JPH06255353A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの始動時性を悪化させることなく車
両用空調装置のコンプレッサの内部に溜まった冷媒液を
確実に排出する。 【構成】 エンジンを駆動源とするコンプレッサ１００
を備えた車両用空調装置に、エンジンの始動完了を検出
する始動完了検出手段１０１と、エンジンの始動完了が
検出されてからの経過時間を計時する計時手段１０２
と、コンプレッサ１００の作動の可否を決定するために
設定されたエンジンの基準回転数を、計時手段１０２の
計時時間に応じて増加させる基準回転数変更手段１０３
と、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段１０４
と、エンジンの始動完了が検出されてからエンジン回転
数が基準回転数以下になると、空調装置のメインスイッ
チの投入の有無に拘らず所定の時間だけコンプレッサ１
００を作動させる駆動制御手段１０５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術とその問題点】車両用空調装置のコンプレッ
サに冷媒が液状になって溜まった状態（以下、液溜まり
状態と呼ぶ）で、空調装置のメインスイッチを投入して
コンプレッサと駆動源との間のマグネットクラッチを連
結すると、コンプレッサが起動して冷媒液を圧縮する、
いわゆる液圧縮が発生し、コンプレッサに異常な負荷が
かかって異音が発生する場合があることが知られてい
る。

【０００３】そこで、空調装置のメインスイッチが投入
されていなくても、車両の運行に先立ってエンジンの始
動時に、スターターモータが作動している間、マグネッ
トクラッチを連結してコンプレッサを起動し、冷媒液を
コンプレッサ内部から排出することが考えられる。

【０００４】しかしながら、スターターモータの作動時
にコンプレッサを起動するとエンジンの負荷が大きくな
り始動性が悪化するという問題がある。

【０００５】本発明の目的は、エンジンの始動性を悪化
させることなくコンプレッサの内部に溜まった冷媒液を
確実に排出することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて請求項１の発明を説明すると、請求項１
の発明は、エンジンを駆動源とするコンプレッサ１００
を備えた車両用空調装置に適用される。そして、エンジ
ンの始動完了を検出する始動完了検出手段１０１と、こ
の始動完了検出手段１０１で始動完了が検出されてから
の経過時間を計時する計時手段１０２と、コンプレッサ
１００の作動の可否を決定するために設定されたエンジ
ンの基準回転数を、計時手段１０２の計時時間に応じて
増加させる基準回転数変更手段１０３と、エンジンの回
転数を検出する回転数検出手段１０４と、始動完了検出
手段１０１でエンジンの始動完了が検出されてから、回
転数検出手段１０４により検出されたエンジン回転数が
基準回転数変更手段１０３により設定された基準回転数
以下になると、空調装置のメインスイッチの投入の有無
に拘らず所定の時間だけコンプレッサ１００を作動させ
る駆動制御手段１０５とを備え、これにより、上記目的
を達成する。また、クレーム対応図である図２に対応づ
けて請求項２および請求項３の発明を説明すると、請求
項２の発明は、エンジンを駆動源とするコンプレッサ２
００を備えた車両用空調装置に適用される。そして、エ
ンジンの冷却水温を検出する水温検出手段２０１と、エ
ンジン冷却水温に応じて設定されたコンプレッサ２００
の作動の可否を決定するためのエンジンの基準回転数を
記憶する記憶手段２０２と、エンジンの始動完了を検出
する始動完了検出手段２０３と、エンジンの回転数を検
出する回転数検出手段２０４と、始動完了検出手段２０
３でエンジンの始動完了が検出されてから、記憶手段２
０２から水温検出手段２０１により検出された冷却水温
に対応する基準回転数を読み出し、回転数検出手段２０
４により検出されたエンジン回転数が基準回転数以下に
なると、空調装置のメインスイッチの投入の有無に拘ら
ず所定の時間だけコンプレッサ２００を作動させる駆動
制御手段２０５とを備え、これにより、上記目的を達成
する。請求項３の発明は、請求項２の車両用空調装置
に、始動完了検出手段２０３で始動完了が検出されてか
らの経過時間を計時する計時手段２０６と、エンジンの
冷却水温に対応する基準回転数を計時手段２０６の計時
時間に応じて増加させる基準回転数変更手段２０７とを
備えたものである。

【０００７】

【作用】請求項１の車両用空調装置では、コンプレッサ
１００の作動の可否を決定するためにエンジンの基準回
転数を設定し、エンジン始動後の経過時間に応じてその
基準回転数を増加させるとともに、エンジンの始動完了
が検出されてからエンジン回転数が基準回転数以下にな
ると空調装置のメインスイッチの投入の有無に拘らず所
定の時間だけコンプレッサ１００を作動させる。これに
よって、車両の運行に先立ってコンプレッサ内に溜まっ
た冷媒液を安全、確実に排出することができる。また請
求項２の車両用空調装置では、エンジン冷却水温に応じ
てコンプレッサ２００の作動の可否を決定するためのエ
ンジンの基準回転数を設定し、エンジンの始動完了が検
出されてからエンジン回転数がエンジン冷却水温に対応
する基準回転数以下になると、空調装置のメインスイッ
チの投入の有無に拘らず所定の時間だけコンプレッサ２
００を作動させる。これによって、上記請求項１と同様
に、車両の運行に先立ってコンプレッサ内に溜まった冷
媒液を安全、確実に排出することができる。さらに請求
項３の車両用空調装置では、エンジン冷却水温に応じて
コンプレッサ２００の作動の可否を決定するためのエン
ジンの基準回転数を設定し、エンジンの始動完了が検出
されてからエンジン冷却水温に対応する基準回転数をエ
ンジン始動後の経過時間に応じて変更するとともに、エ
ンジン回転数が基準回転数以下になると、空調装置のメ
インスイッチの投入の有無に拘らず所定の時間だけコン
プレッサ２００を作動させる。これによって、さらに安
全、確実に冷媒液を排出することができる。

【０００８】

【実施例】図３は一実施例の構成を示すブロック図であ
る。コンプレッサ１は、エンジン２によりＶプーリー
３、Ｖベルト４およびマグネットクラッチ５を介して駆
動される。マグネットクラッチ５は、Ｖベルト４により
駆動されるＶプーリー５ｐ、コンプレッサの１のシャフ
ト１ｓに連結されるクラッチプレート（不図示）および
マグネットコイル５ｃから構成される。マグネットコイ
ル５ｃは、イグニッション電源６からリレー７を介して
給電され、マグネットコイル５ｃに通電すると、クラッ
チプレートがＶプーリー５ｐに吸引されてエンジンの駆
動力がコンプレッサ１のシャフト１ｓに伝達され、コン
プレッサ１が作動する。一方、マグネットコイル５ｃへ
の通電を停止すると、クラッチプレートがばね力により
Ｖプーリー５ｐから離脱し、エンジン駆動力の伝達が停
止されてコンプレッサ１が作動を停止する。なお、イグ
ニッション電源６は車両のイグニッションキーがＯＮま
たはＳＴＡＲＴ位置にある時に作動する電源である。

【０００９】空調制御ユニット１０は、Ａ／Ｃスイッチ
１１やファンスイッチ１２などの各種スイッチ信号や各
種センサー信号を入力、処理し、各種アクチュエータ、
ブロアファンモーター、コンプレッサーコントロールバ
ルブなどを制御する。Ａ／Ｃスイッチ１１はコンプレッ
サ１を作動させるためのスイッチであり、このＡ／Ｃス
イッチ１１が閉路されると、空調制御ユニット１０がコ
ンプレッサの駆動に関する制御を開始するとともに、後
述するエンジン制御ユニット２０へＡ／ＣスイッチＯＮ
信号を出力する。ファンスイッチ１２はブロアファン
（不図示）を作動させるためのスイッチであり、このフ
ァンスイッチ１２が閉路されると、空調制御ユニット１
０はブロアファンモーター（不図示）を作動させるとと
もに、エンジン制御ユニット２０へブロアファン作動信
号を出力する。

【００１０】エンジン制御ユニット２０は、マイクロコ
ンピューターおよびタイマーＴ１，Ｔ２、メモリＭ１な
どの周辺部品、トランジスタ２１などの駆動回路から構
成され、エンジンの燃料噴射制御、点火制御、アイドル
回転数制御などを行う。このエンジン制御ユニット２０
には、上述した空調制御ユニット１０をはじめ、キース
イッチ２２、水温センサー２３、エンジン回転数センサ
ー２４などが接続される。車両のイグニッションキーを
ＯＮ位置に回すと、バッテリー電源２５からキースイッ
チ２２のＯＮ接点を介してエンジン制御ユニット２０へ
電圧信号が供給される。また、イグニッションキーをＳ
ＴＡＲＴ位置に回すと、バッテリー電源２５からキース
イッチ２２のＳＴＡＲＴ接点を介してエンジン制御ユニ
ット２０へ電圧信号が供給される。水温センサー２３は
エンジン２の冷却水温Ｔｗ（℃）を検出し、エンジン回
転数センサー２４はエンジン２の回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）
を検出する。トランジスタ２１はリレー７を駆動し、ト
ランジスタ２１が導通するとイグニッション電源６から
リレーコイル７ｃへ通電され、リレー７がオンする。

【００１１】図４は、エンジン冷却水温Ｔｗ（℃）に応
じて設定された、コンプレッサ１の作動の可否を決定す
るための基準回転数Ｃ（ｒｐｍ）を示す図である。コン
プレッサ１の周囲温度が低ければ低いほどコンプレッサ
１内に液溜まりが発生しやすく、冷媒液を排出する時に
コンプレッサ１を低速で作動させないと液圧縮が発生し
てコンプレッサ１に異常な負荷がかかり、異音が発生す
ることがある。反対に、周囲温度が高くなればなるほど
溜まった冷媒液の気化が促進されるのでコンプレッサ内
の冷媒液量が少なく、冷媒液排出時にコンプレッサ１を
比較的高速で作動させても液圧縮が発生しにくい。した
がって、コンプレッサ１の周囲温度が低い場合は冷媒液
の排出処理を許可するエンジンの基準回転数Ｃを低く設
定し、エンジン回転数Ｎｅが低い時にコンプレッサ１を
作動させて安全に冷媒液の排出処理を行う。一方、コン
プレッサ１の周囲温度が高い場合は基準回転数Ｃを高く
設定し、エンジン回転数Ｎｅが比較的高くてもコンプレ
ッサ１を作動させて速やかに冷媒液の排出処理を行う。

【００１２】コンプレッサ１は、通常、エンジンルーム
内に配置されるので、エンジン始動時のコンプレッサ１
の周囲温度はエンジン冷却水温Ｔｗにほぼ等しく、この
実施例ではコンプレッサ１の周囲温度をエンジン冷却水
温Ｔｗにより検出する。なお、コンプレッサ１の周囲温
度を専用の検出センサーを設けて検出してもよい。水温
ＴｗがＴｗ１以下の時は基準回転数Ｃを一定値Ｃ１と
し、水温ＴｗがＴｗ２以上の時は基準回転数Ｃを一定値
Ｃ２とする。水温ＴｗがＴｗ１からＴｗ２までの範囲で
は、水温Ｔｗの増加に応じて基準回転数Ｃを増加させ
る。このエンジン冷却水温Ｔｗ（℃）に対する基準回転
数Ｃ（ｒｐｍ）の設定データはメモリＭ１に記憶され
る。

【００１３】図５はクラッチ制御プログラムを示すフロ
ーチャートである。このフローチャートにより、実施例
の動作を説明する。エンジン制御ユニット２０のマイク
ロコンピューターは、キースイッチ２２がＯＮ位置に設
定されるとこの制御プログラムの実行を開始する。実行
開始後のステップＳ１において、エンジンが始動された
か否かを判別する。スターターモーターを起動するため
にキースイッチ２２がＳＴＡＲＴ位置に設定された後、
キースイッチ２２がふたたびＯＮ位置に戻された時に、
エンジン回転数センサー２４によってエンジン２が所定
の回転数（例えば５００ｒｐｍ）以上で回転しているこ
とが検出されれば、エンジンが始動されたと判定する。

【００１４】エンジン２が始動されたらステップＳ２へ
進み、水温センサー２３により検出されたエンジン冷却
水温ＴｗがＡ（℃）よりも高く、且つＢ（℃）よりも低
いか否かを判別する。ここで、温度Ａ（℃）は、それ以
下の水温の環境条件では乗員が空調装置を使用しないと
判断される温度であり、温度Ｂ（℃）は、それ以上の水
温の環境条件ではコンプレッサ１に液溜まりが発生しな
いと判断される温度である。エンジン冷却水温Ｔｗ
（℃）に基づいてエンジン始動後のコンプレッサ１の冷
媒液の排出処理を行うか否かを判断し、水温ＴｗがＡ
（℃）よりも高くＢ（℃）よりも低い時は冷媒液の排出
処理を行うためにステップＳ３へ進み、水温ＴｗがＡ
（℃）以下またはＢ（℃）以上の時は排出処理を不要と
してステップＳ９へ進む。

【００１５】なお、この実施例ではエンジン冷却水温Ｔ
ｗ（℃）に基づいてコンプレッサ１の冷媒液の排出処理
を行うか否かを判断したが、この実施例に限定されず、
例えば周囲温度Ｔａｍｂに基づいて判断してもよい。

【００１６】Ａ（℃）＜Ｔｗ＜Ｂ（℃）の時は、乗員が
空調装置を使用する可能性が高く、且つコンプレッサ１
に液溜まりが発生しやすいので、ステップＳ３〜Ｓ８に
おいてコンプレッサ１に溜まった冷媒液の排出処理を行
う。まずステップＳ３で、水温センサー２３により検出
されたエンジン冷却水温Ｔｗ（℃）に対応する基準回転
数Ｃ（ｒｐｍ）をメモリＭ１から読み出す。続くステッ
プＳ４でエンジン回転数センサー２４により検出された
エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が基準回転数Ｃ（ｒｐ
ｍ）以上か否かを判別し、Ｎｅ≧ＣであればステップＳ
５へ進み、Ｎｅ＜ＣであればステップＳ８へ進む。

【００１７】エンジン回転数Ｎｅが基準回転数Ｃ以上の
時は冷媒液の排出のためにコンプレッサ１を作動させる
ことができないので、ステップＳ５でトランジスタ２１
によりリレー７をオフし、マグネットクラッチ５を開放
してコンプレッサ１の作動を停止する。またこの時、エ
ンジン始動後の所定の時間間隔Ｄを計時するタイマーＴ
１をリセットしてスタートさせる。続くステップＳ６
で、タイマーＴ１がタイムアップしたか否かを判別し、
タイムアップしたらステップＳ７へ進み、まだであれば
ステップＳ３へ戻る。ステップＳ７では基準回転数Ｃ
（ｒｐｍ）に１０ｒｐｍを加算してステップＳ３へ戻
る。エンジンの始動後は、時間の経過とともにエンジン
ルーム内の温度が上昇し、これにともなってコンプレッ
サ１の周囲温度が上昇するので、コンプレッサ１内に溜
まった冷媒液の気化が促進され、冷媒液を排出するため
により高い回転数でコンプレッサ１を作動させても液圧
縮を起こさない。そこで、エンジン回転数Ｎｅが基準回
転数Ｃよりも高くて冷媒液の排出が不可能な場合は、ス
テップＳ６〜Ｓ７で所定の時間間隔Ｄごとに基準回転数
Ｃ（ｒｐｍ）を１０ｒｐｍずつ増加し、速やかに冷媒液
の排出処理が実行されるようにする。なお、時間間隔Ｄ
には例えば１０秒を設定する。

【００１８】ステップＳ４においてエンジン回転数Ｎｅ
が基準回転数Ｃよりも低いと判別された時は、コンプレ
ッサ１を作動させても液圧縮が発生しないので、ステッ
プＳ８でトランジスタ２１によりリレー７をオンし、マ
グネットクラッチ５を接続してコンプレッサ１を作動さ
せる。また同時に、冷媒液を排出するためのコンプレッ
サ１の作動時間を計時するタイマーＴ２に所定時間Ｅを
設定してスタートし、ステップＳ９へ進む。ステップＳ
９でタイマーＴ２がタイムアップしたか否かを判別し、
タイムアップしたらステップＳ１０へ進む。なお、タイ
マーＴ２の設定時間Ｅは確実に冷媒液を排出できる時間
を設定すればよい。

【００１９】ステップＳ１０では空調制御ユニット１０
からメインスイッチＯＮ信号を受信したか、すなわちＡ
／Ｃスイッチ１１がオンされているか否かを判別し、オ
ンされていればステップＳ１１へ進み、オフされていれ
ばステップＳ１３へ進む。ステップＳ１１では空調制御
ユニット１０からブロアファン作動信号を受信したか、
すなわちブロアファンが作動されているか否かを判別
し、作動されていればステップＳ１２へ進み、そうでな
ければステップＳ１３へ進む。ステップＳ１２では、Ａ
／Ｃスイッチ１１が投入され、且つブロアファンが作動
しているので、トランジスタ２１によりリレー７をオン
し、マグネットクラッチ５を接続してコンプレッサ１を
作動させる。一方、ステップＳ１３では、Ａ／Ｃスイッ
チ１１がオフされているか、あるいはＡ／Ｃスイッチ１
１がオンされていてもブロアファンが作動していないの
で、トランジスタ２１によりリレー７をオフし、マグネ
ットクラッチ５を開放してコンプレッサ１の作動を停止
する。

【００２０】ステップＳ２でＴｗ≦Ａ（℃）またはＴｗ
≧Ｂ（℃）と判定された時は、乗員が空調装置を使用し
ない環境条件であるか、またはコンプレッサ１に液溜ま
りが発生しにくい環境条件であるので、エンジン始動後
にコンプレッサ１に溜まった冷媒液を排出する必要がな
く、ステップＳ１０へ進んで上述した通常の空調制御を
行う。

【００２１】このように、エンジン冷却水温に応じてコ
ンプレッサ１の作動の可否を決定するためのエンジン基
準回転数Ｃを設定してメモリＭ２に記憶し、エンジン２
の始動完了が検出されてから、エンジン冷却水温Ｔｗに
対応する基準回転数Ｃを読み出すとともに、エンジン始
動後の経過時間に応じて基準回転数Ｃを増加し、検出さ
れたエンジン回転数Ｎｅが基準回転数Ｃ以下になると、
Ａ／Ｃスイッチ１１の投入の有無に拘らず所定の時間だ
けコンプレッサ１を作動させるようにしたので、エンジ
ンの始動性を損うことなくコンプレッサ１内に溜まった
冷媒液を確実に排出することができる。

【００２２】以上の実施例の構成において、図５に示す
クラッチ制御プログラムのステップＳ１が始動完了検出
手段を、タイマーＴ１が計時手段を、図５に示すクラッ
チ制御プログラムのステップＳ７が基準回転数変更手段
を、エンジン回転数センサー２４が回転数検出手段を、
水温センサー２３が水温検出手段を、メモリＭ１が記憶
手段を、トランジスタ２１、リレー７および図５に示す
クラッチ制御プログラムのステップＳ４，Ｓ８が駆動制
御手段をそれぞれ構成する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、コンプレッサの作動の可否を決定するためにエン
ジンの基準回転数を設定し、エンジン始動後の経過時間
に応じて基準回転数を増加させるとともに、エンジンの
始動完了が検出されてからエンジン回転数が基準回転数
以下になると、空調装置のメインスイッチの投入の有無
に拘らず所定の時間だけコンプレッサを作動させるよう
にしたので、エンジンの始動性を低下させることなくコ
ンプレッサ内に溜まった冷媒液を確実に排出することが
できる。また、請求項２の発明によれば、エンジン冷却
水温に応じてコンプレッサの作動の可否を決定するため
のエンジンの基準回転数を設定し、エンジンの始動完了
が検出されてからエンジン回転数がエンジン冷却水温に
対応する基準回転数以下になると、空調装置のメインス
イッチの投入の有無に拘らず所定の時間だけコンプレッ
サを作動させるようにしたので、上記請求項１と同様の
効果が得られる。さらに、請求項３の発明によれば、エ
ンジン冷却水温に応じてコンプレッサの作動の可否を決
定するためのエンジンの基準回転数を設定し、エンジン
の始動完了が検出されてからエンジン冷却水温に対応す
る基準回転数をエンジン始動後の経過時間に応じて変更
するとともに、エンジン回転数が基準回転数以下になる
と、空調装置のメインスイッチの投入の有無に拘らず所
定の時間だけコンプレッサを作動させるようにしたの
で、さらに確実に冷媒液をコンプレッサから排出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１のクレーム対応図。

【図２】請求項２および請求項３のクレーム対応図。

【図３】実施例の構成を示すブロック図。

【図４】エンジン冷却水温Ｔｗ（℃）に応じて設定され
た、コンプレッサの作動の可否を決定するための基準回
転数Ｃ（ｒｐｍ）を示す図。

【図５】クラッチ制御プログラムを示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１，１００，２００ コンプレッサ １ｓ シャフト ２ エンジン ３，５ｐ Ｖプーリー ４ Ｖベルト ５ マグネットクラッチ ５ｃ マグネットコイル ６ イグニッション電源 ７ リレー ７ｃ コイル １０ 空調制御ユニット １１ Ａ／Ｃスイッチ １２ ファンスイッチ ２０ エンジン制御ユニット ２１ トランジスタ ２２ キースイッチ ２３ 水温センサー ２４ エンジン回転数センサー ２５ バッテリー電源 Ｍ１ メモリ Ｔ１，Ｔ２ タイマー １０１，２０３ 始動完了検出手段 １０２，２０６ 計時手段 １０３，２０７ 基準回転数変更手段 １０４，２０４ 回転数検出手段 １０５，２０５ 駆動制御手段 ２０１ 水温検出手段 ２０２ 記憶手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを駆動源とするコンプレッサを
   備えた車両用空調装置において、 前記エンジンの始動完了を検出する始動完了検出手段
   と、 この始動完了検出手段で始動完了が検出されてからの経
   過時間を計時する計時手段と、 前記コンプレッサの作動の可否を決定するために設定さ
   れた前記エンジンの基準回転数を、前記計時手段の計時
   時間に応じて増加させる基準回転数変更手段と、 前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 前記始動完了検出手段で前記エンジンの始動完了が検出
   されてから、前記回転数検出手段により検出されたエン
   ジン回転数が前記基準回転数変更手段により設定された
   基準回転数以下になると、空調装置のメインスイッチの
   投入の有無に拘らず所定の時間だけ前記コンプレッサを
   作動させる駆動制御手段とを備えることを特徴とする車
   両用空調装置。
2. 【請求項２】 エンジンを駆動源とするコンプレッサを
   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を検出する水温検出手段と、 エンジン冷却水温に応じて設定された前記コンプレッサ
   の作動の可否を決定するための前記エンジンの基準回転
   数を記憶する記憶手段と、 前記エンジンの始動完了を検出する始動完了検出手段
   と、 前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 前記始動完了検出手段で前記エンジンの始動完了が検出
   されてから、前記記憶手段から前記水温検出手段により
   検出された冷却水温に対応する基準回転数を読み出し、
   前記回転数検出手段により検出されたエンジン回転数が
   前記基準回転数以下になると、空調装置のメインスイッ
   チの投入の有無に拘らず所定の時間だけ前記コンプレッ
   サを作動させる駆動制御手段とを備えることを特徴とす
   る車両用空調装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の車両用空調装置におい
   て、 前記始動完了検出手段で始動完了が検出されてからの経
   過時間を計時する計時手段と、 前記エンジンの冷却水温に対応する基準回転数を前記計
   時手段の計時時間に応じて増加させる基準回転数変更手
   段とを備えることを特徴とする車両用空調装置。