(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の室内温度を目標温度に維持するための、空調システムから吐出される空気の目標吐出温度と蒸発器の温度である目標蒸発器温度のうちの少なくとも１つがヒータ駆動条件を満たしているかを確認する駆動条件確認ステップ、
前記ヒータ駆動条件が満たされていれば、目標吐出温度を出力するように車両の温度および走行条件に応じて前記ヒータの駆動を制御するヒータ駆動制御ステップ、および
前記ヒータ駆動時に、ヒータから吐出される空気のヒータ吐出温度が基準温度以上であるか、前記ヒータ吐出温度が前記目標吐出温度よりも一定温度以上高ければ、前記ヒータの駆動をカットオフさせるヒータカットオフ確認ステップ、を含み、
前記ヒータカットオフ確認ステップ以後には、
前記目標吐出温度と前記目標蒸発器温度のうちの少なくとも１つが前記ヒータ駆動条件を満たしているかを再度確認する駆動条件再確認ステップ、および
前記ヒータ駆動条件を満たしていて前記目標吐出温度が第１温度以下であれば、前記ヒータ吐出温度が目標吐出温度よりも１５℃さらに低い場合に、ヒータカットオフを解除させるカットオフ解除確認ステップ、をさらに含むことを特徴とする空調装置の制御方法。
【請求項２】
前記カットオフ解除確認ステップでは、
前記ヒータ駆動条件を満たしていて前記目標吐出温度が第１温度を超過すれば、前記ヒータ吐出温度が第２温度よりも低い場合にヒータカットオフを解除させることを特徴とする請求項１に記載の空調装置の制御方法。
【請求項３】
前記駆動条件確認ステップと前記駆動条件再確認ステップでは、
前記目標蒸発器温度が測定された現在蒸発器温度よりも２℃さらに高いか、前記目標吐出温度が前記目標蒸発器温度よりも４℃さらに高い場合に、ヒータ駆動条件を満たしていると判断することを特徴とする請求項１に記載の空調装置の制御方法。
【請求項４】
前記駆動条件確認ステップで駆動条件を満たしていれば、
前記駆動条件確認ステップ以後にエアコンが駆動しているかを確認し、前記エアコンが駆動されていれば、一定時間が経過した後に前記ヒータ駆動制御ステップが実行されるように前記ヒータの駆動を一定時間停止状態に維持させるエアコン駆動確認および遅延ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の空調装置の制御方法。
【請求項５】
前記エアコン駆動確認および遅延ステップでは、
前記エアコンが駆動されていないと確認されれば、前記ヒータ駆動制御ステップを実行することを特徴とする請求項４に記載の空調装置の制御方法。
【請求項６】
前記ヒータカットオフ確認ステップでは、
前記ヒータ吐出温度が基準温度である８５℃以上であるか、前記ヒータ吐出温度が前記目標吐出温度よりも一定温度である２０℃以上高ければ、ヒータ駆動をカットオフさせることを特徴とする請求項１に記載の空調装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調装置の制御方法に係り、より詳しくは、ヒータカットオフ条件を満たしているかを確認し、これによってヒータをカットオフさせることにより、ヒータの駆動によって消耗する空調装置の電力消耗を防ぐことができる空調装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境負荷の少ないエネルギー開発に関心が集中している最近では、自動車分野でもバッテリをエネルギー源として用いた環境負荷の少ない電気自動車が注目を集めている。このような電気自動車は、車両の駆動のエネルギー源であるバッテリの蓄積密度に限界があるため、バッテリ充電後の総走行距離を延ばすための開発が求められている。
このような電気自動車は、別の電気ヒータとエアコンシステムによって車両内部の温度を制御するため、エンジン駆動車に比べて空調システムによって消費される電力が大きい。
【０００３】
また、このような空調システムは、車両内部の温度調節のために、暑い夏にも電気ヒータとエアコンシステムを別に駆動させるための消費電力が求められる。
このような空調システムの消費電力によって走行距離が低下する問題が発生する。この空調システムによる電力消費を減少させるために、空調システムの駆動を制限する場合、走行距離を増加させることはできるが、車内の搭乗者に空調システム駆動の制約による不快感を与えることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１６４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来の問題点を克服するためになされたものであって、目標吐出温度、目標蒸発器温度、蒸発器温度、およびヒータ吐出温度などによってヒータカットオフ条件が満たされているかを確認し、これによってヒータをカットオフさせることにより、ヒータ駆動によって消耗する空調装置の電力消耗を防ぐことができ、また、エアコンが作動している場合にヒータの駆動を遅延させることにより、ヒータとエアコンが同時に作動する場合に発生する空調消耗動力を減らすことができる空調装置の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】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明による空調装置の制御方法は、車両の室内温度を目標温度に維持するための、空調システムから吐出される空気の目標吐出温度と蒸発器の温度である目標蒸発器温度のうちの少なくとも１つがヒータ駆動条件を満たしているかを確認する駆動条件確認ステップ、前記ヒータ駆動条件が満たされていれば、目標吐出温度を出力するように車両の温度および走行条件に応じて前記ヒータの駆動を制御するヒータ駆動制御ステップ、および前記ヒータ駆動時に、ヒータから吐出される空気のヒータ吐出温度が基準温度以上であるか、前記ヒータ吐出温度が前記目標吐出温度よりも一定温度以上高ければ、前記ヒータの駆動をカットオフさせるヒータカットオフ確認ステップ、を含み、前記ヒータカットオフ確認ステップ以後には、前記目標吐出温度と前記目標蒸発器温度のうちの少なくとも１つが前記ヒータ駆動条件を満たしているかを再度確認する駆動条件再確認ステップ、および前記ヒータ駆動条件を満たしていて前記目標吐出温度が第１温度以下であれば、前記ヒータ吐出温度が目標吐出温度よりも１５℃さらに低い場合に、ヒータカットオフを解除させるカットオフ解除確認ステップ、をさらに含むことを特徴とする。
【０００８】
前記ヒータカットオフ解除ステップでは、前記ヒータ駆動条件を満たしていて前記目標吐出温度が第１温度を超過すれば、前記ヒータ吐出温度が第２温度よりも低い場合にヒータカットオフを解除させることを特徴とする。
【０００９】
前記駆動条件確認ステップと前記駆動条件再確認ステップでは、前記目標蒸発器温度が測定された現在蒸発器温度よりも２℃さらに高いか、前記目標吐出温度が前記目標蒸発器温度よりも４℃さらに高い場合に、ヒータ駆動条件を満たしていると判断することを特徴とする。
【００１０】
前記駆動条件確認で駆動条件を満たしていれば、前記駆動条件確認ステップ以後にエアコンが駆動しているかを確認し、前記エアコンが駆動されていれば、一定時間が経過した後に前記ヒータ駆動制御ステップが実行されるように前記ヒータの駆動を一定時間停止状態に維持させるエアコン駆動確認および遅延ステップをさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
前記エアコン駆動確認および遅延ステップでは、前記エアコンが駆動されていないと確認されれば、前記ヒータ駆動制御ステップを実行することを特徴とする。
【００１２】
前記ヒータカットオフ確認ステップでは、前記ヒータ吐出温度が基準温度である８５℃以上であるか、前記ヒータ吐出温度が前記目標吐出温度よりも一定温度である２０℃以上高ければ、ヒータ駆動をカットオフさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る空調装置の制御方法によれば、目標吐出温度、目標蒸発器温度、蒸発器温度、およびヒータ吐出温度などによってヒータカットオフ条件を満たしているかを確認し、これによってヒータをカットオフさせることにより、ヒータの駆動によって消耗する空調装置の電力消耗を防ぐことができる。
また、エアコンが作動している場合にヒータの駆動を遅延させることにより、ヒータとエアコンが同時に作動する場合に発生する空調消耗動力を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る空調装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に係る空調装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】図１、２の空調装置制御方法を実施するための空調システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。
図１および図２に示す通り、車両の室内温度を運転手が要求する室内目標温度に維持するために、空調制御機１１０は、空調装置１００から吐出される空気の目標吐出温度（Ｔｏ）と、エアコン１３０の蒸発器の目標温度である目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）を算出する。
空調制御機１１０は、算出された目標吐出温度（Ｔｏ）と目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）のうちの少なくとも１つが空調装置１００のヒータを駆動させるための駆動条件を満たしているかを確認する駆動条件確認ステップ（Ｓ１）を実行する。  ここで、空調制御機１１０は、車両の各センサから印加される車両の状態および温度に応じて空調装置であるヒータ１２０およびエアコン１３０の各電場装置の駆動を制御する全自動温度調節装置（ＦＡＴＣ：Ｆｕｌｌ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）のコントローラである。
【００１６】
このような駆動条件確認ステップ（Ｓ１）で、空調制御機１１０は、目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）がエアコン１３０の蒸発器で測定された温度である蒸発器温度（Ｔｅ）よりも２℃さらに高いか、目標吐出温度（Ｔｏ）が目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）よりも４℃さらに高い場合に、ヒータ駆動条件を満たしていると判断する。
駆動条件確認ステップ（Ｓ１）で、空調制御機１１０は、蒸発器温度（Ｔｅ）に２℃を加えた値よりも目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）がさらに高いかを確認（Ｓ１１）し、蒸発器温度（Ｔｅ）に２℃を加えた値よりも目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）がさらに高ければ、ヒータ駆動条件を満たしていると判断する。
【００１７】
また、空調制御機１１０は、蒸発器温度（Ｔｅ）に２℃を加えた値と目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）が同じであるかそれよりも高ければ、目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）に４℃を加えた値よりも目標吐出温度（Ｔｏ）がさらに高いかを確認（Ｓ１２）する。また、空調制御機１１０は、目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）に４℃を加えた値よりも目標吐出温度（Ｔｏ）がさらに高ければ、ヒータ駆動条件を満たしていると判断する。
駆動条件確認ステップ（Ｓ１）で、ヒータ駆動条件を満たしていないと判断されれば、ヒータ１２０をオフ状態に維持させる（Ｓ５）。
駆動条件確認ステップ（Ｓ１）で、ヒータ駆動条件を満たしていると判断されれば、エアコン１３０が駆動しているかを確認（Ｓ２１）し、エアコン１３０の駆動可否に応じてヒータ１２０の駆動を一定時間停止状態に維持させるエアコン駆動確認および遅延ステップ（Ｓ２）を実行する。
【００１８】
エアコン１３０駆動可否確認（Ｓ２１）で、エアコン１３０が駆動していないと判断されれば、目標吐出温度（Ｔｏ）を出力するように車両の温度および走行条件に応じてヒータ１２０の駆動を制御するヒータ駆動制御ステップ（Ｓ３）を実行する。
エアコン１３０駆動可否確認（Ｓ２１）で、エアコン１３０が駆動していると判断されれば、空調制御機１１０はタイマー（Ｔ）を駆動させる。また、空調制御機１１０は、タイマー（Ｔ）の駆動時間が一定時間経過したかを確認（Ｓ２３）し、タイマー（Ｔ）が一定時間経過すれば、ヒータ１２０の駆動を制御するヒータ駆動制御ステップ（Ｓ３）を実行する。ここで、一定時間は、１分（１ｍｉｎ）に設定することができる。
【００１９】
エアコン駆動確認および遅延ステップ（Ｓ２）では、エアコン１３０が駆動していれば、エアコン１３０のコンプレッサの駆動ＲＰＭを低下させることにより、蒸発器の温度が低くなるように誘導される一定時間（１ｍｉｎ）にヒータ１２０が駆動しないように停止状態に維持させた後にヒータ１２０の駆動を制御するヒータ駆動制御ステップ（Ｓ３）を実行する。
このようなヒータ駆動制御ステップ（Ｓ３）では、空調制御機１１０が車両の内外気温度および車条件などに応じ、空調装置１００で車内に印加される空気の温度が目標吐出温度（Ｔｏ）となるようにＰＴＣヒータであるヒータ１２０の駆動を制御する。このとき、空調制御機１１０は、目標吐出温度（Ｔｏ）を空調装置１００の吐出温度によって制御するために、パルス変造方式（ＰＷＭ：Ｐｌｕｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によってヒータ１２０に印加される駆動信号を制御し、ヒータ１２０から吐出される空気の温度を制御する。
【００２０】
ヒータが駆動している状態で、駆動するヒータ１２０によって加熱されて吐出されるヒータ吐出温度（Ｔｐ）が基準温度以上であるか、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が目標吐出温度（Ｔｏ）よりも一定温度以上高ければ、ヒータ１２０の駆動をカットオフさせるヒータカットオフ確認ステップ（Ｓ４）を実行する。
このようなヒータカットオフ確認ステップ（Ｓ４）で、空調制御機１１０は、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が基準温度である８５℃以上であるかを確認（Ｓ４１）し、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が基準温度以上であると判断されれば、ヒータ１２０の過熱を防ぐためにヒータをカットオフ（Ｓ４３）させることにより、ヒータをオフさせる（Ｓ５）。ここで、基準温度は、車両の空調システムの駆動特性に応じて相違するように設定することができる。
【００２１】
ヒータカットオフ確認ステップ（Ｓ４）で、空調制御機１１０は、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が基準温度未満であると判断されれば、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が目標吐出温度（Ｔｏ）よりも一定温度である２０℃以上であるかを確認（Ｓ４２）する。
ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が目標吐出温度（Ｔｏ）に２０℃を加えた値以上であれば、ヒータ１２０の過熱によって発生する電力消耗を防ぐためにヒータをカットオフ（Ｓ４３）させることにより、ヒータをオフさせる（Ｓ５）。
このようなヒータカットオフ確認ステップ（Ｓ４）で、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が基準温度よりも低く、目標吐出温度（Ｔｏ）に一定温度を加えた値よりも低ければ、ヒータ１２０を駆動し、目標吐出温度（Ｔｏ）をヒータ吐出温度（Ｔｐ）によって制御するヒータ駆動制御ステップ（Ｓ３）を維持する。
【００２２】
ヒータカットオフ確認ステップ（Ｓ４）で、ヒータ１２０がカットオフされ、オフ状態（Ｓ５）に維持されている状態で、ヒータ１２０の再駆動のためのカットオフ解除条件を確認するため、目標吐出温度（Ｔｏ）と目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）のうちの少なくとも１つがヒータ駆動条件を満たしているかを再度確認する駆動条件再確認ステップ（Ｓ６）を実行する。
駆動条件再確認ステップ（Ｓ６）で、空調制御機１１０は、目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）が蒸発器温度（Ｔｅ）よりも２℃さらに高いか、目標吐出温度（Ｔｏ）が目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）よりも４℃さらに高い場合に、ヒータ再駆動条件を満たしていると判断する。
【００２３】
このような駆動条件再確認ステップ（Ｓ６）で、空調制御機１１０は、蒸発器温度（Ｔｅ）に２℃を加えた値よりも目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）がさらに高いかを確認（Ｓ６１）する。また、蒸発器温度（Ｔｅ）に２℃を加えた値よりも目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）がさらに高ければ、ヒータ再駆動条件を満たしていると判断し、ヒータ１２０のカットオフを解除させるための条件を満たしているかを確認するためにカットオフ解除確認ステップ（Ｓ７）を実行する。
空調制御機１１０は、蒸発器温度（Ｔｅ）に２℃を加えた値と目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）が同じであるかそれよりも低ければ、目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）に４℃を加えた値よりも目標吐出温度（Ｔｏ）がさらに高いかを確認（Ｓ６２）する。  空調制御機１１０は、目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）に４℃を加えた値よりも目標吐出温度（Ｔｏ）がさらに高ければ、ヒータ駆動条件を満たしていると判断し、ヒータ１２０のカットオフを解除させるための条件を満たしているかを確認するためにカットオフ解除確認ステップ（Ｓ７）を実行する。
【００２４】
駆動条件再確認ステップ（Ｓ６）で、ヒータ駆動条件を満たしていないと判断されれば、ヒータ１２０をカットオフ状態であるオフ状態に維持させる（Ｓ５）。
カットオフ解除確認ステップ（Ｓ７）では、目標吐出温度（Ｔｏ）が第１温度以下であれば、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が目標吐出温度（Ｔｏ）よりも１５℃さらに低いかを確認（Ｓ７１）し、目標吐出温度（Ｔｏ）が第１温度以下であって目標吐出温度（Ｔｏ）に１５℃を加えた値よりもヒータ吐出温度（Ｔｐ）がさらに低ければ、ヒータカットオフ解除条件を満たしていると判断する。このとき、第１温度は、例えば６４℃に設定することができる。このような第１温度は、目標吐出温度（Ｔｏ）に対するチューニング値であって、空調装置の温度制御特性に応じて設定することができる。
【００２５】
電気によって駆動するＰＴＣヒータであるヒータ１２０は、電源が印加されても温度がすぐに上昇しないため、ヒータ１２０で測定された現在のヒータ吐出温度（Ｔｐ）が目標吐出温度（Ｔｏ）に１５℃を加えた値よりも低ければ、ヒータ１２０を早期加熱させることにより、空調装置から吐出される吐出温度を目標吐出温度（Ｔｏ）に容易に制御するために、カットオフされたヒータ１２０のカットオフを解除（Ｓ７３）させる。
カットオフ解除確認ステップ（Ｓ７）では、目標吐出温度（Ｔｏ）が第１温度を超過すれば、目標吐出温度（Ｔｏ）が第２温度よりも低いかを確認（Ｓ７２）し、目標吐出温度（Ｔｏ）が第１温度を超過して目標吐出温度（Ｔｏ）が第２温度よりも低ければ、ヒータカットオフ解除条件を満たしていると判断する。このとき、第２温度は、例えば８４℃に設定することができる。
【００２６】
目標吐出温度（Ｔｏ）が第１温度を超過する場合には、第１温度以下であるときに比べてヒータ１２０がさらに速く駆動にするように、ヒータ吐出温度（Ｔｐ）が設定された第２温度以下である場合には、ヒータカットオフ解除条件を満たしていると判断し、カットオフされたヒータ１２０のカットオフを解除（Ｓ７３）させる。
このようにヒータ１２０のカットオフが解除されれば、車内に印加される空気の温度が目標吐出温度（Ｔｏ）となるようにヒータ１２０の駆動を制御するヒータ駆動制御ステップ（Ｓ３）を実行する。
【００２７】
このような空調装置の制御方法は、目標吐出温度（Ｔｏ）、目標蒸発器温度（Ｔｅｏ）、蒸発器温度（Ｔｅ）、およびヒータ吐出温度（Ｔｐ）などによってヒータ１２０をカットオフさせるための条件を満たす場合にヒータ１２０をカットオフさせることにより、ヒータ１２０駆動によって消耗する空調装置の電力消耗を防ぐことができる。また、このような空調装置の制御方法は、エアコンが作動している場合にヒータの駆動を遅延させることにより、ヒータとエアコンが同時に作動する場合に発生する空調消耗動力を減らすことができる。
【００２８】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１００  ・・・空調装置
１１０  ・・・空調制御機
１２０  ・・・ヒータ
１３０  ・・・エアコン
【図１】
0005824277.tif 000002
【図２】
0005824277.tif 000003
【図３】
0005824277.tif 000004