JPH09188121A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調負荷に関係なく、常に冷凍サイクルの運
転効率を向上させる。 【構成】 ステップ１２５にて、空調負荷を表す外気温
度に応じて判定基準値ａを決定する。そして、冷房運転
モード時にはステップ１４０にて、また暖房運転モード
時にはステップ２３０にて、圧縮機を駆動する電動モー
タへの入力電流ＩＤＣが判定基準値ａよりも少ないか否
かを判定する。ここで大きい（ＮＯ）と判定されたと
き、すなわち電動モータでの消費電力が所定値を越える
と判定されたときは、ステップ２１０、２８０にて、上
記ＩＤＣが判定基準値ａとなるようにインバータを制御
する。これによって、ＩＤＣは常に判定基準値ａを越え
ない範囲に制御されるので、電動モータの消費電力は常
に所定値以下となり、冷凍サイクルの成績係数（ＣＯ
Ｐ）として所定の大きさを確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の目標温度と
実際の空調負荷とに応じて、冷凍サイクルの圧縮機の回
転数を制御することによって、室内への吹出風温度を調
節する空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような空調装置として例えば電気
自動車用空調装置がある。この電気自動車用空調装置で
は、冷凍サイクルの圧縮機を電動モータで回転駆動する
ように構成している。そして、この電動モータへの通電
量を調節して電動モータの回転数を調節することによっ
て、空調ダクト内に設けられた蒸発器または凝縮器での
冷房能力または暖房能力を調節し、車室内への吹出風温
度を制御するように構成している。

【０００３】このような構成の空調装置では、例えば車
室内の急速冷房制御（以下、クールダウン制御という）
や急速暖房制御（以下、ウォームアップ制御という）を
行うとき、車室内の目標温度と実際の温度との偏差が大
きい初期においては、早急に車室内を冷房または暖房す
るために、電動モータへの通電量をほぼ最高として、圧
縮機回転数をほぼ最高回転数となるように制御してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】確かに、圧縮機回転数
を上げれば冷房能力または暖房能力は上がるが、その上
がり方は、圧縮機回転数が高くなる程少なくなる。つま
り、圧縮機の仕事量（この場合は電動モータの消費電
力）に対する冷房能力または暖房能力、すなわち冷凍サ
イクルの成績係数（以下、ＣＯＰという）は、図２１に
示す通り、圧縮機回転数が高くなる程（電動モータの消
費電力が多くなるほど）小さくなる。

【０００５】このように従来の空調装置は、クールダウ
ン制御時またはウォームアップ制御時には、室内を急速
に冷房または暖房するために必要以上に圧縮機を回転さ
せてしまっており、その結果として、冷凍サイクルの運
転効率が悪くなっていたという問題があった。また、上
記のように、必要以上に圧縮機を回転させる結果、冷凍
サイクルの運転効率が悪くなるといった問題は、クール
ダウン制御時またはウォームアップ制御時だけでなく、
それ以外のときにも起こり得る可能性はある。

【０００６】そこで、本発明は上記問題に鑑み、所定の
目標温度に応じて、冷凍サイクルの圧縮機の回転数を制
御することによって、室内温度を調節する空調装置にお
いて、冷凍サイクルの運転効率の向上を図ることを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜６記載の発明では、空調負荷に応じた信
号を発生する手段から与えられる空調負荷に応じて、判
定基準値決定手段が判定基準値を決定する。そして、判
定手段によって、駆動手段の消費動力に関連する信号が
上記判定基準値よりも大きいか小さいかを判定し、大き
いと判定されたときは、実際の消費動力が上記判定基準
値となるように、圧縮機の回転数を制御するように構成
したことを特徴としている。

【０００８】これによると、駆動手段の消費動力を確実
に上記判定基準値を越えない範囲に制御できる。従っ
て、クールダウン制御やウォームアップ制御を行うと
き、あるいはそれ以外のときでも、冷凍サイクルの運転
を常に効率よく行うことができ、冷凍サイクル運転効率
を向上できる。また、請求項７〜９記載の発明では、空
調負荷に関連する信号として、特に、温度設定手段（５
６、５６ａ、５６ｂ）により設定された室内目標温度に
注目し、この室内目標温度に応じて、判定基準値決定手
段（ステップ１２５）により判定基準値を決定してい
る。

【０００９】そのため、使用者により、室内目標温度が
変更された場合には、この室内目標温度の変更に直ちに
追従して、判定基準値を変更することにより、圧縮機の
回転数を制御できる。従って、冷房起動直後のクールダ
ウン制御や暖房起動直後のウォームアップ制御時に、室
温の目標温度への到達時間を短縮できる。また、請求項
８記載の発明では、空調ユニット（１）が、空気通路
（２）内の空気を暖房時には加熱し、冷房時には冷却す
るように構成されており、判定基準値決定手段（ステッ
プ１２５）は、暖房時に、室内目標温度の上昇に従って
判定基準値を上昇させるように構成された暖房用判定基
準値マップと、冷房時に室内目標温度の低下に従って判
定基準値を上昇させるように構成された冷房用判定基準
値マップとを有していることを特徴としている。

【００１０】このように、暖房用、冷房用のそれぞれ専
用の判定基準値マップを有しているから、暖房モード、
冷房モードそれぞれに適合した、圧縮機の回転数制御を
独立に行うことができる。また、請求項９記載の発明で
は、請求項７または８に記載の空調装置において、外気
温度に応じた信号を発生する信号手段（４６）を備え、
判定基準値決定手段（ステップ１２５）は、判定基準値
を、温度設定手段（５６、５６ａ、５６ｂ）による室内
目標温度と、信号手段（４６）による外気温度の両方に
応じて決定することを特徴としている。

【００１１】従って、請求項１〜６による冷凍サイクル
運転効率の向上を図るという作用効果と、請求項７、８
による室温の目標温度への到達時間短縮という作用効果
とを合わせ奏することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１〜１０は第１実施形態を示すもの
で、本発明を電気自動車用空調装置として用いたもので
ある。図１の空調ユニット１における空調ダクト２は、
車室内に空気を導く空気通路を構成するもので、一端側
に内外気切換手段３および送風手段４が設けられ、他端
側に車室内へ通ずる複数の吹出口１４〜１６が形成され
ている。

【００１３】上記内外気切換手段３は、車室内の空気
（内気）を吸入する内気吸入口５と、車室外の空気（外
気）を吸入する外気吸入口６とが形成された内外気切換
箱内に、各吸入口５、６を選択的に開閉する内外気切換
ドア７が設けられ、この内外気切換ドア７が、その駆動
手段（図示しない、例えばサーボモータ）によって駆動
される構成である。

【００１４】上記送風手段４は、上記内気吸入口５また
は外気吸入口６から上記各吹出口１４〜１６に向かっ
て、空調ダクト２内に空気流を発生させるもので、具体
的には、スクロールケーシング８内に遠心式多翼ファン
９が設けられ、このファン９が、その駆動手段であるモ
ータ１０によって駆動される構成である。また、ファン
９よりも空気下流側における空調ダクト２内には冷房用
室内熱交換器１１が設けられている。この冷房用室内熱
交換器１１は、後述する冷凍サイクル２０の一部を構成
する熱交換器であり、後述する冷房運転モード時に、内
部を流れる冷媒の蒸発作用によって、空調ダクト２内の
空気を除湿、冷却する蒸発器として機能する。なお、後
述する暖房運転モード時にはこの冷房用室内熱交換器１
１内には冷媒は流れない。

【００１５】また、冷房用室内熱交換器１１よりも空気
下流側における空調ダクト２内には暖房用室内熱交換器
１２が設けられている。この暖房用室内熱交換器１２
は、冷凍サイクル２０の一部を構成する熱交換器であ
り、後述する暖房運転モード時に、内部を流れる冷媒の
凝縮作用によって、空調ダクト２内の空気を加熱する凝
縮器として機能する。なお、後述する冷房運転モード時
にはこの暖房用室内熱交換器１２内には冷媒は流れな
い。

【００１６】また、空調ダクト２内のうち、暖房用室内
熱交換器１２と隣接した位置には、ファン９から圧送さ
れてくる空気のうち、暖房用室内熱交換器１２を流れる
量とこれをバイパスする量とを調節するエアミックスド
ア１３が設けられている。なお、このエアミックスドア
１３は、制御装置４０（図２）によって、後述する冷房
運転モード時には、ファン９からの圧送空気の全てが暖
房用室内熱交換器１２をバイパスする位置に制御され、
後述する暖房運転モード時には、ファン９からの圧送空
気の全てが暖房用室内熱交換器１２を通過する位置に制
御される。

【００１７】また、上記各吹出口１４〜１６は、具体的
には、車両フロントガラスの内面に空調空気を吹き出す
デフロスタ吹出口１４と、車室内乗員の上半身に向かっ
て空調空気を吹き出すフェイス吹出口１５と、車室内乗
員の下半身に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口
１６である。また、これらの吹出口の空気上流側部位に
は、これらの吹出口を開閉するドア１７〜１９が設けら
れている。

【００１８】ところで、上記冷凍サイクル２０は、上記
冷房用室内熱交換器１１と暖房用室内熱交換器１２とで
車室内の冷房および暖房を行うヒートポンプ式冷凍サイ
クルで、これらの熱交換器１１、１２の他に、冷媒圧縮
機２１、室外熱交換器２２、冷房用減圧装置２３、暖房
用減圧装置２４、アキュムレータ２５、および冷媒の流
れを切り換える四方弁２６を備え、これらが冷媒配管２
７で接続された構成となっている。また、図中２８は電
磁弁、２９は室外ファンである。

【００１９】上記冷媒圧縮機２１は、電動モータ３０に
よって駆動されたときに冷媒の吸入、圧縮、吐出を行
う。この電動モータ３０は、冷媒圧縮機２１と一体的に
密封ケース内に配置されており、インバータ３１により
制御されることによって回転速度が連続的に可変する。
また、このインバータ３１は、制御装置４０（図２）に
よって通電制御される。

【００２０】この制御装置４０には、図２に示すよう
に、冷房用室内熱交換器１１における空気冷却度合い
（具体的には熱交換器１１を通過した直後の空気温度）
を検出する通過後空気温度センサ４１、圧縮機２１の回
転数を検出する圧縮機回転数センサ４２、インバータ３
１に入力される電流量を検出する入力電流センサ４３、
および圧縮機２１の吐出側における高圧を検出する高圧
センサ４４からの各信号が入力される。

【００２１】また、制御装置４０には、上記各センサ４
１〜４４からの各信号の他に、車室内の空気温度を検出
する内気温センサ４５、外気温度を検出する外気温セン
サ４６、および車室内に照射される日射量を検出する日
射センサ４７からの各信号が入力されるとともに、車室
内前面に設けられたコントロールパネル５１の各レバ
ー、スイッチからの信号も入力される。

【００２２】このコントロールパネル５１は、図３に示
すように、各吹出モードの設定を行う吹出モード設定レ
バー５２、車室内へ吹き出される風量を設定する風量設
定レバー５３、内外気切換モードを設定する内外気切換
レバー５４、冷凍サイクル２０を冷房運転モードにする
冷房スイッチ５５ａと暖房運転モードにする５５ｂとか
らなる冷暖房モード設定スイッチ５５、および車室内へ
の吹出風温度を調節する温度設定レバー５６を備える。

【００２３】また、図２の制御装置４０の内部には、図
示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイ
クロコンピュータが設けられ、上記各センサ４１〜４７
からの信号およびコントロールパネル５１からの各信号
は、ＥＣＵ内の図示しない入力回路を経て、上記マイク
ロコンピュータへ入力される。そして、このマイクロコ
ンピュータが後述する所定の処理を実行し、その処理結
果に基づいてインバータ３１等の上記各駆動手段を制御
する。なお、制御装置４０は、自動車の図示しないキー
スイッチがオンされたときに、図示しないバッテリーか
ら電源が供給される。

【００２４】ところで、車室内乗員によって上記冷房ス
イッチ５５ａがオンされたときは、上記マイクロコンピ
ュータが四方弁２６、電磁弁２８を制御し、冷凍サイク
ル２０が冷房運転モードとなる。このモードのときの冷
媒の流れは、圧縮機２１→室外熱交換器２２→冷房用減
圧装置２３→冷房用室内熱交換器１１→アキュムレータ
２５→圧縮機２１の順である。

【００２５】また、車室内乗員によって上記暖房スイッ
チ５５ｂがオンされたときは、上記マイクロコンピュー
タが四方弁２６、電磁弁２８を制御し、冷凍サイクル２
０が暖房運転モードとなる。このモードのときの冷媒の
流れは、圧縮機２１→暖房用室内熱交換器１２→暖房用
減圧装置２４→室外熱交換器２２→電磁弁２８→アキュ
ムレータ２５→圧縮機２１の順である。

【００２６】次に、上記マイクロコンピュータが行うイ
ンバータ３１の制御処理について、図４を用いて説明す
る。まず、キースイッチがオンされて制御装置４０に電
源が供給され、さらに風量設定レバー５３がオフ以外の
所定風量の位置に設定されると、図４のルーチンが起動
され、ステップ１１０にて各イニシャライズおよび初期
設定を行う。そして次のステップ１２０にて、上記各セ
ンサ４１〜４７、およびコントロールパネル５１の各レ
バー、スイッチからの信号を読み込む。

【００２７】そして、次のステップ１２５にて、ＲＯＭ
に記憶された図５の特性より、外気温センサ４６が検出
した外気温に応じて、後述するステップ１４０および２
３０で用いる判定基準値ａを決定する。ところで、人間
のだいたいの感覚からいうと、外気温度が例えば１５
（℃）以上のときには冷房運転モードに設定され、それ
以下のときには暖房運転モードに設定されるのが一般的
と思われる。

【００２８】本実施の形態では、このような前提にたっ
て、判定基準値ａを、冷房運転モード時には、外気温度
が高くなるに応じて大きな値となるように決定し、暖房
運転モード時には、外気温度が低くなるに応じて大きな
値となるように決定している。具体的には、外気温度が
１０〜２０（℃）のときには最低値一定とし、２０〜４
０（℃）のときには、外気温度が高くなる程大きな値と
して決定し、−１０〜１０（℃）のときには、外気温度
が低くなる程大きな値として決定し、４０（℃）以上お
よび−１０（℃）以下のときには最高値一定としてい
る。すなわち、空調負荷が大きくなる程、判定基準値ａ
を大きな値として決定し、逆に空調負荷が小さくなる
程、判定基準値ａを小さな値として決定している。

【００２９】そして、次のステップ１３０にて、コント
ロールパネル５１の冷房スイッチ５５ａがオンされてい
るか否かを判定する。このステップ１３０にてオンされ
ていると判定されたときは、次のステップ１４０にて、
入力電流センサ４３が検出したインバータ３１への入力
電流ＩＤＣが、上記判定基準値ａより少ないか否かを判
定する。

【００３０】ここで、圧縮機消費電力ＰＷは下記数式１
のように表せるため、このステップ１４０では、このＰ
Ｗが所定電力より少ないか否かを判定していることにな
る。なお、この所定電力とは、冷凍サイクル２０のＣＯ
Ｐが所定値以上となり、かつ冷房能力の大きさ自体も所
定値以上となるような電力である。

【００３１】

【数１】ＰＷ＝（ＩＤＣ）×（バッテリー電圧）×（イ
ンバータ効率） このステップ１４０にて、ＩＤＣが判定基準値ａよりも
少ないと判定されたとき、すなわち圧縮機消費電力が上
記所定電力よりも少ないときは、次のステップ１５０に
て、下記数式２より、車室内への目標吹出温度ＴＥＯを
決定する。

【００３２】

【数２】ＴＥＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×
Ｔam−Ｋs ×Ｔs −Ｃ なお、Ｔset は温度設定レバー５６の設定位置によって
決定された設定温度、Ｔr は内気温センサ４５が検出し
た内気温度、Ｔamは外気温センサ４６が検出した外気温
度、Ｔs は日射センサ４７が検出した日射量である。ま
た、Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、およびＫs はゲインであり、
Ｃは定数である。

【００３３】そして、次のステップ１６０にて、上記目
標吹出温度ＴＥＯと、通過後空気温度センサ４１が検出
した実際の空気温度ＴＥとの偏差Ｅn を、下記数式３に
基づいて算出する。

【００３４】

【数３】Ｅn ＝ＴＥＯ−ＴＥ ここで、本実施の形態では、上記したように、冷房運転
モード時には、暖房用室内熱交換器１２に冷媒が流れな
いし、またエアミックスドア１３の位置も、ファン９か
らの圧送空気の全てが暖房用室内熱交換器１２をバイパ
スする位置に制御されるので、通過後空気温度センサ４
１が検出する温度ＴＥは、実際に車室内に吹き出される
空気温度とみなしても良い。つまり、上記数式３から求
められるＥn は、目標吹出温度ＴＥＯと、実際に室内に
吹き出される空気の温度との偏差に相当する温度とみな
しても良い。

【００３５】そして、次のステップ１７０にて、下記数
式４に基づいて偏差変化率Ｅdot を算出する。

【００３６】

【数４】Ｅdot ＝Ｅn −Ｅn-1 ここで、上記Ｅn は４秒毎に更新されるため、Ｅn-1 は
Ｅn に対して４秒前の値となる。次にステップ１８０に
て、ＲＯＭに記憶された図６のメンバーシップ関数と図
７のルールとに基づいて、上記ステップ１６０、１７０
で算出したＥn およびＥdot における目標増加回転数Δ
ｆ(rpm) を算出する。ここで、この目標増加回転数Δｆ
とは、４秒前の目標回転数ｆn-1 (rpm) に対して増減す
る圧縮機２１の回転数のことである。

【００３７】具体的には、図６（ａ）で求まるＣＦ１と
図６（ｂ）で求まるＣＦ２とから、下記数式５に基づい
て入力適合度ＣＦを求め、さらにこの入力適合度ＣＦと
図７のルール値とから、下記数式６に基づいてΔｆを算
出する。

【００３８】

【数５】ＣＦ＝ＣＦ１×ＣＦ２

【００３９】

【数６】Δｆ＝Σ（ＣＦ×ルール値）／ΣＣＦ そして、次のステップ１９０にて、圧縮機２１の目標回
転数ｆn を下記数式７に基づいて算出する。

【００４０】

【数７】ｆn ＝ｆn-1 ＋Δｆ そして、次のステップ２００にて、圧縮機回転数センサ
４２が検出する圧縮機回転数が上記目標回転数ｆn とな
るように、インバータ３１へ入力する電流を制御する。
このようにインバータ３１を通電制御することによっ
て、冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の実際の空
気温度が上記目標吹出温度ＴＥＯに近づくことになる。
その後、再びステップ１２０に戻る。

【００４１】例えば、Ｅn ＝−２．５（℃）、Ｅdot ＝
−０．３５（℃／４秒）とすると、図６（ａ）よりＮＢ
＝０、ＮＳ＝０．５、ＺＯ＝０．５、ＰＳ＝０、ＰＢ＝
０となり、図６（ｂ）よりＮＢ＝０、ＮＳ＝０．５、Ｚ
Ｏ＝０．５、ＰＳ＝０、ＰＢ＝０となる。従って、上記
数式６の分母であるΣＣＦは、０．５×０．５＋０．５
×０．５＋０．５×０．５＋０．５×０．５＝１とな
り、上記数式６の分子であるΣ（ＣＦ×ルール値）は、
０．５×０．５×８０＋０．５×０．５×１００＋０．
５×０．５×１５０＋０．５×０．５×０＝８２．５と
なる。これらの結果から、Δｆ＝８２．５となる。従っ
て、圧縮機回転数ｆn は、４秒前の回転数ｆn-1 よりも
８２．５(rpm) だけ増加する。

【００４２】なお、図７のルール表でブランクになって
いるところは、上記数式５、６の計算を行わない。ま
た、ΣＣＦ＝０のときはΔｆ＝０とする。また、上記ス
テップ１４０にてＮＯと判定されたとき、すなわち圧縮
機消費電力が上記所定電力以上のときは、ステップ２１
０にジャンプしてΔｆを０にセットした後、ステップ１
９０の処理を行う。こうすることによって、圧縮機２１
の目標回転数は４秒前の回転数ｆn-1 に固定されるの
で、ＩＤＣも上記判定基準値ａに固定される。

【００４３】一方、ステップ１３０にて冷房スイッチ５
５ａがオンされていないと判定されたときは、今度はス
テップ２２０にて暖房スイッチ５５ｂがオンされている
か否かを判定する。ここでオンされていると判定された
ときは、ステップ２３０にて、上記ステップ１４０と同
じ判定処理を行う。ここで、判定基準値ａより少ないと
判定されたときは、ステップ２４０にて、上記数式２よ
り求めた目標吹出温度ＴＥＯと、図示しないマップとに
基づいて、圧縮機２１の吐出側の目標高圧ＰＣＯを決定
する。そして、次のステップ２５０にて、上記目標高圧
ＰＣＯと、高圧センサ４４が検出した実際の高圧ＰＣと
の偏差Ｄn を、下記数式８に基づいて算出する。

【００４４】

【数８】Ｄn ＝ＰＣＯ−ＰＣ ここで、本実施の形態では、上記したように、暖房運転
モード時には、エアミックスドア１３の位置が、ファン
９からの圧送空気の全てが暖房用室内熱交換器１２を通
過する位置に制御されるので、高圧センサ４４にて高圧
ＰＣを検出するということは、実際に車室内に吹き出さ
れる空気温度に関連した物理量を検出することに相当す
る。つまり、上記数式８から求められるＤn は、目標吹
出温度ＴＥＯと、実際に室内に吹き出される空気の温度
との偏差に相当する物理量とみなしても良い。

【００４５】そして、次のステップ２６０にて、下記数
式９に基づいて偏差変化率Ｄdot を算出する。

【００４６】

【数９】Ｄdot ＝Ｄn −Ｄn-1 ここで、上記Ｄn は４秒毎に更新されるため、Ｄn-1 は
Ｄn に対して４秒前の値となる。次にステップ２７０に
て、ＲＯＭに記憶された図示しないメンバーシップ関数
およびルールに基づいて、上記ステップ２５０、２６０
で算出したＤn およびＤdot における目標増加回転数Δ
ｆ(rpm) を算出する。その後、ステップ１９０にジャン
プする。

【００４７】また、上記ステップ２３０にてＮＯと判定
されたとき、すなわち圧縮機消費電力が上記所定電力以
上のときは、ステップ２８０にジャンプしてΔｆを０に
セットした後、ステップ１９０の処理を行う。こうする
ことによって、圧縮機２１の目標回転数は４秒前の回転
数ｆn-1 に固定されるので、ＩＤＣも上記判定基準値ａ
に固定される。

【００４８】また、上記ステップ２２０にて暖房スイッ
チ５５ｂがオンされていないと判定されたときは、ステ
ップ２９０にて圧縮機２１の運転を停止して送風モード
とする。なお、上記各ステップは、それぞれの機能を実
現する手段を構成する。また、第１実施形態のマイクロ
コンピュータは、以上説明した図４の制御処理以外に
も、モータ１０、四方弁２６、電磁弁２８、室外ファン
２９についても図示しないプログラムに基づいて制御処
理を行う。

【００４９】上記のような構成の第１実施形態におい
て、外気温度がかなり高く、その結果として車室内がか
なり高温となっているとき、すなわち空調負荷がかなり
大きいときに、キースイッチをオンし、冷房スイッチ５
５ａをオンして風量設定レバー５３をオフ以外の位置に
すると、冷凍サイクル２０は冷房運転モードとなってク
ールダウン制御が始まる。このとき、圧縮機２１の回転
数、インバータ３１への入力電流ＩＤＣ、車室内温度、
および冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の空気温
度ＴＥは、時間とともに図８に示すように変化する。

【００５０】一方、図４のステップ１４０および２１０
が設けられていない従来の制御方法でクールダウン制御
を行うと、上記圧縮機回転数、ＩＤＣ、車室内温度、お
よびＴＥは、時間とともに図９に示すように変化する。
なお、図８、９中に記されている目標室温とは、温度設
定レバー５６の位置によって決定される温度のことであ
る。

【００５１】ここで、図８と図９との違いを分かり易く
するために、図１０に、図８の圧縮機回転数とＩＤＣを
一点鎖線で、図９の圧縮機回転数とＩＤＣを実線で示し
た。また、図１０には、第１実施形態による冷凍サイク
ル２０のＣＯＰを一点鎖線で、従来での上記ＣＯＰを実
線でそれぞれ示した。これら図８〜１０からも分かるよ
うに、従来制御では、クールダウン制御初期時の、ＴＥ
ＯとＴＥとの偏差（＝Ｅn ）が大きいときに、この偏差
Ｅn の大きさに応じて目標回転数ｆn を決定し、この目
標回転数ｆn に合わせてインバータ３１への入力電流Ｉ
ＤＣを制御するため、ＩＤＣが結果的に上記判定基準値
ａを越える程の大きな値となり、圧縮機消費電力が所定
電力を越えてしまって、その結果、ＣＯＰが小さくなっ
てしまう。

【００５２】それに対して、第１実施形態の制御では、
外気温度に応じて判定基準値ａを決定し、この判定基準
値ａと、インバータ３１に入力される電流ＩＤＣとを常
に比較し、このＩＤＣが判定基準値ａを越えないように
制限している。従って、上記偏差Ｅn が大きくて、目標
回転数ｆn が高くても、上記ＩＤＣは判定基準値ａを越
えないので、ＩＤＣを図中斜線部分で示す量だけ節約で
き、ひいては圧縮機消費電力を節約でき、その結果、Ｃ
ＯＰを従来制御の場合に比べて大きくすることができ
る。

【００５３】また、図示はしていないが、外気温度がか
なり低く、空調負荷がかなり大きいときに行われるウォ
ームアップ制御時も、第１実施形態の制御では従来制御
に比べてＩＤＣを節約でき、ひいては圧縮機消費電力を
節約でき、その結果、ＣＯＰを大きくすることができ
る。また、クールダウン制御時やウォームアップ制御時
のような空調負荷が大きいとき以外でも、第１実施形態
では外気温度に応じて判定基準値ａを決定し、上記ＩＤ
Ｃがこの判定基準値ａを越えないように制限するので、
冷凍サイクル２０のＣＯＰを所定値以上とすることがで
き、かつ冷暖房能力の大きさ自体も所定値以上とするこ
とができる。 （第２実施形態）第２実施形態は、上記第１実施形態に
対して、マイクロコンピュータが行うインバータ３１の
制御処理の一部のみで相違している。以下、この相違部
分のみを、図１１、１２を用いて説明する。

【００５４】図１１に示すように、ステップ１２０の処
理を終えたら、次のステップ１２３にて、温度設定レバ
ー５６の設定位置によって決定される設定温度Ｔset
と、内気温センサ４５が検出した内気温Ｔr との偏差
（Ｔset −Ｔr ）を算出する。そして、次のステップ１
２５にて、判定基準値ａを決定する。なお、このステッ
プ１２５では、ＲＯＭに記憶された図１２の特性より、
上記偏差に応じて判定基準値ａを決定する。

【００５５】第２実施形態においても、空調負荷が大き
いとき（Ｔset −Ｔr がかなり高いとき、またはかなり
低いとき）に、判定基準値ａは大きな値として決定さ
れ、空調負荷が小さいときには、判定基準値ａは小さな
値として決定される。従って、上記第１実施形態と同様
の効果を奏する。 （第３実施形態）図１３〜図１８は第３実施形態を示す
もので、図１３に示す空調ダクト２内の暖房用室内熱交
換器として、温水を熱源として空気を加熱する暖房用室
内熱交換器６１を用いている。したがって、冷凍サイク
ル２０の他に、暖房用室内熱交換器６１への温水循環用
の温水回路６０を組み合わせている。

【００５６】冷凍サイクル２０は、冷媒流れを逆転させ
る方式でないため、圧縮機２１の吐出側に図１の四方弁
２６を備えていない。冷凍サイクル２０には、圧縮機２
１、室外熱交換器２２、冷房用減圧手段２３、暖房用減
圧手段２４、冷房用室内熱交換器１１、アキュムレータ
２５、および冷媒−温水熱交換器６２がそれぞれ冷媒配
管によって接続されたものである。

【００５７】そして、冷房用減圧手段２３と室内熱交換
器１１との直列回路をバイパスする回路に電磁弁２８を
設けるとともに、暖房用減圧手段２４にも並列に電磁弁
２８ａを設けている。室外熱交換器２２は、冷房モード
時には電磁弁２８ａの開弁により凝縮器として機能し、
暖房モード時には電磁弁２８ａの閉弁により暖房用減圧
手段２４を通して減圧後の低圧冷媒が流入し、蒸発器と
して機能する。

【００５８】冷房用減圧手段２３は、冷房モード時に室
外熱交換器２２からの高圧冷媒を減圧膨張させて、室内
熱交換器１１に流入させる。従って、室内熱交換器１１
は、冷房モード時には蒸発器として機能するものであっ
て、暖房モード時には電磁弁２８の開弁により冷媒が流
れないため、送風空気との間で熱交換を行わない。冷媒
−温水熱交換器６２は、空調ダクト２の外部（車室外）
に配設され、圧縮機２１からの高温高圧の吐出ガス冷媒
と温水回路６０中の温水とを熱交換させて、温水を加熱
する熱交換器である。この冷媒−温水熱交換器６２は、
冷房モード時、暖房モード時ともに凝縮器として機能す
る。

【００５９】また、温水回路６０は、上記暖房用室内熱
交換器６１、冷媒−温水熱交換器６２の他に、温水ポン
プ６４、燃焼式ヒータ６６がそれぞれ温水配管６３によ
って接続されたものである。このうち、燃焼式ヒータ６
６は、燃料タンク６７内の液体燃料を燃焼することによ
って温水を加熱するものである。そして、この燃焼式ヒ
ータ６６への温水流れと上記冷媒−温水熱交換器６２へ
の温水流れは、温水弁６８、６９によって切替えられ
る。

【００６０】次に、図１４により第２実施形態の制御系
の概略構成について、第１実施形態との相違部分を説明
すると、制御装置４０への入力センサとして、暖房用室
内熱交換器６１への温水入口側の温水配管６３に設置さ
れ、温水温度を感知する水温センサ４８を追加してい
る。そして、制御装置４０により制御されるアクチュエ
ータとして、温水ポンプ６４を追加している。

【００６１】なお、図１４では、制御装置４０により制
御されるアクチュエータとして、内外気切換ドア７を駆
動する内外気モータ７ａ、吹出口ドア１７〜１９を駆動
する吹出モードドア１７ａを図示しているが、この両モ
ータ７ａ、１７ａは、図２に図示していないだけで、第
１実施形態でも装備している機器である。次に、空調装
置のコントロールパネル５１を図１５により説明する
と、本例のパネル５１は、冷房、暖房、送風のモード切
換、吹出モードの切換、風量切換、内外気切換等を１つ
のオートスイッチ５７の投入により自動的に行うオート
エアコン用のパネルとして構成されている。５７ａは空
調装置の作動を停止するためのオフスイッチである。

【００６２】５２ａは、図３の吹出モード設定レバー５
２に対応する吹出モード設定スイッチで、吹出モードド
ア１７ａを制御してデフロスタモード以外の吹出モード
を手動設定するためのものである。５３ａは図３の風量
設定レバー５３に対応する風量設定スイッチで、ファン
モータ１０を制御して車室内への送風量を手動設定する
ためのものである。５４ａは図３の内外気切換レバー５
４に対応する内外気切換スイッチで、内外気モータ７ａ
を制御して車室内への内外気吸入を手動にて切り換える
ためのものである。

【００６３】５６ａ、５６ｂは、図３の温度設定レバー
５６に対応する温度設定手段をなす温度設定スイッチ
で、スイッチ５６ａは目標温度上昇用のスイッチであ
り、スイッチ５６ｂは目標温度下降用のスイッチであ
る。そして、この両スイッチ５６ａ、５６ｂにより設定
された目標温度は温度表示部５６ｃにてディジタル表示
される。

【００６４】５８はデフスロタスイッチで、吹出モード
ドア１７ａを制御してデフスロタモードを設定するとと
もに、空調装置をデフスロタ効果を発揮するための作動
状態に強制的に設定するものである。５９は温水回路６
０の燃焼式ヒータ６６の作動を手動操作にて強制的に停
止するための燃焼式ヒータオフスイッチである。次に、
上記構成において第３実施形態の作動を説明する。空調
装置の作動モードは、制御装置４０により図１６の特性
（ＲＯＭに記憶されたマップ）に従って決定される。図
１６の横軸は、車室内への目標吹出温度ＴＥＯ（前述の
数２参照）と、空調ダクト２内への吸込空気温度ＴＩＮ
との偏差（ＴＥＯ−ＴＩＮ）である。ここで、吸込空気
温度ＴＩＮは、下記の数式１０にて求めた計算値であ
る。

【００６５】

【数１０】ＴＩＮ＝α×Ｔａｍ＋（１−α）Ｔｒ なお、αは、空調ダクト２内への吸込空気中の外気導入
率である。図１６の特性により冷房モードが設定される
と、図１３の冷凍サイクル２０において、電磁弁２８ａ
が開いて電磁弁２８が閉じる。その結果、圧縮機１０か
ら吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒−温水熱交換
器６２→電磁弁２８ａ→室外熱交換器２２→冷房用減圧
手段２３→室内熱交換器１１→アキュムレータ２５→圧
縮機２１の順で流れる。これによって、室内熱交換器１
１が蒸発器として機能し、空調ダクト２内の空気はこの
室内熱交換器１１によって冷却される。

【００６６】一方、図１６の特性により暖房モードが設
定されると、電磁弁２８ａが閉じて電磁弁２８が開く。
その結果、圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷
媒は、冷媒−温水熱交換器６２→暖房用減圧手段２４→
室外熱交換器２２→電磁弁２８→アキュムレータ２５→
圧縮機２１の順で流れる。このとき、冷媒−温水熱交換
器６２における冷媒の凝縮熱によって加熱された温水が
暖房用室内熱交換器６１内を流れ、空調ダクト２内の空
気はこの暖房用室内熱交換器６１によって加熱される。

【００６７】また、外気センサ４６により感知される外
気温が所定温度（例えば、−１０°Ｃ）以下となる寒冷
時には、冷凍サイクル２０の運転が停止され、その代わ
りに温水回路６０の燃焼式ヒータ６６が自動的に運転さ
れ、この燃焼式ヒータ６６で加熱された温水が暖房用室
内熱交換器６１内を流れて、暖房を行う。次に、制御装
置４０に内蔵のマイクロコンピュータにより行われるイ
ンバータ３１の制御処理について、図１７を用いて説明
する。図１７において、図４と同一符号のステップは、
図４と同一または均等の処理を行うものであるため、説
明を簡略化する。

【００６８】まず、電気自動車のキースイッチがオンさ
れて制御装置４０に電源が供給され、さらにコントロー
ルパネル５１のオートスイッチ５７が投入されると、図
１７のルーチンが起動され、ステップ１１０にて各イニ
シャライズおよび初期設定を行い、次のステップ１２０
にて、各センサ、スイッチ等からの信号を読み込む。そ
して、次のステップ１３０にて、図１６の特性（判定マ
ップ）に基づいて、冷房モードか否かを判定する。この
ステップ１３０にて冷房モードと判定されたときは、次
のステップ１２５ａにて、ＲＯＭに記憶された図１８
（ｂ）の特性（マップ）より、外気温センサ４６が検出
した外気温、および乗員が温度設定スイッチ５６ａ、５
６ｂを手動操作して設定する目標温度Ｔｓｅｔに応じ
て、冷房用の判定基準値ａを決定する。

【００６９】ここで、冷房用判定基準値ａは、図１８
（ｂ）に示すように、外気温度が高くなる（冷房時の空
調負荷増大）に応じて大きな値となるように決定すると
ともに、目標温度Ｔｓｅｔが低くなるに応じて大きな値
となるように決定している。なお、判定基準値ａは具体
的には図５、１２のマップと同様に圧縮機モータ３０の
インバータ３１への電流制限値であり、単位はアンペア
（Ａ）である。

【００７０】図１８（ｂ）の冷房用判定基準値マップを
より具体的に説明すると、外気温が１５°Ｃ以下のとき
に、一定の下限値（５．２Ａ）を設け、逆に、外気温が
°Ｃ以下のときに、一定の上限値（１３．２Ａ）を設け
ている。そして、この下限値（５．２Ａ）と上限値（１
３．２Ａ）との間を、外気温および目標温度Ｔｓｅｔに
応じて、判定基準値ａが変化するようになっている。

【００７１】つまり、冷房時の空調負荷増大（外気温度
の上昇）に対応して、判定基準値ａが増加するととも
に、目標温度Ｔｓｅｔ＝２５°Ｃを基準として、目標温
度Ｔｓｅｔの１°Ｃの低下につき、判定基準値ａが１Ａ
づつ上昇するようにしてある。上記した上限値（１３．
２Ａ）は、圧縮機モータ３０の上限消費電力（３８００
Ｗ）÷車載バッテリ電圧（２８８Ｖ）から求めたもので
あり、また、上記した下限値（５．２Ａ）は、圧縮機モ
ータ３０の下限消費電力（１５００Ｗ）÷車載バッテリ
電圧（２８８Ｖ）から求めたものである。

【００７２】そして、次のステップ１４０にて、入力電
流センサ４３が検出したインバータ３１への入力電流Ｉ
ＤＣが、上記冷房用判定基準値ａより少ないか否かを判
定する。このステップ１４０にて、ＩＤＣが判定基準値
ａよりも少ないと判定されたとき、すなわち圧縮機消費
電力が所定電力よりも少ないときは、次のステップ１５
０にて、前述の数式２より、車室内への目標吹出温度Ｔ
ＥＯを決定する。

【００７３】そして、次のステップ１６０にて、上記目
標吹出温度ＴＥＯと、通過後空気温度センサ４１が検出
した実際の空気温度ＴＥとの偏差Ｅn を、前述の数式３
に基づいて算出する。ここで、本実施形態では、上記し
たように、冷房モード時には、暖房用室内熱交換器６１
に温水が流れないし、また、エアミックスドア１３の位
置も、ファン９からの送風空気の全てが暖房用室内熱交
換器６１をバイパスする位置に制御されるので、通過後
空気温度センサ４１が検出する温度ＴＥは、実際に車室
内に吹き出される空気温度とみなしても良い。つまり、
数式３により求められるＥn は、目標吹出温度ＴＥＯ
と、実際に室内に吹き出される空気の温度との偏差に相
当する温度とみなしても良い。

【００７４】そして、次のステップ１７０にて、前述の
数式４に基づいて偏差変化率Ｅdotを算出する。次に、
ステップ１８０にて、ＲＯＭに記憶された図６のメンバ
ーシップ関数と図７のルールとに基づいて、上記ステッ
プ１６０、１７０で算出したＥn およびＥdot における
目標増加回転数Δｆ(rpm) を算出する。ここで、この目
標増加回転数Δｆとは、４秒前の目標回転数ｆn-1 (rp
m) に対して増減する圧縮機２１の回転数のことであ
る。

【００７５】具体的には、図６（ａ）で求まるＣＦ１と
図６（ｂ）で求まるＣＦ２とから、前述の数式５に基づ
いて入力適合度ＣＦを求め、さらにこの入力適合度ＣＦ
と図７のルール値とから、前述の数式６に基づいてΔｆ
を算出する。そして、次のステップ１９０にて、圧縮機
２１の目標回転数ｆn を前述の数式７に基づいて算出す
る。

【００７６】次に、ステップ２００にて、圧縮機回転数
センサ４２が検出する圧縮機回転数が上記目標回転数ｆ
n となるように、インバータ３１へ入力する電流を制御
する。このようにインバータ３１を通電制御することに
よって、冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の実際
の空気温度が上記目標吹出温度ＴＥＯに近づくことにな
る。その後、再びステップ１２０に戻る。

【００７７】また、上記ステップ１４０にてＮＯと判定
されたとき、すなわち圧縮機消費電力が上記所定電力以
上のときは、ステップ２１０にジャンプしてΔｆを０に
セットした後、ステップ１９０の処理を行う。こうする
ことによって、圧縮機２１の目標回転数は４秒前の回転
数ｆn-1 に固定されるので、ＩＤＣも上記判定基準値ａ
に固定される。

【００７８】一方、ステップ１３０にて冷房モードでな
いと判定されたときは、ステップ２２０に進み、ここで
暖房モードか否かを判定する。ここで、暖房モードと判
定されたときは、次のステップ１２５ｂにて、ＲＯＭに
記憶された図１８（ａ）の特性（マップ）より、外気温
センサ４６が検出した外気温、および乗員が温度設定ス
イッチ５６ａ、５６ｂを手動操作して設定する目標温度
Ｔｓｅｔに応じて、冷房用の判定基準値ａを決定する。

【００７９】ここで、暖房用判定基準値ａは、図１８
（ａ）に示すように、外気温度が低くなる（暖房時の空
調負荷増大）に応じて大きな値となるように決定すると
ともに、目標温度Ｔｓｅｔが高くなるに応じて大きな値
となるように決定している。図１８（ａ）の暖房用判定
基準値マップをより具体的に説明すると、外気温が°Ｃ
以上のときに、一定の下限値（５．２Ａ）を設け、逆
に、外気温が°Ｃ以下のときに、一定の上限値（１３．
２Ａ）を設けている。そして、この下限値（５．２Ａ）
と上限値（１３．２Ａ）との間を、外気温および目標温
度Ｔｓｅｔに応じて、判定基準値ａが変化するようにな
っている。

【００８０】つまり、暖房時の空調負荷増大（外気温度
の低下）に対応して、判定基準値ａが増加するととも
に、目標温度Ｔｓｅｔ＝２５°Ｃを基準として、目標温
度Ｔｓｅｔの１°Ｃの上昇につき、判定基準値ａが１Ａ
づつ上昇するようにしてある。次のステップ２３０に
て、前述のステップ１４０と同じ判定処理を行う。ここ
で、インバータ３１への入力電流ＩＤＣが判定基準値ａ
より少ないと判定されたときは、ステップ２４０ａに
て、前述の数式２により目標吹出温度ＴＥＯを求める。
そして、次のステップ２４０ｂにて、下記の数式１１に
より、暖房用室内熱交換器６１内温水の目標水温ＴＷＯ
を求める。

【００８１】

【数１１】ＴＷＯ＝（ＴＥＯ−ＴＩＮ）／φ＋ＴＩＮ ここで、φはファン風量から算出される暖房用室内熱交
換器６１の温度効率であり、ＴＩＮは前述の吸込空気温
度である。そして、次のステップ２５０にて、上記目標
水温ＴＷＯと、水温センサ４８が検出した実際の水温Ｔ
Ｗとの偏差Ｄn ′を、下記数式１２に基づいて算出す
る。

【００８２】

【数１２】Ｄn ′＝ＴＷＯ−ＴＷ ここで、本実施形態では、暖房モード時には、エアミッ
クスドア１３の位置が、ファン９からの送風空気の全て
が暖房用室内熱交換器６１を通過する位置に制御される
ので、水温センサ４８にて暖房用室内熱交換器６１の水
温ＴＷを検出するということは、実際に車室内に吹き出
される空気温度に関連した物理量を検出することに相当
する。つまり、上記数式１２から求められるＤn ′は、
目標吹出温度ＴＥＯと、実際に室内に吹き出される空気
の温度との偏差に相当する物理量とみなすことができ
る。

【００８３】そして、次のステップ２６０にて下記数式
１３に基づいて偏差変化率Ｄdot ′を算出する。

【００８４】

【数１３】Ｄdot ′＝Ｄn ′−（Ｄn ′-1） ここで、上記Ｄn は４秒毎に更新されるため、（Ｄn ′
-1）はＤn に対して４秒前の値となる。次にステップ２
７０にて、ＲＯＭに記憶されたメンバーシップ関数およ
びルールに基づいて、上記ステップ２５０、２６０で算
出したＤn ′およびＤdot ′における目標増加回転数Δ
ｆ(rpm) を算出する。その後、ステップ１９０に移行す
る。

【００８５】また、上記ステップ２３０にてＮＯと判定
されたとき、すなわち圧縮機消費電力が上記所定電力以
上のときは、ステップ２８０にジャンプしてΔｆを０に
セットした後、ステップ１９０の処理を行う。こうする
ことによって、圧縮機２１の目標回転数は４秒前の回転
数ｆn-1 に固定されるので、ＩＤＣも上記判定基準値ａ
に固定される。

【００８６】また、上記ステップ２２０にて暖房モード
でないと判定されたときは、ステップ２９０にて圧縮機
２１の運転を停止する。次に、第３実施形態による特徴
的な作用効果を図１９、図２０により説明すると、図１
９、２０の横軸は圧縮機２１起動後の経過時間であり、
縦軸はインバータ入力電流、車室の室温、および圧縮機
回転数である。

【００８７】図１９（ａ）は、第１実施形態のごとく外
気温のみにより、判定基準値ａ（圧縮機のインバータ入
力電流の制限値）を決定する場合であり、これに対し
て、図１９（ｂ）は第３実施形態のごとく外気温および
室温の目標温度Ｔｓｅｔの両方に応じて判定基準値ａ
（圧縮機のインバータ入力電流の制限値）を決定する場
合である。なお、図１９（ａ）、（ｂ）の実験条件は、
外気温：０°Ｃ、走行速度：４０ｋｍ／ｈ、外気導入
率：５０％である。

【００８８】いま、暖房モードにおいて、圧縮機２１の
起動後、３０分経過してから、乗員が例えば、目標温度
Ｔｓｅｔを２５°Ｃから最高温度の３２°Ｃに切り換え
た際（室温の急速上昇を希望した場合）に、第１実施形
態によると、外気温のみにより判定基準値ａ（圧縮機の
インバータ入力電流の制限値）を一義的に決定している
ので、目標温度Ｔｓｅｔを高くしても、判定基準値ａは
変更されず、従って、圧縮機供給電力も変更されず、圧
縮機回転数も変更されない。

【００８９】それ故、圧縮機吐出ガス冷媒の凝縮熱を暖
房熱源とする場合に、目標温度Ｔｓｅｔを高くしても、
外気温による判定基準値ａによって、暖房能力が抑制さ
れ、室温が目標温度に到達するまでに要する時間が長く
かかってしまう。図１９（ａ）の例では、目標温度切換
後に、目標温度への到達時間が４０分強の時間を必要と
している。

【００９０】これに対し、第３実施形態では、判定基準
値ａ（圧縮機のインバータ入力電流の制限値）を外気温
および室温の目標温度Ｔｓｅｔの両方に応じて決定して
いるから、図１９（ｂ）に示すように、圧縮機２１の起
動後、３０分経過してから、乗員が例えば、目標温度Ｔ
ｓｅｔを２５°Ｃから最高温度の３２°Ｃに切り換える
と、この目標温度Ｔｓｅｔの上昇に連動して直ちに、判
定基準値ａ（圧縮機のインバータ入力電流の制限値）が
増加する。

【００９１】そのため、圧縮機供給電力が増大して、圧
縮機回転数が上昇するため、暖房能力が増大し、室温が
目標温度に到達するまでに要する時間を短縮できる。図
１９（ｂ）の例では、室温の目標温度到達時間を図１９
（ａ）の例に対して１２分短縮できることを示してい
る。 （第４実施形態）図２０は第４実施形態による制御の考
え方を示すもので、図１７の制御フローでは、ステップ
１４０、２３０において、判定基準値ａとインバータ入
力電流ＩＤＣとの大小関係を判定して、インバータ入力
電流ＩＤＣが小さいときに、前述したステップ１５０〜
１８０またはステップ２４０ａ〜２７０によるファジイ
制御にてインバータ制御を行い、一方、インバータ入力
電流ＩＤＣが大きいときは、ステップ２１０、２８０に
て目標増加回転数Δｆを０とする（換言すれば、圧縮機
回転数の上昇禁止）制御を行っている。

【００９２】これに対し、第４実施形態では図２０に示
すように、判定基準値ａとインバータ入力電流ＩＤＣと
の大小関係を判定して、 「Ａゾーン：ＩＤＣ＜判定基準値ａの場合」 ファジイ制御にてインバータ制御 「Ｂゾーン：判定基準値ａ＜ＩＤＣ＜判定基準値ａ＋
１．０（Ａ）の場合」 圧縮機回転数の上昇禁止制御 「Ｃゾーン：判定基準値ａ＋１．０（Ａ）＜ＩＤＣ＜２
２（Ａ）の場合」 圧縮機回転数の下降制御 「Ｄゾーン：２２（Ａ）＜ＩＤＣの場合」 圧縮機停止の制御 以上の４つのゾーンに場合分けして、圧縮機２１をきめ
細かく制御するようにしたものである。これにより、圧
縮機２１の回転数をより的確に制御できる。 （他の実施形態）上記第１、第２実施形態では、ステッ
プ２００にて、圧縮機回転数センサ４２が検出する圧縮
機回転数が目標回転数ｆn となるように、インバータ３
１へ入力する電流を制御するようにしたが、高圧センサ
４４が検出した高圧ＰＣが目標高圧ＰＣＯとなるよう
に、インバータ３１へ入力する電流を制御するようにし
ても良いし、入力電流センサ４３が検出した入力電流Ｉ
ＤＣが、所定の目標電流となるように、インバータ３１
へ入力する電流を制御するようにしても良い。

【００９３】第３実施形態では、冷凍サイクル２０に、
温水式の暖房用室内熱交換器６１を持つ温水回路６０を
組み合わせた水加熱式のシステムについて説明したが、
図１に示す空気加熱式のヒートポンプシステムにも第３
実施形態を適用できることはもちろんである。同様に、
第１、第２実施形態を図１３に示す水加熱式のシステム
に適用できることはもちろんである。

【００９４】上記各実施形態は全て電気自動車用空調装
置であったが、本発明は例えば、住宅等の室内用空調装
置としても適用することができる。また上記各実施形態
では、請求項１記載の発明でいう駆動手段を電動モータ
としたものであったが、これに限らず、電気エネルギー
以外の他のエネルギーによって駆動される手段としても
良い。この場合にも、上記各実施の形態とほぼ同様の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体構成図である。

【図２】上記第１実施形態における制御系のブロック図
である。

【図３】上記第１実施形態におけるコントロールパネル
５１の正面図である。

【図４】上記第１実施形態におけるインバータ制御処理
手順を示すフローチャートである。

【図５】上記第１実施形態における外気温度と判定基準
値ａとの関係を示すマップである。

【図６】上記第１実施形態における目標圧縮機回転数を
求めるためのメンバーシップ関数を示す図である。

【図７】上記第１実施形態における目標圧縮機回転数を
求めるためのルールを示す図表である。

【図８】上記第１実施形態における各制御量の時間的変
化を示すグラフである。

【図９】従来における各制御量の時間的変化を示すグラ
フである。

【図１０】図８と図９の一部を重ね合わせたグラフであ
る。

【図１１】本発明の第２実施形態におけるインバータ制
御処理手順の一部を示すフローチャートである。

【図１２】上記第２実施形態における偏差（Ｔset −Ｔ
r ）と判定基準値ａとの関係を示すマップである。

【図１３】本発明の第３実施形態の全体構成図である。

【図１４】第３実施形態における制御系のブロック図で
ある。

【図１５】第３実施形態におけるコントロールパネル５
１の正面図である。

【図１６】第３実施形態における空調装置の冷房、送
風、暖房の自動切換の考え方を示すマップである。

【図１７】第３実施形態におけるインバータ制御処理手
順を示すフローチャートである。

【図１８】（ａ）、（ｂ）は第３実施形態の暖房時、冷
房時における外気温度および目標温度と判定基準値ａと
の関係を示すマップである。

【図１９】（ａ）は第１実施形態における圧縮機起動後
における室温の変化挙動を示すグラフで、（ｂ）は第３
実施形態における圧縮機起動後における室温の変化挙動
を示すグラフである。

【図２０】本発明の第４実施形態による制御の考え方を
示す図表である。

【図２１】圧縮機消費電力と冷凍サイクルのＣＯＰとの
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…空調ユニット、２…空調ダクト（空気通路）、４…
送風手段、１１…冷房用室内熱交換器（蒸発器）、１２
…暖房用室内熱交換器（凝縮器）、２０…冷凍サイク
ル、２１…冷媒圧縮機、２２…室外熱交換器（凝縮器、
蒸発器）、２３…冷房用減圧装置（減圧手段）、２４…
暖房用減圧装置（減圧手段）、３０…電動モータ（駆動
手段）、４０…制御装置、４１…通過後空気温度セン
サ、４２…圧縮機回転数センサ、４３…入力電流センサ
（消費動力信号の発生手段、電流検出手段）、４４…高
圧センサ、４５…内気温センサ（室内温度検出手段）、
４６…外気温センサ（空調負荷信号の発生手段）、４７
…日射センサ、５６…温度設定レバー（温度設定手
段）、５６ａ、５６ｂ…温度設定スイッチ（温度設定手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草野 勝也 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 兒玉 悟 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 大村 充世 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 (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段（３０）によって駆動されたと
   きに冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機（２１）、この
   圧縮機（２１）からの冷媒を凝縮させる凝縮器（２２、
   １２）、この凝縮器（２２、１２）からの冷媒を減圧す
   る減圧手段（２３、２４）、およびこの減圧手段（２
   ３、２４）からの冷媒を蒸発させる蒸発器（１１、２
   ２）を備える冷凍サイクル（２０）と、送風手段（４）
   が発生した空気流を室内に導く空気通路（２）内に、前
   記蒸発器（１１）および前記凝縮器（１２）のうちの少
   なくとも一方を配設した空調ユニット（１）とを備え、 所定の室内目標温度に応じて、前記圧縮機（２１）の目
   標回転数を決定し、実際の圧縮機回転数が前記目標回転
   数となるように制御する空調装置において、 空調負荷に応じた信号を発生する第１信号手段（４６、
   １２３）と、 前記駆動手段（３０）の消費動力に応じた信号を発生す
   る第２信号手段（４３ ）と、前記第１信号手段（４６、１２３）による空調負
   荷信号に応じて、判定基準値を決定する判定基準値決定
   手段（１２５）と、 前記第２信号手段（４３）による消費動力信号が、前記
   判定基準値よりも大きいか小さいかを判定する判定手段
   （１４０、２３０）とを備え、 前記判定手段（１４０、２３０）によって、前記消費動
   力信号が前記判定基準値よりも大きいと判定されたとき
   は、実際の前記消費動力が前記判定基準値となるよう
   に、前記目標回転数を決定することを特徴とする空調装
   置。
2. 【請求項２】 駆動手段（３０）によって駆動されたと
   きに冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機（２１）、この
   圧縮機（２１）からの冷媒を凝縮させる凝縮器（２２、
   １２）、この凝縮器（２２、１２）からの冷媒を減圧す
   る減圧手段（２３、２４）、およびこの減圧手段（２
   ３、２４）からの冷媒を蒸発させる蒸発器（１１、２
   ２）を備える冷凍サイクル（２０）と、 送風手段（４）が発生した空気流を室内に導く空気通路
   （２）内に、前記蒸発器（１１）および前記凝縮器（１
   ２）のうちの少なくとも一方を配設した空調ユニット
   （１）と、 所定の室内目標温度と、実際に室内に吹き出される空気
   の温度との偏差に応じて、前記圧縮機（２１）の目標回
   転数を決定する目標回転数決定手段（１５０〜１９０、
   ２１０、２４０〜２８０）、および実際の圧縮機回転数
   が前記目標回転数となるように前記駆動手段（３０）を
   制御する駆動制御手段（２００）を備える制御装置（４
   ０）とを備える空調装置において、 前記制御装置（４０）は、 空調負荷に応じた信号を発生する第１信号手段（４６、
   １２３）と、 前記駆動手段（３０）の消費動力に応じた信号を発生す
   る第２信号手段（４３）と、 前記第１信号手段（４６、１２３）による空調負荷信号
   に応じて、判定基準値を決定する判定基準値決定手段
   （１２５）と、 前記第２信号手段（４３）による消費動力信号が、前記
   判定基準値よりも大きいか小さいかを判定する判定手段
   （１４０、２３０）とを備え、 前記判定手段（１４０、２３０）によって、前記消費動
   力信号が前記判定基準値よりも大きいと判定されたとき
   は、前記目標回転数決定手段（１５０〜１９０、２１
   ０、２４０〜２８０）により前記目標回転数を、実際の
   前記消費動力が前記判定基準値となるような回転数に決
   定することを特徴とする空調装置。
3. 【請求項３】 前記判定基準値決定手段（１２５）は、
   前記第１信号手段（４６、１２３）による空調負荷信号
   が大きいときに、前記判定基準値を大きな値として決定
   し、前記空調負荷信号が小さいときに、前記判定基準値
   を小さな値として決定することを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の空調装置。
4. 【請求項４】 前記第１信号手段は、外気温度を検出す
   る外気温度検出手段（４６）であることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
5. 【請求項５】 室内の目標温度を設定する温度設定手段
   （５６）と、 室内の温度を検出する室内温度検出手段（４５）とを備
   え、 前記第１信号手段は、前記温度設定手段（５６）によっ
   て設定された目標温度と、前記室内温度検出手段（４
   ６）が検出した室内温度との偏差を算出する偏差算出手
   段（１２３）であることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれか１つに記載の空調装置。
6. 【請求項６】 前記駆動手段は電動モータ（３０）であ
   り、 前記第２信号手段は、この電動モータ（３０）の消費電
   力に応じた信号を発生する手段（４３）であることを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調
   装置。
7. 【請求項７】 駆動手段（３０）によって駆動されたと
   きに冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機（２１）、この
   圧縮機（２１）からの冷媒を凝縮させる凝縮器（２２、
   １２）、この凝縮器（２２、１２）からの冷媒を減圧す
   る減圧手段（２３、２４）、およびこの減圧手段（２
   ３、２４）からの冷媒を蒸発させる蒸発器（１１、２
   ２）を備える冷凍サイクル（２０）と、 送風手段（４）が発生した空気流を室内に導く空気通路
   （２）内に、前記蒸発器（１１）および前記凝縮器（１
   ２）のうちの少なくとも一方を配設した空調ユニット
   （１）とを備え、 温度設定手段（５６、５６ａ、５６ｂ）により設定され
   た室内目標温度に応じて、前記圧縮機（２１）の目標回
   転数を決定し、実際の圧縮機回転数が前記目標回転数と
   なるように制御する空調装置において、 前記駆動手段（３０）の消費動力に応じた信号を発生す
   る信号手段（４３）と、 前記温度設定手段（５６、５６ａ、５６ｂ）により設定
   された室内目標温度に応じて、判定基準値を決定する判
   定基準値決定手段（１２５）と、 前記信号手段（４３）による消費動力信号が、前記判定
   基準値よりも大きいか小さいかを判定する判定手段（１
   ４０、２３０）とを備え、 前記判定手段（１４０、２３０）によって、前記消費動
   力信号が前記判定基準値よりも大きいと判定されたとき
   は、実際の前記消費動力が前記判定基準値となるよう
   に、前記目標回転数を決定することを特徴とする空調装
   置。
8. 【請求項８】 前記空調ユニット（１）は、空気通路
   （２）内の空気を暖房時には加熱し、冷房時には冷却す
   るように構成されており、 前記判定基準値決定手段（１２５）は、暖房時に、前記
   室内目標温度の上昇に従って前記判定基準値を上昇させ
   るように構成された暖房用判定基準値マップと、冷房時
   に前記室内目標温度の低下に従って前記判定基準値を上
   昇させるように構成された冷房用判定基準値マップとを
   有していることを特徴とする請求項７に記載の空調装
   置。
9. 【請求項９】 外気温度に応じた信号を発生する信号手
   段（４６）を備え、 前記判定基準値決定手段（１２５）は、前記判定基準値
   を、前記温度設定手段（５６、５６ａ、５６ｂ）による
   室内目標温度と、前記信号手段（４６）による外気温度
   の両方に応じて決定することを特徴とする請求項７また
   は８に記載の空調装置。
10. 【請求項１０】 電気自動車に搭載され、電気自動車の
    車室内を空調するように構成されていることを特徴とす
    る請求項１ないし９のいずれか１つに記載の空調装置。