(57)【要約】【課題】ヒートポンプ機構及び蓄熱装置を併用する場合において、必要な空調を賄いつつ、ヒートポンプ機構による電力消費を抑えることによって長い航続距離を達成可能な車両用空調管理システム、及び、当該車両用空調管理システムで実施される車両用空調制御方法を提供する。【解決手段】車両用空調管理システムは、空調制御スケジュールに基づいてヒートポンプ機構及び蓄熱部を制御することにより、バッテリから電力が供給される駆動用モータを備える車両の室内空調を管理する。空調制御スケジュールは、ＣＯＰ変動に基づき、走行予定時間における蓄熱部による室内の空調が行われる第１時間帯とヒートポンプ機構による室内の空調が行われる第２時間帯とを含むように決定される。【選択図】図３
2019081496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリから電力が供給される駆動用モータを備える車両の室内を空調する車両用空調管理システムであって、
前記バッテリからの電力が供給されることにより冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮された前記冷媒と熱交換することにより前記冷媒を凝縮する凝縮部と、凝縮された前記冷媒を蒸発する蒸発部と、を含み、前記凝縮部又は前記蒸発部から放出される熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成されたヒートポンプ機構と、
蓄熱された熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成された蓄熱部と、
前記ヒートポンプ機構及び前記蓄熱部を制御することにより前記室内の空調を行う空調制御部と、
前記車両の走行予定時間を取得する走行予定時間取得部と、
前記走行予定時間における天候情報を取得する天候情報取得部と、
前記走行予定時間における空調負荷情報を取得する空調負荷情報取得部と、
前記天候情報及び前記空調負荷情報に基づき、前記走行予定時間における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰ変動を推定するＣＯＰ変動推定部と、
前記ＣＯＰ変動に基づき、前記走行予定時間における前記蓄熱部による前記室内の空調が行われる第１時間帯と前記ヒートポンプ機構による前記室内の空調が行われる第２時間帯とを含む空調制御スケジュールを決定するスケジュール決定部と、
を備え、
前記空調制御部は、前記空調制御スケジュールに基づいて前記室内の空調が行われるように前記ヒートポンプ機構及び前記蓄熱部を制御する、車両用空調管理システム。
【請求項２】
前記スケジュール決定部は、前記第２時間帯における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰが前記第１時間帯における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰより高くなるように前記空調制御スケジュールを決定する、請求項１に記載の車両用空調管理システム。
【請求項３】
前記蓄熱部の蓄熱量を算出する蓄熱量算出部と、
前記空調負荷情報に基づき、前記走行予定時間に前記室内の空調に必要とされる空調エネルギーを推定する空調エネルギー推定部と、
を更に備え、
前記スケジュール決定部は、前記空調エネルギーに対する前記蓄熱量の不足分に基づき、前記走行予定時間において前記蓄熱部による前記室内の空調が不能な時間を求め、当該時間を前記第２時間帯として設定する、請求項１又は２に記載の車両用空調管理システム。
【請求項４】
前記スケジュール決定部は、前記蓄熱量が前記空調エネルギーより大きい場合、前記第２時間帯をゼロに設定する、請求項３に記載の車両用空調管理システム。
【請求項５】
前記バッテリの残量を取得するバッテリ残量取得部を更に備え、
前記スケジュール決定部は、前記バッテリの残量が閾値未満である場合、前記ヒートポンプ機構の作動を禁止するように前記空調制御スケジュールを決定する、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用空調管理システム。
【請求項６】
バッテリから電力が供給される駆動用モータと、
前記バッテリからの電力が供給されることにより冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮された前記冷媒と熱交換することにより前記冷媒を凝縮する凝縮部と、凝縮された前記冷媒を蒸発する蒸発部と、を含み、前記凝縮部又は前記蒸発部から放出される熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成されたヒートポンプ機構と、
蓄熱された熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成された蓄熱部と、
を備える車両の室内空調を制御する車両用空調制御方法であって、
前記車両の走行予定時間を取得する工程と、
前記走行予定時間における天候情報を取得する工程と、
前記走行予定時間における空調負荷情報を取得する工程と、
前記天候情報及び前記空調負荷情報に基づき、前記走行予定時間における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰ変動を推定する工程と、
前記ＣＯＰ変動に基づき、前記走行予定時間における前記蓄熱部による前記室内の空調が行われる第１時間帯と前記ヒートポンプ機構による前記室内の空調が行われる第２時間帯とを含む空調制御スケジュールを決定する工程と、
前記空調制御スケジュールに基づいて前記室内の空調が行われるように前記ヒートポンプ機構及び前記蓄熱部を制御する工程と、
を備える、車両用空調制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリから電力が供給される駆動用モータを備える車両の室内空調を管理する車両用空調管理システム、及び、当該車両用空調管理システムで実施される車両用空調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリから電力が供給される駆動用（走行用）モータを備える車両として、ハイブリッド車や電気自動車が知られている。この種の車両はバッテリに蓄積された電力を消費して走行を行うが、バッテリに蓄積された電力は、このような走行用途だけでなく、車両の室内空調の用途としても使用される。そのため、走行中に空調で電力を消費すると、その分、バッテリの電力残量が減少し、航続距離が短くなってしまう。
【０００３】
そこで走行中における車両の室内空調を、バッテリに蓄積された電力を用いることなく行う手法が開発されている。例えば特許文献１及び２では、車両に搭載された蓄熱槽に蓄積された熱量を走行中の空調に利用することにより、バッテリの電力消費を抑制することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２４４４３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５９３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１及び２では、蓄熱槽のような蓄熱装置に蓄積可能な熱エネルギーに限界があるため、蓄熱装置に蓄積された熱エネルギーが枯渇した場合でも空調が継続可能なように、バッテリの電力を消費するヒートポンプ機構と併用されることがある。この場合、車両の航続距離を延ばすためには、必要な空調を賄いつつ、ヒートポンプ機構による電力消費を抑えることが重要である。
【０００６】
本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、ヒートポンプ機構及び蓄熱装置を併用する場合において、必要な空調を賄いつつ、ヒートポンプ機構による電力消費を抑えることによって長い航続距離を達成可能な車両用空調管理システム、及び、当該車両用空調管理システムで実施される車両用空調制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る車両用空調管理システムは上記課題を解決するために、
バッテリから電力が供給される駆動用モータを備える車両の室内を空調する車両用空調管理システムであって、
前記バッテリからの電力が供給されることにより冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮された前記冷媒と熱交換することにより前記冷媒を凝縮する凝縮部と、凝縮された前記冷媒を蒸発する蒸発部と、を含み、前記凝縮部又は前記蒸発部から放出される熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成されたヒートポンプ機構と、
蓄熱された熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成された蓄熱部と、
前記ヒートポンプ機構及び前記蓄熱部を制御することにより前記室内の空調を行う空調制御部と、
前記車両の走行予定時間を取得する走行予定時間取得部と、
前記走行予定時間における天候情報を取得する天候情報取得部と、
前記走行予定時間における空調負荷情報を取得する空調負荷情報取得部と、
前記天候情報及び前記空調負荷情報に基づき、前記走行予定時間における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰ変動を推定するＣＯＰ変動推定部と、
前記ＣＯＰ変動に基づき、前記走行予定時間における前記蓄熱部による前記室内の空調が行われる第１時間帯と前記ヒートポンプ機構による前記室内の空調が行われる第２時間帯とを含む空調制御スケジュールを決定するスケジュール決定部と、
を備え、
前記空調制御部は、前記空調制御スケジュールに基づいて前記室内の空調が行われるように前記ヒートポンプ機構及び前記蓄熱部を制御する。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、天候や空調負荷によって変動するヒートポンプ機構のＣＯＰの推移を天候情報及び空調負荷情報に基づいて推定し、ＣＯＰ変動に基づいて空調制御スケジュールを決定する。このように決定された空調制御スケジュールに従って空調制御を実施することで、必要な空調をまかないつつ、ヒートポンプ機構による電力消費を抑えることができ、車両の航続距離を延ばすことができる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では上記（１）の構成において、
前記スケジュール決定部は、前記第２時間帯における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰが前記第１時間帯における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰより高くなるように前記空調制御スケジュールを決定する。
【００１０】
上記（２）の構成によれば、走行予定時間のうちＣＯＰが高い第２時間帯でヒートポンプ機構を使用し、ＣＯＰが低い残りの第１時間帯で蓄熱部を使用することで、必要な空調をまかないつつ、ヒートポンプ機構による電力消費を抑えることができる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では上記（１）又は（２）の構成において、
前記蓄熱部の蓄熱量を算出する蓄熱量算出部と、
前記空調負荷情報に基づき、前記走行予定時間に前記室内の空調に必要とされる空調エネルギーを推定する空調エネルギー推定部と、
を更に備え、
前記スケジュール決定部は、前記空調エネルギーに対する前記蓄熱量の不足分に基づき、前記走行予定時間において前記蓄熱部による前記室内の空調が不能な時間を求め、当該時間を前記第２時間帯として設定する。
【００１２】
上記（３）の構成によれば、空調エネルギーに対する蓄熱量の不足分から、走行予定時間のうち蓄熱部に蓄積された熱エネルギーで空調を賄えない時間を評価し、当該時間を、ヒートポンプ機構による空調が行われる第２時間帯として設定する。これにより、蓄熱部で賄えない時間帯のみにおいてヒートポンプ機構による空調が実施されるので、走行予定時間におけるヒートポンプ機構の作動時間を短縮し、電力消費を抑えることができる。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では上記（３）の構成において、
前記スケジュール決定部は、前記蓄熱量が前記空調エネルギーより大きい場合、前記第２時間帯をゼロに設定する。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、空調エネルギーより多くの蓄熱量が確保されている場合、走行予定時間における空調を蓄熱部に蓄積された熱エネルギーのみで賄うことができるので、ヒートポンプ機構を使用しない空調制御スケジュールが決定される。これにより、ヒートポンプ機構の使用による無駄な電力消費を回避できる。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では上記（１）から（４）のいずれか一構成において、
前記バッテリの残量を取得するバッテリ残量取得部を更に備え、
前記スケジュール決定部は、前記バッテリの残量が閾値未満である場合、前記ヒートポンプ機構の作動を禁止するように前記空調制御スケジュールを決定する。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、バッテリ残量が少ない場合、ヒートポンプ機構の作動を禁止することで、空調による電力消費を回避してバッテリの残量確保を優先することで、航続距離を確保できる。これにより、車両が動作不能な状態に陥ることを効果的に回避できる。
【００１７】
（６）本発明の少なくとも一実施形態に係る車両用空調制御方法は上記課題を解決するために、
バッテリから電力が供給される駆動用モータと、
前記バッテリからの電力が供給されることにより冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮された前記冷媒と熱交換することにより前記冷媒を凝縮する凝縮部と、凝縮された前記冷媒を蒸発する蒸発部と、を含み、前記凝縮部又は前記蒸発部から放出される熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成されたヒートポンプ機構と、
蓄熱された熱エネルギーにより前記室内を空調可能に構成された蓄熱部と、
を備える車両の室内空調を制御する車両用空調制御方法であって、
前記車両の走行予定時間を取得する工程と、
前記走行予定時間における天候情報を取得する工程と、
前記走行予定時間における空調負荷情報を取得する工程と、
前記天候情報及び前記空調負荷情報に基づき、前記走行予定時間における前記ヒートポンプ機構のＣＯＰ変動を推定する工程と、
前記ＣＯＰ変動に基づき、前記走行予定時間における前記蓄熱部による前記室内の空調が行われる第１時間帯と前記ヒートポンプ機構による前記室内の空調が行われる第２時間帯とを含む空調制御スケジュールを決定する工程と、
前記空調制御スケジュールに基づいて前記室内の空調が行われるように前記ヒートポンプ機構及び前記蓄熱部を制御する工程と、
を備える。
【００１８】
上記（６）の方法は、上述の車両用空調管理システム（上記各種形態を含む）によって好適に実施できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、ヒートポンプ機構及び蓄熱装置を併用する場合において、必要な空調をまかないつつ、ヒートポンプ機構による電力消費を抑えることによって長い航続距離を達成可能な車両用空調管理システム、及び、当該車両用空調管理システムで実施される車両用空調制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調管理システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１のコントローラの内部構成を機能的に示すブロック構成図である。
【図３】図２のコントローラによって実施される車両用空調制御方法を工程毎に示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ４で取得される天候情報、ステップＳ６で推定される空調エネルギーの推移、ステップＳ９で推定されるＣＯＰ変動、ステップＳ１０で決定される空調制御スケジュールの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態に係る車両用空調管理システム１の全体構成を示すブロック図である。車両用空調管理システム１が搭載される車両は、電力が蓄積可能なバッテリを備え、バッテリに蓄積された電力を用いてモータ（電動機）を駆動することで走行を行う、電気自動車やハイブリッド車のような車両である。
【００２３】
車両には、乗員が搭乗可能な車室内に外気を導入するための外気導入路２が設けられている。外気導入路２には、不図示のブロアによって外部から車室に向けて外気が導入され、ヒートポンプ機構４の凝縮部６及び蒸発部８と熱交換することによって外気温度が調整可能に構成されている。
【００２４】
ヒートポンプ機構４は、電力が供給されることにより冷媒を圧縮可能な圧縮部１０と、圧縮部１０で圧縮された冷媒を凝縮する凝縮部６と、凝縮部６で凝縮された冷媒を蒸発させる蒸発部８と、を含む。
【００２５】
ヒートポンプ機構４が暖房として機能する場合、図１の実線矢印で示されるように、圧縮部１０で圧縮されることで温度が上昇した冷媒は、凝縮部６にて外気導入路２を流れる外気と熱交換することで外気を加熱する。凝縮部６で温度が低下した冷媒は、リザーバ１２に貯留された後、第２蒸発部８´を介して再び圧縮部１０に送られ循環する。
【００２６】
一方、ヒートポンプ機構４が冷房として機能する場合、図１の破線矢印で示されるように、膨張弁１４で膨張された冷媒は、蒸発部８にて外気導入路２を流れる外気と熱交換することにより外気を冷却する。蒸発部８で加熱された冷媒は、凝縮部６や走行風などの外気と熱交換する第２凝縮部６´により凝縮されて液化された後、リザーバ１２に貯留され、再び膨張弁１４に供給されることにより循環する。
【００２７】
このようなヒートポンプ機構４は暖房又は冷房として選択的に機能できるように構成されており、両者の切り替えは冷媒が流れる流路上に設置された切替弁１８を制御することにより行われる。
【００２８】
外気導入路２のうち凝縮部６の下流側には、凝縮部６で加熱された外気と熱交換可能な第１蓄熱部２０が設けられている。第１蓄熱部２０は、凝縮部６で加熱された外気と熱交換可能な第１熱交換部２０ａと、第１熱交換部２０ａで取得した熱量を蓄積するための第１蓄熱材２０ｂと、を含む。これにより第１蓄熱部２０では、充電時にヒートポンプ機構４を暖房として動作させた際に、ヒートポンプ機構４で生じさせた熱量が蓄積可能になっている。
【００２９】
外気導入路２のうち蒸発部８の下流側には、蒸発部８で冷却された外気と熱交換可能な第２蓄熱部２２が設けられている。第２蓄熱部２２は、蒸発部８で冷却された外気と熱交換可能な第２熱交換部２２ａと、第２熱交換部２２ａで取得した熱量（冷熱）を蓄積するための第２蓄熱材２２ｂと、を含む。これにより第２蓄熱部２２では、充電時にヒートポンプ機構４を冷房として動作させた際に、ヒートポンプ機構４で生じさせた熱量（冷熱）が蓄積可能になっている。
【００３０】
尚、第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２における熱量（冷熱）の蓄積方式は、化学蓄熱、潜熱蓄熱、顕熱蓄熱のいずれでもよい。
【００３１】
車両用空調管理システム１は制御ユニットであるコントローラ３０を備える。コントローラ３０は例えばコンピュータのような電子演算装置から構成され、予め記憶されたプログラムに従って動作することで、本発明の少なくとも一実施形態に係る車両用空調制御方法が実施可能になっている。
【００３２】
尚、本発明の少なくとも一実施形態に係る車両用空調制御方法に対応するプログラムは所定の記録媒体に記録されていてもよい。この場合、当該媒体は所定の読み取り装置によって読み取られることによってコンピュータ等の電子演算装置にインストールされ、コントローラ３０が構成される。
【００３３】
ここで図２は図１のコントローラ３０の内部構成を機能的に示すブロック構成図である。図２に示されるように、コントローラ３０は、バッテリの残量を取得するバッテリ残量取得部３２と、ヒートポンプ機構４及び蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）を制御することにより室内の空調を行う空調制御部３４と、車両の走行予定時間を取得する走行予定時間取得部３６と、天候情報を取得する天候情報取得部３８と、空調負荷情報を取得する空調負荷情報取得部４０と、蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）の蓄熱量を算出する蓄熱量算出部４２と、走行予定時間に室内の空調に必要とされる空調エネルギーを推定する空調エネルギー推定部４４と、ヒートポンプ機構４のＣＯＰ変動を推定するＣＯＰ変動推定部４６と、空調制御スケジュールを決定するスケジュール決定部４８と、を備える。
【００３４】
尚、図２に示されるコントローラ３０の内部構成は、コントローラ３０の主な機能毎に機能ブロックとして示す一例であり、機能ブロックの各々は統合されていてもよいし、更に分割されていてもよい。
【００３５】
また車両には、オペレータによって操作可能な空調スイッチ５０が設けられている（図１を参照）。空調スイッチ５０は、その切替状態に応じて、以下に説明する車両用空調制御方法を実施するトリガーとなるＯＮ／ＯＦＦ信号をコントローラ３０に対して送信する。コントローラ３０は、空調スイッチ５０からの信号に基づいて、以下の車両用空調制御方法を実施する。
【００３６】
続いてコントローラ３０によって実施される車両用空調制御方法について説明する。図３は図２のコントローラ３０によって実施される車両用空調制御方法を工程毎に示すフローチャートであり、図４は図３のステップＳ４で取得される天候情報、ステップＳ６で推定される空調エネルギーの推移、ステップＳ９で推定されるＣＯＰ変動、ステップＳ１０で決定される空調制御スケジュールの一例を示すグラフである。
【００３７】
まずコントローラ３０は、車両の車室に設置された空調スイッチ５０がＯＮされたか否かを判定する（ステップＳ１）。このような判定は、空調スイッチ５０のＯＮ／ＯＦＦに対応する信号がコントローラ３０によって受信されることにより行われる。
【００３８】
空調スイッチ５０がＯＮ操作されると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、バッテリ残量取得部３２は、車両に搭載されたバッテリの残量（ＳＯＣ）を取得し、その取得結果が所定の基準値ＳＯＣ１以上であるか否かが判定される（ステップＳ２）。ここで基準値ＳＯＣ１は、車両の走行に必要な電力がバッテリに十分残存しているか否かを判定するための閾値である。
【００３９】
バッテリの残量（ＳＯＣ）が基準値ＳＯＣ１未満である場合（ステップＳ２：ＮＯ）、スケジュール決定部４８はヒートポンプ機構４の作動を禁止するように空調制御スケジュールを決定し（ステップＳ１０）、空調制御部３４は、当該空調制御スケジュールに基づいて室内の空調が行われるようにヒートポンプ機構４及び蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）を制御する（ステップＳ１１）。このようにバッテリの残量が少ない場合、ヒートポンプ機構４の作動を禁止することで、バッテリの残量確保を優先することで、車両の航続距離を確保できる。これにより、車両が動作不能な状態に陥ることを効果的に回避できる。
【００４０】
一方、バッテリの残量（ＳＯＣ）が基準値ＳＯＣ１以上である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、走行予定時間取得部３６は車両の走行予定時間を取得する（ステップＳ３）。走行予定時間は、将来的に車両の走行が継続的に実施される予定時間であり、例えば、所定の運行スケジュールに従って走行する配送用トラックやバスでは、走行予定時間は、運行スケジュールに規定された運行時間であってもよい。このような走行予定時間は、不図示のインターフェースを介してオペレータによって入力される。
【００４１】
続いて天候情報取得部３８は、ステップＳ３で取得した走行予定時間における天候情報を取得する（ステップＳ４）。天候情報は、ヒートポンプ機構４のＣＯＰに影響を与え得るパラメータを含み、例えば、外気温度、日射量などである。本実施形態では天候情報として、外気温度が取得される。このような天候情報は、例えば車両に設けられた外気温度を測定可能なセンサから取得してもよいし、通信ネットワーク（インターネットなど）を介してアクセス可能な天候データから取得してもよい。図４（ａ）はステップＳ４で取得される天候情報（外気温度）の一例であり、走行予定時間における外気温度が時間の経過にともなって変動する様子が示されている。
【００４２】
続いて空調負荷情報取得部４０は、ステップＳ３で取得した走行予定時間における空調負荷情報を取得する（ステップＳ５）。ここで空調負荷情報は、所定の空調を実施するためにヒートポンプ機構４や蓄熱部に対して要求されるエネルギー負荷を示す指標であり、例えば、空調の目標温度と実際の室内温度との差異が高いほど大きくなり、日射量が大きいほど大きくなる。
尚、空調負荷情報は、ステップＳ３で取得した天候情報に基づいて算出されてもよいし、過去のデータ分析結果をデータ化したものから取得してもよい。
【００４３】
続いて空調エネルギー推定部４４はステップＳ５で取得した空調負荷情報に基づいて走行予定時間に室内の空調に必要とされる空調エネルギーを推定する（ステップＳ６）。つまり走行予定時間において、所定の空調を実施するためにヒートポンプ機構４や蓄熱部に対して要求されるエネルギー負荷を積分することにより、空調エネルギーが推定される（言い換えれば、空調エネルギーは、走行予定時間で所定の空調を実施するために消費されるであろうエネルギー量の総和である）。図４（ｂ）はステップＳ６で推定される空調エネルギーの推移の一例である。
【００４４】
続いて蓄熱量算出部４２は、蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）の蓄熱量を算出する（ステップＳ７）。このような蓄熱量の算出は、例えば、蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）に設置された温度センサの計測値に基づいて行われてもよい。
【００４５】
続いてコントローラ３０は、ステップＳ６で算出された蓄熱量が、ステップＳ５で推定された空調エネルギー以下であるか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで蓄熱量が空調エネルギーより大きい場合（ステップＳ８：ＮＯ）、スケジュール決定部４８はヒートポンプ機構４が作動する第２時間帯をゼロに設定した空調制御スケジュールを決定する（ステップＳ１０）。この場合、蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）には空調エネルギーより多くの蓄熱量が確保されているため、走行予定時間における空調を蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）に蓄積された熱エネルギーだけで賄うことができる。そのため、ヒートポンプ機構４を使用しない空調制御スケジュールが可能である。これにより、ヒートポンプ機構４の使用による無駄な電力消費を回避できる。
【００４６】
一方、蓄熱量が空調エネルギー以下である場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ＣＯＰ変動推定部４６は、天候情報及び空調負荷情報に基づき、走行予定時間におけるヒートポンプ機構４のＣＯＰ変動を推定する（ステップＳ９）。ヒートポンプ機構４のＣＯＰは、天候情報及び空調負荷情報に依存して変化するため、これらに基づいて走行予定時間におけるヒートポンプ機構４のＣＯＰ変動が推定される。尚、空調負荷の変動が少ないとみなせる場合には、ヒートポンプ機構４のＣＯＰは外気温度に依存するとみなすことができる。図４（ｃ）はステップＳ９で推定されるＣＯＰ変動の一例である。
【００４７】
続いてスケジュール決定部４８は、ＣＯＰ変動に基づいて空調制御スケジュールを決定する（ステップＳ１０）。ここで空調制御スケジュールは、走行予定時間における蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）による室内の空調が行われる第１時間帯Ｔ１とヒートポンプ機構４による室内の空調が行われる第２時間帯Ｔ２とを含む。
【００４８】
ステップＳ１０における空調制御スケジュールの決定は、第２時間帯Ｔ２におけるヒートポンプ機構４のＣＯＰが第１時間帯Ｔ１におけるヒートポンプ機構４のＣＯＰより高くなるように行われてもよい。図４（ｄ）はステップＳ１０で決定される空調制御スケジュールの一例である。この例では、ヒートポンプ機構４のＣＯＰが高い時間帯に、ヒートポンプ機構４による空調が実施される第２時間帯Ｔ２を割り当てることで、ヒートポンプ機構４の動作時における電力消費効率を向上させている。一方、ヒートポンプ機構４のＣＯＰが低い時間帯に、蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）による空調が実施される第１時間帯Ｔ１を割り当てることで、ＣＯＰが低い状況下でヒートポンプ機構４が動作することで余分に電力を消費することを回避している。このように、走行予定時間のうちＣＯＰが高い第２時間帯Ｔ２にヒートポンプ機構４を使用しつつ、ＣＯＰが低い残りの第１時間帯Ｔ１に蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）を使用することで、良好なエネルギー効率が得られる。
【００４９】
ステップＳ１０における空調制御スケジュールの決定は、空調エネルギーに対する蓄熱量の不足分に基づき、走行予定時間において蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）による室内の空調が不能な時間を求め、当該時間を第２時間帯Ｔ２として設定してもよい。この場合、空調エネルギーに対する蓄熱量の不足分から、走行予定時間のうち蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）に蓄積された熱エネルギーで空調を賄えない時間を評価することで、ヒートポンプ機構４による空調が行われる第２時間帯Ｔ２が設定される。図４（ｄ）の例においても、空調エネルギーに対する蓄熱量の不足分から走行予定時間のうちヒートポンプ機構４を動作させなければならない第２時間帯Ｔ２を予め予測し、その残りを第１時間帯Ｔ１としている。このときヒートポンプ機構４の動作を伴う第２時間帯Ｔ２は、上述のようにヒートポンプ機構４のＣＯＰが高い時間帯として設定されることにより、走行予定時間における第１時間帯Ｔ１と第２時間帯Ｔ２の配分が設定されることで、空調制御スケジュールが決定される。これにより、蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）で賄えない時間帯のみにおいてヒートポンプ機構４による空調が実施されるので、走行予定時間におけるヒートポンプ機構４の作動時間を短縮し、電力消費を抑えることができる。
【００５０】
このように空調制御スケジュールが決定されると、空調制御部３４は、当該空調制御スケジュールに基づいて室内の空調制御部３４は、当該空調制御スケジュールに基づいて室内の空調が行われるようにヒートポンプ機構４及び蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）を制御する（ステップＳ１１）。
【００５１】
以上説明したように本実施形態によれば、 天候や空調負荷によって変動するヒートポンプ機構４のＣＯＰの推移を天候情報及び前記空調負荷情報に基づいて推定し、ＣＯＰ変動に基づいて空調制御スケジュールが決定される。このように決定された空調制御スケジュールに従って制御を実施することで、必要な空調をまかないつつ、ヒートポンプ機構４による電力消費を抑えることができ、車両の航続距離を延ばすことができる。その結果、ヒートポンプ機構４及び蓄熱部（第１蓄熱部２０及び第２蓄熱部２２）を併用する場合において、必要な空調をまかないつつ、ヒートポンプ機構４による電力消費を抑えることによって長い航続距離を達成可能な車両用空調管理システム１、及び、当該車両用空調管理システムで実施される車両用空調制御方法を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、バッテリから電力が供給される駆動用モータを備える車両の室内を空調する車両用空調管理システム、及び、当該車両用空調管理システムで実施される車両用空調制御方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  車両用空調管理システム
２  外気導入路
４  ヒートポンプ機構
６  凝縮部
８  蒸発部
１０  圧縮部
１２  リザーバ
１４  膨張弁
１８  切替弁
２０  第１蓄熱部
２０ａ  第１熱交換部
２０ｂ  第１蓄熱材
２２  第２蓄熱部
２２ａ  第２熱交換部
２２ｂ  第２蓄熱材
３０  コントローラ
３２  バッテリ残量取得部
３４  空調制御部
３６  走行予定時間取得部
３８  天候情報取得部
４０  空調負荷情報取得部
４２  蓄熱量算出部
４４  空調エネルギー推定部
４６  変動推定部
４８  スケジュール決定部
５０  空調スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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