JP3399240B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車室内の空調を行
う車両用空調装置に係り、詳細にはコンプレッサの能力
を調整することにより省動力及び空調効率の向上を図る
車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の室内の空気調和を図る車両用空調
装置では、コンプレッサの能力を制御することにより、
省動力を図るものがある。コンプレッサの能力の調整に
は、可変容量コンプレッサを用いる方法、コンプレッサ
の回転数を変える方法及びコンプレッサをオン／オフす
る温度を変える方法がある。

【０００３】例えば、可変容量コンプレッサを用いた空
調装置では、コンプレッサ吸入圧を変化させることによ
り、冷媒のエバポレータ圧力を調整する。このエバポレ
ータ圧力が調整されることで、エバポレータを通過した
空気の温度（エバポレータ後温度）が調整される。

【０００４】このような車両用空調装置では、冷房負荷
が小さくてすむ気象条件下では、可変容量コンプレッサ
の能力を低下させて、エバポレータ後温度を高くするこ
とにより、車室内を設定温度とするために、車室内へ吹
出すときにヒータコア等による加熱を抑えることがで
き、これによって省動力が図られる。

【０００５】一方、エバポレータ後温度を高くすると、
風量が同じであれば除湿能力が低下する。このために、
車室内を設定温度に維持できても、車室内の湿度が高く
なり、車室内の快適性が損なわれてしまうことがある。

【０００６】このような車室内の湿度の上昇により快適
性が損なわれるのを防止するために、エバポレータ後温
度の上限を設定するようにしたものがある。すなわち、
図７に示されるように、冷房負荷の減少に応じてエバポ
レータ後温度を高くするが、冷房負荷が所定値より小さ
くときには、それ以上エバポレータ後温度を上げず、一
定値（上限値）に制御する。

【０００７】このようにエバポレータ後温度の上限値を
設定することにより、車室内へ吹出す空気の湿度が高く
なってしまうのを防止し、車室内の湿度が高くなること
によって快適性が損なわれるのを防止している。

【０００８】ところで、エバポレータ後温度の上限値を
低く設定すると、コンプレッサの能力が高くなり、コン
プレッサ動力を増大させることになる。空調される車室
内の快適性を考慮した場合、エバポレータ後温度を上げ
ることは好ましくないが、省動力の面からはエバポレー
タ後温度を上げることが望ましい。

【０００９】一方、車両用空調装置では、気象条件等に
応じて冷房能力等が制御されている。例えば、車両用空
調装置には、気象条件等に応じて車室内へ吹出す風量を
変化させるように制御しているものがある。除湿能力
は、エバポレータ後温度が同じであれば、風量を多くす
ることにより増加することは知られており、これによっ
て、エバポレータ後温度を上げても、風量が大きければ
車室内の湿度を同じに保つことができ、車室内の湿度の
上昇による不快感を避けて、車室内の快適性を損なうこ
とがないようにしながら、エバポレータ後温度を上げる
ことによる省動力を図ることが可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実に
鑑みてなされたものであり、種々の気象条件においても
常に車室内の快適性を保ちながら省動力を図ることがで
きる車両用空調装置を提案することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、車室の内気な
いし車外の外気をブロワによって導入し、コンプレッサ
とエバポレータを含んで形成された冷凍サイクルによっ
て温調した空気を車室内へ吹出して空調する車両用空調
装置であって、車室内及び車外の環境状態を検出する環
境検出手段と、前記環境検出手段の検出結果に基づいて
冷房負荷を決定する冷房負荷決定手段と、 前記冷房負
荷決定手段によって決定された冷房負荷に加えてブロワ
風量ないしブロワ風量を決定するパラメータに基づいて
エバポレータ後温度を設定するときに、ブロワ風量ない
しブロワ風量を決定するパラメータから定まる上限値に
設定するエバポレータ後温度設定手段と、前記エバポレ
ータ後温度設定手段の設定に基づいてコンプレッサを制
御する制御手段と、を含むことを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、 エバポレータ後温度の
設定を車外の温度や車室内の温度等の環境条件と、設定
された運転モードや設定温度（目標とする車室内の温
度）等の空調条件のみならず、ブロワによって導入して
エバポレータへ送る空気の風量に基づいて行う。このと
き、エバポレータ後温度をブロワ風量ないしブロワ風量
を決定するパラメータに基づいて設定している上限値に
設定する。

【００１３】エバポレータによる除湿能力は、 導入され
る空気の温度に対してエバポレータ後温度が低いほど高
くなり、また、 導入される空気の風量が多い程高くな
る。

【００１４】例えば、外気の導入あるいは内気循環で空
調を行って、 車室内の湿度が平衡状態となったときに
は、車室内の絶対湿度Ｘ_R 、エバポレータ後空気の絶対
湿度Ｘｉ、空気の比重量γ、風量Ｗ及び車室内の乗員の
蒸気発生量Ｙから、（１）式が成立する。

【００１５】

【数１】

【００１６】（１）式から（２）式が得られ、乗員の蒸
気発生量Ｙが一定であれば、風量Ｗを増加させることに
より、 車室内の絶対湿度Ｘ_R を下げることができる。

【００１７】また、（１）式から（３）式が得られ、風
量Ｗが多い程、車室内湿度Ｘ_R を同じにするためのエバ
ポレータ後の空気の絶対湿度Ｘｉは高くできる。一方、
エバポレータ後の空気の絶対湿度Ｘｉはエバポレータ後
温度で決まり、エバポレータ後温度が高いほど高くな
る。

【００１８】これにより、 エバポレータ後温度を上げた
ときに、 風量Ｗを増加させれば、 車室内の相対湿度を上
昇させることがない。ここから、風量Ｗに応じて、 エバ
ポレータ後温度を上昇させれば、車室内の湿度（相対湿
度）を上昇させることがなく、車室内の快適性を保ちな
がら、 効率的でかつ省動力の運転が可能となる。

【００１９】このような本発明では、前記エバポレータ
後温度設定手段が、前記ブロワ風量の増加に応じて前記
上限値を高く設定することを特徴とする。 また、本発明
は、前記冷房負荷決定手段が、前記環境検出手段の検出
結果に基づいて車室内へ吹出す吹出し温度を決定する吹
出し温度決定手段を含み、前記冷房負荷を前記吹出し温
度決定手段によって決定された吹出し温度とすることを
特徴とする。

【００２０】また、本発明は、前記冷房負荷決定手段
が、前記環境検出手段によって検出する外気温度に基づ
いて冷房負荷を決定することを特徴とする。

【００２１】上記構成の本発明では、ブロワ風量の増加
に応じてエバポレータ後温度が高くなるように設定す
る。 また、本発明では、外気温度センサや日照センサ等
の環境条件を検出する環境検出手段の検出結果に基づい
て、冷房負荷決定手段が冷房負荷を決定する。この冷房
負荷に基づいてエバポレータ後温度設定手段が設定した
エバポレータ後温度に基づいて冷房能力を制御する。

【００２２】冷房負荷が大きい領域では、エバポレータ
後温度を低くして車室内を設定温度に保ち、冷房負荷が
小さくなるにしたがって車室内を設定温度に保つための
エバポレータ後温度を高くするが、エバポレータ後温度
を所定温度以上に上げると車室内の湿度が高くなって不
快となる。

【００２３】このために、冷房負荷が小さいときには、
エバポレータ後温度を冷房負荷にかかわらず所定の上限
値に保つように制御する。このエバポレータ後温度の上
限値をブロワ風量に応じて設定する。

【００２４】このブロワ風量に応じて設定されたエバポ
レータ後温度の上限値は、ブロワ風量が小さいときには
低くなっているが、ブロワ風量が大きいとエバポレータ
後温度が同じでも除湿量が多くなるために、ブロワ風量
が大きいときにはブロワ風量の小さいときと比較してエ
バポレータ後温度の上限値を高く設定する。

【００２５】これによって、冷房負荷が小さいときで
も、ブロワ風量が大きいときには、エバポレータ後温度
を高くできるので、車室内の快適性を損なうことなく省
動力を図ることができる。

【００２６】なお、ブロワ風量の代りにブロワ風量が決
定されるパラメータであるブロワ電圧に基づいてエバポ
レータ後温度を決定してもよい。また、ブロワ電圧（ブ
ロワ風量）が同じでも、外気導入モードか内気導入モー
ドかによって風量が異なるので、さらに内気導入モード
か内気導入モードかに応じてエバポレータ後温度の上限
値を変えてもよい。

【００２７】冷房負荷は、冷房負荷そのものを演算ある
いは車室内を設定温度にするための目標吹出し温度や外
気温度等の種々のパラメータによって表したものでもよ
い。

【００２８】コンプレッサとしては、可変容量コンプレ
ッサまたは固定容量コンプレッサのいずれの適用も可能
である。可変容量コンプレッサを適用したときは、エバ
ポレータ後温度が所定の温度となるようにコンプレッサ
の吸入圧を制御する制御手段を適用することができる。

【００２９】また、固定容量コンプレッサを適用したと
きは、エバポレータ後温度に応じて所定の温度でコンプ
レッサをオン／オフ制御する制御手段を適用することが
できる。すなわち、目標となるエバポレータ後温度Ｔに
対してＴ＋Δでコンプレッサをオフし、Ｔ−Δでコンプ
レッサをオンするようにエバポレータ後温度を測定しな
がらコンプレッサをオン／オフ制御して、目標とするエ
バポレータ後温度Ｔにに保つ制御手段を適用することが
できる。

【００３０】さらに、モータ等の可変回転数の駆動手段
によって駆動される固定容量コンプレッサを用いるとき
には、コンプレッサの回転数を制御する制御手段を適用
することができる。具体的には、エバポレータ後温度を
検出しながら、この検出結果をフィードバックしてコン
プレッサ回転数を調整制御することにより、エバポレー
タ後温度を所定の温度に保つように制御する制御手段を
適用することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１には、本実施の形態に適用し
た車両用空調装置（以下「エアコン１０」と言う）を示
している。このエアコン１０は、可変容量コンプレッサ
（以下「コンプレッサ１２」と言う）、コンデンサ１
４、エキスパンションバルブ１６及びエバポレータ１８
を含む冷媒の循環路によって冷凍サイクルが構成されて
いる。

【００３２】エバポレータ１８は、圧縮されて液化して
いる冷媒が気化することにより、このエバポレータ１８
を通過する空気（以下「エバポレータ後の空気」と言
う）を冷却する。このとき、エバポレータ１８では、通
過する空気中の水分を結露させることにより、エバポレ
ータ後の空気の除湿を行う。

【００３３】エバポレータ１８の上流側に設けられてい
るエキスパンションバルブ１６は、液化している冷媒を
急激に減圧することにより、霧状にしてエバポレータ１
８へ供給するようになっており、これによって、エバポ
レータ１８での冷媒の気化効率を向上させている。

【００３４】コンプレッサ１２は、従来公知の一般的構
成の可変容量コンプレッサを用いることができる。可変
容量コンプレッサとしては、例えば車両のエンジンの駆
動力が伝達されて回転するドライブシャフトに傾斜した
状態でワッブルプレートを設け、ドライブシャフトと一
体でワッブルプレートが回転することにより、このワッ
ブルプレートに連結されているピストンがシリンダ内を
往復動して、冷媒を圧縮して吐出する。このワッブルプ
レートを用いた可変容量コンプレッサでは、ドライブシ
ャフトに対するワッブルプレートの傾斜角が変更される
か又はワッブルプレートがドライブシャフトの軸線に沿
って平行移動されるかによってピストンのストロークが
変えられる。 これにより、可変容量コンプレッサでは、
シリンダの容量が変えられて能力（吐出量、吸入圧）が
変えられる。

【００３５】このようなピストンのストロークの変更
は、コントロールバルブに設けられているソレノイド２
０の通電電流を調整することにより行われる。すなわ
ち、可変容量コンプレッサでは、コントロールバルブに
設けているソレノイド２０の通電電流をコントロールし
て設定圧を制御することにより、吸入圧が調整される。

【００３６】なお、コンプレッサ１２として用いる可変
容量コンプレッサとしては、ワッブルプレート式に限ら
ず、吸入した冷媒の一部を吸入側へ戻すバイパス式や、
ピストンの往復移動時間を変更する変速方式等の種々の
構成を適用でき、エアコン１０としては、可変容量コン
プレッサの冷媒の吸入圧を調整するためのソレノイド等
の種々のアクチュエータの動作をコントロールして、 冷
房能力を制御するものであれば良い。また、固定容量の
コンプレッサでは、オン／オフの温度を変えたり、回転
数を制御してもよい。

【００３７】エアコン１０の冷凍サイクルでは、コンプ
レッサ１２の吸入圧に応じて、冷媒のエバポレータ圧が
定まる。このエバポレータ圧によってエバポレータ１８
を通過した空気の温度（以下「エバポレータ後温度」と
言う）が定まる。すなわち、目標とするエバポレータ後
温度に応じて、ソレノイド２０の通電電流を決め、ソレ
ノイド２０を制御することで、目標のエバポレータ後温
度となるエバポレータ圧にすることができる。

【００３８】エアコン１０のエバポレータ１８は、空調
ダクト２２の内部に設けられている。この空調ダクト２
２は、両端が開口しており、一方の開口端には、空気取
入口２４、２６が形成されている。また他方の開口端に
は、車室内へ向けて開口された複数の空気吹出し口２８
（本実施の形態では一例として２８Ａ、 ２８Ｂ、２８Ｃ
を図示）が形成されている。

【００３９】空気取入口２４は車外と連通しており、空
調ダクト２２内に外気を導入可能となっており、また、
空気取入口２６は、 車室内と連通しており車室内の空気
（内気を空調ダクト２２内に導入可能となっている。

【００４０】空調ダクト２２内には、エバポレータ１８
と空気取入口２４、２６との間にブロワファン３０が設
けられている。 また、空気取入口２４、 ２６の近傍に
は、切替えダンパ３２が設けられている。切替えダンパ
３２は、 サーボモータ３４等のアクチュエータの作動に
よって、空気取入口２４、 ２６の開閉を行うようになっ
ており、ブロワファン３０は、ブロワモータ３６の駆動
によって回転して、 空気取入口２４ないし空気取入口２
６から空調ダクト２２内に吸引した空気をエバポレータ
１８へ向けて送出する。このとき、切替えダンパ３２に
よる空気取入口２４、 ２６の開閉状態に応じて、空調ダ
クト２２内に外気ないし内気が導入されるようになって
いる。 すなわち、切替えダンパ３２が空気取入口２４
を閉止した状態では、内気が空調ダクト２２内に導入さ
れ、切替えダンパ３２が空気取入口２６を閉止した状態
では、外気が空調ダクト２２内に導入される。また、切
替えダンパ３２の回動位置に応じた比率で外気と内気が
空調ダクト２２内へ導入される。

【００４１】エバポレータ１８の下流側には、エアミッ
クスダンパ３８及びヒータコア４０が設けられている。
エアミックスダンパ３８は、サーボモータ４２の駆動に
よって回動して、ヒータコア４０を通過する空気とこれ
をバイパスする空気の量を調節する。ヒータコア４０
は、エアミックスダンパ３８によって案内された空気を
加熱する。

【００４２】エバポレータ後の空気は、一部がヒータコ
ア４０によって加熱されると、非加熱状態の空気と混合
された後、空気吹出し口２８へ向けて送出される。エア
コン１０では、エアミックスダンパ３８をコントロール
してヒータコア４０により加熱される空気の量を調節す
ることにより、空気吹出し口２８から車室内へ向けて吹
出す空気の温度を調節している。

【００４３】空気吹出し口２８の近傍には、複数のモー
ド切替えダンパ４４が設けられており、これらのモード
切替えダンパ４４によって、空気吹出し口２８Ａ、２８
Ｂ、２８Ｃを開閉することにより、 所望の位置から車室
内へ温調した空気を吹出すことができるようになってい
る。なお、 このモード切替えダンパ４４の作動は、エア
コン１０が設定された運転モードに応じてサーボモータ
４６を駆動して行うものであってもよいが、乗員がマニ
ュアル操作によって機械的に空気吹出し口２８の開閉操
作ができるものであっても良い。

【００４４】エアコン１０は、マイクロコンピュータを
備えた空調制御回路５０が設けられている。この空調制
御回路５０に、前記したブロワモータ３６が、 コントロ
ーラ５２を介して接続され、切替えダンパ３２、エアミ
ックスダンパ３８及びモード切替えダンパ４４を操作す
るサーボモータ３４、４２、４６と共に、前記したコン
プレッサ１２の吸入圧をコントロールするソレノイド２
０がそれぞれ接続されている。また、この空調制御回路
５０には、室内の空調温度の設定と共に、マニュアルモ
ードかオートモードか及び温調した空気を吹出す空気吹
出し口２８の設定等の運転条件を設定するための操作パ
ネル５４が接続されている。エアコン１０では、この操
作パネル５４の操作によって乗員が設定した運転条件に
基づいて動作するようになっている。

【００４５】また、エアコン１０には、 エバポレータ後
温度を検出するエバポレータ後温度センサ５６と共に、
環境条件を検出する環境条件検出手段として、車外の外
気温度を検出する外気温度センサ５８、車室内の温度を
検出する車室温度センサ６０及び日射センサ６２が設け
られており、これらが空調制御回路５０にそれぞれ接続
されている。

【００４６】空調制御回路５０は、操作パネル５４で設
定された運転条件に基づいて、ブロワファン３０、切替
えダンパ３２、エアミックスダンパ３８及びモード切替
えダンパ４４を動作及び操作して車室内の空気調和を図
る。このとき、空調制御回路５０は、設定温度、車室内
の温度、車外の温度及び日射状態に応じて空気吹出し口
２８から車室内へ吹出す空気の目標吹出し温度及び風量
を設定し、設定した風量が得られるようにブロワモータ
３６の駆動電圧を定めて、 ブロワファン３０を回転駆動
させる。なお、目標吹出し温度及び風量の設定は、 一般
に用いられている車両用空調装置と同一であり、本実施
の形態では詳細な説明を省略する。

【００４７】ところで、エアコン１０の空調制御回路５
０では、目標吹出し温度を設定すると、これに基づいて
エバポレータ後温度を設定し、設定したエバポレータ後
温度が得られるようにコンプレッサ１２の吸入圧を設定
するためのソレノイド２０への通電電流を決定して、コ
ンプレッサ１２をコントロールする。

【００４８】エバポレータ後温度の設定は、車室内の湿
度が上昇して不快となることがなくかつ、コンプレッサ
１２の動力を抑える値に設定される。このとき、空調制
御回路５０は、ブロワファン３０の風量をパラメータと
して含む演算式又はマップを用いて、エバポレータ後温
度を設定する。

【００４９】これによって、図２（Ａ）に示される目標
吹出し温度に対するエバポレータ後温度となるようにし
ている。すなわち、エアコン１０の空調制御回路５０
は、ブロワファン３０からエバポレータ１８へ送出する
風量が多いときには、風量が少ないときに比べてエバポ
レータ後温度の上限が高くなるようにしている。

【００５０】空調制御回路５０では、エバポレータ後温
度を決定すると、このエバポレータ後温度が得られるエ
バポレータ圧とするためのコンプレッサ１２の吸入圧を
設定し、コンプレッサ１２がこの吸入圧となるためのソ
レノイド２０への通電電流を決定して、コンプレッサ１
２の吸入圧制御用のコントロールバルブを制御する。

【００５１】なお、日射センサ６２は、フォトダイオー
ド等によって車外の明るさを検出するものであり、空調
制御回路５０は、日射センサ６２によって検出した車外
の明るさから、車室内の温度に影響を及ぼす日射量を判
定して、この判定結果に基づいて、車室内へ吹出す目標
温度、風量の補正等を行う。

【００５２】また、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示され
るように、エバポレータ後温度は、目標吹出し温度とブ
ロワ風量のみならず、冷房負荷とブロワ風量または外気
温度とブロワ風量に基づいて設定してもよい。

【００５３】図２（Ｂ）には、ブロワ風量をパラメータ
とした冷房負荷に対するエバポレータ後温度の特性図を
示しており、冷房負荷が小さいときには、ブロワ風量に
応じて上限値が変化するようにエバポレータ後温度を設
定する方法を用いることができる。

【００５４】図２（Ｃ）には、ブロワ風量をパラメータ
とした外気温度に対するエバポレータ後温度の特性図を
示しており、外気温度が低いときには、ブロワ風量に応
じてエバポレータ後温度の上限値を変化させて設定する
方法を用いることができる。エバポレータ後温度の設定
は、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）のいずれに基づいて行っ
てもよい。

【００５５】次に、本実施の形態に適用したエアコン１
０の作用を説明する。エアコン１０は、操作パネル５４
の操作によって空調条件が設定されると、車室内が設定
された空調条件（例えば設定温度）となるように目標吹
出し温度を設定し、演算した目標吹出し温度で温調した
空気を空気吹出し口２８から車室内へ吹出す。このと
き、エバポレータ後温度は、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）
のいずれかに基づいて設定され、その後、エアミックス
ダンパ３８を制御して吹出す。これにより、エアコン１
０では、コンプレッサ１２の能力を抑え、省動力及び効
率的な空調を図るようにしている。

【００５６】以下、図３に示すフローチャートを参照し
ながら説明する。このフローチャートは、操作パネル５
４によって空調条件が設定され、エアコン１０の作動が
開始されると実行され、最初のステップ１００では、外
気温度センサ５８、車室温度センサ６０及び日射センサ
６２等によって環境条件の測定を行い、測定結果を読み
込む。また、車室内の設定温度を読み取る。

【００５７】ステップ１０２では、測定した環境条件と
設定された設定温度から目標吹出し温度Ｔ_AOを演算して
設定する。この目標吹出し温度Ｔ_AOは、設定温度
Ｔ_set 、外気温度Ｔ₀ 、車室内の温度Ｔｒ及び日射量Ｓ
Ｔから、一般に（４）式によって求めることができる。

【００５８】

【数２】

【００５９】次のステップ１０４では、ブロワファン３
０の動作がオートモードかマニュアルモードかを判定し
ている。ここで運転条件としてオートモードで設定され
ているときには、このステップで肯定判定されて、ステ
ップ１０６へ移行する。

【００６０】ステップ１０６及びステップ１０８では、
環境状態に応じたブロワモータ３６の駆動電圧の演算を
行う。

【００６１】ブロワファン３０を駆動するブロワモータ
３６に印加される駆動電圧（以下「ブロワ電圧」とい
う）Ｖは、例えば目標吹出し温度Ｔ_AOに応じて変化する
関数で表される。図４には、エアコン１０で設定されて
いる目標吹出し温度Ｔ_AOに対するブロワモータ３６のブ
ロワ電圧Ｖの特性曲線を示しており、ブロワモータ３６
のブロワ電圧Ｖが低い領域では、日射量ＳＴをパラメー
タとして加えるようになっている。すなわち、ブロワモ
ータ３６のブロワ電圧Ｖは、日射量ＳＴをパラメータと
した目標吹出し温度Ｔ_AOの関数として演算して求めるこ
とができる。

【００６２】また、ブロワ風量Ｗは、ブロワモータ３６
のブロワ電圧Ｖに応じて変化するものであり、ブロワ電
圧Ｖから演算によって求めることができる。

【００６３】

【数３】

【００６４】一方、風量がマニュアルモードで選択され
ているときには、ステップ１０４で否定判定され、ステ
ップ１１０へ移行する。ステップ１１０及びこれに続く
ステップ１０８では、乗員のスイッチ等の操作指令を読
込むことでブロワ電圧Ｖが求められ、ブロワ電圧Ｖから
ブロワ風量Ｗを演算する。

【００６５】ブロワ電圧Ｖが求められると、空調制御回
路５０は、このブロワ電圧Ｖをブロワモータ３６に印加
してブロワファン３０を駆動する。

【００６６】次のステップ１１２では、エバポレータ後
温度Ｔ_EOを演算して求める。このエバポレータ後温度Ｔ
_EOを求める場合、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）のいずれを
適用してもよいが、図２（Ａ）を例にとると、エバポレ
ータ後温度Ｔ_EOは、目標吹出し温度Ｔ_AOに応じて変化す
るように設定されており、目標吹出し温度Ｔ_AOの関数と
して求められる。このとき、エアコン１０の空調制御回
路５０では、エバポレータ後温度Ｔ_EOの上限値を、ブロ
ワ風量Ｗをパラメータとして変化させている。すなわ
ち、ブロワ風量Ｗが少ないときには、エバポレータ後温
度Ｔ_EOの上限値を下げるが、ブロワ風量Ｗが増加するの
に応じて、エバポレータ後温度Ｔ_EOの上限値を上げるよ
うにしている。

【００６７】このようにして、エバポレータ後温度Ｔ_EO
を演算して決定すると、次のステップ１１４では、決定
したエバポレータ後温度Ｔ_EOが得られるようにコンプレ
ッサ１２を制御して車室内の空気調和を行う。

【００６８】車室内の絶対湿度Ｘ_R は、車室内の乗員の
蒸気発生量Ｙ、空気の比重量γ、ブロワ風量Ｗ及びエバ
ポレータ後の空気の絶対湿度Ｘｉから（２）式によって
表される。

【００６９】

【数４】

【００７０】したがって、ブロワ風量Ｗを多くすること
により、車室内の絶対湿度Ｘ_R が下がることになり、ブ
ロワ風量Ｗの増加に合わせてエバポレータ後の空気の絶
対湿度Ｘｉを上昇させても、車室内の絶対湿度Ｘ_R を上
昇させないですむことになる。エバポレータ後の空気の
絶対湿度Ｘｉを上げることは、エバポレータ後温度Ｔ _EO
を高くすることであり、これによってコンプレッサ１２
の能力を抑えることができる。

【００７１】すなわち、ブロワ風量Ｗに合わせてエバポ
レータ後温度Ｔ_EOを設定することにより、車室内の絶対
湿度Ｘ_R 、言い換えれば車室内の相対湿度を上昇させず
に、コンプレッサ１２の省動力運転が可能となる。 〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２の実施の形態
を図５のフローチャートを参照しながら説明する。な
お、第２の実施の基本的構成は、前記した第１の実施の
形態と同一であり、同一の部品には同一の符号を付与し
てその説明を省略する。

【００７２】第２の実施の形態では、外気導入モードと
内気導入モードで同じブロワモータ３６の駆動電圧Ｖに
対して風量が異なるので、ブロワ風量Ｗを外気と内気で
ブロワ電圧Ｖに対して異なる演算式で求めて、精度のよ
い制御を行うものである（図６参照）。

【００７３】すなわち、（７）式に示すように、ブロワ
電圧ｖは目標吹出し温度Ｔ_AOの関数として求めることが
でき、前記した（５）式から外気の場合のブロワ風量Ｗ
（Ｗ _a ）と内気の場合のブロワ風量Ｗ（Ｗ_b ）がそれぞ
れ（８）式及び（９）式で示される。外気と内気の両方
を導入する場合には、予めその時のブロワ風量Ｗとブロ
ワ電圧Ｖの関係を求めておけばよい。

【００７４】

【数５】

【００７５】これにより、外気、内気導入かかわらず正
確なブロワ風量Ｗを求めることができ、精度良く目標吹
出し温度Ｔ_AOとブロワ風量Ｗからエバポレータ後温度を
決定できる。

【００７６】外気導入モードか内気導入モードかは、気
象条件に応じて予めプログラムされて制御回路５０に記
憶されている。また、乗員のスイッチ操作によってマニ
ュアル操作で外気導入モードか内気導入モードかを選択
できる。制御回路５０は、スイッチの操作状態または気
象条件から外気導入モードか内気導入モードかを判定し
て、サーボモータ３４を制御する。

【００７７】図５に示すフローチャートでは、運転条件
が設定されると、最初のステップ１００で環境条件を測
定して読み込み、次のステップ１０２で目標吹出し温度
Ｔ_AOを演算して設定する。この後、ステップ１０４で、
ブロワファン３０による風量設定がオートモードかマニ
ュアルモードかの判定を行い、オートモードに設定され
ているときには、ステップ１０４で肯定判定されてステ
ップ１０６へ移行し、ブロワ電圧Ｖの演算を行う。ま
た、マニュアルモードに設定されているときには、ステ
ップ１０４で否定判定されて、ステップ１１０へ移行
し、乗員が操作したスイッチの状態からブロワ電圧Ｖを
求める。

【００７８】このようにしてブロワ電圧Ｖを求めると、
次のステップ１２０では、外気導入モードか否かの確認
をおこなう。なお、外気導入モードか否かの判定は、既
に述べているので省略する。

【００７９】外気導入モードか否かの判定結果に応じ
て、ステップ１２２、１２４では、それぞれブロワ風量
Ｗをブロワ電圧Ｖに基づいて演算する（図６参照）。ま
た、ステップ１１２では、目標吹出し温度Ｔ_AOとブロワ
風量Ｗに基づいて、エバポレータ後温度Ｔ_EOを演算す
る。

【００８０】この後、ステップ１１４では、演算したエ
バポレータ後温度Ｔ_EOに基づいて、コンプレッサ１２の
能力制御を行う。コンプレッサ１２の能力制御は、可変
容量コンプレッサでは容量制御を行い、固定容量のコン
プレッサでは、コンプレッサのオン／オフ制御またはモ
ータ等によるコンプレッサの回転数を変えるなどの方法
を用いる。

【００８１】また、エバポレータ後温度Ｔ_EOを決定する
要因として、目標吹出し温度Ｔ_AOとブロワ風量Ｗの他
に、冷房負荷を表すものと吹出し風量を決定する種々の
パラメータを用いることができる。例えば、冷房負荷と
ブロワ風量Ｗを決定するパラメータであるブロワモータ
３６のブロワ電圧Ｖからエバポレータ後温度Ｔ_EOを決定
しても良く、このとき、外気、内気に分けてブロワ電圧
Ｖを用いてエバポレータ後温度Ｔ_EOを決定しても良い。

【００８２】なお、第２の実施の形態は、外気導入モー
ドか、内気導入モードかの判定結果に基づいてブロワ風
量を演算したが、外気導入量及び内気導入量の比率に基
づいてブロワ風量を演算してもよい。

【００８３】以上説明した第１及び第２の実施の形態
は、本発明の一例を示すものであり、本発明を限定する
ものではない。本発明は、可変容量コンプレッサを用
い、可変コンプレッサの吐出圧等の能力を変更すること
により、可変容量コンプレッサを省動力で作動させて、
空気調和を行う一般的な車両用空調装置に適用すること
がで、エバポレータ後温度の上限値を設定して、設置し
た上限値に応じて可変容量コンプレッサを制御するもの
であれば良い。

【００８４】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明は、風量に応
じてエバポレータ後温度の上限値を変更し、エバポレー
タ後温度をこの上限値に設定する。これにより、除湿能
力を低下させることなく、コンプレッサ能力を制御し
て、省動力及び効率的な空気調和が可能となる優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に車両用空調装置として適
用したエアコンの概略構成を示す要部ブロック図であ
る。

【図２】（Ａ）は、ブロワ風量をパラメータとしたエア
コンの目標吹出し温度に対するエバポレータ後温度の相
関関係を示す特性曲線、（Ｂ）はブロワ風量をパラメー
タとした冷房負荷に対するエバポレータ後温度の相関関
係を示す特性図、（Ｃ）はブロワ風量をパラメータとし
た外気温度に対するエバポレータ後温度の相関関係を示
す特性図である。

【図３】第１の実施の形態に係るエアコンの制御の一例
を示すフローチャートである。

【図４】エアコンの目標吹出し温度に対するブロワ風量
を示す特性曲線である。

【図５】第２の実施の形態に係るエアコンの制御の一例
を示すフローチャートである。

【図６】エアコンのブロワ電圧に対するブロワ風量を示
す特性曲線である。

【図７】従来の冷房負荷に対するエバポレータ後温度の
相関関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１０ エアコン（車両用空調装置） １２ コンプレッサ １８ エバポレータ ２４、２６ 空気取入口 ３０ ブロワファン ３２ 切替えダンパ ３４ サーボモータ ３６ ブロワモータ ５０ 空調制御回路（冷房負荷決定手段、エバポレー
タ後温度設定手段、制御手段） ５６ エバポレータ後温度センサ ５８ 外気温度センサ（環境検出手段） ６０ 車室温度センサ（環境検出手段） ６２ 日射センサ（環境検出手段）

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室の内気ないし車外の外気をブロワに
   よって導入し、コンプレッサとエバポレータを含んで形
   成された冷凍サイクルによって温調した空気を車室内へ
   吹出して空調する車両用空調装置であって、 車室内及び車外の環境状態を検出する環境検出手段と、 前記環境検出手段の検出結果に基づいて冷房負荷を決定
   する冷房負荷決定手段と、 前記冷房負荷決定手段によって決定された冷房負荷に加
   えてブロワ風量ないしブロワ風量を決定するパラメータ
   に基づいてエバポレータ後温度を設定するときに、ブロ
   ワ風量ないしブロワ風量を決定するパラメータから定ま
   る上限値に設定するエバポレータ後温度設定手段と、 前記エバポレータ後温度設定手段の設定に基づいてコン
   プレッサを制御する制御手段と、 を含むことを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記エバポレータ後温度設定手段が、前
   記ブロワ風量の増加に応じて前記上限値を高く設定する
   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】 前記冷房負荷決定手段が、前記環境検出
   手段の検出結果に基づいて車室内へ吹出す吹出し温度を
   決定する吹出し温度決定手段を含み、前記冷房負荷を前
   記吹出し温度決定手段によって決定された吹出し温度と
   することを特徴とする前記請求項１又は請求項２に記載
   の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記冷房負荷決定手段が、前記環境検出
   手段によって検出する外気温度に基づいて冷房負荷を決
   定することを特徴とする前記請求項１又は請求項２に記
   載の車両用空調装置。