(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪と機械的に連結され、バッテリと接続された電動機械と、
圧縮機、凝縮器及び蒸発器を備えた冷凍システムと、
該冷凍システムを運転することによって発生させられた冷熱を、相変化をする蓄熱媒体によって蓄積し、空気循環系を循環させられる空気に伝達する冷却ユニットと、
車両の走行に伴って前記電動機械によって発生させられた電力を前記冷凍システムに供給し、圧縮機を駆動する蓄冷処理手段とを有するとともに、
該蓄冷処理手段は、車速が閾値以下である場合に、車両の制動に伴って前記電動機械で回生された電力を前記冷凍システムに供給し、圧縮機を駆動することを特徴とする車載空調システム。
【請求項２】
前記車速が閾値より高い場合に、前記電力を分割して、バッテリ及び冷凍システムに供給する蓄電・蓄冷処理手段を有する請求項１に記載の車載空調システム。
【請求項３】
前記冷却ユニットは、前記蒸発器、空気循環系に配設された熱交換器、並びに前記蒸発器及び熱交換器によって挟まれた蓄冷部を備え、
該蓄冷部は、前記蒸発器と熱交換器との間を連結する伝熱部材、及び該伝熱部材の周囲に収容された蓄熱媒体を備える請求項１に記載の車載空調システム。
【請求項４】
前記伝熱部材は、蓄冷部内の温度に応じて、前記蒸発器と熱交換器とを連結する第１の状態、及び前記蒸発器と熱交換器とを遮断する第２の状態を採る請求項３に記載の車載空調システム。
【請求項５】
車室内の温度による温度条件が成立したかどうかを判断する温度条件判定処理手段と、
温度条件が成立した場合に、冷凍システムによって発生させられた冷熱を、直接熱交換器に伝達し、さらに空気循環系を循環させられる空気に伝達して空調を行う直冷式空調処理手段とを有する請求項１に記載の車載空調システム。
【請求項６】
エンジンの負荷による負荷条件が成立したかどうかを判断する負荷条件判定処理手段と、
負荷条件が成立した場合に、冷凍システムによって発生させられた冷熱を、直接熱交換器に伝達し、さらに空気循環系を循環させられる空気に伝達して空調を行う直冷式空調処理手段とを有する請求項１に記載の車載空調システム。
【請求項７】
蓄熱媒体を前記蓄冷部に対して給排する蓄熱媒体制御処理手段を有する請求項３又は４に記載の車載空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両においては、エアコンが搭載され、外気温が高い場合に、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクを圧縮機に伝達し、前記エアコンを作動させ、車室内を空調し、所定の温度に維持するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２７０６４５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、前記従来の車両においては、例えば、通勤、通学等で車両を走行させる場合、一般的に、走行させる距離は、片道５〜１５〔ｋｍ〕程度であり、走行させる時間は、片道２０〜３０〔分〕であることが多く、これを月曜日から金曜日まで繰り返すことになる。また、通勤時間帯、通学時間帯等においては、交通渋滞が発生する可能性が高く、交通渋滞下においてエンジンをアイドリング回転速度の近傍の回転速度で回転させながら車両を走行させると、空調に必要な回転速度が得られるようにアイドリング回転速度を高くする制御が行われる時間が長くなる。したがって、エンジンの効率及び空調の効率が極めて低くなってしまう。
【０００４】
また、ハイブリッド型車両においては、車両を制動する際に、電動機械としての駆動モータによって電力を回生することができるので、回生した電力を空調に利用することが考えられるが、回生した電力をバッテリに供給して充電したり、充電された電力を放電させてエアコンに供給したりする間に、電力を損失し、空調の効率が低くなってしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、エンジンの効率及び空調の効率を高くすることができ、走行に伴って電動機械によって発生させられた電力を空調に有効に利用することができる車載空調システム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】
【０００６】
そのために、本発明の車載空調システムにおいては、駆動輪と機械的に連結され、バッテリと接続された電動機械と、圧縮機、凝縮器及び蒸発器を備えた冷凍システムと、該冷凍システムを運転することによって発生させられた冷熱を、相変化をする蓄熱媒体によって蓄積し、空気循環系を循環させられる空気に伝達する冷却ユニットと、車両の走行に伴って前記電動機械によって発生させられた電力を前記冷凍システムに供給し、圧縮機を駆動する蓄冷処理手段とを有する。
そして、該蓄冷処理手段は、車速が閾値以下である場合に、車両の制動に伴って前記電動機械で回生された電力を前記冷凍システムに供給し、圧縮機を駆動する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車載空調システムにおいては、駆動輪と機械的に連結され、バッテリと接続された電動機械と、圧縮機、凝縮器及び蒸発器を備えた冷凍システムと、該冷凍システムを運転することによって発生させられた冷熱を、相変化をする蓄熱媒体によって蓄積し、空気循環系を循環させられる空気に伝達する冷却ユニットと、車両の走行に伴って前記電動機械によって発生させられた電力を前記冷凍システムに供給し、圧縮機を駆動する蓄冷処理手段とを有する。
そして、該蓄冷処理手段は、車速が閾値以下である場合に、車両の制動に伴って前記電動機械で回生された電力を前記冷凍システムに供給し、圧縮機を駆動する。
【０００８】
この場合、車両の走行に伴って前記電動機械によって発生させられた電力が前記冷凍システムに供給され、圧縮機が駆動されるようになっているので、発生させられた電力のすべてを、冷凍システムを運転するために有効に利用することができる。したがって、エンジンに加わる負荷を小さくすることができ、エンジン効率及び空調の効率を高くすることができる。
【０００９】
また、発生させられた電力を、バッテリを介することなく、冷凍システムを運転するために利用することができるので、充電及び放電に伴って電力を損失するのを抑制することができる。したがって、空調の効率を更に高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、車両としてのハイブリッド型車両に搭載された、車室内を空調するための車載空調システムについて説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図、図２は本発明の第１の実施の形態における車載空調システムの概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における冷却ユニットの拡大図である。
【００１２】
図において、１０はハイブリッド型車両に搭載された空調装置であり、該空調装置１０は、圧縮式の冷凍システム１１、及び車室内の空気を取り込み、前記冷凍システム１１を利用して冷却し、その後、車室内に排出する空気循環系２０を有する。
【００１３】
前記冷凍システム１１は、冷媒を圧縮する圧縮機（Ｃ）１２、熱伝導性材料によって形成され、圧縮された冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器１３、冷媒を絞るための絞り１４、及び熱伝導性材料によって形成され、絞り１４を通過した冷媒を膨張させて蒸発させる蒸発器１５を有する。前記凝縮器１３に隣接させて、第１のファンとしての凝縮器用ファンｆ１が配設され、該凝縮器用ファンｆ１を作動させ、凝縮器１３より前方（図１において左方）の空気を吸引して凝縮器１３に送ることによって、凝縮器１３を冷却することができる。なお、前記凝縮器１３及び蒸発器１５を形成する熱伝導性材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等が使用される。
【００１４】
また、前記空気循環系２０は、車室内の空気を取り込むための第１のダクトとしての空気導入ダクト３７、該空気導入ダクト３７と接続され、取り込まれた空気を前記冷凍システム１１によって冷却するための冷却室３８、及び該冷却室３８と接続され、冷却された空気を車室内に排出する第２のダクトとしての空気排出ダクト３９を備え、前記冷却室３８内に冷却ユニット４０が配設される。
【００１５】
そして、前記空気導入ダクト３７内に、断熱材によって形成された開閉弁４７が、前記空気排出ダクト３９内に、断熱材によって形成された開閉弁４８が、該開閉弁４８より車室側に、第２のファンとしての空調用ファン４９が配設される。該空調用ファン４９を作動させることによって、空気排出ダクト３９内の空気が吸引され、車室に送られる。
【００１６】
なお、前記空気排出ダクト３９には、図示されないヒータが配設され、該ヒータに、エンジン（Ｅ／Ｇ）１６を冷却するのに伴って加熱された冷却水、マフラーを通過した排気ガス等が送られ、必要に応じて空気が加熱される。したがって、冷凍システム１１を停止させた状態でヒータによって空気が加熱され、車室内を除湿したり暖房したりすることができる。また、前記圧縮機１２として可逆式の圧縮機を使用し、冷凍システム１１をヒートポンプ式の冷凍システムとして機能させることによって空気が加熱され、車室内を暖房することができる。
【００１７】
前記冷却ユニット４０は、蒸発器１５、熱交換器４１及び蓄冷部４３を備え、該蓄冷部４３は、蒸発器１５と熱交換器４１とによって挟まれ、かつ、蒸発器１５及び熱交換器４１と接触させて配設され、冷凍システム１１によって発生させられた冷熱を、相変化をする蓄熱媒体としての水によって蓄積し、熱交換器４１に伝達し、空気循環系２０を循環させられる空気に伝達する。
【００１８】
前記蒸発器１５は、蛇（だ）行させて形成された冷媒管２６、該冷媒管２６を包囲して、かつ、冷媒管２６及び蓄冷部４３の第１の面ｓ１と接触させて配設され、伝熱部材としての伝熱カプラ２７、及び冷媒管２６及び伝熱カプラ２７を包囲する筐（きょう）体２８を備える。前記伝熱カプラ２７は、「Ｃ」字状の形状を有し、冷媒管２６を包囲する包囲部２７ａ、及び該包囲部２７ａの中央部分に突出させて形成され、前記蓄冷部４３と接触する平坦（たん）面を備え、包囲部２７ａを支持する支持部２７ｂを備える。なお、前記冷媒管２６、伝熱カプラ２７及び筐体２８は、いずれも前記熱伝導性材料から成る。
【００１９】
また、前記熱交換器４１は、前記熱伝導性材料から成るマトリックス状のフィン構造体４１ａによって形成され、蓄冷部４３の第２の面ｓ２に取り付けられる。空気導入ダクト３７を介して冷却室３８に供給された空気は、前記フィン構造体４１ａ内及び筐体２８外を通過し、その間に熱交換器４１及び蒸発器１５によって冷却され、空気排出ダクト３９を介して排出される。なお、前記熱交換器４１の下端に、熱交換器４１で空気が冷却される際に凝縮した水、すなわち、凝縮水を排出するためのドレンバルブ５０が配設される。
【００２０】
ところで、前記蓄冷部４３においては、箱状の形状を有する筐体４４内の空間２９に、液相と固相との間で相変化をする水が収容されるとともに、第１の面ｓ１側の側壁４４ａと、第２の面ｓ２側の側壁４４ｂとの間（約４〜５〔ｍｍ〕）に、伝熱部材としての複数の連結体４６が配設され、蒸発器１５と熱交換器４１との間を、選択的に熱的に連結する。前記各連結体４６は、前記空間２９内の任意の箇所に配設することができるが、本実施の形態においては、伝熱カプラ２７が配設された部分に対応させて、側壁４４ａにおける支持部２７ｂが取り付けられる部分の裏面に配設される。また、蓄冷部４３内の所定の箇所には、空間２９の温度を検出する温度検出部としての温度センサが配設される。
【００２１】
前記各連結体４６は、断面が円形の柱状体によって形成され、側壁４４ａに取り付けられた第１の連結部としての固定連結部６１、該固定連結部６１に対して接離自在に配設された第２の連結部としての可動連結部６２、側壁４４ｂに取り付けられた保持部６３、及び可動連結部６２と保持部６３との間に配設された伸縮部材としてのバイメタル６４を備える。なお、前記固定連結部６１、可動連結部６２、保持部６３及びバイメタル６４は、いずれも前記熱伝導性材料から成る。
【００２２】
前記固定連結部６１における側壁４４ａと当接する側の端部には、径が大きくされたフランジ部６１ａが形成される。したがって、連結体４６と側壁４４ａとの接触する面積を大きくすることができるので、連結体４６に伝達される冷熱の量を大きくすることができる。
【００２３】
前記連結体４６は、蓄冷部４３内の温度に応じて第１、第２の状態を採り、空間２９の温度が閾（しきい）値より高いと第１の状態を採り、空間２９の温度が閾値以下であると第２の状態を採り、第１の状態において、バイメタル６４が膨張し、可動連結部６２が固定連結部６１と接触し、蒸発器１５と熱交換器４１とを物理的に連結し、第２の状態において、バイメタル６４が収縮し、可動連結部６２が固定連結部６１から離れ、蒸発器１５と熱交換器４１とを物理的に遮断する。
【００２４】
したがって、空調の負荷が大きくなり、熱交換器４１の温度が高くなると、空間２９の温度が閾値より高くなり、連結体４６は第１の状態を採る。該第１の状態において、蒸発器１５から伝達された冷熱の大部分を、直接熱交換器４１に伝達することができるので、空気を十分に冷却することができる。なお、第１の状態において、冷熱の残りの部分を空間２９内の水に伝達して、氷ｉ１を形成し、蓄冷を行うこともできる。
【００２５】
また、第２の状態において、蒸発器１５から伝達された冷熱の大部分を前記空間２９内の水に伝達して、氷ｉ１を形成し、蓄冷を行うとともに、冷熱の残りの部分を空間２９内の水に伝達し、水を介して熱交換器４１に伝達することができる。なお、前記冷媒管２６は、空間２９内の氷ｉ１が有する潜熱を冷熱として熱交換器４１に伝達する。
【００２６】
そして、前記空間２９内には、熱伝導性材料、例えば、カーボン繊維網によって形成される網目状のマトリックス３１が、連結体４６と接触させて配設される。本実施の形態において、マトリックス３１は連結体４６と接触させられるが、必要に応じて、側壁４４ａ、４４ｂとも接触させることができる。また、水とマトリックス３１、連結体４６等との間の熱伝達を良好にするために、熱伝導性材料、例えば、カーボン等によって形成された図示されない微粒子が、水内に懸濁粒子として浮遊させられる。この場合、懸濁粒子は、沈殿せず、浮遊状態を維持するので、熱伝達性を良好にすることができる。また、マトリックス３１は、水が氷ｉ１になり、体積が膨張したときに、筐体４４に応力が加わるのを防止する。
【００２７】
前記水は、蒸発器１５からの冷熱を受けて冷却されて氷ｉ１になり、氷ｉ１は、熱交換器４１を流れる空気からの熱を受けて加熱されて水になる。その間、水は、温度が低下したり、上昇したりすることがなく、一定の温度を保つことができる。したがって、十分な量の冷熱を蓄えることができる。
【００２８】
なお、水が氷ｉ１になると体積が膨張するので、水の状態で、空間２９内に水の容積に対して１５〔％〕程度の容積の隙（すき）間が形成される。また、空間２９内の圧力を調整するために、前記隙間に臨ませてリリーフ弁５１が配設され、該リリーフ弁５１は、空間２９内の圧力が閾値を超えると、空間２９内の圧力を逃がす。
【００２９】
また、連結体４６における側壁４４ｂ側において、保持部６３を包囲して、断熱材料によって形成された図示されない筒状の断熱部材を配設することができる。この場合、該断熱部材は、保持部６３の部分で、空間２９内と連結体４６との間の熱の移動を遮断する。その結果、連結体４６における側壁４４ｂ側の端部での氷ｉ１の成長が阻止されるので、氷ｉ１の体積が過剰に膨張することがなくなる。
【００３０】
なお、本実施の形態において、連結体４６における可動連結部６２及びバイメタル６４は、断面が円形の柱状体によって形成されるようになっているが、他の任意の形状、例えば、冷媒管２６に沿って延在させた板状体によって形成することができる。その場合、連結体４６における側壁４４ａと当接する側の端部には、連結体４６と側壁４４ａとの接触する面積を大きくするために拡幅部が形成される。また、保持部６３の側壁４４ｂと当接する側の端部にも、保持部６３と側壁４４ｂの接触する面積を大きくするために拡幅部が形成される。
【００３１】
ところで、本実施の形態においては、車両を走行させるために、エンジン１６、第１の電動機械としての発電機（Ｇ）７１、及び第２の電動機械としての駆動モータ（Ｍ）７２が、差動回転装置としてのプラネタリギヤユニット７３によって、互いに差動回転自在に配設される。該プラネタリギヤユニット７３は、第１の差動要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の差動要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の差動要素としてのキャリヤＣＲを備え、サンギヤＳに発電機７１が、リングギヤＲに出力軸７４が、キャリヤＣＲにエンジン１６が機械的に連結される。また、前記出力軸７４に第１のギヤとしてのカウンタドライブギヤ７５が取り付けられ、駆動モータ７２の出力軸７８に第２のギヤとしてのカウンタドリブンギヤ７６が取り付けられ、かつ、カウンタドライブギヤ７５とカウンタドリブンギヤ７６とが噛合させられる。そして、前記出力軸７８に車輪としての駆動輪６５が連結される。その結果、前記リングギヤＲと駆動モータ７２及び駆動輪６５とが機械的に連結される。なお、１７は前記エンジン１６の出力軸である。
【００３２】
前記発電機７１は発電機インバータとしてのインバータ８１に、駆動モータ７２は駆動モータインバータとしてのインバータ８２に接続され、各インバータ８１、８２は、いずれも、複数の、例えば、６個のスイッチング素子としての図示されないトランジスタを備え、各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュール（ＩＧＢＴ）を構成する。また、前記インバータ８１、８２は、分割器８３を介してバッテリ８４及び圧縮機１２に接続される。
【００３３】
そして、８５は、図示されないアクセルペダルの位置（踏込量）、すなわち、アクセルペダル位置を検出するアクセル操作検出部としてのアクセルスイッチ、８６は、図示されないブレーキペダルの位置（踏込量）、すなわち、ブレーキペダル位置を検出するブレーキ操作検出部としてのブレーキスイッチ、８７は前記バッテリ８４の充電状態を表すバッテリ残量を検出するバッテリ残量検出装置である。
【００３４】
また、５４は車載空調システムの全体の制御を行う制御部であり、該制御部５４は、演算装置としての図示されないＣＰＵ、記憶装置としての図示されないメモリ等を備え、ＣＰＵは、所定のプログラム、データ等に基づいて各種の演算を行い、コンピュータとして機能する。なお、駆動モータ７２、冷凍システム１１、冷却ユニット４０等によって車載空調システムが構成される。
【００３５】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【００３６】
まず、制御部５４の図示されない車速検出処理手段は、車速検出処理を行い、駆動モータ７２のロータの位置、すなわち、ロータ位置を読み込み、該ロータ位置の変化率を算出することによって、駆動モータ７２の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度を算出し、該駆動モータ回転速度と比例する車速を検出する。
【００３７】
続いて、制御部５４の図示されない車両要求トルク決定処理手段は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルペダル位置、ブレーキペダル位置及び車速に対応させてあらかじめ設定された、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求トルクを算出する。
【００３８】
次に、前記制御部５４は、車両要求トルクが、駆動モータ７２の駆動モータトルクの最大値より大きいかどうかを判断し、最大値より大きい場合、エンジン１６が停止中であるかどうかを判断し、エンジン１６が停止中である場合、駆動モータ７２及び発電機７１を駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
【００３９】
また、車両要求トルクが駆動モータトルクの最大値以下である場合、又は車両要求トルクが駆動モータトルクの最大値より大きく、かつ、エンジン１６が駆動されている場合、前記制御部５４の図示されない運転者要求出力算出処理手段は、運転者要求出力算出処理を行い、前記車両要求トルクと車速とを乗算することによって、運転者要求出力を算出する。
【００４０】
次に、前記制御部５４の図示されないバッテリ充放電要求出力算出処理手段は、バッテリ充放電要求出力算出処理を行い、前記バッテリ残量検出装置８７からバッテリ残量を読み込み、該バッテリ残量に基づいてバッテリ充放電要求出力を算出する。
【００４１】
続いて、前記制御部５４の図示されない車両要求出力算出処理手段は、車両要求出力算出処理を行い、前記運転者要求出力とバッテリ充放電要求出力とを加算することによって、車両要求出力を算出する。
【００４２】
次に、前記制御部５４の図示されないエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標運転状態設定処理を行い、前記車両要求出力と、アクセルペダル位置におけるエンジン１６の効率が最も高くなる最適燃費曲線とが交差するポイントを、エンジン目標運転状態であるエンジン１６の運転ポイントとして決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルクをエンジン目標トルクとして決定し、前記運転ポイントにおけるエンジンの回転速度、すなわち、エンジン回転速度をエンジン目標回転速度として決定する。
【００４３】
そして、前記制御部５４は、エンジン１６が車速、車両要求トルク及びバッテリ残量によって決まる駆動領域に置かれているかどうかを判断し、エンジン１６が駆動領域に置かれているにもかかわらず駆動されていない場合、エンジン１６を始動する。
【００４４】
さらに、エンジン１６が駆動領域に置かれておらず、エンジン１６が駆動されていない場合、前記制御部５４の図示されない駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクを駆動モータ目標トルクとして算出するとともに決定し、制御部５４の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ７２のトルク制御を行う。
【００４５】
また、エンジン１６が駆動領域に置かれていて、かつ、エンジン１６が駆動されている場合、制御部５４の図示されないエンジン制御処理手段は、エンジン制御処理を行い、所定の方法でエンジン１６の制御を行う。
【００４６】
次に、制御部５４の図示されない発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、駆動モータ７２のロータ位置に基づいてリングギヤＲの回転速度を算出し、該リングギヤＲの回転速度及びエンジン目標回転速度に基づいて発電機目標回転速度を算出し、決定する。
【００４７】
ところで、該発電機目標回転速度に基づいて発電機目標トルクを決定し、発電機７１のトルク制御を行い、所定の発電機７１のトルク、すなわち、発電機トルクを発生させると、エンジントルク、リングギヤＲのトルク及び発電機トルクは互いに反力を受け合うので、発電機トルクがリングギヤＲのトルクに変換されてリングギヤＲから出力される。
【００４８】
そして、リングギヤＲのトルクがリングギヤＲから出力されるのに伴って、発電機７１の回転速度、すなわち、発電機回転速度が変動し、前記リングギヤＲのトルクが変動すると、変動したリングギヤＲのトルクが駆動輪６５に伝達され、ハイブリッド型車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機回転速度の変動に伴う発電機７１のイナーシャ分のトルクを見込んでリングギヤＲのトルクを算出し、駆動軸のトルク、すなわち、駆動軸トルクを算出するようにしている。
【００４９】
続いて、前記駆動モータ目標トルク算出処理手段は、前記車両要求トルクから駆動軸トルクを減算することによって、駆動軸トルクでは過不足する分を駆動モータ目標トルクとして算出し、決定する。
【００５０】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、決定された駆動モータ目標トルクに基づいて駆動モータ７２のトルク制御を行い、駆動モータ７２を駆動する。
【００５１】
このようにして、エンジン１６、発電機７１及び駆動モータ７２を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
【００５２】
ところで、本実施の形態においては、発電機７１を駆動することによって発生させられた電力は、分割器８３を介してバッテリ８４に供給され、バッテリ８４を充電させる。そして、バッテリ８４を放電させることによって発生させられた電力は、冷凍システム１１に供給され、圧縮機１２を駆動するのに利用される。これに対して、ハイブリッド型車両を減速する際に、前記駆動モータ７２で回生された電力は、分割器８３で分割され、主として分割器８３を介して冷凍システム１１に供給され、圧縮機１２を駆動するのに利用され、残りは、分割器８３を介してバッテリ８４に供給され、バッテリ８４を充電させるようになっている。
【００５３】
また、車両の走行中において、エンジン１６を最も効率が高くなる領域で駆動し、前記車両要求出力のうちの運転者要求出力分をプラネタリギヤユニット７３を介して駆動輪に伝達し、残りの出力分で発電機７１を駆動して発生させられた電力を、分割器８３を介してバッテリ８４に供給することによって、バッテリ８４を充電することができる。
【００５４】
次に、前記車載空調システムの動作について説明する。
【００５５】
図４は本発明の第１の実施の形態における車載空調システムの動作を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、図示されないイグニッションスイッチがオンにされ、ハイブリッド型車両が起動されると、制御部５４（図１）の図示されない制動判定処理手段は、制動判定処理を行い、ブレーキスイッチ８６によって検出されたブレーキペダル位置を読み込み、該ブレーキペダル位置に基づいてブレーキペダルが踏み込まれるのを待機する。
【００５７】
そして、ブレーキペダルが踏み込まれると、制御部５４の図示されない車両状態取得処理手段は、車両状態取得処理を行い、車速、エアコン動作（空調装置１０がオンにされ、空調装置１０が運転されているかどうか）及びバッテリ残量を読み込む。続いて、制御部５４の図示されないモード選択処理手段は、モード選択処理を行い、運転モードを選択する。
【００５８】
そのために、前記モード選択処理手段は、空調装置１０が運転されているときに、車速が閾値としての４０〔ｋｍ／ｈ〕以下であるかどうかを判断し、車速が４０〔ｋｍ／ｈ〕以下である場合、低速・都市走行時であるので、分割モードを選択せず、車速が４０〔ｋｍ／ｈ〕より高い場合、高速・郊外走行時であるので、分割モードを選択する。
【００５９】
そして、分割モードが選択された場合、制御部５４の図示されない分割割合設定処理手段は、分割割合設定処理を行い、バッテリ残量に基づいて、ハイブリッド型車両の制動に伴って発生するエネルギー、すなわち、回生エネルギー、本実施の形態においては、電力を、冷凍システム１１側に供給して空調用として使用する部分と、バッテリ８４に供給してバッテリ８４の蓄電用として利用する部分とに分割するための分割割合を設定する。続いて、制御部５４の図示されない蓄電・蓄冷処理手段は、蓄電・蓄冷処理を行い、前記駆動モータ７２で回生された電力を、前記分割器８３によって前記分割割合で分割し、一部を冷凍システム１１に供給し、圧縮機１２を駆動し、残りをバッテリ８４に供給し、バッテリ８４を充電する。
【００６０】
また、車両の走行中において、エンジン１６を最も効率が高くなる領域で駆動し、前記車両要求出力のうちの運転者要求出力分をプラネタリギヤユニット７３を介して駆動輪に伝達し、残りの出力分で発電機７１を駆動して発生させられた電力を、分割器８３を介してバッテリ８４に供給することによって、バッテリ８４を充電することができる。
【００６１】
一方、分割モードが選択されず、通常モードが選択された場合、制御部５４の図示されない蓄冷処理手段は、蓄冷処理を行い、電力の１００〔％〕を冷凍システム１１側に供給し、空調用として利用する。すなわち、前記駆動モータ７２で回生された電力を、分割器８３を介してすべて冷凍システム１１に供給し、圧縮機１２を駆動する。
【００６２】
このように、本実施の形態においては、ハイブリッド型車両を低速で走行させているときに、空調装置１０をオンにする必要がある場合、ハイブリッド型車両の制動に伴って回生された電力のすべてを、冷凍システム１１を運転するために有効に利用することができる。したがって、エンジン１６に加わる負荷を小さくすることができ、エンジン効率及び空調の効率を高くすることができる。
【００６３】
また、回生した電力を、バッテリ８４に供給することなく、冷凍システム１１を運転するために利用することができるので、充電及び放電に伴って電力を損失するのを抑制することができる。したがって、空調の効率を更に高くすることができる。
【００６４】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  ハイブリッド型車両を起動する。
ステップＳ２  ブレーキペダルが踏み込まれるのを待機し、ブレーキペダルが踏み込まれた場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ３  車両、エアコン動作及びバッテリ残量を読み込む。
ステップＳ４  モード選択処理を行う。
ステップＳ５  分割モードが選択されたかどうかを判断する。分割モードが選択された場合はステップＳ６に、選択されていない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６  分割割合を設定する。
ステップＳ７  蓄電・蓄冷処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ８  蓄冷処理を行い、処理を終了する。
【００６５】
ところで、前記蓄冷部４３において、空間２９の温度が閾値より高いと、連結体４６は第２の状態になり、蒸発器１５と熱交換器４１とが遮断され、空間２９の温度が閾値以下になると、連結体４６は第１の状態になり、蒸発器１５と熱交換器４１とが連結される。このとき、蒸発器１５から伝達された冷熱のほとんどが熱交換器４１に直接伝達されるが、残りの冷熱が空間２９内の水に伝達され、氷ｉ１が形成され、蓄冷が行われる。この場合、熱交換器４１に伝達される冷熱をＱ１とし、空間２９内の水に伝達される冷熱をＱ２とすると、冷熱Ｑ２によって冷熱Ｑ１に対して寄生の蓄冷が行われる状態になる。
【００６６】
そして、前記構成の車載空調システムが搭載されたハイブリッド型車両において、エンジン１６が部分負荷で運転されている場合に、蓄冷部４３において寄生の蓄冷が行われると、エンジン１６の効率を高くすることができるが、エンジン１６が長時間にわたり、高速で、かつ、高トルクで駆動されている間に蓄冷部４３の機構が動作し続ける場合に、蓄冷部４３において寄生の蓄冷が行われると、エンジン１６に対する負荷が大きくなり、エンジン１６の燃費を悪くしてしまう。
【００６７】
また、炎天下で前記ハイブリッド型車両を長時間にわたり駐車させた後、ハイブリッド型車両を起動して、直ちに空調装置１０をフル冷房で作動させると、車載空調システムを十分に機能させることができなくなってしまう。
【００６８】
そこで、エンジン１６が長時間にわたり、高速で、かつ、高トルクで駆動されている間にエンジン１６の燃費を悪くしたり、炎天下で前記ハイブリッド型車両を長時間にわたり駐車した後に、車載空調システムを十分に機能させることができなくなるのを防止することができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６９】
図５は本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図、図６は本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャート、図７は本発明の第２の実施の形態における熱効率マップを示す図である。なお、図７において、横軸にエンジン回転速度を、縦軸に爆発時におけるシリンダ内の有効圧力（エンジントルクに相当する。）を採ってある。
【００７０】
図において、９０は車室内の温度を検出する温度検出部としての温度センサ、９１は蓄熱媒体としての水を蓄冷部４３に対して給排するための管路、９２は前記水を蓄えるための蓄熱媒体収容部としての貯水タンク、９３は開閉部材としてのバルブ、９４はボンプ（Ｐ）である。
【００７１】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【００７２】
まず、図示されないイグニッションスイッチがオンにされ、ハイブリッド型車両が起動されるとともに、空調装置１０のスイッチがオンにされ、車載空調システムの運転が開始されると、制御部５４の第１の空調方法切換条件判定処理手段としての図示されない温度条件判定処理手段は、第１の空調方法切換条件判定処理としての温度条件判定処理を行い、温度センサ９０によって検出された温度τを読み込み、該温度τが閾値τｔｈ（例えば、３５〔℃〕）以上であるかどうかによって、第１の空調方法切換条件としての温度条件が成立したかどうかを判断する。
【００７３】
前記温度τが閾値τｔｈ以上であり、温度条件が成立すると、制御部５４の図示されない蓄熱媒体制御処理手段は、蓄熱媒体制御処理処理を行い、バルブ９３を開き、蓄冷部４３内の水を貯水タンク９２に排出し、制御部５４の図示されない直冷式空調処理手段は、直冷式空調処理処理を行い、冷凍システム１１によって発生させられた冷熱を熱交換器４１に直接伝達し、さらに空気循環系２０を循環させられる空気に伝達して空調を行う。
【００７４】
その後、前記温度τが閾値τｔｈより低くなると、前記蓄熱媒体制御処理手段は、バルブ９３を開いたまま、ポンプ９４を駆動し、貯水タンク９２内の水を蓄冷部４３に供給する。
【００７５】
そして、温度τが閾値τｔｈより低く、前記温度条件が成立しない場合、制御部５４の図示されない冷熱蓄積式空調処理手段は、冷熱蓄積式空調処理を行い、第１の実施の形態と同様に、冷凍システム１１によって発生させられた冷熱を、水によって蓄積し、熱交換器４１に伝達し、空気循環系２０を循環させられる空気に伝達して空調を行う。
【００７６】
前記冷熱蓄積式空調処理によって空調を行っているときに、制御部５４の第２の空調方法切換条件判定処理手段としての図示されない負荷条件判定処理手段は、第２の空調方法切換条件判定処理としての負荷条件判定処理を行い、エンジン１６が長時間（数分、例えば、５〔分〕）にわたり、高速で、かつ、高トルクで駆動されたかどうかによって、第２の空調方法切換条件としての負荷条件が成立したかどうかを判断する。この場合、熱効率マップにおいて、エンジン回転速度及びエンジントルクが領域ＡＲ１に属する場合、エンジン１６が高速で、かつ、高トルクで駆動されることになる。
【００７７】
なお、図７の熱効率マップにおいて、熱効率は、エンジン回転速度及び有効圧力によって決まり、等高線状に表される。そして、熱効率の変化率の瞬間値（微分値）を算出したとき、瞬間値が負の値を採る場合、エンジン回転速度及びエンジントルクが領域ＡＲ１に属する。したがって、前記負荷条件判定処理手段は、瞬間値が負の値を採るかどうかを判断し、負の値を採る場合、負荷条件が成立したと判断する。
【００７８】
そして、エンジン１６が長時間にわたり、高速で、かつ、高トルクで駆動されて負荷条件が成立すると、制御部５４の遅延処理手段は、遅延処理を行い、蓄冷部４３内の氷ｉ１が水になるまで冷熱を使用し、続いて、前記蓄熱媒体制御処理手段は、バルブ９３を開き、蓄冷部４３内の水を貯水タンク９２に排出し、前記直冷式空調処理手段は、冷凍システム１１によって発生させられた冷熱を熱交換器４１に直接伝達し、さらに空気循環系２０を循環させられる空気に伝達して空調を行う。
【００７９】
そして、前記負荷条件が成立しない場合、前記冷熱蓄積式空調処理手段は、第１の実施の形態と同様に、冷凍システム１１によって発生させられた冷熱を、水によって蓄積し、熱交換器４１に伝達し、さらに空気循環系２０を循環させられる空気に伝達して空調を行う。
【００８０】
なお、操作者である運転者が、所定のスイッチをオンにするか、又は空調システムで所定のモードを選択することによって、必要に応じて前記遅延処理を行うことができる。
【００８１】
このように、本実施の形態においては、温度τが閾値τｔｈ以上であり、温度条件が成立すると、冷凍システム１１によって発生させられた冷熱が熱交換器４１に直接伝達され、さらに空気循環系２０を循環させられる空気に伝達されて空調が行われるので、炎天下で前記ハイブリッド型車両が長時間にわたり駐車させられた後、ハイブリッド型車両が起動されて、直ちに空調装置１０がフル冷房で駆動されても、車載空調システムを十分に機能させることができる。
【００８２】
また、エンジン１６が長時間にわたり、高速で、かつ、高トルクで駆動されて負荷条件が成立すると、冷凍システム１１によって発生させられた冷熱が熱交換器４１に直接伝達され、さらに空気循環系２０を循環させられる空気に伝達されて空調が行われるので、エンジン１６に対する負荷が大きくなるのを防止することができ、エンジン１６の燃費を良くすることができる。
【００８３】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  ハイブリッド型車両を起動する。
ステップＳ１２  温度τが閾値τｔｈ以上であるかどうかを判断する。温度τが閾値τｔｈ以上である場合はステップＳ１３に進み、温度τが閾値τｔｈより低い場合はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１３  蓄冷部４３から水を抜く。
ステップＳ１４  直冷式空調処理を行う。
ステップＳ１５  温度τが閾値τｔｈより低いかどうかを判断する。温度τが閾値τｔｈより低い場合はステップＳ１６に進み、温度τが閾値τｔｈ以上である場合はステップＳ１４に戻る。
ステップＳ１６  蓄冷部４３に水を戻す。
ステップＳ１７  冷熱蓄積式空調処理を行う。
ステップＳ１８  負荷条件が成立したかどうかを判断する。負荷条件が成立した場合はステップＳ１９に進み、負荷条件が成立しない場合はステップＳ１７に戻る。
ステップＳ１９  蓄冷部４３内の氷ｉ１が水になるまで冷熱を使用する。
ステップＳ２０  ハイブリッド型車両が停止させられたかどうかを判断する。ハイブリッド型車両が停止させられた場合は処理を終了し、ハイブリッド型車両が停止させられなかった場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２１  蓄冷部４３から水を抜く。
【００８４】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における車載空調システムの概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における冷却ユニットの拡大図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における車載空調システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態における熱効率マップを示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１１    冷凍システム
１２    圧縮機
１３    凝縮器
１５    蒸発器
２０    空気循環系
２７    伝熱カプラ
４０    冷却ユニット
４１    熱交換器
４３    蓄冷部
５４    制御部
６５    駆動輪
７２    駆動モータ
８４    バッテリ
【図１】
0005018489.tif 000002
【図２】
0005018489.tif 000003
【図３】
0005018489.tif 000004
【図４】
0005018489.tif 000005
【図５】
0005018489.tif 000006
【図６】
0005018489.tif 000007
【図７】
0005018489.tif 000008