JP2001113939A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸発器の除湿能力を最適に制御して圧縮機の
消費動力の低減をはかるとともに、車室内湿度まで考慮
した空気調和により温熱快適感をより最適に制御できる
ようにする。 【解決手段】 ａ）容量可変制御できる圧縮機、ｂ）送
風機を備え、車室内に吹き出し口を持つ通風ダクト、
ｃ）ダクト内に設置され圧縮機と冷凍回路を介して接続
され、ダクト内を通過する空気を冷却及び除湿する蒸発
器、ｄ）ダクト内に蒸発器の下流側に設置され、放熱能
力を調節できるヒーター、ｅ）車室内湿度を検知または
車室内湿度を決定する状態量を推定する湿度算出手段、
ｆ）圧縮機の容量を制御し蒸発器の冷却及び除湿能力を
調節する蒸発器能力制御手段、ｇ）ヒーター能力を調節
し車室内温度を制御する車室内温度制御手段、ｈ）温熱
感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定できるように
した温熱感設定手段を有し、前記車室内温度制御手段
が、検知または推定される車室内湿度を含む情報に基づ
いて車室内温度制御温度を変化させることを特徴とする
車両用空調装置。
消費動力の低減をはかるとともに、車室内湿度まで考慮
した空気調和により温熱快適感をより最適に制御できる
ようにする。 【解決手段】 ａ）容量可変制御できる圧縮機、ｂ）送
風機を備え、車室内に吹き出し口を持つ通風ダクト、
ｃ）ダクト内に設置され圧縮機と冷凍回路を介して接続
され、ダクト内を通過する空気を冷却及び除湿する蒸発
器、ｄ）ダクト内に蒸発器の下流側に設置され、放熱能
力を調節できるヒーター、ｅ）車室内湿度を検知または
車室内湿度を決定する状態量を推定する湿度算出手段、
ｆ）圧縮機の容量を制御し蒸発器の冷却及び除湿能力を
調節する蒸発器能力制御手段、ｇ）ヒーター能力を調節
し車室内温度を制御する車室内温度制御手段、ｈ）温熱
感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定できるように
した温熱感設定手段を有し、前記車室内温度制御手段
が、検知または推定される車室内湿度を含む情報に基づ
いて車室内温度制御温度を変化させることを特徴とする
車両用空調装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関し、とくに乗員の温熱快適感の最適化と、消費動力の
低減とを両立させることができる車両用空調装置に関す
る。
関し、とくに乗員の温熱快適感の最適化と、消費動力の
低減とを両立させることができる車両用空調装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】車両空調の目的は、乗員の希望（設定）
も参考にしながら温熱快適感を満足させることにある。
温熱快適感に影響を与える要素としては、輻射量（日
射量、外気温度に影響を受ける壁温度＝窓ガラス温
度）、送風機風量に影響を受ける車内気流、車内気
温、車内湿度、乗員着衣量、乗員代謝量などが挙
げられる。基本的に空調装置は、これら温熱快適要素
〜を検知、推測、または制御することにより快適な温
熱環境を創出することが可能であるが、従来の空調装置
としては、これら要素の全てを考慮しているものは無
く、とくに、湿度が変化すれば、快適感が損なわれるお
それがあった。
も参考にしながら温熱快適感を満足させることにある。
温熱快適感に影響を与える要素としては、輻射量（日
射量、外気温度に影響を受ける壁温度＝窓ガラス温
度）、送風機風量に影響を受ける車内気流、車内気
温、車内湿度、乗員着衣量、乗員代謝量などが挙
げられる。基本的に空調装置は、これら温熱快適要素
〜を検知、推測、または制御することにより快適な温
熱環境を創出することが可能であるが、従来の空調装置
としては、これら要素の全てを考慮しているものは無
く、とくに、湿度が変化すれば、快適感が損なわれるお
それがあった。
【０００３】一方、省エネルギーは、社会的な要請であ
り、車両用空調装置においても例外ではない。車両用空
調装置において、最も省エネルギー効果の高い部分は、
クーラーの蒸発器能力を最適にコントロールすることで
ある。旧来、クーラーの蒸発器温度（蒸発器能力に概略
比例する）は、着霜しない温度の下限で動作させ、温度
調節上必要な制御温度は、ダクト内の蒸発器下流に設置
したヒーターの能力制御により達成されていた。しかし
近年、ヒーター能力を低く抑え、蒸発器温度を高く（蒸
発器能力を低く）作動させることで、クーラーの消費動
力を低減するようになったが、この際、蒸発器の除湿量
が変化するので、たとえ車室内温度が変化しない場合で
あってもダクト吹き出し空気の湿度が変化し、ひいて
は、車室内湿度が変化して、温熱快適感が損なわれる場
合があった。
り、車両用空調装置においても例外ではない。車両用空
調装置において、最も省エネルギー効果の高い部分は、
クーラーの蒸発器能力を最適にコントロールすることで
ある。旧来、クーラーの蒸発器温度（蒸発器能力に概略
比例する）は、着霜しない温度の下限で動作させ、温度
調節上必要な制御温度は、ダクト内の蒸発器下流に設置
したヒーターの能力制御により達成されていた。しかし
近年、ヒーター能力を低く抑え、蒸発器温度を高く（蒸
発器能力を低く）作動させることで、クーラーの消費動
力を低減するようになったが、この際、蒸発器の除湿量
が変化するので、たとえ車室内温度が変化しない場合で
あってもダクト吹き出し空気の湿度が変化し、ひいて
は、車室内湿度が変化して、温熱快適感が損なわれる場
合があった。
【０００４】従来の温熱快適性を考慮した空調制御とし
ては、制御すべき車内温度を、日射量、外気温度、送風
機風量、乗員希望値等を参考に温熱快適感が得られるよ
うに決定する車両用空調装置が知られている（たとえ
ば、特開平１１−１１１２号、１１−１１１３号公
報）。しかしながら、これらの装置では、湿度は考慮し
ていないので、車内湿度が変化した場合温熱快適感を損
なうこととなっていた。
ては、制御すべき車内温度を、日射量、外気温度、送風
機風量、乗員希望値等を参考に温熱快適感が得られるよ
うに決定する車両用空調装置が知られている（たとえ
ば、特開平１１−１１１２号、１１−１１１３号公
報）。しかしながら、これらの装置では、湿度は考慮し
ていないので、車内湿度が変化した場合温熱快適感を損
なうこととなっていた。
【０００５】また、従来の省エネルギーを考慮した空調
制御としては、「窓ガラスが曇らない」条件で「圧縮機
消費動力が最小」となるような蒸発器出口温度とすべ
く、外気温度等を参考にしながら圧縮機の容量制御を実
施する車両用空調装置が知られている（たとえば、特開
平１１−１１５４４７号公報）。しかしながら、この装
置では、上記した温熱快適要素（）を考慮した制
御、または、温熱快適要素（）の制御を実施してい
ないので、温熱快適感が損なわれる場合があった。
制御としては、「窓ガラスが曇らない」条件で「圧縮機
消費動力が最小」となるような蒸発器出口温度とすべ
く、外気温度等を参考にしながら圧縮機の容量制御を実
施する車両用空調装置が知られている（たとえば、特開
平１１−１１５４４７号公報）。しかしながら、この装
置では、上記した温熱快適要素（）を考慮した制
御、または、温熱快適要素（）の制御を実施してい
ないので、温熱快適感が損なわれる場合があった。
【０００６】これら従来の温熱快適性を考慮した空調制
御と、省エネルギーを考慮した空調制御とを単に組み合
わせるだけでは、一応温熱快適性と省動力の両立を図る
ことは可能であるものの、蒸発器温度の変更等に伴う車
室内湿度変化による温熱快適感の悪化が生じることがあ
り、湿度を考慮した温熱快適性の制御としては十分でな
い。
御と、省エネルギーを考慮した空調制御とを単に組み合
わせるだけでは、一応温熱快適性と省動力の両立を図る
ことは可能であるものの、蒸発器温度の変更等に伴う車
室内湿度変化による温熱快適感の悪化が生じることがあ
り、湿度を考慮した温熱快適性の制御としては十分でな
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、上記のような問題点に着目し、蒸発器の除湿能力を
最適に制御して圧縮機の消費動力の低減をはかるととも
に、車室内湿度まで考慮した空気調和により温熱快適感
をより最適に制御できるようにすることにある。
は、上記のような問題点に着目し、蒸発器の除湿能力を
最適に制御して圧縮機の消費動力の低減をはかるととも
に、車室内湿度まで考慮した空気調和により温熱快適感
をより最適に制御できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る車両用空調装置は、ａ）容量可変制御
できる圧縮機、ｂ）送風機を備え、車室内に吹き出し口
を持つ通風ダクト、ｃ）ダクト内に設置され圧縮機と冷
凍回路を介して接続され、ダクト内を通過する空気を冷
却及び除湿する蒸発器、ｄ）ダクト内に蒸発器の下流側
に設置され、放熱能力を調節できるヒーター、ｅ）車室
内湿度を検知または車室内湿度を決定する状態量（たと
えば、露点温度、水蒸気分圧、絶対湿度など）を推定す
る湿度算出手段、ｆ）圧縮機の容量を制御し蒸発器の冷
却及び除湿能力を調節する蒸発器能力制御手段、ｇ）ヒ
ーター能力を調節し車室内温度を制御する車室内温度制
御手段、ｈ）温熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に
設定できるようにした温熱感設定手段を有し、前記車室
内温度制御手段が、検知または推定される車室内湿度を
含む情報に基づいて車室内温度制御温度を変化させるこ
とを特徴とするものからなる。
に、本発明に係る車両用空調装置は、ａ）容量可変制御
できる圧縮機、ｂ）送風機を備え、車室内に吹き出し口
を持つ通風ダクト、ｃ）ダクト内に設置され圧縮機と冷
凍回路を介して接続され、ダクト内を通過する空気を冷
却及び除湿する蒸発器、ｄ）ダクト内に蒸発器の下流側
に設置され、放熱能力を調節できるヒーター、ｅ）車室
内湿度を検知または車室内湿度を決定する状態量（たと
えば、露点温度、水蒸気分圧、絶対湿度など）を推定す
る湿度算出手段、ｆ）圧縮機の容量を制御し蒸発器の冷
却及び除湿能力を調節する蒸発器能力制御手段、ｇ）ヒ
ーター能力を調節し車室内温度を制御する車室内温度制
御手段、ｈ）温熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に
設定できるようにした温熱感設定手段を有し、前記車室
内温度制御手段が、検知または推定される車室内湿度を
含む情報に基づいて車室内温度制御温度を変化させるこ
とを特徴とするものからなる。
【０００９】この車両用空調装置においては、湿度算出
手段は、車室内湿度決定要因として、車室内露点温度ま
たはこれに相関を持つ状態量（たとえば、絶対湿度）を
推定し、車室内温度制御手段は、推定露点温度の上昇に
伴い、制御室温を減少させる演算要素を持つものから構
成できる。露点温度の推定は、蒸発器の冷却・除湿能力
に相関する状態量（たとえば、蒸発器出口空気温度、蒸
発器フィン間温度、フィン温度、蒸発器入口冷媒温度な
どの検出値または推定値）に基づいて行うことができ
る。この場合、車室内温度制御手段は、制御室温の算出
を、現在の車室内温度および算出相対湿度に基づいて行
うことができる。
手段は、車室内湿度決定要因として、車室内露点温度ま
たはこれに相関を持つ状態量（たとえば、絶対湿度）を
推定し、車室内温度制御手段は、推定露点温度の上昇に
伴い、制御室温を減少させる演算要素を持つものから構
成できる。露点温度の推定は、蒸発器の冷却・除湿能力
に相関する状態量（たとえば、蒸発器出口空気温度、蒸
発器フィン間温度、フィン温度、蒸発器入口冷媒温度な
どの検出値または推定値）に基づいて行うことができ
る。この場合、車室内温度制御手段は、制御室温の算出
を、現在の車室内温度および算出相対湿度に基づいて行
うことができる。
【００１０】あるいは、車両用空調装置が湿度センサを
有し、湿度算出手段は、湿度センサからの信号に基づい
て車室内湿度を算出し、車室内温度制御手段は、算出湿
度の上昇に伴い、制御室温を減少させる演算要素を持つ
構成とすることもできる。
有し、湿度算出手段は、湿度センサからの信号に基づい
て車室内湿度を算出し、車室内温度制御手段は、算出湿
度の上昇に伴い、制御室温を減少させる演算要素を持つ
構成とすることもできる。
【００１１】また、この車両用空調装置においては、た
とえば車室内の相対湿度が５０〜８０％の範囲内となる
ように、圧縮機容量を調節することができる。圧縮機の
容量制御手段としては特に限定されないが、たとえば、
圧縮機の稼働、非稼働の断続運転を制御する手段からな
る。または、圧縮機が、外部信号を受けて任意の容量に
調節できるものでも良い。
とえば車室内の相対湿度が５０〜８０％の範囲内となる
ように、圧縮機容量を調節することができる。圧縮機の
容量制御手段としては特に限定されないが、たとえば、
圧縮機の稼働、非稼働の断続運転を制御する手段からな
る。または、圧縮機が、外部信号を受けて任意の容量に
調節できるものでも良い。
【００１２】このように構成された本発明に係る車両用
空調装置においては、蒸発器が着霜しない温度範囲のう
ちの効率のよい範囲内で蒸発器が運転されるよう圧縮機
の運転を制御することにより、圧縮機の消費動力の低減
が可能になるとともに、湿度を考慮した空気調和の制
御、より具体的には湿度を考慮した車室内の温度制御を
行うことにより、温熱快適感の最適をはかることができ
るようになる。したがって、消費動力の低減と最適な温
熱快適性を両立させることが可能になる。
空調装置においては、蒸発器が着霜しない温度範囲のう
ちの効率のよい範囲内で蒸発器が運転されるよう圧縮機
の運転を制御することにより、圧縮機の消費動力の低減
が可能になるとともに、湿度を考慮した空気調和の制
御、より具体的には湿度を考慮した車室内の温度制御を
行うことにより、温熱快適感の最適をはかることができ
るようになる。したがって、消費動力の低減と最適な温
熱快適性を両立させることが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の車両用空調装置
の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図
１は、本発明の第１実施例に係る車両用空調装置の機器
系統図を示している。図１において、１は、車両用空調
装置の機械的な構成部分全体を示しており、通風ダクト
２の入口側には、内気導入口３側からの空気吸入量と外
気導入口４側からの空気吸入量との割合を制御する内外
気切替ダンパ５が設けられている。吸入された空気は、
モータ６により駆動される送風機７によってダクト２内
を吸引、圧送される。
の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図
１は、本発明の第１実施例に係る車両用空調装置の機器
系統図を示している。図１において、１は、車両用空調
装置の機械的な構成部分全体を示しており、通風ダクト
２の入口側には、内気導入口３側からの空気吸入量と外
気導入口４側からの空気吸入量との割合を制御する内外
気切替ダンパ５が設けられている。吸入された空気は、
モータ６により駆動される送風機７によってダクト２内
を吸引、圧送される。
【００１４】送風機７の下流側には、冷却器としての蒸
発器８が設けられており、その下流側には加熱器として
の温水ヒータ９が設けられている。温水ヒータ９には、
エンジン１０からのエンジン冷却水１０ａが循環され、
それによって加熱されるようになっている。
発器８が設けられており、その下流側には加熱器として
の温水ヒータ９が設けられている。温水ヒータ９には、
エンジン１０からのエンジン冷却水１０ａが循環され、
それによって加熱されるようになっている。
【００１５】蒸発器８には、冷凍回路１１内を循環され
る冷媒が供給される。冷媒は、容量を可変制御できる可
変容量型の圧縮機（コンプレッサ）１２で圧縮され、凝
縮器１３で凝縮された後、受液器１４、膨張弁１５を介
して蒸発器８に送られ、蒸発器８から圧縮機１２に吸入
される。圧縮機１２の運転は、本実施例では、クラッチ
コントローラ１６の制御を介して、空調運転時には、常
に圧縮機１２が稼動するようになっている。
る冷媒が供給される。冷媒は、容量を可変制御できる可
変容量型の圧縮機（コンプレッサ）１２で圧縮され、凝
縮器１３で凝縮された後、受液器１４、膨張弁１５を介
して蒸発器８に送られ、蒸発器８から圧縮機１２に吸入
される。圧縮機１２の運転は、本実施例では、クラッチ
コントローラ１６の制御を介して、空調運転時には、常
に圧縮機１２が稼動するようになっている。
【００１６】温水ヒータ９の直下流側には、エアミック
スダンパ１７が設けられており、エアミックスダンパア
クチュエータ１８によって作動されるエアミックスダン
パ１７の開度調整により、ヒータ９を通過する空気の量
とバイパスする空気の量との割合を制御できるようにな
っている。
スダンパ１７が設けられており、エアミックスダンパア
クチュエータ１８によって作動されるエアミックスダン
パ１７の開度調整により、ヒータ９を通過する空気の量
とバイパスする空気の量との割合を制御できるようにな
っている。
【００１７】温調された空気は、各吹出口１９、２０、
２１（たとえば、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ吹出口）
を介して車室内に吹き出される。各吹出口１９、２０、
２１には、それぞれダンパ２２、２３、２４が設けられ
ている。
２１（たとえば、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ吹出口）
を介して車室内に吹き出される。各吹出口１９、２０、
２１には、それぞれダンパ２２、２３、２４が設けられ
ている。
【００１８】上記送風機７のモータ６の電圧（回転数）
を制御する送風機電圧コントローラ２５、エアミックス
ダンパアクチュエータ１８、圧縮機１２の容量可変機構
は、メインコントローラ２６からの信号に基づいて制御
されるようになっている。メインコントローラ２６に
は、車室内温度や目標温熱感などを設定できる温熱感設
定器２７からの設定信号が入力され、車室内温度センサ
２８、日射センサ２９、外気温度センサ３０からの検知
信号、および、蒸発器出口空気温度センサ３１からの検
知信号がそれぞれ入力される。なお、図１には車室内の
湿度を検知する湿度センサ３２を図示してあるが、これ
は後述の実施例２におけるものであり、湿度センサ３２
からの検知信号がメインコントローラ２６に入力され
る。
を制御する送風機電圧コントローラ２５、エアミックス
ダンパアクチュエータ１８、圧縮機１２の容量可変機構
は、メインコントローラ２６からの信号に基づいて制御
されるようになっている。メインコントローラ２６に
は、車室内温度や目標温熱感などを設定できる温熱感設
定器２７からの設定信号が入力され、車室内温度センサ
２８、日射センサ２９、外気温度センサ３０からの検知
信号、および、蒸発器出口空気温度センサ３１からの検
知信号がそれぞれ入力される。なお、図１には車室内の
湿度を検知する湿度センサ３２を図示してあるが、これ
は後述の実施例２におけるものであり、湿度センサ３２
からの検知信号がメインコントローラ２６に入力され
る。
【００１９】メインコントローラ２６では、たとえば図
２に示すように制御されるが、本実施例では、車室内湿
度を蒸発器出口空気温度から推定し、車室内湿度を考慮
した空気調和による温熱快適感の最適化をはかるように
したものであり、併せて圧縮機の省動力をはかるように
したものである。
２に示すように制御されるが、本実施例では、車室内湿
度を蒸発器出口空気温度から推定し、車室内湿度を考慮
した空気調和による温熱快適感の最適化をはかるように
したものであり、併せて圧縮機の省動力をはかるように
したものである。
【００２０】ここで、以下に車室内湿度の推定方法を説
明する。まず、車室内湿度は、露点温度で表すことがで
きる。次に、外気から導入または、室内から吸入される
空気は、通風ダクト２内の蒸発器８で水分が凝縮される
ので、空気の露点温度（または、絶対湿度）は、蒸発器
出口温度で決定される（露点温度≒蒸発器出口空気温
度）。蒸発器出口以降の空気は、人体による加湿がある
ものの大きな加湿ではないので、車室内空気は、蒸発器
出口の露点温度（または、絶対湿度）に維持される。し
たがって、蒸発器出口空気温度により、車室内湿度を推
定することができる。
明する。まず、車室内湿度は、露点温度で表すことがで
きる。次に、外気から導入または、室内から吸入される
空気は、通風ダクト２内の蒸発器８で水分が凝縮される
ので、空気の露点温度（または、絶対湿度）は、蒸発器
出口温度で決定される（露点温度≒蒸発器出口空気温
度）。蒸発器出口以降の空気は、人体による加湿がある
ものの大きな加湿ではないので、車室内空気は、蒸発器
出口の露点温度（または、絶対湿度）に維持される。し
たがって、蒸発器出口空気温度により、車室内湿度を推
定することができる。
【００２１】なお、乗員の温熱快適感に影響を与える要
素としては、前述の如く、輻射量（日射量、外気温度
に影響を受ける壁温度＝窓ガラス温度）、送風機風量
に影響を受ける車内気流、車内気温、車内湿度、
乗員着衣量、乗員代謝量などが挙げられる。人の温熱
感を表す指標の代表的なものとして、ＰＭＶ値（predic
ted mean vote)がある。ＩＳＯ７７３０では、このＰＭ
Ｖに関して次のように規定されている。 ＰＭＶ ＋３ ＋２ ＋１ ０ −１ −２ −３ 温熱感 hot warm slightly warm neutral slightly cool cool cold 本発明では、とくに従来考慮されていなかった車室内湿
度を考慮した空気調和による温熱快適感の最適化をはか
る。
素としては、前述の如く、輻射量（日射量、外気温度
に影響を受ける壁温度＝窓ガラス温度）、送風機風量
に影響を受ける車内気流、車内気温、車内湿度、
乗員着衣量、乗員代謝量などが挙げられる。人の温熱
感を表す指標の代表的なものとして、ＰＭＶ値（predic
ted mean vote)がある。ＩＳＯ７７３０では、このＰＭ
Ｖに関して次のように規定されている。 ＰＭＶ ＋３ ＋２ ＋１ ０ −１ −２ −３ 温熱感 hot warm slightly warm neutral slightly cool cool cold 本発明では、とくに従来考慮されていなかった車室内湿
度を考慮した空気調和による温熱快適感の最適化をはか
る。
【００２２】メインコントローラ２６では、本実施例で
は図２に示すように、温熱感設定器２７による目標温熱
感ＴＰ、外気温度センサ３０によって検知された外気温
度ＡＭＢおよび日射センサ２９によって検知された日射
量ＲＡＤの信号４１、４２、４３、および送風機電圧Ｂ
ＬＶの信号と蒸発器出口空気温度目標値ＴＶの信号が、
車室内温度の目標値Ｔｓｅｔを算出する手段としての車
内温度目標値演算手段４４に入力され、該手段４４によ
って、温熱感設定値に対応した目標車室内温度が演算に
より次式により推測される。 Ｔｓｅｔ＝ｆ（ＢＬＶ，ＡＭＢ，ＲＡＤ，ＴＰ，ＴＶ） とくに蒸発器出口空気温度目標値ＴＶを考慮した点が従
来の方法にはない点である。
は図２に示すように、温熱感設定器２７による目標温熱
感ＴＰ、外気温度センサ３０によって検知された外気温
度ＡＭＢおよび日射センサ２９によって検知された日射
量ＲＡＤの信号４１、４２、４３、および送風機電圧Ｂ
ＬＶの信号と蒸発器出口空気温度目標値ＴＶの信号が、
車室内温度の目標値Ｔｓｅｔを算出する手段としての車
内温度目標値演算手段４４に入力され、該手段４４によ
って、温熱感設定値に対応した目標車室内温度が演算に
より次式により推測される。 Ｔｓｅｔ＝ｆ（ＢＬＶ，ＡＭＢ，ＲＡＤ，ＴＰ，ＴＶ） とくに蒸発器出口空気温度目標値ＴＶを考慮した点が従
来の方法にはない点である。
【００２３】蒸発器出口空気温度目標値ＴＶは、蒸発器
出口空気温度目標値演算手段４５によって、設定された
モード４６に応じて演算される。防曇モードに設定され
ている場合には、 ＴＶ＝ｆ（ＡＭＢ，ＢＬＶ） により演算され、快適モードの場合には、 ＴＶ＝ｆ（Ｔｓｅｔ，ＲＨ） により演算される。ここで、ＡＭＢは前述の外気温度、
ＲＨは目標車内相対湿度（固定値）である。
出口空気温度目標値演算手段４５によって、設定された
モード４６に応じて演算される。防曇モードに設定され
ている場合には、 ＴＶ＝ｆ（ＡＭＢ，ＢＬＶ） により演算され、快適モードの場合には、 ＴＶ＝ｆ（Ｔｓｅｔ，ＲＨ） により演算される。ここで、ＡＭＢは前述の外気温度、
ＲＨは目標車内相対湿度（固定値）である。
【００２４】目標吹き出し温度Ｔｏｃは、目標吹き出し
温度演算手段４７によって演算され、該手段４７には、
車内温度目標値演算手段４４に演算された車室内温度目
標値Ｔｓｅｔ、外気温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤの信号
と、車室内温度センサによって検知された車内温度ＴＲ
の信号４８が入力される。
温度演算手段４７によって演算され、該手段４７には、
車内温度目標値演算手段４４に演算された車室内温度目
標値Ｔｓｅｔ、外気温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤの信号
と、車室内温度センサによって検知された車内温度ＴＲ
の信号４８が入力される。
【００２５】上記目標吹出温度演算結果を用いて、送風
機電圧ＢＬＶが送風機電圧演算手段４９によって演算さ
れる。 ＢＬＶ＝ｆ（Ｔｏｃ） 送風機電圧演算手段４９からの信号に基づいて送風機電
圧コントローラ２５が制御される。
機電圧ＢＬＶが送風機電圧演算手段４９によって演算さ
れる。 ＢＬＶ＝ｆ（Ｔｏｃ） 送風機電圧演算手段４９からの信号に基づいて送風機電
圧コントローラ２５が制御される。
【００２６】また、エアミックスダンパ１７の開度ＡＭ
Ｄは、エアミックスダンパ開度演算手段５０により、 ＡＭＤ＝ｆ（Ｔｏｃ，Ｔｅ，ＴＷ） によって演算される。ここで、Ｔｅは蒸発器出口空気温
度センサ３１によって検知される蒸発器出口空気温度の
信号５１であり、ＴＷはヒータ９の入口水温（固定値と
している。）である。エアミックスダンパ開度演算手段
５０からの信号に基づいてエアミックスダンパアクチュ
エータ１８が制御される。
Ｄは、エアミックスダンパ開度演算手段５０により、 ＡＭＤ＝ｆ（Ｔｏｃ，Ｔｅ，ＴＷ） によって演算される。ここで、Ｔｅは蒸発器出口空気温
度センサ３１によって検知される蒸発器出口空気温度の
信号５１であり、ＴＷはヒータ９の入口水温（固定値と
している。）である。エアミックスダンパ開度演算手段
５０からの信号に基づいてエアミックスダンパアクチュ
エータ１８が制御される。
【００２７】本実施例では、圧縮機１２の容量可変制御
は、圧縮機１２に内蔵された圧縮機吸入圧力コントロー
ラ５２によって行われ、その指令信号（吸入圧力Ｐｓ）
が、圧縮機吸入圧力演算手段５３により次式によって演
算される。 Ｐｓ＝Ｐ＋Ｉｎ Ｐ＝ｋｐ２（ＴＶ−Ｔｅ） Ｉｎ＝Ｉｎ＋ｋｐ２・Ｋｉ（ＴＶ−Ｔｅ） ここで、Ｐは比例項、Ｉｎは積分項で、ｋｐ２は係数、
Ｋｉは定数である。つまり、湿度に関与する状態量とし
ての（ＴＶ−Ｔｅ）が考慮され、蒸発器８が着霜しない
領域で最適な運転状態となるように圧縮機１２の運転状
態（容量）が最適に制御され、省動力がはかられる。
は、圧縮機１２に内蔵された圧縮機吸入圧力コントロー
ラ５２によって行われ、その指令信号（吸入圧力Ｐｓ）
が、圧縮機吸入圧力演算手段５３により次式によって演
算される。 Ｐｓ＝Ｐ＋Ｉｎ Ｐ＝ｋｐ２（ＴＶ−Ｔｅ） Ｉｎ＝Ｉｎ＋ｋｐ２・Ｋｉ（ＴＶ−Ｔｅ） ここで、Ｐは比例項、Ｉｎは積分項で、ｋｐ２は係数、
Ｋｉは定数である。つまり、湿度に関与する状態量とし
ての（ＴＶ−Ｔｅ）が考慮され、蒸発器８が着霜しない
領域で最適な運転状態となるように圧縮機１２の運転状
態（容量）が最適に制御され、省動力がはかられる。
【００２８】このような制御による動作の例を図３に示
す。図３に示した例は、たとえば外気温度２０℃、最小
風量、夜間におけるものであり、温熱快適感における温
度と、絶対湿度との関係図として表したものである。ま
ず、外気温度ＡＭＢ、送風機電圧ＢＬＶ、日射量ＲＡ
Ｄ、目標温熱感ＴＰ（この場合、前述の指標においてＴ
Ｐ＝０〔ＰＭＶ値＝０〕、ただし、ＴＰは自由に設定で
きる）からＴＡ（Ａ点）を求める。そして、外気温度Ａ
ＭＢと送風機電圧ＢＬＶから、蒸発器出口空気温度目標
値ＴＶを求める。このＴＡの存在点を通る快適ライン上
の、最適な温熱快適感が得られる制御点ＴＢ（Ｂ点）
は、ＴＢ＝ＴＡ−ａ（ＴＶ−ＴＶ0 ）〔ａ：係数〕によ
って求められる。Ｔｓｅｔ＝ＴＢとすることが制御目標
となる。車内温度目標値Ｔｓｅｔ、車内温度ＴＲ、外気
温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤから目標吹き出し温度Ｔｏｃ
が演算され、エアミックスダンパ開度ＡＭＤ、送風機電
圧ＢＬＶが演算、制御されて、車内温度がＴｓｅｔに近
づけられる。図３に示したＴＢは、相対湿度６５％で、
かつ、快適ライン上にあり、しかも、蒸発器の露点以下
の領域（着霜しない領域）内にある、温熱快適性を得る
ための最適な温度である。なお、快適範囲は、自由に設
定でき、また、快適ラインは、そのときの条件によって
変動する。たとえば、風量大の場合は快適ラインが図３
の右側にシフトし、日射量大の場合は快適ラインが図３
の左側にシフトする。すなわち、そのときの各条件に応
じて、最適なＴｓｅｔが求められる。しかも、蒸発器の
露点以下の領域における制御であるから、同時に圧縮機
の省動力もはかられる。
す。図３に示した例は、たとえば外気温度２０℃、最小
風量、夜間におけるものであり、温熱快適感における温
度と、絶対湿度との関係図として表したものである。ま
ず、外気温度ＡＭＢ、送風機電圧ＢＬＶ、日射量ＲＡ
Ｄ、目標温熱感ＴＰ（この場合、前述の指標においてＴ
Ｐ＝０〔ＰＭＶ値＝０〕、ただし、ＴＰは自由に設定で
きる）からＴＡ（Ａ点）を求める。そして、外気温度Ａ
ＭＢと送風機電圧ＢＬＶから、蒸発器出口空気温度目標
値ＴＶを求める。このＴＡの存在点を通る快適ライン上
の、最適な温熱快適感が得られる制御点ＴＢ（Ｂ点）
は、ＴＢ＝ＴＡ−ａ（ＴＶ−ＴＶ0 ）〔ａ：係数〕によ
って求められる。Ｔｓｅｔ＝ＴＢとすることが制御目標
となる。車内温度目標値Ｔｓｅｔ、車内温度ＴＲ、外気
温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤから目標吹き出し温度Ｔｏｃ
が演算され、エアミックスダンパ開度ＡＭＤ、送風機電
圧ＢＬＶが演算、制御されて、車内温度がＴｓｅｔに近
づけられる。図３に示したＴＢは、相対湿度６５％で、
かつ、快適ライン上にあり、しかも、蒸発器の露点以下
の領域（着霜しない領域）内にある、温熱快適性を得る
ための最適な温度である。なお、快適範囲は、自由に設
定でき、また、快適ラインは、そのときの条件によって
変動する。たとえば、風量大の場合は快適ラインが図３
の右側にシフトし、日射量大の場合は快適ラインが図３
の左側にシフトする。すなわち、そのときの各条件に応
じて、最適なＴｓｅｔが求められる。しかも、蒸発器の
露点以下の領域における制御であるから、同時に圧縮機
の省動力もはかられる。
【００２９】図４は本発明の第２実施例に係る車両用空
調装置の制御を示している。図１に示したように、第２
実施例においては、車室内の相対湿度を検出する湿度セ
ンサ３２が設けられる。湿度センサ３２による車内湿度
ＲＨＳが信号（６２）として、車内温度センサ２８によ
る車内温度ＴＲが信号（４８）として、車内温度目標値
演算手段４４に与えられること以外、実質的に図２に示
した制御と同じである。したがって、動作も図３に示し
たのと同様の動作が得られる。車内湿度ＲＨＳを推定に
よらず、実際に検知するので、より正確に目標とする温
熱快適性を達成することができる。
調装置の制御を示している。図１に示したように、第２
実施例においては、車室内の相対湿度を検出する湿度セ
ンサ３２が設けられる。湿度センサ３２による車内湿度
ＲＨＳが信号（６２）として、車内温度センサ２８によ
る車内温度ＴＲが信号（４８）として、車内温度目標値
演算手段４４に与えられること以外、実質的に図２に示
した制御と同じである。したがって、動作も図３に示し
たのと同様の動作が得られる。車内湿度ＲＨＳを推定に
よらず、実際に検知するので、より正確に目標とする温
熱快適性を達成することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
調装置によれば、蒸発器の着霜を防止しつつ除湿能力を
最適に制御して圧縮機の消費動力の低減をはかるととも
に、車室内湿度まで考慮した空気調和により温熱快適感
をより最適に制御することができ、消費動力の低減と最
適な温熱快適性とを両立することができる。
調装置によれば、蒸発器の着霜を防止しつつ除湿能力を
最適に制御して圧縮機の消費動力の低減をはかるととも
に、車室内湿度まで考慮した空気調和により温熱快適感
をより最適に制御することができ、消費動力の低減と最
適な温熱快適性とを両立することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用空調装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】図１の車両用空調装置の制御の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図２の制御による動作例を示す温度と湿度との
関係図である。
関係図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る車両用空調装置の制
御の一例を示すブロック図である。
御の一例を示すブロック図である。
１ 空調装置 ２ 通風ダクト ５ 内外気切替ダンパ ６ モータ ７ 送風機 ８ 蒸発器 ９ 温水ヒータ １０ エンジン １０ａ エンジン冷却水 １１ 冷凍回路 １２ 圧縮機 １３ 凝縮器 １４ 受液器 １５ 膨張弁 １６ クラッチコントローラ １７ エアミックスダンパ １８ エアミックスダンパアクチュエータ １９、２０、２１ 吹出口 ２２、２３、２４ ダンパ ２５ 送風機電圧コントローラ ２６ メインコントローラ ２７ 温熱感設定器 ２８ 車室内温度センサ ２９ 日射センサ ３０ 外気温度センサ ３１ 蒸発器出口空気温度センサ ３２ 湿度センサ ４４ 車室内温度目標値演算手段 ４５ 蒸発器出口空気温度目標値演算手段 ４７ 目標吹出温度演算手段 ４９ 送風機電圧演算手段 ５０ エアミックスダンパ開度演算手段 ５３ 圧縮機吸入圧力演算手段
フロントページの続き (72)発明者 亀井 聡 群馬県伊勢崎市寿町20番地 サンデン株式 会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA06 AA07 CC02 CC07 DD01 DD02 DD05 EE02 EE07
Claims (8)
- 【請求項１】 ａ）容量可変制御できる圧縮機、ｂ）送
風機を備え、車室内に吹き出し口を持つ通風ダクト、
ｃ）ダクト内に設置され圧縮機と冷凍回路を介して接続
され、ダクト内を通過する空気を冷却及び除湿する蒸発
器、ｄ）ダクト内に蒸発器の下流側に設置され、放熱能
力を調節できるヒーター、ｅ）車室内湿度を検知または
車室内湿度を決定する状態量を推定する湿度算出手段、
ｆ）圧縮機の容量を制御し蒸発器の冷却及び除湿能力を
調節する蒸発器能力制御手段、ｇ）ヒーター能力を調節
し車室内温度を制御する車室内温度制御手段、ｈ）温熱
感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定できるように
した温熱感設定手段を有し、前記車室内温度制御手段
が、検知または推定される車室内湿度を含む情報に基づ
いて車室内温度制御温度を変化させることを特徴とする
車両用空調装置。 - 【請求項２】 湿度算出手段は、車室内湿度決定要因と
して、車室内露点温度またはこれと相関を持つ状態量を
推定し、車室内温度制御手段は、推定露点温度またはこ
れと相関を持つ状態量の上昇に伴い、制御室温を減少さ
せる演算要素を持つ、請求項１の車両用空調装置。 - 【請求項３】 露点温度の推定を、蒸発器の冷却・除湿
能力に相関する状態量に基づいて行う、請求項２の車両
用空調装置。 - 【請求項４】 湿度センサを有し、湿度算出手段は、湿
度センサからの信号に基づいて車室内湿度を算出し、車
室内温度制御手段は、算出湿度の上昇に伴い、制御室温
を減少させる演算要素を持つ、請求項１の車両用空調装
置。 - 【請求項５】 車室内温度制御手段は、制御室温の算出
を、現在の車室内温度および算出相対湿度に基づいて行
う、請求項１または４の車両用空調装置。 - 【請求項６】 車室内の相対湿度が５０〜８０％の範囲
内となるように、圧縮機容量を調節する、請求項１ない
し５のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 【請求項７】 圧縮機の容量制御手段が、圧縮機の稼
働、非稼働の断続運転を制御する手段からなる、請求項
１ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 【請求項８】 圧縮機が、外部信号を受けて任意の容量
に調節できるものである、請求項１ないし７のいずれか
に記載の車両用空調装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29746199A JP2001113939A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 車両用空調装置 |
| DE10050562A DE10050562C2 (de) | 1999-10-19 | 2000-10-12 | Klimaanlage für Fahrzeuge |
| FR0013143A FR2801008A1 (fr) | 1999-10-19 | 2000-10-13 | Systeme de climatisation pour vehicules |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29746199A JP2001113939A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 車両用空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001113939A true JP2001113939A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17846802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29746199A Pending JP2001113939A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 車両用空調装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001113939A (ja) |
| DE (1) | DE10050562C2 (ja) |
| FR (1) | FR2801008A1 (ja) |
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| JP2008209016A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷却装置 |
| JP2015040691A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 株式会社東芝 | 空調制御装置、空調システム、空調制御方法及びプログラム |
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| CN109017218A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-18 | 重庆超力高科技股份有限公司 | 一种空调压缩机的转速控制方法、装置及电子设备 |
| CN113531769A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-22 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种温湿度控制方法、装置及空调器 |
| CN114087711A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 预测环境湿度的方法、装置和半导体除湿机 |
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| DE10226758A1 (de) * | 2002-06-14 | 2004-01-08 | Webasto Thermosysteme International Gmbh | Fahrzeugklimaanlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage |
| DE10310878A1 (de) * | 2003-03-11 | 2004-09-23 | Behr Gmbh & Co. Kg | Klimaanlage zum Temperieren eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs |
| FR2928763B1 (fr) * | 2008-03-14 | 2012-03-23 | Saint Gobain | Systeme de suivi d'au moins un dispositif destine a etre transporte |
| CN105588275B (zh) * | 2015-11-06 | 2018-11-30 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调舒适度控制方法和装置 |
| CN111631613B (zh) * | 2020-05-14 | 2022-05-20 | 华帝股份有限公司 | 一种具有绝对湿度传感器的烹饪设备及其控制方法 |
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| DE4213680A1 (de) * | 1992-04-25 | 1993-10-28 | Heraeus Sepatech | Gleitlagerkappe |
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| JPH111112A (ja) * | 1997-04-16 | 1999-01-06 | Sanden Corp | 車両用空調装置 |
| JP3429673B2 (ja) * | 1997-04-16 | 2003-07-22 | サンデン株式会社 | 車両用空調装置 |
| JPH11115447A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-27 | Sanden Corp | 車両用空調装置 |
-
1999
- 1999-10-19 JP JP29746199A patent/JP2001113939A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-12 DE DE10050562A patent/DE10050562C2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-13 FR FR0013143A patent/FR2801008A1/fr active Pending
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