお、ここでの現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より低い値は、本発明における第１設定値に相当する。
すなわち、本実施の形態１における第１設定値は、ゼロ又は現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より低い値である。
【００６１】
（ステップＳ２９）
空調制御器２１は、換気装置２３を低速で運転させる。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ２８の処理により定めた第１設定値のままでターボファン１０１を稼働させ、ステップＳ３０へ進む。
【００６２】
（ステップＳ３０）
空調制御器２１は、車内温度データを取得する。具体的には、ステップＳ１２と同様の処理で車内温度データを取得し、ステップＳ３１へ進む。
なお、ここでの車内温度データは、本発明における第１車内温度に相当する。
【００６３】
（ステップＳ３１）
空調制御器２１は、設定温度データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車両情報端末２５から空調装置２２の設定温度を取得し、ステップＳ３２へ進む。
また、ここでの設定温度とは、冷房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
なお、ここでの設定温度データは、本発明における第１設定温度に相当する。
【００６４】
（ステップＳ３２）
空調制御器２１は、車内温度が設定温度に到達したか否かを判定する。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ３０の処理で取得した車内温度データが、ステップＳ３１の処理で取得した設定温度データに到達したか否かを判定する。より具体的には、車内温度データが設定温度データに到達したとき、ステップＳ３９へ進む。一方、車内温度データが設定温度データに到達しないとき、ステップＳ２９に戻る。
すなわち、車内温度と設定温度とに基づいて、第２運転周波数は設定されることとなる。
【００６５】
（ステップＳ３３）
空調制御器２１は、車内温度が設定温度より低い状態が一定時間継続したか否かを判定する。
具体的には、空調制御器２１は、車内温度と、設定温度との温度の乖離間隔を予め閾値として定めておく。その乖離間隔は、例えば、図４に示すように−２℃である。また、空調制御器２１は、車内温度が設定温度より低い状態の継続時間を計測する閾値を予め定めておく。その継続時間は、例えば、５分である。
このような前提において、空調制御器２１は、車内温度が、設定温度に乖離間隔である−２℃を減算した温度以下である状態が、継続時間である５分継続したか否かを判定する。
すなわち、空調制御器２１は、車内温度が、一定時間、設定温度に対して−側に乖離しているか否かを判定する。
例えば、空調制御器２１は、車内温度が設定温度より低い状態が一定時間継続したとき、ステップＳ３４へ進む。一方、空調制御器２１は、車内温度が設定温度より低い状態が一定時間継続しないとき、ステップＳ３９へ進む。
なお、ここでの乖離間隔は、本発明における第４閾値に相当する。
また、ここでの継続時間は、本発明における第２閾値に相当する。
なお、第４閾値の一例として−２℃の場合について説明したが、図４の説明にて上述したように、これに限定するものではない。
また、第１閾値の一例として５分の場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車内温度と設定温度との差に応じて定めてもよい。具体的には、車内温度と設定温度との乖離間隔が１２℃と大きいときには、一定時間が３分に設定されてもよい。また、例えば、車内温度と設定温度との乖離間隔が７℃のときには、一定時間が１２分に設定されてもよい。
このように、乖離間隔が大きいときには、継続時間を短くすることで、早めに換気装置２３に第２運転周波数を変更させるステップＳ３４以降の処理に進めることができる。
また、乖離間隔が小さいときには、継続時間を長くすることで、その乖離間隔が安定したものであるか否かを見極めることができる。
なお、ここでの車内温度は、本発明における第２車内温度に相当する。
つまり、本実施の形態１における第２車内温度は、運転モードが暖房時における車内温度のことである。
また、ここでの設定温度とは、暖房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
なお、ここでの設定温度データは、本発明における第２設定温度に相当する。
すなわち、本実施の形態１における第２設定温度とは、暖房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
【００６６】
（ステップＳ３４）
空調制御器２１は、換気装置２３の運転周波数を上げる。具体的には、空調制御器２１は、換気装置２３の換気インバータ装置９１に対して、第２運転周波数を現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より高い値である第２設定値に上げる指令を供給する。換気インバータ装置９１は、現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より高い値に上げる指令を供給された後、ターボファン１０１を供給された指令に基づいて定めた運転周波数で稼働させ、ステップＳ３５へ進む。
なお、ここでの現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より高い値は、本発明における第２設定値に相当する。
すなわち、本実施の形態１における第２設定値は、現在稼働中のターボファン１０１で設定された運転周波数より高い値である。
【００６７】
（ステップＳ３５）
空調制御器２１は、換気装置２３を高速で運転させる。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ３４の処理により定めた第２設定値のままでターボファン１０１を稼働させ、ステップＳ３６へ進む。
【００６８】
（ステップＳ３６）
空調制御器２１は、車内温度データを取得する。具体的には、ステップＳ１２と同様の処理で車内温度データを取得し、ステップＳ３７へ進む。
なお、ここでの車内温度データは、本発明における第２車内温度に相当する。
【００６９】
（ステップＳ３７）
空調制御器２１は、設定温度データを取得する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車両情報端末２５から空調装置２２の設定温度を取得し、ステップＳ３８へ進む。
また、ここでの設定温度とは、暖房時における空調装置２２の車内１２の空気に対する目標温度のことである。
なお、ここでの設定温度データは、本発明における第２設定温度に相当する。
【００７０】
（ステップＳ３８）
空調制御器２１は、車内温度が設定温度に到達したか否かを判定する。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ３６の処理で取得した車内温度データが、ステップＳ３７の処理で取得した設定温度データに到達したか否かを判定する。より具体的には、車内温度データが設定温度データに到達したとき、ステップＳ３９へ進む。一方、車内温度データが設定温度データに到達しないとき、ステップＳ３５に戻る。
すなわち、車内温度と設定温度とに基づいて、第２運転周波数は設定されることとなる。
【００７１】
（ステップＳ３９）
空調制御器２１は、温度制御する。具体的には、空調制御器２１は、ステップＳ２６〜ステップＳ３８の処理により、車内温度が設定温度に到達したので、その状態を維持するように、例えば、フィードバック制御等により、空調装置２２の空調用コンプレッサ８１、室外送風機８３、及び室内送風機８５を稼働させ、同時に、換気装置２３のターボファン１０１を稼働させ、ステップＳ４０へ進む。
【００７２】
（ステップＳ４０）
空調制御器２１は、協調制御終了指令有りか否かを判定する。具体的には、空調制御器２１は、図２に示す車両情報端末から協調制御終了指令を受け取ったとき、協調制御処理終了指令有りと判定し、処理は終了する。一方、空調制御器２１は、図２に示す車両情報端末から協調制御終了指令を受け取らなかったとき、協調制御処理終了指令無しと判定し、ステップＳ１１に戻る。
【００７３】
次に、上述したステップＳ１５〜ステップＳ２５の処理を行った場合における車内温度の設定温度への収束度合いと、上述したステップＳ１５〜ステップＳ２５の処理を行わなかった場合における設定温度への収束度合いとについて図６を用いて説明する。
図６は、本発明の実施の形態１における車庫内での冷房運転時に協調制御が有る場合と無い場合との車内温度の時間に対する変化率を比較した図である。
図６は、横軸を時間、縦軸を温度とし、車内温度が設定温度に収束していく過程を表している。
【００７４】
図６に示すように、協調制御無しの場合、すなわち、上述したステップＳ１５〜ステップＳ２５の処理を行わなかった場合、換気装置２３が停止していないため、外気温度よりも高い温度の空気が空調装置２２に流入する。
よって、車内温度が設定温度に到達する時間は長くなる。例えば、図６に示すように、時間Ｂになっても、車内温度は設定温度に到達していない。
【００７５】
これに対し、協調制御有りの場合、すなわち、上述したステップＳ１５〜ステップＳ２５の処理を行った場合、換気装置２３が停止しているため、外気温度よりも高い温度の空気が空調装置２２に流入しない。そのため、協調制御無しの場合に比べて冷房負荷は低減される。
よって、車内温度が設定温度に到達する時間は短くなる。例えば、図６に示すように、時間Ｂには、車内温度は設定温度に到達している。
【００７６】
また、図示は省略するが、暖房運転時において、空調装置２２が最大暖房能力で運転していると想定する。
【００７７】
このとき、協調制御無しの場合、換気装置２３は、例えば、低速で運転している。これにより、空調装置２２には、外気温度よりも高い温度の空気の流入は少ない。
この結果、暖房負荷は低減されない。
一方、暖房協調制御有りの場合、換気装置２３は、協調制御無しの場合よりも高速で運転する。これにより、空調装置２２には、協調制御無しの場合に比べて、外気温度よりも高い温度の空気がより多く流入する。
この結果、協調制御有りの場合、協調制御無しの場合に比べて、暖房負荷は低減される。
よって、車内温度が設定温度に到達する時間は短くなる。
【００７８】
次に、上述したステップＳ２６〜ステップＳ３９の処理を行った場合における車内温度の設定温度への収束度合いと、上述したステップＳ２６〜ステップＳ３９の処理を行わなかった場合における車内温度の設定温度への収束度合いとについて図７を用いて説明する。
図７は、本発明の実施の形態１における運用中での冷房運転時に協調制御が有る場合と無い場合との車内温度の時間に対する変化率を比較した図である。
図７は、横軸を時間、縦軸を温度とし、車内温度が設定温度に収束していく過程を表している。
【００７９】
図７に示すように、協調制御無しの場合、すなわち、上述したステップＳ２６〜ステップＳ３９の処理を行わなかった場合、換気装置２３が通常通り稼働中であるため、外気温度よりも高い温度の空気が空調装置２２に流入する。
このとき、例えば、空調装置２２が最大冷房能力で運転していると想定する。この場合、これ以上、冷房能力を上げることはできない。この状態では、図７に示すように、車内温度は設定温度から＋側に乖離して安定しており、冷房効果が不良のままである。例えば、図７に示すように、時間Ｄになっても、車内温度は設定温度に到達しない。
すなわち、冷房能力をこれ以上上げることはできないため、車内温度を設定温度まで下げることができないままである。
【００８０】
これに対し、協調制御有りの場合、すなわち、上述したステップＳ２６〜ステップＳ３９の処理を行った場合、換気装置２３は低速で運転することになる。これにより、空調装置２２には、外気温度よりも高い温度の空気の流入が減る。
このとき、例えば、空調装置２２が最大冷房能力で運転していると想定する。その場合、これ以上、冷房能力を上げることはできない。
しかしながら、空調装置２２に流入する外気温度よりも高い温度の空気は減る。そのため、協調制御無しの場合に比べて冷房負荷は低減される。
よって、最大冷房能力を供給する際の冷房負荷が減るため、車内温度を設定温度まで下げることができる。
すなわち、車内温度を設定温度に到達させることができる。例えば、図７に示すように、空調制御器２１は、時間Ｃから協調制御を開始したとき、時間Ｄには、車内温度を設定温度に到達させている。
【００８１】
また、図示は省略するが、暖房運転時において、空調装置２２が最大暖房能力で運転していると想定する。
【００８２】
このとき、協調制御無しの場合には、車内温度は設定温度から−側に乖離して安定しており、暖房効果は不良のままである。
一方、協調制御有りの場合には、換気装置２３は高速で運転することになる。これにより、空調装置２２には、外気温度よりも高い温度の空気の流入が増える。そのため、協調制御無しの場合に比べて暖房負荷は低減される。
よって、最大暖房能力を供給する際の暖房負荷が減るため、車内温度を設定温度まで上げることができる。
すなわち、車内温度を設定温度に到達させることができる。
【００８３】
以上のように、本発明の実施の形態１においては、
車両１１に搭載され、当該車両１１の車内１２の空気を調和する空調装置２２と、車両１１に搭載され、当該車両１１の車内１２の空気を換気する換気装置２３と、車両１１に搭載され、空調装置２２及び換気装置２３を制御する空調制御器２１とを備えた車両用空調システム１５であって、空調装置２２は、室内送風機８５と、空調制御器２１と相互通信し、第１運転周波数に基づいて、室内送風機８５の回転数を制御する空調インバータ装置７１とを備え、換気装置２３は、換気送風機１０１と、空調制御器２１と相互通信し、第２運転周波数に基づいて、換気送風機１０１の回転数を制御する換気インバータ装置９１とを備え、空調制御器２１は、車両１１に設けられる車内温度センサ３２で検知される冷房時の車両１１の車内温度を第１車内温度として取得し、冷房時の目標温度を第１設定温度として取得し、車内温度センサ３２で検知される暖房時の車両１１の車内温度を第２車内温度として取得し、暖房時の目標温度を第２設定温度として取得し、換気インバータ装置９１と通信し、空調装置２２の運転モードが冷房であるとき、第２運転周波数を、第１車内温度と、第１設定温度と、に基づいて求めた第１設定値に下げる指令を換気インバータ装置９１に送信し、換気インバータ装置９１と通信し、空調装置２２の運転モードが暖房であるとき、第２運転周波数を、第２車内温度と、第２設定温度と、に基づいて求めた第２設定値に上げる指令を換気インバータ装置９１に送信することにより、室内送風機８５とターボファン１０１とを別々に制御し、空調装置２２と換気装置２３とを協調制御することができるので、車内温度を空調装置２２の設定温度に短時間で到達させることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１１  車両、１２  車内、１５  車両用空調システム、１６  冷媒回路、２１  空調制御器、２２  空調装置、２３  換気装置、２４  ダクト、２５  車両情報端末、３１  外気温度センサ、３２  車内温度センサ、３３  車内湿度センサ、４１、４２、４３、４４、４５、４６  通信線、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８  風向き、７１、空調インバータ装置、８１、８１ａ、８１ｂ  空調用コンプレッサ、８３、８３ａ、８３ｂ  室外送風機、８４  室外送風機駆動部、８５  室内送風機、８６  室内熱交換器、８７  膨張手段、８８  室外熱交換器、９１  換気インバータ装置、１０１  ターボファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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