(57)【要約】【課題】プレ空調運転と次回予定している車両走行とを両立できる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置はバッテリの蓄電量を取得し、次回予定されている車両走行に関する情報を取得する空調ＥＣＵを備える。空調ＥＣＵは、プレ空調運転の許可時に、次回の走行開始時の予測蓄電量が予定の走行距離を走行する際に走行用モータおよび補機類が消費する予測電力量とプレ空調運転によって消費する予測電力量とを合わせた合計電力量を上回る場合にプレ空調運転を実施する。空調ＥＣＵは、次回の走行開始時における予測蓄電量が合計電力量を下回る場合にはプレ空調運転を禁止する。【選択図】図２
2017159691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗車前の車室内を空調するプレ空調運転を実施可能な車両用空調装置（１）であって、
車両が走行するための駆動力を提供する走行用モータ（７）、車両の走行の際に作動する補機類、および前記プレ空調運転の際に作動する各種空調機器に対して電力を供給する蓄電装置（３）と、
次回予定されている車両走行に関する情報を取得し、前記プレ空調運転を制御する制御装置（５）と、
を備え、
前記制御装置は、前記プレ空調運転が許可されている状態において、次回予定されている走行開始時における前記蓄電装置の予測蓄電量が、次回予定されている走行距離を走行する際に前記走行用モータおよび前記補機類が消費する予測電力量と前記プレ空調運転の実施によって消費する予測電力量とを合わせた合計電力量を上回る場合には前記プレ空調運転を実施し、次回予定されている走行開始時における前記蓄電装置の予測蓄電量が前記合計電力量を下回る場合には前記プレ空調運転を禁止する車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御装置は、車室内を設定温度に制御するために前記各種空調機器が消費する電力量の合計値である前記プレ空調運転に必要な電力量と、次回予定されている走行開始時における前記蓄電装置の予測蓄電量から次回予定されている走行距離を走行する際に前記走行用モータおよび前記補機類が消費する予測電力量を差し引いた値である前記プレ空調運転に使用可能な電力量とのうち、小さい方の値を用いて、前記プレ空調運転の空調可能時間を算出し、前記プレ空調運転を前記空調可能時間実施する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記プレ空調運転が許可されている状態において、前記プレ空調運転を開始後、車両のユーザに対して前記プレ空調運転を継続するか否かの回答を求める情報を送信し、前記ユーザから継続しない旨の回答を受信した場合には、前記プレ空調運転を停止する請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御装置は、過去の所定期間の走行実績、プレ空調運転実績を分析して得られる学習機能によって、次回予定されている車両走行前の前記プレ空調運転の実施を予測すると、前記プレ空調運転が許可されている状態であると判定する請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記学習機能によって前記プレ空調運転の実施を予測し、前記プレ空調運転が許可されている状態において、前記プレ空調運転を開始後、車両のユーザに対して前記プレ空調運転を継続するか否かの回答を求める情報を送信し、前記ユーザから継続しない旨の回答を受信した場合には、前記プレ空調運転を停止する請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記蓄電装置は車両が走行するための駆動力を電力を使用して生成する電気自動車に搭載され、前記蓄電装置は外部の商用電源から供給される電力を充電可能に構成される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、乗車前に車室内の空調を実施する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１、特許文献２のように、乗車前の車室内空調（以下、単に「プレ空調」、「乗車前空調」ともいう）を実施する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、電気自動車の走行可能距離の確保を優先し、車載バッテリの充電率に応じてプレ空調のオンオフを制御する技術が開示されている。この電気自動車では、外部電源による車載バッテリの充電時であって乗車予定時刻の一定時間前に、車載バッテリの充電率が予め設定した判定値以上であれば、プレ空調運転を行い、充電率が判定値未満であればプレ空調運転を実施しない。
【０００４】
また、特許文献２の装置は、車室内を目標温度に空調するまでに要するプレ空調時間を取得し、外部電源からの供給電力を使用する蓄電池の充電が完了するまでの充電残り時間を取得し、充電残り時間がプレ空調時間以下になったときにプレ空調を開始する。これにより、充電完了時にプレ空調も終了することができるので、充電中の空調時間を最短に設定でき、充電中に空調で消費する電力を最低限に抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８３５６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置は、車載バッテリの充電率が判定値未満であるときには次の目的地が近距離であって車両走行のために使用する電力消費量がわずかである場合でも、プレ空調を実施できないという問題がある。また、特許文献２の装置は、充電の完了までに要する時間が空調運転時間よりも長い場合にはプレ空調を実施することができないという問題がある。これらの場合には、乗車時に乗員の快適性が損なわれることになる。
【０００７】
このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的は、プレ空調運転と次回予定している車両走行とを両立できる車両用空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
開示された車両用空調装置のひとつは、乗車前の車室内を空調するプレ空調運転を実施可能な車両用空調装置（１）であって、
車両が走行するための駆動力を提供する走行用モータ（７）、車両の走行の際に作動する補機類、およびプレ空調運転の際に作動する各種空調機器に対して電力を供給する蓄電装置（３）と、次回予定されている車両走行に関する情報を取得しプレ空調運転を制御する制御装置（５）と、を備え、
制御装置は、プレ空調運転が許可されている状態において、次回予定されている走行開始時における蓄電装置の予測蓄電量が、次回予定されている走行距離を走行する際に走行用モータおよび補機類が消費する予測電力量とプレ空調運転の実施によって消費する予測電力量とを合わせた合計電力量を上回る場合にはプレ空調運転を実施し、次回予定されている走行開始時における蓄電装置の予測蓄電量が前述の合計電力量を下回る場合にはプレ空調運転を禁止する。
【００１０】
これによれば、ユーザから次回車両の使い方に関する情報を取得することで、次回の走行距離を走行する際に車両で消費する予測電力量とプレ空調運転によって消費する予測電力量との合計値が蓄電装置の予測蓄電量を上回らない範囲でプレ空調運転を実施できる。この車両用空調装置によれば、車両走行によって使用する電力量を確保するとともに、可能な限りプレ空調運転を実施することを実現する。したがって、プレ空調運転と次回予定している車両走行とを両立できる車両用空調装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置に係る構成図である。
【図２】車両用空調装置が実行するプレ空調制御を示したフローチャートである。
【図３】ステップ１９０において、バッテリの残容量に応じてプレ空調の許可、禁止を決定する場合の一例を示した図である。
【図４】第２実施形態のプレ空調制御を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る車両用空調装置１について図１〜図３を用いて説明する。車両用空調装置１が適用可能な車両は、充電、放電可能な二次電池等の蓄電装置を備える車両である。このような車両は、例えば、車両走行用の駆動力を走行用モータ７から得る電気自動車、電動発電機及びエンジンのいずれの駆動力でも駆動輪に伝達できるハイブリッド自動車等である。
【００１４】
これらの自動車は、車両停止時に商用電源等の外部電源から供給される電力をバッテリ３に充電し、バッテリ３に蓄えられた電力を使用して走行用モータ７が発生した駆動力によって走行する。車両ＥＣＵ４は、車両のスタートスイッチまたはイグニッションスイッチの状態や、各種センサによって検出される車両の走行状態、バッテリ３の残容量等に応じて、バッテリ３から走行用モータ７等への給電を制御する。ハイブリッド自動車の場合には、さらに車両ＥＣＵ４は、電動発電機による発電電力をバッテリ３に蓄電する制御を実施する。車両ＥＣＵ４は、バッテリ３に蓄えられている電力量、すなわちバッテリ３の残容量を取得する。
【００１５】
バッテリ３は、車両に搭載される蓄電装置の一例であり、例えばニッケル水素蓄電池、リチウムイオン電池等の二次電池で構成される。バッテリ３は、複数個の単電池を通電可能に接続して一体に構成される電池パックである。また、車両は、車室内空調、走行等によって消費した電力を充電するための充電装置を備えてもよい。この充電装置は、電力供給源としての電気スタンドや商用電源に接続されるコンセントを備えており、このコンセントに電源供給源を接続することにより、電池の充電を行うこともできる。したがって、バッテリ３は、外部の商用電源から供給される電力を充電可能に構成される。車両においては、バッテリ３に蓄電された電力を空調ＥＣＵ５を介して車両用空調装置１の各種空調機器へ供給して車両用空調装置１を作動させている。
【００１６】
バッテリ３に蓄電されている電力の供給先は、電動圧縮機等の空調装置の各種空調機器、走行用モータ７等の車両走行のために作動する機器、車両の補機類等である。車両の補機類は、走行用モータ７、空調装置の各種空調機器等以外の車両に搭載される電力消費機器である。補機類には、例えば、照明機器、オーディオ、ナビゲーション装置６等が含まれる。
【００１７】
ナビゲーション装置６は、自車位置情報、道路情報を取得する。ナビゲーション装置６またはナビゲーションＥＣＵは、車両ＥＣＵ４と情報通信する。例えば、ナビゲーション装置６は、ＧＰＳ受信機等で自車位置情報等を検出し、車両ＥＣＵ４に出力する。車両ＥＣＵ４は、取得した自車位置情報をＲＡＭ等の記憶装置に記憶する。このようにして車両ＥＣＵ４は、ナビゲーション装置６から送信された自車位置情報、道路情報を取得する。ナビゲーション装置６には、ユーザにより操作パネル上の操作部が操作されることにより、次回の目的地が入力される。ナビゲーション装置６は次回の目的地情報を車両ＥＣＵ４に出力する。車両ＥＣＵ４は、設定された目的地情報、自車位置情報、道路情報等を用いて所定の演算を実行して、目的地までの走行距離Ｄ１、目的地までの平均速度Ｖ１、目的地までの走行時間Ｔ１を求める。車両ＥＣＵ４はこれらの演算結果をナビゲーション装置６に出力する。
【００１８】
車両ＥＣＵ４は、走行距離Ｄ１等を用いた所定の演算を実行して、目的地到達までに必要な電力量Ｅ１を求める。電力量Ｅ１は、現在位置から目的地まで走行する場合に走行用モータ７によって消費される電力量である。車両ＥＣＵ４は、補機類の運転設定条件、走行時間Ｔ１等を用いた所定の演算を実行して、目的地到達までに走行以外で必要な電力量Ｅ２を求める。ここでいう走行以外で必要な電力量Ｅ２は、走行用モータ７によって消費される電力量とプレ空調運転のために消費される電力量とを除いた、補機類によって目的地到達までに消費される電力量である。車両ＥＣＵ４は電力量Ｅ１、電力量Ｅ２を空調ＥＣＵ５に出力する。
【００１９】
車両用空調装置１は、乗員の乗車前に行われる車室内空調、換言すれば、乗車前空調またはプレ空調が実施可能な空調装置である。例えば、車両のユーザが乗車前空調を行いたいときに無線端末機８等を操作すると、空調ＥＣＵ５は、無線端末機８から送信されるプレ空調の運転命令信号を受信し、所定のプログラムによる演算を行ってプレ空調を実行するものである。したがって、車両停止時に外部電源からの電力をバッテリ３に充電しているときであっても、乗員が車内へ乗り込む前に車室内の空調を行うプレ空調を実行することができる。
【００２０】
図１を参照して車両用空調装置１の構成を説明する。車両用空調装置１は、冷媒サイクルの一例としての冷凍サイクルと、冷凍サイクルによって温度調整された空気を車室内へ吹き出す空調ユニットと、車両用空調装置１の各種空調機器の作動を制御する制御装置としての空調ＥＣＵ５と、を備える。この冷凍サイクルは、例えば、圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器等を備える。冷凍サイクルは、これらの機器を配管等で環状に接続することにより、冷媒が循環する冷媒サイクルを構成している。空調ＥＣＵ５は、車両ＥＣＵ４からの指令情報、内気センサ５１等の各種センサからの温度情報、操作部２が操作されることで送信された入力情報を取得し、これらの情報に基づいて車両用空調装置１における各種空調機器に対して制御信号を出力する。
【００２１】
圧縮機は、車室外に配置され、冷凍サイクルにおいて冷媒を吸入し、圧縮して吐出し、圧縮機構部をモータ部２３によって駆動する電動圧縮機として構成されている。圧縮機構部としては、例えば、スクロール型圧縮機構部、ベーン型圧縮機構部等の各種圧縮機構部を採用することができる。
【００２２】
モータ部２３は、インバータ部２２から出力される交流電圧によって、その回転数が制御される交流モータである。インバータ部２２は、バッテリ３からの供給電力を使用してモータ部２３の電源周波数を変化させることでモータ部２３の回転数を制御する。インバータ部２２は、空調ＥＣＵ５から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。この周波数または回転数制御によって、圧縮機の冷媒吐出能力が変更される。したがって、モータ部２３は、圧縮機の吐出能力変更手段を構成する。
【００２３】
圧縮機の吐出口側には、凝縮器の冷媒入口側が接続されている。凝縮器は、車室外に配置されて、室外ファン２１によって送風される送風空気と内部を流通する冷媒とを熱交換させることで送風空気に対して放熱する室外熱交換器である。室外ファン２１は、バッテリ３からの供給電力によって起動し、空調ＥＣＵ５によって運転状態、停止状態に切り換えられる。また、室外ファン２１は、バッテリ３の蓄電電力を使用した制御電圧によって回転数、すなわち送風能力が制御される電動式送風機であってもよい。
【００２４】
凝縮器の冷媒出口側には、冷媒を減圧させる固定絞り等の減圧装置を介して蒸発器の冷媒入口側が接続されている。減圧装置には、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。
【００２５】
蒸発器は、空調ユニットのケースの内部に配置されて、室内用ブロワ２０によって送風される送風空気と内部を流通する冷媒とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。室内用ブロワ２０は、バッテリ３からの供給電力によって起動し、空調ＥＣＵ５によって運転状態、停止状態に切り換えられる。また、室内用ブロワ２０は、バッテリ３の蓄電電力を使用した制御電圧によって回転数、すなわち送風能力が制御される電動式送風機であってもよい。蒸発器の冷媒出口側には、圧縮機の吸入側が接続されている。また、蒸発器と圧縮機との間には、内部に流入した冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器を設けてもよい。
【００２６】
以上の構成により、圧縮機にて圧縮された冷媒は、凝縮器にて室外ファン２１から送風された外気と熱交換して冷却され、減圧装置によって減圧膨張される。減圧装置にて減圧された冷媒は蒸発器へ流入し、室内用ブロワ２０から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱作用により、蒸発器を通過する送風空気が冷却され、車室内の冷房を実施できる。蒸発器から流出した冷媒は、圧縮機に吸入されて再び圧縮される。
【００２７】
空調ユニットは、車室内最前部のインストルメントパネルの内側に配置され、その外殻を形成するケース内に室内用ブロワ２０、蒸発器等を収容する。ケースは、強度的にも優れた樹脂、例えば、ポリプロピレンで形成されており、その内部に車室内へ送風される送風空気の空気通路を有している。このケースの送風空気流れ最上流側には、ケース内へ内気と外気とを切替えて導入する内外気切替装置が設けられている。
【００２８】
内外気切替装置は、ケース内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドア２４によって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させる。内外気切替ドア２４は、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調ＥＣＵ５から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００２９】
内外気切替装置の空気流れ下流側には、内外気切替装置を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する室内用ブロワ２０が設けられている。室内用ブロワ２０の空気流れ下流側には、蒸発器が通路全体に横断するように設けられている。さらに、ケースの空気流れ最下流部には、蒸発器を通過した送風空気を空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口が設けられている。この開口としては、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口部が少なくとも設けられている。この開口部の空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口に接続されている。
【００３０】
空調ＥＣＵ５の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、蒸発器温度センサ５４等の空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。内気センサ５１は、車室内温度（内気温度）Ｔｒを検出する。外気センサ５２は、車室外温度（外気温度）Ｔａｍを検出する。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量Ｔｓを検出する。蒸発器温度センサ５４は、蒸発器における冷媒蒸発温度Ｔｅを検出する。
【００３１】
空調ＥＣＵ５の入力側には、車室内前部の計器盤付近の操作パネルに設けられた各種の操作部２からの操作信号が入力される。操作部２としては、例えば、車両用空調装置１の運転スイッチ、吹出口モードを切り替える吹出モード切替スイッチ、室内用ブロワ２０の風量設定スイッチ、車室内温度を設定する設定温度スイッチ等がある。
【００３２】
また、空調ＥＣＵ５は、乗員が携帯する無線端末機８あるいは各種の移動体通信手段、例えば、携帯電話、スマートフォン等と制御信号の送受信を行う送受信部５０ａを有している。操作部２および無線端末機８には、それぞれプレ空調運転を許可するプレ空調スイッチといったプレ空調運転の実行を要求するプレ空調要求手段が設けられている。送受信部５０ａは、無線端末機８から送信されたプレ空調運転を許可する信号を受信し、演算処理部５０ｃに出力する。
【００３３】
空調ＥＣＵ５は、その出力側に接続された各種空調用機器を制御する制御手段が一体に構成された制御装置である。各空調用機器の作動を制御するハードウェアおよびソフトウェアは、各空調用構成機器の作動を制御する制御手段を構成している。空調ＥＣＵ５は、プログラムに従って動作するマイコンのようなデバイスを主なハードウェア要素として備える。空調ＥＣＵ５は、送受信部５０ａと、各空調用機器と各種センサとが接続されるインターフェース部５０ｂと、演算処理部５０ｃと、記憶部５０ｄと、を少なくとも備える。
【００３４】
記憶部５０ｄは、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。演算処理部５０ｃは、演算処理装置であり、インターフェース部５０ｂを通して各種センサから取得した環境情報と、記憶部５０ｄに記憶された制御特性マップやデータとを用いて所定のプログラムにしたがった判定処理や演算処理を行う。演算処理部５０ｃは、空調ＥＣＵ５における演算実行部であり判定処理実行部である。インターフェース部５０ｂは、演算処理部５０ｃによる判定結果、演算結果に基づいて前述の各調整機器を操作する。したがって、インターフェース部５０ｂは、制御装置における入力部および制御出力部である。
【００３５】
次に車両用空調装置１におけるプレ空調制御を図２および図３を参照して説明する。図２に図示するフローチャートは、車両ＥＣＵ４、空調ＥＣＵ５、ナビゲーション装置に電源が投入されている状態にあるときに常に作動する。車両ＥＣＵ４や空調ＥＣＵ５は、図２に図示する処理手順にしたがってプレ空調運転を制御する。
【００３６】
ステップ１００では、プレ空調運転が許可されているか否かは、例えば、空調ＥＣＵ５は操作部２や無線端末機８から送られたプレ空調運転を行う旨の信号が入力されているか否かによって判定する。演算処理部５０ｃは、ステップ１００でプレ空調運転を行う旨の信号が入力されておらずプレ空調運転が許可されていないと判定するとステップ２０５に進み、プレ空調運転を禁止する処理を実行し、フローチャートを終了する。なお、フローチャートが終了後は、所定時間が経過すると再びステップ１００の処理を実行する。
【００３７】
ステップ１００でプレ空調運転が許可されていると判定すると、演算処理部５０ｃは、ステップ１１０で現在の車室内温度が、設定温度に対してＴＭを差し引いた温度とＴＭを加えた温度との間に含まれる温度であるか否かを判定する。この設定温度は、操作部２または無線端末機８を操作することにより設定された車室内温度のことであり、空調運転における目標温度であると定義することもできる。ＴＭは設定温度に対してあらかじめ定めた温度幅に相当する。現在の車室内温度がこの温度幅を含めた温度範囲に含まれる場合には、現在の車室内はプレ空調レベルの環境であるため、ステップ１１０で乗車前に空調を行う必要がないと判断しステップ２０５に進む。一方、現在の車室内温度がこの温度幅を含めた温度範囲に含まれない場合には、ステップ１１０で乗車前に空調を行う必要があると判断し、ステップ１２０に進む。
【００３８】
ステップ１２０では、次回の目的地が設定されているか否かを判定する。次回の目的地は、ナビゲーション装置６の操作部が操作されることにより、または無線端末機８によって次回の目的地に関する情報が送信されることにより、ナビゲーション装置６を介して車両ＥＣＵ４に入力されたり、空調ＥＣＵ５に入力されたりする。車両ＥＣＵ４や空調ＥＣＵ５は、ステップ１２０で次回の目的地が設定されていないと判定すると、次回の乗車がまだ予定されていないとしてステップ２０５に進み、演算処理部５０ｃはプレ空調運転を禁止する処理を実行し、フローチャートを終了する。
【００３９】
ステップ１２０で次回の目的地が設定されていると判定すると、ステップ１３０に進み、次回車両を使用する時刻、すなわち、次回の出発時刻が設定されているか否かを判定する。次回の車両使用開始時刻は、ナビゲーション装置６の操作部が操作されることにより、または無線端末機８によって次回の出発時刻が送信されることにより、ナビゲーション装置６を介して車両ＥＣＵ４に入力されたり、空調ＥＣＵ５に入力されたりする。車両ＥＣＵ４や空調ＥＣＵ５は、ステップ１３０で次回の車両使用開始時刻が設定されていないと判定すると、次回の出発時刻が未定であり無駄なプレ空調を防止するため、ステップ２０５の処理を実行しフローチャートを終了する。
【００４０】
ステップ１３０で次回の車両使用開始時刻が設定されていると判定すると、ステップ１４０に進み、所定の演算により目的地到達までに必要な電力量Ｅ１と走行時間Ｔ１とを求める。ナビゲーション装置６は、現在の自車両位置情報と目的地情報とから目的地までの走行距離Ｄ１を算出する。例えば、目的地に充電施設がない場合は目的地でバッテリ３に充電できないため、ナビゲーション装置６は現在地と目的地とを往復する距離を算出し、これを走行距離Ｄ１とする。したがって、次回走行の距離は、現在地と目的地との往復距離になる場合もある。ナビゲーション装置６は、走行距離Ｄ１を車両ＥＣＵ４に出力する。車両ＥＣＵ４は、走行距離Ｄ１を用いた所定の演算により、走行距離Ｄ１を走行する間に走行用モータ７によって消費される電力量Ｅ１を算出する。
【００４１】
ナビゲーション装置６は、走行ルートにおける制限速度情報から、走行距離Ｄ１を走行する場合の平均速度Ｖ１を算出する。ナビゲーション装置６は、平均速度Ｖ１を車両ＥＣＵ４に出力する。車両ＥＣＵ４は、平均速度Ｖ１と走行距離Ｄ１とを用いた所定の演算により、走行時間Ｔ１を算出する。車両ＥＣＵ４は、ステップ１４０の演算結果を空調ＥＣＵ５に出力する。
【００４２】
次のステップ１５０では、車両ＥＣＵ４は、所定の演算により、次回走行時に、換言すれば目的地到達までに走行用モータ７以外で消費する必要な電力量Ｅ２を求める。車両ＥＣＵ４は、例えば照明の要否、ワイパーの動作要否等といった補機類の運転設定条件、走行時間Ｔ１等を用いた所定の演算により、電力量Ｅ２を算出する。車両ＥＣＵ４はステップ１５０の演算結果を空調ＥＣＵ５に出力する。電力量Ｅ１と電力量Ｅ２の合計値は、車両が走行距離Ｄ１を走行する際に車両において使用する電力量である。
【００４３】
次のステップ１６０で、演算処理部５０ｃは、所定の演算によりプレ空調運転に使用できる電力量Ｅ３を求める。演算処理部５０ｃは、バッテリ３が満充電状態であるときの蓄電量から、電力量Ｅ１と電力量Ｅ２とを差し引いた算出値を求め、この算出値をプレ空調に使用可能な電力量Ｅ３として採用する。この演算は、バッテリ３を最大限まで充電した状態で、プレ空調運転を実施することを想定したものである。したがって、充電する時間が十分にとれない場合など、バッテリ３を最大限まで充電できない場合には、演算処理部５０ｃは、充電終了時または次回の走行開始時におけるバッテリ３の残容量から、電力量Ｅ１と電力量Ｅ２とを差し引いた値を電力量Ｅ３とする。
【００４４】
電力量Ｅ１と電力量Ｅ２の合計電力量は、次回予定されている走行距離を走行する際に消費する予測電力量である。充電終了時または次回の走行開始時におけるバッテリ３の残容量は、次回予定されている走行開始時におけるバッテリ３の予測蓄電量である。
【００４５】
演算処理部５０ｃは、ステップ１７０で、所定の演算により、プレ空調運転において消費する電力である、プレ空調に必要な電力量Ｅ４を求める。演算処理部５０ｃは、現在の環境状況と設定温度とを用いて空調制御に係る演算を行うことにより、空調装置の各種空調機器等に対する制御指示値を決定し、各制御指示値に基づいた各種空調機器等の消費電力量の合計値を電力量Ｅ４とする。現在の環境状況とは、車室内温度、外気温度、日射量等の前述した各種センサによって検出可能なデータである。電力量Ｅ４は、プレ空調運転の実施によって消費する予測電力量である。
【００４６】
演算処理部５０ｃは、ステップ１７０で、所定の演算により、現在の環境状況でプレ空調運転を実施できる空調可能時間Ｔ２を求める。演算処理部５０ｃは、プレ空調に必要な電力量Ｅ４とプレ空調に使用可能な電力量Ｅ３とのうち小さい方の値と、現在の環境状況における各種空調機器等の消費電力量の合計値とを用いた演算により、空調可能時間Ｔ２を算出する。
【００４７】
演算処理部５０ｃは、ステップ１８０で、所定の演算により、プレ空調開始時刻とプレ空調のオン用閾値およびオフ用閾値とを求める。演算処理部５０ｃは、次回の車両使用開始時刻と空調可能時間Ｔ２とを用いた演算により、プレ空調開始時刻を算出する。
【００４８】
演算処理部５０ｃは、プレ空調に使用可能な電力量Ｅ３に応じてプレ空調を運転状態から停止状態に切り換えるトリガとなるオフ用閾値を決定する。オフ用閾値は、バッテリ３の蓄電率、すなわちバッテリ３のＳＯＣ（％）が、その閾値以下になるとプレ空調運転を停止する値として設定される。演算処理部５０ｃは、例えば電力量Ｅ３がバッテリ３の全容量に対して３０（％）に相当する量である場合には、オフ用閾値は１００（％）から３０（％）を差し引いた値である７０（％）に決定する。このように演算処理部５０ｃは、プレ空調運転を停止した時点で、バッテリ３の残容量がその後予定されている車両走行の際の消費電力量を確保できる値になるように、オフ用閾値を決定する。
【００４９】
演算処理部５０ｃは、プレ空調を停止状態から運転状態に切り換えるトリガとなるオン用閾値を決定する。オン用閾値は、バッテリ３のＳＯＣ（％）が、その閾値以上になるとプレ空調運転を開始する値として設定される。演算処理部５０ｃは、オフ用閾値に所定値を加えた値にオン用閾値を決定する。例えば、オフ用閾値が図３に図示するように７０（％）に決定されている場合には、オン用閾値は７０（％）から所定値、例えば１０（％）を加えた値である８０（％）に決定される。
【００５０】
次に演算処理部５０ｃは、ステップ１９０でプレ空調実施条件が成立しているか否かを判定する。演算処理部５０ｃは、現在のバッテリ３のＳＯＣがステップ１８０で決定したオフ用閾値以下になった場合はプレ空調条件が不成立であると判定して、ステップ１００に戻る。演算処理部５０ｃは、現在のバッテリ３のＳＯＣがステップ１８０で決定したオン用閾値以上になった場合はプレ空調条件が成立していると判定して、ステップ２００に進む。
【００５１】
演算処理部５０ｃはステップ２００で、現在の時刻が、ステップ１８０で決定したプレ空調開始時刻になったか否かを判定する。まだプレ空調開始時刻になっていない場合はステップ１００に戻る。プレ空調開始時刻になっている場合は、インターフェース部５０ｂは、ステップ２１０で車室内温度を設定温度に制御するように車両用空調装置１の各種空調機器に対して制御信号を出力してプレ空調運転を実施する。車両用空調装置１は、プレ空調運転において車室内温度を設定温度に基づいた目標温度に制御する。
【００５２】
このプレ空調運転は、ステップ２２０で、プレ空調開始時刻から空調可能時間Ｔ２が経過したと判定するまで継続する。ステップ２２０で、プレ空調開始から空調可能時間Ｔ２が経過したと判定すると、この後の車両走行のために必要な電力量をバッテリ３の残容量として確保した状態でプレ空調運転を終了して、フローチャートを終了する。
【００５３】
以下に、第１実施形態の車両用空調装置１がもたらす効果を述べる。車両用空調装置１は乗車前の車室内を空調するプレ空調運転を実施可能な空調装置である。車両用空調装置１は、走行用モータ７、車両の走行の際に作動する補機類、およびプレ空調運転の際に各種空調用機器に対して電力を供給するバッテリ３と、次回予定されている車両走行に関する情報を取得する制御装置と、を備える。制御装置は、プレ空調運転が許可されている状態において、次回予定の走行開始時のバッテリ３の予測蓄電量が、次回予定の走行距離を走行する際に走行用モータ７および補機類が消費する予測電力量とプレ空調運転によって消費する予測電力量とを合わせた合計電力量を上回る場合にはプレ空調運転を実施する。制御装置は、プレ空調運転が許可されている状態において、次回予定されている走行開始時におけるバッテリ３の予測蓄電量が前述の合計電力量を下回る場合にはプレ空調運転を禁止する。
【００５４】
この制御によれば、ユーザから次回車両の使い方に関する情報を取得する。この情報を活用して、次回の走行距離を走行する際に車両で消費する予測電力量とプレ空調運転によって消費する予測電力量との合計値がバッテリ３の予測蓄電量を上回らない範囲でプレ空調運転を実施することができる。車両用空調装置１によれば、車両走行によって使用する電力量を確保するとともに、可能な限りプレ空調運転を実施することを実現する。したがって、車両用空調装置１はプレ空調運転と次回予定している車両走行とを両立し、航続距離および車室内の快適性を実現できる。
【００５５】
このように車両用空調装置１は、ユーザが次回走行の際に必要な電力量をプレ空調後にバッテリ３に確保しつつ、プレ空調を実施する機会を増やすことができる。したがって、プレ空調運転と次回予定している車両走行とを両立できる車両用空調装置１を提供できる。
【００５６】
空調ＥＣＵ５は、プレ空調運転に必要な電力量Ｅ４と、バッテリ３の予測蓄電量から次回走行の際に走行用モータ７および補機類が消費する予測電力量（Ｅ１＋Ｅ２）を差し引いた値であるプレ空調運転に使用可能な電力量Ｅ３とを算出する。空調ＥＣＵ５は、プレ空調運転に必要な電力量Ｅ４とプレ空調運転に使用可能な電力量Ｅ３とのうち、小さい方の値を用いて、プレ空調運転の空調可能時間Ｔ２を算出する。空調ＥＣＵ５は、プレ空調運転を空調可能時間Ｔ２、実施した後停止する。この制御によれば、ユーザから取得した次回の車両の使い方に関する情報を十分に活用することにより、車両の走行距離を確保可能なプレ空調運転を実施することができる。
【００５７】
車両用空調装置１は、電気以外のエネルギを使用して車両が走行するための駆動力を生成できない構造を有する電気自動車に搭載されている。バッテリ３は外部の商用電源から供給される電力を充電可能に構成される。電気自動車においてバッテリ３の蓄電電力は、車両走行のために大量に消費することが想定される主要エネルギである。電気自動車において、バッテリ３の蓄電電力を走行以外の目的で消費してしまうことは自動車の走行能力に関わる課題である。そこで、車両用空調装置１によれば、車両走行のために使用するバッテリ３の蓄電量を確保しつつ、できる限りプレ空調運転を実施できるので、車室内の快適性と走行能力との両立が図れる電気自動車を提供できる。
【００５８】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るプレ空調制御について図４のフローチャートを参照して説明する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、図４のフローチャートにおいて図２のフローチャートと同様の符号を付したステップについては第１実施形態において記載した説明を援用する。
【００５９】
第２実施形態で説明するプレ空調制御は、第１実施形態の制御に対して、プレ空調運転開始後にユーザに対してプレ空調運転継続の要否を確認する処理を実行する点が相違する。
【００６０】
図４に示すように、ステップ２１０でプレ空調運転を実施した後、送受信部５０ａはステップ２１０Ａで無線端末機８に対してプレ空調実施継続の要否を問う情報を送信する。この処理により、ユーザが無線端末機８を確認することで現在、プレ空調が実施されていることを確認でき、この後プレ空調を継続するか否かを選択することができる。ユーザは、乗車する前にプレ空調運転を実施したい場合には、プレ空調継続に相当するボタンを選択して、その情報を送受信部５０ａに対して返信することができる。ユーザは、乗車予定変更等の理由でプレ空調運転を中止したい場合には、プレ空調不可に相当するボタンを選択して、その情報を送受信部５０ａに対して返信することができる。これにより、無駄なプレ空調の実施を防止でき、バッテリ３の残容量の消費を抑えることができる。
【００６１】
演算処理部５０ｃは、ステップ２１０Ｂで、送受信部５０ａがプレ空調不可の指示を受信したか否かを判定する。送受信部５０ａがプレ空調継続の指示を受信した場合や、何の指示も受信していない場合には、演算処理部５０ｃはステップ２１０ＢでＮＯと判定して、ステップ２２０に進む。ステップ２２０で、プレ空調開始から空調可能時間Ｔ２が経過したと判定すると、プレ空調運転を終了してフローチャートを終了する。
【００６２】
送受信部５０ａがプレ空調不可の指示を受信した場合には、演算処理部５０ｃはステップ２１０ＢでＹＥＳと判定して、ステップ２０５に進み、プレ空調運転を禁止する処理を実行しフローチャートを終了する。
【００６３】
第２実施形態の制御によれば、空調ＥＣＵ５は、プレ空調運転を開始後、車両のユーザに対してプレ空調運転を継続するか否かの回答を求める情報を送信し、ユーザから継続しない旨の回答を受信した場合には、プレ空調運転を停止する。この制御によれば、ユーザが次回走行予定を設定したものの予定をキャンセルした場合や、プレ空調を設定したものの取り消したい場合に、ユーザからの指示によってプレ空調運転を停止することができる。これにより、無駄なプレ空調運転を抑制できるので、バッテリ３の蓄電量の無駄な消費を抑えることができる。
【００６４】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００６５】
前述の実施形態において、次回予定している車両走行前のプレ空調運転は、ユーザによる操作部２を用いた指示や無線端末機８を用いた指示に応じて行うものであるが、プレ空調運転実施のトリガはこのような指示方法に限定されない。例えば、図２や図４のステップ１００でのプレ空調許可があるか否かの判定処理における「プレ空調許可」は、記憶部５０ｄに記憶された過去のプレ空調運転実績に基づいて設定される構成でもよい。
【００６６】
この場合、演算処理部５０ｃは、記憶部５０ｄに記憶されている過去の所定期間、例えば過去１週間の走行実績、プレ空調運転実績を分析して得られる学習機能によって、次回予定されている走行前にプレ空調運転を設定するか否かを決定する。つまり、演算処理部５０ｃは、過去実績を用いた学習機能によって、次回の走行前にプレ空調運転を実施することが行動パターンとして予測できる場合には、ユーザからの指示の有無にかかわらず、プレ空調運転を設定する。例えば、毎週平日の朝は定刻に勤務先まで走行する実績がありプレ空調運転も実施している場合には、設定されている次回目的地が勤務先でありさらに出発時刻が朝であるとき、演算処理部５０ｃはプレ空調運転を設定する。このように演算処理部５０ｃによってプレ空調運転の設定がなされた場合には、ステップ１００においてプレ空調許可があると判定する。
【００６７】
このように演算処理部５０ｃがプレ空調運転を設定した場合には、図４のステップ２１０Ａ、ステップ２１０Ｂの処理を実行することにより、ユーザに対してプレ空調運転の継続の要否を確認し、その回答に応じてプレ空調運転の継続か停止かを決定する。この制御によれば、過去実績の学習機能と、車両側とユーザ側の端末との通信機能とを活用することにより、ユーザがプレ空調運転の設定を行わなくても、プレ空調運転を設定でき、その後の無駄なプレ空調運転を防止することも可能である。したがって、バッテリ３の電力消費を抑制できるとともに、より利便性に優れ、乗車時の快適性が図れる車両用空調装置１を提供できる。
【００６８】
前述の実施形態において、目的地までの走行距離Ｄ１、目的地までの平均速度Ｖ１、目的地までの走行時間Ｔ１は、車両ＥＣＵ４が演算するように構成してもよい。また、目的地到達までに必要な電力量Ｅ１、目的地到達までに走行以外で必要な電力量Ｅ２は、車両ＥＣＵ４に代わって、ナビゲーション装置６や空調ＥＣＵ５が演算するように構成してもよい。
【００６９】
前述の実施形態において、無線端末機８によって送信される次回の目的地に関する情報は、空調ＥＣＵ５に入力されるだけでなく、車両ＥＣＵ４に入力されるように構成してもよい。また、次回の目的地に関する情報は、無線端末機８から車両ＥＣＵ４に直接入力されるように構成してもよい。
【００７０】
前述の実施形態において、空調ＥＣＵ５と車両ＥＣＵ４とは通信して車両における情報を共有することで各機器の作動を制御している。これに代えて空調ＥＣＵ５と車両ＥＣＵ４とが統合したシステムＥＣＵを有し、各機器の作動を制御するように構成してもよい。
【００７１】
前述の実施形態において、車両用空調装置１は、冷媒の吸熱作用によって冷房風を提供する前述の冷凍サイクルを備えているが、この冷凍サイクルの代わりにヒートポンプサイクルを備えてもよい。冷媒サイクルとしてヒートポンプサイクルを備える場合、車両用空調装置は、車室内に対して冷房風および暖房風を提供することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…車両用空調装置
３…バッテリ（蓄電装置）
５…空調ＥＣＵ（制御装置）
７…走行用モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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