JP2003326959A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JP2003326959A
JP2003326959A JP2002134152A JP2002134152A JP2003326959A JP 2003326959 A JP2003326959 A JP 2003326959A JP 2002134152 A JP2002134152 A JP 2002134152A JP 2002134152 A JP2002134152 A JP 2002134152A JP 2003326959 A JP2003326959 A JP 2003326959A
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vehicle
rotation speed
air conditioner
air
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Hisashi Ieda
恒 家田
Toshinobu Homitsu
敏伸 穂満
Yuji Takeo
裕治 竹尾
Takeshi Matsunaga
健 松永
Mitsuyo Omura
充世 大村
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定条件下でコンプレッサ用電動モータの使
用電力を制限するようにした車両用空調装置において、
デフロスタモードが選択されたときには、窓の曇りを素
早く晴らすことができるようにする。 【解決手段】 デフロスタモードが選択されたときに
は、電動モータ２２の使用電力の制限を解除し、コンプ
レッサ２３の回転数を高く設定して除湿・冷房能力を高
めることにより、窓の曇りを素早く晴らすことができ
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、冷凍サイクルのコ
ンプレッサを電動モータで駆動する形式の車両用空調装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記のような空調装置では、電動モータ
の回転数を調節することによってコンプレッサの冷媒吐
出量を調節して冷房能力を調節するようになっており、
また、省動力の観点から空調負荷に応じて空調装置の使
用電力を制限するようにしている（特開平１１−３４６
４９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来装置においては、空調装置の使用電力が制限されて
いる状態で、デフロスタモードやフットデフロスタモー
ドが選択された場合に、窓の曇りを素早く晴らせない可
能性があった。すなわち、使用電力の制限により電動モ
ータおよびコンプレッサの回転数を高く設定できない場
合、除湿・冷房能力が不足するため窓の曇りを素早く晴
らせない。
【０００４】本発明は上記問題に鑑み、コンプレッサを
電動モータで駆動する車両用空調装置において、送風空
気を窓ガラスに向けて吹き出す防曇吹出モードが選択さ
れたときには、窓の曇りを素早く晴らすことができるよ
うにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出す
るコンプレッサ（２３）と、コンプレッサ（２３）を駆
動する電動モータ（２２）と、車室内に吹き出される送
風空気を冷媒により冷却する冷却用熱交換器（２１）と
を備え、所定条件下で電動モータ（２２）の使用電力を
制限するようにした車両用空調装置において、送風空気
を窓ガラスに向けて吹き出す防曇吹出モードが選択され
たときには、電動モータ（２２）の使用電力の制限を解
除することを特徴とする。
【０００６】これによると、防曇吹出モードが選択され
たときには、省動力よりも視界確保を優先し、コンプレ
ッサの回転数を高く設定して除湿・冷房能力を高めるこ
とにより、窓の曇りを素早く晴らすことができる。
【０００７】請求項２に記載の発明では、防曇吹出モー
ドが選択されたときには、コンプレッサ（２３）の回転
数を目標回転数まで上昇させた後、コンプレッサ（２
３）の回転数を目標回転数に所定時間保持することを特
徴とする。
【０００８】これによると、コンプレッサの回転数を目
標回転数に所定時間保持するため、除湿・冷房能力が高
い状態が所定時間保持されて、窓の曇りを一層素早く晴
らすことができる。
【０００９】請求項３に記載の発明では、防曇吹出モー
ドが選択されたときには、コンプレッサ（２３）の回転
数を目標回転数まで最大の回転数上昇速度で上昇させる
ことを特徴とする。
【００１０】これによると、コンプレッサの回転数を目
標回転数まで最大の回転数上昇速度で上昇させるため、
除湿・冷房能力が高い状態に素早く移行し、窓の曇りを
一層素早く晴らすことができる。
【００１１】請求項４に記載の発明のように、所定時間
は、外気温度、窓ガラスの温度、および車室内の湿度の
うち少なくとも１つに応じて決定することができる。
【００１２】請求項５に記載の発明のように、目標回転
数は、外気温度、窓ガラスの温度、および車室内の湿度
のうち少なくとも１つに応じて決定することができる。
【００１３】請求項６に記載の発明では、車両走行用の
駆動力を発生するエンジン（１）と、エンジン（１）に
より駆動されて電気を発生する発電機（２）と、発電機
（２）にて発生した電気を充電するバッテリ（４）と、
バッテリ（４）から給電されて車両走行用の駆動力を発
生する走行用電動モータ（２）とを備えるハイブリッド
車両に搭載されるものであって、冷媒を圧縮して吐出す
るコンプレッサ（２３）と、バッテリ（４）から給電さ
れてコンプレッサ（２３）を駆動するコンプレッサ用電
動モータ（２２）と、車室内に吹き出される送風空気を
冷媒により冷却する冷却用熱交換器（２１）とを備え、
所定条件下でコンプレッサ用電動モータ（２２）の使用
電力を制限するようにした車両用空調装置において、送
風空気を窓ガラスに向けて吹き出す防曇吹出モードが選
択されたときには、コンプレッサ用電動モータ（２２）
の使用電力の制限を解除することを特徴とする。
【００１４】これによると、エンジンと走行用電動モー
タとを備える車両の空調装置において、請求項１と同様
の効果を得ることができる。
【００１５】請求項７に記載の発明では、防曇吹出モー
ドが選択されたときには、コンプレッサ（２３）の回転
数を目標回転数まで上昇させた後、コンプレッサ（２
３）の回転数を目標回転数に所定時間保持することを特
徴とする。
【００１６】これによると、エンジンと走行用電動モー
タとを備えるハイブリッド車両の空調装置において、請
求項２と同様の効果を得ることができる。
【００１７】請求項８に記載の発明では、防曇吹出モー
ドが選択されたときには、コンプレッサ（２３）の回転
数を目標回転数まで最大の回転数上昇速度で上昇させる
ことを特徴とする。
【００１８】これによると、エンジンと走行用電動モー
タとを備えるハイブリッド車両の空調装置において、請
求項３と同様の効果を得ることができる。
【００１９】請求項９に記載の発明では、目標回転数
は、エンジン（１）の停止中よりも運転中の方が高く設
定されることを特徴とする。
【００２０】ところで、ハイブリッド車両では、例えば
停車中や低速低負荷時にはエンジンが停止されるように
なっている。そこで、エンジン作動音がないエンジン停
止中は、コンプレッサを相対的に低回転で運転させるこ
とにより、コンプレッサの作動音による不快感を少なく
することができる。一方、エンジン運転中には、コンプ
レッサの高回転運転による作動音がエンジン作動音によ
ってマスキングされるため、コンプレッサを相対的に高
回転で運転させても、コンプレッサの作動音による不快
感を少なくすることができる。
【００２１】また、ハイブリッド車両では、例えばバッ
テリの残量が少なくなるとエンジンを始動して発電機を
駆動し、充電を行うようにしている。そして、コンプレ
ッサの回転数を上げると、使用電力の増加によりバッテ
リの残量が少なくなって、充電のためにエンジンを始動
させる状況になりやすい。そこで、エンジン停止中は、
コンプレッサを相対的に低回転で運転させることによ
り、使用電力の増加を少なくして、充電のためにエンジ
ンが始動されることをなるべく回避することができる。
【００２２】請求項１０に記載の発明では、目標回転数
は、低車速時よりも高車速時の方が高く設定されること
を特徴とする。
【００２３】これによると、ロードノイズが小さい低車
速時には、コンプレッサを相対的に低回転で運転させる
ことにより、コンプレッサの作動音による不快感を少な
くすることができる。一方、ロードノイズが大きい高車
速時には、コンプレッサの高回転運転による作動音がロ
ードノイズによってマスキングされるため、コンプレッ
サを相対的に高回転で運転させても、コンプレッサの作
動音による不快感を少なくすることができる。
【００２４】また、ハイブリッド車両では、低車速時よ
りも高車速時の方がエンジンが運転されている可能性が
高い。従って、エンジンが運転されている可能性が高い
状況の時には、目標回転数を相対的に高く設定すること
により、請求項９と同様の効果が期待できる。
【００２５】請求項１１に記載の発明のように、エンジ
ンが運転中か否かにより、所定時間を変化させることが
できる。
【００２６】請求項１２に記載の発明のように、車速に
応じて、所定時間を変化させることができる。
【００２７】なお、上記各手段の括弧内の符号は、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も
のである。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１ないし図３は本発明の車両用
空調装置をハイブリッド自動車に適用した実施形態を示
したもので、図１はハイブリッド自動車の概略構成を示
した図、図２はハイブリッド自動車用空調装置の全体構
成を示した図である。
【００２９】本実施形態のハイブリッド自動車用空調装
置は、ハイブリッド自動車５の車室内を冷房するエアコ
ンユニット６の各空調手段（アクチュエータ）を、空調
制御装置（以下エアコンＥＣＵと言う）７によって制御
することにより、車室内の温度を常に設定温度に保つよ
う自動制御するように構成されたオートエアコンであ
る。
【００３０】なお、ハイブリッド自動車５には、エアコ
ンユニット６の他に、例えば走行用ガソリンエンジン
（以下走行用エンジンと略す）１、電動モータおよび発
電機として機能する電動発電機２、走行用エンジン１を
始動させるための始動用モータや点火装置を含むエンジ
ン始動装置３、および電動発電機２やエンジン始動装置
３に電力を供給する車載バッテリ４が搭載されている。
【００３１】そして、電動発電機２は、エンジン１によ
り駆動されるときは発電機として機能して電気を発生
し、バッテリ４から給電されるときは電動モータとして
機能して車両走行用の駆動力を発生するものであり、従
って、電動発電機２は、本発明の発電機に相当すると共
に、本発明の走行用電動モータに相当する。
【００３２】走行用エンジン１は、ハイブリッド自動車
５の車軸に係脱自在に駆動連結されている。また、電動
発電機２は、ハイブリッド自動車５の車軸に係脱自在に
駆動連結され、走行用エンジン１と車軸が連結していな
い時に車軸と連結されるようになっている。そして、電
動発電機２は、ハイブリッド制御装置（以下ハイブリッ
ドＥＣＵと言う）８により自動制御（例えばインバータ
制御）されるように構成されている。なお、ハイブリッ
ドＥＣＵ８は、ハイブリッド自動車５の発進時や低速走
行時に電動発電機２だけでハイブリッド自動車５を動か
すように電動発電機２を通電制御する。
【００３３】さらに、エンジン始動装置３は、エンジン
制御装置（以下エンジンＥＣＵと言う）９によりガソリ
ンの燃焼効率が最適になるよう自動制御されるように構
成されている。なお、エンジンＥＣＵ９は、ハイブリッ
ド自動車５の通常の走行および車載バッテリ４の充電が
必要な時に、エンジン始動装置３を通電制御して走行用
エンジン１を運転する。
【００３４】エアコンユニット６は、空調ダクト１１、
この空調ダクト１１内において車室内に向かう空気流を
発生させる遠心式送風機１２、および空調ダクト１１内
を流れる空気を冷却して車室内を冷房するためのエバポ
レータ２１等から構成されている。空調ダクト１１は、
ハイブリッド自動車５の車室内の前方側に配設され、内
部にハイブリッド自動車５の車室内に空調空気（冷風）
を導く空気通路を形成している。
【００３５】なお、空調ダクト１１の最も上流側には、
車室内空気（以下内気と言う）を取り入れる内気吸込口
（図示せず）、車室外空気（以下外気と言う）を取り入
れる外気吸込口（図示せず）、および吸込口モードを切
り替える内外気切替ドア（図示せず）が設けられてい
る。また、空調ダクト１１の最も下流側には、デフロス
タ吹出口（図示せず）、フェイス吹出口（図示せず）、
フット吹出口（図示せず）、および吹出口モードを切り
替えるモード切替ドア（図示せず）が設けられている。
【００３６】遠心式送風機１２は、空調ダクト１１と一
体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収容さ
れた遠心式ファン１３、およびこの遠心式ファン１３を
回転駆動するブロワモータ１４を有している。そして、
ブロワモータ１４は、ブロワ駆動回路（ブロワ駆動手
段）１５を介して印加されるブロワ端子電圧（以下ブロ
ワ電圧と言う）に基づいて、ブロワ風量（遠心式ファン
１４の回転速度）が制御される。
【００３７】エバポレータ２１は、本発明の冷却用熱交
換器に相当し、冷凍サイクル２０の一構成部品を成すも
ので、空調ダクト１１内の空気通路を全面塞ぐようにし
て配設されている。そして、冷凍サイクル２０は、電動
モータ２２によって回転駆動されて、エバポレータ２１
より吸引したガス冷媒を圧縮するコンプレッサ２３と、
このコンプレッサ２３で圧縮された冷媒を凝縮液化させ
るコンデンサ２４と、このコンデンサ２４で凝縮液化さ
れた冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流側に流すレシ
ーバ２５と、このレシーバ２５より流出した液冷媒を減
圧膨張させる減圧手段を成すエキスパンションバルブ２
６と、このエキスパンションバルブ２６で減圧膨張され
た気液二相状態の冷媒を蒸発気化させる上記のエバポレ
ータ２１と、これらを環状に連結する冷媒配管とから構
成されている。
【００３８】さらに、本実施形態の冷凍サイクル２０に
は、コンデンサ２４の室外空気（冷却風）を強制的に送
風するための冷却ファン２７、およびこの冷却ファン２
７を回転駆動する電動モータ２８が設けられている。
【００３９】なお、本実施形態の冷凍サイクル２０で
は、電動モータ２２が通電状態の時に、電動モータ２２
の動力がコンプレッサ２３に伝達されてエバポレータ２
１による空気冷却作用が行われ、電動モータ２２の通電
が停止された時に、電動モータ２２の作動が止まってエ
バポレータ２１による空気冷却作用が停止するように構
成されている。
【００４０】そして、車載バッテリ４から電動モータ２
２へ供給される電力が、エアコン用インバータ（回転速
度制御手段）２９によって連続的または段階的に可変制
御されることにより、電動モータ２２の回転速度が可変
制御される。また、電動モータ２２の回転速度の変化に
よって、コンプレッサ２３による冷媒吐出容量を変化さ
せて冷凍サイクル２０内を循環する冷媒の循環量（流
量）を調節することにより、エバポレータ２１の冷却能
力（冷凍サイクル２０の冷房能力）が制御される。
【００４１】次に、本実施形態のエアコンユニット６の
制御系の構成を図１ないし図３に基づいて説明する。こ
こで、図３はエアコンＥＣＵの構成を示したブロック図
である。エアコンＥＣＵ７には、エンジンＥＣＵ９から
出力される通信信号、車室内前面に設けられたコントロ
ールパネル（図示せず）上の各スイッチからのスイッチ
信号、および各センサからのセンサ信号が入力される。
【００４２】ここで、コントロールパネル上の各スイッ
チとしては、車室内の温度を所望の温度に設定するため
の温度設定手段としての温度設定スイッチ３１、冷凍サ
イクル２０（コンプレッサ２３）の起動および運転停止
を指令するためのエアコンスイッチ（図示せず）、遠心
式ファン１３のブロワ風量を切り替えるための風量切替
スイッチ（図示せず）、吸込口モードを切り替えるため
の吸込口切替スイッチ（図示せず）、および吹出口モー
ドとしてデフロスタモードを設定するためのデフロスタ
スイッチ３７等がある。
【００４３】なお、風量切替スイッチでは、少なくとも
ＯＦＦ、ＡＵＴＯ、ＬＯ、ＭＥ、ＨＩのように遠心式フ
ァン１３のブロワ風量を切り替えることができる。ま
た、デフロスタモードは、送風空気をデフロスタ吹出口
から窓ガラスに向けて全量吹き出すモードであり、本発
明の防曇吹出モードに相当する。
【００４４】そして、各センサのうち、車室内の空調状
態（冷房状態）を検出する状態検出手段としては、図２
に示したように、車室内の空気温度（内気温度）を検出
する内気温検出手段としての内気温センサ３２、車室外
の空気温度（外気温度）を検出する外気温検出手段とし
ての外気温センサ３３、車室内に照射される日射量を検
出する日射検出手段としての日射センサ３４、およびエ
バポレータ２１の空気冷却度合を検出する空気冷却度合
検出手段としてのエバ後温度センサ３５等がある。
【００４５】このうち、内気温センサ３２、外気温セン
サ３３およびエバ後温度センサ３５にはサーミスタが使
用されている。また、日射センサ３４にはフォトダイオ
ードが使用されている。ここで、エバ後温度センサ３５
は、具体的にはエバポレータ２１を通過した直後の空気
温度ＴＥ（以下、エバ後温度ＴＥという）を検出するエ
バ後温度検出手段である。
【００４６】そして、各センサのうち、ハイブリッド自
動車５の運転状態を検出する状態検出手段としては、図
２に示したように、車載バッテリ４の容量（残量）を検
出する容量検出手段としての容量センサ３６等である。
車載バッテリ４の容量の測定方法としては、車載バッテ
リ４の放電量と充電量が測定できる充放電量測定器（例
えばバッテリチャージカウンタ等）を使用して、車載バ
ッテリ４の充放電収支を計量して、車載バッテリ４の容
量を検出する方法がある。
【００４７】また、車載バッテリ４の容量（ＡＨ）は、
放電電流の大きさ、放電時間、電解液の温度または電解
液の比重から算出しても良いし、それらを組み合わせて
算出しても良い。なお、本実施形態では、車載バッテリ
４の容量が８０％以下に低下した際にエアコンＥＣＵ７
に電気信号を出力するようになっている。
【００４８】また、ハイブリッド自動車５の運転状態を
検出する状態検出手段として、エンジンＥＣＵ９に接続
されるエンジン回転速度センサ（図示せず）や車速セン
サ（図示せず）からエンジン回転速度や車速を通信回線
を介してエアコンＥＣＵ７に受信するようにしても良
い。
【００４９】そして、エアコンＥＣＵ７の内部には、Ｃ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ
が設けられ、各センサ３２〜３６からのセンサ信号は、
エアコンＥＣＵ７内の入力回路（図示せず）によってＡ
／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力される
ように構成されている。また、エアコンＥＣＵ７は、ハ
イブリッド自動車５のキースイッチがＩＧ位置に設定さ
れたときに、車載バッテリ４から直流電流が供給されて
作動する。
【００５０】なお、本実施形態のマイクロコンピュータ
は、状態判定手段４１、目標能力決定手段４２および回
転速度制御手段４３等を有している。状態判定手段４１
は、入力回路を介して温度設定スイッチ３１、デフロス
タスイッチ３７および各センサ３２〜３６と接続され、
温度設定スイッチ３１、デフロスタスイッチ３７および
各センサ３２〜３６からの情報により、エアコンユニッ
ト６の冷房状態（例えば冷房負荷）を判定する部分であ
る。
【００５１】そして、目標能力決定手段４２は、エアコ
ンユニット６の冷房状態に応じた冷凍サイクル２０の目
標冷却能力を演算する目標能力演算手段４４、およびエ
アコンユニット６の冷房状態に応じ、冷凍サイクル２０
の目標冷却能力を所定値に制限する目標能力制限手段４
５を有し、これらの手段４４、４５の出力から目標冷却
能力を決定する部分である。
【００５２】また、回転速度制御手段４３は、目標能力
決定手段４２の出力に応じた回転速度となるように、コ
ンプレッサ２３の電動モータ２２の回転速度を制御する
部分で、目標冷却能力に応じた制御信号をエアコン用イ
ンバータ２９に出力する。なお、本実施形態では、目標
冷却能力としてエバポレータ２１の空気冷却度合を利用
している。すなわち、エバ後温度ＴＥが目標値ＴＥＯ
（以下、目標エバ後温度ＴＥＯという）となるように、
コンプレッサ２３の回転速度を制御するようにしてい
る。
【００５３】次に、本実施形態の作動を説明する。ここ
で、図４および図５はエアコンＥＣＵ７による冷房能力
制御（電動式のコンプレッサ２３の回転速度制御）を示
したフローチャートである。
【００５４】最初に、キースイッチがＩＧ位置に操作さ
れてエアコンＥＣＵ７に直流電源が供給されると、図４
のルーチンが起動され、ステップＳ１にて、各イニシャ
ライズおよび初期設定を行う。次に、ステップＳ２に
て、温度設定スイッチ３１および風量切替スイッチ等の
各スイッチからスイッチ信号を読み込む。
【００５５】次に、ステップＳ３では、設定温度、内気
温度、外気温度、日射量等に基づいて、車室内へ吹き出
される送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この
目標吹出温度ＴＡＯは、内気温を設定温度に維持するた
めに必要な吹出空気の温度である。
【００５６】次に、ステップＳ４では、デフロスタスイ
ッチ３７が操作されてデフロスタモードが選択されてい
るか否かを判定する。そして、デフロスタモードが選択
されていなければステップＳ４がＮＯとなってステップ
Ｓ５に進み、ステップＳ５では、目標吹出温度ＴＡＯに
基づいて吹出口モードを決定する。
【００５７】次に、ステップＳ６では、遠心式ファン１
３により送風される空気の目標ブロワ風量を目標吹出温
度ＴＡＯに基づいて算出し、目標ブロワ風量を実現する
ためのブロワ電圧を決定する。
【００５８】次に、ステップＳ７では、図６の特性図に
基づいて、コンプレッサ２３を駆動する電動モータ２２
で使用する電力の制限値を決定する。本実施形態では、
デフロスタモード以外の吹出口モードになっている通常
制御時には、図６に実線で示すように、外気温度が１０
℃以下の時は電力制限値を１ｋｗに設定し、外気温度が
３０℃以上の時は電力制限値を３ｋｗに設定し、外気温
度が１０℃から３０℃に至る間は外気温度の上昇に伴っ
て電力制限値を漸増させる。
【００５９】次に、ステップＳ８では、電動モータ２２
の現在の使用電力とステップＳ７で決定された電力制限
値とを比較する。そして、電動モータ２２の現在の使用
電力が電力制限値未満であればステップＳ８がＹＥＳと
なり、ステップＳ９に進む。
【００６０】このステップＳ９では、図７の特性図に基
づいて、目標エバ後温度ＴＥＯを決定する。本実施形態
では、デフロスタモード以外の吹出口モードになってい
る通常制御時には、図７に実線で示すように、外気温度
が５℃以下の時および３５℃℃以上の時は目標エバ後温
度ＴＥＯを３℃に設定し、外気温度が１０℃から２５℃
に至る間は目標エバ後温度ＴＥＯを１０℃に設定し、外
気温度が５℃から１０℃に至る間は外気温度の上昇に伴
って目標エバ後温度ＴＥＯを漸増させ、外気温度が２５
℃から３５℃に至る間は外気温度の上昇に伴って目標エ
バ後温度ＴＥＯを漸減させる。
【００６１】次に、ステップＳ１０では、以下のように
してコンプレッサ２３の目標回転数ＩＶＯｎを求める。
【００６２】まず、目標エバ後温度ＴＥＯとエバ後温度
ＴＥとの偏差Ｅｎを、下記数式１に基づいて算出する。
【００６３】
【数１】Ｅｎ＝ＴＥＯ−ＴＥ 次いで、下記数式２に基づいて偏差変化率Ｅｄｏｔを算
出する。
【００６４】
【数２】Ｅｄｏｔ＝Ｅｎ−Ｅn-1 ここで、Ｅn-1は偏差Ｅｎの前回の値であり、偏差Ｅｎ
は４秒毎に更新されるため、前回の偏差Ｅn-1は偏差Ｅ
ｎに対して４秒前の値となる。
【００６５】次に、ＲＯＭに記憶された図８のメンバー
シップ関数と図９のルールとに基づいて、上記で算出し
た偏差Ｅｎおよび偏差変化率Ｅｄｏｔにおける目標増加
回転数Δｆ（ｒｐｍ）を算出する。ここで、この目標増
加回転数Δｆとは、前回の目標コンプレッサ回転数ＩＶ
Ｏn-1、すなわち４秒前の目標コンプレッサ回転数ＩＶ
Ｏn-1に対して増減するコンプレッサ２３の回転数のこ
とである。
【００６６】具体的には、図８（ａ）で求まるＣＦ１と
図８（ｂ）で求まるＣＦ２とから、下記数式３に基づい
て入力適合度ＣＦを求め、さらにこの入力適合度ＣＦと
図９のルール値とから、下記数式４に基づいて目標増加
回転数Δｆを算出する。
【００６７】
【数３】ＣＦ＝ＣＦ１×ＣＦ２
【００６８】
【数４】Δｆ＝Σ（ＣＦ×ルール値）／ΣＣＦ そして、目標コンプレッサ回転数ＩＶＯｎを下記数式５
に基づいて算出する。
【００６９】
【数５】ＩＶＯｎ＝ＩＶＯn-1＋Δｆ ここで、例えば、Ｅｎ＝−２．５（℃）、Ｅｄｏｔ＝−
０．３５（℃／４秒）とすると、図８（ａ）よりＮＢ＝
０、ＮＳ＝０．５、ＺＯ＝０．５、ＰＳ＝０、ＰＢ＝０
となり、図８（ｂ）よりＮＢ＝０、ＮＳ＝０．５、ＺＯ
＝０．５、ＰＳ＝０、ＰＢ＝０となる。
【００７０】従って、上記数式４の分母であるΣＣＦ
は、０．５×０．５＋０．５×０．５＋０．５×０．５
＋０．５×０．５＝１となり、上記数式４の分子である
Σ（ＣＦ×ルール値）は、０．５×０．５×８０＋０．
５×０．５×１００＋０．５×０．５×１５０＋０．５
×０．５×０＝８２．５となる。これらの結果から、Δ
ｆ＝８２．５となる。従って、目標コンプレッサ回転数
ＩＶＯｎは、４秒前の目標コンプレッサ回転数ＩＶＯ
n-1よりも８２．５（ｒｐｍ）だけ増加する。
【００７１】なお、図９のルール表でブランクになって
いるところは、上記数式３、４の計算を行わない。ま
た、ΣＣＦ＝０のときはΔｆ＝０とする。
【００７２】上記のようにしてステップＳ１０で目標コ
ンプレッサ回転数ＩＶＯｎを求めた後、次のステップＳ
１１に進み、このステップＳ１１では、コンプレッサ２
３の回転数が目標コンプレッサ回転数ＩＶＯｎとなるよ
うに、インバータ２９へ入力する電流を制御する。この
ようにインバータ２９を通電制御することによって、エ
バ後温度ＴＥが目標エバ後温度ＴＥＯに近づくことにな
る。
【００７３】一方、ステップＳ８がＮＯの場合、すなわ
ち電動モータ２２の現在の使用電力が電力制限値以上で
ある場合はステップＳ１２に進み、このステップＳ１２
では、目標コンプレッサ回転数ＩＶＯｎを下記数式６に
基づいて算出する。
【００７４】
【数６】ＩＶＯｎ＝ＩＶＯn-1−α ここで、αは目標低下回転数であり、前回の目標コンプ
レッサ回転数ＩＶＯn- 1に対して低下させるコンプレッ
サ２３の回転数のことである。そして、この目標低下回
転数αは以下のようにして決定される。すなわち、図表
１０に示すように、電力制限値に対する電動モータ２２
の現在の使用電力のオーバー量に応じて決定され、オー
バー量が１００ｗ未満の時はα＝０、オーバー量が１０
０ｗないし３００ｗの時はα＝２００ｒｐｍ、オーバー
量が３００ｗを超える時はα＝５００ｒｐｍである。
【００７５】上記のようにしてステップＳ１２で目標コ
ンプレッサ回転数ＩＶＯｎを求めた後、次のステップＳ
１１に進み、コンプレッサ２３の回転数が目標コンプレ
ッサ回転数ＩＶＯｎとなるようにインバータ２９を制御
する。これにより、電動モータ２２の使用電力がほぼ電
力制限値以内に制御される。
【００７６】一方、ステップＳ４がＹＥＳの場合、すな
わち、デフロスタスイッチ３７が操作されてデフロスタ
モードが選択されている場合はステップＳ２０に進み、
防曇制御を実行する。この防曇制御時には、電動モータ
２２の使用電力の制限を解除して、省動力よりも視界確
保を優先した制御を実行する。なお、図５はステップＳ
２０での制御処理の詳細を示し、図１１は防曇制御時の
コンプレッサ２３の回転数およびエバ後温度ＴＥの制御
例を示すものである。
【００７７】この図５において、まずステップＳ２０１
では、吹出口モードをデフロスタモードに決定する。次
いで、ステップＳ２０２では、目標ブロワ風量を目標吹
出温度ＴＡＯに基づいて算出し、目標ブロワ風量を実現
するためのブロワ電圧を決定する。なお、デフロスタモ
ード時の目標ブロワ風量は、他の吹出口モード時の目標
ブロワ風量よりも、多めに設定するのが望ましい。
【００７８】次に、ステップＳ２０３では、目標エバ後
温度ＴＥＯを決定する。本実施形態では、デフロスタモ
ードになっている防曇制御時には、図７に一点鎖線で示
すように、外気温度にかかわらず目標エバ後温度ＴＥＯ
を３℃に設定する。
【００７９】次に、ステップＳ２０４では、デフロスタ
モード時の目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEF（以下、
デフ時目標コンプレッサ回転数という）を決定する。具
体的には、外気温度の上昇に伴ってデフ時目標コンプレ
ッサ回転数ＩＶＯDEFを高く設定する。
【００８０】次に、ステップＳ２０５では、コンプレッ
サ２３の回転数をデフ時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯ
DEFに維持したままで運転する時間ｔ、換言すると、デ
フ時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFの保持時間ｔを
決定する。具体的には、外気温度の上昇に伴って保持時
間ｔを長く設定する。
【００８１】次に、ステップＳ２０６では、デフ時目標
コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFと、コンプレッサ２３の
実際の回転数ＩＶＲ（以下、実コンプレッサ回転数とい
う）とに基づいて、実コンプレッサ回転数ＩＶＲがデフ
時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFに近づいたか否か
を判定する。
【００８２】そして、実コンプレッサ回転数ＩＶＲが、
デフ時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFよりも１００
ｒｐｍ以上低い回転数であれば、ステップＳ２０６がＮ
ＯとなってステップＳ２０７に進む。
【００８３】このステップＳ２０７では、目標コンプレ
ッサ回転数ＩＶＯｎを下記数式７に基づいて算出する。
【００８４】
【数７】ＩＶＯｎ＝ＩＶＯn-1＋β ここで、βは４秒の間に上昇させるコンプレッサ２３の
回転数の目標値である。そして、この目標増加回転数β
は、電動モータ２２に許容最大電力を供給した場合に、
換言すると、コンプレッサ２３を最大の回転数上昇速度
で回転上昇させた場合に、４秒の間に上昇するコンプレ
ッサ２３の回転数に相当する。
【００８５】次に、ステップＳ２０８に進み、このステ
ップＳ２０８では、コンプレッサ２３の回転数が目標コ
ンプレッサ回転数ＩＶＯｎとなるように、インバータ２
９を制御する。
【００８６】そして、実コンプレッサ回転数ＩＶＲがデ
フ時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯ DEFに近づいてステ
ップＳ２０６がＹＥＳとなるまでは、ステップＳ２０７
およびステップＳ２０８が繰り返し実行され、これによ
り、図１１に示すように、デフロスタモードが選択され
てから実コンプレッサ回転数ＩＶＲがデフ時目標コンプ
レッサ回転数ＩＶＯDEFに近づくまでは、コンプレッサ
２３は最大の回転数上昇速度で回転が上昇する。
【００８７】このように、コンプレッサ２３を最大の回
転数上昇速度で回転上昇させることにより、エバ後温度
ＴＥを急速に低下させて、除湿・冷房能力が高い状態に
素早く移行することができる。
【００８８】次に、実コンプレッサ回転数ＩＶＲがデフ
時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDE Fに近づいてステッ
プＳ２０６がＹＥＳとなった場合は、ステップＳ２０９
に進んでタイマーをスタートした後、ステップＳ２１０
に進む。このステップＳ２１０では、ステップＳ２０５
で決定した保持時間ｔが経過したか否かを判定し、保持
時間ｔが経過するまではステップＳ２１０がＮＯとなっ
てステップＳ２１１に進む。
【００８９】このステップＳ２１１では、目標コンプレ
ッサ回転数ＩＶＯｎを、デフ時目標コンプレッサ回転数
ＩＶＯDEFに設定する。次に、ステップＳ２１２に進
み、このステップＳ２１２では、コンプレッサ２３の回
転数が目標コンプレッサ回転数ＩＶＯｎとなるように、
インバータ２９を制御する。
【００９０】従って、図１１に示すように、保持時間ｔ
が経過するまでは、コンプレッサ２３の回転数はデフ時
目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFにほぼ制御され、こ
れにより、エバ後温度ＴＥが低い状態、すなわち除湿・
冷房能力が高い状態が所定時間保持される。因みに、保
持時間ｔは、窓ガラスの曇りを確実に晴らすのに十分な
時間に設定される。
【００９１】次に、保持時間ｔが経過するとステップＳ
２１０がＹＥＳとなってステップＳ２１３に進む。この
ステップＳ２１３では、前述したステップＳ１０と同様
にしてコンプレッサ２３の目標回転数ＩＶＯｎを求め
る。そして、次のステップＳ２１４では、コンプレッサ
２３の回転数が目標コンプレッサ回転数ＩＶＯｎとなる
ようにインバータ２９を制御する。
【００９２】なお、防曇制御中にデフロスタスイッチ３
７が操作されてデフロスタモード以外の吹出口モードが
選択された場合は、防曇制御を中止して通常制御に戻る
ようになっている。
【００９３】本実施形態では、防曇吹出モードが選択さ
れたときには、省動力よりも視界確保を優先し、コンプ
レッサ２３の回転数を高く設定して除湿・冷房能力を高
めることにより、窓の曇りを素早く晴らすことができ
る。
【００９４】また、防曇吹出モードが選択されたときに
は、コンプレッサ２３を高回転域で所定時間継続運転す
るため、除湿・冷房能力が高い状態が所定時間保持され
て、窓の曇りを一層素早く晴らすことができる。
【００９５】また、防曇吹出モードが選択されたときに
は、コンプレッサ２３の回転数を目標回転数まで最大の
回転数上昇速度で上昇させるため、除湿・冷房能力が高
い状態に素早く移行し、窓の曇りを一層素早く晴らすこ
とができる。
【００９６】（他の実施形態）上記実施形態では、デフ
ロスタモード時にのみ、電動モータ２２の使用電力の制
限を解除して、省動力よりも視界確保を優先した防曇制
御を実行するようにしたが、送風空気をデフロスタ吹出
口とフット吹出口から略同量ずつ吹き出すフットデフロ
スタモード時にも、同様に防曇制御を実行してもよい。
この場合、フットデフロスタモードも、本発明の防曇吹
出モードに相当する。
【００９７】また、上記実施形態では、デフロスタモー
ド時のデフ時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFを外気
温度に基づいて決定したが、デフ時目標コンプレッサ回
転数ＩＶＯDEFは、窓ガラスの温度、あるいは車室内の
湿度に基づいて決定してもよいし、外気温度、窓ガラス
の温度、および車室内の湿度のうちの複数の条件に基づ
いて決定してもよい。
【００９８】また、上記実施形態では、デフロスタモー
ド時の保持時間ｔを外気温度に基づいて決定したが、保
持時間ｔは、窓ガラスの温度、あるいは車室内の湿度に
基づいて決定してもよいし、外気温度、窓ガラスの温
度、および車室内の湿度のうちの複数の条件に基づいて
決定してもよい。さらに、保持時間ｔはなくてもよい。
【００９９】また、走行用エンジン１および電動発電機
２を有するハイブリッド車両では、デフ時目標コンプレ
ッサ回転数ＩＶＯDEF、保持時間ｔ、デフロスタモード
時のコンプレッサ２３の回転数上昇速度を、走行用エン
ジン１が停止中か運転中かに応じて変更してもよい。
【０１００】例えば、エンジン作動音がないエンジン停
止中は、デフ時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFおよ
びコンプレッサ２３の回転数上昇速度を低くすることに
より、コンプレッサ２３の作動音による不快感を少なく
することができる。一方、エンジン運転中には、コンプ
レッサ２３の高回転運転による作動音がエンジン作動音
によってマスキングされるため、デフ時目標コンプレッ
サ回転数ＩＶＯDEFおよびコンプレッサ２３の回転数上
昇速度を高くしても、コンプレッサ２３の作動音による
不快感を少なくすることができる。なお、保持時間ｔ
は、エンジン停止中は長くし、エンジン運転中は短くす
る。
【０１０１】また、走行用エンジン１および電動発電機
２を有するハイブリッド車両では、デフ時目標コンプレ
ッサ回転数ＩＶＯDEF、保持時間ｔ、デフロスタモード
時のコンプレッサ２３の回転数上昇速度を、車速に応じ
て変更してもよい。
【０１０２】例えば、ロードノイズが小さい低車速時に
は、デフ時目標コンプレッサ回転数ＩＶＯDEFおよびコ
ンプレッサ２３の回転数上昇速度を低くすることによ
り、コンプレッサ２３の作動音による不快感を少なくす
ることができる。
【０１０３】一方、ロードノイズが大きい高車速時に
は、コンプレッサ２３の高回転運転による作動音がロー
ドノイズによってマスキングされるため、デフ時目標コ
ンプレッサ回転数ＩＶＯDEFおよびコンプレッサ２３の
回転数上昇速度を高くしても、コンプレッサ２３の作動
音による不快感を少なくすることができる。なお、保持
時間ｔは、低車速時は長くし、高車速時は短くする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空調装置を適用した
ハイブリッド自動車の概略構成を示した図である。
【図２】図１の空調装置の全体構成を示した図である。
【図３】図１のエアコンＥＣＵ７の構成を示したブロッ
ク図である。
【図４】図１のエアコンＥＣＵ７による制御処理を示す
フローチャートである。
【図５】図４のステップＳ２０の制御処理を示すフロー
チャートである。
【図６】電力制限値を求めるための特性図である。
【図７】目標エバ後温度を求めるための特性図である。
【図８】目標コンプレッサ回転数を求めるためのメンバ
ーシップ関数を示す図である。
【図９】目標コンプレッサ回転数を求めるためのルール
を示す図表である。
【図１０】目標低下回転数を求めるための図表である。
【図１１】防曇制御時のコンプレッサ回転数およびエバ
後温度の制御例を示す図である。
【符号の説明】
２１…エバポレータ（冷却用熱交換器）、２２…電動モ
ータ、２３…コンプレッサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹尾 裕治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 松永 健 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大村 充世 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ
    （２３）と、前記コンプレッサ（２３）を駆動する電動
    モータ（２２）と、車室内に吹き出される送風空気を前
    記冷媒により冷却する冷却用熱交換器（２１）とを備
    え、所定条件下で前記電動モータ（２２）の使用電力を
    制限するようにした車両用空調装置において、 前記送風空気を窓ガラスに向けて吹き出す防曇吹出モー
    ドが選択されたときには、前記電動モータ（２２）の使
    用電力の制限を解除することを特徴とする車両用空調装
    置。
  2. 【請求項２】 前記防曇吹出モードが選択されたときに
    は、前記コンプレッサ（２３）の回転数を目標回転数ま
    で上昇させた後、前記コンプレッサ（２３）の回転数を
    前記目標回転数に所定時間保持することを特徴とする請
    求項１に記載の車両用空調装置。
  3. 【請求項３】 前記防曇吹出モードが選択されたときに
    は、前記コンプレッサ（２３）の回転数を前記目標回転
    数まで最大の回転数上昇速度で上昇させることを特徴と
    する請求項２に記載の車両用空調装置。
  4. 【請求項４】 前記所定時間は、外気温度、前記窓ガラ
    スの温度、および前記車室内の湿度のうち少なくとも１
    つに応じて決定されることを特徴とする請求項２または
    ３に記載の車両用空調装置。
  5. 【請求項５】 前記目標回転数は、外気温度、前記窓ガ
    ラスの温度、および前記車室内の湿度のうち少なくとも
    １つに応じて決定されることを特徴とする請求項２ない
    し４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
  6. 【請求項６】 車両走行用の駆動力を発生するエンジン
    （１）と、前記エンジン（１）により駆動されて電気を
    発生する発電機（２）と、前記発電機（２）にて発生し
    た電気を充電するバッテリ（４）と、前記バッテリ
    （４）から給電されて車両走行用の駆動力を発生する走
    行用電動モータ（２）とを備えるハイブリッド車両に搭
    載されるものであって、 冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（２３）と、前記
    バッテリ（４）から給電されて前記コンプレッサ（２
    ３）を駆動するコンプレッサ用電動モータ（２２）と、
    車室内に吹き出される送風空気を前記冷媒により冷却す
    る冷却用熱交換器（２１）とを備え、所定条件下で前記
    コンプレッサ用電動モータ（２２）の使用電力を制限す
    るようにした車両用空調装置において、 前記送風空気を窓ガラスに向けて吹き出す防曇吹出モー
    ドが選択されたときには、前記コンプレッサ用電動モー
    タ（２２）の使用電力の制限を解除することを特徴とす
    る車両用空調装置。
  7. 【請求項７】 前記防曇吹出モードが選択されたときに
    は、前記コンプレッサ（２３）の回転数を目標回転数ま
    で上昇させた後、前記コンプレッサ（２３）の回転数を
    前記目標回転数に所定時間保持することを特徴とする請
    求項６に記載の車両用空調装置。
  8. 【請求項８】 前記防曇吹出モードが選択されたときに
    は、前記コンプレッサ（２３）の回転数を前記目標回転
    数まで最大の回転数上昇速度で上昇させることを特徴と
    する請求項７に記載の車両用空調装置。
  9. 【請求項９】 前記目標回転数は、前記エンジン（１）
    の停止中よりも運転中の方が高く設定されることを特徴
    とする請求項７または８に記載の車両用空調装置。
  10. 【請求項１０】 前記目標回転数は、低車速時よりも高
    車速時の方が高く設定されることを特徴とする請求項７
    または８に記載の車両用空調装置。
  11. 【請求項１１】 前記エンジンが運転中か否かにより、
    前記所定時間を変化させることを特徴とする請求項７な
    いし１０のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
  12. 【請求項１２】 車速に応じて、前記所定時間を変化さ
    せることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１
    つに記載の車両用空調装置。
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