JP7265381B2 - エアコンディショナ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用のエアコンディショナを制御するエアコンディショナ制御装置に関する。

自動車等の車両の車室内空調用（冷暖房用）として、熱力学的サイクルの一種である冷凍サイクルを有するエアコンディショナ（空気調和機）が用いられる。
このようなエアコンディショナにおいて、ユーザにより設定された設定温度等に応じて、室内温度を設定温度に近付けるようコンプレッサのオンオフや、ブロワの出力等を自動的に変化させるオートモード制御を行うものが知られている。

車両用のエアコンディショナに関する従来技術として、例えば特許文献１には、冷媒循環量に基づいて過冷却器の出口における冷媒の適正過冷却度を推定し、推定された適正過冷却度を基に冷媒量を判定するための判定閾値を算出し、実測された過冷却度と判定閾値とを比較することで、冷媒量を判定することが記載されている。
特許文献２には、冷房能力を確保しつつ圧縮機の焼き付きを防止するため、温度センサによって検知された温度が閾値以上であり、且つ内外気切換ダンパが内気循環位置に位置しているとき、ブロワの風量を減少させることが記載されている。
特許文献３には、冷媒循環量に異常が発生し、冷房能力が不足する場合に、ファン風量を増加させて冷房感を補い、過去の設定による空調フィーリングに近付けることが記載されている。

国際公開ＷＯ２０１７／０４２６４９号公報 特開２００８－１３７４１５号公報 特開平 ９－１７５１４２号公報

上述したエアコンディショナのオートモード制御は、適量の冷媒が充填されている状態を前提として、設定温度と室内温度との温度差を早期に縮小させ、快適な室内空間を維持する制御思想に基づいている。
しかし、冷凍サイクルを構成する配管の経年劣化や、配管の継ぎ手部からの漏れなどにより、冷媒の充填量は徐々に減少する。
ここで、冷媒の減少が顕著であり、冷媒圧センサ等により異常判定がなされた場合には、コンプレッサが停止されるが、異常判定が成立しない程度の冷媒量の減少では、通常のオートモード制御が実行され、最短で室内温度が設定温度に達するようブロワ風量等が制御される。

しかし、冷媒量が少ない場合、例えば風量が最大であっても、吹出し口温度が設定温度以下に下がらず、室内温度を十分に低下させることができない場合があり得る。
また、このような状況では、熱風や温風が吹き出されることにより、冷房を求める乗員に不快感を与えることが懸念される。
さらに、このような状態で、目標の室内温度（オートモード制御の設定温度）に到達するまで、長時間にわたって最大能力付近で空調制御を実行すると、消費電力が増大して車両の燃料消費（電動車両の場合は電力消費）が悪化してしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、冷媒量減少時に適切な空調を行うとともにエネルギ消費を抑制したエアコンディショナ制御装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、冷媒を加圧するコンプレッサと、前記コンプレッサが吐出した冷媒を凝縮させるコンデンサと、前記コンデンサから出た冷媒を減圧する膨張弁と、前記膨張弁から出た冷媒を蒸発させて前記コンプレッサに循環させるエバポレータと、前記エバポレータにおいて冷媒と熱交換する空気流を発生するブロワと、前記エバポレータを通過した前記空気流を車室内に導入するダクトとを備えるエアコンディショナを制御するエアコンディショナ制御装置であって、ユーザが冷房要求値を設定する冷房要求設定部と、前記冷房要求値に応じて前記ブロワの出力を制御するブロワ制御部と、前記ダクト内における前記空気流の温度を検出する吹出し口温度センサとを備え、前記ブロワ制御部は、所定の判定値に対して前記吹出し口温度センサが検出した前記空気流の温度が高い場合に、前記ブロワの出力を低下させ、現在のエアコンディショナの運転状態に応じて前記ダクト内における前記空気流の目標温度を設定する目標温度設定部を備え、前記ブロワ制御部は、前記目標温度に基づいて前記判定値を設定し、前記目標温度設定部は、冷媒量が適正である場合における前記空気流の温度を推定し、推定された温度に基づいて前記目標温度を設定することを特徴とするエアコンディショナ制御装置である。
これによれば、冷媒量が減少したことにより、ブロワの出力が高い状態ではダクトから車室内への吹出し口温度を十分に低くできない場合には、ブロワの出力を低下させて吹出し口温度を低下させることにより、吹出し風に接する乗員に涼感（体感的な涼しさ）を与えて快適性を確保することができる。
また、通常のオートモード制御を行った場合のように、室内温度が設定温度に近付くまで、長時間にわたってブロワを高出力で運転することがないため、ブロワの駆動に消費される電力を抑制し、車両の燃料消費、電力消費を抑制することができる。

また、判定値を現在のエアコンディショナの運転状態に応じて適切に設定し、適切なブロワ出力の制御を行うことができる。
判定値は、例えば、目標温度に対して所定値を加算した値とし、目標温度に対する実際の吹出し温度の偏差（乖離）が所定値以上となった場合に、ブロワの出力を低下させる構成とすることができる。

また、冷媒量が適正である場合の空気流の温度を推定し、目標温度及び判定値の設定に利用することにより、冷媒量減少時に適切にブロワ出力の低下を行うことができる。
この場合、冷媒量が適正である場合の空気流の推定温度を目標温度としてもよい。また、推定された温度に適宜補正を行って目標温度としてもよい。

請求項２に係る発明は、冷媒を加圧するコンプレッサと、前記コンプレッサが吐出した冷媒を凝縮させるコンデンサと、前記コンデンサから出た冷媒を減圧する膨張弁と、前記膨張弁から出た冷媒を蒸発させて前記コンプレッサに循環させるエバポレータと、前記エバポレータにおいて冷媒と熱交換する空気流を発生するブロワと、前記エバポレータを通過した前記空気流を車室内に導入するダクトとを備えるエアコンディショナを制御するエアコンディショナ制御装置であって、ユーザが冷房要求値を設定する冷房要求設定部と、前記冷房要求値に応じて前記ブロワの出力を制御するブロワ制御部と、前記ダクト内における前記空気流の温度を検出する吹出し口温度センサとを備え、前記ブロワ制御部は、所定の判定値に対して前記吹出し口温度センサが検出した前記空気流の温度が高い場合に、前記ブロワの出力を低下させ、前記ブロワ制御部は、前記冷房要求値に基づいて前記判定値を設定することを特徴とするエアコンディショナ制御装置である。
これによれば、ユーザが設定する冷房要求値（例えば、オートモード制御における設定温度等）に基づいて判定値を設定することにより、ユーザが所望する室内温度よりも吹出し口温度が高温となることを防止し、車室内の快適性を確保することができる。
この場合、設定温度を判定値とすることができる。また、設定温度から所定値だけ低下させる等、設定温度に補正を行った値を判定値とすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、冷媒量減少時に適切な空調を行うとともにエネルギ消費を抑制したエアコンディショナ制御装置を提供することができる。

本発明を適用したエアコンディショナ制御装置の第１実施形態を有する車両用エアコンディショナの構成を示す模式図である。 第１実施形態のエアコンディショナ制御装置の動作を示すフローチャートである。 冷媒量適正時の通常オートモード制御時の室内温度、設定温度、吹出し口温度、風量の推移の一例を示す図である。 冷媒量減少時の通常オートモード制御時の室内温度、設定温度、吹出し口温度、風量の推移の一例を示す図である。 冷媒量減少時及び冷媒量適正時における風量と吹出し口温度との相関の一例を示す図である。 冷媒量減少時オートモード制御時の室内温度、設定温度、吹出し口温度、風量の推移の一例を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明を適用したエアコンディショナ制御装置の第１実施形態について説明する。
第１実施形態のエアコンディショナ制御装置は、例えば、エンジンを走行用動力源とする乗用車等の自動車に設けられ、乗員等が収容される車室内の空気調和を行うエアコンディショナを制御するものである。

図１は、第１実施形態のエアコンディショナ制御装置を有する車両用エアコンディショナの構成を示す模式図である。
エアコンディショナ１は、コンプレッサ１０、コンデンサ２０、膨張弁３０、エバポレータ４０、レシーバタンク５０等を有する冷凍空調機を備えている。
冷凍空調機は、例えばＲ１３４ａを冷媒とする冷凍サイクルを構成する。

コンプレッサ１０は、例えば、図示しないエンジンや電動モータを動力源として気相の冷媒を圧縮し、加圧して吐出するものである。
コンプレッサ１０は、例えば、それぞれ渦巻状に形成された可動スクロール及び固定スクロールを有するスクロールコンプレッサである。
コンプレッサ１０は、可動スクロールと固定スクロールとの間で複数の接触点により形成された三日月状の作動室を有する。可動スクロールを固定スクロールに対して自転を拘束された状態で公転させることにより、作動室は、外径側から内径側へ、容積を減少しつつ移動し、冷媒を圧縮する。
コンプレッサ１０は、そのオンオフ（稼働・停止）を、後述する空調制御ユニット１００により制御されている。

コンデンサ２０は、コンプレッサ１０が吐出した高温、高圧の気相の冷媒を、例えば走行風との熱交換により冷却し、少なくとも一部を凝縮させて液相とするものである。
コンデンサ２０は、例えば、車両前端部などの車室外に配置されている。

膨張弁３０は、コンデンサ２０から出た冷媒の圧力を減圧し、エバポレータ４０に供給するものである。
膨張弁３０は、エバポレータ４０において熱交換が適切に行われるよう、冷媒の流量を調節する機能を有する。

エバポレータ４０は、膨張弁３０から導入される冷媒が内部に噴霧され、ブロワにより送風される空気との熱交換によって蒸発される熱交換器である。
ブロワが送風する空気は、エバポレータ４０に対して冷媒の気化熱を与えることによって冷却される。
エバポレータ４０において蒸発し、気相となった冷媒は、コンプレッサ１０の吸入側へ還流される。

レシーバタンク５０は、コンデンサ２０と膨張弁３０との間に設けられ、冷凍サイクル内での循環を必要としない余剰な冷媒を貯留する容器である。
レシーバタンク５０は、冷媒中の水分を低減する除湿剤等を有する。

また、エアコンディショナ１は、ＨＶＡＣユニット６０、ブロワ７０、ヒータコア８０、ダクト９０等を備えている。
ＨＶＡＣユニット６０は、ヒータ、ベンチレーション（換気）、エアコンディショナ（空調）関連の各種部品を、内部に空気流路が形成されたケース（筐体）内に集約し、ユニット化したものである。
ＨＶＡＣユニット６０は、エバポレータ４０、ブロワ７０、ヒータコア８０を収容している。

ＨＶＡＣユニット６０は、外気取入口６１、内気取入口６２、内外気切換ドア６３、ブロワ収容部６４、エバポレータ収容部６５、ヒータ収容部６６、エアミックスドア６７等を有して構成されている。

外気取入口６１は、車室外の空気（外気）をＨＶＡＣユニット６０に導入する開口部である。
内気取入口６２は、車室内の空気（内気）をＨＶＡＣユニット６０に導入する開口部である。
内外気切換ドア６３は、内気取入口６２が閉塞された外気導入状態と、外気取入口６１が閉塞された内気循環状態とを切り換えるフラップ状の扉状体である。
内外気切換ドア６３は、エアコンディショナ制御ユニット１００により制御されるサーボモータによって、外気導入状態と内気循環状態とを切換可能となっている。

ブロワ収容部６４は、後述するブロワ７０のファン部分が収容される空間部である。
外気取入口６１、内気取入口６２から導入された空気は、ブロワ７０によりエバポレータ４０側へ送風される。

エバポレータ収容部６５は、ブロワ収容部６４から出た空気流が導入されるとともに、エバポレータ４０が収容される空間部である。
ブロワ収容部６４から出た空気流は、エバポレータ収容部６５の内部でエバポレータ４０と熱交換を行った後にヒータ収容部６６側へ送出される。
エバポレータ収容部６５は、エバポレータ４０により空気流が冷却された際に生じる凝縮水を、外部へ排出する機能を有する。
ヒータ収容部６６は、エバポレータ収容部６５から出た空気流が導入されるとともに、ヒータコア８０が収容される空間部である。
エアミックスドア６７は、エバポレータ収容部６５から出た空気流がヒータコア８０に導入される開状態と、ヒータコア８０への導入が遮断される閉状態とを切り換えるフラップ状の扉状体である。
エアミックスドア６７は、エアコンディショナ制御ユニット１００からの指令に応じて、図示しないサーボモータにより開閉駆動される。

ブロワ７０は、外気取入口６１、内気取入口６２からブロワ収容部６４に導入された空気に流速を与え、空気流としてエバポレータ収容部６５側へ送出する送風機である。
ブロワ７０は、ファン及びこれを駆動する電動モータを有し、電動モータの出力（ファンの回転速度）は、後述するエアコンディショナ制御ユニット１００のブロワ制御部１０３によって制御される。

ヒータコア８０は、図示しないエンジンの冷却水が導入され、ヒータ収容部６６内を流れる空気流との熱交換を行う熱交換器である。
ヒータコア８０は、暖房時に、冷却水の熱により空気流を加熱する機能を有する。

ダクト９０は、ＨＶＡＣユニット６０から出た空気流を、車室内の各部へ案内する空気流路であって、空気流を車室内へ吹出す吹出口を有する。
ダクト９０は、センタベントダクト９１、シャッタドア９２、サイドベントダクト９３、吹出し口温度センサ９４、デフロスタダクト９５、デフロスタドア９６、ヒータダクト９７、ヒータドア９８等を有して構成されている。

センタベントダクト９１は、ＨＶＡＣユニット６０から出た空気流を、車室前部に設けられたインストルメントパネルの中央部から車室内へ吹出すものである。
シャッタドア９２は、センタベントダクト９１の入口部を開閉するフラップ状の扉状体である。

サイドベントダクト９３は、ＨＶＡＣユニット６０から出た空気流を、インストルメントの左右端部付近から車室内へ吹出すものである。
吹出し口温度センサ９４は、サイドベントダクト９３内を流れる空気の温度（吹出し口温度）を検出するものである。
吹出し口温度センサ９４の出力は、エアコンディショナ制御ユニット１００に伝達される。

デフロスタダクト９５は、車室前部の図示しないフロントウインドウガラスの下端部に設けられ、ＨＶＡＣユニット６０から出た空気流を、防霜のためフロントウインドウガラスに吹き付けるものである。
デフロスタドア９６は、デフロスタダクト９５の入口部を開閉するフラップ状の扉状体である。

ヒータダクト９７は、ＨＶＡＣユニット６０から出た空気流を、車室下部の乗員の足元に吹出すものである。
ヒータドア９８は、ヒータダクト９７の入口部を開閉するフラップ状の扉状体である。
シャッタドア９２、デフロスタドア９６、ヒータドア９８は、エアコンディショナ制御ユニット１００からの指令に応じて、図示しないサーボモータにより開閉駆動される。

エアコンディショナ制御ユニット１００は、エアコンディショナ１及びその補機類を統括的に制御するものである。
エアコンディショナ制御ユニット１００は、例えば、ＣＰＵ等の情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。

エアコンディショナ制御ユニット１００は、オートモード制御部１０１、目標温度設定部１０２、ブロワ制御部１０３等を有する。
オートモード制御部１０１は、オートモードが選択された場合に、ユーザにより設定される設定温度（冷房要求値）や、後述する室温センサ１０４、外気温センサ１０５、日射センサ１０６の出力等に応じて、コンプレッサ１０のオンオフ、ブロワ７０の出力（風量）、各ドア類の状態等を決定するものである。
オートモード制御部１０１は、通常時においては、実際の室内温度が設定温度に早期に収束するようエアコンディショナ１の制御を行う。

目標温度設定部１０２は、現在のエアコンディショナ１の運転状態において、ＨＶＡＣユニット６０が送出する空気流が吹出し口において正常時に示すべき温度である目標温度を設定するものである。
目標温度設定部１０２は、冷媒循環量が正常である場合に、現在のエアコンディショナ１の運転状態において得られるべきエバポレータ４０の吸熱量を演算し、エバポレータ４０を通過する空気流の流量（流速）や、エバポレータ４０の上流側の空気流の温度（外気導入モードにおいては外気温、内気循環モードにおいては室内温に相当する）等に基づいて、エバポレータ４０の下流側の空気流の温度を推定する。
目標温度設定部１０２は、この推定温度に対して所定の補正等を行い、目標温度とする。

ブロワ制御部１０３は、ブロワ７０の出力（モータ電流値）を調節することにより、ＨＶＡＣユニット６０からの空気流の吹き出し流量、流速を、連続的あるいは段階的に変化させるものである。
ブロワ制御部１０３は、オートモード制御時においては、オートモード制御部１０１からの指令に応じてブロワ７０の出力を設定し、マニュアルモード制御時においては、ブロワスピードスイッチ１１４の状態に応じてブロワ７０の出力を設定する。

エアコンディショナ制御ユニット１００には、室温センサ１０４、外気温センサ１０５、日射センサ１０６が接続され、これら各センサの出力を取得可能となっている。
室温センサ１０４は、車室内部の気温（室内温度）を検出する温度センサである。
外気温センサ１０５は、車両外部の気温（外気温）を検出する温度センサである。
日射センサ１０６は、車両に照射される日光の強さを検出するものである。
日射センサ１０６は、日光の強さを電流の変化に変換するフォトダイオードを備えている。

エアコンディショナ制御ユニット１００には、コントロールパネル１１０が接続されている。
コントロールパネル１１０は、車室内のインストルメントパネル等に設けられ、乗員等のユーザがエアコンディショナ１に関する各種操作を行う操作部である。
コントロールパネル１１０は、メインスイッチ１１１、オートモードスイッチ１１２、温度調整スイッチ１１３、ブロワスピードスイッチ１１４、吹出しモードスイッチ１１５、内外気切換スイッチ１１６等を有する。

メインスイッチ１１１は、エアコンディショナ１の稼働、停止を切り換えるオンオフ操作が入力されるものである。
オートモードスイッチ１１２は、オートモードとマニュアルモードとを選択するものである。
温度調整スイッチ１１３は、オートモードにおいては、ユーザが設定温度（冷房要求値）を入力するものであり、マニュアルモードにおいては、エアミックスドア６７の状態を切り換えてＨＶＡＣユニット６０から出る空気流の温度を調節する冷房要求設定部である。
設定温度は、ユーザが所望する室内温度のレベルを示す指標であって、これが低いほど、ユーザからの冷房要求が強いものとみなすことができる。
ブロワスピードスイッチ１１４は、マニュアルモードにおいて、ブロワ７０の出力（風量・風速）を調節するものである。
吹出しモードスイッチ１１５は、マニュアルモードにおいて、シャッタドア９２、デフロスタドア９６、ヒータドア９８の状態を切り換えて、ＨＶＡＣユニット６０から出た空気流が吹き出される箇所を選択するものである。
内外気切換スイッチ１１６は、マニュアルモードにおいて、内外気切換ドア６３の状態を切り換えて、外気導入モードと内気循環モードとを選択するものである。

以下、第１実施形態のエアコンディショナ制御装置における冷媒量減少時の制御について説明する。
図２は、第１実施形態のエアコンディショナ制御装置の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ０１：メインスイッチオン判断＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、メインスイッチ１１１がオン状態とされているか否かを判別する。
メインスイッチ１１１がオン状態である場合は、ステップＳ０２に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０２：オートモード判断＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、オートモードスイッチ１１２においてオートモードが選択されているか否かを判別する。
オートモードが選択されている場合はステップＳ０３に進み、その他の場合はステップＳ０８に進む。

＜ステップＳ０３：コンプレッサオン判断＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、現在コンプレッサ１０がオン（稼働）状態であるか否かを判別する。
例えば、温度調整スイッチ１１３により設定された設定温度に対して、室内温度が低い場合のように、冷房要求がない場合には、コンプレッサ１０はオートモード制御部１０１によりオフとされる。
コンプレッサ１０がオンである場合はステップＳ０４に進み、その他の場合はステップＳ０９に進む。

＜ステップＳ０４：吹出し口温度判断１＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、吹出し口温度センサ９４により検出された空気流の温度（吹出し口温度）を、温度調整スイッチ１１３により設定された設定温度と比較する。
吹出し口温度が設定温度よりも高い場合はステップＳ０５に進み、その他の場合はステップＳ０９に進む。

＜ステップＳ０５：吹出し口温度判断２＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、吹出し口温度センサ９４により検出された吹出し口温度を、室温センサ１０４により検出された車室内の温度（室内温度）と比較する。
吹出し口温度が室内温度よりも高い場合はステップＳ０６に進み、その他の場合はステップＳ０９に進む。

＜ステップＳ０６：吹出し口温度判断３＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、吹出し口温度センサ９４により検出された実際の吹出し口温度を、目標温度設定部１０２が設定する吹出し口の目標温度（冷媒量適正時にとり得る温度）と比較する。
実際の吹出し口温度が目標温度よりも高い場合はステップＳ０７に進み、その他の場合はステップＳ０９に進む。

＜ステップＳ０７：エアコンオン後経過時間判断＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、エアコンディショナ１がオンとなり、コンプレッサ１０が起動してからの経過時間を、予め設定された所定時間と比較する。
コンプレッサ１０の起動後に、所定時間が経過している場合は、冷媒量減少判定を成立させてステップＳ１０に進み、その他の場合はステップＳ０４に戻り、以降の処理を繰り返す。

＜ステップＳ０８：マニュアルモード制御＞
エアコンディショナ制御ユニット１００は、目標温度設定部１０２の状態に応じてエアミックスドア６７の状態を設定し、ブロワスピードスイッチ１１４の状態に応じてブロワ７０の出力を設定し、吹出しモードスイッチ１１５の状態に応じて各ドア類を制御するマニュアルモード制御を実行する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０９：通常オートモード制御実行＞
エアコンディショナ制御ユニット１００のオートモード制御部１０１は、冷媒量が適正であることを前提とした通常のオートモード制御を行う。
その後、一連の処理を終了する。

＜ステップＳ１０：冷媒量減少時オートモード制御＞
エアコンディショナ制御ユニット１００のオートモード制御部１０１は、冷媒量が減少していることを前提とした冷媒量減少時オートモード制御を行う。
冷媒量減少時オートモード制御については、後に詳しく説明する。
その後、一連の処理を終了する。

図３は、冷媒量適正時の通常オートモード制御時の室内温度、設定温度、吹出し口温度、風量の推移の一例を示す図である。
図３において、横軸は時間を示し、縦軸は各温度及び風量を示している。（後述する図４，６において同じ）
図３に示す例においては、設定温度は一例として２５℃である。
エアコンディショナ１の起動時においては、室内温度が４０℃と高く、オートモード制御部１０１は、短時間で室内温度を設定温度に近づけるため、ブロワ７０の出力を１００％とする。

このとき、エアミックスドア６７はヒータコア８０への通風が遮断される全閉状態であって、吹出し口温度は１０℃程度である。
低温の空気流をブロワ７０の最大出力で送風することにより、室内温度は急速に低下する。
その後、室内温度が設定温度に近づくと、ブロワ７０の出力を徐々に低下させるとともに、エアミックスドア６７の制御等により吹出し口温度を徐々に増加させ、室内温度の設定温度への収束を図る。

図４は、冷媒量減少時の通常オートモード制御時の室内温度、設定温度、吹出し口温度、風量の推移の一例を示す図である。
図４に示す例においては、図３の場合と同様に、設定温度は２５℃、エアコンディショナ１の起動時における室内温度は４０℃である。
通常オートモード制御を行う場合、オートモード制御部１０１は、図３の場合と同様に、短時間で室内温度を設定温度に近づけるため、ブロワ７０の出力を１００％とする。

しかし、冷媒量減少時には、コンプレッサ１０の出側における冷媒の圧力を十分に上昇させることができず、エバポレータ４０による空気流の冷却能力が低下するため、吹出し口温度は約３５℃程度までしか低下しない。
この場合、室内温度の低下は緩慢であり、ブロワ７０を長時間高出力で稼働させ続けることになるが、吹出し口温度が設定温度よりも高温であることから、乗員等のユーザは冷房を所望しているにも関わらず熱風、温風を吹き付けられ、不快感や不満を抱く原因となる。
また、ブロワ７０を長時間高出力で稼働させることにより、ブロワ７０の駆動に要する電力が増大し、エンジンによる発電機（オルタネータ）の駆動損失などにより、車両の燃料消費を悪化させてしまう。

そこで、第１実施形態においては、冷媒量減少時においても、乗員等のユーザに涼感を与えて車室内の快適性を確保するため、以下説明する冷媒量減少時オートモード制御を行っている。
図５は、冷媒量減少時及び冷媒量適正時における風量と吹出し口温度との相関の一例を示す図である。
図５において、横軸はブロワ７０の風量（出力）を示し、縦軸は吹出し口温度を示している。
例えば、設定温度が約２５℃である場合、風量が１０％程度の状態においては、吹出し口温度は、冷媒量適正時、冷媒量減少時ともに約１０℃程度となる。

この状態から、風量を増加させると、冷媒量適正時、冷媒量減少時ともに吹出し口温度は増加するが、このときの増加量（増加率）は、冷媒量減少時のほうが大きくなる。
例えば、図５に示す例においては、冷媒量適正時においては、風量が１００％（ブロワ７０が最大出力）の状態であっても、吹出し口温度は約１５℃程度であり、設定温度よりも十分に低い。
このような状態では、ブロワ７０の風量を大きくしたほうが室内温度の設定温度への収束を早めることができる。

一方、冷媒量減少時においては、風量３０％付近において冷媒量適正時に対する吹出し口温度の乖離が始まり、風量５０％付近で設定温度付近に達し、さらに風量が大きい領域においては、吹出し口温度が設定温度よりも高くなってしまう。
そこで、第１実施形態の冷媒量減少時オートモード制御においては、冷媒量適正時の吹出し口温度を目標温度Ｔｔとし、吹出し口温度センサ９４が検出した実際の吹出し口温度が、判定値Ｔｔ＋ΔＴ以上（ΔＴは、例えば、所定の定数）となった場合には、吹出し口温度が判定値Ｔｔ＋ΔＴ未満となるまで、ブロワ７０の風量（出力）を低下させている。
例えば、図５に示す例においては、ブロワ７０の風量（出力）は、３０％が上限（冷媒量適正時に対して吹出し口温度が過度に高温とならないバランス点）となるように制御される。

図６は、冷媒量減少時オートモード制御時の室内温度、設定温度、吹出し口温度、風量の推移の一例を示す図である。
図６に示すように、冷媒量減少時オートモード制御時においては、エバポレータ４０の冷却能力自体は、図４に示す場合と同等であるため、室内温度の変化は、図４に示す場合と同様に、冷媒量適正時に対して緩慢である。
しかし、図６に示す冷媒量減少時オートモード制御においては、エアコンディショナ１の起動後、ブロワ７０の風量（出力）を３０％程度で推移させることにより、吹出し口温度を約１５℃に維持することが可能である。
これにより、エアコンディショナ１の冷房能力自体は図４と同等であっても、ダクト９０から吹き出される空気流がユーザの顔や手などの身体に直接吹き付けられれば、ユーザは低温の空気流との接触による涼感（体感的な涼しさ）を得ることが可能である。

以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）冷媒量の減少によって、ブロワ７０の出力が高い状態ではダクト９０から車室内への吹出し口温度を十分に低くできない場合には、ブロワ７０の出力を低下させて、吹出し口温度を低下させることにより、吹出し風に接する乗員に涼感を与えて快適性を確保することができる。
また、通常のオートモード制御を行った場合のように、室内温度が設定温度となるまで長時間にわたってブロワ７０を高出力で運転することがないため、ブロワ７０の駆動に消費される電力を抑制し、車両の燃料消費、電力消費を抑制することができる。
（２）ダクト９０内における空気流の目標温度を設定し、目標温度に基づいて判定値を設定することにより、判定値を現在のエアコンディショナ１の運転状態に応じて適切に設定し、適切なブロワ７０の出力の制御を行うことができる。
（３）冷媒量が適正である場合の空気流の温度を推定し、目標温度及び判定値の設定に利用することにより、冷媒量減少時に適切にブロワ７０の出力の低下を行うことができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用したエアコンディショナ制御装置の第２実施形態について説明する。
以下説明する第２実施形態及び参考例において、上述した第１実施形態と同様の箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第２実施形態においては、第１実施形態の目標温度に代えて、温度調整スイッチ１１３によりユーザが設定した設定温度に基づいて、ブロワ出力の低下要否を判定する判定値を設定している。
例えば、設定温度に応じて設定される所定の温度（設定温度そのものであってもよい）から、所定値を減じた値を判定値とし、吹出し口温度センサ９４が検出する吹出し口温度が判定値以上となった場合に、吹出し口温度が判定値未満となるまでブロワ７０の出力を低下させる。
以上説明した第２実施形態によれば、ユーザが任意に設定する設定温度に基づいて判定値を設定することにより、ユーザが所望する室内温度よりも吹出し口温度が高温となることを防止し、車室内の快適性を確保することができる。

＜参考例＞
次に、本発明を適用したエアコンディショナ制御装置の参考例について説明する。
参考例においては、第１実施形態の目標温度に代えて、室温センサ１０４が検出する室内温度に基づいて、ブロワ出力の低下要否を判定する判定値を設定している。
例えば、室内温度から所定値を減じた値を判定値とし、吹出し口温度センサ９４が検出する吹出し口温度が判定値以上となった場合に、吹出し口温度が判定値未満となるまでブロワ７０の出力を低下させる。
以上説明した参考例によれば、室内温度に基づいて判定値を設定することにより、現在の室内温度に対して十分に低温でない空気流が吹き出されてユーザの涼感が損なわれることを防止し、車室内の快適性を確保することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）エアコンディショナ及びエアコンディショナ制御装置の構成は、上述した各実施形態に限定されることなく、適宜変更することが可能である。
例えば、ＨＶＡＣユニット、ダクト等の構成や、各ドア類の配置等は特に限定されない。
（２）各実施形態において、エアコンディショナはエンジンを走行用動力源とする車両に搭載されるものであるが、本発明は、エンジン及び電動モータを走行用動力源とするエンジン電気ハイブリッド車両や、電動モータのみを走行用動力源とするピュアＥＶ、燃料電池自動車等の電動車両にも適用することが可能である。この場合、コンプレッサは電動モ
ータにより駆動する構成とすることができる。
（３）第１、第２実施形態及び参考例においては、それぞれ冷媒量適正時の目標温度、オートモード制御における設定温度、室内温度に基づいて判定値を設定しているが、判定値の設定手法はこれらに限定されず適宜変更することが可能である。
例えば、これらの判定値に対して適宜補正を行う構成とすることができる。
また、複数の手法を組み合わせて判定値を求める構成とすることもできる。

１ エアコンディショナ １０ コンプレッサ
２０ コンデンサ ３０ 膨張弁
４０ エバポレータ ５０ レシーバタンク
６０ ＨＶＡＣユニット ６１ 外気取入口
６２ 内気取入口 ６３ 内外気切換ドア
６４ ブロワ収容部 ６５ エバポレータ収容部
６６ ヒータ収容部 ６７ エアミックスドア
７０ ブロワ ８０ ヒータコア
９０ ダクト ９１ センタベントダクト
９２ シャッタドア ９３ サイドベントダクト
９４ 吹出し口温度センサ ９５ デフロスタダクト
９６ デフロスタドア ９７ ヒータダクト
９８ ヒータドア
１００ エアコンディショナ制御ユニット
１０１ オートモード制御部 １０２ 目標温度設定部
１０３ ブロワ制御部 １０４ 室温センサ
１０５ 外気温センサ １０６ 日射センサ
１１０ コントロールパネル １１１ メインスイッチ
１１２ オートモードスイッチ １１３ 温度調整スイッチ
１１４ ブロワスピードスイッチ １１５ 吹出しモードスイッチ
１１６ 内外気切換スイッチ

Claims (2)

1. 冷媒を加圧するコンプレッサと、
   前記コンプレッサが吐出した冷媒を凝縮させるコンデンサと、
   前記コンデンサから出た冷媒を減圧する膨張弁と、
   前記膨張弁から出た冷媒を蒸発させて前記コンプレッサに循環させるエバポレータと、
   前記エバポレータにおいて冷媒と熱交換する空気流を発生するブロワと、
   前記エバポレータを通過した前記空気流を車室内に導入するダクトと
   を備えるエアコンディショナを制御するエアコンディショナ制御装置であって、
   ユーザが冷房要求値を設定する冷房要求設定部と、
   前記冷房要求値に応じて前記ブロワの出力を制御するブロワ制御部と、
   前記ダクト内における前記空気流の温度を検出する吹出し口温度センサとを備え、
   前記ブロワ制御部は、所定の判定値に対して前記吹出し口温度センサが検出した前記空気流の温度が高い場合に、前記ブロワの出力を低下させ、
   現在のエアコンディショナの運転状態に応じて前記ダクト内における前記空気流の目標温度を設定する目標温度設定部を備え、
   前記ブロワ制御部は、前記目標温度に基づいて前記判定値を設定し、
   前記目標温度設定部は、冷媒量が適正である場合における前記空気流の温度を推定し、推定された温度に基づいて前記目標温度を設定すること
   を特徴とするエアコンディショナ制御装置。
2. 冷媒を加圧するコンプレッサと、
   前記コンプレッサが吐出した冷媒を凝縮させるコンデンサと、
   前記コンデンサから出た冷媒を減圧する膨張弁と、
   前記膨張弁から出た冷媒を蒸発させて前記コンプレッサに循環させるエバポレータと、
   前記エバポレータにおいて冷媒と熱交換する空気流を発生するブロワと、
   前記エバポレータを通過した前記空気流を車室内に導入するダクトと
   を備えるエアコンディショナを制御するエアコンディショナ制御装置であって、
   ユーザが冷房要求値を設定する冷房要求設定部と、
   前記冷房要求値に応じて前記ブロワの出力を制御するブロワ制御部と、
   前記ダクト内における前記空気流の温度を検出する吹出し口温度センサとを備え、
   前記ブロワ制御部は、所定の判定値に対して前記吹出し口温度センサが検出した前記空気流の温度が高い場合に、前記ブロワの出力を低下させ、
   前記ブロワ制御部は、前記冷房要求値に基づいて前記判定値を設定すること
   を特徴とするエアコンディショナ制御装置。
   

Images