车辆用空调控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的车辆用空调控制装置(1)通过热负载计算部(26)，基于车内温度(Tin)、车内湿度(Hin)、车外温度(Tout)、乘车率(θ)、车内温度设定值(Tset)等来计算车内的热负载(Q)。另外，通过空调输出计算部(29)，基于车内温度上限值(Tmax)、车内温度下限值(Tmin)、热负载(Q)、动力运行/再生电力(P)来计算用于空调器的输出指令值，并基于预测时刻以后的动力运行/再生电力(Pf)及预测时刻以后的乘车率(θf)，来对计算出的用于空调器的输出指令值进行修正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆用空调控制装置
本专利技术涉及搭载于车辆来控制车辆内的空调的车辆用空调控制装置。
技术介绍
关于搭载于电车等车辆来控制车辆内(以下存在称为“车内”的情况)的空调的车辆用空调控制装置，提出有各种技术。现有的车辆用空调控制装置检测车内温度、车内湿度及外部气体温度，并基于设定温度与车内温度之差、车内湿度及外部气体温度来控制空调能力。例如，在外部气体温度高的夏季等时期，在到达车站时，若打开车门而很多乘客向车辆乘车，则因开车门时的空气的交换和乘客的发热而使车内温度上升。在现有的车辆用空调控制装置中，进行检测车内温度的上升来使空调能力增加这样的所谓反馈控制。但是，在检测出车内温度的上升之后至空调发挥效能之前存在时滞，因此存在暂时性地有损车内舒适性这样的问题。因此，着眼于车内舒适性的变化，考虑有如下技术，即，基于根据统计性的预测算出的下一车站的乘车率，在到达下一车站之前，预测到达下一车站的时刻的温度变化，从而预先控制车内的空调(例如，参照专利文献1及2)。应用了专利文献1中公开的车辆用空调控制方法的车辆用空调控制装置基于车内温度、车外温度、车内湿度及车辆的乘车率来运算车辆内的空调基准温度。车辆用空调控制装置基于通过运算求出的空调基准温度，来决定用于对车辆内进行空气调节的空调控制模式(pattern)，并基于决定了的空调控制模式，来控制车辆用空调装置。具体而言，专利文献1所公开的车辆用空调控制装置在车内温度与空调基准温度之差超过规定值时，使车辆用空调装置所具备的空调压缩机起动，由此对车内进行空气调节。车辆用空调控制装置在车内温度与空调基准温度之差为规定值以下时，在下面的情况下，也对车内进行空气调节。例如，在从车内温度测定时至到达下一车站的时间比对空调压缩机预先确定的再起动防止延时短，且预测为下一车站的乘车率超过预先确定的规定值、即在下一车站有超过规定数的乘客乘车的情况下，车辆用空调控制装置在到达下一车站之前预先使空调压缩机起动。并且，车辆用空调控制装置基于预测出的下一车站的乘车率来控制车辆用空调装置，由此对车内进行空气调节。这样，在专利文献1所公开的车辆用空调控制装置中，即使在车内温度与空调基准温度之差为规定值以下的情况下，在预测为在下一车站有超过规定数的乘客乘车时，也使起动中的空调压缩机的起动继续，或者在不侵犯再起动防止延时的范围内使停止的空调压缩机在到达下一车站之前起动。由此，即使在很多乘客同时来乘车的情况下，也能对车内有效地进行空气调节，阻止车内环境变得不适的情况。专利文献2所公开的车辆用空气调节装置如以下所述来控制空调。车辆用空气调节装置在到达下一车站之前，预测下一车站的到达时间的乘车率，并基于该预测的乘车率来求出修正温度。车辆用空气调节装置将求出的修正温度与车辆设定温度相加来求出空调基准温度，并对空调基准温度与车内温度进行对照，基于该对照结果来进行空调控制。这样，专利文献2所公开的车辆用空气调节装置构成为，在车辆到达下一车站之前，对应于在下一车站与再下一车站之间行驶时的空调基准温度来进行空调控制。由此，在车辆到达下一车站且在下一车站出发的时刻，能够舒适地对车内进行空气调节。如以上那样，专利文献1所公开的车辆用空调控制装置及专利文献2所公开的车辆用空气调节装置以提高车内舒适性的方式构成。与此相对，考虑有如下这样的技术：着眼于列车的行驶所需的消耗电力、即动力运行(力行)/再生电力，考虑节能及省电来控制车内的空调(例如，参照专利文献3及4)。专利文献3所公开的电动车的控制装置构成为，设置负载控制机构，能够利用辅助电源装置的负载来消耗剩余的再生能量。由此，在电动车处于再生制动状态的情况下，能够通过冷却器等辅助电源装置的负载使再生能量消耗，因此能够提高节能性。应用了专利文献4所公开的电动车控制方法的控制装置在列车的运行中，监视由运行状态及消耗电力构成的运行信息，当从操作器输入的运行指令为动力运行指令时，即使冷却器的接通指令为“ON”，也使冷却器的控制指令强制性地为“OFF”而使冷却器停止。另外，控制装置在运行指令不是动力运行指令且主电动机的消耗电流少的情况下，在冷却器的接通指令成为“ON”的时刻，使冷却器的控制指令为“ON”。这样，通过在动力运行时使冷却器停止，能够使列车整体的消耗电力均衡而降低变电所的峰值电力、即省电。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3842688号公报专利文献2：日本特开2012-17003号公报专利文献3：国际公开第2007/132515号小册子专利文献4：日本特开平1-214201号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1及2所公开的技术中，通过在到达下一车站之前进行空调控制，由此在下一车站出发的时刻能够提高车内舒适性，但未考虑到节能及省电。与此相对，在专利文献3及4所公开的技术中，通过按照列车的行驶所需的消耗电力来进行空调控制，由此能够达到节能化或省电，但代替于此，可能有损车内舒适性。因此，从节能、省电及车内舒适性的综合性观点出发，期望能够进行适当的空调控制的车辆用空调控制装置。本专利技术的目的在于提供一种能够从节能、省电及车内舒适性的综合性观点出发，进行适当的空调控制的车辆用空调控制装置。用于解决课题的手段本专利技术的车辆用空调控制装置配置于车辆，对所述车辆内的空调器进行控制，所述车辆用空调控制装置的特征在于，具备：目标环境状况设定部，其输入包含预先确定的车内温度设定值、车内温度上限值及车内温度下限值在内的目标环境状况；车内环境检测部，其对包含车内温度及车内湿度在内的车内环境进行检测；车外环境检测部，其对包含所述车辆的外部的温度即车外温度的车外环境进行检测；车辆状态检测部，其对包含所述车辆的位置、乘车率及动力运行/再生电力在内的车辆状态进行检测；车辆状态预测部，其基于所述车辆的行驶计划及表示过去的乘车率的乘车率信息，对所述车辆的预测时刻以后的加速度、预测时刻以后的速度、预测时刻以后的坡度及预测时刻以后的乘车率进行预测；热负载计算部，其基于由所述车内环境检测部检测出的所述车内温度及所述车内湿度、由所述车外环境检测部检测出的所述车外温度、由所述车辆状态检测部检测出的所述乘车率、以及由所述目标环境状况设定部输入的所述车内温度设定值，计算所述车辆内的热负载；动力运行/再生电力预测部，其基于由所述车辆状态预测部预测出的所述车辆的所述预测时刻以后的加速度、所述预测时刻以后的速度、所述预测时刻以后的坡度及所述预测时刻以后的乘车率，对所述预测时刻以后的动力运行/再生电力进行预测；空调输出计算部，其基于由所述目标环境状况设定部输入的所述车内温度上限值及所述车内温度下限值、由所述热负载计算部计算出的所述热负载、由所述车辆状态检测部检测出的所述动力运行/再生电力、由所述动力运行/再生电力预测部预测出的所述预测时刻以后的动力运行/再生电力、以及由所述车辆状态预测部预测出的所述预测时刻以后的乘车率，计算用于所述空调器的输出指令值；以及空调控制部，其基于由所述空调输出计算部计算出的用于所述空调器的输出指令值，对所述空调器的输出进行控制，其中，所述空调输出计算部基于由所述车辆状态检测部检测出的所述动力运行/再生电力、由所述动力运行/再生电力预测部预测出的所述预测时刻以后的动力运行/再生电力、及由所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用空调控制装置，其配置于车辆(100)，对车辆(100)内的空调器(6)进行控制，所述车辆用空调控制装置(1)的特征在于，具备：目标环境状况设定部(21)，其输入包含预先确定的车内温度设定值、车内温度上限值及车内温度下限值在内的目标环境状况；车内环境检测部(22)，其对包含车内温度及车内湿度在内的车内环境进行检测；车外环境检测部(23)，其对包含所述车辆(100)的外部的温度即车外温度的车外环境进行检测；车辆状态检测部(24)，其对包含所述车辆(100)的位置、乘车率及动力运行/再生电力在内的车辆状态进行检测；车辆状态预测部(25)，其基于所述车辆(100)的行驶计划及表示过去的乘车率的乘车率信息，对所述车辆(100)的预测时刻以后的加速度、预测时刻以后的速度、预测时刻以后的坡度及预测时刻以后的乘车率进行预测；热负载计算部(26)，其基于由所述车内环境检测部(22)检测出的所述车内温度及所述车内湿度、由所述车外环境检测部(23)检测出的所述车外温度、由所述车辆状态检测部(24)检测出的所述乘车率、以及由所述目标环境状况设定部(21)输入的所述车内温度设定值，计算所述车辆内的热负载；动力运行/再生电力预测部(27)，其基于由所述车辆状态预测部(25)预测出的所述车辆(100)的所述预测时刻以后的加速度、所述预测时刻以后的速度、所述预测时刻以后的坡度及所述预测时刻以后的乘车率，对所述预测时刻以后的动力运行/再生电力进行预测；空调输出计算部(29)，其基于由所述目标环境状况设定部(21)输入的所述车内温度上限值及所述车内温度下限值、由所述热负载计算部(26)计算出的所述热负载、由所述车辆状态检测部(24)检测出的所述动力运行/再生电力、由所述动力运行/再生电力预测部(27)预测出的所述预测时刻以后的动力运行/再生电力、以及由所述车辆状态预测部(25)预测出的所述预测时刻以后的乘车率，计算用于所述空调器(6)的输出指令值；以及空调控制部(30)，其基于由所述空调输出计算部(29)计算出的用于所述空调器(6)的输出指令值，对所述空调器(6)的输出进行控制，所述空调输出计算部(29)基于由所述车辆状态检测部(24)检测出的所述动力运行/再生电力、由所述动力运行/再生电力预测部(27)预测出的所述预测时刻以后的动力运行/再生电力、及由所述车辆状态预测部(25)预测出的所述预测时刻以后的乘车率，对用于所述空调器(6)的输出指令值进行修正。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.17 JP 2013-0059161.一种车辆用空调控制装置，其配置于车辆(100)，对所述车辆(100)内的空调器(6)进行控制，所述车辆用空调控制装置(1)的特征在于，具备：目标环境状况设定部(21)，其输入包含预先确定的车内温度设定值、车内温度上限值及车内温度下限值在内的目标环境状况；车内环境检测部(22)，其对包含车内温度及车内湿度在内的车内环境进行检测；车外环境检测部(23)，其对包含所述车辆(100)的外部的温度即车外温度的车外环境进行检测；车辆状态检测部(24)，其对包含所述车辆(100)的位置、乘车率及动力运行/再生电力在内的车辆状态进行检测；车辆状态预测部(25)，其基于所述车辆(100)的行驶计划及表示过去的乘车率的乘车率信息，对所述车辆(100)的预测时刻以后的加速度、预测时刻以后的速度、预测时刻以后的坡度及预测时刻以后的乘车率进行预测；热负载计算部(26)，其基于由所述车内环境检测部(22)检测出的所述车内温度及所述车内湿度、由所述车外环境检测部(23)检测出的所述车外温度、由所述车辆状态检测部(24)检测出的所述乘车率、以及由所述目标环境状况设定部(21)输入的所述车内温度设定值，计算所述车辆(100)内的热负载；动力运行/再生电力预测部(27)，其基于由所述车辆状态预测部(25)预测出的所述车辆(100)的所述预测时刻以后的加速度、所述预测时刻以后的速度、所述预测时刻以后的坡度及所述预测时刻以后的乘车率，对所述预测时刻以后的动力运行/再生电力进行预测；空调输出计算部(29)，其基于由所述目标环境状况设定部(21)输入的所述车内温度上限值及所述车内温度下限值、由所述热负载计算部(26)计算出的所述热负载、由所述车辆状态检测部(24)检测出的所述动力运行/再生电力、由所述动力运行/再生电力预测部(27)预测出的所述预测时刻以后的动力运行/再生电力、以及由所述车辆状态预测部(25)预测出的所述预测时刻以后的乘车率，计算用于所述空调器(6)的输出指令值；以及空调控制部(30)，其基于由所述空调输出计算部(29)计算出的用于所述空调器(6)的输出指令值，对所述空调器(6)的输出进行控制，所述空调输出计算部(29)基于由所述车辆状态检测部(24)检测出的所述动力运行/再生电力、由所述动力运行/再生电力预测部(27)预测出的所述预测时刻以后的动力运行/再生电力、及由所述车辆状态预测部(25)预测出的所述预测时刻以后的乘车率，对用于所述空调器(6)的输出指令值进行修正。2.根据权利要求1所述的车辆用空调控制装置，其特征在于，所述车辆用空调控制装置具备对馈电电压进行检测的馈电电压检测部(28)，所述空调输出计算部(29)基于由所述车辆状态检测部(24)检测出的所述动力运行/再生电力、由所述动力运行/再生电力预测部(27)预测出的所述预测时刻以后的动力运行/再生电力、由所述车辆状态预测部(25)预测出的所述预测时刻以后的乘车率、及由所述馈电电压检测部(28)检测出的所述馈电电压，对用于所述空调器(6)的输出指令值进行修正。3.根据权利要求1所述的车辆用空调控制装置，其特征在于，所述车辆用空调控制装置还具备对所述空调器(6)的输入输出特性进行模型化的空调器模型(49)，所述车内环境检测部(22)具有基于由所述热负载计算部(26)计算出的所述热负载及所述空调器模型(49)的输出而对包含所述车内温度及所述车内湿度在内的所述车内环境进行预测的作为车内环境预测部(42)的功能，所述车外环境检测部(23)具有对包含所述车外温度的所述车外环境进行预测的作为车外环境预测部(43)的功能，所述车辆状态检测部(24)具有基于所述车辆(100)的行驶计划及过去的乘车率信息而对包含所述预测时刻以后的加速度、所述预测时刻以后的速度、所述预测时刻以后的坡度、所述预测时刻以后的乘车率及所述预测时刻以后的动力运行/再生电力在内的所述车辆状态进行预测的作为车辆状态预测部(44)的功能，所述热负载计算部(26)具有基于由所述车内环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：北村圣一，桥本博幸，森一之，高桥理，矶田昭二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP