JP2000313222A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高効率ディーゼルエンジン等を搭載した車両
であっても、車内を迅速に暖房する。 【解決手段】 コンプレッサ８から吐出された熱交換媒
体流量を調整する流量調整手段１０と、該流量調整手段
１０を通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する
熱交換器３又は１８とを環状に接続する。前記流量調整
手段１０及び熱交換器３又は１８に減圧手段１３を並列
接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置では、エンジン冷
却水を車内側の空調ユニット内に配設したヒータコアに
供給することにより、車内を暖房できるようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
高効率ディーゼルエンジン等では、エンジン自体の温度
上昇を抑える構成となっているため、エンジン冷却水の
温度上昇もそれ程望めない。このため、前記ヒータコア
では、特にエンジン始動直後に車内を迅速に暖房するこ
とができず、早期に快適な空調状態を得ることが困難で
ある。

【０００４】そこで、本発明は、高効率ディーゼルエン
ジン等を搭載した車両であっても、車内を迅速に暖房す
ることのできる車両用空調装置を提供することを課題と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、空調ユニット内に、エンジン
の冷却水が流動するヒータコアを備えた車両用空調装置
を、前記エンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段
と、前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は
遮断するクラッチと、前記コンプレッサ、該コンプレッ
サから吐出された熱交換媒体流量を調整する流量調整手
段、該流量調整手段を通過した熱交換媒体と周囲の空気
とで熱交換する熱交換器を環状に接続し、前記流量調整
手段及び熱交換器に減圧手段を並列接続してなる熱交換
媒体回路と、前記水温検出手段で検出されるエンジンの
冷却水温度に基づいて、前記ヒータコアのみでは暖房が
不十分であると判断すれば、前記クラッチを接続してコ
ンプレッサを駆動させる一方、十分であると判断すれ
ば、前記クラッチを遮断する制御手段とを備えた構成と
したものである。

【０００６】この構成により、エンジン冷却水温度が十
分に上昇していない場合、コンプレッサを駆動し、エン
ジンの駆動負荷を上昇させ、冷却水温度を強制的に早期
に上昇させることが可能である。また、前記水温検出手
段で検出されるエンジン冷却水温度が上昇してくれば、
自動的にコンプレッサを停止してヒータコアによる加熱
のみに切り替えることも可能である。

【０００７】また、前記制御手段により、水温検出手段
で検出されるエンジン冷却水温度を、外気温度検出手段
で検出される外気温度や、回転数検出手段で検出される
エンジン回転数に基づいて設定した温度と比較し、エン
ジン冷却水温度が設定温度よりも低ければ、前記クラッ
チを接続してコンプレッサを駆動させる一方、設定温度
以上であれば、前記クラッチを遮断するようにしてもよ
い。

【０００８】また、前記制御手段により、外気温度検出
手段で検出される外気温度や、回転数検出手段で検出さ
れるエンジン回転数に基づいてエンジン冷却水温度を予
測し、該予測温度から前記ヒータコアのみでは暖房が不
十分であると判断すれば、前記クラッチを接続してコン
プレッサを駆動させる一方、十分であると判断すれば、
前記クラッチを遮断するようにしてもよい。

【０００９】さらに、前記制御手段により、送風温度検
出手段で検出される送風温度と、車内外諸条件によって
決定される目標温度とを比較し、送風温度が目標温度よ
りも低ければ、前記クラッチを接続してコンプレッサを
駆動させる一方、目標温度以上であれば、前記クラッチ
を遮断するようにしてもよい。

【００１０】前記熱交換媒体回路のアキュムレータから
コンプレッサまでの間には液溜部を接続してもよい。液
溜部は、コンプレッサの吸入側近傍に配設するのが好ま
しく、アキュムレータとコンプレッサとを接続する配管
よりも小さい内容積を備えていればよい。

【００１１】前記コンプレッサから吐出される熱交換媒
体の圧力を検出する吐出圧力検出手段、前記コンプレッ
サに吸入される熱交換媒体の圧力を検出する吸入圧力検
出手段、又は、前記コンプレッサから吐出される熱交換
媒体の温度を検出する吐出温度検出手段のうち、少なく
ともいずれか１つを設け、前記制御手段により、前記い
ずれかの検出手段からの検出信号に基づいて、コンプレ
ッサの作動条件を満足するように、前記流量調整手段に
よる流量調整を行うと、クラッチが遮断されて熱交換器
による加熱が中断することがなく、安定した状態でヒー
タコアによる加熱を補助できる点で好ましい。

【００１２】また、前記制御手段により、前記流量調整
手段による流量調整にも拘わらず、クラッチが遮断され
る場合、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記
流量調整手段により通過可能な流量を上方修正するのが
好ましい。

【００１３】この構成により、クラッチが遮断されてコ
ンプレッサが駆動しない状態になれば、流量調整手段に
より車内側熱交換器に自然流入する熱交換媒体の流量を
増大させることができる。したがって、熱交換媒体は、
車内側熱交換器で外部を通過する空気に放熱し、早期に
コンプレッサを駆動可能な条件に復帰させることが可能
となる。

【００１４】また、車内から手動操作可能にコンプレッ
サの駆動要求信号の入力手段を設け、前記制御手段によ
り、前記入力手段からの駆動要求信号が入力され、か
つ、前記水温検出手段で検出されるエンジン冷却水温度
に基づいてヒータコアのみでは暖房が不十分であると判
断された場合、前記クラッチを接続してコンプレッサを
駆動させるようにしてもよい。

【００１５】この構成により、車内への送風温度に拘わ
らず、入力手段を操作するだけで、乗員の感覚に応じた
自由な設定に変更することができる。

【００１６】この場合、前記制御手段により、エアミッ
クスダンパをフルホット位置に回動させている場合にの
み、入力手段から入力されるコンプレッサの駆動要求信
号を受け付けるようにすればよい。

【００１７】なお、前記熱交換器を車内側熱交換器で構
成する一方、該車内側熱交換器、流量調整手段及び減圧
手段に車外側熱交換器を並列接続したり、前記熱交換器
を車外側熱交換器で構成する一方、該車外側熱交換器と
コンプレッサとの間に第２の減圧手段及び車内側熱交換
器を並列接続するようにしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を添
付図面に従って説明する。

【００１９】図１は、本実施形態に係る車両用空調装置
の概略図である。この車両用空調装置では、車内側の空
調ユニット１内に、ヒータコア２及び車内側熱交換器３
が配設されている。

【００２０】ヒータコア２は、エンジン４の冷却水をラ
ジエータ５で冷却する冷却水回路Ａより分岐した回路に
接続され、内部をエンジン冷却水が流動するようになっ
ている。ラジエータ５には、バイパス通路ａが並列接続
されている。ラジエータ５への冷却水の流動は、三方弁
６によって許容又は遮断されるようになっている。ま
た、エンジン４側から流出する冷却水の温度は、水温検
出センサ７によって検出されるようになっている。

【００２１】車内側熱交換器３は、コンプレッサ８の駆
動により熱交換媒体が循環する熱交換媒体回路Ｂの途中
に接続されている。コンプレッサ８は、前記エンジン４
によって駆動するようになっており、その駆動力はクラ
ッチ９により接続又は遮断可能となっている。また、コ
ンプレッサ８の吐出口と車内側熱交換器３の吸込口との
間には流量調整バルブ１０及びマフラー１１が接続され
ている。そして、コンプレッサ８の吐出口の近傍には、
圧力検出センサ１２が設けられ、コンプレッサ８から吐
出される熱交換媒体の圧力を検出できるようになってい
る。前記マフラー１１は、流量調整バルブ１０を通過し
た熱交換媒体が車内側熱交換器３内で異音を発生させな
いようにするためのものである。前記流量調整バルブ１
０、マフラー１１及び車内側熱交換器３には、減圧手段
であるキャピラリーチューブ１３が並列接続されてい
る。なお、１４及び１５は、第１逆止弁及び第２逆止弁
であり、１６は、コンプレッサ８に液体が流入すること
を防止するためのアキュムレータである。

【００２２】前記コンプレッサ８の駆動及び停止させる
ためのクラッチ９の接続及び遮断、三方弁６の切替え、
流量調整バルブ１０の開度の調整等は、前記水温検出セ
ンサ７での検出温度ｔや、圧力検出センサ１２での検出
圧力ｐに基づいて制御装置１７によって行われるように
なっている。

【００２３】次に、前記制御装置１７による車両用空調
装置の駆動制御について図２のフローチャートに従って
説明する。

【００２４】エンジン４が始動され、車両用空調装置に
よる暖房が開始されれば（ステップＳ１）、水温検出セ
ンサ７での検出温度ｔを読み込む（ステップＳ２）。そ
して、この検出温度ｔが第１設定温度Ｔ１よりも低いか
否かを判断する（ステップＳ３）。第１設定温度Ｔ１
は、冷却水をラジエータ５で放熱して冷却する必要がな
い最大値（例えば、８０℃）としている。

【００２５】検出温度ｔが第１設定温度Ｔ１以上であれ
ば、エンジン冷却水を冷却する必要があるので、三方弁
６を切り替えることにより、ラジエータ５に通水させて
冷却する（ステップＳ１３）。そして、クラッチ９を遮
断してコンプレッサ８の駆動を停止する（ステップＳ１
４）。

【００２６】一方、検出温度ｔが第１設定温度Ｔ１より
も低ければ、冷却水がラジエータ５に通水しないように
三方弁６を切り替え（ステップＳ４）、さらに、検出温
度ｔが第２設定温度Ｔ２よりも低いか否かを判断する
（ステップＳ５）。第２設定温度Ｔ２は、ヒータコア２
による空調ユニット１内を通過する空気の加熱が十分に
行える最小値としている。

【００２７】検出温度ｔが第２設定温度Ｔ２以上であれ
ば、ヒータコア２のみによって十分に車内暖房が行える
と判断し、前記同様、クラッチ９を遮断してコンプレッ
サ８の駆動を停止する（ステップＳ１４）。一方、検出
温度ｔが第２設定温度Ｔ２よりも低ければ、ヒータコア
２のみによっては十分に車内を暖房できないため、クラ
ッチ９を接続してコンプレッサ８の駆動を開始する（ス
テップＳ６）。

【００２８】コンプレッサ８を駆動する場合、流量調整
バルブ１０の開度を前記圧力検出センサ１２での検出圧
力ｐに応じて調整する。

【００２９】ここでは、まず、圧力検出センサ１２での
検出圧力ｐを読み込む（ステップＳ７）。そして、検出
圧力ｐが第１設定圧力Ｐ１（例えば、１８ｋｇｆ／ｃｍ
²Ｇ）よりも高いか否かを判断する（ステップＳ８）。
検出圧力ｐが第１設定圧力Ｐ１よりも高ければ、コンプ
レッサ８の駆動状態が良好であると判断し、流量調整バ
ルブ１０を開放することにより、車内側熱交換器３によ
る補助暖房を開始する（ステップＳ９）。これにより、
車内側熱交換器３による加熱が開始され、ヒータコア２
による加熱が補助される。したがって、空調ユニット１
内を通過する空気を早期に加熱することが可能となる。
また、検出圧力ｐが第１設定圧力Ｐ１以下であれば、車
内側熱交換器３による補助暖房は十分に行えないものと
判断し、流量調整バルブ１０を閉塞する（ステップＳ１
０）。

【００３０】ところで、前記補助暖房では、熱交換媒体
が車内側熱交換器３で冷却されるので、コンプレッサ８
からの吐出圧力が低下し、このコンプレッサ８が異常停
止又は故障に至る第２設定圧力Ｐ２（例えば、８ｋｇｆ
／ｃｍ²Ｇ）よりも低い値まで低下することがある。そ
こで、検出圧力ｐが、第２設定圧力Ｐ２よりも低いか否
かを判断し（ステップＳ１１）、検出圧力ｐが第２設定
圧力Ｐ２よりも低くなれば、流量調整バルブ１０を閉塞
し（ステップＳ１０）、補助暖房を停止する。これによ
り、車内側熱交換器３への流入が阻止され、キャピラリ
ーチューブ１３を通過してコンプレッサ８に還流する流
量が増大する。この結果、コンプレッサ８の作動条件が
満たされ、異常停止や故障等が防止される。

【００３１】また、これら一連の補助暖房の開始及び停
止中、前記検出圧力ｐが第３設定圧力Ｐ３（例えば、２
０ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ）よりも高いか否かを判断する（ス
テップＳ１３）。検出圧力ｐが第３設定圧力Ｐ３よりも
高ければ、コンプレッサ８内の駆動を続行すると、故障
に至る恐れがあると判断し、クラッチ９によりエンジン
４からの動力を遮断し、コンプレッサ８を停止する（ス
テップＳ１４）。これにより、エンジン４に無理な負荷
がかからず、又、消費燃料の抑制が可能となる。

【００３２】このとき、流量調整バルブ１０の開度を上
方修正（又は全開）することにより、熱交換媒体の冷却
を促進させる。すなわち、熱交換媒体は、車内側熱交換
器３側に比べてコンプレッサ８側の方が圧力（温度）が
高い状態にあるため、コンプレッサ８側から車内側熱交
換器３側に流入する。また、車内側熱交換器３の外部に
は、車内空調を行っている限り空気の流れがある。した
がって、流量調整バルブ１０の開度を上方修正（又は全
開）すると、熱交換媒体の放熱が促進され、早期に、そ
の温度及び圧力を降下させ、コンプレッサ８を、作動条
件を満足するまで復帰させることが可能となる。例え
ば、流量調整バルブ１０として電磁開閉弁を使用し、コ
ンプレッサ８の停止後、この電磁開閉弁を閉状態とした
場合と開状態とした場合とで熱交換媒体の圧力及び温度
の変化を比較した。その結果は、図３（ａ）のグラフに
示す通り、電磁開閉弁を開状態とすることにより、コン
プレッサ８の停止時間を短くすることができた。また、
図３（ｂ）のグラフに示す通り、コンプレッサ８の駆動
時間が長くなるため、早期に送風温度を上昇させること
が可能となった。

【００３３】その後、エンジン４の駆動が続行される
と、それ自身の温度が上昇し、前記水温検出センサ７で
の検出温度ｔも上昇してくるので、前述のように、前記
ステップＳ３で、自動的に三方弁６が切り替えられ、エ
ンジン冷却水がラジエータ５で冷却される（ステップＳ
１３）。

【００３４】なお、前記実施形態では、三方弁６によっ
て流路を切り替えるようにしたが、適宜開閉弁等を設け
ることにより、ラジエータ５のみならず、ヒータコア２
への流水の停止を行うようにしてもよい。

【００３５】また、前記流量調整バルブ１０では、開又
は閉状態のいずれか一方に切り替えるようにしたが、検
出される吐出圧力に応じて開度を、段階的あるいは連続
的に変化させるようにしてもよい。これにより、車内側
熱交換器３による加熱をコンプレッサ８が停止しない条
件下で最大限に行うことが可能となる。

【００３６】このように、前記車両用空調装置によれ
ば、エンジン４の冷却水温度がそれ程上昇していなけれ
ば、コンプレッサ８を駆動することによりエンジン４の
駆動負荷を上昇させ、コンプレッサ８を駆動しない場合
に比べて冷却水の加熱を促進することができる。したが
って、ヒータコア２により通過空気に与える熱量を増大
させることが可能となる。

【００３７】また、前記車内側熱交換器３による加熱も
開始されるので、車内暖房をより一層迅速に行うことが
可能となる。すなわち、コンプレッサ８で高温・高圧状
態とされた熱交換媒体は、流量調整バルブ１０及びマフ
ラー１１を介して車内側熱交換器３に流入し、外部の空
調ユニット１内を通過する空気を加熱し、ヒータコア２
のみでは不十分となる空気の加熱を補助する。

【００３８】また、前記コンプレッサ８の作動条件は、
吐出熱交換媒体圧力のみに基づいて判断したが、吸入熱
交換媒体圧力又は吐出熱交換媒体温度、あるいは、これ
ら３条件のいずれかの組み合わせにより判断するように
してもよい。例えば、吸入熱交換媒体圧力に基づいて判
断する場合、図４に示すように、吸入熱交換媒体圧力が
０．５８ＭＰａを越えることにより、クラッチ９を接続
してコンプレッサ８をオフ状態とし、吸入熱交換媒体圧
力が０．５ＭＰａよりも小さくなることによりクラッチ
９を遮断してコンプレッサ８をオン状態とすればよい。
また、組み合わせにより判断する場合、いずれか１つで
もコンプレッサ８の作動条件を満足しなければ、クラッ
チ９を遮断するようにしてもよい。

【００３９】図５は、他の実施形態に係る車両用空調装
置の概略図である。

【００４０】この車両用空調装置では、前記実施形態の
車内側熱交換器３に代えて、車両前方部に車外側熱交換
器１８が配設されている。また、車外側熱交換器１８と
コンプレッサ８との間には開閉弁１９が設けられてい
る。なお、熱交換媒体が流動することにより車外側熱交
換器１８で異音が発生しても、車内側には影響がないた
め、マフラー１１は設けられていない。

【００４１】このような車両用空調装置では、前記実施
形態同様、水温検出センサ７での検出温度ｔが前記第１
設定温度Ｔ１よりも低ければ、コンプレッサ８を駆動す
ることにより、エンジン４の駆動負荷を上昇させ、冷却
水温度を早期に上昇させてヒータコア２による暖房を早
めるようにしている。前記実施形態のように車内側熱交
換器３による加熱の補助はないが、車外側熱交換器１８
により車内への送風量の違いによる影響を受けることな
く、確実に熱交換媒体を冷却させることができる。した
がって、コンプレッサ８内の圧力が上昇し過ぎて損傷に
至るといったことはない。

【００４２】図６は、さらに他の実施形態に係る車両用
空調装置の概略図である。

【００４３】この車両用空調装置は、図１のコンプレッ
サ８と車内側熱交換器３との間に車外側熱交換器を接続
した構成である。そして、三方弁２０により、コンプレ
ッサ８から吐出された熱交換媒体が車内側熱交換器３側
又は車外側熱交換器１８側のいずれか一方に流動するよ
うになっている。また、アキュムレータ１６とコンプレ
ッサ８との間、詳しくはコンプレッサ８の吸入口の近傍
には、液溜部１００が接続されている。この液溜部１０
０は、コンプレッサ８に流入する熱交換媒体が確実に気
相状態で流入できるようにするためのものである。ま
た、液溜部１００の内容積は、アキュムレータ１６から
コンプレッサ８までの配管の内容積よりも小さくなって
いる。なお、２１はキャピラリーチューブ、２２は逆止
弁である。また、２３はエアミックスダンパで、車内側
熱交換器３を通過した空気を分流し、ヒータコア２で加
熱する空気量を調整できるようになっている。

【００４４】前記図６に示す車両用空調装置では、車内
を暖房する場合には、コンプレッサ８から吐出された熱
交換媒体が、直接、車内側熱交換器３に流入するように
三方弁２０を切り替える。この場合、クラッチ９及び流
量調整バルブ１０の駆動制御については、前記図１に示
すものと同様である。また、車内を冷房する場合には、
コンプレッサ８から吐出された熱交換媒体が、車外側熱
交換器１８からキャピラリーチューブ２１を介して車内
側熱交換器３を通過した後、コンプレッサ８に還流する
ように三方弁２０を切り替える。

【００４５】図７は、さらに他の実施形態に係る車両用
空調装置の概略図である。

【００４６】この車両用空調装置は、図２のコンプレッ
サ８と車外側熱交換器１８との間に車内側熱交換器３及
びキャピラリーチューブ１３を接続した構成である。そ
して、第１開閉弁２４を閉塞し、第２開閉弁２５を開放
した状態で、三方弁２６を切り替えることにより、車外
側熱交換器１８を通過した熱交換媒体がそのままコンプ
レッサ８に還流するか、キャプラリーチューブ２７を介
して車内側熱交換器３を通過するかを選択できるように
なっている。また、第１開閉弁２４を開放し、第２開閉
弁２５を閉塞することにより、熱交換媒体を車外側熱交
換器１８及び車内側熱交換器３をバイパスさせてコンプ
レッサ８に還流させることができるようになっている。

【００４７】前記図７に示す車両用空調装置では、車内
を暖房する場合には、コンプレッサ８から吐出された熱
交換媒体が、車外側熱交換器１８を流動するように、第
１開閉弁２４を閉塞し、第２開閉弁２５を閉塞する。ま
た、車外側熱交換器１８を通過した熱交換媒体が、車内
側熱交換器３を通過することなく、コンプレッサ８に還
流するように三方弁２６を切り替える。この場合、コン
プレッサ８が異常停止や故障等を起こす恐れがあれば、
第１開閉弁２４を開放し、第２開閉弁２５を閉塞するこ
とにより、熱交換媒体が車外側熱交換器１８を通過して
冷却されないようにすることは、前記実施形態に係るも
のと同様である。

【００４８】一方、車内を冷房する場合には、コンプレ
ッサ８から吐出された熱交換媒体が、車外側熱交換器１
８を流動するように、第１開閉弁２４を閉塞し、第２開
閉弁２５を開放する。また、車外側熱交換器１８を通過
した熱交換媒体が、車内側熱交換器３を通過するように
三方弁２６を切り替える。

【００４９】また、前記実施形態では、前記ステップＳ
５でエンジン冷却水温度と比較する第２設定温度を、ヒ
ータコア２による空調ユニット１内を通過する空気の加
熱が十分に行える最小値として一義的に決定したが、外
気温度検出センサやエンジン回転数検出センサによる検
出データに応じた値とするのが好ましい。

【００５０】すなわち、前記ステップＳ５でエンジン冷
却水温度と比較する第２設定温度を、外気温度検出セン
サで検出される外気温度に基づいて図８のグラフに従っ
て決定したり、エンジン回転数検出センサで検出される
エンジン回転数に基づいて図９のグラフに従って決定す
るようにしてもよい。これによれば、エンジン冷却水温
度に基づくヒータコア２自身による暖房能力以外の送風
温度に影響する他の諸条件を考慮することができ、より
一層適切な車内空調を実現可能である。

【００５１】また、前記実施形態では、エンジン４側か
ら流出する冷却水の温度を水温検出センサ７によって直
接検出するようにしたが、外気温度検出センサやエンジ
ン回転数検出センサ等の既存のセンサによる検出データ
に基づいて推測するようにしてもよい。これによれば、
前記水温検出センサ７のみならず、他のセンサでの検出
信号によっても、本件の空調制御を可能とすれば、たと
えいずれかのセンサが故障しても、車内空調に支障を来
すことはない。

【００５２】さらに、空調ユニット１内のヒータコア２
の下流側に送風温度検出センサを新たに設け、その検出
温度と目標温度とを比較することによりクラッチ９を駆
動制御してもよい。すなわち、送風温度検出センサで検
出される送風温度と、外気センサ、内気センサ、日射セ
ンサ等での検出信号に基づいて演算した目標温度とを比
較し、送風温度が目標温度よりも低い場合にコンプレッ
サを駆動し、高い場合に停止するようにしてもよい。

【００５３】また、前記各実施形態では、圧力検出セン
サ１２等からの入力信号に基づいて自動的にクラッチ等
を駆動制御するようにしたが、さらに、入力手段として
スイッチ等を設けることにより、乗員が自己の感覚に基
づいて手動操作により調整できるようにしてもよい。す
なわち、補助暖房が行われていない場合であっても、乗
員が寒いと感じるようであれば、前記入力手段を操作す
ることにより、コンプレッサ８の駆動要求信号を出力
し、クラッチ９を接続させてコンプレッサ８をオン状態
とし、車内側熱交換器３による補助暖房を開始できるよ
うにしてもよい。これにより、乗員の好みに応じて簡単
に送風温度を上方修正することが可能となる。

【００５４】この場合、図７に示す車両用空調装置につ
いて説明すると、エアミックスダンパ２５がフルホット
位置（図７中、点線にて表示）にある場合にのみ、コン
プレッサ８の駆動要求信号を受け付け可能とすればよ
い。すなわち、ヒータコア２による加熱のみで、車内暖
房を十分に行えるようであれば、コンプレッサ８を駆動
しなくても、エアミックスダンパ２５の回動位置を変更
することにより、送風温度を上方修正可能であるので、
コンプレッサ８の駆動要求信号は受け付けないようにす
る。一方、エアミックスダンパ２５がフルホット位置に
ある場合には、それ以上送風温度を高くすることは不可
能であるので、コンプレッサ８の駆動要求信号を受け付
け可能とする。これにより、エンジン４に余計な負荷が
かかって燃料が無駄に消費されることもない。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る車両用空調装置によれば、流量調整手段及び熱交
換器に減圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路を設
けるようにしたので、エンジン冷却水温度が十分に上昇
していない場合、コンプレッサを駆動してエンジンの駆
動負荷を上昇させ、冷却水温度を強制的に早期に上昇さ
せることができる。これにより、エンジン始動初期の段
階からヒータコアによる加熱が可能となり、車内を適切
に暖房することができる。

【００５６】また、水温検出手段で検出されるエンジン
冷却水温度を、外気温度検出手段で検出される外気温度
や、回転数検出手段で検出されるエンジン回転数に基づ
いて設定した温度と比較するようにしたので、車内暖房
をより一層適切に行うことができる。

【００５７】また、外気温度検出手段で検出される外気
温度や回転数検出センサで検出されるエンジン回転数に
基づいてエンジン冷却水温度を予測可能としたり、送風
温度検出手段で検出される送風温度と、車内外諸条件に
よって決定される目標温度とを比較することによりコン
プレッサのオン・オフを制御するようにしたので、いず
れかのセンサの故障によっても車内暖房が損なわれるこ
とはない。

【００５８】熱交換媒体回路のアキュムレータとコンプ
レッサとの間に液溜部を接続したので、熱交換媒体に液
相部分を残してコンプレッサに流入することを確実に防
止することができる。

【００５９】また、各種検出手段での検出信号に基づい
てコンプレッサの作動条件を満足するように、流量調整
手段による流量調整を行うようにしたので、暖房補助が
必要であるにも拘わらず、中止されるという不具合を防
止可能である。

【００６０】特に、コンプレッサの作動条件を満足せ
ず、クラッチが遮断された場合に、流量調整手段により
車内側熱交換器への熱交換媒体の流入量を増大させたの
で、早期にコンプレッサを駆動可能とすることができ
る。

【００６１】また、入力手段からの駆動要求信号に基づ
いてコンプレッサを駆動可能としたので、乗員の体感温
度に応じた自由な設定を行うことができる。

【００６２】また、前記熱交換器が車内側熱交換器であ
れば、この車内側熱交換器により直接車内への送風空気
を加熱することもできるので、より一層応答性のよい暖
房を行うことが可能となる。

【００６３】また、前記熱交換器が車外側熱交換器であ
れば、車内側への送風量を気にすることもなく、コンプ
レッサの駆動を続行してエンジンに駆動負荷をかけ続
け、エンジンの冷却水温度を強制的に上昇させることが
できる。また、車外側熱交換器であれば、熱交換媒体が
通過する際に異音が発生しても車内側に伝達されること
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係る車両用空調装置の概略図で
ある。

【図２】 図１の制御装置による空調制御を示すフロー
チャートである。

【図３】 図１の流量調整バルブを閉状態又は開状態と
した場合で比較した熱交換媒体の圧力の変化（ａ）及び
温度の変化（ｂ）を示すグラフである。

【図４】 図１のコンプレッサへの吸入熱交換媒体圧力
に対するクラッチの接続及び遮断の時期を示すグラフで
ある。

【図５】 他の実施形態に係る車両用空調装置の概略図
である。

【図６】 他の実施形態に係る車両用空調装置の概略図
である。

【図７】 他の実施形態に係る車両用空調装置の概略図
である。

【図８】 外気センサで検出される外気温度と第２設定
温度との関係を示すグラフである。

【図９】 エンジン回転数検出センサで検出されるエン
ジン回転数と第２設定温度との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

２…ヒータコア ３…車内側熱交換器 ４…エンジン ５…ラジエータ ６…三方弁 ７…水温検出センサ ８…コンプレッサ ９…クラッチ １０…流量調整バルブ １２…圧力検出センサ １３…キャプラリーチューブ（減圧手段） １７…制御装置 １８…車外側熱交換器

フロントページの続き (72)発明者 前坊 友紀 広島県東広島市八本松町大字吉川5658番 株式会社日本クライメイトシステムズ内 (72)発明者 宮崎 洋一 広島県東広島市八本松町大字吉川5658番 株式会社日本クライメイトシステムズ内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調ユニット内に、エンジンの冷却水が
   流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、 前記エンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段と、 前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断
   するクラッチと、 前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交
   換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を
   通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する熱交換
   器を環状に接続し、前記流量調整手段及び熱交換器に減
   圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、 前記水温検出手段で検出されるエンジンの冷却水温度に
   基づいて、前記ヒータコアのみでは暖房が不十分である
   と判断すれば、前記クラッチを接続してコンプレッサを
   駆動させる一方、十分であると判断すれば、前記クラッ
   チを遮断する制御手段とを備えたことを特徴とする車両
   用空調装置。
2. 【請求項２】 空調ユニット内に、エンジンの冷却水が
   流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、 前記エンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段と、 外気温度を検出する外気温度検出手段と、 前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断
   するクラッチと、 前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交
   換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を
   通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する熱交換
   器を環状に接続し、前記流量調整手段及び熱交換器に減
   圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、 前記水温検出手段で検出されるエンジン冷却水温度を、
   前記外気温度検出手段で検出される外気温度に基づいて
   設定した温度と比較し、エンジン冷却水温度が設定温度
   よりも低ければ、前記クラッチを接続してコンプレッサ
   を駆動させる一方、設定温度以上であれば、前記クラッ
   チを遮断する制御手段とを備えたことを特徴とする車両
   用空調装置。
3. 【請求項３】 空調ユニット内に、エンジンの冷却水が
   流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、 前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 外気温度を検出する外気温度検出手段と、 前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断
   するクラッチと、 前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交
   換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を
   通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する熱交換
   器を環状に接続し、前記流量調整手段及び熱交換器に減
   圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、 前記水温検出手段で検出されるエンジン冷却水温度を、
   前記回転数検出手段で検出されるエンジン回転数に基づ
   いて設定した温度と比較し、エンジン冷却水温度が設定
   温度よりも低ければ、前記クラッチを接続してコンプレ
   ッサを駆動させる一方、設定温度以上であれば、前記ク
   ラッチを遮断する制御手段とを備えたことを特徴とする
   車両用空調装置。
4. 【請求項４】 空調ユニット内に、エンジンの冷却水が
   流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、 外気温度を検出する外気温度検出手段と、 前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断
   するクラッチと、 前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交
   換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を
   通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する熱交換
   器を環状に接続し、前記流量調整手段及び熱交換器に減
   圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、 前記外気温度検出手段で検出される外気温度に基づいて
   エンジン冷却水温度を予測し、該予測温度から前記ヒー
   タコアのみでは暖房が不十分であると判断すれば、前記
   クラッチを接続してコンプレッサを駆動させる一方、十
   分であると判断すれば、前記クラッチを遮断する制御手
   段とを備えたことを特徴とする車両用空調装置。
5. 【請求項５】 空調ユニット内に、エンジンの冷却水が
   流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、 前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断
   するクラッチと、 前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交
   換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を
   通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する熱交換
   器を環状に接続し、前記流量調整手段及び熱交換器に減
   圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、 前記回転数検出センサで検出されるエンジン回転数に基
   づいてエンジン冷却水温度を予測し、該予測温度から前
   記ヒータコアのみでは暖房が不十分であると判断すれ
   ば、前記クラッチを接続してコンプレッサを駆動させる
   一方、十分であると判断すれば、前記クラッチを遮断す
   る制御手段とを備えたことを特徴とする車両用空調装
   置。
6. 【請求項６】 空調ユニット内に、エンジンの冷却水が
   流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、 前記ヒータコアの下流側で送風温度を検出する送風温度
   検出手段と、 前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断
   するクラッチと、 前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交
   換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を
   通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する熱交換
   器を環状に接続し、前記流量調整手段及び熱交換器に減
   圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、 前記送風温度検出手段で検出される送風温度と、車内外
   諸条件によって決定される目標温度とを比較し、送風温
   度が目標温度よりも低ければ、前記クラッチを接続して
   コンプレッサを駆動させる一方、目標温度以上であれ
   ば、前記クラッチを遮断する制御手段とを備えたことを
   特徴とする車両用空調装置。
7. 【請求項７】 前記熱交換媒体回路のアキュムレータと
   コンプレッサとの間に液溜部を接続したことを特徴とす
   る前記いずれかの請求項に記載の車両用空調装置。
8. 【請求項８】 前記液溜部は、コンプレッサの吸入側近
   傍に配設したことを特徴とする請求項７に記載の車両用
   空調装置。
9. 【請求項９】 前記液溜部は、アキュムレータからコン
   プレッサまでを接続する配管よりも小さい内容積を備え
   たことを特徴とする請求項７又は８に記載の車両用空調
   装置。
10. 【請求項１０】 前記コンプレッサから吐出される熱交
    換媒体の圧力を検出する吐出圧力検出手段、吸入される
    熱交換媒体の圧力を検出する吸入圧力検出手段、又は、
    吐出される熱交換媒体の温度を検出する吐出温度検出手
    段のうち、少なくともいずれか１つを設け、 前記制御手段は、前記いずれかの検出手段からの検出信
    号に基づいて、コンプレッサの作動条件を満足するよう
    に、前記流量調整手段による流量調整を行うことを特徴
    とする前記いずれかの請求項に記載の車両用空調装置。
11. 【請求項１１】 前記制御手段により、前記流量調整手
    段による流量調整にも拘わらず、クラッチが遮断される
    場合、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記流
    量調整手段により通過可能な流量を上方修正することを
    特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。
12. 【請求項１２】 車内から手動操作可能にコンプレッサ
    の駆動要求信号の入力手段を設け、 前記制御手段は、前記入力手段からの駆動要求信号が入
    力され、かつ、前記水温検出手段で検出されるエンジン
    冷却水温度に基づいてヒータコアのみでは暖房が不十分
    であると判断された場合、前記クラッチを接続してコン
    プレッサを駆動させることを特徴とする請求項１１に記
    載の車両用空調装置。
13. 【請求項１３】 前記制御手段は、エアミックスダンパ
    をフルホット位置に回動させている場合にのみ、入力手
    段から入力されるコンプレッサの駆動要求信号を受け付
    けることを特徴とする請求項１２に記載の車両用空調装
    置。
14. 【請求項１４】 前記熱交換器を車内側熱交換器で構成
    する一方、該車内側熱交換器、流量調整手段及び減圧手
    段に車外側熱交換器を並列接続したことを特徴とする前
    記いずれかの請求項に記載の車両用空調装置。
15. 【請求項１５】 前記熱交換器を車外側熱交換器で構成
    する一方、該車外側熱交換器とコンプレッサとの間に第
    ２の減圧手段及び車内側熱交換器を並列接続したことを
    特徴とする前記いずれかの請求項に記載の車両用空調装
    置。