(57)【要約】【課題】車両の航続距離の確保と空調との両立が図れる車両用空調装置を提供する。【解決手段】空調ＥＣＵは、バッテリの残容量を取得し、圧縮機の回転数を制御する。空調ＥＣＵは、蒸発器の温度または蒸発器の温度に関連する関連温度が所定の起動温度以上であり、かつバッテリの残容量が所定の制限閾値を下回った場合には所定の回転数に制限するように圧縮機を制御する。空調ＥＣＵは、前述の蒸発器の温度や関連温度が起動温度よりも低い温度に設定された停止温度以下である場合には圧縮機を停止する。【選択図】図３
2017149324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒サイクル（２）に設けられ、前記冷媒サイクルを流れる冷媒の吸熱作用により車室内に提供される空気を冷却する蒸発器（２３）と、
前記冷媒サイクルにおいて冷媒を駆動する駆動力を提供する電動圧縮機（２０）と、
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）および前記電動圧縮機のそれぞれに対して電力を供給する蓄電装置（３）と、
前記蓄電装置に蓄電されている残容量を取得し、前記電動圧縮機の回転数を制御する制御装置（５）と、
を備え、
前記制御装置は、前記蒸発器の温度または前記蒸発器の温度に関連する関連温度が所定の起動温度以上であり、かつ前記蓄電装置の残容量が所定の制限閾値を下回った場合には回転数を低減するように前記電動圧縮機を制御し、前記蒸発器の温度または前記関連温度が前記起動温度よりも低い温度に設定された停止温度以下である場合には前記電動圧縮機を停止する車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記蓄電装置の残容量が所定の制限閾値を下回った場合には、あらかじめ定められた一定の回転数に低減するように前記電動圧縮機を制御する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
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または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記蓄電装置は、最大充電量が１２ｋＷｈ以下の値に設定されている請求項３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、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】
特許文献１には、ハイブリッド車両において蓄電装置の過放電を防止する制御が開示されている。この車両では、アイドルストップ機能が動作してエンジンが停止した状態で、蓄電装置の一例である高電圧バッテリの残容量が第１の規定値よりも小さくなると、電動圧縮機の出力制限を実行して消費電力を減少させる。さらに蓄電装置の残容量が第１の規定値よりも小さい値の第２の規定値よりも小さくなると、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力制限を実行して消費電力を減少させる。
【０００３】
さらに蓄電装置の残容量が第２の規定値よりも小さい値の第３の規定値よりも小さくなると、エンジンを再始動するとともに、仮にエンジンを再始動できない場合は電動圧縮機とＤＣ／ＤＣコンバータとを停止して再度エンジンを再始動する。これにより、高圧バッテリの電力消費を停止させた状態でのエンジンの始動により蓄電量を上昇させることができる。また、エンジンを始動できずに、蓄電装置の残容量が第３の規定値よりも小さい値の第４の規定値よりも小さくなると、高圧バッテリの放電を完全に停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４５８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置では、アイドルストップ時に高圧バッテリの残容量が第１の規定値よりも小さくなると、空調運転によって消費される電力を制限する。さらに高圧バッテリの残容量が第３の規定値よりも小さくなると、ハイブリッド車両の特性である、エンジンの動力を利用した走行用モータによる発電電力の蓄電により、蓄電装置の蓄電量を上昇させる。このような制御では、蓄電装置の残容量が第１の規定値以上の場合には通常の空調制御が行われることになり、消費電力の制限が行われないため、蓄電量を十分制限できない。したがって、車両の航続距離が短くなるという課題がある。
【０００６】
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、車両の航続距離の確保と空調との両立が図れ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】
【０００７】
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。
【０００８】
開示された車両用空調装置のひとつは、冷媒サイクル（２）に設けられ、冷媒サイクルを流れる冷媒の吸熱作用により車室内に提供される空気を冷却する蒸発器（２３）と、冷媒サイクルにおいて冷媒を駆動する駆動力を提供する電動圧縮機（２０）と、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）および電動圧縮機のそれぞれに対して電力を供給する蓄電装置（３）と、蓄電装置に蓄電されている残容量を取得し、電動圧縮機の回転数を制御する制御装置（５）と、を備え、
制御装置は、蒸発器の温度または蒸発器の温度に関連する関連温度が所定の起動温度以上であり、かつ蓄電装置の残容量が所定の制限閾値を下回った場合には回転数を低減するように電動圧縮機を制御し、蒸発器の温度または関連温度が起動温度よりも低い温度に設定された停止温度以下である場合には電動圧縮機を停止する。
【０００９】
この車両用空調装置によれば、蒸発器の温度または関連温度が起動温度以上である場合には電動圧縮機を運転し、起動温度よりも低い停止温度以下である場合には電動圧縮機を停止する。これにより、蒸発器が停止温度以下に冷えている場合は蒸発器をそれ以上冷やさないように電動圧縮機を停止するので、電動圧縮機の運転時間を抑えることができる。また、蒸発器が起動温度以上であるときは蓄電装置の残容量が制限閾値を下回った場合に回転数に低減して電動圧縮機を運転するので、蓄電装置からの電力供給を制限できる。蓄電装置の残容量に関係なく空調運転を行う時間を制限し、かつ蓄電装置の残容量に応じて電力供給を制限することにより、空調を行いつつ、蓄電装置の電力を車両の走行用にまわすことができる。したがって、車両の航続距離の確保と空調との両立が図れる車両用空調装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置に係る制御構成を示す図である。
【図２】車両用空調装置に含まれる蒸発機を備える冷媒サイクル示す構成図である。
【図３】車両用空調装置における圧縮機の制御を示したフローチャートである。
【図４】蒸発器温度に応じて電動圧縮機の起動、停止を決定するための制御特性マップである。
【図５】電池の残容量に応じて電動圧縮機の回転数を決定するための制御特性マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（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５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。
【００１２】
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、車両走行時にバッテリ３に蓄えられた電力を走行用モータ７へ供給して走行用モータ７から得られる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、電動発電機の発電電力をバッテリ３に蓄電する制御を実施する。
【００１３】
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。車両では、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の各種機器へ供給して車両用空調装置１を作動させている。
【００１４】
図１及び図２を用いて車両用空調装置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である冷凍サイクル２と、冷凍サイクル２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１０と、車両用空調装置１の各種構成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。空調ＥＣＵ５は、車両ＥＣＵ４からの指令情報、蒸発器温度センサ２６等からの温度情報、操作部６が操作されることによって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における各種機器に対して制御信号を出力する。
【００１５】
冷凍サイクル２は、圧縮機２０、凝縮器２１、減圧装置２２および蒸発器２３等を備える。冷凍サイクル２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。
【００１６】
圧縮機２０は、車室外に配置され、冷凍サイクル２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２００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。
【００１７】
モータ部２００は、インバータ部２０１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２０１は、バッテリ３からの供給電力を使用してモータ部２００の電源周波数を変化させることでモータ部２００の回転数を制御する。インバータ部２０１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２０の冷媒吐出能力が変更される。したがって、モータ部２００は、圧縮機２０の吐出能力変更手段を構成する。
【００１８】
圧縮機２０の吐出口側には、凝縮器２１の冷媒入口側が接続されている。凝縮器２１は、車室外に配置されて、室外ファン２４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２４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２４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。
【００１９】
凝縮器２１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２２を介して蒸発器２３の冷媒入口側が接続されている。減圧装置２２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。
【００２０】
蒸発器２３は、空調ユニット１０のケースの内部に配置されて、室内用ブロワ２５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２５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２５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２３の冷媒出口側には、圧縮機２０の吸入側が接続されている。また、蒸発器２３と圧縮機２０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。
【００２１】
以上の構成により、圧縮機２０にて圧縮された冷媒は、凝縮器２１にて室外ファン２４から送風された外気と熱交換して冷却され、減圧装置２２によって減圧膨張される。減圧装置２２にて減圧された冷媒は蒸発器２３へ流入し、室内用ブロワ２５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２３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２３から流出した冷媒は、圧縮機２０に吸入されて再び圧縮される。
【００２２】
次に、空調ユニット１０について説明する。空調ユニット１０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２５、蒸発器２３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、ケース内へ車室内空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。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２５が設けられている。室内用ブロワ２５の空気流れ下流側には、蒸発器２３が通路全体に横断するように設けられている。
【００２３】
さらに、ケースの空気流れ最下流部には、蒸発器２３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。
【００２４】
蒸発器温度センサ２６は、例えば、蒸発器２３の熱交換用フィンの温度を検出している。蒸発器温度センサ２６は、蒸発器２３の温度に関連する関連温度である、蒸発器２３のその他の部位の温度、蒸発器２３を流通する冷媒自体の温度、蒸発器２３によって冷却された空気の温度等を検出するセンサに置き換えてもよい。したがって、蒸発器温度センサ２６または置き換えたセンサは、蒸発器２３の温度または蒸発器２３の温度に関連する関連温度を空調ＥＣＵ５に出力する。
【００２５】
空調ＥＣＵ５の入力側には、内気センサ、外気センサ、日射センサ、冷媒吐出温度センサ、冷媒吐出圧力センサ、蒸発器温度センサ２６等の空調制御用の各センサ群の検出信号が入力される。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６からの操作信号が入力される。操作部６としては、例えば、車両用空調装置１の作動スイッチ、吹出口モードを切り替える吹出モード切替スイッチ、車室内温度を設定する設定温度スイッチ等がある。
【００２６】
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、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５０と、演算処理部５１と、を少なくとも備える。演算処理部５１は、インターフェース部５０を通して各種センサから取得した環境情報と、記憶された各種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５１は、空調ＥＣＵ５における判定処理実行部である。インターフェース部５０は、演算処理部５１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５０は、制御装置における入力部および制御出力部である。
【００２７】
次に車両用空調装置１の空調運転における圧縮機制御を図３〜図５を参照して説明する。図３に図示するフローチャートは、例えば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がＯＮ状態であるときに常に作動する。空調ＥＣＵ５は、空調運転が設定されたときに、図３に図示する処理手順にしたがって圧縮機の運転状態を制御する。
【００２８】
ステップ１００では、車両用空調装置１が運転状態に設定されているか否か、すなわち、操作部６の運転許可スイッチがＯＮされているか否かを判定する。ステップ１００の判定処理は、運転状態であると判定されるまで繰り返される。ステップ１００で運転状態であると判定すると、インターフェース部５０はステップ１１０で室内用ブロワ２５を起動するように制御する。室内用ブロワ２５によって蒸発器２３に向けて供給された空気は、フェイス吹出口から車室内に送風される。
【００２９】
ステップ１２０で、演算処理部５１は蒸発器温度センサ２６によって検出された蒸発器温度が起動温度以上であるか否かを判定する。ステップ１２０での蒸発器温度は、前述したような関連温度に置き換えてもよい。この起動温度は、図４に図示する制御特性マップにしたがって設定されている。この制御特性マップは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置にあらかじめ記憶されている。検出された蒸発器温度がＴＥ２未満である状態からＴＥ２以上に温度上昇すると、起動温度以上であるため、ステップ１２０ではＹＥＳと判定される。また、検出された蒸発器温度がＴＥ１を超える状態からＴＥ１以下に温度低下すると、起動温度未満であるため、ステップ１２０ではＮＯと判定される。
【００３０】
このようにステップ１２０において起動温度未満であるということは、停止温度以下であるということでもある。ステップ１２０で蒸発器温度が停止温度以下であると判定された場合は、冷房不可と判定したことになる。例えば、ＴＥ１は２℃〜５℃の範囲の温度に設定することができ、ＴＥ２は５℃〜１５℃の範囲の温度に設定することができる。
【００３１】
ＴＥ２はＴＥ１よりも所定温度、例えば２℃〜１０℃に含まれる温度、高くなるように設定されている。ＴＥ２とＴＥ１との温度差をこれよりも小さく設定すると圧縮機２０が頻繁に運転と停止とを繰り返すことになり、好ましくない。したがって、ＴＥ２とＴＥ１との温度差は、ステップ１２０においてＮＯと判定されている時間が適度に継続して、圧縮機２０における電力消費の抑制効果が得られるような値に設定することが好ましい。例えば、ＴＥ１は、室内用ブロワ２５によって蒸発器２３へ送風された空気が冷房風として車室内に対して提供できる蒸発器２３の温度に設定することができる。乗員が冷房風として涼しさを感じることができる温度は、環境温度、例えば外気温度、車室内温度によって変化する。このため、ＴＥ１やＴＥ２は、外気温度や季節に応じて所定値に設定される温度である。つまり、ＴＥ１やＴＥ２は、冷房を必要とするシーンが多い季節とそうでない季節とで、異なる温度に設定することが好ましい。
【００３２】
ステップ１２０で演算処理部５１が図４の制御特性マップにしたがった結果、ＮＯと判定すると、インターフェース部５０はステップ１２５で圧縮機２０を停止するようにインバータ部２０１を制御する。ステップ１２５の次は、ステップ１１０に進む。これにより、圧縮機２０を運転しなくても室内用ブロワ２５によって蒸発器２３に送風された空気はある程度の冷風となって車室内に提供される。このように圧縮機２０を停止した空調運転は、蒸発器２３の温度またはその関連温度が起動温度以上に上昇してステップ１２０でＹＥＳと判定されるまで引き続き行われる。ステップ１２０，１２５によれば、蒸発器２３の温度または関連温度が起動温度よりも低い温度に設定された停止温度以下である場合には圧縮機２０は停止することになる。したがって、圧縮機２０によって、バッテリ３の蓄電電力を消費しない空調運転を実施することができる。
【００３３】
ステップ１２０で演算処理部５１が図４の制御特性マップにしたがった結果、ＹＥＳと判定すると、ステップ１３０でインターフェース部５０は車両ＥＣＵ４を通じてバッテリ３の現在の残容量ＳＯＣ（％）を取得する。そしてステップ１４０で演算処理部５１は、圧縮機２０の回転数（ｒｐｍ）を決定する。この回転数は、図５に図示する制御特性マップにしたがって求められる。この回転数を制限するための制御特性マップは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置にあらかじめ記憶されている。この制御特性マップによれば、バッテリ３の残容量に応じて複数段階に設定された圧縮機２０の回転数を決定することができる。この複数段階に設定された制限回転数のそれぞれは、残容量が該当する範囲に含まれる場合には一定の回転数値に設定される。すなわち、制限回転数は、ある範囲の残容量においては一定値に設定され、残容量が別の範囲に含まれる値に低下した場合には前述の一定値よりも小さい値に設定された一定の回転数に設定される。
【００３４】
また、回転数を可変させるための残容量ＳＯＣの閾値は、Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１の順に大きい値となるようにあらかじめ設定されている。ＳＯＣの程度に基づいた回転数の制限値は、Ｎｃ３，Ｎｃ２，Ｎｃ１の順に大きい値となるようにあらかじめ設定されている。
【００３５】
例えば、図５によると、ＳＯＣがＣ２未満である状態からＣ２以上に増加すると、圧縮機２０の回転数を最低レベルの制限回転数Ｎｃ１から次に高い制限回転数Ｎｃ２に増加するように決定する。ＳＯＣがＣ４未満である状態からＣ４以上に増加すると、圧縮機２０の回転数を制限回転数Ｎｃ２からさらに高い制限回転数Ｎｃ３に増加するように決定する。また、ＳＯＣがＣ３を超える状態からＣ３以下に低下すると、圧縮機２０の回転数を制限回転数Ｎｃ３から制限回転数Ｎｃ２に低下するように決定する。ＳＯＣがＣ１を超える状態からＣ１以下に低下すると、圧縮機２０の回転数を制限回転数Ｎｃ２から制限回転数Ｎｃ１に低下するように決定する。
【００３６】
ステップ１４０では、圧縮機２０の回転数を、ＳＯＣの大きさが小さいほど小さくなるように制限した値に決定する。ステップ１２０，１３０，１４０によれば、圧縮機２０は、蒸発器２３の温度または関連温度が所定の起動温度以上であり、かつバッテリ３のＳＯＣが所定の制限閾値を下回った場合には所定の回転数に制限するように制御される。
【００３７】
インターフェース部５０は、ステップ１５０で室外ファン２４を起動するように制御し、ステップ１６０において、先のステップ１４０で決定した制限回転数になるようにインバータ部２０１を制御する。インバータ部２０１は、バッテリ３からの供給電力を制御指示値に制御してモータ部２００の電源周波数を変化させることで、モータ部２００の回転数を決定された制限回転数に制御することができる。
【００３８】
ステップ１６０の次は、ステップ１１０に進み、再びステップ１２０で圧縮機２０の運転可否を判定する。蒸発器２３の温度や関連温度が停止温度以下である場合は冷房のために蒸発器２３を冷却する必要がないと判断して、ステップ１２５で圧縮機２０を停止することで圧縮機２０による電力消費を停止するモードを再実行することができる。その後ステップ１２０で蒸発器２３の温度や関連温度が起動温度以上である場合は快適性確保のために蒸発器２３を冷却するために、ステップ１３０で圧縮機２０の制限回転数を決定して圧縮機２０による電力消費を制限するモードを再実行できる。
【００３９】
以上のように車両用空調装置１の圧縮機制御によれば、蒸発器２３が冷房風を提供可能な温度である場合には、あえて蒸発器２３を温度低下させるための冷媒駆動を行わず、送風のみを行い現在の蒸発器２３の温度を利用した冷房を提供する。これにより、圧縮機２０による電力消費をゼロに抑えることができる。蒸発器２３が温度上昇して冷媒駆動による冷却能力が必要になった場合には、図５に図示する制御特性マップを用いて決定した制限回転数によって、圧縮機２０の電力消費を抑える制御を実施する。したがって、車両用空調装置１は、圧縮機２０の運転可否の条件と回転数制限の条件とを組み合わすことで蓄電装置からの電力消費を抑制し、抑制した分の蓄電量を車両を走行させるためのエネルギとして使用することができる。
【００４０】
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、冷媒の吸熱作用により車室内に提供される空気を冷却する蒸発器２３と、冷媒を駆動する駆動力を提供する電動の圧縮機２０と、走行用モータ７および圧縮機２０のそれぞれに対して電力を供給するバッテリ３と、空調ＥＣＵ５とを備える。空調ＥＣＵ５は、バッテリ３に蓄電されている残容量を取得し、圧縮機２０の回転数を制御する。空調ＥＣＵ５は、蒸発器２３の温度または関連温度が所定の起動温度以上であり、かつバッテリ３の残容量が所定の制限閾値を下回った場合には回転数を低減するように圧縮機２０を制御する（ステップ１２０，１３０，１４０）。空調ＥＣＵ５は、蒸発器２３の温度または関連温度が起動温度よりも低い温度に設定された停止温度以下である場合には圧縮機２０を停止する（ステップ１２０，１２５）。
【００４１】
この制御によれば、蒸発器２３の温度または関連温度が起動温度以上である場合には圧縮機２０を運転し、起動温度よりも低い停止温度以下である場合には圧縮機２０を停止する。これにより、蒸発器２３が停止温度以下であるときは、ある程度冷えている蒸発器２３に対して送風することで空気を冷却して車室内へ冷房風を提供することができる。また、蒸発器２３をそれ以上冷やさないように圧縮機２０を停止することにより、空調運転設定時における圧縮機２０の稼働時間を低減することができる。
【００４２】
一方、蒸発器２３が起動温度以上であるときはバッテリ３の残容量が前述の制限閾値を下回った場合に低減した回転数で圧縮機２０を運転するので、圧縮機２０が消費する蓄電装置の蓄電量を抑えることができる。したがって、車両用空調装置１は、バッテリ３の残容量に関係なく空調運転を行う時間を制限でき、さらにバッテリ３の残容量に応じた電力消費の制限を行えるので、乗員に対してある程度の快適性を提供しつつ、車両の蓄電電力を走行用に用いることができる。以上より、車両用空調装置１によれば、車両の航続距離の確保と空調との両立を図ることができる。
【００４３】
空調ＥＣＵ５は、図５に図示するように、バッテリ３の残容量が所定の制限閾値を下回った場合には、あらかじめ定められた一定の回転数に低減するように圧縮機２０を制御する。この制御によれば、回転数を調整可能な電動式の圧縮機２０について、バッテリの残容量に応じた一定の回転数に制御するため、電動圧縮機における電力消費を段階的に大きく低減することができる。したがって、電動圧縮機を駆動して空調運転を実施する際の電力消費を大きく抑えることが可能な制御を提供できる。
【００４４】
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、バッテリ３の残容量に関係なく圧縮機２０の稼働時間を制限し、バッテリ３の残容量に応じた電力消費の制限を実行できるので、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。
【００４５】
電気自動車に搭載されるバッテリ３は、最大充電量が１２ｋＷｈ以下の値に設定されていることが好ましい。この最大充電量とは、車両に対して商用電源からの電力を充電した場合に、満充電状態であるときにバッテリ３に充電可能な最大の電力量である。これにより、最大で１２ｋＷｈ以下の値である少ない充電量について、空調のために消費する量を抑えて走行のために消費するために回すことができる。したがって、バッテリ３は、比較的小さい総充電容量しかもたない小型の電気自動車に搭載されることになるため、前述の車両用空調装置１を搭載することで、空調による快適性を備えつつ航続距離を確保できる電気自動車を実現できる。
【００４６】
（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。
【００４７】
前述の実施形態において、圧縮機２０が起動する所定の起動温度は、空調ＥＣＵ５にデフォルトで設定されている起動温度だけでなく、操作部等を操作することにより設定できる所定値に置き換えてもよい。圧縮機２０が起動する所定の停止温度は、空調ＥＣＵ５にデフォルトで設定されている停止温度だけでなく、操作部等を操作することにより設定できる所定値に置き換えてもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
前述の実施形態において、車両用空調装置１は、冷媒サイクルとして冷凍サイクル２を備えているが、冷凍サイクル２の代わりにヒートポンプサイクルを備えてもよい。ヒートポンプサイクルを備える場合は、車両用空調装置は、車室内に対して冷房および暖房を提供することができる。
【符号の説明】
【００５０】
２…冷凍サイクル（冷媒サイクル）
３…バッテリ（蓄電装置）
５…空調ＥＣＵ（制御装置）
７…走行用モータ
２０…圧縮機（電動圧縮機）
２３…蒸発器
【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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