(57)【要約】【課題】弱冷房運転時に電力消費を抑制することができる電動車両の空調装置を提供する。【解決手段】主流路の内部に設置され、電動コンプレッサ６１で圧縮されて供給された冷媒が蒸発し、主流路を流れる空気を冷却するエバポレータと、副流路の内部に設置され、電気ヒータ７２１で加熱されて供給された熱媒が放熱し、副流路を流れる空気を加熱するヒータコアと、主流路と副流路との間に開閉可能に設けられ、開放された場合に主流路を流れる空気を副流路に分配するとともに主流路を流れた流路と副流路を流れた空気とを混合するエアミックスダンパ５５と、弱冷房運転の条件が成立するか否かを判定する弱冷房判定手段と、弱冷房判定手段が弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に電気ヒータ７２１をオフにしてエアミックスダンパ５５を開放させるとともに、冷媒をエバポレータに供給させる冷房制御手段８３と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主流路と、該主流路に隣接する副流路とが設けられたケーシングと、
前記主流路の入口側に設置され、車室内又は車室外の空気を前記主流路に導入するためのブロワファンと、
前記主流路の内部に設置され、電動コンプレッサで圧縮されて供給された冷媒が蒸発し、前記主流路を流れる空気を冷却するエバポレータと、
前記副流路の内部に設置され、電気ヒータで加熱されて供給された熱媒が放熱し、前記副流路を流れる空気を加熱するヒータコアと、
前記主流路と前記副流路との間に開閉可能に設けられ、開放された場合に前記主流路を流れる空気を前記副流路に分配するとともに前記主流路を流れた空気と前記副流路を流れた空気とを混合するエアミックスダンパと、
通常冷房運転と前記通常冷房運転より要求出力の小さい弱冷房運転とを切り替える切替手段と、
前記通常冷房運転の条件が成立するか否かを判定する通常冷房判定手段と、
前記弱冷房運転の条件が成立するか否かを判定する弱冷房判定手段と、
前記通常冷房判定手段が前記通常冷房運転の条件が成立と判定した場合に、前記エアミックスダンパを閉鎖させるとともに、前記冷媒を前記エバポレータに供給させ、前記弱冷房判定手段が前記弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に、前記電気ヒータをオフにして前記エアミックスダンパを開放させるとともに、前記冷媒を前記エバポレータに供給させる冷房制御手段と、
を備えることを特徴とする電動車両の空調装置。
【請求項２】
前記冷房制御手段は、前記弱冷房判定手段が前記弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に、前記ヒータコアに前記熱媒を循環させる温度調整手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の電動車両の空調装置。
【請求項３】
前記冷房制御手段は、前記弱冷房判定手段が前記弱冷房運転の条件が成立と判定し、且つ前記ヒータコアを循環する前記熱媒の温度が予め設定された熱媒温度よりも低下した場合に前記電動コンプレッサを停止させるコンプレッサ制御手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の電動車両の空調装置。
【請求項４】
前記弱冷房判定手段は、
設定温度が所定温度以上で、エアコンスイッチがオン、設定風量が最小に設定されている場合に前記弱冷房運転の設定条件が成立と判定する設定条件判定手段と、
前記設定条件判定手段が前記設定条件が成立と判定した場合に前記弱冷房運転の開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定手段と、
を含み、
前記開始条件判定手段が前記開始条件が成立と判定した場合に前記弱冷房運転の条件が成立と判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動車両の空調装置。
【請求項５】
前記開始条件判定手段は、
前記設定条件判定手段が前記設定条件が成立と判定した後に、前記設定温度が上げられた場合に前記開始条件が成立と判定することを特徴とする請求項４に記載の電動車両の空調装置。
【請求項６】
前記開始条件判定手段は、
前記設定条件判定手段が前記設定条件が成立と判定した後に、前記エアコンスイッチがオフされ、その後、所定時間内にオンされた場合に前記開始条件が成立と判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の電動車両の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路の内部に設置されたエバポレータに電動コンプレッサで圧縮された冷媒を供給する一方、エバポレータの下流となる流路の内部に設置されたヒータコアに電気ヒータで加熱された熱媒を供給する電動車両の空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、流路の入口側に設置され、車室内又は車室外の空気を流路に導入するためのブロワファンと、流路の内部に設置され、電動コンプレッサで圧縮された冷媒が供給された場合に該冷媒が蒸発し、流路を流れる空気を冷却するエバポレータと、エバポレータの下流となる流路の内部に設置され、電気ヒータで加熱された熱媒が供給された場合に該熱媒が放熱し、流路を流れる空気を加熱するヒータコアと、流路に開閉可能に設けられ、開放された場合にエバポレータを通過した空気とヒータコアを通過した空気とを混合するエアミックスダンパと、除湿暖房運転時に電動コンプレッサ及び電動ヒータに供給される電力を制限する電力制限手段と、を備える電動車両の空調装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０３２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常冷房運転時よりも要求出力の小さい弱冷房運転時でもブロワファンは最低起動電圧以下で運転することはできない。また、エバポレータの出口空気温度を所定温度以上に設定するとエバポレータから臭いが生じるので、弱冷房運転時でもエバポレータの出口空気温度は所定温度以上に設定することができない。したがって、弱冷房運転時に電動コンプレッサ及び電気ヒータに供給される電力を制限しても電力消費を十分に抑制することができない。
本発明は、上記実情を鑑みて、弱冷房運転時に電力消費を抑制することができる電動車両の空調装置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】
【０００５】
本発明は、主流路と、該主流路に隣接する副流路とが設けられたケーシングと、前記主流路の入口側に設置され、車室内又は車室外の空気を前記主流路に導入するためのブロワファンと、前記主流路の内部に設置され、電動コンプレッサで圧縮されて供給された冷媒が蒸発し、前記主流路を流れる空気を冷却するエバポレータと、前記副流路の内部に設置され、電気ヒータで加熱されて供給された熱媒が放熱し、前記副流路を流れる空気を加熱するヒータコアと、前記主流路と前記副流路との間に開閉可能に設けられ、開放された場合に前記主流路を流れる空気を前記副流路に分配するとともに前記主流路を流れた空気と前記副流路を流れた空気とを混合するエアミックスダンパと、通常冷房運転と前記通常冷房運転より要求出力の小さい弱冷房運転とを切り替える切替手段と、前記通常冷房運転の条件が成立するか否かを判定する通常冷房判定手段と、前記弱冷房運転の条件が成立するか否かを判定する弱冷房判定手段と、前記通常冷房判定手段が前記通常冷房運転の条件が成立と判定した場合に、前記エアミックスダンパを閉鎖させるとともに、前記冷媒を前記エバポレータに供給させ、前記弱冷房判定手段が前記弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に、前記電気ヒータをオフにして前記エアミックスダンパを開放させるとともに、前記冷媒を前記エバポレータに供給させる冷房制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、弱冷房判定手段が弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に電気ヒータをオフにしてエアミックスダンパを開放させるとともに、冷媒をエバポレータに供給させるので、主流路で冷却された空気は副流路を流れ、ヒータコアを流れる熱媒との間で熱交換される。これにより、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に過冷却及び過風量を抑制することができる。また、電気ヒータをオフにするので、電力消費を抑制することができる。
【０００７】
本発明の一態様では、前記冷房制御手段は、前記弱冷房判定手段が前記弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に、前記ヒータコアに前記熱媒を循環させる温度調整手段を含む。
【０００８】
このようにすれば、弱冷房判定手段が弱冷房運転の条件が成立と判定した場合にヒータコアに熱媒を循環させるので、副流路を流れる空気とヒータコアを循環する熱媒との間で熱交換される。したがって、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に副流路を流れる空気とヒータコアを循環する熱媒との間で効率的に熱交換される。これにより、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に過冷却を効率的に抑制することができる。
【０００９】
本発明の一態様では、前記冷房制御手段は、前記弱冷房判定手段が前記弱冷房運転の条件が成立と判定し、且つ前記ヒータコアを循環する前記熱媒の温度が予め設定された熱媒温度よりも低下した場合に前記電動コンプレッサを停止させるコンプレッサ制御手段を含む。
【００１０】
このようにすれば、弱冷房判定手段が弱冷房運転の条件が成立と判定し、且つヒータコアを循環する熱媒の温度が予め設定された熱媒温度よりも低下した場合に電動コンプレッサが停止するので、副流路を流れる空気とヒータコアを循環する熱媒との間で熱交換され、副流路を流れる空気が冷却される。これにより、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に過冷却を抑制することができる。また、この場合には電動コンプレッサ６１が停止するので、電力消費を抑制することができる。
【００１１】
本発明の一態様では、前記弱冷房判定手段は、設定温度が所定温度以上で、エアコンスイッチがオン、設定風量が最小に設定されている場合に前記弱冷房運転の設定条件が成立と判定する設定条件判定手段と、前記設定条件判定手段が前記設定条件が成立と判定した場合に前記弱冷房運転の開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定手段と、を含み、前記開始条件判定手段が前記開始条件が成立と判定した場合に前記弱冷房運転の条件が成立と判定する。
【００１２】
このようにすれば、設定条件判定手段が設定条件が成立と判定するとともに、開始条件判定手段が開始条件が成立と判定した場合に弱冷房運転の条件が成立と判定する。これにより、弱冷房運転の条件を適切に判定できる。
【００１３】
本発明の一態様では、前記開始条件判定手段は、前記設定条件判定手段が前記設定条件が成立と判定した後に、前記設定温度が上げられた場合に前記開始条件が成立と判定する。
【００１４】
このようにすれば、設定条件が成立と判定した後に、設定温度が上げられた場合に開始条件が成立と判定する。これにより、設定温度が上げられたことを条件に弱冷房運転を開始できる。
【００１５】
本発明の一態様では、前記開始条件判定手段は、前記設定条件判定手段が前記設定条件が成立と判定した後に、前記エアコンスイッチがオフされ、その後、所定時間内にオンされた場合に前記開始条件が成立と判定する。
【００１６】
このようにすれば、設定条件が成立と判定した後に、エアコンスイッチがオフされ、その後、所定時間内にオンされたことを条件に弱冷房運転を開始できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、弱冷房判定手段が弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に電気ヒータをオフにしてエアミックスダンパを開放させるとともに、冷媒をエバポレータに供給させるので、主流路で冷却された空気は副流路を流れ、ヒータコアを流れる冷媒との間で熱交換される。これにより、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に過冷却及び過風量を抑制することができる。また、電気ヒータをオフにするので、電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る電動車両の空調装置の概略を示す模式図である。
【図２】図１に示した空調装置の装置構成を示す概略図であって、冷房運転時の状態を示す図である。
【図３】図１に示した空調装置の装置構成を示す概略図であって、弱冷房運転時の状態を示す図である。
【図４】図１に示した空調装置の冷凍サイクルの概略を示すブロック図である。
【図５】図１に示した空調装置の制御構成の概略を示すブロック図である。
【図６】図１に示した空調装置の制御手順の概略を示すフローチャートである。
【図７】図６に示した弱冷房運転の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】図１に示した空調装置の運転状態の概略を示す図である。
【図９】図８に示した各運転状態における室内温度と吹出温度とを示す図である。
【図１０】図８に示した各運転状態における消費電力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電動車両の空調装置に好適な実施形態を詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、本実施形態で説明する構成の全てが本発明の解決手段として必須とされるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る自動車の空調装置の概略を示す模式図である。図２及び図３は、図１に示した空調装置の装置構成を示す概略図であって、図２は、冷房運転時の状態を示す図であり、図３は、弱冷房運転時の状態を示す図である。図４は、図１に示した空調装置の冷凍サイクルの概略を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る電動車両１の空調装置２は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の電動車両１に用いられる。本実施形態に係る空調装置２は、従来の空調装置と同様、車室外３又は車室内４から導入された空気を調整し、後述するフット吹出口５１ｃ、フェイス吹出口５１ｄ、デフロスタ吹出口５１ｅの何れかから車室内４に供給する。
【００２２】
本実施形態に係る空調装置２は、車室内４に設置される車室内ユニット５（図２及び図３参照）と車室外に設置される車室外ユニット６（図４参照）とを備えている。車室内ユニット５は、図１に示すように、車室前席前面に設けられたダッシュボード１１の内側に設置されている。図２及び図３に示すように、車室内ユニット５は、ケーシング５１、ブロワファン５２、エバポレータ５３、ヒータコア５４、エアミックスダンパ５５を備えている。
【００２３】
ケーシング５１は、車室内ユニット５の筐体を構成するもので、ケーシング５１には、主流路５１ａと、該主流路５１ａに隣接する副流路５１ｂとが設けられている。主流路５１ａは、車室外３又は車室内４からケーシング５１の内部に空気を導入するための流路で、側断面にてＶ字状に形成されている。副流路５１ｂは、主流路５１ａを流れる空気を迂回させるための流路で、一端が主流路５１ａから分岐し、他端が主流路５１ａに合流するように、側断面にてＵ字状に形成されている。
【００２４】
また、ケーシング５１には、フット吹出口５１ｃ、フェイス吹出口５１ｄ、デフロスタ吹出口５１ｅが設けられている。フット吹出口５１ｃは、電動車両１の前席に乗車した乗員Ｈの足元に向けて空気を吹き出すための開口で、副流路５１ｂが合流する合流点よりも下流側で主流路５１ａに連通するように設けられている。また、フット吹出口５１ｃの奥方には、フット吹出口５１ｃから吹き出される空気量（風量）を調整する風量調整ダンパ５６が取り付けられている。風量調整ダンパ５６は、フット吹出口５１ｃに対して開閉可能に取り付けられ、その開度によりフット吹出口５１ｃから吹き出される空気量が調整される。
【００２５】
フェイス吹出口５１ｄは、電動車両１の前席に乗車した乗員Ｈの顔や胸元に向けて空気を吹き出すための開口で、主流路５１ａの下流末端に設けられている。デフロスタ吹出口５１ｅは、電動車両１のフロントウィンドウ１２に向けて空気を吹き出すための開口で、フェイス吹出口５１ｄとともに主流路５１ａの下流末端に設けられている。また、フェイス吹出口５１ｄとデフロスタ吹出口５１ｅの奥方、フェイス吹出口５１ｄとデフロスタ吹出口５１ｅとの境界には、フェイス吹出口５１ｄから吹き出される空気量（風量）とデフロスタ吹出口５１ｅから吹き出される空気量（風量）との割合を調整する風量割合調整ダンパ５７が取り付けられている。風量割合調整ダンパ５７はフェイス吹出口５１ｄとデフロスタ吹出口５１ｅとに対して開閉可能に取り付けられ、その位置（開度）によりフェイス吹出口５１ｄから吹き出される空気量とデフロスタ吹出口５１ｅから吹き出される空気量との割合が調整される。
【００２６】
ブロワファン５２は、車室外３又は車室内４の空気を主流路５１ａに導入するためのもので、ファン５２１とファン５２１を回転させるブロワモータ５２２（図５参照）とを備えている。本実施形態に係るブロワモータ５２２は、主流路５１ａの入口側となるケーシング５１の側面に取り付けられ、ファン５２１を回転させることにより、車室外３又は車室内４の空気を主流路５１ａに導入する。
【００２７】
エバポレータ５３は、主流路５１ａを流れる空気を冷却するためのもので、本実施形態に係るエバポレータ５３は、主流路５１ａの内部に主流路５１ａを横断するように設置されている。これにより、車室外３又は車室内４から主流路５１ａに導入された空気は全てエバポレータ５３を通過する。
【００２８】
図４に示すように、エバポレータ５３は、車室外ユニット６とともに冷凍サイクル６０を構成する。車室外ユニット６は、電動コンプレッサ６１、コンデンサ６２、膨張弁６３を備えている。これら電動コンプレッサ６１、コンデンサ６２、膨張弁６３は、エバポレータ５３とともに冷凍サイクル６０を構成する。
【００２９】
電動コンプレッサ６１は、低圧な冷媒（ガス冷媒）を圧縮し、高温高圧な冷媒（ガス冷媒）とするもので、電動車両１の動力源となるＥＶバッテリ１３から電力が供給され、運転される。そして、電動コンプレッサ６１で高温高圧となった冷媒（ガス冷媒）は、コンデンサ６２に供給される。コンデンサ６２は、高温高圧の冷媒（ガス冷媒）を凝縮し、低温高圧の冷媒（液冷媒）にするもので、コンデンサ６２で凝縮され、低温高圧となった冷媒（液冷媒）は、膨張弁６３に供給される。膨張弁６３は、低温高圧の冷媒（液冷媒）を膨張させ、低温低圧の冷媒（液冷媒）にするもので、膨張弁６３で膨張され、低温低圧となった冷媒（液冷媒）は、エバポレータ５３に供給される。このようにして冷凍サイクル６０を循環し、エバポレータ５３に供給された冷媒（液冷媒）はエバポレータ５３で蒸発する。これにより、エバポレータ５３は、エバポレータ５３を通過する空気から熱を奪い、エバポレータ５３を通過する空気を冷却する。そして、エバポレータ５３で蒸発された冷媒（ガス冷媒）は、電動コンプレッサ６１に供給（吸入）される。
【００３０】
図２及び図３に示すように、ヒータコア５４は、副流路５１ｂを流れる空気を加熱するためのもので、本実施形態に係るヒータコア５４は、副流路５１ｂの内部に副流路５１ｂを横断するように設置されている。これにより、副流路５１ｂを流れる空気は全てヒータコア５４を通過する。
【００３１】
図４に示すように、ヒータコア５４は、ウォータポンプ７１、電気温水ヒータ７２とともに温水循環サイクル（熱媒循環サイクル）７０を構成する。
ウォータポンプ７１は、温水循環サイクル７０に温水あるいは水（熱媒）を循環させるためのもので、ウォータポンプ７１が運転されると、電気温水ヒータ７２からヒータコア５４に温水あるいは水が供給され、ヒータコア５４から電気温水ヒータ７２に温水あるいは水が回収される。
【００３２】
電気温水ヒータ７２は、温水循環サイクル７０を循環する温水あるいは水を加熱するためのもので、電動コンプレッサ６１と同様、ＥＶバッテリ１３から電力が供給され、運転される。また、電気温水ヒータ７２の内部には、温水あるいは水を加熱するための電気ヒータ７２１が内蔵されている。電気ヒータ７２１は、例えば、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）半導体で構成され、電気温水ヒータ７２に回収された温水あるいは水を効率的に加熱することができる。
【００３３】
エアミックスダンパ５５は、主流路５１ａを流れる空気を副流路５１ｂに分配するとともに主流路５１ａを流れた空気と副流路５１ｂを流れた空気とを混合するためのものである。本実施形態に係るエアミックスダンパ５５は、主流路５１ａと副流路５１ｂとの間に開閉可能に設けられ、後述するエアコンＥＣＵ８により運転制御される。これにより、本実施形態に係るエアミックスダンパ５５が任意の開度で開放された場合に、主流路５１ａを流れる空気を副流路５１ｂに分配するとともに主流路５１ａを流れた空気と副流路５１ｂを流れた空気とが混合される。
【００３４】
図５は、図１に示した空調装置の制御構成の概略を示すブロック図である。
図５に示すように、上述した電動コンプレッサ６１、ブロワモータ５２２、エアミックスダンパ５５、ウォータポンプ７１、電気ヒータ７２１は、エアコンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）８に接続され、エアコンＥＣＵ８によって統括的制御される。また、電動コンプレッサ６１の消費電力と電気ヒータ７２１の消費電力がエアコンＥＣＵ８によって管理される。また、エアコンＥＣＵ８には、ヒーターコントロールパネル１４、外気温度センサ１５、吹出温度センサ１６、車室内温度センサ１７が接続されている。
【００３５】
ヒーターコントロールパネル１４には、吹出口切換ダイヤル１４１が一体となった内外気切換スイッチ１４２と、風量調整ダイヤル１４３が一体となったエアコンスイッチ１４４、温度調整ダイヤル１４５が一体となったＭＡＸスイッチ１４６が設けられている。
【００３６】
内外気切換スイッチ１４２は、外気導入と内気循環とを切り換えるためのスイッチで、外気導入に切り換えられると外気がケーシング５１を通り車室内４に導入され、内気循環に切り換えられると外気が遮断され、車室内４の空気がケーシング５１を通り車室内４に循環される。吹出口切換ダイヤル１４１は、ケーシング５１に導入された空気が吹き出す吹出口を切り換えるためのもので、電動車両１に乗車した乗員Ｈの上半身に送風したいとき、乗員Ｈの上半身と足元に送風したいとき、乗員Ｈの足元に送風したいとき、乗員Ｈの足元とフロントウィンドウ１２とに送風したいとき、フロントウィンドウ１２に送風したいとき、で切り換えることが可能である。
【００３７】
エアコンスイッチ１４４は、エアコン（冷房・除湿機能）をオンあるいはオフするためのスイッチで、エアコンスイッチ１４４がオンになるとエアコンＥＣＵ８にエアコンスイッチオン（作動指示）が出力され、エアコンスイッチ１４４がオフになるとエアコンＥＣＵ８にエアコンスイッチオフ（停止指示）が出力される。風量調整ダイヤル１４３は、吹出口（フット吹出口５１ｃ、フェイス吹出口５１ｄ、デフロスタ吹出口５１ｅ）から吹き出される空気量（風量）を設定するためのもので、エアコンＥＣＵ８に設定風量が出力される。
【００３８】
ＭＡＸスイッチ１４６は、風量調整ダイヤル１４３がオフ以外のときに温度調整ダイヤル１４５の位置に応じて冷房／暖房能力やエアコンの設定を切り換えるためのスイッチで、ＭＡＸスイッチ１４６がオンになるとエアコンＥＣＵ８にＭＡＸスイッチオン（作動指示）が出力され、ＭＡＸスイッチ１４６がオフになるとエアコンＥＣＵにＭＡＸスイッチオフ（停止指示）が出力される。温度調整ダイヤル１４５は、吹出口（フット吹出口５１ｃ、フェイス吹出口５１ｄ、デフロスタ吹出口５１ｅ）から吹き出される空気の温度を設定するためのもので、エアコンＥＣＵ８に設定温度が出力される。
【００３９】
外気温度センサ１５は、車室外３の温度を計測するためのもので、車室外３の温度はエアコンＥＣＵ８に逐次出力される。車室内温度センサ１７は、車室内４の温度を計測するためのもので、車室内４の温度はエアコンＥＣＵ８に逐次出力される。吹出温度センサ１６は、吹出口から吹き出される空気の温度を計測するためのもので、フット吹出口５１ｃ、フェイス吹出口５１ｄ、デフロスタ吹出口５１ｅの少なくとも一つで計測された温度はエアコンＥＣＵ８に逐次出力される。
【００４０】
図５に示すように、エアコンＥＣＵ８は、切替手段８０と、弱冷房判定手段８１と、通常冷房判定手段８２と、冷房制御手段８３とを備えている。
切替手段８０は、通常冷房運転と通常冷房運転よりも要求出力の小さい弱冷房運転とを切り換えるもので、切替手段８０は、冷房制御手段８３により、通常冷房運転あるいは弱冷房運転に切り替えられる。
【００４１】
弱冷房判定手段８１は、通常冷房運転の状態で、弱冷房運転の条件が成立するか否かを判定するもので、本実施形態に係る弱冷房判定手段８１は、設定条件判定手段８１１と開始条件判定手段８１２とを含んでいる。
【００４２】
設定条件判定手段８１１は、弱冷房運転の設定条件が成立するか否かを判定するもので、設定温度がＣ度以上で、エアコンスイッチ１４４がオン、設定風量が最小に設定されている場合に弱冷房運転の設定条件が成立と判定する。本実施形態では、さらに、外気温がＡ度以下、且つ消費電力がＢワット以下である場合に弱冷房運転の設定条件が成立と判定する。
【００４３】
開始条件判定手段８１２は、設定条件判定手段８１１が設定条件が成立と判定した場合に、弱冷房運転の開始条件が成立するか否かを判定するものである。開始条件判定手段８１２は、設定条件判定手段８１１が設定条件が成立と判定した後に、設定温度が上げられた場合、エアコンスイッチ１４４がオフされ、その後、所定時間（例えば、１分）内にエアコンスイッチ１４４がオフされた場合、の何れかの場合に開始条件が成立と判定する。
【００４４】
そして、上述した弱冷房判定手段８１は、設定条件判定手段８１１が設定条件が成立と判定するとともに、開始条件判定手段８１２が開始条件が成立と判定した場合に冷房運転の条件が成立と判定する。
【００４５】
通常冷房判定手段８２は、弱冷房運転の状態で、通常冷房運転の条件が成立するか否かを判定するもので、温度調整ダイヤル１４５が操作され、設定温度が下げられた場合、風量調整ダイヤル１４３が操作され、風量が上げられた場合、の何れかの場合に通常冷房運転の条件が成立と判定する。
【００４６】
冷房制御手段８３は、通常冷房判定手段８２が通常冷房運転の条件が成立と判定した場合に切替手段８０を通常冷房運転に切り替え、弱冷房判定手段８１が弱冷房の条件が成立と判定した場合に切替手段８０を弱冷房運転に切り替えるものである。これにより、通常冷房判定手段８２が通常冷房運転の条件が成立と判定した場合にエアミックスダンパ５５を閉鎖させるとともに、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒をエバポレータ５３に供給させる。また、弱冷房判定手段８１が弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に電気ヒータ７２１をオフしてエアミックスダンパ５５を開放させるとともに、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒をエバポレータ５３に供給させる。
【００４７】
これにより、本実施形態では、通常冷房判定手段８２が通常冷房運転の条件が成立と判定した場合に、ブロワモータ５２２を運転し、電気ヒータ７２１をオフにして空気が主流路５１ａのみに流れるようにエアミックスダンパ５５を閉鎖（全閉）させるとともに、電動コンプレッサ６１を運転する。すると、車室外３又は車室内４から導入された空気は主流路５１ａを流れ、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒はコンデンサ６２及び膨張弁６３を通りエバポレータ５３に供給される。これにより、主流路５１ａで冷却された空気は主流路５１ａのみを流れる（通常冷房運転）。
【００４８】
また、弱冷房運転判定手段８３が弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に、ブロワモータ５２２を運転し、電気ヒータ７２１をオフにして空気が主流路５１ａから副流路５１ｂに流れるようにエアミックスダンパ５５を開放（全開）させるとともに、電動コンプレッサ６１を運転する。すると、車室外３又は車室内４から導入された空気は主流路５１ａを通り副流路５１ｂに流れ、その後、再び主流路５１ａに流れ、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒はコンデンサ６２及び膨張弁６３を通りエバポレータ５３に供給される。これにより、主流路５１ａで冷却された空気は副流路５１ｂを流れ、ヒータコア５４を流れる水との間で熱交換され、副流路５１ｂを流れる空気が温められる（弱冷房運転）。
【００４９】
また、本実施形態に係る冷房制御手段８３は、温度調整手段８３１を含んでいる。温度調整手段８３１は、ヒータコア５４に熱媒を循環させるもので、本実施形態では、ウォータポンプ７１を運転し、温水循環サイクル７０に水（熱媒）を循環させる。これにより、電気温水ヒータ７２からヒータコア５４に水が供給され、副流路５１ｂを流れる空気はヒータコア５４を循環する水との間で熱交換され、副流路５１ｂを流れる空気が効率的に温められる（第１弱冷房運転）。
【００５０】
また、本実施形態に係る冷房制御手段８３は、コンプレッサ制御手段８３２を含んでいる。コンプレッサ制御手段８３２は、温水循環サイクル７０を循環する水（熱媒）の温度が予め設定された温度（熱媒温度）よりも低下した場合に電動コンプレッサ６１を停止させる一方、設定された温度（以下「設定温度」という）以上となった場合に電動コンプレッサ６１を運転させるものである。
【００５１】
本実施形態では、温水循環サイクル７０を循環する水の温度が設定温度よりも低下した場合に電動コンプレッサ６１を停止させるとともにブロワモータ５２２の運転を継続させる。これにより、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒はエバポレータ５３に供給されなくなるが、副流路５１ｂを流れる空気とヒータコア５４を循環する水（予め設定された温度よりも冷たい水）との間で熱交換され、副流路５１ｂを流れる空気が冷却される（第２弱冷房運転）。
【００５２】
一方、温水循環サイクル７０を循環する水の温度が設定温度以上となった場合に電動コンプレッサ６１を運転させる。これにより、再び、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒がコンデンサ６２及び膨張弁６３を通り、エバポレータ５３に供給される。そして、主流路５１ａを流れる空気はエバポレータ５３を通過する際に冷却され、副流路５１ｂにてヒータコア５４を通過する際にヒータコア５４を流れる水で温められる（第１弱冷房運転）。
【００５３】
図６は、図１に示した空調装置の制御手順の概略を示すフローチャートである。図７は、図６に示した弱冷房運転の制御手順の概略を示すフローチャートである。
図６に示すように、本実施形態に係る電動車両１の空調装置２は、通常冷房運転（ステップＳ１）の状態で、弱冷房判定手段８１が弱冷房運転の条件が成立するか否かを判定する。具体的には、設定条件判定手段８１１が、弱冷房運転の設定条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ１１）、設定条件が成立と判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、開始条件判定手段８１２が弱冷房運転の開始条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１２）。本実施形態では、設定条件判定手段８１１が、設定温度がＣ度以上で、エアコンスイッチ１４４がオン、設定風量が最小に設定され、さらに、外気温度がＡ度以下、且つ消費電力がＢワット以下である場合に、弱冷房運転の設定条件が成立と判定する（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）。そして、弱冷房運転の設定条件が成立と判定した場合には、開始条件判定手段８１２が、設定条件判定手段８１１が設定条件が成立と判定した後に、設定温度が上げられた場合、エアコンスイッチ１４４がオフされ、その後、所定時間（例えば、１分）内にエアコンスイッチ１４４がオフされた場合、の何れかの場合に開始条件が成立と判定する（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）。
【００５４】
そして、上述した弱冷房判定手段８１は、設定条件判定手段８１１が設定条件が成立と判定（ステップＳ１１：ＹＥＳ）するとともに、開始条件判定手段８１２が開始条件が成立と判定（ステップＳ１２：ＹＥＳ）した場合に弱冷房運転の条件が成立と判定する。
そして、弱冷房判定手段８１が冷房運転の条件が成立と判定した場合に弱冷房運転（ステップＳ２）に移行する。
【００５５】
図７に示すように、弱冷房運転（ステップＳ２）に移行すると、冷房制御手段８３は、電気ヒータ７２１をオフ（ステップＳ２２）してエアミックスダンパ５５を開放（ステップＳ２３）させるとともに、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒をエバポレータ５３に供給させる。本実施形態では、冷房制御手段８３がブロワモータ５２２を運転（ステップＳ２１）するとともに、電気ヒータ７２１をオフ（ステップＳ２２）にしてエアミックスダンパ５５を開放（全開）（ステップＳ２３）させる。そして、さらに、電動コンプレッサ６１を運転（ステップＳ２６）する。すると、車室外３又は車室内４から導入された空気は主流路５１ａを通り副流路５１ｂに流れ、その後、再び主流路５１ａに流れ、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒はコンデンサ６２及び膨張弁６３を通りエバポレータ５３に供給される。これにより、主流路５１ａで冷却された空気は副流路５１ｂを流れ、その後、再び主流路５１ａに流れる。そして、主流路５１ａで冷却された空気は副流路５１ｂを流れ、ヒータコア５４を流れる水との間で熱交換され、副流路５１ｂを流れる空気が温められる（弱冷房運転）。
【００５６】
また、本実施形態では、温度調整手段８３１がウォータポンプ７１を運転（ステップＳ２４）し、温水循環サイクル７０に水（熱媒）を循環させる。これにより、電気温水ヒータ７２からヒータコア５４に水が供給され、副流路５１ｂを流れる空気はヒータコア５４を循環する水との間で熱交換され、副流路５１ｂを流れる空気が効率的に温められる（第１冷房運転）。
【００５７】
また、本実施形態では、コンプレッサ制御手段８３２が温水循環サイクル７０を循環する水（熱媒）の温度が予め設定された温度（熱媒温度）よりも低下した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）に電動コンプレッサ６１を停止（ステップＳ２７）させる。本実施形態では、電動コンプレッサ６１を停止させるとともにブロワモータ５２２の運転を継続させる。これにより、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒はエバポレータ５３に供給されなくなるが、副流路５１ｂを流れる空気とヒータコア５４を循環する水（予め設定された温度よりも冷たい水）との間で熱交換され、副流路５１ｂを流れる空気が冷却される（第２弱冷房運転）。
【００５８】
そして、温水循環サイクル７０を循環する水（熱媒）の温度が予め設定された温度（熱媒温度）以上になった場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）にはコンプレッサ制御手段８３２が電動コンプレッサ６１を運転（ステップＳ２６）させる。これにより、再び、電動コンプレッサ６１で圧縮された冷媒がコンデンサ６２及び膨張弁６３を通り、エバポレータ５３に供給される。そして、主流路５１ａを流れる空気はエバポレータ５３を通過する際に冷却され、副流路５１ｂにてヒータコア５４を通過する際にヒータコア５４を流れる水で温められる（第１弱冷房運転）。
【００５９】
また、図６に示すように、弱冷房運転（ステップＳ２）の状態で、通常冷房判定手段８２が通常冷房運転の条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１３）。具体的には、通常冷房判定手段８２が通常冷房運転の条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ１３）、設定条件が成立と判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、通常冷房運転（ステップＳ１）に移行し、設定条件が成立したと判定できない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、弱冷房運転（ステップＳ２）を継続する。
【００６０】
本実施形態では、温度調整ダイヤル１４５が操作され、設定温度が下げられた場合、風量調整ダイヤル１４３が操作され、風量が上げられた場合、の何れかの場合に通常冷房運転の条件が成立と判定する。
そして、通常冷房判定手段８２が通常冷房運転の条件が成立と判定した場合に通常冷房運転（ステップＳ１）に移行する。
【００６１】
図８は、図１に示した空調装置の運転状態の概略を示す図である。図９は、図８示した各運転状態における室内温度と吹出温度とを示す図であり、図１０は、図８に示した各運転状態における消費電力を示す図である。
【００６２】
図８に示すように、本実施形態に係る電動車両１の空調装置２は、通常冷房運転時に、電気ヒータ７２１がオフ、エアミックスダンパ５５がクール（副流路全閉）に設定され、電動コンプレッサ６１が常時運転される。これにより、図９に示すように、通常冷房運転時における吹出温度と車室内温度は低く抑えられる。
【００６３】
図８に示すように、第１弱冷房運転時には、電気ヒータ７２１がオフ、エアミックスダンパ５５がホット（副流路全開）に設定され、電動コンプレッサ６１とウォータポンプ７１が常時運転される。これにより、図９に示すように、第１弱冷房運転時における吹出温度と車室内温度は通常冷房運転時よりも高めとなるが、低めに押さえられる。
【００６４】
図８に示すように、第２弱冷房運転時には、電気ヒータ７２１がオフ、エアミックスダンパ５５がホット（副流路全開）に設定され、電動コンプレッサ６１が間欠運転され、ウォータポンプ７１が常時運転される。これにより、図８に示すように、第２弱冷房運転時における吹出温度の変動は大きくなるが、車室内温度は第１弱冷房運転時と略同じ温度に押さえられる。
【００６５】
図１０に示すように、通常冷房運転時、第１弱冷房運転時、第２弱冷房運転時の消費電力は、通常冷房運転時、第１弱冷房運転時、第２弱冷房運転時の順に小さくなる。これにより、第１弱冷房運転時、第２弱冷房運転時の消費電力が抑制されることは明らかである。
【００６６】
上述した本実施形態の電動車両１の空調装置２では、弱冷房判定手段８１が弱冷房の条件が成立したと判定した場合に、主流路５１ａで冷却された空気は副流路５１ｂを流れ、ヒータコア５４を流れる熱媒との間で熱交換されるので、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に過冷却及び過風量を抑制することができる。また、電気ヒータ７２１をオフにするので、電力消費を抑制することができる。
【００６７】
また、弱冷房判定手段８１が弱冷房運転の条件が成立と判定した場合にヒータコア５４に水を循環させるので、副流路５１ｂを流れる空気とヒータコア５４を循環する水との間で効率的に熱交換される。これにより、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に過冷却を効率的に抑制することができる。
【００６８】
また、ヒータコア５４を循環する水の温度が予め設定された設定温度よりも低下した場合に電動コンプレッサ６１が停止するので、副流路５１ｂを流れる空気とヒータコア５４を循環する水との間で熱交換され、副流路５１ｂを流れる空気が冷却される。これにより、弱冷房運転の条件が成立と判定した場合に過冷却を抑制できる。また、この場合には電動コンプレッサ６１が停止するので、電力消費を抑制することができる。
【００６９】
また、設定条件判定手段８１１が設定条件が成立と判定するとともに、開始条件判定手段８１２が開始条件が成立と判定した場合に弱冷房運転の条件が成立と判定するので、弱冷房運転の条件を適切に判定できる。
【００７０】
また、設定条件が成立と判定した後に、温度調整ダイヤル１４５が操作され、設定温度が上げられた場合に開始条件が成立と判定するので、設定温度が上げられたことを条件に弱冷房運転を開始できる。
【００７１】
また、設定条件が成立と判定した後に、エアコンスイッチ１４４がオフされ、その後、所定時間内にオンされたことを条件に弱冷房運転を開始できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上説明したように、本発明は、弱冷房時に電気ヒータを稼働する必要がなくなり、電力消費を抑制することができるので、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車等の電動車両の空調装置に好適である。
【符号の説明】
【００７３】
１    電動車両
１１    ダッシュボード
１２    フロントウィンドウ
１３    ＥＶバッテリ
１４    ヒーターコントロールパネル
１４１    吹出口切換ダイヤル
１４２    内外気切換スイッチ
１４３    風量調整ダイヤル
１４４    エアコンスイッチ
１４５    温度調整ダイヤル
１４６    ＭＡＸスイッチ
１５    外気温度センサ
１６    吹出温度センサ
１７    車室内温度センサ
２    空調装置
３    車室外
４    車室内
５    車室内ユニット
５１    ケーシング
５１ａ    主流路
５１ｂ    副流路
５１ｃ    フット吹出口
５１ｄ    フェイス吹出口
５１ｅ    デフロスタ吹出口
５２    ブロワファン
５２１    ファン
５２２    ブロワモータ
５３    エバポレータ
５４    ヒータコア
５５    エアミックスダンパ
５６    風量調整ダンパ
５７    風量割合調整ダンパ
６    車室外ユニット
６０    冷凍サイクル
６１    電動コンプレッサ
６２    コンデンサ
６３    膨張弁
７０    温水循環サイクル
７１    ウォータポンプ
７２    電気温水ヒータ
７２１    電気ヒータ
８    エアコンＥＣＵ
８０    切替手段
８１    弱冷房判定手段
８１１    設定条件判定手段
８１２    開始条件判定手段
８２    通常冷房判定手段
８３    冷房制御手段
８３１    温度調整手段
８３２    コンプレッサ制御手段
Ｈ    乗員
【図１】
2016020186.tif 000003
【図２】
2016020186.tif 000004
【図３】
2016020186.tif 000005
【図４】
2016020186.tif 000006
【図５】
2016020186.tif 000007
【図６】
2016020186.tif 000008
【図７】
2016020186.tif 000009
【図８】
2016020186.tif 000010
【図９】
2016020186.tif 000011
【図１０】
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