JPH0699720A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍サイクルのエバポレータの冷却能力が変
動した直後、すなわち、コンプレッサのオンからオフ直
後およびオフからオン直後においても、車室内へ吹き出
す空気の吹出温度の変動を小さくすることを可能にす
る。 【構成】 車室内へ送風するダクト２内に、冷凍サイク
ル２２のエバポレータ４、エアミックスダンパ２８、ヒ
ータコア２７を上流側から下流側に向かって順に配した
車両用オートエアコン１において、エバポレータ４の下
流側に接続されたコンプレッサ２３のオン、オフを検出
するコンプレッサ駆動回路３５と、このコンプレッサ駆
動回路３５で検出されたコンプレッサ２３のオン、オ
フ、つまりエバポレータ４の冷却能力の変動に基づいて
エアミックスダンパ２８の目標開度を補正するＣＰＵ３
１を有する制御装置６とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内へ吹き出す空気の
吹出温度を自動コントロールすることが可能な空気調和
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車室内へ空気を送るダクト内
に、冷凍サイクルのエバポレータ（冷媒蒸発器）、エア
ミックスダンパ、ヒータコアを上流側より下流側に順に
配した車両用空気調和装置が存在する。そして、冷凍サ
イクル内に冷媒を循環させるコンプレッサ（冷媒圧縮
機）は、通常、エバポレータのフロストを防止する目的
で、エバ後温度が所定値以下に低下した際にオフするよ
うに制御されている。このとき、図２１のタイムチャー
トに示したように、コンプレッサのオン、オフに対して
遅れを持って、エバ後温度が変動してしまい、これによ
って車室内へ吹き出す空気の吹出温度も変動してしま
う。

【０００３】そこで、コンプレッサのオン、オフ時の吹
出温度の変動を小さくすることを目的として、従来よ
り、エバポレータの下流にエバ後温度センサを取り付
け、そのエバ後温度センサの検出温度に基づいてエアミ
ックスダンパの目標開度を補正する方法（従来の技術
Ａ）が知られている。また、コンプレッサのオン時とオ
フ時とでエアミックスダンパの開度特性を変更する方法
（従来の技術Ｂ：特開昭５５−３６１５６号公報、特開
昭５７−２０９４１２号公報、特開昭５９−１６７３１
３号公報等）も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
Ａにおいては、エバ後温度センサ（例えばサーミスタ、
熱電対）の熱容量のため、エバ後温度センサの検出温度
が実際のエバ後温度と同じではない。したがって、コン
プレッサをオンからオフに切り替えた直後およびオフか
らオンに切り替えた直後の数十秒間は、エバ後温度セン
サの検出温度に基づいてエアミックスダンパの目標開度
を補正することができないため、車室内へ吹き出す空気
の吹出温度の変動を小さくすることはできなかった。な
お、エバ後温度センサの熱容量を小さくすれば応答性を
改良することができるが、エバポレータの下流という、
温度変化が大きく、凝縮水が飛散する環境に取り付けら
れる温度センサには耐久性を確保するために、ある程度
の応答性を犠牲とする他なかった。

【０００５】また、従来の技術Ｂにおいては、コンプレ
ッサのオン時とオフ時とのエアミックスダンパの開度特
性として、実際のエバ後温度が安定した状態での開度特
性を利用しているので、コンプレッサのオン直後および
オフ直後の数十秒間では補正不足となり、車室内に吹き
出す空気の吹出温度の変動を小さくすることはできなか
った。本発明は、冷却手段の冷却能力が変動した直後に
おいても、室内へ吹き出す空気の吹出温度の変動を小さ
くすることが可能な空気調和装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の空気調和装置
は、図２２に示したように、室内に空気を送るダクト１
０１と、このダクト１０１内を流れる空気を冷却する冷
却手段１０２と、前記ダクト１０１内において前記冷却
手段１０２の下流側に配され、前記冷却手段１０２の下
流側を流れる空気を加熱する加熱手段１０３と、この加
熱手段１０３による空気の加熱量を制御して室内に吹き
出す空気の温度を調節する吹出温度調節手段１０４と、
この吹出温度調節手段１０４の調節具合を決定する決定
手段１０５を有し、この決定手段１０５で決定された調
節具合に基づいて前記吹出温度調節手段１０４を制御す
る制御装置１０６とを備えている。そして、その制御装
置１０６は、前記冷却手段１０２の冷却能力を検出する
冷却能力検出手段１０７、およびこの冷却能力検出手段
１０７で検出された前記冷却手段１０２の冷却能力に基
づいて前記決定手段１０５で決定された前記吹出温度調
節手段１０４の調節具合を補正する補正手段１０８を有
する技術手段を採用した。

【０００７】

【作用】本発明の空気調和装置は、冷却能力検出手段で
検出された冷却手段の冷却能力に基づいて、決定手段で
決定された調節具合を補正手段で補正しているので、冷
却手段の下流側のダクト内を流れる空気の加熱量が最適
な値に制御される。したがって、冷却手段の冷却能力が
変動した直後においても、室内に吹き出す空気の温度の
変動が小さくなる。

【０００８】

【実施例】つぎに、本発明の空気調和装置を図１ないし
図２０に示す複数の実施例に基づいて説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図１６は本発明の第１
実施例を示し、図１は車両用オートエアコンの概略構成
を示した図である。車両用オートエアコン１は、車室内
に空気を送るダクト２、このダクト２内において車室内
に向かう空気流を発生させるブロワ３、ダクト２内を流
れる空気を冷却するエバポレータ４、車室内に吹き出す
空気の温度を調節するエアミックス方式の吹出温度調節
装置５、および各空調機器を制御する制御装置６を備え
る。

【０００９】ダクト２は、車室内の前方側に配設されて
いる。そのダクト２の入口側には、内気導入口７および
外気導入口８の２つの導入口が設けられており、さらに
内気導入口７および外気導入口８の内側には内外気切替
ダンパ９が回動自在に取り付けられている。その内外気
切替ダンパ９は、サーボモータ１０によって駆動される
もので、内気導入口７より車室内空気（内気）を導入す
る内気循環モードと外気導入口８より車室外空気（外
気）を導入する外気導入モードとを切り替える。

【００１０】また、ダクト２の出口側には、デフロスト
吹出口１１、フェイス吹出口１２およびフット吹出口１
３の３つの吹出口が設けられており、さらにそれぞれの
吹出口の内側にはデフロスト吹出口ダンパ１４、フェイ
ス吹出口ダンパ１５およびフット吹出口ダンパ１６が回
動自在に取り付けられている。それらのデフロスト吹出
口ダンパ１４、フェイス吹出口ダンパ１５およびフット
吹出口ダンパ１６は、それぞれサーボモータ１７〜１９
によって駆動される。

【００１１】ブロワ３は、ブロワ駆動回路２０により印
加電圧が制御されるブロワモータ２１によって回転速度
が制御され、内気導入口７または外気導入口８のいずれ
か開かれた導入口から空気を吸引してダクト２を介して
車室内へ送風する。エバポレータ４は、ブロワ３の下流
側のダクト２内に配設され、ブロワ３により送られてく
る空気を冷却する冷媒蒸発器で、冷凍サイクル２２を構
成する要素のひとつである。

【００１２】冷凍サイクル２２は、本発明の冷却手段で
あって、エバポレータ４からコンプレッサ２３、コンデ
ンサ２４、レシーバ２５およびエキスパンションバルブ
２６を介してエバポレータ４に冷媒が循環するように形
成されたものである。そして、コンプレッサ２３は、電
磁クラッチ（図示せず）を介してエンジンの回転動力が
伝達されることにより回転駆動される。なお、冷凍サイ
クル２２は、コンプレッサ２３の作動（オン）によりエ
バポレータ４による空気の冷却機能を得、コンプレッサ
２３の作動停止（オフ）によりエバポレータ４による空
気の冷却が停止する。

【００１３】吹出温度調節装置５は、本例ではヒータコ
ア２７およびエアミックスダンパ２８等より構成されて
いる。ヒータコア２７は、本発明の加熱手段であって、
図示しないエンジンの冷却水を熱源として空気を加熱す
る熱交換器で、エバポレータ４より送られてくる冷風を
加熱する。エアミックスダンパ２８は、本発明の吹出温
度調節手段であって、ヒータコア２７の入口側に回動自
在に取り付けられており、サーボモータ２９により設定
される開度に応じて、ヒータコア２７を通る空気量とヒ
ータコア２７を迂回してバイパス通路３０を通る空気量
とを調節する。

【００１４】制御装置６は、決定手段と冷却能力検出手
段と補正手段をなすＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡ
Ｍ３３等を含んで構成されるもので、予めＲＯＭ３２内
に車室内の空調制御のための制御プログラムを記憶して
おり、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を
行う。制御装置６の出力端子Ａ〜Ｅは、それぞれサーボ
モータ１０、２９、１７、１８、１９に接続され、出力
端子Ｆはブロワ駆動回路２０を介してブロワモータ２１
に接続されている。サーボモータ２９には、エアミック
スダンパ２８の開度θを検出するエアミックスダンパ開
度センサ３４が設けられ、制御装置６の入力端子Ｇに接
続されている。

【００１５】また、制御装置６の出力端子Ｈは、コンプ
レッサ駆動回路３５を介してコンプレッサ２３の電磁ク
ラッチに接続されており、その電磁クラッチのコイルに
通電することによりエンジンの回転力を伝達してコンプ
レッサ２３を回転駆動する。なお、コンプレッサ駆動回
路３５は、電磁クラッチのコイルの通電電流を検出する
運転状態検出機能を有し、その検出信号は制御装置６の
入力端子Ｉに接続されている。制御装置６の入力端子Ｊ
〜Ｌは、車室内の運転席前方のインストルメントパネル
（図示せず）に設けられた操作パネル（図示せず）に設
置された内外気切替スイッチ３６、温度設定スイッチ３
７およびデフロストモード設定スイッチ３８にそれぞれ
接続され、入力端子Ｍ〜Ｑは、それぞれ内気センサ３
９、外気センサ４０、水温センサ４１、日射センサ４２
およびエバ後温度センサ４３に接続されている。

【００１６】なお、内気センサ３９および外気センサ４
０は、それぞれ車室内の温度および車室外の温度を検出
し、その検出温度に応じた内気温信号Ｔｒおよび外気温
信号Ｔａｍを制御装置６に送る。水温センサ４１および
エバ後温度センサ４３は、エンジンの冷却水およびエバ
ポレータ４の出口空気温度を検出し、その検出温度に応
じた水温信号Ｔｗおよびエバ後温度信号Ｔｅを制御装置
６に送る。日射センサ４２は、車室内に入射した日射量
を検出し、その検出した日射量に応じた日射量信号Ｔｓ
を検出するものである。

【００１７】ここで、エアミックスダンパ２８の調節具
合を決定する調節具合決定制御、すなわち、本例にあっ
てはＣＰＵ３１におけるエアミックスダンパ２８の目標
開度θ0 の算出について説明する。ＣＰＵ３１は、車両
乗員によりオートエアコン（自動空調制御）が選択され
ると、入力信号に基づいて車室内に吹き出す空気の目標
吹出温度Ｔａｏを次の数式１によって算出する。

【数１】 Ｔａｏ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・Ｔａｍ−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ なお、Ｋset は温度設定ゲイン、Ｔset は温度設定スイ
ッチ３７の設定温度信号、Ｋｒは内気温ゲイン、Ｔｒは
内気センサ３９の内気温信号、Ｋamは外気温ゲイン、Ｔ
ａｍは外気センサ４０の外気温信号、Ｋｓは日射ゲイ
ン、Ｔｓは日射センサ４２の日射量信号、Ｃは補正定数
である。

【００１８】次に、ＣＰＵ３１は、オートエアコン選択
時にエアミックスダンパ２８の目標開度θ0 を次の数式
２によって算出する。

【数２】 θ0 ＝｛（Ｔａｏ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００（％） なお、Ｔｅはエバ後温度センサ４３のエバ後温度信号、
Ｔｗは水温センサ４３の水温信号である。

【００１９】そして、ＣＰＵ３１は、エアミックスダン
パ２８の目標開度θ0 に応じた駆動信号をサーボモータ
２９に出力する。これにより、エアミックスダンパ２８
は、サーボモータ２９によって実際の開度が補正量を含
んだ目標開度θ0 になるように制御される。ここで、数
式２に水温信号Ｔｗ、エバ後温度信号Ｔｅを用いる理由
は、エンジンの冷却水の水温、エバ後温度の変化により
同一の目標開度θ0 でも吹出温度が変化することを防ぐ
ためである。しかしながら、水温センサ４１、エバ後温
度センサ４３には熱容量があり、実際の温度とのずれ、
応答遅れが存在する。

【００２０】次に、オートエアコン選択時のコンプレッ
サ２３のフロストカット制御について説明する。ＣＰＵ
３１は、図２に示したように、エバ後温度センサ４３の
エバ後温度信号Ｔｅに応じてコンプレッサ駆動回路３５
を介して電磁クラッチのコイルの通電および通電停止を
制御することによってフロストカット制御を行う。具体
的には、エバ後温度センサ４３のエバ後温度信号Ｔｅが
Ｔoff （例えば３℃に相当）以下に低下した際に、コン
プレッサ駆動回路３５を介して電磁クラッチのコイルへ
の通電を停止することによりコンプレッサ２３の運転を
停止（オフ）させる。

【００２１】また、図２に示したように、エバ後温度セ
ンサ４３のエバ後温度信号ＴｅがＴon（例えば４℃に相
当）以上に上昇した際に、コンプレッサ駆動回路３５を
介して電磁クラッチのコイルを通電することによりコン
プレッサ２３の運転を再開（オン）させる。なお、コン
プレッサ２３は、図示しないエアコンスイッチを手動に
よりオン、オフした場合にも、オン、オフされる。

【００２２】次に、コンプレッサ２３のオン、オフ時に
おけるエアミックスダンパ２８の調節具合を補正する調
節具合補正制御、すなわち、本例にあってはＣＰＵ３１
における過渡期の目標開度θ0 の補正制御について簡単
に説明する。ＣＰＵ３１は、コンプレッサ駆動回路３５
の検出信号によりコンプレッサ２３への通電電流を検出
することによって、コンプレッサ２３がオンからオフに
切り替えられたか、あるいはコンプレッサ２３がオフか
らオンに切り替えられたかを判断する。

【００２３】そして、ＣＰＵ３１は、その判断結果に基
づいて補正量Δθ（％）を決定し、その決定した補正量
Δθ（％）を考慮したエアミックスダンパ２８の目標開
度θ0 （％）を次の数式３によって算出する。

【数３】θ0 ＝θ0 ＋Δθ そして、ＣＰＵ３１は、エアミックスダンパ２８の目標
開度θ0 に応じた駆動信号をサーボモータ２９に出力す
る。これにより、エアミックスダンパ２８は、サーボモ
ータ２９によって実際の開度が補正量を含んだ目標開度
θ0 になるように制御される。

【００２４】〔第１実施例の作用〕つぎに、この車両用
オートエアコン１の作動を図１ないし図１６に基づいて
簡単に説明する。制御装置６は、電源が投入されると制
御プログラムをスタートし、図３のフローチャートにし
たがって演算、処理を実行する。先ず、分岐フラグＳＢ
Ｒを０に設定すると共に、タイマーをクリアするなどの
ように、各種タイマーや制御フラグ等を初期化する（ス
テップＳ１）。次に、温度設定スイッチ３７から設定温
度信号Ｔset を読み込み、ＲＡＭ３３に記憶する（ステ
ップＳ２）。

【００２５】続いて、車室内の空調状態に影響を及ぼす
車両環境状態を検出するために各種センサから入力信号
を読み込む。すなわち、内気センサ３９からの内気温信
号Ｔｒ、外気センサ４０からの外気温信号Ｔａｍ、水温
センサ４１からの水温信号Ｔｗ、日射センサ４２からの
日射量信号Ｔｓおよびエバ後温度センサ４３からのエバ
後温度信号Ｔｅを読み込んで、ＲＡＭ３３に記憶する
（ステップＳ３）。次に、上述のようにＲＡＭ３３に読
み込んだ各種入力データ（内気温信号Ｔｒ、外気温信号
Ｔａｍ、日射量信号Ｔｓ）と予めＲＯＭ３２に記憶され
ている前述の数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気
の目標吹出温度Ｔａｏを算出する（ステップＳ４）。

【００２６】続いて、ステップＳ５において、上述のよ
うにＲＡＭ３３に読み込んだ設定温度信号Ｔset および
各種入力データに基づいて、ブロワ３の風量を設定す
る。すなわち、ブロワ駆動回路２０を介してブロワモー
タ２１に印加するブロワ電圧Ｖｅを設定する（ステップ
Ｓ５）。そして、ステップＳ６において、上述のように
ＲＡＭ３３に読み込んだ各種入力データ（水温信号Ｔ
ｗ、エバ後温度信号Ｔｅ）と予めＲＯＭ３２に記憶され
ている前述の数式２に基づいて、エアミックスダンパ２
８の目標開度θ0 を算出する（ステップＳ６）。

【００２７】次に、目標吹出温度Ｔａｏに基づいて、ダ
クト２内に内気導入口７より車室内空気（内気）を導入
する内気循環モードを行うか、あるいは外気導入口８よ
り車室外空気（外気）を導入する外気導入モードを行う
かを決定する。この場合、内気循環モード、外気導入モ
ードは内外気切替ダンパ９をサーボモータ１０により駆
動制御して、内気導入口７あるいは外気導入口８のうち
何れかを開口するように設定する（ステップＳ７）。次
に、予めＲＯＭ３２に記憶されている図２のデータ、あ
るいは図示しないエアコンスイッチの状態に基づいて、
コンプレッサ２３とエンジンとを駆動連結する電磁クラ
ッチのコイルをオンするか、オフするかを決定する（ス
テップＳ８）。

【００２８】次に、本発明の主内容であるコンプレッサ
２３のオン直後およびオフ直後のエアミックスダンパ２
８の開度補正制御を行う（ステップＳ９）。そして、前
述のステップＳ５〜Ｓ９で決定した制御信号をブロワ駆
動回路２０、サーボモータ１０、２９およびコンプレッ
サ駆動回路３５等に出力してブロワ３、内外気切替ダン
パ９、エアミックスダンパ２８およびコンプレッサ２３
を動作させる（ステップＳ１０）。

【００２９】次に、ステップＳ１０の処理を実行してか
ら制御周期時間τが経過しているか否かを判断し（ステ
ップＳ１１）、この判断結果がＮｏの場合には制御周期
時間τの経過を待つ。また、その判断結果がＹｅｓの場
合にはステップＳ２の処理へ戻り、上述の演算、処理が
繰り返される。以上の演算、処理を繰り返し実行するこ
とによって車両用オートエアコン１が自動コントロール
される。

【００３０】次に、ＣＰＵ３１におけるコンプレッサ２
３のオン直後およびオフ直後のエアミックスダンパ２８
の開度補正制御を詳細に説明する。図４はエアミックス
ダンパの開度補正制御プログラムを示したフローチャー
トである。この図４のフローチャートは図３のステップ
Ｓ８の処理が終了したときにスタートする。先ず、コン
プレッサ２３の電磁クラッチのコイルがオンからオフに
切り替えられた（ｃｏｍｐ，ＯＮ→ＯＦＦ）か否かを判
断する。すなわち、コンプレッサ駆動回路３５の検出信
号がオン信号からオフ信号に変化したか否かを判断する
（ステップＳ２１）。このステップＳ２１の判断結果が
Ｎｏの場合には、ステップＳ２３の処理を行う。また、
ステップＳ２１の判断結果がＹｅｓの場合には、分岐フ
ラグを１に設定すると共に、オフ経過時間（Ｔ）を計測
するためのタイマーをクリアする。すなわち、ＳＢＲ＝
１、ＴＩＭＥＲ＝０に設定する（ステップＳ２２）。

【００３１】次に、コンプレッサ２３の電磁クラッチの
コイルがオフからオンに切り替えられた（ｃｏｍｐ，Ｏ
ＦＦ→ＯＮ）か否かを判断する。すなわち、コンプレッ
サ駆動回路３５の検出信号がオフ信号からオン信号に変
化したか否かを判断する（ステップＳ２３）。このステ
ップＳ２３の判断結果がＮｏの場合には、ステップＳ２
７の処理を行う。また、ステップＳ２３の判断結果がＹ
ｅｓの場合には、タイマーにより計測されているオフ経
過時間（Ｔ）が所定時間（Ｔα）以上経過しているか否
かを判断する（ステップＳ２４）。このステップＳ２４
の判断結果がＮｏの場合には、分岐フラグを２に設定す
ると共に、オフ経過時間（Ｔ）を計測するためのタイマ
ーをクリアする。すなわち、ＳＢＲ＝２、ＴＩＭＥＲ＝
０に設定する（ステップＳ２５）。また、ステップＳ２
４の判断結果がＹｅｓの場合には、分岐フラグを３に設
定すると共に、オフ経過時間（Ｔ）を計測するためのタ
イマーをクリアする。すなわち、ＳＢＲ＝３、ＴＩＭＥ
Ｒ＝０に設定する（ステップＳ２６）。

【００３２】ここで、この実施例では、上述のステップ
Ｓ２４の処理のように、コンプレッサ２３がオフからオ
ンに切り替えられた時に、コンプレッサ２３をオフして
からのオフ経過時間（Ｔ）に応じて分岐フラグの設定を
変えているが、その理由を以下に述べる。図５はコンプ
レッサ２３をオフしてから十分時間が経過した後に再度
オンした場合の実際のエバ後温度ＴＥとエバ後温度セン
サ４３のエバ後温度信号（以下検出温度と言う）Ｔｅの
動きを示したタイムチャートである。

【００３３】図５のタイムチャートに示したように、コ
ンプレッサ２３をオンしてから多少の遅れ（例えば２秒
間〜３秒間程度）はあるが実際のエバ後温度ＴＥはすぐ
に低下する。しかし、エバ後温度センサ４３の検出温度
Ｔｅは、エバ後温度センサ４３の応答遅れ、時定数によ
り数十秒間は下がらない。このような実際のエバ後温度
ＴＥとエバ後温度センサ４３の検出温度Ｔｅの動きは種
々の環境条件のものでも同じ傾向にあることが実験によ
り確かめられている。すなわち、コンプレッサ２３をオ
フしてから十分時間が経過した後に再度オンした直後
は、エバ後温度センサ４３の検出温度Ｔｅにて補正され
るエアミックスダンパ２８の目標開度θ0 よりも吹出温
度上昇（Ｈｏｔ）側へ補正する必要があることが分か
る。

【００３４】また、図６はコンプレッサ２３をオフして
から短い時間で再度オンした場合の実際のエバ後温度Ｔ
Ｅとエバ後温度センサ４３の検出温度Ｔｅの変化を示し
たタイムチャートである。図６のタイムチャートに示し
たように、コンプレッサ２３のオン、オフを短時間で繰
り返す場合には、コンプレッサ２３をオンしても、実際
のエバ後温度ＴＥはしばらく上昇した後に下降する。そ
して、エバ後温度センサ４３の検出温度Ｔｅは実際のエ
バ後温度ＴＥよりもさらに遅れて追従していくことにな
る。このような実際のエバ後温度ＴＥとエバ後温度セン
サ４３の検出温度Ｔｅの動きは種々の環境条件のもので
も同じ傾向にあることが実験により確かめられている。
すなわち、コンプレッサ２３のオン、オフを短時間で繰
り返す場合には、図５の場合とは逆に、エバ後温度セン
サ４３の検出温度Ｔｅにて補正されるエアミックスダン
パ２８の目標開度θ0 よりも吹出温度下降（Ｃｏｏｌ）
側へ補正する必要があることが分かる。

【００３５】次に、分岐フラグに応じた各開度補正サブ
ルーチンを詳細に説明する。先ず、図４のステップＳ２
７において、分岐フラグＳＢＲが０に設定されている
（ＳＢＲ＝０）か否かを判断する。このステップＳ２７
の判断結果がＹｅｓの場合、つまりコンプレッサ２３の
オン状態またはオフ状態が継続されていると判断された
場合には、エアミックスダンパ２８の目標開度θ0 の補
正量Δθを０に設定する。すなわち、Δθ＝０に設定す
る（ステップＳ２８）。次に、ステップＳ３４の処理を
行う。

【００３６】また、ステップＳ２７の判断結果がＮｏの
場合には、分岐フラグＳＢＲが１に設定されている（Ｓ
ＢＲ＝１）か否かを判断する（ステップＳ２９）。この
ステップＳ２９の判断結果がＹｅｓの場合、つまりコン
プレッサ２３がオンからオフに切り替えられたと判断さ
れた場合には、ステップＳ３０において開度補正サブル
ーチンＡの処理を行う。

【００３７】ここで、図４のステップＳ３０の開度補正
サブルーチンＡの処理を図７および図８のタイムチャー
ト、および図９のフローチャートを用いて詳細に説明す
る。図７（ａ）に示したように、コンプレッサ２３がオ
ンからオフに切り替えられた場合には、図７（ｂ）に示
したように、実際のエバ後温度ＴＥはコンプレッサ２３
のオフ時より多少の遅れを持った（Ｔ1 ）後に急上昇す
る。一方、図７（ｂ）に示したように、エバ後温度セン
サ４３の検出温度Ｔｅは、実際のエバ後温度ＴＥに遅れ
て追随していく。すなわち、コンプレッサ２３がオンか
らオフに切り替えられた直後の数十秒間はエバ後温度セ
ンサ４３の検出温度Ｔｅによる目標開度θ0 の補正は行
われないことになるので、車室内へ吹き出される空気の
吹出温度の上昇を招いてしまう。

【００３８】したがって、図８（ａ）に示したように、
コンプレッサ２３がオンからオフに切り替えられた直後
は、図８（ｂ）に示したように、オフ時より補正遅れ時
間（Ｔ1 ）が経過した後に、エアミックスダンパ２８の
目標開度θ0 を吹出温度下降（Ｃｏｏｌ）側へ第１補正
量θ1 だけ補正する必要がある。なお、補正遅れ時間
（Ｔ1 ：例えば２秒間）、補正制御時間（Ｔ2 ：例えば
４０秒間）は、いずれもエバ後温度センサ４３の応答遅
れ時間に相当する時間である。また、第１補正量θ1
（例えば８％）は、補正遅れ時間（Ｔ1 ）と補正制御時
間（Ｔ2 ）とを加算した時間中の実際のエバ後温度（Ｔ
e1）の上昇温度に相当するエアミックスダンパ２８の開
度が選択される。

【００３９】図９は開度補正サブルーチンＡを示したフ
ローチャートである。先ず、タイマーにより計測されて
いるオフ経過時間（Ｔ）が補正遅れ時間（Ｔ1 ）以上経
過している（Ｔ≧Ｔ1 ）か否かを判断する（ステップＳ
１１１）。このステップＳ１１１の判断結果がＮｏの場
合には、エアミックスダンパ２８の目標開度θ0 の補正
量Δθを０に設定する。すなわち、Δθ＝０に設定する
（ステップＳ１１２）。その後に図４のフローチャート
のステップＳ３４の処理を行う。また、ステップＳ１１
１の判断結果がＹｅｓの場合には、タイマーにより計測
されているオフ経過時間（Ｔ）が補正遅れ時間（Ｔ1 ）
と補正制御時間（Ｔ2 ）とを加算した時間以下（Ｔ≦Ｔ
1 ＋Ｔ2 ）か否かを判断する（ステップＳ１１３）。こ
のステップＳ１１３の判断結果がＮｏの場合には、分岐
フラグＳＢＲを０に設定する。すなわち、ＳＢＲ＝０に
設定する（ステップＳ１１４）。その後に、ステップＳ
１１２の処理を行う。また、ステップＳ１１３の判断結
果がＹｅｓの場合には、エアミックスダンパ２８の目標
開度θ0 の補正量Δθをθ1 に設定する。すなわち、Δ
θ＝θ1 に設定する（ステップＳ１１５）。その後に図
４のフローチャートのステップＳ３４の処理を行う。

【００４０】次に、図４のフローチャートのステップＳ
２９の判断結果がＮｏの場合には、分岐フラグＳＢＲが
２に設定されている（ＳＢＲ＝２）か否かを判断する
（ステップＳ３１）。この判断結果がＹｅｓの場合、つ
まりコンプレッサ２３が短い間隔でオフからオンに切り
替えられたと判断された場合には、ステップＳ３２にお
いて開度補正サブルーチンＢの処理を行う。

【００４１】ここで、図４のステップＳ３２の開度補正
サブルーチンＢの処理を図１０および図１１のタイムチ
ャート、および図１２のフローチャートを用いて詳細に
説明する。図１０（ａ）に示したように、コンプレッサ
２３をオフに切り替えてから短い時間（Ｔ＜Ｔα）で再
度オンに切り替えた場合には、図１０（ｂ）に示したよ
うに、コンプレッサ２３がオンしてもしばらくの間、実
際のエバ後温度ＴＥは上昇し、その後に下降する。一
方、図１０（ｂ）に示したように、エバ後温度センサ４
３の検出温度Ｔｅは、実際のエバ後温度ＴＥよりさらに
遅れて追随する。

【００４２】したがって、図１１（ａ）に示したよう
に、コンプレッサ２３が短い間隔でオン、オフする場合
には、図１１（ｂ）に示したように、コンプレッサ２３
をオンした時から補正制御時間（Ｔ3 ：例えば１０秒
間）が経過するまでの間、エアミックスダンパ２８の目
標開度θ0 を吹出温度下降（Ｃｏｏｌ）側へ第２補正量
θ2 （例えば５０％）だけ補正する必要がある。なお、
補正制御時間（Ｔ3 ）は、実際のエバ後温度ＴＥの温度
上昇時間に相当する時間である。第２補正量θ2 は、補
正制御時間（Ｔ3 ）中の実際のエバ後温度ＴＥの上昇温
度に相当するエアミックスダンパ２８の開度が選択され
る。

【００４３】図１２は開度補正サブルーチンＢを示した
フローチャートである。先ず、タイマーにより計測され
ているオフ経過時間（Ｔ）が補正制御時間（Ｔ3 ）以上
経過している（Ｔ≧Ｔ3 ）か否かを判断する（ステップ
Ｓ１２１）。このステップＳ１２１の判断結果がＮｏの
場合には、エアミックスダンパ２８の目標開度θ0 の補
正量Δθをθ2 に設定する。すなわち、Δθ＝θ2 に設
定する（ステップＳ１２２）。その後に図４のフローチ
ャートのステップＳ３４の処理を行う。また、ステップ
Ｓ１２１の判断結果がＹｅｓの場合には、エアミックス
ダンパ２８の目標開度θ0 の補正量Δθをθ1 に設定す
ると共に、分岐フラグＳＢＲを０にする。すなわち、Δ
θ＝０、ＳＢＲ＝０に設定する（ステップＳ１２３）。
その後に、ステップＳ１２２の処理を行う。

【００４４】次に、図４のフローチャートのステップＳ
３１の判断結果がＮｏの場合、つまりコンプレッサ２３
をオフに切り替えてから長い時間（Ｔ≧Ｔα）が経過し
た後、オンに切り替えられたと判断された場合には、ス
テップＳ３３において開度補正サブルーチンＣの処理を
行う。

【００４５】ここで、図４のステップＳ３３の開度補正
サブルーチンＣの処理を図１３および図１４のタイムチ
ャート、および図１５のフローチャートを用いて詳細に
説明する。図１３（ａ）に示したように、コンプレッサ
２３をオフに切り替えてから十分な時間（Ｔ≧Ｔ0 ）が
経過してから再度オンに切り替えた場合には、図１３
（ｂ）に示したように、実際のエバ後温度ＴＥはコンプ
レッサ２３のオフ時より多少の遅れを持って下降する。
一方、図１３（ｂ）に示したように、エバ後温度センサ
４３の検出温度Ｔｅは、しばらく下降しない。

【００４６】したがって、図１４（ａ）に示したよう
に、コンプレッサ２３が長い間隔でオン、オフする場合
には、図１４（ｂ）に示したように、オフ時より補正遅
れ時間（Ｔ4 ）が経過した後に、エアミックスダンパ２
８の目標開度θ0 を吹出温度上昇（Ｈｏｔ）側へ第３補
正量θ3 だけ補正する必要がある。なお、補正遅れ時間
（Ｔ4 ：例えば２秒間）、補正制御時間（Ｔ5 ：例えば
２０秒間）は、いずれもエバ後温度センサ４３の応答遅
れ時間に相当する時間である。また、第３補正量θ3
（例えば８％）は、エバ後温度センサ４３の応答遅れ時
間に下降する温度に相当するエアミックスダンパ２８の
開度が選択される。

【００４７】図１５は開度補正サブルーチンＣを示した
フローチャートである。先ず、タイマーにより計測され
ているオフ経過時間（Ｔ）が補正遅れ時間（Ｔ4 ）以上
経過している（Ｔ≧Ｔ4 ）か否かを判断する（ステップ
Ｓ１３１）。このステップＳ１３１の判断結果がＮｏの
場合には、エアミックスダンパ２８の目標開度θ0 の補
正量Δθを０に設定する。すなわち、Δθ＝０に設定す
る（ステップＳ１３２）。その後に図４のフローチャー
トのステップＳ３４の処理を行う。

【００４８】また、ステップＳ１３１の判断結果がＹｅ
ｓの場合には、タイマーにより計測されているオフ経過
時間（Ｔ）が補正遅れ時間（Ｔ4 ）と補正制御時間（Ｔ
5 ）とを加算した時間以下（Ｔ≦Ｔ4 ＋Ｔ5 ）か否かを
判断する（ステップＳ１３３）。このステップＳ１３３
の判断結果がＮｏの場合には、分岐フラグＳＢＲを０に
設定する。すなわち、ＳＢＲ＝０に設定する（ステップ
Ｓ１３４）。その後に、ステップＳ１３２の処理を行
う。また、ステップＳ１３３の判断結果がＹｅｓの場合
には、エアミックスダンパ２８の目標開度θ0 の補正量
Δθをθ3 に設定する。すなわち、Δθ＝θ3 に設定す
る（ステップＳ１３５）。その後に図４のフローチャー
トのステップＳ３４の処理を行う。

【００４９】そして、以上のように、エアミックスダン
パ２８の目標開度θ0 の補正量Δθが決定された後に、
前述の数式３に基づいて目標開度θ0 を算出し（ステッ
プＳ３４）、ステップＳ２４で算出された目標開度θ0
からエアミックスダンパ２８の実際の開度θを算出する
（ステップＳ３５）。このステップＳ３５の処理を行う
理由は、図１６に示したように、エアミックスダンパ２
８の開度に対する吹出温度特性が非線形形状であるた
め、同じ開度（例えばθa ）だけエアミックスダンパ２
８をサーボモータ２９により駆動しても、エアミックス
ダンパ２８の位置によっては吹出温度の変化幅が（例え
ばＴa 、Ｔb と言うように）異なるからである。したが
って、吹出温度の変化量がエアミックスダンパ２８の位
置によらず一定に保たれるように、予めＲＯＭ３２に記
憶されたデータにより目標開度θ0 を実際の開度θに変
換するようにしている。このようにして、ステップＳ３
５の処理を終了した後は、図３のフローチャートのステ
ップＳ１０の処理を行う。なお、上述のようなフロスト
カットと同様に、車両乗員の手動操作によってエアコン
スイッチをオン、オフした時、コンプレッサの回転速度
が変動した時、あるいは可変容量式コンプレッサの容量
が変動した時にも同じように車室内へ吹き出す空気の吹
出温度が変動する。このため、これらの場合にも本発明
を利用した制御が可能である。

【００５０】〔第１実施例の効果〕以上のように、車両
用オートエアコン１は、コンプレッサ２３のオン、オフ
に基づいてエバポレータ４の冷却能力を判定し、この判
定されたエバポレータ４の冷却能力に基づいてエアミッ
クスダンパ２８の目標開度θ0 を補正している。このた
め、エバポレータ４より吹き出された空気が最適な値で
加熱することができる。したがって、コンプレッサ２３
のオン、オフによりエバポレータ４の冷却能力が大きく
変動した直後においても、車室内に吹き出す空気の温度
の変動を非常に小さくすることができ、車室内の温度を
安定させることができる。

【００５１】〔第２実施例〕図１７は本発明の第２実施
例を示し、車両用オートエアコンの概略構成を示した図
である。エバ後温度センサ４３の挙動、応答性は、エバ
ポレータ４の上流側に吸い込まれる空気の温度によって
異なる。そこで、この実施例では、ダクト２内のエバポ
レータ４の上流側に、ダクト２内に吸い込んだ空気の温
度を検出する吸込温度センサ４４を追加している。この
吸込温度センサ４４は、制御装置６の入力端子Ｒに接続
されている。すなわち、吸込温度が高くなればなる程、
補正制御時間Ｔ2 、Ｔ3 は短くなり、補正制御時間Ｔ5
は長くなる。そして、第１補正量θ1 は大きくなり、第
２、第３補正量θ2 、θ3 は小さくなる。なお、具体的
な数値は車両毎に異なるため、車両毎に測定した結果を
ＲＯＭ等に記憶しておくと良い。これによって、さらに
車室内へ吹き出す空気の吹出温度の変動を小さくするこ
とができる。

【００５２】〔第３実施例〕図１８は本発明の第３実施
例を示し、車両用オートエアコンの概略構成を示した図
である。エバ後温度センサ４３の挙動、応答性は、エバ
ポレータ４の上流側に吸い込まれる空気の湿度によって
も異なる。そこで、この実施例では、ダクト２内のエバ
ポレータ４の上流側に、ダクト２内に吸い込んだ空気の
湿度を検出する湿度センサ４５を追加している。この湿
度センサ４５は、制御装置６の入力端子Ｒに接続されて
いる。すなわち、湿度が大きくなればなる程、補正遅れ
時間Ｔ1 と補正制御時間Ｔ2、Ｔ3 は長くなり、補正遅
れ時間Ｔ4 と補正制御時間Ｔ5 は短くなる。そして、第
１補正量θ1 は小さくなり、第２、第３補正量θ2 、θ
3 は大きくなる。なお、具体的な数値は車両毎に異なる
ため、車両毎に測定した結果をＲＯＭ等に記憶しておく
と良い。これによって、さらに車室内へ吹き出す空気の
吹出温度の変動を小さくすることができる。

【００５３】〔第４実施例〕図１９および図２０は本発
明の第４実施例を示した図である。エバ後温度センサ４
３の挙動、応答性は、ブロワ３の風量に応じても変化す
るため、ブロワ３の風量に基づいて補正遅れ時間Ｔ1 、
Ｔ4 、補正制御時間Ｔ2 、Ｔ3 、Ｔ5 、および第１〜第
３補正量θ1 〜θ3 の値を変更するようにしている。す
なわち、ブロワ３の風量が多くなればなる程、補正遅れ
時間Ｔ1 と補正制御時間Ｔ2 は短くなり、補正遅れ時間
Ｔ4 と補正制御時間Ｔ3 、Ｔ5 は長くなる。そして、第
１、第３補正量θ1 、θ3 は大きくなり、第２補正量θ
2 は小さくなる。一例として、図１９にブロワの風量と
補正制御時間Ｔ2 との関係を示し、図２０にブロワの風
量と目標開度の第１補正量θ1 との関係を示した。な
お、具体的な数値は車両毎に異なるため、車両毎に測定
した結果をＲＯＭ等に記憶しておくと良い。

【００５４】〔変形例〕本実施例では、エアミックスダ
ンパとして板ダンパを用いたが、エアミックスダンパと
してスライド式ダンパやフィルム式ダンパ等を用いても
良い。本実施例では、吹出温度調節手段としてエアミッ
クス方式の吹出温度調節装置５を用いたが、ヒータコア
２７内に流入する冷却水の流量を本発明にしたがって補
正するようにしたリヒート方式の吹出温度調節手段を用
いても良い。また、ヒータコア２７の代わりに、冷凍サ
イクルのコンデンサを用いても良く、そのコンデンサ内
に流入する冷媒の流量を補正するようにしても良い。冷
媒の流量の補正には、インバータによる周波数補正や、
コンプレッサの回転速度補正を行う。

【００５５】冷凍サイクル２２にＥＰＲ（冷媒蒸発圧力
調整弁）を取り付けても良い。エアミックスダンパ２８
の目標開度θ0 は、エバポレータ４のフィン温度や冷媒
温度等により決定しても良い。空調能力が一定の空気調
和装置においては、エアミックスダンパ２８の目標開度
θ0 の算出に、本例のようなエバ後温度補正や水温補正
等の補正を行わなくても良い。本実施例では、冷却手段
として冷凍サイクル２２を用いたが、冷却手段としてペ
ルチェ素子等の冷却部品を用いても良い。また、冷却手
段の冷却能力がオン、オフだけでなく、幅広く変化する
ものに本発明を用いても良い。

【００５６】また、エコノミー制御等のようにフロスト
カット（エバ後温度カット）の温度が変更可能なものに
ついては、第２実施例の吸込温度の代わりに、吸込温度
とフロストカットとの温度差、あるいは吸込温度とエバ
後温度センサの検出温度との温度差に基づいて、補正遅
れ時間Ｔ1 、Ｔ4 、補正制御時間Ｔ2 、Ｔ3 、Ｔ5 、お
よび第１〜第３補正量θ1 〜θ3 の値を変更しても良
い。本実施例では、本発明を車両用オートエアコン１に
用いたが、本発明を家庭用や工場用等の定置式の空気調
和装置に用いても良い。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、冷却手段の冷却能力の変動直
後の室内へ吹き出す空気の吹出温度の変動を減少させる
ことができるので、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を
安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる車両用オートエア
コンの概略構成を示した構成図である。

【図２】エバ後温度センサのエバ後温度信号に対するコ
ンプレッサのオン−オフ特性を示したグラフである。

【図３】図１図示装置の制御装置の基本的な制御プログ
ラムを示したフローチャートである。

【図４】図３のエアミックスダンパの開度補正制御プロ
グラムを示したフローチャートである。

【図５】実際のエバ後温度とエバ後温度センサの検出温
度を示したタイムチャートである。

【図６】実際のエバ後温度とエバ後温度センサの検出温
度を示したタイムチャートである。

【図７】コンプレッサの運転状態、実際のエバ後温度と
エバ後温度センサ検出温度を示したタイムチャートであ
る。

【図８】コンプレッサの運転状態、目標開度の第１補正
量を示したタイムチャートである。

【図９】図４の開度補正サブルーチンＡを示したフロー
チャートである。

【図１０】コンプレッサの運転状態、実際のエバ後温度
とエバ後温度センサ検出温度を示したタイムチャートで
ある。

【図１１】コンプレッサの運転状態、目標開度の第２補
正量を示したタイムチャートである。

【図１２】図４の開度補正サブルーチンＢを示したフロ
ーチャートである。

【図１３】コンプレッサの運転状態、実際のエバ後温度
とエバ後温度センサ検出温度を示したタイムチャートで
ある。

【図１４】コンプレッサの運転状態、目標開度の第３補
正量を示したタイムチャートである。

【図１５】図４の開度補正サブルーチンＣを示したフロ
ーチャートである。

【図１６】エアミックスダンパの実際の開度と車室内へ
の吹出温度との関係を示したグラフである。

【図１７】本発明の第２実施例にかかる車両用オートエ
アコンの概略構成を示した構成図である。

【図１８】本発明の第３実施例にかかる車両用オートエ
アコンの概略構成を示した構成図である。

【図１９】本発明の第４実施例で、ブロワの風量と補正
制御時間Ｔ2 との関係を示したグラフである。

【図２０】本発明の第４実施例で、ブロワの風量と目標
開度の第１補正量θ1 との関係を示したグラフである。

【図２１】吹出温度、エバ後温度、コンプレッサの運転
状態を示したタイムチャートである。

【図２２】本発明の空気調和装置の概略構成を示したブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 車両用オートエアコン（空気調和装置） ２ ダクト ４ エバポレータ ５ 吹出温度調節装置 ６ 制御装置 ２２ 冷凍サイクル（冷却手段） ２７ ヒータコア（加熱手段） ２８ エアミックスダンパ（吹出温度調節手段） ３１ ＣＰＵ（決定手段、冷却能力検出手段、補正手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 祐次 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 寒川 克彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に空気を送るダクトと、 このダクト内を流れる空気を冷却する冷却手段と、 前記ダクト内において前記冷却手段の下流側に配され、
   前記冷却手段の下流側を流れる空気を加熱する加熱手段
   と、 この加熱手段による空気の加熱量を制御して室内に吹き
   出す空気の温度を調節する吹出温度調節手段と、 この吹出温度調節手段の調節具合を決定する決定手段を
   有し、この決定手段で決定された調節具合に基づいて前
   記吹出温度調節手段を制御する制御装置とを備え、 前記制御装置は、前記冷却手段の冷却能力を検出する冷
   却能力検出手段、およびこの冷却能力検出手段で検出さ
   れた前記冷却手段の冷却能力に基づいて前記決定手段で
   決定された前記吹出温度調節手段の調節具合を補正する
   補正手段を有することを特徴とする空気調和装置。