(57)【要約】【課題】空調動力の低減と乗員の快適性とを両立した空調制御が可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、冷媒を循環させる圧縮機および循環する冷媒を蒸発させて冷熱を発生する蒸発器を含み、車室内に供給される送風空気を蒸発器で冷却する冷凍サイクルを有する。車両用空調装置は、蒸発器にて生成された冷熱を蓄える蓄冷材と、冷凍サイクルの作動を制御する空調ＥＣＵとを備える。空調ＥＣＵは、車両が目的地に接近したか否かを判定する。空調ＥＣＵは、車両が目的地に接近したと判定されると、冷媒の循環を停止し蓄冷材からの放冷によって送風空気を冷却する放冷モードと、冷媒を循環させて蒸発器にて送風空気を冷却しながら蓄冷材に冷熱を蓄える蓄冷モードとを交互に繰り返す。【選択図】図３
2019108030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷凍サイクル（１０）と、
前記冷凍サイクルに前記冷媒を循環させる圧縮機（１１）と、
前記冷凍サイクルを循環する前記冷媒を蒸発させて冷熱を発生し、車室内に供給される送風空気を冷却する蒸発器（１４）と、
前記蒸発器にて生成された前記冷熱を蓄える蓄冷材（１４７）と、
前記冷凍サイクルにおける前記冷媒の循環および停止を制御する制御部（５０）と、
を備え、
前記制御部は、
車両の目的地に対する接近の度合を示す接近指標値が所定値以下になったか否かを判定する接近判定部（Ｓ３０）と、
前記接近判定部において前記接近指標値が前記所定値以下になったと判定されると、前記冷媒の循環を停止し前記蓄冷材からの放冷によって前記送風空気を冷却する放冷モードと、前記冷媒を循環させて前記蒸発器にて前記送風空気を冷却しながら前記蓄冷材に前記冷熱を蓄える蓄冷モードとを交互に繰り返すサイクル運転部（Ｓ５０）と、
を有する車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記放冷モードにおいて前記蓄冷材の温度または前記蓄冷材の温度に関連する関連温度である判定用温度が所定の放冷時温度を上回るか否かを判定する放冷時温度判定部（Ｓ５２）をさらに有し、
前記放冷時温度判定部において前記判定用温度が前記所定の放冷時温度を上回ると判定された場合に、前記放冷モードから前記蓄冷モードへと切り替える請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記蓄冷モードにおいて前記蓄冷材の温度または前記蓄冷材の温度に関連する関連温度である判定用温度が所定の蓄冷時温度を下回るか否かを判定する蓄冷時温度判定部（Ｓ５４）をさらに有し、
前記蓄冷時温度判定部において前記判定用温度が前記所定の蓄冷時温度を下回ると判定された場合に、前記蓄冷モードから前記放冷モードへと切り替える請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御部は、
外気温が所定温度を上回るか否かを判定する外気温判定部（Ｓ４０）をさらに有し、
前記外気温判定部において前記外気温が前記所定温度を上回ると判定された場合には、前記放冷モードと前記蓄冷モードとを交互に繰り返すことなく、前記冷凍サイクルの作動によって前記送風空気を冷却する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
冷媒が循環する冷凍サイクル（１０）と、
前記冷凍サイクルに冷媒を循環させる圧縮機（１１）と、
循環する前記冷媒を蒸発させて冷熱を発生し、車室内に供給される送風空気を冷却する蒸発器（１４）と、
前記冷凍サイクルにおける前記冷媒の循環および停止を制御する制御部（５０）と、
を備え、
前記制御部は、
車両の目的地に対する接近の度合を示す接近指標値が所定値以下になったか否かを判定する接近判定部（Ｓ２３０）と、
外気温度が所定の温度範囲内であるか否かを判定する外気温判定部（Ｓ２４０）と、
前記接近判定部において前記接近指標値が前記所定値以下になったと判定され、且つ前記外気温判定部において前記外気温度が前記所定の温度範囲内であると判定された場合には、前記冷凍サイクルにおける冷媒の循環を停止して外気を前記車室内に供給する外気供給モードを実行する外気供給実行部（Ｓ２６０）と、
を有する車両用空調装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記蒸発器における冷媒温度または前記冷媒温度に関連する関連温度が作動閾温度を上回る場合に前記圧縮機を作動状態にし、前記作動閾温度を下回る場合に前記圧縮機を停止状態にする制御を実行可能であって、前記作動閾温度を設定する閾温度設定部（Ｓ２７０）と、前記車室内に侵入する日射量が所定量以上であるか否かを判定する日射判定部（Ｓ２５０）と、を有し、
前記制御部は、前記接近判定部において前記接近指標値が前記所定値以下になったと判定され且つ前記外気温判定部において前記外気温度が前記所定の温度範囲内であると判定された場合であっても、前記日射判定部において前記日射量が前記所定量以上であると判定された場合には、前記外気供給モードを実行せず、
前記閾温度設定部は、前記接近判定部において前記接近指標値が前記所定値以下になったと判定される前よりも、前記作動閾温度を高い温度に設定する請求項５に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記車室内に侵入する日射量が所定量以上であるか否かを判定する日射判定部（Ｓ２５０）をさらに有し、
前記制御部は、前記接近判定部において前記接近指標値が前記所定値以下になったと判定され且つ前記外気温判定部において前記外気温度が前記所定の温度範囲内であると判定された場合であっても、前記日射判定部において前記日射量が前記所定量以上であると判定された場合には、前記外気供給モードを実行せず、前記目的地に接近するにしたがって前記圧縮機の作動動力を低下させる動力低下モードを実行する請求項５に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両用空調装置の空調能力を制御する技術が開示されている。特許文献１の技術では、現在地と目的地との間の距離が所定値よりも短いか否かを判定し、所定値よりも短いと判定された場合で且つ冷房運転を行っていた場合には、冷房能力を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１‐２４６１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、冷房能力を制限することで低燃費空調を実行する。しかし冷房能力の制限によって吹出温度が上昇し、乗員の快適性が損なわれる虞がある。車両用空調装置には、空調動力の低減と乗員の快適性とを両立した空調制御が可能であることが望まれている。
【０００５】
開示される目的は、空調動力の低減と乗員の快適性とを両立した空調制御が可能な車両用空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された車両用空調装置のひとつは、冷媒が循環する冷凍サイクル（１０）と、冷凍サイクルに冷媒を循環させる圧縮機（１１）と、冷凍サイクルを循環する冷媒を蒸発させて冷熱を発生し、車室内に供給される送風空気を冷却する蒸発器（１４）と、蒸発器にて生成された冷熱を蓄える蓄冷材（１４７）と、冷凍サイクルにおける冷媒の循環および停止を制御する制御部（５０）と、を備え、制御部は、車両の目的地に対する接近の度合を示す接近指標値が所定値以下になったか否かを判定する接近判定部（Ｓ３０）と、接近判定部において接近指標値が所定値以下になったと判定されると、冷媒の循環を停止し蓄冷材からの放冷によって送風空気を冷却する放冷モードと、冷媒を循環させて蒸発器にて送風空気を冷却しながら蓄冷材に冷熱を蓄える蓄冷モードとを交互に繰り返すサイクル運転部（Ｓ５０）と、を有する。
【０００８】
この開示によれば、車両の目的地に対する接近の度合を示す接近指標値が所定値以下になった場合に、放冷モードと蓄冷モードとを交互に繰り返す空調制御を実行することができる。放冷モード中は蓄冷材からの冷房風を乗員に供給することで乗員の快適性を保ちつつ、冷媒の循環を停止することによって空調動力を削減できる。また、放冷モードと蓄冷モードを交互に繰り返すので、放冷モードにおいて蓄冷材が蓄える冷熱が失われることによる乗員の不快を抑制することができる。以上により、空調動力の低減と乗員の快適性とを両立した空調制御が可能な車両用空調装置を提供することができる。
【０００９】
開示された車両用空調装置のひとつは、冷媒が循環する冷凍サイクル（１０）と、冷凍サイクルに冷媒を循環させる圧縮機（１１）と、循環する冷媒を蒸発させて冷熱を発生し、車室内に供給される送風空気を冷却する蒸発器（１４）と、冷凍サイクルにおける冷媒の循環および停止を制御する制御部（５０）と、を備え、制御部は、車両の目的地に対する接近の度合を示す接近指標値が所定値以下になったか否かを判定する接近判定部（Ｓ２３０）と、外気温度が所定の温度範囲内であるか否かを判定する外気温判定部（Ｓ２４０）と、接近判定部において接近指標値が所定値以下になったと判定され、且つ外気温判定部において外気温度が所定の温度範囲内であると判定された場合には、冷凍サイクルにおける冷媒の循環を停止して外気を車室内に供給する外気供給モードを実行する外気供給実行部（Ｓ２６０）と、を有する。
【００１０】
この開示によれば、外気が所定の温度範囲内にある場合には、車室外から外気を導入して車室内に供給する。このとき、冷凍サイクルにおいて冷媒の循環は停止しているので、外気は冷凍サイクルによって温度調整されることなく車室内に供給される。すなわち、冷凍サイクルにおける冷媒の循環の停止によって空調動力を抑制しつつ、所定の温度範囲内の外気を車室内に供給することで乗員の快適性を保つことができる。以上により、空調動力の低減と乗員の快適性とを両立した空調制御が可能な車両用空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調装置の図である。
【図２】第１実施形態の蒸発器を示す概観図である。
【図３】第１実施形態の車両用空調装置が実行する制御を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の車両用空調装置が実行する制御を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の車両用空調装置が実行する制御を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態の車両用空調装置が実行する制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の車両用空調装置１について、図１〜図４を参照しながら説明する。車両用空調装置１は、冷凍サイクル１０と、空調ユニット２０と、空調ＥＣＵ５０とを備える。車両用空調装置１は、例えばエンジン４５を走行駆動源として備えるガソリン車や、エンジン４５に加えてモータを走行駆動源として備えるハイブリッド車両に適用される。ここでハイブリッド車両とは、外部からの充電が可能なプラグインハイブリッド車両を含む。車両用空調装置１は、冷凍サイクル１０によって空調ユニット２０を流通する空気を温度調整して、空調風として空調対象空間である車室内へと吹き出す。
【００１３】
冷凍サイクル１０は、空調ユニット２０内の空気を温度調節するための温熱、冷熱を生成する。冷凍サイクル１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４、を備える。冷凍サイクル１０は、これら複数の機能品を配管によって連結し、冷媒が循環するように構成された冷媒回路を備える。
【００１４】
圧縮機１１は、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒として吐出する。圧縮機１１は、例えば冷媒の吐出容量が固定された固定容量型圧縮機である。または、吐出容量を空調ＥＣＵ５０によって吐出容量を調節可能な可変容量型圧縮機であってもよい。圧縮機１１は、冷媒の吸入と吐出によって冷凍サイクル１０に冷媒を循環させる。圧縮機１１は、車両のエンジンルーム内に設置され、ベルトおよびクラッチを介して伝達されるエンジン４５の駆動力により駆動される。圧縮機１１は、その作動を空調ＥＣＵ５０によって制御される。具体的には、空調ＥＣＵ５０がクラッチによるエンジン４５と圧縮機１１との連結状態および解除状態を切り替え制御することによって、圧縮機１１の運転状態と停止状態とが切り替えられる。圧縮機１１の運転状態と停止状態の切り替えによって、冷凍サイクル１０の作動状態と停止状態とを切り替えることができる。
【００１５】
凝縮器１２は、例えば車両のエンジンルームまたはモータルームに設けられた熱交換器である。凝縮器１２は、内部を流通する冷媒とエンジンルームまたはモータルームに流入する外気との間の熱交換を提供する。凝縮器１２は、外気に対して冷媒の熱を放熱する。凝縮器１２は、例えば車両の前方端に設けられたグリルの後方に、グリルに近接して設置される。凝縮器１２には、熱交換部への外気の流通量を調整可能な室外送風機１８が付設されている。
【００１６】
膨張弁１３は、通過した冷媒を減圧する減圧装置である。膨張弁１３は、凝縮器１２の流出側および蒸発器１４の流入側と連結されている。膨張弁１３は、凝縮器１２を通過した冷媒を減圧して低温低圧の状態で蒸発器１４へと流入させる。膨張弁１３は、例えばその開度を冷媒の温度によって調節可能な感温式膨張弁により提供される。
【００１７】
蒸発器１４は、内部を流通する冷媒と空調ケース内を流通する送風空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。蒸発器１４は、膨張弁１３の流出側および圧縮機１１の流入側に連結されている。蒸発器１４は、低温低圧の状態で流入した冷媒を内部で蒸発させる。蒸発器１４は、冷媒の蒸発潜熱によって送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器１４は冷媒を蒸発させることで冷熱を生成しているということもできる。蒸発器１４は、生成された冷熱を蓄える蓄冷材１４７を有する。
【００１８】
次に空調ユニット２０について説明する。空調ユニット２０は、例えばダッシュパネルとインストルメントパネルとの間に設けられている。空調ユニット２０は、乗員室に供給される空気が内部を流通する空調ケース２１を備える。空調ユニット２０は、送風装置２２と、蒸発器１４と、ヒータコア４０と、エアミックスドア２３と、複数の吹出ドア３１ｃ、３１ｄ、３１ｅとを備える。
【００１９】
送風装置２２は、空調ケース２１内に配置されたファンと、ファンを回転駆動するモータとを有する。ファンは、例えばシロッコファン、ターボファン等の遠心式のファンによって提供される。送風装置２２は、外気を取り入れる外気取入口２１ａまたは内気を取り入れる内気取入口２１ｂから空気を吸い込み、空調ケース２１内を流通させる。内気と外気の切り替えは、空調ＥＣＵ５０によって制御される内外気切替ドア３１ａによって行われる。
【００２０】
蒸発器１４およびヒータコア４０は、空調ケース２１内に収容されている。蒸発器１４は、送風装置２２の下流であってヒータコア４０の上流に配置される。蒸発器１４は、空調ケース２１内の通路全体を横断するように設けられている。換言すれば、蒸発器１４は、空調ケース２１内を流通する実質的に全ての空気と熱交換可能に設けられている。
【００２１】
蒸発器１４の具体的な構成に関して、図１および図２を用いて説明する。蒸発器１４は、蓄冷熱交換器であって、複数に分岐した冷媒通路部材を有する。この冷媒通路部材は、アルミニウム等の金属製の通路部材によって提供される。冷媒通路部材は、組をなして位置づけられたヘッダ１４１〜１４４と、それらヘッダ１４１〜１４４の間を連結する複数の冷媒管１４５とによって提供されている。
【００２２】
図２において、複数の冷媒管１４５は、略一定の間隔で配置されている。それら複数の冷媒管１４５の間には、複数の隙間が形成されている。これら複数の隙間には、複数の空気側フィン１４６と複数の蓄冷材容器に収容された蓄冷材１４７とが、所定の規則性をもって配置されロウ付けされている。蓄冷材１４７は、蒸発器１４の全体にほぼ均等に分散して配置されている。蓄冷材１４７の両側に位置する２つの冷媒管１４５は、蓄冷材１４７とは反対側において空気と熱交換するための冷却用空気通路を区画している。
【００２３】
蒸発器１４は、車室へ供給される空気と接触面積を増加させるためのフィン部材を備える。フィン部材は、複数のコルゲート型のフィン１４６によって提供されている。フィン１４６は、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられた形状をもっており、ルーバーと呼ばれる。フィン１４６は、隣接する２つの冷媒管１４５と熱的に結合している。空気側フィン１４６は、熱伝達に優れた接合材によって、隣接する２つの冷媒管１４５に接合されている。
【００２４】
蓄冷材１４７を収容する蓄冷材容器は、熱伝達に優れた接合材によって、隣接する２つの冷媒管１４５に接合されている。接合材としては、ロウ材または接着材などの樹脂材料を用いることができるが、この第１実施形態の蓄冷材容器は、冷媒管１４５にロウ付けされている。
【００２５】
蒸発器１４のフィン１４６には、温度を検出するためのフィン温度センサ１４８が設けられている。フィン温度センサ１４８は、フィン１４６の温度を検出することで、蓄冷材１４７の温度を間接的に検出することができる。すなわち、フィン温度センサ１４８は蓄冷材１４７の温度に関連する関連温度を検出する。
【００２６】
ヒータコア４０は、蒸発器１４の下流に配置されている。ヒータコア４０は、空調ケース２１の内部に設けられた熱交換器である。ヒータコア４０は、内部を流通する圧縮された冷媒と、外表面を通過する空気との間の熱交換を提供する。ヒータコア４０は、配管によりエンジン連結される。ヒータコア４０は、空気流れにおける蒸発器１４の下流で、空調ケース２１内の空気通路の一部を横断するように設けられている。ヒータコア４０は、例えば上下方向において空調ケース２１の下部もしくは中央付近に設けられている。
【００２７】
エアミックスドア２３は、空調ケース２１内において蒸発器１４とヒータコア４０との間の位置に設けられる。エアミックスドア２３は、ヒータコア４０を通過する送風空気とヒータコア４０を迂回する送風空気との風量の割合を調整する。エアミックスドア２３は、図１に示すように板ドアによって提供されていてもよいし、ロータリドアやスライドドア、フィルムドア等の多様なドア部材によって提供されていてもよい。エアミックスドア２３は、空調ＥＣＵ５０によってその作動を制御される。
【００２８】
空調ケース２１内における空気流れの最下流には、空調風を車室内に吹き出すための複数の開口が設けられている。複数の開口は、ダクト等によってそれぞれ対応する複数の吹出口２１ｃ、２１ｄ、２１ｅに連通している。複数の吹出口には、例えば車両のフロントガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口２１ｃ、着座した乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口２１ｄ、乗員の足元に向けて送風空気を吹き出すフット吹出口２１ｅを含む。空調ケース２１には、対応する吹出口から吹き出される送風空気の流量を調整する複数の吹出ドア３１ｃ、３１ｄ、３１ｅが設けられている。
【００２９】
空調ＥＣＵ５０は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。空調ＥＣＵ５０は、記憶媒体に記憶された各種のプログラムをＣＰＵ等のプロセッサによって実行することで、各種制御処理を実施する機能を有する。空調ＥＣＵ５０が提供する手段および／または機能は、記憶媒体に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、空調ＥＣＵ５０がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。空調ＥＣＵ５０は、車両に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）のうちの１つである。または、複数のＥＣＵによって空調ＥＣＵ５０が構成されていてもよい。
【００３０】
空調ＥＣＵ５０は、インストルメントパネル等に設けられた操作スイッチの入力情報や、車両に設けられた各種センサからの検出情報に基づいて、空調ユニット２０および冷凍サイクル１０の作動を制御する。各種センサとは、例えば、車外の温度を検出する外気温センサ、車室内の温度を検出する内気温センサ、車室内に侵入する日射量を検出する日射センサ、フィン温度センサ１４８、エバ後温度センサ１４９等である。
【００３１】
空調ＥＣＵ５０は、通常の空調モードを実行可能である。通常の空調モードとは、冷凍サイクル１０を作動させて蒸発器１４にて冷媒を蒸発させ冷熱を生成することで蒸発器１４を通過する送風空気を冷却するモードである。通常の空調モードでは、蒸発器１４で生成された冷熱によって、蒸発器１４に設けられた蓄冷材１４７も冷却される。換言すれば、通常の空調モードでは蓄冷材１４７に冷熱が蓄えられる。したがって、通常の空調モードは、蓄冷材１４７に冷熱を蓄える蓄冷モードでもある。空調ＥＣＵ５０は、冷凍サイクル１０の作動を制御する制御部の一例である。
【００３２】
空調ＥＣＵ５０は、通常の空調モードに加えて放冷モードを実行可能である。放冷モードでは、蓄冷材１４７に蓄えられた冷熱を利用して蒸発器１４を通過する送風空気を冷却する。放冷モードでは、冷凍サイクル１０を停止して冷媒回路に冷媒が循環しない状態に制御する。すなわち、圧縮機１１とエンジン４５とを連結するクラッチを解除状態にして、圧縮機１１が回転作動しない状態に制御する。または、圧縮機１１が可変容量型の場合には、圧縮機１１の容量をゼロにすることで冷媒の循環を停止してもよい。通常の空調モード（蓄冷モード）および放冷モードのどちらの場合においても、車室内に供給される送風空気の温度調整はヒータコア４０を迂回した空気とヒータコア４０を通過した空気との風量割合をエアミックスドア２３によって調整することで実行される。
【００３３】
次に第１実施形態の車両用空調装置１が実行する空調制御の一例について図３および図４のフローチャートを参照して説明する。車両用空調装置１は、図３の制御を車両の走行中で且つ車両用空調装置１の冷房運転中に実行する。
【００３４】
空調ＥＣＵ５０は、まずステップＳ１０で、車両の目的地情報を取得する。空調ＥＣＵ５０は、乗員によって操作される入力端末との通信によって目的地情報を取得する。入力端末は、例えばカーナビゲーション装置や、スマートフォン等の携帯端末などである。目的地情報を取得すると、ステップＳ１５へと進む。
【００３５】
ステップＳ１５では、車両の現在地情報を取得する。空調ＥＣＵ５０は、現在地情報を、車両に搭載された測位装置から受信する。測位装置は、例えば人工衛星からの測位信号と慣性センサによる計測結果との組み合わせにより車両の位置を逐次決定する装置である。または、乗員の所有する携帯端末から無線通信により現在位置情報を受信してもよい。ステップＳ１５にて現在地情報を取得すると、ステップＳ２０へと進む。
【００３６】
ステップＳ２０では、現在地から目的地への到着予定時間を算出する。空調ＥＣＵ５０は、到着予定時間をステップＳ１０にて取得した目的地情報、ステップＳ１５にて取得した現在地情報、および車両が走行する予定の経路情報に基づいて算出する。経路情報は、例えばカーナビゲーション装置から取得する。到着予定時間を算出すると、ステップＳ３０へと進む。
【００３７】
ステップＳ３０では、算出した到着予定時間が閾時間ｔ以下になったか否かを判定する。換言すれば、車両が目的地に接近したか否かを判定する。閾時間ｔは、あらかじめ設定されて空調ＥＣＵ５０に記録された値（例えば５分）である。到着予定時間は、車両の目的地に対する接近の度合を示す「接近指標値」の一例であり、閾時間ｔが「所定値」の一例である。到着予定時間が閾時間ｔ以下になったと判定された場合には、ステップＳ４０へと進む。ステップＳ３０は、接近判定部の一例である。
【００３８】
ステップＳ４０では、外気温度が所定の上限温度を上回っているか否かを判定する。上限温度は、放冷モードを開始してから蓄冷材１４７が送風空気を冷却できなくなる温度に上昇するまでの時間が過度に短くなる（例えば１分未満になる）温度の閾値である。ステップＳ４０で、外気温度が上限温度を上回っていないと判定された場合には、ステップＳ５０へと進む。ステップＳ４０の処理は、外気温判定部に相当する処理の一例である。上限温度は、「所定温度」の一例である。
【００３９】
ステップＳ５０では、蓄冷モードと放冷モードを交互に繰り返す蓄放冷運転を開始する。蓄放冷運転を開始すると、図３のフローチャートを終了し、蓄放冷運転を車両が目的地に到着して停止するまで継続する。ステップＳ５０は、サイクル運転部の一例である。
【００４０】
一方でステップＳ４０において外気温度が上限温度を上回っていると判定された場合には、ステップＳ６０へと進む。ステップＳ６０では、蓄放冷運転を実行することなく、その時点まで行っていた通常の空調運転を継続して行い、図３のフローチャートを終了する。ステップＳ４０とステップＳ６０の処理により、外気温度が上限温度を上回る場合には蓄放冷運転を実行しないため、蓄冷モードと放冷モードの繰り返し回数が多くなってしまうことを抑制できる。
【００４１】
次に図４のフローチャートの処理、すなわち蓄放冷運転のより具体的な処理について説明する。蓄放冷運転を開始すると、まずステップＳ５１で放冷モードを実行する。すなわち、エンジン４５と圧縮機１１とを連結するクラッチを解除し、エンジン４５の駆動力が圧縮機１１に伝達されないようにする。これにより冷媒の循環が停止されて冷凍サイクル１０が停止する。このとき送風装置２２は送風を継続した状態であるため、空調ケース内を流通する送風空気は、蓄冷材１４７に蓄えられた冷熱により冷却されて車室内へと供給される。
【００４２】
ステップＳ５１で放冷モードを実行するとステップＳ５２へと進む。ステップＳ５２では、フィン温度センサ１４８によって検出された検出温度が閾温度Ｔ１を上回るか否かを判定する。閾温度Ｔ１は、車室内に対して十分に冷却された空調風を提供できなくなる蓄冷材１４７の温度に関連したフィン１４６の温度である。検出温度が閾温度Ｔ１を上回ると判定されると、ステップＳ５３へと進む。フィン温度センサ１４８によって検出された検出温度は、判定用温度の一例である。ステップＳ５２の処理は、放冷時温度判定部に相当する処理の一例である。閾温度Ｔ１は、所定の放冷時温度の一例である。
【００４３】
ステップＳ５３では、放冷モードから蓄冷モードへと切り替える。すなわち、エンジン４５と圧縮機１１との間のクラッチが連結状態となり、エンジン４５の駆動力によって冷凍サイクル１０が作動する。これにより蒸発器１４において冷媒の蒸発に伴う冷熱が生成される。生成された冷熱は、送風装置２２が送風する送風空気の冷却、および温度が上昇した蓄冷材１４７の冷却に利用される。
【００４４】
蓄冷モードを開始するとステップＳ５４へと進む。ステップＳ５４では、フィン温度センサ１４８によって検出された温度が閾温度Ｔ２を下回るか否かを判定する。閾温度Ｔ２は、放冷モードに切り替えても車室内に対して十分に冷却された空調風を提供できると判断できる蓄冷材１４７の温度に関連したフィン１４６の温度である。閾温度Ｔ２は、所定の蓄冷時温度の一例である。ステップＳ５４の処理は、蓄冷時温度判定部に相当する処理の一例である。検出温度が閾温度Ｔ２を下回ると判定されると、ステップＳ５１へと戻り、蓄冷モードから放冷モードへと切り替える。ステップＳ５１〜ステップＳ５４の処理は、車両の走行駆動源が停止するか、乗員が繰り返し運転の停止操作を行うまで繰り返される。
【００４５】
次に第１実施形態の車両用空調装置１がもたらす作用効果について説明する。車両用空調装置１は、冷媒を循環させる圧縮機１１および循環する冷媒を蒸発させて冷熱を発生する蒸発器１４を含み、車室内に供給される送風空気を蒸発器１４で冷却する冷凍サイクル１０を備える。車両用空調装置１は、蒸発器１４にて生成された冷熱を蓄える蓄冷材１４７と、冷凍サイクル１０の作動を制御する空調ＥＣＵ５０とを備える。空調ＥＣＵ５０は、車両の目的地に対する接近の度合を示す到着予定時間が閾時間ｔ以下になったか否かを判定する。空調ＥＣＵ５０は、到着予定時間が閾時間ｔ以下になったと判定すると、冷媒の循環を停止し蓄冷材１４７からの放冷によって送風空気を冷却する放冷モードと、冷媒を循環させて蒸発器１４にて送風空気を冷却しながら蓄冷材１４７に冷熱を蓄える蓄冷モードとを交互に繰り返す。
【００４６】
これによれば、車両の目的地に対する接近の度合を示す接近指標値が所定値以下になった場合に、放冷モードと蓄冷モードとを交互に繰り返す空調制御を実行することができる。放冷モード中は蓄冷材からの冷房風を乗員に供給することで乗員の快適性を保ちつつ、冷媒の循環を停止することで車両用空調装置１における空調に必要な動力である空調動力を削減できる。すなわち、放冷モード中は冷媒を循環させる必要がないので、冷媒を循環させるための圧縮機１１の作動動力を削減できる。また、放冷モードと蓄冷モードを交互に繰り返すので、放冷モードにおいて蓄冷材が蓄える冷熱が失われることによる乗員の不快を抑制することができる。以上により、空調動力の低減と乗員の快適性とを両立した空調制御が可能な車両用空調装置を提供することができる。
【００４７】
空調ＥＣＵ５０は、放冷モードにおいて蓄冷材１４７の温度が閾温度Ｔ１を上回ると判定された場合に、放冷モードから蓄冷モードへと切り替える。これによれば、蓄冷材１４７の冷却能力が低下して送風空気の温度が閾温度Ｔ１を超えて過度に上昇することを回避できる。したがって、放冷モードにおいて供給される空調風の温度によって乗員が不快を感じることを抑制できる。すなわち、より乗員の快適性が向上された空調制御を実行できる。
【００４８】
空調ＥＣＵ５０は、蓄冷モードにおいて蓄冷材１４７の温度が閾温度Ｔ２を下回るか否かを判定し、蓄冷材１４７の温度が所定温度を下回ると判定された場合に、蓄冷モードから放冷モードへと切り替える。これによれば、蓄冷材１４７が閾温度Ｔ２まで冷却された場合に蓄冷モードから放冷モードへ切り替えることができる。すなわち、蓄冷材１４７に冷熱が蓄えられたことを蓄冷材１４７の温度によって判定し、冷熱が蓄えられたと判定されると放冷モードに切り替えるように制御できる。これにより、蓄冷モードを実行する時間、すなわち冷凍サイクル１０を作動させる時間が長くなることを抑制できるので、より空調動力の抑制された空調制御を実行できる。なお閾温度Ｔ１と閾温度Ｔ２は、異なる温度を設定してもよいし、同じ温度を設定してもよい。
【００４９】
空調ＥＣＵ５０は、外気温が上限温度以上であるか否かを判定し、外気温が上限温度以上であると判定された場合には、蓄放冷運転を実行することなく通常の空調運転を続行する。これによれば、外気温が比較的高い状況で蓄放冷運転を実行することを回避できる。したがって、外気温度によって蓄冷材１４７の温度が早く上昇し、空調風の温度が上昇しやすくなる状況を回避できる。特に蓄冷材１４７の温度によって放冷モードから蓄冷モードへの切り替えを行う場合、蓄冷材１４７の温度が早く上昇することで放冷モードから蓄冷モードへの切り替え時間が短くなることで冷凍サイクル１０の作動と停止の繰り返し時間が多くなるという状況を回避できる。これにより、作動と停止を多く繰り返すことによる冷凍サイクル１０の不良の発生を抑制することもできる。
【００５０】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図５において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。なお第２実施形態の車両用空調装置１において蒸発器１４は蓄冷材１４７を備えない構成であるとするが、蓄冷材１４７を備える構成であってもよい。
【００５１】
空調ＥＣＵ５０は、通常の空調モードにおいて、圧縮機１１の作動および停止を蒸発器１４における冷媒温度またはそれに関連する関連温度に基づいて切り替え制御する。蒸発器１４で冷媒は蒸発するため、蒸発器１４における冷媒温度は、冷媒の蒸発温度ということもできる。例えば、空調ＥＣＵ５０は、空気温度センサによって蒸発器１４を通過した送風空気の温度を検出する。蒸発器１４を通過して冷却された空気は、蒸発器１４における冷媒温度に関連する関連温度である。空調ＥＣＵ５０は、空気温度が所定の温度Ｔｔｈ１（例えば３℃）になると圧縮機１１を停止させ、Ｔｔｈ１よりも高い温度Ｔｔｈ２（例えば４℃）に上昇したら再び圧縮機１１を作動させる。以下で圧縮機１１の作動および停止を切り替える温度Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２を、作動切替温度と表記する。作動切替温度は、作動閾温度の一例である。
【００５２】
空調ＥＣＵ５０は、通常の空調モードに加えて、外気供給モードを実行可能である。ここで外気供給モードとは、冷凍サイクル１０の作動を停止して、外気を直接車室内に供給するモードである。外気供給モードでは、内外気切替ドア３１ａが外気を導入可能な位置に制御され、エアミックスドア２３がヒータコア４０の配置された通路を閉じる。すなわち、空調ケース２１の外気導入口から取り込まれた外気は、蒸発器１４およびヒータコア４０で温度調整されることなく車室内へと供給される。
【００５３】
次に、第２実施形態の空調ＥＣＵ５０が実行する空調制御の一例について図５のフローチャートを参照しながら説明する。ステップＳ２１０、Ｓ２１５、Ｓ２２０、Ｓ２３０の処理は、第１実施形態におけるステップＳ１０、Ｓ１５、Ｓ２０、Ｓ３０の処理と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
ステップＳ２３０で到着予定時間が閾時間ｔに到達したと判定された場合には、ステップＳ２４０へと進む。ステップＳ２４０では、外気温が所定の温度範囲内であるか否かを判定する。ここで所定の温度範囲は、外気を車室内に導入しても乗員が不快を感じないとみなすことができる温度範囲である。所定の温度範囲は、例えば春、秋等の中間期の温度に相当する温度範囲（例えば１０〜２５℃）として予め空調ＥＣＵ５０に設定されている。
【００５５】
ステップＳ２４０で外気温が所定の温度範囲外であると判定された場合には、ステップＳ２４５へと進む。ステップＳ２４５では、その時点まで行っていた通常の空調運転を継続して行い、図３のフローチャートを終了する。
【００５６】
外気温が所定の温度範囲内であると判定された場合には、ステップＳ２４０からステップＳ２５０へと移る。ステップＳ２５０では、車室内に侵入する日射量が所定量を下回るか否かを判定する。ここで所定量とは、乗員が日射の当たる身体部位が火照る等、日射によって不快感を覚えると判断できる日射量の下限値であり、例えば乗員の表面温度をどの程度上昇させる日射量であるかに基づいて予め設定されている。また、所定量はそのときの外気温によって適宜変更してもよい。すなわち、外気温が所定の温度範囲内で比較的低い温度だった場合には、日射量がある程度高くても外気供給モードで乗員の快適性を保つことができると考えられるので、外気温が低いほど所定量を高く設定する構成であってもよい。ステップＳ２５０で日射量が所定量を下回ると判定されると、ステップＳ２６０へと進む。ステップＳ２５０の処理は、日射判定部に相当する処理の一例である。
【００５７】
ステップＳ２６０では、空調を外気供給モードに切り替える。すなわち、圧縮機１１を停止させて冷凍サイクル１０における冷媒の循環を止め、内外気切替ドア３１ａを外気モードに制御する。換言すれば、外気を空調ケース内にて温度調整することなく乗員に供給する。ステップＳ２６０の処理は、外気供給実行部に相当する処理の一例である。
【００５８】
一方ステップＳ２６０で日射量が所定量を上回ると判定された場合には、ステップＳ２７０へと進む。ステップＳ２７０では、圧縮機１１の作動切替温度をＴｔｈ１、Ｔｔｈ２よりも高い温度（例えば＋５℃高い温度）であるＴｔｈ３、Ｔｔｈ４に変更する。このときの作動切替温度Ｔｔｈ３、Ｔｔｈ４は、外気温よりも温度の低い空調風を生成できる冷却能力を車両用空調装置１が確保できるように適宜設定されればよい。換言すれば、通常の空調運転の実行において圧縮機１１が作動する時間の割合を減少させる。ステップＳ２７０の処理は、閾温度設定部に相当する処理の一例である。ステップＳ２５０、Ｓ２７０の処理により、日射量が多く乗員が不快を感じると判断される場合には冷凍サイクル１０を作動させて車室内の空調を実施することができる。
【００５９】
次に第２実施形態の車両用空調装置１がもたらす作用効果について説明する。第２実施形態の車両用空調装置１は、空調ＥＣＵ５０にて車両の目的地に対する接近の度合を示す接近指標値が所定値以下になったか否かと、外気温度が所定の温度範囲内であるか否かと、を判定する。接近指標値が所定値以下になったと判定され、且つ外気温度が所定の温度範囲内であると判定された場合には、冷凍サイクル１０における冷媒の循環を停止して外気を車室内に供給する外気供給モードを実行する。
【００６０】
これによれば、車両用空調装置１は、外気が所定の温度範囲内にある場合には、冷凍サイクル１０を作動させることによる空調を実行する代わりに、車室外から外気を導入して車室内に供給する。このとき、冷凍サイクル１０は停止しているので、外気は冷凍サイクル１０によって温度調整されることなく車室内に供給される。したがって、冷凍サイクル１０における冷媒の循環の停止によって空調動力を抑制しつつ、所定の温度範囲内の外気を車室内に供給することで乗員の快適性を保つことができる。例えば、乗員が不快に感じないと評価できる温度範囲内の外気を車室内に導入することで、外気の供給によって乗員の快適性を保つことができる。
【００６１】
空調ＥＣＵ５０は、接近指標値が所定値以下になったと判定され且つ外気温が所定の温度範囲内であると判定された場合であっても、日射量が所定量以上であると判定された場合には、作動切替温度を目的地に接近する前よりも高い温度に設定する。これによれば、日射量が所定量以上である場合には外気供給モードではなく作動温度上昇モードを実行する。すなわち、車室内に所定量以上の日射量が侵入する場合には、冷凍サイクル１０を利用した空調で日射による乗員の不快を抑制して快適性をより確実に保ちつつ、圧縮機１１の作動動力を目的地の接近に伴い低下させることで空調動力を低下させることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第２実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図６において第２実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。第３実施形態において、圧縮機１１はその容量を変更可能な可変容量型圧縮機として構成されているものとする。第３実施形態の車両用空調装置１は、ステップＳ２５０にて日射量が所定量を上回っていると判定された後の処理が第２実施形態と相違する。
【００６３】
ステップＳ２５０で日射量が所定量を上回ると判定された場合には、ステップＳ２８０へと進む。ステップＳ２８０では、圧縮機１１の容量を漸減させる。換言すれば、圧縮機１１の容量を時間経過とともに連続的に低下するように制御する。空調ＥＣＵ５０は、到着予定時間に基づいて、車両が目的地に到着した時点で容量がゼロとなるように、容量を制御する。すなわち、目的地に到着した時点で冷媒回路における冷媒の循環が停止される。これにより、乗員の快適性をある程度維持しつつ空調動力を低減することができる。特に、容量を時間経過とともに連続的に低下させることによって、所定量ずつ断続的に低下させる場合よりも吹出温度の変化を緩やかにすることができる。これによって、乗員が吹出温度の変化に気づきにくくなるようにすることができる。
【００６４】
車両が目的地に接近したと判定され、所定の温度条件を外気温が満たしていると判定された場合であっても、日射量が所定量以上であると判定された場合には、目的地に接近するにしたがって圧縮機１１の作動動力を低下させる動力低下モードを実行する。これによれば、日射量が所定量以上である場合には外気供給モードではなく動力低下モードを実行する。すなわち、車室内に侵入する日射量が所定量以上で乗員が日射による不快を感じる場合には、冷凍サイクル１０を利用した空調で乗員の快適性をより長い時間保ちつつ、圧縮機１１の作動動力を目的地の接近に伴い低下させて空調動力を低下させることができる。
【００６５】
（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００６６】
上述の実施形態において、圧縮機１１はエンジン４５の駆動力によって駆動されるとした。これに代えて、電動モータの駆動力によって駆動される電動圧縮機を用いてもよい。このため、車両用空調装置１は、走行駆動源としてエンジン４５を備えずモータのみを備える電気自動車にも適用することができる。
【００６７】
上述の実施形態において、接近判定部は、車両の現在地から目的地への到着予定時間が閾時間ｔを下回ったか否かに基づいて車両が目的地に接近したか否かを判定するとしたが、到着予定時間以外の情報に基づいて目的地への接近を判定してもよい。例えば、車両の現在地と目的地との間の距離が閾距離を下回ったか否かに基づいて目的地への接近を判定してもよい。すなわち、接近指標値として、車両の現在地と目的地との間の距離を採用してもよい。現在地の目的地との間の距離は、直線距離でもよいし、現在地から目的地までの走行経路の距離でもよい。また、現在地の目的地との間の距離のみに基づいた判定に限らず、交通規制情報や混雑情報等の道路状況に関する情報を勘案して目的地への接近を判定する構成であってもよい。
【００６８】
上述の実施形態において、蒸発器１４を通過した送風空気の温度に基づいて圧縮機１１の作動を決定するとしたが、蒸発器１４における冷媒温度に関連した温度であれば、これ以外の温度に基づいて圧縮機１１の作動を決定してよい。例えば、蒸発器１４自体の温度や、蒸発器１４を通過した直後の冷媒の温度、その冷媒が流通する配管の温度等に基づいて圧縮機１１の作動を決定してもよい。
【００６９】
上述の実施形態において、冷凍サイクル１０は、蒸発器１４の吸熱によって送風空気を冷却し、凝縮器１２から室外に放熱するサイクルであるとした。これに代えて、冷凍サイクル１０は、凝縮器１２の放熱を送風空気の加熱に利用するヒートポンプサイクルとして構成されていてもよい。すなわち、空調ケース２１内に設けられた凝縮器および蒸発器と、車室外に設けられた室外熱交換器とを備え、圧縮機１１から吐出された冷媒が凝縮器および室外熱交換器を流通しつつ、蒸発器を流通または迂回して循環するサイクルであってもよい。
【００７０】
上述の実施形態において、空調ＥＣＵ５０は、日射量を日射センサによって直接検出するとした。これに代えて、空調ＥＣＵ５０は、乗員の表面温度に基づいて間接的に日射量を検出してもよい。例えば、空調ＥＣＵ５０は、ＩＲセンサによって乗員の表面温度を検出し、検出した表面温度が閾温度を上回っているか否かによって日射量が所定量を上回っているか否かを間接的に判定してもよい。乗員の表面温度を検出することによって、日射量を検出するよりもより正確に乗員の日射から受ける影響を判定することが可能となる。すなわち、乗員の快適性の観点からより正確な空調制御を実行することができる。
【００７１】
上述の実施形態において、閾時間ｔは予め設定された時間であるとした。これに代えて閾時間ｔを適宜変更する構成であってもよい。例えば走行駆動源に車載バッテリを利用する電気自動車の場合、車載バッテリの残量に基づいて閾時間ｔを変更するようにしてもよい。より具体的には、車載バッテリの残量が少ないほど、閾時間ｔを大きい値に設定するようにして、車載バッテリの残量減少を抑制する構成にしてもよい。
【００７２】
第１実施形態において、空調ＥＣＵ５０は、放冷モードから蓄冷モードへの切り替えを、放冷モードにおける吹出温度に基づいて制御するとした。これに代えて、所定の時間が経過した場合に放冷モードから蓄冷モードへと切り替える構成としてもよい。また、蓄冷モードから放冷モードへの切り替えも、蓄冷材１４７の温度に基づいて制御する以外に、所定の時間の経過に基づいて切り替える構成であってもよい。
【００７３】
第２実施形態において、日射量が所定量を上回ると判定された場合には、圧縮機１１の作動閾温度を引き上げるとした。また、第３実施形態においては、日射量が所定量を上回ると判定された場合に容量を漸減させるとした。これに代えて、日射量が所定量を上回ると判定された場合には、上述の制御を実施することなく、直前の空調運転を維持する構成であってもよい。
【００７４】
第３実施形態において、ステップＳ２８０では圧縮機１１の容量を連続的に低下させるとしたが、時間の経過に伴い容量を所定量ずつ断続的に低下させるように制御してもよい。この場合において、一度に低下させる量は一定量であっても変更されてもよい。また、容量を低下させるタイミングは一定時間ごとでもよいし変更されてもよい。
【００７５】
第３実施形態において、容量を低下させることで圧縮機１１の作動動力を低下させるとした。これに代えて、電動圧縮機等の回転数を調節可能な圧縮機１１においては回転数を低下させることで作動動力を低下させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０  冷凍サイクル、  １１  圧縮機、  １４  蒸発器、  １４７  蓄冷材、  ５０  空調ＥＣＵ（制御部）、  Ｓ２３０  接近判定部、  Ｓ２４０  外気温判定部、  Ｓ２５０  日射判定部、  Ｓ２６０  外気供給実行部、  Ｓ２７０  閾温度設定部、  Ｓ３０  接近判定部、  Ｓ４０  外気温判定部、  Ｓ５０  サイクル運転部、  Ｓ５２  放冷時温度判定部、  Ｓ５４  蓄冷時温度判定部。
【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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