(57)【要約】【課題】液圧縮の発生による圧縮機のロックを抑制、回避することのできる圧縮機停止制御を備えた圧縮機の車両用空調制御装置を提供する。【解決手段】エアコン停止指令が発せられた時に所定回転数Ｎ２未満の回転数Ｎで運転していた場合は即停止し、所定回転Ｎ２以上の回転で運転していた場合は所定回転数Ｎ２未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を行う。これにより、圧縮機内のオイル残油量が増えるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので圧縮部の潤滑性が向上する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコン停止指令が発せられた時に運転回転数Ｎ未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を備えたことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項２】
エアコン停止指令が発せられた時に所定回転数Ｎ２未満の回転数Ｎで運転していた場合は即停止し、所定回転Ｎ２以上の回転で運転していた場合は所定回転数Ｎ２未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調制御装置。
【請求項３】
前記所定回転Ｎ２を車両が停止している時に許容しているアイドル最高運転回転数Ｎｉとし、前記回転数Ｎ１を最小運転回転数Ｎｍｉｎとしたことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の車両用空調制御装置は、特に車両用空調装置に設けられる圧縮機の停止制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに設けられる圧縮機は、通常運転ではガス冷媒を吸入、圧縮し、吐出する。従来、この種の圧縮機は、長時間放置後、または低温下での圧縮機停止時に外気温度や車両室内温度、圧縮機温度などの関係によっては冷媒がガス状態ではなく液冷媒状態で圧縮機内に溜まることがある。液冷媒が溜まったままの状態で車両用空調装置を始動すれば圧縮機はそのまま始動し液圧縮を起こすことは従来からよく知られている。
【０００３】
液圧縮を起こした際には圧縮負荷が大変大きくなり圧縮部内の摺動部が摩耗して耐久性が低下したり、液圧縮時の音が大きくなり乗員に不快感を与えたりすることもある。かかる事情から、長期保管状態から最初にエンジンを始動する場合に、エンジン回転数を設定低速回転数で制限し、エンジンにより駆動される圧縮機の回転を制限することで液圧縮を回避することを特徴とする車両用空調装置の圧縮機制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０５９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の制御装置では長期保管後の最初の圧縮機起動での液圧縮の圧縮負荷は小さく圧縮機のロックは防げる。しかしながら、圧縮機が起動する時に圧縮機内に液冷媒が溜まるのは長期保管した時だけではなく、ユーザーが日常使用している場合、例えば夏場に炎天下駐車している場合などに車室内が日射で暑くなった時などは圧縮機の温度が低いため圧縮機内に液冷媒が溜まる。この状態で圧縮機を高速起動すると液圧縮の圧縮負荷が大きく、圧縮機がロックする懸念があるという課題を有していた。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、本発明に係る車両用空調制御装置は、エアコン停止指令が発せられた時に運転回転数Ｎ未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を備える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調制御装置は、エアコン停止指令が発せられた時に運転回転数Ｎ未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、運転回転数Ｎ未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に圧縮機を停止すると、回転数Ｎで即停止するのに比べて圧縮機内のオイル残油量が増えるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので圧縮部の潤滑性が向上し、液圧縮でのロックの懸念は少なくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の圧縮機の車両用空調制御装置は、回転数Ｎで即停止するのに比べて圧縮機内の
オイル残油量が増えるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので圧縮部の潤滑性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１における車両用空調制御装置を適用した場合の概略冷凍サイクルを示す図
【図２】本発明の実施形態１における圧縮機の断面図
【図３】本発明の実施形態１における空調制御フローチャート
【図４】本発明の実施形態１における圧縮機停止時の圧縮機回転数制御図
【図５】本発明の実施形態２における空調制御フローチャート
【図６】本発明の実施形態２における圧縮機停止時の圧縮機回転数制御図
【図７】本発明の実施形態３における空調制御フローチャート
【図８】本発明の実施形態３における圧縮機停止時の圧縮機回転数制御図
【図９】本発明の実施形態における寝こみ時の圧縮機内のオイル含有率を表すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、エアコン停止指令が発せられた時に運転回転数Ｎ未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を備えているものである。これによって、運転回転数Ｎ未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に圧縮機を停止すると、回転数Ｎで即停止するのに比べて圧縮機内のオイル残油量が増えるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので圧縮部の潤滑性が向上し、液圧縮でのロックの懸念は少なくなる。
【００１２】
第２の発明は、エアコン停止指令が発せられた時に所定回転数Ｎ２未満の回転数Ｎで運転していた場合は即停止し、所定回転Ｎ２以上の回転で運転していた場合は所定回転数Ｎ２未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を備えているものである。これにより、所定回転数Ｎ２未満の回転数Ｎで運転していた場合はオイル吐出量が少ないので、圧縮機を即停止しても圧縮機内のオイル残油量がある程度有るので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので、液圧縮でのロックを防止することができる。
一方、所定回転Ｎ２以上の回転数Ｎで運転していた場合は回転数Ｎで停止すると圧縮機内のオイル残油量が少なくなるが、回転数Ｎ２未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止すると圧縮機内のオイル残油量が増えるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので圧縮部の潤滑性が向上し、液圧縮でのロックを防止することが出来る。
【００１３】
第３の発明は、前記所定回転Ｎ２を車両が停止している時に許容しているアイドル最高運転回転数Ｎｉとし、前記回転数Ｎ１を最小運転回転数Ｎｍｉｎとしたものである。これによって、所定回転数Ｎｉ未満の回転数Ｎで運転していた場合はオイル吐出量が少ないので、圧縮機を即停止しても圧縮機内のオイル残油量がある程度有るので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので、液圧縮でのロックの懸念は殆ど無い。一方、所定回転数Ｎｉ以上の回転数Ｎで運転していた場合は回転数Ｎで停止すると圧縮機内のオイル残油量が少なくなるが、最小運転回転数Ｎｍｉｎで所定時間運転した後に、圧縮機を停止すると圧縮機内のオイル残油量が最大となるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が最も多い状態で起動することになり圧縮部の潤滑性が更に向上し、液圧縮でのロックの発生を殆ど無くすことが出来る。また、車両がある程度走行し、空調が効いている状態で車両を停止し、エアコンを切る時の圧縮機運転回転数Ｎはアイドル最高運転回転数Ｎｉ未満の場合が多いので、最小運転回転数Ｎｍｉｎで所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御の頻度が少なくなるため、車両バッテリーの消費量が少なくなる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の車両用空調制御装置の第１実施形態について図１〜図４を用いて説明する。車両用空調制御装置は、車両用の冷凍サイクルに適用されるものである。この車両用エアコンの冷凍サイクルは図１に示すように、圧縮機１００で圧縮された高温高圧のガス冷媒は配管を通って凝縮器２で凝縮されて液冷媒となり、膨張弁３で減圧されて低温低圧となった冷媒は蒸発器４で空調室内の空気と熱交換されて蒸発し圧縮機１００へ戻る。蒸発器４で室内の空気を冷却することで快適な空調を得ることが出来る。圧縮機１００の回転数は車両用空調制御装置１で、通信線を介して制御される。
【００１６】
圧縮機１００は所謂、密閉型電動圧縮機でコンプケース１０１、リアカバー１０２、インバータケース１０３によって密閉容器として形成される。コンプケース１０１内にモータ部及び圧縮部が収容され、インバータケース１０３内にインバータ１０４が収容されたものである。
【００１７】
モータ部は交流３相モータであり、ロータ１０５とステータ１０６で構成されている。ロータ１０５の回転軸１０７はスライドブッシュ１０８とベアリング１０９を介して圧縮部を構成する可動スクロール１１０に接続されている。そしてモータ部はインバータ１０４から出力される電力（電流）を受けて駆動する。
【００１８】
圧縮部は上記モータ部の駆動によって作動し、コンプケース１０１に開けられた吸入ポート１１１から冷凍サイクル中の低温低圧のガス冷媒を吸い込み、吸入通路１１２を通って固定スクロール１１３と可動スクロール１１０とで構成される圧縮室１１４でガス冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒にする。高温高圧ガス冷媒は吐出弁１１５を押し上げて吐出され、高圧通路１１６を通ってコンプケース１０１内の高圧空間に流入しリアカバー１０２に設けられている吐出ポート１１７から冷凍サイクル中へ吐き出される。
【００１９】
インバータ１０４は、周知の直流−交流変換装置であり、図示しない車両バッテリーからの直流電流を交流電流に変換すると共に、内部に設けられたスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦによってモータ部への出力電流を可変する。スイッチング素子の入力側は車両バッテリー及び車両用空調制御装置１に接続され、出力側はモータ部に接続されている。そして、インバータケース１０３は冷媒が吸入される吸入通路１１２に面して固定されている。
【００２０】
通常、車両用空調制御装置は、車両用空調装置起動信号や空調のための環境条件信号等が入力され、これらの信号に基づいて圧縮機の目標回転数Ｎｔを決定してインバータ１０４の出力電流を調整し、モータ部の回転数を制御するものである。夏場に車両を炎天下駐車している場合、車室内は日射が当たって暑くなる。一方、圧縮機は車両のエンジンルームに搭載されているので日陰にあるため車室内より温度が低い状態で長時間放置されている。冷媒は温度の低い圧縮機内に凝縮し液冷媒となって溜まる。圧縮機１００内は直前に停止した時に溜まったオイルに、長時間放置されている間に液冷媒が溶け込んでオイル分が少ない液冷媒が多量に溜まっている。
【００２１】
また、長時間炎天下放置された後にエアコンを始動する場合は車室内温度が高くなっているので、早く車室内を冷やすため圧縮機の目標回転数Ｎｔは高くなる。通常の圧縮機の制御では高い目標回転数Ｎｔで始動するので液圧縮を起こし、圧縮機内の液冷媒にオイル分が少ないため圧縮部内の摺動部が摩耗したり、液圧縮時の音が大きくなり乗員に不快感
を与えたりする事もある。
【００２２】
本発明の車両用空調制御装置は、エアコン停止指令が発せられたときに運転回転数Ｎ未満の回転数Ｎ１で所定時間運転した後に、圧縮機を停止する制御を備えたことを特徴とするものである。この停止時の圧縮機回転数制御についての一例を図３、４に基づいて説明する。先ず、図３中のステップＳ１００でエアコン停止指令があるか否かを判定し、エアコン停止指令があれば運転回転数Ｎ＝８０００回転で運転しているものをステップＳ３００で４０００回転まで落として３分間運転を継続し、冷凍サイクル中に吐出されているオイルをある程度圧縮機１００に戻してからステップＳ４００で圧縮機を停止するように制御したものである。以上の制御によって、運転回転数８０００回転で即停止するのに比べて、圧縮機内のオイル残油量が増えるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになり、圧縮部の潤滑性が向上し、液圧縮でのロックの懸念は少なくなる。
【００２３】
具体的に車両用空調制御装置の圧縮機停止制御の効果をオイル含有率を示す図９で説明する。試験した車両用エアコンは２０００ｃｃクラスの自動車のもので、冷媒封入量は６００ｇ、オイル封入量は１５０ｇである。測定条件は夏場を想定して室内空気温度は３５℃、湿度５０％で蒸発器４の通過風量は最大風量、室外の温度は３５℃で凝縮器２の通過風速は１．２ｍ／ｓｅｃとして、圧縮機１００の運転回転数を変えて圧縮機１００停止直後の圧縮機内オイル残油量を測定し、その後１時間圧縮機１００のみを３℃に冷却して液冷媒が圧縮機１００内に溜まった状態での圧縮機内の液冷媒中のオイル含有率を測定したものである。従来の圧縮機停止制御で一番オイルが戻りにくい条件は最高許容回転の８０００回転で運転している状態で即停止した場合で、圧縮機１００内のオイル残油量は３０ｇしかなく、その後５００ｇの液冷媒が圧縮機１００内に溜まって、オイル含油率は５．７％となる。その状態でエアコンを運転し圧縮機１００を最高許容回転８０００回転で始動すると、液圧縮の圧縮負荷も大きいが、オイル含有率が少ないので圧縮機１００の圧縮部（固定スクロール１１３、可動スクロール１１０など）の潤滑状態が厳しくなり、圧縮部がロックする懸念があった。
【００２４】
しかしながら、本発明の車両用空調制御装置の圧縮機停止制御であれば圧縮機１００を停止する前に４０００回転で３分間オイル戻し運転を行った後に圧縮機１００を停止するので、圧縮機内のオイル残油量は６０ｇと倍増し、その後圧縮機１００内に液冷媒が溜まった状態となった時のオイル含有率は１０．７％と増加する。その状態でエアコンを運転し圧縮機１００を最高許容回転８０００回転で始動しても、液圧縮の圧縮負荷は大きいが、オイル含有率が増加するので圧縮機１００の圧縮部の潤滑状態が良化し、圧縮部がロックする懸念は少なくなるという効果を奏する。
【００２５】
（実施の形態２）
次に本発明の車両用空調制御装置の第２実施形態について図５、６及び図９を用いて説明する。エアコン停止指令が発せられたときに所定回転数Ｎ２＝５０００回転未満の回転数Ｎで運転していた場合は即停止する。所定回転Ｎ２＝５０００回転以上の回転で運転していた場合は、所定回転数Ｎ２＝５０００回転未満の回転数Ｎ１＝３０００回転で所定時間の３分間運転した後に、圧縮機１００を停止する制御を備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
これにより、エアコン停止指令が発せられた時に所定回転数Ｎ２＝５０００回転未満の回転数Ｎで運転していた場合はオイル吐出量が少ないので、圧縮機１００を即停止しても圧縮機１００内のオイル残油量がある程度有るので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので、液圧縮でのロックを防止することが出来る。一方、所定回転Ｎ２＝５０００回転以上の回転数Ｎ＝８０００回転で運転して
いた場合は回転数Ｎ２未満の回転数Ｎ１＝３０００回転で所定時間の３分間運転した後に、圧縮機を停止すると図９に示すように圧縮機内のオイル残油量が８０ｇへ増えるので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が１３．８％と多い状態で起動することになり、圧縮部の潤滑性が更に向上し、液圧縮でのロックを防止することが出来る。
【００２７】
（実施の形態３）
次に本発明の車両用空調制御装置の第３実施形態について図７〜図９を用いて説明する。
【００２８】
アイドル最高運転回転数Ｎｉ＝４０００回転未満の回転数Ｎで運転していた場合はオイル吐出量が少ないので、圧縮機を即停止しても圧縮機内のオイル残油量がある程度有るので、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が多い状態で起動することになるので、液圧縮でのロックの懸念は殆ど無い。一方、アイドル最高運転回転数Ｎｉ＝４０００回転以上の回転数Ｎで運転していた場合は最小運転回転数Ｎｍｉｎ＝１０００回転で所定時間の３分間運転した後に、圧縮機１００を停止するので圧縮機１００内のオイル残油量が１２０ｇと最大量溜まり、その後液冷媒が圧縮機内に溜まってもオイル含有率が１９．４％と最も多い状態で起動することになるので圧縮機１００の圧縮部の潤滑性が更に向上し、液圧縮でのロックの発生を殆ど無くすことが出来る。
【００２９】
また、エアコンをある程度運転して空調が効いている状態で車両を停止した後に、エアコンを停止する時の圧縮機の運転回転数Ｎはアイドル最高運転回転数Ｎｉ＝４０００回転未満の場合が多いので、最小運転回転数Ｎｍｉｎ＝１０００回転で所定時間運転した後に、圧縮機１００を停止する制御の頻度が少なくなるため、車両バッテリーの消費量が少なくなるという効果も奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の車両用空調制御装置は、特に車両用空調装置に設けられる圧縮機の車両用空調制御装置に好適である。
【符号の説明】
【００３１】
１  車両用空調制御装置
２  凝縮器
３  膨張弁
４  蒸発器
１００  圧縮機
１０４  インバータ
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
2014144695.tif 000008
【図１】
2014144695.tif 000009
【図２】
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【図７】
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