(57)【要約】【課題】走行用のエンジン、走行補助用の電動モータ、電動モータに電力を供給するバッテリ、及びエンジンにより駆動されてバッテリに充電を行う発電機を備え、バッテリの残充電量が所定電力以下となったときに発電機を稼動させてバッテリに充電を行うようにしたハイブリッド車に適用される空調装置において、車両燃費の向上を図るとともに、エンジンから排出される排気に含まれる環境破壊物質の総排出量を低減する。【解決手段】バッテリ４ａが放電モードにあるときは、充電モードにあるときに比べて空調使用可能電力を低くする。これにより、エアコンシステム６での消費電力が小さくなり、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、前記電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び前記内燃機関（１）により駆動されて前記二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、前記二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに前記発電機（２）を稼動させて前記二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、
前記二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、
前記二次電池（４）が放電モードにあるときには、前記二次電池（４）が充電モードにあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車用空調装置。
【請求項２】
走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、前記電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び前記内燃機関（１）により駆動されて前記二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、前記二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに前記発電機（２）を稼動させて前記二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、
前記二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、
前記二次電池（４）から放電される電力が所定値以上にあるときには、前記二次電池（４）から放電される電力が所定値未満にあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車用空調装置。
【請求項３】
走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、前記電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び前記内燃機関（１）により駆動されて前記二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、前記二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに前記発電機（２）を稼動させて前記二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、
前記二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、
車両の走行負荷が所定値以上にあるときには、車両の走行負荷が所定値未満にあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車用空調装置。
【請求項４】
走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、前記電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び前記内燃機関（１）により駆動されて前記二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、前記二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに前記発電機（２）を稼動させて前記二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、
前記二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、
前記発電機（２）の発電状態に応じて空調能力を制御する空調能力制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車用空調装置。
【請求項５】
走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、前記電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び前記内燃機関（１）により駆動されて前記二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、前記二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに前記発電機（２）を稼動させて前記二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、
前記二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、
車両が加速状態にあるときには、車両が減速状態にあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車用空調装置。
【請求項６】
走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、前記電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び前記内燃機関（１）により駆動されて前記二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、前記二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに前記発電機（２）を稼動させて前記二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、
前記二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、
前記内燃機関（１）による発電効率が所定値未満のときには、前記内燃機関（１）による発電効率が所定値以上のときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車用空調装置。
【請求項７】
低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機にて、車室内に吹き出す空気を冷却又は加熱しており、
さらに、空調負荷が大きく必要とする空調能力が略最大能力となったとき、車両窓ガラスに空気を吹き出すデフロスタモードとなったとき、及び前記蒸気圧縮式冷凍機で発生する能力を空調必要能力未満に制限するエコノミーモードを解除するフルモードとなったときのうち、少なくとも１つのモード状態となったときには、前記空調能力制御手段を停止することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のハイブリッド車用空調装置。
【請求項８】
車室内の温度を任意に設定された設定温度に調整するために必要とする空調必要電力を演算し、使用電力を前記空調必要電力よりも小さい所定値に制限することにより、空調能力を低くすることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のハイブリッド車用空調装置。
【請求項９】
電動モータにより駆動される圧縮機を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のハイブリッド車用空調装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空調装置を有するハイブリッド車用のバッテリ制御装置であって、
車両走行時に前記空調装置で必要とされる必要電力が大きくなるほど、充電を開始する残充電量のしきい値である充電開始目標値を大きくすることを特徴とするハイブリッド車用のバッテリ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用の内燃機関（エンジン）と走行用の電動モータとを搭載したハイブリッド車用の空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハイブリッド車は、バッテリから電力を供給されて車室内の空調を行うエアコンユニットを備え、バッテリの充電残量が充電開始目標値以下になると走行用エンジンにより発電機を駆動してバッテリに充電を行うようになっている。
【０００３】
また、停車中や低負荷走行時には充電残量が充電開始目標値以下にならない限り走行用エンジンを停止させて、燃費の向上や環境破壊物質排出量の低減を図るようにしている。
【０００４】
そして、車室内の温度を設定温度に調整するためにエアコンユニットが必要とする空調必要電力を演算し、車両走行中には空調必要電力の増加に伴って充電開始目標値を高く設定することにより、走行中にバッテリの充電量を増やしておいて、停車中のエンジンの運転が極力少なくなるようにして燃費の向上等を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２７０４０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明は、走行用の内燃機関、走行補助用の電動モータ、電動モータに電力を供給する二次電池（バッテリ）、及び内燃機関により駆動されて二次電池に充電を行う発電機を備え、二次電池の残充電量が所定電力以下となったときに発電機を稼動させて二次電池に充電を行うようにしたハイブリッド車に適用される空調装置において、車両燃費の向上を図るとともに、内燃機関から排出される排気に含まれる環境破壊物質の総排出量を低減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び内燃機関（１）により駆動されて二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに発電機（２）を稼動させて二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、二次電池（４）が放電モードにあるときには、二次電池（４）が充電モードにあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とする。
【０００８】
これにより、停止中に発電のために内燃機関（１）を運転する、又は走行中に発電のため内燃機関（１）の出力を余分に上げることを極力回避することが可能となり、内燃機関（１）の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、内燃機関（１）始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び内燃機関（１）により駆動されて二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに発電機（２）を稼動させて二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、二次電池（４）から放電される電力が所定値以上にあるときには、二次電池（４）から放電される電力が所定値未満にあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とする。
【００１０】
これにより、停止中に発電のために内燃機関（１）を運転する、又は走行中に発電のため内燃機関（１）の出力を余分に上げることを極力回避することが可能となり、内燃機関（１）の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、内燃機関（１）始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び内燃機関（１）により駆動されて二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに発電機（２）を稼動させて二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、車両の走行負荷が所定値以上にあるときには、車両の走行負荷が所定値未満にあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、停止中に発電のために内燃機関（１）を運転する、又は走行中に発電のため内燃機関（１）の出力を余分に上げることを極力回避することが可能となり、内燃機関（１）の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、内燃機関（１）始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び内燃機関（１）により駆動されて二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに発電機（２）を稼動させて二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、発電機（２）の発電状態に応じて空調能力を制御する空調能力制御手段を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、停止中に発電のために内燃機関（１）を運転する、又は走行中に発電のため内燃機関（１）の出力を余分に上げることを極力回避することが可能となり、内燃機関（１）の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、内燃機関（１）始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び内燃機関（１）により駆動されて二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに発電機（２）を稼動させて二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、車両が加速状態にあるときには、車両が減速状態にあるときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とする。
【００１６】
これにより、停止中に発電のために内燃機関（１）を運転する、又は走行中に発電のため内燃機関（１）の出力を余分に上げることを極力回避することが可能となり、内燃機関（１）の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、内燃機関（１）始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、走行用の内燃機関（１）、走行補助用の電動モータ（２）、電動モータ（２）に電力を供給する二次電池（４）、及び内燃機関（１）により駆動されて二次電池（４）に充電を行う発電機（２）を備え、二次電池（４）の残充電量が所定電力以下となったときに発電機（２）を稼動させて二次電池（４）に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載され、二次電池（４）から電力の供給を受けて稼動する車両用空調装置であって、内燃機関（１）による発電効率が所定値未満のときには、内燃機関（１）による発電効率が所定値以上のときに比べて、空調能力を低くする空調能力制御手段を有することを特徴とする。
【００１８】
これにより、停止中に発電のために内燃機関（１）を運転する、又は走行中に発電のため内燃機関（１）の出力を余分に上げることを極力回避することが可能となり、内燃機関（１）の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、内燃機関（１）始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機にて、車室内に吹き出す空気を冷却又は加熱しており、さらに、空調負荷が大きく必要とする空調能力が略最大能力となったとき、車両窓ガラスに空気を吹き出すデフロスタモードとなったとき、及び蒸気圧縮式冷凍機で発生する能力を空調必要能力未満に制限するエコノミーモードを解除するフルモードとなったときのうち、少なくとも１つのモード状態となったときには、空調能力制御手段を停止することを特徴とする。
【００２０】
これにより、空調負荷が大きいときやフルモード選択時の快適性、デフロスタモード時の安全性（視界）を確保することができるとともに、車両燃費の向上とを図ることができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、車室内の温度を任意に設定された設定温度に調整するために必要とする空調必要電力を演算し、使用電力を前記空調必要電力よりも小さい所定値に制限することにより、空調能力を低くすることを特徴とすることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９に記載の発明では、電動モータにより駆動される圧縮機を有することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空調装置を有するハイブリッド車用のバッテリ制御装置であって、車両走行時に空調装置で必要とされる必要電力が大きくなるほど、充電を開始する残充電量のしきい値である充電開始目標値を大きくすることを特徴とするものである。
【００２４】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、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る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図７は本発明の第１実施形態を示すもので、ハイブリッド自動車及び空調装置の全体構成を図１、２に基づいて説明する。なお、図１、２は模式図であり、実際の形状及び配置を示すものではない。
【００２６】
ハイブリッド自動車は、ガソリン等の液体燃料を爆発燃焼させて動力を発生させる走行用内燃機関をなすエンジン１、走行補助用電動機機能及び発電機機能を備える電動発電手段としての走行補助用の電動発電機２、エンジン１への燃料供給量や点火時期等を制御するエンジン制御装置３、電動発電機２やエンジン制御装置３等に電力を供給する二次電池であるバッテリ４、電動発電機２の制御（例えば、インバータ制御）及び無断変速機１０３やクラッチ１０４の制御を行うとともにエンジン制御装置３に制御信号（例えば、エンジン１の回転数やトルクの目標値等）を出力する車両制御装置５を備えている。
【００２７】
なお、電動発電機２は、バッテリ４から電力を供給されたときは動力を発生する電動機として作用し、エンジン１等により駆動されたときは発電を行う発電機として作用するものである。また、本実施形態ではバッテリ４は、ニッケル水素蓄電池からなるもので、メインバッテリ及びサブバッテリの２つから構成されている。
【００２８】
エンジン制御装置３は、車両制御装置５からの制御信号に基づいて、エンジン１の回転数やトルクが目標値となるように、かつ、高い燃焼効率が得られるように、燃料供給量や点火時期等を最適制御する。
【００２９】
そして、車両制御装置５は、基本的に以下のような制御を行う。
【００３０】
▲１▼車両が停止しているとき、つまり車速が約０ｋｍ／ｈのときはエンジン１を停止させる。
【００３１】
▲２▼走行中は、減速時を除き、エンジン１で発生した駆動力を駆動輪に伝達する。なお、減速時は、エンジン１を停止させて電動発電機２にて発電してバッテリ４に充電する。
【００３２】
▲３▼発進時、加速時、登坂時及び高速走行時等の走行負荷が大きいときには、電動発電機２を電動モータとして機能させてエンジン１で発生した駆動力に加えて、電動発電機２に発生した駆動力を駆動輪に伝達する。なお、本実施形態では、車速及びアクセルペダル踏み込み量から走行負荷を演算する。
【００３３】
▲４▼バッテリ４の充電残量が充電開始目標値以下になったときには、エンジン１の動力を電動発電機２に伝達して電動発電機２を発電機として作動させてバッテリ４の充電を行う。
【００３４】
▲５▼車両が停止しているときにバッテリ４の充電残量が充電開始目標値以下になったときには、エンジン制御装置３に対してエンジン１の始動を指令を発するとともに、エンジン１の動力を電動発電機２に伝達する。
【００３５】
なお、充電開始目標値とは、充電を開始する残充電量のしきい値であり、満充電状態を１００とした百分率にて示される。
【００３６】
因みに、インバータ１０２は電動発電機２とメインバッテリ４ａとの間で授受される電力の電圧及び電流の周波数を変換する周波数変換器であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０２はメインバッテリ４ａとサブバッテリ４ｂとの間で授受される電力の電圧を変換する変圧器である。無断変速機１０３はエンジン１及び電動発電機２に発生した駆動力の減速比を変換する変速機であり、クラッチ１０４は駆動力を断続可能に伝達するものである。
【００３７】
また、空調装置は、車室内の空調を行うエアコンシステム６、エアコンシステム６を構成する機器を制御するエアコン制御装置７からなり、本例では車室内の温度を任意に設定された設定温度に自動制御するオートエアコンである。
【００３８】
エアコンシステム６は、車室内の前方側に配置されて、車室内に空調空気を導く空気通路を形成する空調ダクト１０、この空調ダクト１０内において空気を送る遠心式の送風機３０、空調ダクト１０内を流れる空気を冷却する蒸気圧縮式冷凍機４０、及び空調ダクト１０内を流れる空気を加熱する冷却水回路５０等から構成されている。
【００３９】
そして、空調ダクト１０の空気流れの最上流側に設けられた内外気切替箱は、内気吸込口１１、及び外気吸込口１２を有し、これらの吸込口１１，１２は内外気切替ダンパ１３によって開閉され、この内外気切替ダンパ１３はサーボモータ等のアクチュエータ１４により駆動される。
【００４０】
一方、空調ダクト１０の空気流れの最下流側には、デフロスタ開口部、フェイス開口部、及びフット開口部が形成されている。そして、デフロスタ開口部にはデフロスタダクト１５が接続され、このデフロスタダクト１５の最下流端には、車両のフロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出すデフロスタ吹出口１８が開口している。
【００４１】
また、フェイス開口部にはフェイスダクト１６が接続され、このフェイスダクト１６の最下流端には、乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口１９が開口している。さらに、フット開口部にはフットダクト１７が接続され、このフットダクト１７の最下流端には、乗員の足下に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口２０が開口している。
【００４２】
そして、各吹出口の内側には、２つの吹出口切替ダンパ２１が回動自在に取り付けられている。これらの吹出口切替ダンパ２１は、サーボモータ等のアクチュエータ２２によりそれぞれ駆動されて、吹出口モードを、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、及びデフロスタモードのいずれかに切り替える。
【００４３】
送風機３０は、空調ダクト１０に一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収納された遠心式ファン３１、及びこの遠心式ファン３１を回転駆動するブロワモータ３２を有している。そして、ブロワモータ３２は、ブロワ駆動回路３３を介して印可されるブロワ端子電圧に基づいて、送風量、つまり遠心式ファン３１の回転速度が制御される。
【００４４】
蒸気圧縮式冷凍機４０は、冷媒を圧縮する圧縮機構とバッテリ４から電力を受けて圧縮機構を駆動するモータとからなる電動圧縮機４１、圧縮された冷媒と外気とを熱交換して冷媒を凝縮液化させる凝縮器４２、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す気液分離器４３、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁４４、減圧膨張された冷媒と空調空気とを熱交換して空調空気を冷却する蒸発器４５、凝縮器４２に外気を送風する冷却ファン４６、及びこれらを接続する冷媒配管等から構成されている。
【００４５】
電動圧縮機４１のモータにはインバータ４７を介して交流電圧が印加され、インバータ４７はエアコン制御装置７の指令に基づき交流電圧の周波数を調整し、それによって電動圧縮機４１の回転速度を連続的に変化させるようになっている。
【００４６】
冷却水回路５０は、図示しないウォータポンプによってエンジン１の冷却水（温水）を循環させる回路中にヒータコア５１が配置され、このヒータコア５１はエンジン冷却水と空調空気とを熱交換して空調空気を加熱する。
【００４７】
ヒータコア５１は、空気通路を部分的に塞ぐようにして空調ダクト１０内において蒸発器４５よりも下流側に配設されている。そして、ヒータコア５１の上流側にはエアミックスダンパ５２が回動自在に取り付けられ、エアミックスダンパ５２はサーボモータ等のアクチュエータ５３に駆動されて、ヒータコア５１を通過する温風とヒータコア５１を迂回する冷風との割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する。
【００４８】
次に、制御系の構成を図１、図３及び図４に基づいて説明する。エアコン制御装置７には、車両制御装置５から出力される通信信号、車室内前面に設けられたコントロールパネル６０上の各スイッチからのスイッチ信号、及び各センサからのセンサ信号が入力される。
【００４９】
ここで、コントロールパネル６０上の各スイッチとは、図４に示すように、蒸気圧縮式冷凍機４０、つまり電動圧縮機４１の起動及び停止を指令するためのエアコンスイッチ６１ａ、車室内の快適性を重視した空調制御を行うフルモードと燃料経済性（省燃費性）を重視した空調制御を行うエコノミーモードとを選択するためのフルスイッチ６１ｂ、吸込口モードを切り替えるための吸込口切替スイッチ６２、車室内の温度を所望の温度に設定するための温度設定レバー６３、遠心式ファン３１の送風量を切り替えるための風量切替レバー６４、及び吹出口モードを切り替えるための吹出口切替スイッチ等である。
【００５０】
そして、この吹出口切替スイッチには、フェイスモードに固定するためのフェイススイッチ６５、バイレベルモードに固定するためのバイレベルスイッチ６６、フットモードに固定するためのフットスイッチ６７、フットデフモードに固定するためのフットデフスイッチ６８、及びデフロスタモードに固定するためのデフロスタスイッチ６９等がある。
【００５１】
また、各センサとは、図３に示すように、車室内の空気温度を検出する内気温センサ７１、車室外の空気温度を検出する外気温センサ７２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ７３、蒸発器４５に流入する空気の温度（蒸発器吸込空気温度ＴＩＮ）を検出する蒸発器吸込空気温度センサ７４、蒸発器４５を通過した直後の空気温度（蒸発器吹出空気温度）を検出する蒸発器吹出空気温度センサ７５、ヒータコア５１に流入する冷却水の温度を検出する水温センサ７６、及び車両の走行速度を検出する車速センサ７７等がある。
【００５２】
このうち、内気温センサ７１、外気温センサ７２、蒸発器吸込空気温度センサ７４、蒸発器吹出空気温度センサ７５、及び水温センサ７６はサーミスタが使用される。
【００５３】
エアコン制御装置７の内部には、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（読込専用記憶装置）及びＲＡＭ（読込書込可能記憶装置）等からなるマイクロコンピュータが設けられ、各センサ７１〜７７からのセンサ信号は、エアコン制御装置７内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、エアコン制御装置７は、車両のイグニッションスイッチが投入されたときにバッテリ４から直流電源が供給されて作動する。
【００５４】
次に、エアコン制御装置７の制御処理を図５、６に基づいて説明する。ここで、図５はエアコン制御装置７による基本的な制御処理を示したフローチャートである。
【００５５】
まず、イグニッションスイッチがＯＮされてエアコン制御装置７に直流電源が供給されると、図５のルーチンが起動され、各イニシャライズ及び初期設定を行う（Ｓ１）。続いて、温度設定レバー６３等の各スイッチからスイッチ信号を読み込む（Ｓ２）。続いて、内気温センサ７１、外気温センサ７２、日射センサ７３、蒸発器吸込空気温度センサ７４、蒸発器吹出空気温度センサ７５、水温センサ７６、及び車速センサ７７からのセンサ信号をＡ／Ｄ変換した信号を読み込む（Ｓ３）。
【００５６】
続いて、予めＲＯＭに記憶された下記の数１の式に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（Ｓ４）。
【００５７】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは温度設定レバー６３にて設定した設定温度、ＴＲは内気温センサ７１にて検出した内気温度、ＴＡＭは外気温センサ７２にて検出した外気温度、ＴＳは日射センサ７３にて検出した日射量である。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭ及びＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００５８】
続いて、予めＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロワ電圧（ブロワモータ３２に印可する電圧）を決定する（Ｓ５）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低い程また高い程ブロワ電圧を高くし（風量大）、目標吹出温度ＴＡＯが設定温度に近くなる程ブロワ電圧を低くする。
【００５９】
続いて、予めＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する（Ｓ６）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには内気循環モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが低いときには外気導入モードが選択される。
【００６０】
続いて、予めＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する（Ｓ７）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが高くなるに伴って、バイレベルモード、さらにはフェイスモードの順に選択される。
【００６１】
続いて、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器吹出空気温度センサ７５で検出した蒸発器吹出空気温度、水温センサ７６で検出した冷却水温等に応じて、エアミックスダンパ５２の開度を決定する（Ｓ８）。
【００６２】
続いて、Ｓ９で図６に示すサブルーチンがコールされ、エアコンスイッチ６１ａがＯＮされている時の、電動圧縮機４１の回転数が決定される。
【００６３】
続いて、各Ｓ４〜９で算出または決定した各制御状態が得られるように、アクチュエータ１４、２２、５３、ブロワ駆動回路３３及びインバータ４７に対して制御信号を出力する（Ｓ１０）。
【００６４】
次に、空調装置の作動について簡単に説明する。
【００６５】
送風機３０によってダクト１０内を流れる空気は、蒸気圧縮式冷凍機４０内の蒸発器４５を通過する際に冷媒と熱交換して冷却される。ここで、エアコン制御装置７によって電動圧縮機４１の回転数を制御することにより、蒸気圧縮式冷凍機４０内を流れる冷媒の流量を制御して、蒸気圧縮式冷凍機４０の冷却性能を調整している。
【００６６】
蒸発器４５で冷却された空気は、冷却水回路５０内のヒータコア５１を通過する際にエンジン冷却水と熱交換して加熱される。そして、エアミックスダンパ５２の開度位置によってヒータコア５１を通過する空気とヒータコア５１を迂回する空気との割合が調節され、こうして所定の温度に調整された空調空気が、各吹出口１８〜２０のうちの１つ或いは２つから吹き出される。
【００６７】
次に、電動圧縮機回転数決定の制御処理を図６に基づいて説明する。
【００６８】
先ず、目標吹出温度ＴＡＯに対応する目標蒸発器吹出空気温度ＴＥＯを算出する（Ｓ９１）。ここで、フルスイッチ６１ｂによりフルモードが選択されているときにはＳ９１に示す特性図に基づいて目標蒸発器吹出空気温度ＴＥＯが決定され、一方、フルスイッチ６１ｂによりエコノミーモードが選択されているときにはフルモードよりも高い目標蒸発器吹出空気温度ＴＥＯが設定される。
【００６９】
さらに、目標蒸発器吹出空気温度ＴＥＯと蒸発器吸込空気温度ＴＩＮと送風機３０の送風量とによって決まる定数Ｋから、蒸発器吸込空気温度ＴＩＮの空気を目標蒸発器吹出空気温度ＴＥＯまで低下させるためにエアコンシステム６が本来必要とする電力（以下、空調必要電力という）を算出する（Ｓ９２）。
【００７０】
ここで、電動圧縮機４１の回転数を高くするほど蒸気圧縮式冷凍機４０の冷却性能を上げることができ、従って空調必要電力は、蒸発器吸込空気温度ＴＩＮと目標蒸発器吹出空気温度ＴＥＯとの差が大きくなるに伴って増加する。
【００７１】
次に、Ｓ９２で算出した空調必要電力を、車両制御装置５に出力する（Ｓ９３）。続いて、車両制御装置５で算出した空調使用可能電力（詳細後述）を入力する（Ｓ９４）。
【００７２】
続いて、Ｓ９５では、空調熱負荷が大きいか、フルモードであるか、またはデフロスタモードであるかを判定する。なお、空調熱負荷が大とは、暖房または冷房運転の開始直後（ウォームアップ中またはクールダウン中）、さらには、外気温が高くかつ外気導入モードが選択されている時などである。
【００７３】
このＳ９５の判定結果がＹＥＳの場合はＳ９７に進み、空調必要電力を使用設定電力として設定する。なお、この使用設定電力とは、エアコンシステム６で使用する電力の制限値である。そして、この使用設定電力に基づいて、電動圧縮機４１の回転数を決定する（Ｓ９８）。
【００７４】
一方、Ｓ９５の判定結果がＮＯの場合はＳ９６に進み、空調使用可能電力を使用設定電力として設定する。そして、この使用設定電力に基づいて、電動圧縮機４１の回転数を決定する（Ｓ９８）。
【００７５】
次に、車両制御装置５においてエアコン制御に関連する制御処理を図７に基づいて説明する。
【００７６】
車両制御装置５の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータが設けられ、車速センサ７７からのセンサ信号は、車両制御装置５内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、車両制御装置５は、車両のイグニッションスイッチが投入されたときにバッテリ４から直流電源が供給されて作動する。
【００７７】
まず、イグニッションスイッチがＯＮされて車両制御装置５に直流電源が供給されると、図７のルーチンが起動され、各イニシャライズ及び初期設定を行い（Ｓ８００）、バッテリ４の電圧に基づいてバッテリ４の充電状態（バッテリ充電残量）を演算するとともに、エアコン制御装置７で算出した空調必要電力を読み込む（Ｓ８０１）。
【００７８】
続いて、メインバッテリ４ａから放電される電力、つまりバッテリの放電電流を検出して放電モードであるか充電モードであるかを検出するとともに、放電モードにあるときには、充電モードにあるときに比べて、空調能力、つまり空調使用可能電力を低くし（Ｓ８０２）、その決定された空調使用可能電力を、エアコン制御装置７に出力する（Ｓ８０４）。なお、空調装置に使用される電力の大部分は、電動圧縮機４１での消費電力である。
【００７９】
続いて、Ｓ８０２で算出した充電状態目標値を達成するように、エンジン制御装置３に対して制御信号を出力する（Ｓ８０５）。
【００８０】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００８１】
放電モードにあるときは、充電モードにあるときに比べて、空調能力、つまり空調使用可能電力を低くするので、空調装置での消費電力が小さくなり、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減する。
【００８２】
したがって、エンジン１の燃料消費率（燃費）が向上するので、エンジン１から排出される排気に含まれる環境破壊物質の総排出量を低減する。
【００８３】
ところで、車両停止時にはエンジン１は停止するが、バッテリ４の充電残量が充電開始目標値以下になったときには、エンジン１を始動して発電する必要がある。
【００８４】
しかし、一般的に、エンジン負荷が小さいときにはエンジン効率が低いため、発電のためだけにエンジン１を運転するとエンジン効率が低下して、発電効率（＝発電量／エンジン１での燃料消費量）が低くなるので、車両停止時にエンジン１を始動すると、発電効率の悪化、及びエンジン１での燃料消費率の増大に伴う排気に含まれる環境破壊物質の増大を招き易い。
【００８５】
これに対して、本実形態ではエンジン１を始動する頻度及び時間を低減することができるので、エンジン１の効率が低くなる負荷で発電（充電）をする頻度及び時間が低減するので、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００８６】
また、車両停止時に発電のためにエンジン１を始動する頻度を低減することができるので、エンジン１の始動に要する電力の消費を低減することができ、より一層、燃費及び発電効率を向上させることができる。
【００８７】
なお、発電効率を算出する際の発電量の単位はＷであり、燃料消費量の単位はｇ／ｓｅｃであるので、発電効率の単位はＪ／ｇとなる。
【００８８】
（第２実施形態）
第１実施形態のＳ８０２では、充電モードにあるときに比べて、空調使用可能電力を低くしたが、本実施形態は、図８に示すように、メインバッテリ４ａから放電される電力、つまり放電電流が所定値以上にあるときには、メインバッテリ４ａから放電される放電電流が所定値未満にあるときに比べて、空調使用可能電力を低くする（Ｓ８０２）ものである。なお、その他は、第１実施形態と同じである。
【００８９】
これにより、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、第１実施形態と同様に、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００９０】
（第３実施形態）
第１実施形態のＳ８０２では、充電モードにあるときに比べて、空調使用可能電力を低くしたが、本実施形態は、図９に示すように、Ｓ８０１にて車両の走行負荷を検出し、その検出した走行負荷が所定値以上にあるときには、走行負荷が所定値未満にあるときに比べて、空調使用可能電力を低くする（Ｓ８０２）ものである。なお、その他は、第１実施形態と同じである。
【００９１】
これにより、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、第１実施形態と同様に、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００９２】
（第４実施形態）
第１実施形態のＳ８０２では、充電モードにあるときに比べて、空調使用可能電力を低くしたが、本実施形態は、図１０に示すように、Ｓ８０１にて車速センサ７７の信号に基づいて車両の走行速度を演算し、バッテリ４の電圧に基づいてバッテリ４の充電状態（バッテリ充電残量）を演算し、エンジン１の状態（エンジン１が運転中か否か）を判定するためにエンジン回転数を読み込み、さらに、エアコン制御装置７で算出した空調必要電力を読み込む。
【００９３】
そして、Ｓ８０２では、電動発電機２での発電量の増大に応じて空調使用可能電力が大きくなるように電動発電機２の発電状態に応じて空調使用可能電力を決定するものである。なお、その他は、第１実施形態と同じである。
【００９４】
これにより、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、第１実施形態と同様に、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００９５】
（第５実施形態）
第１実施形態のＳ８０２では、充電モードにあるときに比べて、空調使用可能電力を低くしたが、本実施形態は、図１１に示すように、Ｓ８０１にて車速センサ７７の信号に基づいて車両の走行速度及び加減速状態を演算し、バッテリ４の電圧に基づいてバッテリ４の充電状態（バッテリ充電残量）を演算し、さらに、エアコン制御装置７で算出した空調必要電力を読み込む。
【００９６】
そして、Ｓ８０２では、車両が加速状態にあるときには、車両が減速状態にあるときに比べて、空調使用可能電力が小さくなるようにするものである。なお、その他は、第１実施形態と同じである。
【００９７】
これにより、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、第１実施形態と同様に、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【００９８】
（第６実施形態）
本実施形態は、第５実施形態の変形例であり、具体的には、図１２に示すように、Ｓ８０１にて車速センサ７７の信号に基づいて車両の走行速度を演算し、バッテリ４の電圧に基づいてバッテリ４の充電状態（バッテリ充電残量）を演算し、エンジン１の状態（エンジン１が運転中か否か）を判定するためにエンジン回転数を読み込み、さらに、エアコン制御装置７で算出した空調必要電力を読み込む。
【００９９】
Ｓ８０２では、空調必要電力とエンジン１の状態とに基づいて、充電状態目標値（充電開始目標値）を算出する。車両停止中は線ａで示すように、空調必要電力にかかわらず充電状態目標値を３０％一定とし、走行中は線ｂで示すように、空調必要電力の増加に伴って、充電状態目標値を５０％から８０％へ漸次高くする。そして、充電状態すなわちバッテリ充電残量が充電状態目標値以下になると、エンジン１により電動発電機２を駆動して電動発電機２に発電を行わせ、バッテリ４に充電を行うようになっている。
【０１００】
このとき、電動発電機２とは別に発電機を備え、その発電機がクラッチ（動力断続手段）を介してエンジン１により駆動される車両においては、充電残量が充電状態目標値以下になった場合には、クラッチを動力伝達状態にしてその発電機に発電を行わせてバッテリ４に充電を行うが、同時に、走行用に使用していない時の電動発電機２でも発電を行わせてもよい。
【０１０１】
そして、Ｓ８０３では、充電状態とエンジン１の状態とによって定数Ｋを求め、その定数Ｋと空調必要電力とを乗算して空調使用可能電力を算出する。走行中中の定数Ｋは線ｄで示すように、充電状態すなわちバッテリ充電残量が１０％以下では０、１０％から２０％の間では０．５、２０％から５０％の間ではバッテリ充電残量の増加に伴って漸次増加し、５０％以上では１となる。一方、停止中の定数Ｋは線ｃで示すように、バッテリ充電残量が１０％以上の領域では、走行中の定数Ｋよりも０．２小さくなっている。
【０１０２】
次に、本実施形態のＳ８０３で算出した空調使用可能電力を、エアコン制御装置７に出力する（ＳＳ８０４）。
【０１０３】
続いて、Ｓ８０２で算出した充電状態目標値を達成するように、エンジン制御装置３に対して制御信号を出力する（Ｓ８０５）。なお、その他は、第１実施形態と同じである。
【０１０４】
これにより、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、第１実施形態と同様に、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【０１０５】
（第７実施形態）
本実施形態は、第６実施形態の変形例であり、具体的には、図１３に示すように、本実施形態に係るＳ８０３では、車両が加速状態にあるのか減速状態にあるのかを車速から判別するとともに、車速から求めた車速変化率、すなわち加減速度、から係数Ｃ１を求め、その係数Ｃ１と空調必要電力とを乗算して空調使用可能電力を算出する。
【０１０６】
ここで、加速時の係数Ｃ１は、加速度が０〜０．１Ｇの範囲では１．０で、加速度が０．１から０．２Ｇの範囲では加速度の増加に伴って０．８まで漸次減少し、加速度が０．２Ｇ以上では０．８で一定である。また、減速時の係数Ｃ１は、減速度が０〜−０．１Ｇの範囲では１．０で、減速度が−０．１から−０．２Ｇの範囲では減速度の増加に伴って１．２まで漸次増加し、減速度が−０．２Ｇ以上では１．２で一定である。
【０１０７】
ところで、加速時のように走行負荷が高い場合は、電動発電機２も大きな駆動力を発生するためにその電力使用量が多い状態と推定される。ここで、本実施形態に係るＳ８０３において、加速時には定速走行時よりも空調使用可能電力が低めに設定されるため、電動発電機２の電力使用量が多い状態と推定される状況下での、車両全体としての電力使用量が過剰になるのを防止できる。
【０１０８】
一方、減速時には回生制動により電動発電機２が発電を行うので、ステップＳ８０３ａでは、減速時には定速走行時よりも空調使用可能電力を高めに設定するようにしている。これにより、電動発電機２が発電機機能を発揮している時にはエアコンシステム６の能力を高く設定することにより、快適性を確保することができる。
【０１０９】
また、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、第１実施形態と同様に、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【０１１０】
なお、本実施形態では、加減速度から走行負荷を推定して加速時の空調使用可能電力を低めに設定したが、アクセルペダル踏み込み量から走行負荷を推定し、アクセルペダル踏み込み量が大きいほど空調使用可能電力を低めに設定するようにしてもよい。
【０１１１】
また、加速度またはアクセルペダル踏み込み量が所定値以上になった場合に、所定時間だけ電動圧縮機４１で使用する電力を０にし、すなわち、所定時間だけ電動圧縮機４１を停止し、所定時間経過後に、電動圧縮機４１を停止する以前の制御に戻るようにしてもよい。
【０１１２】
（第８実施形態）
第１実施形態のＳ８０２では、充電モードにあるときに比べて、空調使用可能電力を低くしたが、本実施形態は、図１４に示すように、Ｓ８０１にて車速センサ７７の信号に基づいて車両の走行速度を演算し、バッテリ４の電圧に基づいてバッテリ４の充電状態（バッテリ充電残量）を演算し、電動発電機２の発電量を検出し、さらに、エアコン制御装置７で算出した空調必要電力を読み込む。
【０１１３】
そして、Ｓ８０２では、エンジン１による発電効率が所定値未満のときには、エンジン１による発電効率が所定値以上のときに比べて、空調使用可能電力が小さくなるようにするものである。なお、その他は、第１実施形態と同じである。
【０１１４】
これにより、エンジン１の出力が発電のために消費される頻度及び時間が低減するので、第１実施形態と同様に、燃費及び発電効率を向上させることができるとともに、エンジン始動時に発生する振動騒音及び排気ガス中に含まれる有害物質を低減することができる。
【０１１５】
（第９実施形態）
本実施形態は、第７、８実施形態に係る空調装置において、図１５に示すように、Ｓ８０３を廃止するとともに、Ｓ８０１にて車速、バッテリ４の充電状態、バッテリ４の放電電流及びアクセルペダル踏み込み量を演算し、エアコンシステム６の空調必要電力を読み込むものである。
【０１１６】
（その他の実施形態）
上述の実施形態は、圧縮機構とモータとが一体となった電動圧縮機４１であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧縮機構が電動モータにより駆動されていればよく、例えばモータで発生した駆動力をベルトを介して圧縮機構に伝達するものであってもよい。
【０１１７】
また、上述の実施形態は、蒸気圧縮式冷凍機で発生する能力のうち低圧側で発生する冷熱を利用していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば蒸気圧縮式冷凍機で発生する能力のうち高圧側で発生する温熱を利用するものであってもよい。
【０１１８】
また、上述の実施形態は、空調装置での消費電力は主に電動圧縮機４１の消費電力を意味したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電気ヒータを備えるものであれば、電気ヒータでの消費電力を含む意味となる。
【０１１９】
また、上述の実施形態は、走行補助用電動機機能と発電機機能とが一体となった電動発電機２であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、走行補助用電動機と発電機とがそれぞれ独立したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態になる空調装置を搭載したハイブリッド車の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図３】図１に示す空調装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】図３に示すコントロールパネルの平面図である。
【図５】図１に示すエアコン制御装置の基本的な制御処理を示すフローチャートである。
【図６】図５のの制御処理を示すフローチャートである。
【図７】図１に示す車両制御装置においてエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第５実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第６実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第７実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第８実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第９実施形態における車両制御装置のエアコン制御に関連する制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、２…電動発電機、４…バッテリ、
６…エアコンユニット、７…エアコン制御装置。
【図１】
2004147379.tif 000003
【図２】
2004147379.tif 000004
【図３】
2004147379.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004147379.tif 000011
【図１０】
2004147379.tif 000012
【図１１】
2004147379.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2004147379.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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