JPH07149138A - 電気自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータの冷却関係の構成を簡素化する。 【構成】 インバータ６７の少なくとも放熱部を、室外
熱交換器５８を冷却する室外ファン８９の風の当たる場
所に設置して、室外ファン８９の風によって室外熱交換
器５８と共にインバータ６７も冷却する。この際、室外
ファン８９の回転数を冷凍サイクルの運転モードや各種
センサの出力信号に応じて切り替える。更に、インバー
タ温度センサ９２により検出したインバータ６７の温度
が高くなるに従って、室外ファン８９の回転数を段階的
若しくは連続的に増加させ、風量を増加させてインバー
タ６７の温度上昇を抑制する。また、車速センサ９３に
より検出した車速が速くなるに従って、室外ファン８９
の回転数を段階的若しくは連続的に低下させ、車速によ
る走行風の増加分だけ室外ファン８９の風量を減少させ
て、省電力を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルのコンプ
レッサの回転数をインバータにより可変制御するように
した電気自動車用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気自動車用空調装置は、冷凍
サイクルのコンプレッサの回転数をインバータにより可
変制御して、冷房能力を可変するようになっている。こ
のものでは、インバータの回路を構成するトランジスタ
等の半導体素子が発熱するため、その放熱対策として、
専用の冷却ファンを設けたり、或は、特開平４−９３５
５７号公報に示されているように、インバータの放熱部
を冷凍サイクルの低温側配管に取り付けるようにしてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ようにインバータ冷却専用の冷却ファンを設けること
は、車両モータルーム内における空調関係の省スペース
化・部品点数削減・軽量化の要求に反し、設計的にもコ
スト的にも問題が多い。また、後者のようにインバータ
の放熱部を冷凍サイクルの低温側配管に取り付ける構成
では、冷凍サイクルの配管構成が複雑となると共に、イ
ンバータの冷却能力のコントロールが難しく、インバー
タが過冷却されて結露が生じることがある。このため、
結露対策として、インバータを防水構造にする必要があ
り、これもコストを上昇させる原因となっていた。

【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、省スペース化・部品点数削減・
軽量化の要求を満たして、インバータの冷却関係の構成
を簡素化できると共に、インバータの冷却能力のコント
ロールも比較的容易な電気自動車用空調装置を提供する
ことにある。

【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、本発明の電気自動車用空調装置は、電気自動車にコ
ンプレッサ，高温冷媒を放熱させる室外熱交換器，車室
内への吹出風を冷却する室内熱交換器等からなる冷凍サ
イクルを搭載したものにおいて、前記コンプレッサの回
転数を可変制御するインバータと、前記室外熱交換器の
放熱を促進する室外ファンとを備え、前記インバータの
少なくとも放熱部を前記室外ファンの風の当たる場所に
設置した構成としたものである（請求項１）。

【０００６】この場合、前記インバータの温度を検出す
る温度検出手段を設け、この温度検出手段により検出し
た前記インバータの温度に応じて前記室外ファンの回転
数を可変制御するように構成しても良い（請求項２）。

【０００７】或は、車速を検出する車速検出手段を設
け、この車速検出手段により検出した車速に応じて前記
室外ファンの回転数を可変制御するように構成しても良
い（請求項３）。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、室外熱交換器を冷却
する室外ファンの風の当たる場所にインバータの少なく
とも放熱部が設置されているので、室外ファンの風によ
って室外熱交換器と共にインバータも冷却できる。

【０００９】更に、請求項２の発明によれば、温度検出
手段により検出したインバータの温度が高くなると、室
外ファンの回転数を増加させて、風量（インバータの放
熱量）を増加させ、インバータの温度上昇を抑制する。
この際、室外ファンの回転数はインバータの温度に応じ
て２段階或は３段階以上に可変したり、連続的に可変す
るようにしても良い。

【００１０】また、請求項３の発明によれば、車速検出
手段により検出した車速が速くなると、室外ファンの回
転数を低下させて、風量を減少させる。これは、車速が
速くなれば、車両モータルーム内に流れ込む走行風が増
えるため、走行風の増加分だけ室外ファンの風量を減少
させて、省電力を図るものである。この場合も、室外フ
ァンの回転数は車速に応じて２段階或は３段階以上に可
変したり、連続的に可変するようにしても良い。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。まず、図３に基づいて電気自動車用空調装置全
体の概略構成を説明する。送風ケース２１の上流側に
は、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口２２
と、車室内の空気（内気）を吸入する２つの内気吸入口
２３，２４が設けられている。一方の内気吸入口２３と
外気吸入口２２との中間部位には、内外気ダンパ２５が
設けられ、この内外気ダンパ２５をサーボモータ２６に
よって駆動することにより、外気吸入口２２と内気吸入
口２３，２４から吸入する空気の混合割合を可変して吸
気温度を調整するようになっている。この内外気ダンパ
２５の下流側と内気吸入口２４の下流側には、それぞれ
送風手段たるブロワ２７，２８が設けられ、これら両ブ
ロワ２７，２８がブロワモータ２９の回転軸に取り付け
られている。このブロワモータ２９は、駆動回路３０に
より駆動される。

【００１２】一方、ブロワ２７，２８の下流側にはエバ
ポレータ３１（室内熱交換器）が配置され、このエバポ
レータ３１の下流側は仕切板３２によって上下２つの通
風路３３，３４に仕切られている。そして、下側の通風
路３４にはコンデンサ３５（室内熱交換器）が配置さ
れ、このコンデンサ３５の上部が上側の通風路３３内に
突出されている。このコンデンサ３５の上方には強冷ダ
ンパ３６が配置され、この強冷ダンパ３６をサーボモー
タ３７によって駆動することにより、コンデンサ３５を
バイパスする風量を可変するようになっている。また、
コンデンサ３５の下流側の仕切板３２に設けられた連通
口３２ａには、連通ダンパ３８が配置され、この連通ダ
ンパ３８をサーボモータ３９で駆動することにより、仕
切板３２の連通口３２ａを通過する風量を可変して、単
一モード（例えば「ＶＥＮＴ」モード、「ＤＥＦ」モー
ド等）時の通風抵抗を低下させるようになっている。

【００１３】上側の通風路３３の下流側には、デフ吹出
口４０とベント吹出口４１が設けられている。これらベ
ント吹出口４１とデフ吹出口４０には、それぞれダンパ
４８，４９が設けられ、これら各ダンパ４８，４９がサ
ーボモータ５０，５１によって駆動されるようになって
いる。一方、下側の通風路３４の下流側には、風を乗員
の足元に向けて吹き出す足元吹出口５２が設けられ、こ
の足元吹出口５２にも、サーボモータ５３によって駆動
されるダンパ５４が設けられている。

【００１４】一方、前述したエバポレータ３１とコンデ
ンサ３５は、ヒートポンプ兼用の冷凍サイクル５５の構
成要素となっている。この冷凍サイクル５５は、コンプ
レッサ５６，四方切替弁５７，室外熱交換器５８，逆止
弁５９，６０，キャピラリー６１，電磁弁６２，６３，
６４，減圧弁６５，アキュムレータ９０，エバポレータ
３１及びコンデンサ３５を配管で接続して構成されてい
る。各電磁弁６２，６３，６４と四方切替弁５７は、冷
凍サイクル５５の運転モードに応じて下記の表１のよう
に切り替えられる。

【００１５】

【表１】

【００１６】この表１から明らかなように、冷房モード
では、四方切替弁５７が図３に点線で示す位置（オン位
置）に切り替えられて、コンプレッサ５６の吐出口５６
ａから吐出された冷媒が、逆止弁５９→室外熱交換器５
８→キャピラリー６１→エバポレータ３１→アキュムレ
ータ９０→コンプレッサ５６の吸入口５６ｂの経路で循
環する。これにより、コンプレッサ５６の吐出口５６ａ
から吐出された高温ガス冷媒が室外熱交換器５８で放熱
して液化し、この液冷媒がエバポレータ３１で蒸発する
ことにより、エバポレータ３１を通過する風が冷却され
る。

【００１７】一方、暖房モードでは、四方切替弁５７が
図３に実線で示す位置（オフ位置）に切り替えられて、
コンプレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された冷媒
が、コンデンサ３５→減圧弁６５→逆止弁６０→室外熱
交換器５８→電磁弁６２→アキュムレータ９０→コンプ
レッサ５６の吸入口５６ｂの経路で循環する。これによ
り、コンプレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された高
温ガス冷媒がコンデンサ３５で放熱して液化し、この放
熱によりコンデンサ３５を通過する風が暖められる。

【００１８】また、除霜モードでは、四方切替弁５７が
図３に実線で示す位置で、電磁弁６３が開放され、コン
プレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された高温ガス冷
媒がコンデンサ３５と電磁弁６３を経由して室外熱交換
器５８にも供給され、室外熱交換器５８の表面に付着し
ている霜を取り除く。

【００１９】更に、除湿Ｈモードでは、四方切替弁５７
が図３に実線で示す位置で、電磁弁６３が閉で電磁弁６
４が開放され、室外熱交換器５８に供給された液冷媒の
一部がエバポレータ３１にも供給され、このエバポレー
タ３１により吹出風が除湿される（吹出温度は高めとな
る）。また、除湿Ｃモードでは、四方切替弁５７が図３
に実線で示す位置で、電磁弁６３が開放されて、室外熱
交換器５８もコンデンサ３５と共に凝縮器として機能す
るようになり、コンデンサ３５と室外熱交換器５８の双
方で液化された冷媒がエバポレータ３１に供給され、こ
のエバポレータ３１により吹出風が除湿される（吹出温
度は低めとなる）。

【００２０】一方、室外熱交換器５８には、その放熱を
促進する室外ファン８９が設けられている。この室外フ
ァン８９のファンモータ８９ａは、図５に示すように、
冷凍サイクル５５の運転モードと後述する各種センサの
出力データにより高速回転“Ｈｉ”，低速回転“Ｌ
ｏ”，停止“ＯＦＦ”に切り替えられるようになってい
る。例えば、冷房モードでは、外気温度センサ７８によ
り検出された外気温度Ｔamが２５℃以上で“Ｈｉ”とな
り、２２℃以下で“Ｌｏ”となる。一方、暖房モードで
は、外気温度Ｔamが１３℃以下で“Ｈｉ”となり、１６
℃以上で“Ｌｏ”となる。除湿Ｈモードでは、エバポレ
ータ３１通過直後の風温度（以下「エバポレータ出口温
度」という）Ｔe が４℃以上で停止“ＯＦＦ”となり、
２℃以下で“Ｈｉ”となり、３℃→４℃と３℃→２℃の
範囲で“Ｌｏ”となる。また、除湿Ｃモードでは、冷媒
吐出圧力センサ８８により検出されたコンプレッサ５６
の冷媒吐出圧力Ｐd ，コンプレッサ５６の冷媒吐出温度
Ｔd により、Ｈｉ＞Ｌｏ＞ＯＦＦの優先順位で決定され
る。例えば、冷媒吐出圧力Ｐd が１９ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ
以上であれば、Ｔd がどんな値であろうとも、常に“Ｈ
ｉ”となる。この室外ファン８９の運転モードは、イン
バータ６７の温度を検出するインバータ温度センサ９２
（温度検出手段）からの温度信号と、車速を検出する車
速センサ９３（車速検出手段）からの車速信号に基づい
て、図６に示すように可変制御される（この制御内容は
後述する）。

【００２１】一方、冷凍サイクル５５のコンプレッサ５
６を駆動するモータ６６は、インバータ６７によって回
転数がコントロールされる。このインバータ６７の少な
くとも放熱部は、室外熱交換器５８を冷却する室外ファ
ン８９の風の当たる場所に設置され、室外ファン８９の
風によって室外熱交換器５８と共にインバータ６７も冷
却するようになっている。このインバータ６７，室外熱
交換器５８及び室外ファン８９の位置関係は、例えば、
図２（ａ）〜（ｄ）に示す４種類の配置パターンが考え
られる。つまり、図２（ａ）に示すように、室外ファン
８９の風の吹出側にインバータ６７を配置し、吸込側に
室外熱交換器５８を配置したり、図２（ｂ）に示すよう
に、室外ファン８９の風の吸込側にインバータ６７と室
外熱交換器５８の双方を配置したり、図２（ｃ）に示す
ように、室外ファン８９の風の吸込側にインバータ６７
を配置し、吹出側に室外熱交換器５８を配置したり、図
２（ｄ）に示すように、室外ファン８９の風の吹出側に
インバータ６７と室外熱交換器５８の双方を配置しても
良い。或は、室外ファン８９の風をガイド部材（図示せ
ず）によってインバータ６７に導くようにしても良い。
また、図２（ａ）〜（ｄ）の例では、室外ファン８９の
風がインバータ６７の全面に当たるようになっている
が、少なくとも、インバータ６７の放熱部に風が当たる
ように設置すれば良い。

【００２２】このインバータ６７，サーボモータ２６，
３７，３９，５０，５１，５３，室外ファン８９のファ
ンモータ８９ａ及びブロワモータ２９の駆動回路３０
は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）６８に
よって制御される。このＥＣＵ６８は、マイクロコンピ
ュータを主体として構成され、ＣＰＵ６９，各種データ
等を一時的に記憶するＲＡＭ７０，図７の制御プログラ
ム等が記憶されているＲＯＭ７１，入力データをディジ
タル値に変換するＡ／Ｄ変換器７２，Ｉ／Ｏ部７３，数
ＭＨｚの基準信号を発生する水晶振動子７４等を備え、
バッテリ７５からイグニッションスイッチ７６を介して
電源が供給される。

【００２３】このＥＣＵ６８は、内気温度Ｔr を検出す
る内気温度センサ７７，外気温度Ｔamを検出する外気温
度センサ７８，車室内に入り込む日射量Ｔs を検出する
日射センサ７９，エバポレータ出口温度Ｔe を検出する
エバポレータ出口温度センサ８０，コンデンサ３５通過
直後の風温度（以下「コンデンサ出口温度」という）Ｔ
c を検出するコンデンサ出口温度センサ８１，コンプレ
ッサ５６の冷媒吐出圧力Ｐr を検出する冷媒吐出圧力セ
ンサ８８，制御目標となる設定温感Ｓset を乗員が手動
設定するための温感設定器８２，エバポレータ３１に吸
込まれる空気の温度（以下「吸気温度」という）Ｔinを
検出する吸気温度センサ４６，冷媒吐出温度Ｔｄを検出
する吐出温度センサ９１，インバータ６７の温度を検出
するインバータ温度センサ９２，車速を検出する車速セ
ンサ９３等から各検出信号をＡ／Ｄ変換器７２を介して
読み込む。

【００２４】上述した温感設定器８２は、涼しめキー８
２ａと暖かめキー８２ｂとを備え、自動車のインストル
メントパネル（図示せず）の中央部に配置されたエアコ
ンコントロールパネル８３に設けられている。このエア
コンコントロールパネル８３には、図４に示すように、
温感設定器８２の上方に複数の発光素子８４ｎを横一列
に配列した温感表示部８４が設けられている。この温感
表示部８４は涼しめキー８２ａと暖かめキー８２ｂによ
り入力された設定温感Ｓset を表示するものである。こ
の設定温感Ｓset は、平均的な温度２５℃を基準にして
どの程度涼しくするか又は暖かくするかを示す指標であ
る［図８（ａ）参照］。この他、エアコンコントロール
パネル８３には、エアコンオンオフスイッチ８５，リア
デフォッガスイッチ８６及びフロントデフロスタスイッ
チ８７が設けられている。

【００２５】一方、ＥＣＵ６８は、図７の制御プログラ
ムを実行することにより、空調運転全般の制御を行うと
共に、室外ファン８９の回転数をインバータ６７の温度
や車速に応じて可変制御する。以下、このＥＣＵ６８に
よる制御内容を図７のフローチャートに従って説明す
る。

【００２６】まず、ステップ１００で、以降の演算処理
に使用するカウンタやフラグを初期設定する初期化処理
を実行した後、ステップ１１０に移行して、温感設定器
８２の操作により入力された設定温感Ｓset を読み込む
と共に、内気温度センサ７７，外気温度センサ７８，日
射センサ７９，エバポレータ出口温度センサ８０，コン
デンサ出口温度センサ８１，吸気温度センサ４６，イン
バータ温度センサ９２及び車速センサ９３により検出さ
れた内気温度Ｔr ，外気温度Ｔam，日射量Ｔs，エバポ
レータ出口温度Ｔe ，コンデンサ出口温度Ｔc ，吸気温
度Ｔin，インバータ温度及び車速の各データを読み込
む。

【００２７】次いで、ステップ１２０に移行して、設定
温感Ｓset ，外気温度Ｔam及び日射量Ｔs から設定温度
Ｔset を次の（１）式により求める。 Ｔset ＝ｆ（Ｓset ，Ｔam，Ｔs ） ＝Ｔset ’＋ΔＴam＋ΔＴs ……（１） ここで、Ｔset ’＝２５＋０．４Ｓset ……図８
（ａ）参照 ΔＴam＝（１０−Ｔam）／２０ ……図８（ｂ）参照 ΔＴs ＝−Ｔs ／１０００ ……図８（ｃ）参照

【００２８】以上のようにして、設定温度Ｔset を算出
した後、ステップ１３０に移行して車室内を設定温度Ｔ
set に維持するために必要な熱量ＱAOを次の（２）式に
より算出する。 ＱAO＝Ｋ1 ×Ｔset −Ｋ2 ×Ｔr −Ｋ3 ×Ｔam−Ｋ4 ×Ｔs ＋Ｃ ……（２） （Ｋ1,Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 ：係数、Ｃ：定数）

【００２９】この（２）式により必要熱量ＱAOを算出し
た後、ステップ１４０に移行して、次の（３）式を満足
する吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOの組み合わせを求め
る。 ＱAO＝Ｃp ・γ・ＶAO（ＴAO−Ｔin） ……（３） ここで、Ｃp は空気の比熱、γは空気の比重、Ｔinはエ
バポレータ３１に吸込まれる吸気温度である。

【００３０】この後、ステップ１５０に移行し、上記
（３）式を満足する吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOの組み
合わせの中から、次の温感評価式（４）を満足する最大
の吹出風量ＶAOとその時の吹出温度ＴAOを求める。

【００３１】 Ｓ＝ｋ1{ｋ2 ＋ｋ3(ｔa −２５） −ｋ4(ｖa −３）＋ｋ5(Ｓt −ｋ6)} −ｋ7 ……（４） ここで、Ｓ：空調状態の快適性を表す指標となる温感 ｔa ：乗員に当たる気流の温度（℃） ｖa ：乗員に当たる気流の風速（ｍ／ｓ） Ｓt ：乗員に当たる日射量（kcal／ｍ2 ｈ） ｋ1 〜ｋ7 ：係数 本実施例のような電気自動車では、省電力化を重視し
て、夏場（冷房モード）でＳ＝−１ないし０、冬場（暖
房モード）でＳ＝＋１ないし０とすることが快適と省電
力を両立させる条件となっている。尚、エンジン駆動式
の自動車では、電気自動車に比べて省電力化の要求は強
くないので、快適性を重視して、夏場でＳ＝−２、冬場
でＳ＝＋２とすることが最も快適な条件となる。

【００３２】この場合、乗員に当たる気流の温度ｔa
は、吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOとから、次の（５）式
により求めることができる。

【００３３】

【数１】 ここで、Ｋt は吹出口の形状によって決まる係数、Ｃは
縮流係数、Ａは吹出口の開口面積、Ｘは吹出口から乗員
までの距離、ｍは吹出口の形状によって決まる指数であ
る。

【００３４】また、乗員に当たる気流の風速ｖa は、次
の（６）式により求めることができる。

【００３５】

【数２】 ここで、Ｋv は吹出口の形状によって決まる係数、ｎは
吹出口の形状によって決まる指数である。

【００３６】更に、乗員に当たる日射量Ｓt は、次の
（７）式により求めることができる。 Ｓt ＝Ｋs ・Ｔs ……（７） ここで、Ｋs は日射センサ７９の特性によって決まる係
数、Ｔs は日射センサ７９の出力値である。

【００３７】以上の（５）〜（７）式を用いて、温感評
価式（４）を満足する最大の吹出風量ＶAOとその時の吹
出温度ＴAOを求めることになる。この際、前述したよう
に、電気自動車では、省電力化を重視して、夏場（冷房
モード）でＳ＝−１ないし０、冬場（暖房モード）でＳ
＝＋１ないし０とすることが快適性と省電力を両立させ
る条件となり、一方、エンジン駆動式の自動車では、夏
場でＳ＝−２、冬場でＳ＝＋２とすることが最も快適な
条件となる。従って、前述したステップ１５０では、こ
の快適条件を満足する範囲（快適性を失わない範囲）内
で最大の吹出風量ＶAOとその時の吹出温度ＴAOを求める
ことになる。これにより、冷房時には、吹出温度ＴAOが
従来よりも高めになり、暖房時には、吹出温度ＴAOが従
来よりも低めになり、吹出風量ＶAOは、冷房・暖房共に
従来よりも多めになる。

【００３８】一方、前述したステップ１５０の処理を終
了すると、ステップ１６０に移行し、内気吸入口２３，
２４と外気吸入口２２から吸入される空気の温度（吸気
温度）Ｔinと吹出温度ＴAOとの温度差を小さくするよう
に内外気ダンパ２５の開度を算出する。この後、ステッ
プ１７０に移行して、冷凍サイクル５５の運転モードを
冷房・暖房のいずれのモードにするかを判定して、ステ
ップ１８０に移行し、前述したステップ１５０で求めた
吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOに基づいて、各ダンパ３
６，３８，４８，４９，５４の開度を決定し、吹出モー
ドを「ＶＥＮＴ」，「Ｂ／Ｌ」，「ＦＯＯＴ」，「ＦＯ
ＯＴ／ＤＥＦ」，「ＤＥＦ」のいずれかに決定する。

【００３９】この後、ステップ１９０に移行し、室外フ
ァン８９の運転モードを次のようにして判定する。ま
ず、図５に示すように、冷凍サイクル５５の運転モード
と各センサの出力データＴam，Ｔe ，Ｐd ，Ｔd に基づ
いて、室外熱交換器５８の放熱に必要な室外ファン８９
の運転モード（風量）を判定する（第１回目の判定）。
次いで、インバータ温度センサ９２から出力される温度
信号レベルに基づいてインバータ６７の温度を判定し、
図６（ａ）に示すように、インバータ６７の放熱に必要
な室外ファン８９の運転モード（風量）を判定する（第
２回目の判定）。ここで、インバータ６７が過熱状態で
あれば、室外ファン８９の運転モードを“Ｈｉ”と判定
し、高温ぎみであれば“Ｌｏ”、低温であれば“ＯＦ
Ｆ”と判定する。これにより、インバータ６７の温度が
高くなるに従って、室外ファン８９の回転数を増加させ
るように可変制御するものである。更に、車速センサ９
３から出力される車速信号に基づいて車速を判定し、図
６（ｂ）に示すように、室外ファン８９の運転モードを
車速に応じて“Ｈｉ”“Ｌｏ”“ＯＦＦ”のいずれかに
判定する（第３回目の判定）。これにより、車速が速く
なるに従って、室外ファン８９の回転数を低下させるよ
うに可変制御するものである。

【００４０】この後、図６（ｃ）に示すように、第１回
目の判定結果（室外熱交換器５８の放熱に必要な風量）
と第２回目の判定結果（インバータ６７の放熱に必要な
風量）とを比較し、高い方を室外ファン８９の運転モー
ドとして採用する（第４回目の判定）。これは、低い方
を採用すると、室外熱交換器５８又はインバータ６７が
放熱不足になるからである。

【００４１】更に、この第４回目の判定結果を第３回目
の判定結果（車速による補正風量）と比較し、低い方を
室外ファン８９の運転モードと最終決定する（第５回目
の判定）。ここで、低い方を採用する理由は、車速が速
くなれば、車両モータルーム内に流れ込む走行風が増え
るため、走行風の増加分だけ室外ファン８９の風量を減
少させて、省電力を図るものである。

【００４２】以上のようにして決定された各種の制御デ
ータを各機器へ出力し（ステップ２００）、以後、前述
したステップ１１０に戻って処理を繰り返すことによ
り、空調運転を制御する。この際、ステップ１５０で求
めた吹出風量ＶAOを実現するために、ブロワモータ２９
に印加するブロワ電圧は、図９の電圧特性により吹出モ
ードに応じて決定される。

【００４３】この場合、車室内を設定温度Ｔset に維持
するのに必要な吹出温度ＴAOを内気と外気の混合により
作り出せるときには、冷凍サイクル５５のコンプレッサ
５６を停止する。一方、内外気のみでは必要な吹出温度
ＴAOを作り出せないときには、インバータ６７によりコ
ンプレッサ５６を駆動し、ステップ１７０で決定した運
転モードで冷凍サイクル５５を運転する。この際、冷房
モードでは、エバポレータ出口温度センサ８０により検
出されたエバポレータ出口温度Ｔe を対象にしてＰＩ制
御又はファジィ制御によりフィードバック制御し、ま
た、暖房モードでは、コンデンサ出口温度センサ８１に
より検出されたコンデンサ出口温度Ｔc を対象にしてＰ
Ｉ制御又はファジィ制御によりフィードバック制御す
る。

【００４４】以上説明した実施例によれば、室外熱交換
器５８を冷却する室外ファン８９の風の当たる場所にイ
ンバータ６７が設置されているので、室外ファン８９の
風によって室外熱交換器５８と共にインバータ６７も冷
却できる。このため、従来のインバータ冷却専用のファ
ンが不要になり、省スペース化・部品点数削減・軽量化
の要求を満たすことができる。しかも、前述した特開平
４−９３５５７号公報のようにインバータ６７を冷凍サ
イクル５５の低温側配管に取り付けて冷却する構成にす
る必要がなく、冷凍サイクル５５の配管構成が複雑とな
らずに済み、インバータ６７の冷却関係の構成を簡素化
できると共に、インバータ６７の冷却能力を室外ファン
８９の回転数制御により容易にコントロールすることが
でき、従来の過冷却によるインバータ６７への結露の問
題も解消できる。

【００４５】更に、上記実施例によれば、インバータ温
度センサ９２により検出したインバータ６７の温度が高
くなるに従って、室外ファン８９の回転数を段階的に増
加させるようにしたので、インバータ６７の温度が高い
ときに風量を増加させてインバータ６７を強く冷却する
ことができ、インバータ６７の温度上昇を抑制すること
ができる。尚、上記実施例では、室外ファン８９の回転
数をインバータ６７の温度に応じて２段階に切り替える
ようにしたが、３段階以上に切り替えるようにしたり、
連続的に可変するようにしても良い。

【００４６】また、上記実施例によれば、車速が速くな
るに従って、車両モータルーム内に流れ込む走行風が増
加する点に着目し、車速センサ９３により検出した車速
が速くなるに従って、室外ファン８９の回転数を段階的
に低下させるようにしたので、車速による走行風の増加
分だけ室外ファン８９の風量を減少させて、省電力を図
ることができる。尚、上記実施例では、室外ファン８９
の回転数を車速に応じて２段階に切り替えるようにした
が、３段階以上に切り替えるようにしたり、連続的に可
変するようにしても良い。

【００４７】尚、上記実施例では、暖房時の熱源として
ヒートポンプ（冷凍サイクル５５）を利用したが、電気
ヒータを用いても良い。その他、本発明は、冷凍サイク
ル５５の構成や送風関係の構成を適宜変更しても良い
等、種々変更して実施できることは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、室外熱交換器を冷却する室外ファン
の風の当たる場所にインバータの少なくとも放熱部を設
置するようにしたので、室外ファンの風によって室外熱
交換器と共にインバータも冷却することができて、従来
のインバータ冷却専用のファンが不要になり、省スペー
ス化・部品点数削減・軽量化の要求を満たすことができ
る。しかも、インバータを冷凍サイクルの低温側配管に
取り付けて冷却する構成にする必要がなく、冷凍サイク
ルの配管構成が複雑とならずに済み、インバータの冷却
関係の構成を簡素化できると共に、インバータの冷却能
力を室外ファンの回転数制御により容易にコントロール
することができ、従来の過冷却によるインバータへの結
露の問題も解消できる。

【００４９】更に、請求項２の発明によれば、温度検出
手段により検出したインバータの温度に応じて、室外フ
ァンの回転数を可変制御するようにしたので、インバー
タの温度が高いときに風量を増加させてインバータを強
く冷却することができ、インバータの温度上昇を抑制す
ることができる。

【００５０】また、請求項３の発明によれば、車速検出
手段により検出した車速に応じて、室外ファンの回転数
を可変制御するようにしたので、車速が速いときには、
走行風の増加分だけ室外ファンの風量を減少させて、省
電力を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す主要部のブロック図

【図２】室外ファン，室外熱交換器及びインバータの４
種類の配置パターンを示す図

【図３】空調装置全体の概略構成図

【図４】エアコンコントロールパネルの正面図

【図５】冷凍サイクルの運転モードと室外ファンの運転
モード（第１回目の判定）との関係を示す図

【図６】（ａ）はインバータの温度と室外ファンの運転
モード（第２回目の判定）との関係を示す図、（ｂ）は
車速と室外ファンの運転モード（第３回目の判定）との
関係を示す図、（ｃ）は室外ファンの運転モードの第４
回目の判定方法を示す図、（ｄ）は室外ファンの運転モ
ードの第５回目（最終）の判定方法を示す図

【図７】制御プログラムを示すフローチャート

【図８】（ａ）は設定温感Ｓset とＴset ’との関係を
示す図、（ｂ）は外気温度ＴamとΔＴamとの関係を示す
図、（ｃ）は日射量Ｔs とΔＴs との関係を示す図

【図９】吹出風量ＶAOとブロワ電圧との関係を示す図

【符号の説明】

２２…外気吸入口、２３，２４…内気吸入口、２５…内
外気ダンパ、３１…エバポレータ（室内熱交換器）、３
５…コンデンサ（室内熱交換器）、４０…デフ吹出口、
４１…ベント吹出口、４６…吸気温度センサ、５２…足
元吹出口、５５…冷凍サイクル、５６…コンプレッサ、
５７…四方切替弁、５８…室外熱交換器、６１…キャピ
ラリ、６２〜６４…電磁弁、６５…減圧弁、６７…イン
バータ、６８…ＥＣＵ、７７…内気温度センサ、７８…
外気温度センサ、７９…日射センサ、８０…エバポレー
タ出口温度センサ、８１…コンデンサ出口温度センサ、
８２…温感設定器、８２ａ…涼しめキー、８２ｂ…暖か
めキー、８４…温感表示部、８８…冷媒圧力センサ、８
９…室外ファン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気自動車に、コンプレッサ，高温冷媒
   を放熱させる室外熱交換器，車室内への吹出風を冷却す
   る室内熱交換器等からなる冷凍サイクルを搭載した電気
   自動車用空調装置において、 前記コンプレッサの回転数を可変制御するインバータ
   と、前記室外熱交換器の放熱を促進する室外ファンとを
   備え、 前記インバータの少なくとも放熱部を前記室外ファンの
   風の当たる場所に設置したことを特徴とする電気自動車
   用空調装置。
2. 【請求項２】 前記インバータの温度を検出する温度検
   出手段を備え、この温度検出手段により検出した前記イ
   ンバータの温度に応じて前記室外ファンの回転数を可変
   制御するように構成したことを特徴とする請求項１記載
   の電気自動車用空調装置。
3. 【請求項３】 車速を検出する車速検出手段を備え、こ
   の車速検出手段により検出した車速に応じて前記室外フ
   ァンの回転数を可変制御するように構成したことを特徴
   とする請求項１又は２記載の電気自動車用空調装置。