(57)【要約】【課題】イグニッションスイッチのオフ後もバッテリ上がりのおそれがなく、しかも換気装置を有効に機能させて車室内温度を適切に調節し得る車両用換気装置を提供する。【解決手段】車両用換気装置は、ソーラバッテリ１１（ソーラ発電手段）と、ソーラバッテリ１１の電力を利用して車室内を換気するファン１６と、イグニッションスイッチＩＧのオン状態で動作して車室内温度を検出する内気温センサ２２（車室内温度検出手段）と、ソーラ換気コントローラ２１とを備える。ソーラ換気コントローラ２１は、イグニッションスイッチＩＧのオフ後におけるソーラバッテリ１１の発電による電力量を検出し、この電力量と、検出された車室内温度に応じてイグニッションスイッチＩＧのオフ後の車室内温度を推定し、推定された車室内温度が所定の設定値以上であるときファン１６を駆動し、推定された車室内温度が所定の設定値未満となったときファン１６の駆動を停止する。【選択図】図１
2008260392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光により発電可能なソーラ発電手段と、
前記ソーラ発電手段により発電された電力を利用して車室内を換気するファンと、
イグニッションスイッチのオン状態での車室内温度を検出する車室内温度検出手段と、
イグニッションスイッチのオフ後における前記ソーラ発電手段の発電による電力量を検出する電力量検出手段と、
前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度、および前記電力量検出手段により検出された電力量に応じてイグニッションスイッチのオフ後の車室内温度を推定する温度推定手段と、
前記温度推定手段により推定された車室内温度が所定の設定値以上であるとき前記ファンを駆動し、前記推定された車室内温度が所定の設定値未満となったとき前記ファンの駆動を停止するファン駆動制御手段とを備えたことを特徴とする車両用換気装置。
【請求項２】
前記車室内温度検出手段は、空調ユニットの内気温センサであり、
前記温度推定手段は、前記電力量検出手段により検出された電力量に応じて車室内温度の温度上昇分を算出する上昇分算出手段と、
前記内気温センサにより検出された車室内温度と前記上昇分算出手段により算出された温度上昇分とを加算して、この加算値を第１推定温度として設定する第１推定温度設定手段とを備え、
前記ファン駆動制御手段は、前記第１推定温度設定手段により設定された第１推定温度が前記設定値以上であるとき前記ファンを駆動し、前記第１推定温度が前記設定値未満となったとき前記ファンの駆動を停止するように設定されている請求項１に記載の車両用換気装置。
【請求項３】
前記温度推定手段は、さらに前記ファンの駆動時間に応じて車室内温度の温度下降分を算出する下降分算出手段と、
前記第１推定温度設定手段により設定された第１推定温度から前記下降分算出手段により算出された温度下降分を減算して、この減算値を第２推定温度として設定する第２推定温度設定手段とを備え、
前記ファン駆動制御手段は、前記第２推定温度設定手段により設定された第２推定温度が前記設定値以上であるとき前記ファンを駆動し、前記第２推定温度が前記設定値未満となったとき前記ファンの駆動を停止するように設定されている請求項２に記載の車両用換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用換気装置に関し、特にイグニッションスイッチのオフ後に自動的に換気動作可能な車両用換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用換気装置として、例えば下記特許文献１に記載されているように、室温センサにより車室内温度が所定温度以上になったとき、車両に搭載された既存のエアコン装置のブロアファンを自動的に駆動するものが知られている。また、例えば下記特許文献２に記載されているように、太陽電池を用いて手動スイッチのオン操作を条件として、換気装置のファンを駆動するものも知られている。
【特許文献１】実開平５−３２０３４号公報
【特許文献２】特開昭６２−２６１５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された車両用換気装置では、既存のエアコン装置のコントローラおよびブロアファンを駆動するようにしているため、イグニッションスイッチのオフ状態ではバッテリが上がるおそれがある。これに対して、上記特許文献２に記載された車両用換気装置では、太陽電池の電力を使用して換気装置のファンを駆動するようにしているため、バッテリ上がりのおそれは解消する。しかし、この特許文献２に記載された車両用換気装置では、手動スイッチがオンであればファンの駆動を維持する構成とされているので、太陽電池の電力消耗が早い。このため、ファンの駆動が早期に停止される可能性が高く、換気装置が有効に機能しないおそれがある。
【０００４】
本発明の課題は、イグニッションスイッチのオフ後もバッテリ上がりのおそれがなく、しかも換気装置を有効に機能させて車室内温度を適切に調節し得る車両用換気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の車両用換気装置は、太陽光により発電可能なソーラ発電手段と、前記ソーラ発電手段により発電された電力を利用して車室内を換気するファンと、イグニッションスイッチのオン状態での車室内温度を検出する車室内温度検出手段と、イグニッションスイッチのオフ後における前記ソーラ発電手段の発電による電力量を検出する電力量検出手段と、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度、および前記電力量検出手段により検出された電力量に応じてイグニッションスイッチのオフ後の車室内温度を推定する温度推定手段と、前記温度推定手段により推定された車室内温度が所定の設定値以上であるとき前記ファンを駆動し、前記推定された車室内温度が所定の設定値未満となったとき前記ファンの駆動を停止するファン駆動制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この車両用換気装置では、ソーラ発電手段により発電された電力を利用して、ファン駆動制御手段によりファンが駆動されて車室内が換気される。このため、既存のエアコン装置のコントローラおよびブロアファンを使用しないので、ファンの駆動によるバッテリ上がりを防止することができる。
【０００７】
また、この車両用換気装置では、車室内温度検出手段によりイグニッションスイッチのオン状態での車室内温度が検出され、電力量検出手段によりイグニッションスイッチのオフ後におけるソーラ発電手段の発電による電力量が検出され、温度推定手段により、検出された車室内温度および電力量に応じて車室内温度が推定される。そして、ファン駆動制御手段により、推定された車室内温度が所定の設定値以上であるときファンが駆動され、推定された車室内温度が所定の設定値未満となったときファンの駆動が停止される。
【０００８】
したがって、推定された車室内温度と所定の設定値との大小関係に応じて、ファンが駆動またはその駆動が停止されるので、ソーラ発電手段の電力が無駄に消耗されなくなる。その結果、ファンの駆動が早期に停止される事態を回避することができ、換気装置を有効に機能させることが可能となる。
【０００９】
本発明の実施に際して、前記車室内温度検出手段は、空調ユニットの内気温センサであり、前記温度推定手段は、前記電力量検出手段により検出された電力量に応じて車室内温度の温度上昇分を算出する上昇分算出手段と、前記内気温センサにより検出された車室内温度と前記上昇分算出手段により算出された温度上昇分とを加算して、この加算値を第１推定温度として設定する第１推定温度設定手段とを備え、前記ファン駆動制御手段は、前記第１推定温度設定手段により設定された第１推定温度が前記設定値以上であるとき前記ファンを駆動し、前記第１推定温度が前記設定値未満となったとき前記ファンの駆動を停止するように設定されていることも可能である。
【００１０】
これによれば、上昇分算出手段により、検出された電力量に応じて車室内温度の温度上昇分が算出され、第１推定温度設定手段により、検出された車室内温度と算出された温度上昇分との加算値が第１推定温度として設定される。そして、ファン駆動制御手段により、設定された第１推定温度が所定の設定値以上であるときファンが駆動され、第１推定温度が所定の設定値未満となったときファンの駆動が停止される。
【００１１】
夏場は、イグニッションスイッチのオン状態で、車両に搭載されたバッテリからの電力供給を受けて、空調ユニットが作動状態にあるのが一般的であり、既存の内気温センサにより検出された車室内温度に基づいて適切な温度調節が行われている。したがって、車室内温度検出手段として、内気温センサを使用すれば、イグニッションスイッチがオンからオフとされたときの車室内温度に極めて近い温度を検出することができる。一方、イグニッションスイッチのオフ後は、空調ユニットの作動が停止されるので、車室内温度は太陽光により上昇する。このとき、車室内温度の温度上昇分と、ソーラ発電手段の発電による電力量とは、所定の対応関係にあり、ソーラ発電手段の発電による電力量に基づいて車室内温度の温度上昇分を算出することが可能である。これにより、内気温センサにより検出された車室内温度と前記温度上昇分との加算値である第１推定温度は、イグニッションスイッチがオフとされた以降の車室内温度に近い値となって、推定される車室内温度の精度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の実施に際して、前記温度推定手段は、さらに前記ファンの駆動時間に応じて車室内温度の温度下降分を算出する下降分算出手段と、前記第１推定温度設定手段により設定された第１推定温度から前記下降分算出手段により算出された温度下降分を減算して、この減算値を第２推定温度として設定する第２推定温度設定手段とを備え、前記ファン駆動制御手段は、前記第２推定温度設定手段により設定された第２推定温度が前記設定値以上であるとき前記ファンを駆動し、前記第２推定温度が前記設定値未満となったとき前記ファンの駆動を停止するように設定されていることも可能である。
【００１３】
これによれば、下降分算出手段により、ファンの駆動時間に応じて第１推定温度の温度下降分が算出され、第２推定温度設定手段により、設定された第１推定温度と算出された温度下降分との減算値が第２推定温度として設定される。そして、ファン駆動制御手段により、設定された第２推定温度が所定の設定値以上であるときファンが駆動され、第２推定温度が所定の設定値以下となったときファンの駆動が停止される。これにより、ファンの駆動による車室内温度の温度下降分が加味された第２推定温度は、イグニッションスイッチがオフとされた以降の車室内温度により一層近い値となって、推定される車室内温度の精度をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明による車両用換気装置の一実施形態のブロック図を示していて、この車両用換気装置においては、ソーラバッテリ１１が換気スイッチ１２、ソーラ換気コントローラ２１、リレー１３およびモータ駆動回路１４を介してファンモータ１５に接続されていて、ファンモータ１５の駆動によるファン１６の回転により車室内が換気されるように構成されている。
【００１５】
ソーラバッテリ１１（ソーラ発電手段）は、ソーラパネル、太陽電池など太陽光により発電可能なものであり（例えば、発電能力が１０００Ｗ／ｍ２）、図示を省略するサンルーフに組み込まれている。
【００１６】
換気スイッチ１２は、車室内に設けられた手動式切換スイッチであり、オン操作によりファン１６による車室内の換気が許容される許容モードに切り換わり、オフ操作によりファン１６による車室内の換気が禁止される禁止モードに切り換わる。
【００１７】
リレー１３は、電磁式スイッチであり、イグニッションスイッチＩＧのオンにより車両に搭載されたバッテリＢの電力がモータ駆動回路１４に供給可能な状態に切り換わり、イグニッションスイッチＩＧのオフによりソーラバッテリ１１の電力がソーラ換気コントローラ２１を経由してモータ駆動回路１４に供給可能な状態に切り換わる。
【００１８】
モータ駆動回路１４は、ソーラ換気コントローラ２１に接続されていて、ソーラ換気コントローラ２１から出力された制御信号に応じてファンモータ１５を駆動する。ファンモータ１５およびファン１６は、車両のトランクルーム、フロア部、天井部などに取り付けられていて、車室内の空気を車両外部に排出する。
【００１９】
ソーラ換気コントローラ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、ＲＯＭ等に記憶された図２のファン駆動制御プログラムをイグニッションスイッチＩＧのオフ後の所定時間ごとに繰り返し実行し、その実行に応じた制御信号をモータ駆動回路１４に出力する。
【００２０】
なお、ソーラ換気コントローラ２１には、イグニッションスイッチＩＧのオンでバッテリＢから電力が供給され、イグニッションスイッチＩＧのオフでソーラバッテリ１１から電力が供給されるようになっている。ソーラ換気コントローラ２１には、内気温センサ２２が接続されている。
【００２１】
内気温センサ２２は、車両に搭載された既存の空調ユニット（図示省略）を構成するものであり、イグニッションスイッチＩＧがオンとされ、かつ空調ユニットがオンとされているとき動作して車室内温度を検出し、所定時間ごとにソーラ換気コントローラ２１に出力する。ソーラ換気コントローラ２１は、検出された車室内温度を随時書き換えながらＲＡＭ等に記憶する。
【００２２】
次に、上記のように構成した実施形態の作動について説明する。ソーラ換気コントローラ２１は、図２のファン駆動制御プログラムをイグニッションスイッチＩＧのオフ後の所定の短時間ごとに繰り返し実行している。
【００２３】
このファン駆動制御プログラムは、ステップＳ１０にて実行が開始される。最初に、換気スイッチ１２がオフである場合について説明する。この場合には、ステップＳ１１にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ２１にてこのファン駆動制御プログラムの実行を終了する。
【００２４】
次に、換気スイッチ１２がオンとされている場合について説明する。この場合には、ステップＳ１１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１２以降の処理を実行する。
【００２５】
ステップＳ１２では、内気温センサ２２により検出されてＲＡＭ等に記憶されている車室内温度Ｔcabinを入力する。ステップＳ１３では、後述する温度上昇分ΔＴsunと温度下降分ΔＴfanとを何れもゼロに初期設定する。ステップＳ１４では、温度上昇分ΔＴsunを算出する。すなわち、ソーラ換気コントローラ２１は、ＲＯＭ内に設けられた電力量テーブルおよび温度テーブルを参照して、イグニッションスイッチＩＧのオフ後におけるソーラバッテリ１１の発電による電力量に応じた温度上昇分ΔＴsunを計算する。
【００２６】
電力量テーブルは、図３に示すように、所定の電流値ごとに所定電圧まではほぼ一定の電力量を示す特性のソーラバッテリ１１の電力量を記憶している。また、温度テーブルは、図４に示すように、ソーラバッテリ１１の電力量が増加するにつれて、ほぼ比例的に増加する温度上昇分ΔＴsunを記憶している。なお、この温度テーブルを利用するのに代えて、電力量に応じて変化する温度上昇分を関数により予め定義しておき、同関数を利用して温度上昇分を計算するようにしてもよい。
【００２７】
ステップＳ１５では、ステップＳ１２の処理により取得した車室内温度Ｔcabinと、ステップＳ１４の処理により取得した温度上昇分ΔＴsunとの加算値（＝Ｔcabin＋ΔＴsun）を、第１推定温度Ｔcabinとして新たに設定する。
【００２８】
ステップＳ１６では、第１推定温度Ｔcabinが所定温度Ｔfan（設定値）未満であるか否かを判定する。この所定温度Ｔfanは、車室内の換気が必要と考えられる所定の大きな温度（例えば、３０℃）に設定されている。このファン駆動制御プログラムの最初の実行時は、イグニッションスイッチＩＧのオフ前の空調ユニットの作動の影響を受けて、第１推定温度Ｔcabinが所定温度Ｔfanよりも十分に小さい値となるので、ステップＳ１６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１７の処理の実行によりファンモータ１５を駆動することなく、ステップＳ２１にてこのファン駆動制御プログラムの実行を終了する。以後、第１推定温度Ｔcabinが所定温度Ｔfan未満の状態が続く限り、ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理が繰り返し実行され、ファンモータ１５の駆動停止状態が維持される。
【００２９】
第１推定温度Ｔcabinが所定温度Ｔfan未満の状態から、太陽光による車室内温度の上昇によって第１推定温度Ｔcabinが所定温度Ｔfan以上となった場合には、ステップＳ１６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１８以降の処理を実行する。
【００３０】
ステップＳ１８では、モータ駆動回路１４にファンモータ１５を駆動するための制御信号を出力する。モータ駆動回路１４は、ファンモータ１５に所定の大きさの電流を流し、ファン１６を回転駆動して車室内を換気する。
【００３１】
ステップＳ１９では、温度下降分ΔＴfanを算出する。すなわち、ソーラ換気コントローラ２１は、ＲＯＭ内に設けられた温度テーブルを参照して、ファン１６の駆動時間に応じた温度下降分ΔＴfanを計算する。この温度テーブルは、図５に示すように、ファン１６の駆動時間が増加するにつれて、ほぼ比例的に増加する温度下降分ΔＴfanを記憶している。この温度下降分ΔＴfanは、ファン１６の駆動時間中の太陽光による車室内温度の温度上昇を考慮に入れて設定されている。なお、この温度テーブルを利用するのに代えて、ファン１６の駆動時間に応じて変化する温度下降分を関数により予め定義しておき、同関数を利用して温度下降分を計算するようにしてもよい。
【００３２】
ステップＳ２０では、ステップＳ１５の処理により取得した第１推定温度Ｔcabinと、ステップＳ１９の処理により取得した温度下降分ΔＴfanとの減算値（＝Ｔcabin−ΔＴfan）を、第２推定温度Ｔcabinとして新たに設定する。第２推定温度Ｔcabinが所定温度Ｔfan以上の状態が続く限り、ステップＳ１６，Ｓ１８〜Ｓ２０の処理が繰り返し実行され、ファンモータ１５の駆動状態が維持される。
【００３３】
そして、第２推定温度Ｔcabinが所定温度Ｔfan未満となった場合には、ステップＳ１６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１７にてファンモータ１５の駆動を停止する。ステップＳ１７の処理後、ステップＳ２１にてこのファン駆動制御プログラムの実行を終了する。
【００３４】
以上の説明からも明らかなように、本実施形態においては、ステップＳ１２の処理により、イグニッションスイッチＩＧのオン状態での車室内温度Ｔcabinが検出される。ステップＳ１４の処理により、イグニッションスイッチＩＧのオフ後におけるソーラバッテリ１１の発電による電力量が検出され、検出されたソーラバッテリ１１の電力量に応じて車室内温度の温度上昇分ΔＴsunが算出される。
【００３５】
また、ステップＳ１５の処理により、検出された車室内温度Ｔcabinと算出された温度上昇分ΔＴsunとの加算値が第１推定温度Ｔcabinとして設定される。ステップＳ１９の処理により、ファン１６の駆動時間に応じて第１推定温度Ｔcabinの温度下降分が算出され、ステップＳ２０の処理により、推定された第１推定温度Ｔcabinと算出された温度下降分ΔＴfanとの減算値が第２推定温度Ｔcabinとして設定される。
【００３６】
そして、ステップＳ１６〜Ｓ１８の処理により、第１または第２推定温度Ｔcabinが所定の設定値Ｔfan以上であるときファン１６が駆動され、第１または第２推定温度Ｔcabinが所定の設定値Ｔfan未満となったときファン１６の駆動が停止される。
【００３７】
したがって、推定された第１または第２推定温度Ｔcabinと所定の設定値Ｔfanとの大小関係に応じて、ファン１６が駆動またはその駆動が停止されるので、ソーラバッテリ１１の電力が無駄に消耗されなくなる。その結果、ファン１６の駆動が早期に停止される事態を回避することができ、換気装置を有効に機能させることが可能となる。
【００３８】
また、第１推定温度Ｔcabinは、イグニッションスイッチＩＧがオフとされた以降の車室内温度に近い値となり、第２推定温度Ｔcabinは、イグニッションスイッチＩＧがオフとされた以降の車室内温度により一層近い値となる。これにより、推定される車室内温度の精度が向上する。
【００３９】
なお、上記実施形態では、ステップＳ１８の処理が一度実行された後は、第２推定温度Ｔcabinが車室内温度と推定されるように構成したが、これに限らず、例えばステップＳ１９，Ｓ２０の処理を省略して、ステップＳ１８の処理が実行された後も、第１推定温度Ｔcabinが車室内温度と推定されるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による車両用換気装置の一実施形態を示すブロック図。
【図２】図１のソーラ換気コントローラによって実行されるファン駆動制御プログラムを示すフローチャート。
【図３】図１のソーラバッテリの電力量を計算するために用いられる電力量テーブルを示す説明図。
【図４】車室内温度の温度上昇分を計算するために用いられる温度テーブルを示す説明図。
【図５】車室内温度の温度下降分を計算するために用いられる温度テーブルを示す説明図。
【符号の説明】
【００４１】
１１  ソーラバッテリ（ソーラ発電手段）
１２  換気スイッチ
１３  リレー
１４  モータ駆動回路
１５  ファンモータ
１６  ファン
２１  ソーラ換気コントローラ（電力量検出手段、温度推定手段、ファン駆動制御手段）
２２  内気温センサ（車室内温度検出手段）
【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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