JPH08303881A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はクールダウン時のエアコン冷房性能を
向上させ、室内温度が設定温度まで低下するまでの時間
を短縮することができる車両用空気調和装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】本発明に係る車両用空気調和装置は、車の走行
用エンジン３５で駆動されるコンプレッサ２８及びコン
デンサ２９、エバポレータ１７、膨張弁３１等を冷媒配
管を介して連結して冷媒回路を形成し、コンデンサ及び
ラジエータ兼用の冷却ファン３７を電動モータで駆動し
てなる車両用空気調和装置において、前記冷却ファン３
７の回転を、エンジン水温と、エバポレータ出口の冷風
温度のいずれか一方又は両方が各々に定められた所定値
以上のときは高速回転にし、エンジン水温とエバポレー
タ出口の冷風温度の両方が前記各々の所定値未満のとき
は低速回転にする２段階制御を行なう制御装置１１を備
えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用空気調和装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空気調和装置の１例を図２
に示す。図２に示すように、空気調和装置１０のケーシ
ング１２の上流側には、内気吸込口１３と外気吸込口１
４が形成され、下流側にはフエイス吹出口２０と、デフ
ロスト吹出口２３と、フート吹出口２４が形成されてい
る。

【０００３】内気吸込口１３と外気吸込口１４は、内外
気切換ダンパ１５によって切り換えられる。フエイス吹
出口２０と、デフロスト吹出口２３及びフート吹出口２
４は、それぞれ吹出モード切換ダンパ２５、２６、２７
によって開閉される。

【０００４】ケーシング１２内には、ブロア１６と、エ
バポレータ１７と、エアミックスダンパ１８と、ヒータ
コア１９が配設されている。エバポレータ１７は、冷媒
配管を介してコンプレッサ２８と、コンデンサ２９と、
レシーバ３０と、膨張弁３１等と連結されることにより
冷媒循環回路を構成する。

【０００５】コンプレッサ２８は、プーリ３３及びマグ
ネットクラッチ３４を介して走行用エンジン３５によっ
て駆動される。３６は走行用エンジン３５の冷却水を冷
却するためのラジエータであり、３７はコンデンサ２９
及びラジエータ３６に外気を導入するためのファンで、
電動モータ３８によって駆動される。

【０００６】ヒータコア１９には走行用エンジン３５の
冷却水が循環し、ヒータコア１９を通過する風量はエア
ミックスダンパ１８の開度によって変更される。ブロア
１６を駆動すると、内外気切換ダンパ１５を切り換える
ことによって選択された内気吸込口１３又は外気吸込口
１４から、車室内空気又は外気が、ケーシング１２内に
吸入され、ブロア１６によって付勢された後、エバポレ
ータ１７を通過することによって冷却される。

【０００７】次いで、この空気はエアミックスダンパ１
８によって分流され、その一部はヒータコア１９を通過
することによって加熱された後ヒータコア１９をバイパ
スした残部の空気と混合して所定温度の調和空気とな
る。

【０００８】そして、この調和空気は吹出モード切換ダ
ンパ２５、２６、２７を開閉することによって選択され
たフエイス吹出口２０、デフロスト吹出口２３、フート
吹出口２４のいずれかの、１又は２から車室内に吹き出
される。

【０００９】１１はマイクロコンピュータからなる制御
装置で、Ｉ／Ｏポートと、マルチプレクサと、Ａ／Ｄ変
換器と、中央処理装置ＣＰＵと、読出専用メモリＲＯＭ
と、ランダムアクセスメモリＲＡＭ等を持っている。

【００１０】エアミックスダンパ１８の開度を検出する
ポテンショメータ４１と、日射センサ４２と、外気温セ
ンサ４３と、室温センサ４４と、エバポレータ１７の出
口の冷風温度を検出する冷風センサ４５等の検出値は、
制御装置１１に入力される。

【００１１】また、運転席の前方に設置された制御パネ
ル４６には、空気調和装置１０の運転スイッチと、吹出
モードの切換スイッチと、内外気切換ダンパ１５の切換
スイッチと、冷房運転を設定する冷房運転スイッチと、
ブロア１６の回転数を切り換える風量切換スイッチと、
空調制御を自動制御するＡＵＴＯスイッチと、車室内の
温度を設定する温度設定器等が設けられ、これらの出力
も、それぞれ制御装置１１に入力される。

【００１２】そして、この制御装置１１は、入力された
温調演算要素から演算された温調演算値を、図示しない
ドライバを介して、マグネットクラッチ３４と、ブロア
１６と、ダンパ１５、１８、２６、２７のモータアクチ
ュエータ５６、５７、５８等に出力し、これらを制御す
ることによって、車室内温度を温度設定器に設定された
設定温度に制御する。

【００１３】低負荷における省エネルギとファン騒音の
低減等のため、コンデンサ・ラジエータ冷却ファン３７
の回転は、エンジン水温及びエアコンの高圧圧力により
２段階に制御される。

【００１４】このため、ラジエータ３６には、エンジン
水温スイッチが取付けられ、圧縮機２８の吐出ガス管に
は、高圧圧力スイッチが取付けられており、これらのＯ
Ｎ・ＯＦＦ信号が制御装置１１に入力され、制御装置１
１からは高速／低速指令がコンデンサ・ラジエータファ
ンモータ３８に出力される。

【００１５】この結果、コンデンサ・ラジエータ冷却フ
ァンは、エンジン水温と、高圧圧力が、共に各々の所定
水温（例えば８５℃）と、所定圧力（例えば１８ｋｇ／
ｃｍ² ）未満のときには、低速運転されるが、エンジン
水温、高圧圧力のどちらか一方が上記所定水温又は所定
圧力以上になったときには、高速運転に切換えられる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の車両用空気
調和装置においては、コンデンサ・ラジエータ冷却ファ
ン３７の回転は、エンジン水温及びエアコンの高圧圧力
により、高速と低速の２段階に制御される。

【００１７】しかし、エアコンの高圧圧力で制御するに
は、高圧圧力スイッチが必要であり、コストアップとな
るという問題があった。このため高圧圧力スイッチを省
略し、エンジン水温のみでファン回転制御を行うと、エ
アコンの負荷に無関係に、高外気温時でも、エンジン水
温が低いスタート時には、低速運転となるので、エアコ
ンの能力が低下し、車室内温度が設定温度に到達するま
での時間が長くなるという問題が生ずる。本発明はこれ
らの問題を解決することができる装置を提供することを
目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

（第１の手段）本発明に係る車両用空気調和装置は、車
両の走行用エンジンで駆動されるコンプレッサ及びコン
デンサと、エバポレータと、膨張弁等を冷媒配管を介し
て連結して冷媒回路を形成し、コンデンサ用及びラジエ
ータ用の冷却ファンを電動モータで駆動してなる車両用
空気調和装置において、（Ａ）前記冷却ファンの回転
を、エンジン水温と、エバポレータ出口の冷風温度のい
ずれか一方又は両方が、各々に定められた所定値以上の
ときは高速回転にし、（Ｂ）エンジン水温とエバポレー
タ出口の冷風温度の両方が、前記各々の所定値未満のと
きは低速回転にする２段階制御を行なう制御装置を備え
たことを特徴とする。 （第２の手段）本発明に係る車両用空気調和装置は、第
１の手段において、（Ａ）制御装置からエバポレータの
出口の冷風温度が上記所定値以上にあるか、或いは上記
所定値未満に低下したかの信号を、車側のエンジンコン
トローラのアイドル回転数制御手段に出力し、（Ｂ）エ
バポレータの冷風温度が所定値以上のときには、アイド
ル時の前記走行用エンジンの回転数を所定値に上昇さ
せ、（Ｃ）前記冷風温度が所定値未満に低下した時に
は、前記エンジンの回転数を元のアイドル回転数に戻す
ことを特徴とする。

【００１９】

【作用】

（１）請求項１の発明によれば、エンジン水温が所定値
（例えば８５℃）以上に上昇したとき、或いはエバポレ
ータ出口の冷風温度が所定値（例えば５℃）以上のとき
には、コンデンサ・ラジエータ冷却ファンを高速回転に
切換えることができる。

【００２０】従って、高外気温、高室内温度でのスター
ト時や、エンジン水温が低いときでも、エバポレータ出
口の冷風温度が所定値に低下するまでは、コンデンサ・
ラジエータ冷却ファンは高速運転されるので、クールダ
ウン時のエアコン冷房性能を向上させることができる。 （２）請求項２の発明によれば、エバポレータ出口の冷
風温度が所定値以上でコンデンサ・ラジエータ冷却ファ
ンが高速運転となったときには、同時にアイドル時のエ
ンジン回転数（例えば７５０ｒｐｍ）を所定値（例えば
９５０ｒｐｍ）に上昇することができる。

【００２１】従って、上記のように高外気温、高室内温
度でのスタート時、コンデンサ・ラジエータ冷却ファン
は高速運転されると同時に、アイドル時のエンジン回転
数が所定値まで上昇され、コンプレッサ回転数が上昇さ
れるので、クールダウン時のエアコン冷房性能を一層向
上させることができる。

【００２２】そして、エバポレータ出口の冷風温度が低
下し、所定温度未満となり、低負荷となると、コンデン
サ・ラジエータ冷却ファンを低速回転とし、かつ、エン
ジンのアイドル回転数も低下させることができる。

【００２３】

【実施例】本発明の第１実施例を図１に示す。図１にお
いて、エンジン水温スイッチ４７は、エンジン水温を検
知し、エンジン水温が所定値（例えば８５℃）未満のと
きにはＯＦＦ、所定値（例えば８５℃）以上のときには
ＯＮとなる切換えスイッチで、このＯＮ・ＯＦＦ信号を
制御装置１１内のファン回転数決定手段５０に出力す
る。

【００２４】また冷風センサ４５は、エバポレータ１７
の出口の冷風温度を検出し、その検出値Ｔａをファン回
転数決定手段５０に出力する。ファン回転数決定手段５
０は、受信した検出値Ｔａを自身に記憶している所定値
（例えば５℃）と比較する。

【００２５】そして、エンジン水温スイッチ４７からの
入力がＯＮ信号のとき、又は検出値Ｔａ≧所定値（例え
ば５℃）、のときには、コンデンサ・ラジエータ冷却フ
ァン３７の回転を高速に、エンジン水温スイッチ４７か
らの入力がＯＦＦ信号で、かつ、検出値Ｔａ＜所定値、
のときには低速にする旨決定し、その指令を出力手段５
１を経てコンデンサ・ラジエータファンモータ３８に出
力し、これを高速と低速の２段階に制御する。

【００２６】この結果、高外気温、高負荷時にエンジン
水温が低いバッファ位のスタートでも、エバポレータ出
口の冷風温度が上記所定値（例えば５℃）未満に低下す
るまでは、ファン３７を高速回転させることができるの
で、クールダウン時のエアコン冷房性能を向上させるこ
とができる。

【００２７】また、ファン回転数決定手段５０は、冷風
センサ４５の検出値Ｔａが、Ｔａ≧上記所定値（例えば
５℃）と、Ｔａ＜上記所定値、のいずれにあるかを示す
信号をエンジンコントローラ５２に出力する。

【００２８】この信号は、エンジンコントローラ５２内
のアイドル回転数制御手段（ＩＳＣ）５３で処理され
る。エンジンコントローラ５２は、Ｔａ≧所定値、のと
きには、アイドル時の走行用エンジン３５の回転数（例
えば７５０ｒｐｍ）を所定値（例えば９５０ｒｐｍ）に
上昇し、エバポレータ１７出口の冷風温度が低下し、Ｔ
ａ＜所定値、になると、上記エンジンの回転数を、元の
アイドル回転数（例えば７５０ｒｐｍ）に戻す旨決定
し、その指令を走行用エンジン３５に出力し、アイドル
回転数を上記のように２段階に制御する。

【００２９】この結果、上記のような高外気温、高負荷
時のスタート時、エバポレータ１７出口の冷風温度が上
記所定値未満に低下するまで、コンデンサ・ラジエータ
冷却ファン３７を高速回転すると同時に、アイドル時の
エンジン回転数を上昇させ、コンプレッサ２８の回転数
を上昇させることができるので、クールダウン時のエア
コン冷房性能を一層向上させることができる。

【００３０】また、エバポレータ出口の冷風温度が低下
する低負荷時には、コンデンサ・ラジエータ冷却ファン
３７は、低速回転となり、かつ、エンジンのアイドル回
転数も低下するので、低騒音化、省エネルギ化を計るこ
とができる。

【００３１】なお、冷風センサ４５は従来のものに装着
されているものを使用し、また、ファン回転数決定手段
５０は従来の制御装置１１内の中央処理装置（ＣＰＵ）
の演算ソフトの変更で対応できるので、コストアップ要
素にはならない。

【００３２】そして、従来の圧力スイッチが省略できる
ので、コストダウンを計ることができる。他の構成、作
用は、図２に示す従来のものと同様であり、対応する部
材には同じ符号が付されている。

【００３３】

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明においては、コンデンサ・ラジエータ冷却
ファンの回転を、エンジン水温と、エバポレータ出口の
冷風温度のいずれか一方又は両方が各々に定められた所
定値以上のときには高速回転にし、エンジン水温と、上
記冷風温度の両方が上記各々の所定値未満のときには低
速にすることができる。 （２）そして前記２段階に制御する制御装置には、上記
冷風温度が前記所定値以上にあるか、或いは所定値未満
に低下したかの信号を、車側のエンジンコントローラの
アイドル回転数制御手段（ＩＳＣ）に出力し、冷風温度
が所定値以上のときにはアイドル時のエンジン回転数を
所定値に上昇させ、冷風温度が所定値未満に低下したと
きには、エンジン回転数を元のアイドル回転数に戻す制
御を追加することができる。 （３）そのため、高外気温、高室内温度、高負荷時での
スタート時や、エンジン水温が低いときでも、エバポレ
ータ出口の冷風温度が所定温度未満に低下するまでは、
コンデンサ・ラジエータ冷却ファンを高速回転させ、ま
た、これと同時にアイドル時のエンジン回転数を上昇さ
せることができる。 （４）そのため、クールダウン時のエアコン冷房性能を
向上、或いは一層向上することができ、室内温度が設定
温度まで低下するまでの時間を短縮することができる。 （５）従って、従来の高圧圧力を検知し、開閉する圧力
スイッチを省略することができ、コストダウンを計るこ
とができる。 （６）そして、エバポレータ出口の冷風温度が低下し、
所定値未満となり、低負荷となると、コンデンサ・ラジ
エータ冷却ファンを低速回転とし、かつ、エンジンのア
イドル回転数を低下させることができるので、低騒音化
と、省エネルギ化を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る制御ブロック線図。

【図２】従来の車両用空気調和装置の構成を示す図。

【符号の説明】

１０…空気調和装置、 １１…制御装置、 １２…ケーシング、 １３…内気吸込口、 １４…外気吸込口、 １５…内外気切換ダンパ、 １６…ブロア、 １７…エバポレータ、 １８…エアミックスダンパ、 １９…ヒータコア、 ２０…フエイス吹出口、 ２３…デフロスト吹出口、 ２４…フート吹出口、 ２５…吹出モード切換ダンパ、 ２６…吹出モード切換ダンパ、 ２７…吹出モード切換ダンパ、 ２８…コンプレッサ、 ２９…コンデンサ、 ３０…レシーバ、 ３１…膨張弁、 ３３…プーリ、 ３４…マグネットクラッチ、 ３５…走行用エンジン、 ３６…ラジエータ、 ３７…コンデンサ・ラジエータ冷却ファン、 ３８…コンデンサ・ラジエータファンモータ、 ４１…ポテンショメータ、 ４２…日射センサ、 ４３…外気温センサ、 ４４…室温センサ、 ４５…冷風センサ、 ４６…制御パネル、 ４７…エンジン水温スイッチ、 ５０…ファン回転数決定手段、 ５１…出力手段、 ５２…エンジンコントローラ、 ５３…アイドル回転数制御手段（ＩＳＣ）、 ５６…モータアクチュエータ、 ５７…モータアクチュエータ、 ５８…モータアクチュエータ。

フロントページの続き (72)発明者 沢田 正夫 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町３丁目 １番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内 (72)発明者 水島 祝彦 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行用エンジン（３５）で駆動さ
   れるコンプレッサ（２８）及びコンデンサ（２９）と、
   エバポレータ（１７）と、膨張弁（３１）等を冷媒配管
   を介して連結して冷媒回路を形成し、コンデンサ用及び
   ラジエータ用の冷却ファン（３７）を電動モータで駆動
   してなる車両用空気調和装置において、（Ａ）前記冷却
   ファン（３７）の回転を、エンジン水温と、エバポレー
   タ出口の冷風温度のいずれか一方又は両方が、各々に定
   められた所定値以上のときは、高速回転にし、（Ｂ）エ
   ンジン水温とエバポレータ出口の冷風温度の両方が、前
   記各々の所定値未満のときは、低速回転にする２段階制
   御を行なう制御装置（１１）を備えたことを特徴とする
   車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】（Ａ）制御装置（１１）からエバポレータ
   （１７）の出口の冷風温度が、上記所定値以上にある
   か、或いは上記所定値未満に低下したかの信号を、車側
   のエンジンコントローラ（５２）のアイドル回転数制御
   手段（５３）に出力し、（Ｂ）エバポレータ（１７）の
   冷風温度が所定値以上のときには、アイドル時の前記走
   行用エンジン（３５）の回転数を所定値に上昇させ、
   （Ｃ）前記冷風温度が所定値未満に低下した時には、前
   記エンジン（３５）の回転数を元のアイドル回転数に戻
   すことを特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装
   置。