(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側に内気吸入口および外気吸入口が形成され、これらの吸入口から吸入された内気または外気を室内に導く空気通路と、
前記内気吸入口および外気吸入口を選択的に開閉する吸入口開閉手段と、
圧縮機、凝縮器、減圧手段とともに冷凍サイクルを構成し、かつ前記圧縮機の運転を起動する起動手段によって前記圧縮機の運転が起動されたら、前記空気通路内の空気を冷却する蒸発器と、
この蒸発器における空気冷却度合いを検出する冷却度合い検出手段と、
この冷却度合い検出手段によって検出された冷却度合いに応じて、前記圧縮機を起動させるか否かの目標圧縮機状態を決定する圧縮機状態決定手段と、
前記各吸入口の目標開閉状態を決定する吸入口開閉状態決定手段と、
前記圧縮機状態決定手段で決定された目標圧縮機状態に基づいて、前記起動手段を制御する冷却制御手段と、
前記吸入口開閉状態決定手段で決定された目標開閉状態に基づいて、前記吸入口開閉手段を制御する吸入口制御手段と、
室内の希望温度を設定する温度設定手段と、
室内温度を検出する室内温度検出手段と、
少なくとも前記温度設定手段で設定された設定温度、および前記室内温度検出手段で検出された室内温度に基づいて、室内に対する空調目標値を算出する空調目標値算出手段と、
前記空調目標値に対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、
前記吸入口開閉状態決定手段は、
前記空調目標値算出手段によって算出された空調目標値と、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成された空調装置であって、
前記吸入口開閉状態決定手段によって決定された目標開閉状態が、前記内気吸入口を開いて前記外気吸入口を閉じる第１の状態から、前記内気吸入口を閉じて前記外気吸入口を開く第２の状態に変更したか否かを判定する目標開閉状態変更判定手段と、
前記冷却制御手段による制御の結果、前記圧縮機が起動しているか否かを判定する冷却判定手段と、
前記目標開閉状態変更判定手段によって、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したと判定され、かつ前記冷却判定手段によって、前記圧縮機が停止していると判定されたら、前記目標開閉状態を前記第１の状態に変更する目標開閉状態変更手段とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
上流側に内気吸入口および外気吸入口が形成され、これらの吸入口から吸入された内気または外気を室内に導く空気通路と、
前記内気吸入口および外気吸入口を選択的に開閉する吸入口開閉手段と、
圧縮機、凝縮器、減圧手段とともに冷凍サイクルを構成し、かつ前記圧縮機の運転を起動する起動手段によって前記圧縮機の運転が起動されたら、前記空気通路内の空気を冷却する蒸発器と、
この蒸発器における空気冷却度合いを検出する冷却度合い検出手段と、
この冷却度合い検出手段によって検出された冷却度合いに応じて、前記圧縮機を起動させるか否かの目標圧縮機状態を決定する圧縮機状態決定手段と、
前記各吸入口の目標開閉状態を決定する吸入口開閉状態決定手段と、
前記圧縮機状態決定手段で決定された目標圧縮機状態に基づいて、前記起動手段を制御する冷却制御手段と、
前記吸入口開閉状態決定手段で決定された目標開閉状態に基づいて、前記吸入口開閉手段を制御する吸入口制御手段と、
内気または外気の汚れ度合いを検出する汚れ度合い検出手段と、
前記汚れ度合いに対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、
前記吸入口開閉状態決定手段は、
前記汚れ度合い検出手段によって検出された汚れ度合いと、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成された空調装置であって、
前記吸入口開閉状態決定手段によって決定された目標開閉状態が、前記内気吸入口を開いて前記外気吸入口を閉じる第１の状態から、前記内気吸入口を閉じて前記外気吸入口を開く第２の状態に変更したか否かを判定する目標開閉状態変更判定手段と、
前記冷却制御手段による制御の結果、前記圧縮機が起動しているか否かを判定する冷却判定手段と、
前記目標開閉状態変更判定手段によって、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したと判定され、かつ前記冷却判定手段によって、前記圧縮機が停止していると判定されたら、前記目標開閉状態を前記第１の状態に変更する目標開閉状態変更手段とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
前記冷却判定手段によって、前記圧縮機が起動すると判定されるまで、前記目標開閉状態変更手段による前記目標開閉状態の変更を継続するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の空調装置。
【請求項４】
上流側に内気吸入口および外気吸入口が形成され、これらの吸入口から吸入された内気または外気を室内に導く空気通路と、
前記内気吸入口および外気吸入口を選択的に開閉する吸入口開閉手段と、
圧縮機、凝縮器、減圧手段とともに冷凍サイクルを構成し、かつ前記圧縮機の運転を起動する起動手段によって前記圧縮機の運転が起動されたら、前記空気通路内の空気を冷却する蒸発器と、
この蒸発器における空気冷却度合いを検出する冷却度合い検出手段と、
この冷却度合い検出手段によって検出された冷却度合いに応じて、前記圧縮機を起動させるか否かの目標圧縮機状態を決定する圧縮機状態決定手段と、
前記各吸入口の目標開閉状態を決定する吸入口開閉状態決定手段と、
前記圧縮機状態決定手段で決定された目標圧縮機状態に基づいて、前記起動手段を制御する冷却制御手段と、
前記吸入口開閉状態決定手段で決定された目標開閉状態に基づいて、前記吸入口開閉手段を制御する吸入口制御手段とを備えた空調装置において、
前記吸入口開閉状態決定手段によって決定された目標開閉状態が、前記内気吸入口を開いて前記外気吸入口を閉じる第１の状態から、前記内気吸入口を閉じて前記外気吸入口を開く第２の状態に変更したか否かを判定する目標開閉状態変更判定手段と、
この目標開閉状態変更判定手段によって、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したと判定されたら、所定時間、前記圧縮機を起動させるように前記目標圧縮機状態を変更する目標圧縮機状態変更手段とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項５】
前記圧縮機状態決定手段は、前記検出冷却度合いが第１の冷却度合い以下のときに前記圧縮機を起動させ、前記検出冷却度合いが前記第１の冷却度合い以上のときに前記圧縮機を停止させるように、前記目標圧縮機状態を決定するように構成され、
前記第１の冷却度合いよりも大きい第２の冷却度合い以下のときに前記圧縮機を起動させ、前記第２の冷却度合い以上のときに前記圧縮機を停止させるように、前記目標圧縮機状態を決定する第２の圧縮機状態決定手段を備え、
前記目標圧縮機状態変更手段に代えて、
前記目標開閉状態変更判定手段によって、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したと判定されたら、所定時間、前記第２の圧縮機状態決定手段にて前記目標圧縮機状態を決定する手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の空調装置。
【請求項６】
室内の希望温度を設定する温度設定手段と、
室内温度を検出する室内温度検出手段と、
少なくとも前記温度設定手段で設定された設定温度、および前記室内温度検出手段で検出された室内温度に基づいて、室内に対する空調目標値を算出する空調目標値算出手段と、
前記空調目標値に対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、
前記吸入口開閉状態決定手段は、
前記空調目標値算出手段によって算出された空調目標値と、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成されたことを特徴とする請求項４又は５記載の空調装置。
【請求項７】
内気または外気の汚れ度合いを検出する汚れ度合い検出手段と、
前記汚れ度合いに対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、
前記吸入口開閉状態決定手段は、
前記汚れ度合い検出手段によって検出された汚れ度合いと、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成されたことを特徴とする請求項４又は５記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、吸入口モードを自動で制御することのできる空調装置に関し、特に車両用として用いた場合に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
吸入口モードを自動で制御する空調装置の従来技術として、例えば特開昭５６−４７３１５号公報に記載されているように、室内設定温度、室内温度、外気温度等から求まる空調目標値に基づいて吸入口モードを自動で制御するものや、例えば特開昭５９−２３７２２号公報に記載されているように、外気の汚れ度合いに応じて吸入口モードを自動で制御するものが知られている。
【０００３】
また、上記ような空調装置においては、空調ケース内に冷凍サイクルの蒸発器を設け、この蒸発器にて空気を冷却した空気を室内に吹き出すように構成されている。そして、この蒸発器の冷却度合い（例えば蒸発器を通過した直後の空気温度）をその検出手段で検出し、この冷却度合いに応じて圧縮機の作動、停止を繰り返すことによって、蒸発器通過後の空気温度をほぼ一定にするとともに、蒸発器のフロストを防止するといった制御も従来から行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、吸入口モードを自動で制御し、かつ圧縮機の作動、停止を繰り返す制御を行う空調装置においては、当然ながら、吸入口モードの制御と圧縮機の制御とは独立して行われる。従って、そのときの空調熱負荷によっては、吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わるときに、圧縮機が作動しているときもあれば、停止しているときもある。
【０００５】
そこで本発明者らが、上記のように、吸入口モードが内気循環から外気導入モードに切り換わるときに、圧縮機が作動しているときと停止しているときについて検討をしていった結果、以下のことが判明した。
例えば、真夏のように外気温度が高いときについて説明すると、内気循環モードで空調を行っているときは、蒸発器の吸込側には比較的低温の内気が導かれるのに対し、この状態から外気導入モードに切り換えると、蒸発器の吸込側には高温の外気が導かれる。すなわち、内気循環モードから外気導入モードへの切り換わり時には、蒸発器の吸込空気温度および湿度が急に上昇する。
【０００６】
このように蒸発器の吸込空気温度および湿度が急上昇したときに、圧縮機が作動していれば、すなわち冷凍サイクルが運転状態であれば、蒸発器の冷房負荷が急上昇することになるわけだが、この蒸発器の冷房負荷の上昇に対しては、冷凍サイクルの特性上、それほど応答遅れがなく膨張弁（膨張手段）が開き、蒸発器の冷房能力が大きくなる。
【０００７】
つまり、蒸発器の吸込温度が急上昇しても蒸発器の冷房能力はすぐに大きくなるので、蒸発器を通過後の空気温度はそれほど急には上昇せず、室内の人間に対してそれほど違和感は与えない。
しかし、反対に圧縮機が停止しているときは、蒸発器が空気を冷却していないため、蒸発器通過後の空気温度は急に上昇することになる。
【０００８】
つまり、このとき空調用制御装置は、上記冷却度合い検出手段を通じて、蒸発器通過後の空気温度が上昇したことを検出したら、停止している圧縮機を作動させて冷房を開始するわけだが、まず、上記冷却度合い検出手段の検出値自体に遅れがあることと、停止した冷凍サイクルが正常に冷房しうる状態になるまでの時間に遅れがあるため、この遅れの分だけ室内へは高温の空気が吹き出され、室内の人間に違和感を与えてしまう。
【０００９】
そこで本発明は、吸入口モードを自動で制御し、かつ蒸発器の冷却度合いに応じて圧縮機の運転、停止を繰り返すように構成された空調装置において、吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わるときには、圧縮機を作動した状態とすることによって、室内へ吹き出される空気の温度が急上昇するといった問題を未然に防止できる空調装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１、２記載の発明では、上流側に内気吸入口（３）および外気吸入口（４）が形成され、これらの吸入口（３、４）から吸入された内気または外気を室内に導く空気通路（２）と、前記内気吸入口（３）および外気吸入口（４）を選択的に開閉する吸入口開閉手段（５）と、圧縮機（１０）、凝縮器（１１）、減圧手段（１３）とともに冷凍サイクル（１４）を構成し、かつ前記圧縮機（１０）の運転を起動する起動手段（１５）によって前記圧縮機（１０）の運転が起動されたら、前記空気通路（２）内の空気を冷却する蒸発器（９）と、この蒸発器（９）における空気冷却度合いを検出する冷却度合い検出手段（４５）と、この冷却度合い検出手段（４５）によって検出された冷却度合いに応じて、前記圧縮機（１０）を起動させるか否かの目標圧縮機状態を決定する圧縮機状態決定手段（ステップ１３０）と、前記各吸入口（３、４）の目標開閉状態を決定する吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４０）と、前記圧縮機状態決定手段（ステップ１３０）で決定された目標圧縮機状態に基づいて、前記起動手段（１５）を制御する冷却制御手段（ステップ２２０）と、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４０）で決定された目標開閉状態に基づいて、前記吸入口開閉手段（５）を制御する吸入口制御手段（ステップ２３０）とを備えた空調装置において、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４０）によって決定された目標開閉状態が、前記内気吸入口（３）を開いて前記外気吸入口（４）を閉じる第１の状態から、前記内気吸入口（３）を閉じて前記外気吸入口（４）を開く第２の状態に変更したか否かを判定する目標開閉状態変更判定手段（ステップ１５０）と、前記冷却制御手段（ステップ２２０）による制御の結果、前記圧縮機（１０）が起動しているか否かを判定する冷却判定手段（ステップ１６０）と、前記目標開閉状態変更判定手段（ステップ１５０）によって、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したと判定され、かつ前記冷却判定手段（ステップ１６０）によって、前記圧縮機が停止している判定されたら、前記目標開閉状態を前記第１の状態に変更する目標開閉状態変更手段（ステップ１７０）とを備える空調装置を特徴とする。ここで、請求項１記載の発明では、上記した空調装置において、室内の希望温度を設定する温度設定手段（４６）と、室内温度を検出する室内温度検出手段（４１）と、少なくとも前記温度設定手段（４６）で設定された設定温度、および前記室内温度検出手段（４１）で検出された室内温度に基づいて、室内に対する空調目標値を算出する空調目標値算出手段（ステップ１２０）と、前記空調目標値に対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４０）は、前記空調目標値算出手段（ステップ１２０）によって算出された空調目標値と、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成されたことを特徴とする。また請求項２記載の発明では、上記した空調装置において、内気または外気の汚れ度合いを検出する汚れ度合い検出手段と、前記汚れ度合いに対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４０）は、前記汚れ度合い検出手段によって検出された汚れ度合いと、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成されたことを特徴とする。
【００１１】
また請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の空調装置において、前記冷却判定手段（ステップ１５０）によって、前記圧縮機（１０）が起動すると判定されるまで、前記目標開閉状態変更手段（ステップ１７０）による前記目標開閉状態の変更を継続するように構成されたことを特徴とする。また請求項４記載の発明では、上流側に内気吸入口（３）および外気吸入口（４）が形成され、これらの吸入口（３、４）から吸入された内気または外気を室内に導く空気通路（２）と、前記内気吸入口（３）および外気吸入口（４）を選択的に開閉する吸入口開閉手段（５）と、圧縮機（１０）、凝縮器（１１）、減圧手段（１３）とともに冷凍サイクル（１４）を構成し、かつ前記圧縮機（１０）の運転を起動する起動手段（１５）によって前記圧縮機（１０）の運転が起動されたら、前記空気通路（２）内の空気を冷却する蒸発器（９）と、この蒸発器（９）における空気冷却度合いを検出する冷却度合い検出手段（４５）と、この冷却度合い検出手段（４５）によって検出された冷却度合いに応じて、前記圧縮機（１０）を起動させるか否かの目標圧縮機状態を決定する圧縮機状態決定手段（ステップ１３０）と、前記各吸入口（３、４）の目標開閉状態を決定する吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４１）と、前記圧縮機状態決定手段（ステップ１３０）で決定された目標圧縮機状態に基づいて、前記起動手段（１５）を制御する冷却制御手段（ステップ２２０）と、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４１）で決定された目標開閉状態に基づいて、前記吸入口開閉手段（５）を制御する吸入口制御手段（ステップ２３０）とを備えた空調装置において、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４１）によって決定された目標開閉状態が、前記内気吸入口（３）を開いて前記外気吸入口（４）を閉じる第１の状態から、前記内気吸入口（３）を閉じて前記外気吸入口（４）を開く第２の状態に変更したか否かを判定する目標開閉状態変更判定手段（ステップ１５１）と、この目標開閉状態変更判定手段（ステップ１５１）によって、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したと判定されたら、所定時間、前記圧縮機（１０）を起動させるように前記目標圧縮機状態を変更する目標圧縮機状態変更手段（ステップ１５３、１５５、１５７、１５９、１６１）とを備える空調装置を特徴とする。
【００１２】
また請求項５記載の発明では、請求項４記載の空調装置において、前記圧縮機状態決定手段（ステップ１３０）は、前記検出冷却度合いが第１の冷却度合い以下のときに前記圧縮機（１０）を起動させ、前記検出冷却度合いが前記第１の冷却度合い以上のときに前記圧縮機（１０）を停止させるように、前記目標圧縮機状態を決定するように構成され、前記第１の冷却度合いよりも大きい第２の冷却度合い以下のときに前記圧縮機（１０）を起動させ、前記第２の冷却度合い以上のときに前記圧縮機（１０）を停止させるように、前記目標圧縮機状態を決定する第２の圧縮機状態決定手段（ステップ１５６、１６２）を備え、前記目標圧縮機状態変更手段（ステップ１５３、１５５、１５７、１５９、１６１）に代えて、前記目標開閉状態変更判定手段（ステップ１５１）によって、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したと判定されたら、所定時間、前記第２の圧縮機状態決定手段にて前記目標圧縮機状態を決定する手段（ステップ１５３、１５６、１５７、１５９、１６２）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また請求項６記載の発明では、請求項４又は５記載の空調装置において、室内の希望温度を設定する温度設定手段（４６）と、室内温度を検出する室内温度検出手段（４１）と、少なくとも前記温度設定手段（４６）で設定された設定温度、および前記室内温度検出手段（４１）で検出された室内温度に基づいて、室内に対する空調目標値を算出する空調目標値算出手段（ステップ１２０）と、前記空調目標値に対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４０）は、前記空調目標値算出手段（ステップ１２０）によって算出された空調目標値と、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
また請求項７記載の発明では、請求項４又は５記載の空調装置において、内気または外気の汚れ度合いを検出する汚れ度合い検出手段と、前記汚れ度合いに対する前記目標開閉状態を予め記憶した記憶手段とを有し、前記吸入口開閉状態決定手段（ステップ１４０）は、前記汚れ度合い検出手段によって検出された汚れ度合いと、前記記憶手段に記憶された前記目標開閉状態とに基づいて、前記目標開閉状態を決定するように構成されたことを特徴とする。
【００１５】
なお、上記各手段における括弧内の符号は、後述する各実施例との対応関係を示すものである。
【００１６】
【発明の作用効果】請求項１、２記載の発明によると、圧縮機状態決定手段が圧縮機を起動するように目標圧縮機状態を決定したら、冷却制御手段が、この目標圧縮機状態に基づいて圧縮機の運転を起動するように起動手段を制御する。反対に、圧縮機状態決定手段が圧縮機を停止させるように目標圧縮機状態を決定したら、冷却制御手段が、この目標圧縮機状態に基づいて圧縮機の運転を停止するように起動手段を制御する。
【００１７】
また、吸入口開閉状態決定手段が前記第１の状態とするように目標開閉状態をを決定したら、吸入口制御手段が、この目標開閉状態に基づいて第１の状態となるように吸入口開閉手段を制御する。反対に、吸入口開閉状態決定手段が前記第２の状態とするように目標開閉状態を決定したら、吸入口制御手段が、この目標開閉状態に基づいて第２の状態となるように吸入口開閉手段を制御する。
【００１８】
このような空調装置において、前記目標開閉状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更したときに、圧縮機が停止していることもある。このようなときには、目標開閉状態変更判定手段および冷却判定手段によってその旨が判定される。そしてこのとき、目標開閉状態変更手段によって、前記目標開閉状態を第１の状態に変更する。そして吸入口制御手段は、前記変更された目標開閉状態に基づいて吸入口開閉手段を制御するので、その結果、吸入口の実際の開閉状態は第１の状態となる。
【００１９】
このように本発明では、吸入口の開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更しようとするときに圧縮機が停止していたら、目標開閉状態を第１の状態に変更することによって、第２の状態に変更せずに第１の状態のままとする。従って、圧縮機が停止しているときに吸入口の開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更することによる、吹出空気温度の急上昇を防止することができる。この場合、請求項１記載の発明のように、少なくとも前記設定温度と室内温度とによって算出された空調目標値に基づいて、目標開閉状態を決定するようにしても良いし、請求項２記載の発明のように、空気通路内に吸入される空気の汚れ度合いに基づいて、目標開閉状態を決定するようにしても良い。いずれにしても、圧縮機が停止しているときに吸入口の開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更することを防止できる。
【００２０】
また請求項３記載の発明では、圧縮機が起動するまでは、目標開閉状態変更手段による目標開閉状態の変更を継続するので、圧縮機が起動してから吸入口の開閉状態を第１の状態から第２の状態に変更することができ、確実に吹出空気温度の急上昇を防止することができる。また請求項４記載の発明では、目標開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更したら、目標圧縮機状態変更手段が、この変更のときから所定時間、圧縮機を起動させるように目標圧縮機状態を変更する。つまり、実際の開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更するときには、この変更のときから所定時間は圧縮機が起動する。
【００２１】
このように本発明においても、実際の開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更するときに、圧縮機が起動するので、吹出空気温度の急上昇を防止することができる。また請求項５記載の発明では、圧縮機状態決定手段が、蒸発器の冷却度合いが第１の冷却度合い以下のときに圧縮機を起動させ、第１の冷却度合い以上のときに圧縮機を停止するように、目標圧縮機状態を決定するように構成されている。つまり、例えば蒸発器を通過した空気の温度が第１の温度以上のときに圧縮機を起動させ、前記空気温度が第１の温度以下となったら圧縮機を停止するように、目標圧縮機状態を決定する。
【００２２】
また本発明では、上記圧縮機状態決定手段（以下、第１の圧縮機状態決定手段という）とは別の第２の圧縮機状態決定手段を備えている。この決定手段は、蒸発器の冷却度合いが、第１の所定冷却度合いよりも大きい第２の冷却度合い以下のときに圧縮機を起動させ、第２の冷却度合い以上のときに圧縮機を停止するように、目標圧縮機状態を決定するように構成されている。つまり、例えば蒸発器を通過した空気の温度が、第１の温度よりも低い第２の温度以上のときに圧縮機を起動させ、前記空気温度が第２の温度以下となったら圧縮機を停止するように、目標圧縮機状態を決定する。
【００２３】
そして、目標開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更したら、この変更のときから所定時間、第２の圧縮機状態決定手段によって目標圧縮機状態を決定する。
ここで第２の圧縮機状態決定手段は、第１の圧縮機状態決定手段に比べて、蒸発器の冷却度合いが大きくても（例えば蒸発器通過後の空気温度が低くても）、圧縮機を起動させるように目標圧縮機状態を決定する。従って、吸入口の開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更するときに、この第２の圧縮機状態決定手段によって目標圧縮機状態を決定し、ここで決定された目標圧縮機状態に基づいて起動手段を制御することによって、圧縮機を起動させることができ、上記各発明と同様、吹出空気温度の急上昇を防止することができる。
【００２４】
また請求項６記載の発明のように、少なくとも前記設定温度と室内温度とによって算出された空調目標値に基づいて、目標開閉状態を決定するようにしても良いし、請求項７記載の発明のように、空気通路内に吸入される空気の汚れ度合いに基づいて、目標開閉状態を決定するようにしても良い。いずれにしても、圧縮機が停止しているときに吸入口の開閉状態が第１の状態から第２の状態に変更することを防止できることはいうまでもない。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明を自動車用空調装置として用いた第１実施例について、図１ないし図８を用いて説明する。
本実施例では、車室内空間を空調するための空調ユニットにおける各空調手段を、空調制御装置（以下、ＥＣＵという）によって制御するように構成されている。
【００２６】
まず、図１を用いて上記空調ユニット１の構成を説明する。
空調ケース２の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、これらの吸入口３、４を選択的に開閉する吸入口切換ドア５が設けられている。また、この吸入口切換ドア５は、その駆動手段６（具体的にはサ−ボモ−タ、図２参照）によって駆動される。
【００２７】
この吸入口切換ドア５の下流側部位には、送風手段としてのファン７が配設されている。このファン７は、その駆動手段８（具体的にはブロワモータ）によって駆動され、ファンの回転数、すなわち車室内への送風量は、ブロワモータ８に印加されるブロワ電圧によって制御される。なお、このブロワ電圧はＥＣＵ３０（図２参照）によって決定される。
【００２８】
ファン７の下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されている。この蒸発器９は、圧縮機１０、凝縮器１１、気液分離器１２、および膨張弁１３（減圧手段）とともに周知の冷凍サイクル１４を構成するものである。なお、圧縮機１０は、ＥＣＵ３０（図２）からの制御信号に基づいて電磁クラッチ１５が通電されたときに、自動車エンジン（Ｅ／Ｇ）１６の動力が伝達されて冷凍サイクル１４の冷媒を圧縮し、電磁クラッチ１５が非通電状態のときにエンジン１６の動力の伝達が遮断されて冷媒圧縮機能がなくなるように構成されている。また、蒸発器９下流側の冷媒配管には感温筒１７が設けられ、膨張弁１３の開度は、この感温筒１７が検出した冷媒温度（または圧力）に応じて制御される。
【００２９】
蒸発器９の下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１８が配設されている。このヒータコア１８は、内部にエンジン１６の冷却水が流れ、この冷却水を熱源としてヒータコア１８を通過する空気を加熱するものである。
空調ケース２には、ヒータコア１８をバイパスするバイパス通路１９が形成されている。そしてこのバイパス通路１９には、蒸発器９からの冷風がヒータコア１８を通る割合とバイパス通路１９を通る割合とを調節するエアミックスドア２０が配設されている。このエアミックスドア２０はその駆動手段２１（具体的にはサーボモータ、図２参照）によって駆動される。
【００３０】
また、空調ケース２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口２２と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口２３と、フロントガラス２４の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口２５とが形成されている。
そして、上記各吹出口２２、２３、２５の上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ドア２６、２７が配設されている。なお、これらのドア２６、２７は、その駆動手段２８（具体的にはそれぞれサーボモータ）によって駆動される。
【００３１】
また、空調ユニット１の上記各空調手段を制御するＥＣＵ３０には、車室内空気温度を検出する内気温センサ４１、外気温度を検出する外気温センサ４２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ４３、ヒータコア１８に流入するエンジン冷却水温を検出する水温センサ４４、および蒸発器９の空気冷却度合い（具体的には蒸発器９を通過した直後の空気温度）を検出する蒸発器後センサ４５がそれぞれ接続されている。なお、蒸発器後センサ４５はサーミスタで構成されている。
【００３２】
またＥＣＵ３０には、車室内乗員が自分の希望する温度（Ｔｓｅｔ  ）を設定するための温度設定器４６が接続され、この設定温度が入力される。
そしてＥＣＵ３０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４１〜４５からの信号は、ＥＣＵ３０内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。なお、ＥＣＵ３０は、自動車エンジン１６の図示しないイグニッション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、後述する制御処理の開始可能状態となる。また、上記ＲＡＭにて請求項５、６記載の発明でいう記憶手段を構成している。
【００３３】
次に、本実施例のマイクロコンピュータの制御処理について図３を用いて説明する。
まず、イグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ３０に電源が供給されると、図３のルーチンが起動され、ステップ１００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１１０にて、上記各センサ４１〜４５の値をＡ／Ｄ変換した信号（Ｔｒ  、Ｔａｍ、Ｔｓ  、Ｔｗ  、Ｔｅ  ）を読み込むとともに、上記温度設定器４６にて設定された設定温度Ｔｓｅｔ  を読み込む。
【００３４】
そして次のステップ１２０では、予めＲＯＭに格納された下記数式１に基づいて、車室内への必要吹出温度（ＴＡＯ）を算出する。
【００３５】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ  ×Ｔｓｅｔ  −Ｋｒ  ×Ｔｒ  −Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ  ×Ｔｓ  ＋Ｃ
なお、上記Ｋｓｅｔ  、Ｋｒ  、Ｋａｍ、およびＫｓ  はゲイン、Ｃは補正用の定数である。
続いてステップ１３０では、予めＲＯＭに格納された図４のマップから、上記ステップ１１０で読み込んだ蒸発器後センサ４５の検出値（Ｔｅ  ）に対応する圧縮機制御状態ＭＧＣを決定する。ここで、ＭＧＣ＝１は圧縮機１０の作動状態と対応し、ＭＧＣ＝０は圧縮機１０の停止状態と対応する。なお、図４のマップは、蒸発器９がフロストしない範囲で圧縮機の作動、停止が繰り返されるように作られている。
【００３６】
そして次のステップ１４０では、予めＲＯＭに格納された図５のマップから、上記ステップ１２０で算出したＴＡＯに対応する目標吸入口モードＳＷＩＡを決定する。ここで、ＳＷＩＡ＝１００（％）は、内気吸入口３を開いて外気吸入口を閉じる内気循環モードと対応し、ＳＷＩＡ＝０（％）は、内気吸入口３を閉じて外気吸入口４を開く外気導入モードと対応する。
【００３７】
そして次のステップ１５０では、吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わろうとしているか否かを、ＳＷＩＡ＝１００（％）かつＳＷＩ＝０（％）か否かをみることによって判定する。ここでＳＷＩとは、後述するステップ１７０またはステップ１８０にて新たに決定される目標吸入口モードのことで、本実施例では、このＳＷＩに基づいて後述するステップ２３０にて吸入口モードの制御出力を行う。なお、このＳＷＩは、図３のルーチンを起動した最初の初期状態においては１００（％）である。
【００３８】
このステップ１５０にてＹＥＳ、すなわち内気循環モードから外気導入モードに切り換わろうとしていると判定されたら、次のステップ１６０にて、前回のステップ１３０で決定されたＭＧＣが０か否かをみることによって、圧縮機１０が停止しているか否かを判定する。ここでＹＥＳ、すわなち停止していると判定されたら、ステップ１７０にて上記ＳＷＩを０（％）に決定する。またＮＯと判定されたら、ステップ１８０にてＳＷＩ＝ＳＷＩＡとする。
【００３９】
次のステップ１９０では、予めＲＯＭに格納された図６のマップから、上記ＴＡＯに対応するブロワ電圧ＢＬＷＡを算出する。
次のステップ２００では、予めＲＯＭに格納された図７のマップから、上記ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する。ここでフットモード（ＦＯＯＴ）とは、フット吹出口２３から主に温風を吹き出すモードであり、バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）とは、フット吹出口２３から主に温風を吹き出し、フェイス吹出口２２から主に冷風を吹き出すモードであり、フェイスモード（ＦＡＣＥ）とは、フェイス吹出口２２から主に冷風を吹き出すモードである。
【００４０】
そしてステップ２１０では、エアミックスドア２０の目標開度ＳＷを、予めＲＯＭに格納された下記数式２に基づいて決定する。
【００４１】
【数２】
ＳＷ＝（（ＴＡＯ−Ｔｅ  ）／（Ｔｗ  −Ｔｅ  ））×１００    （％）
そしてステップ２２０〜２６０にて、上記各ステップ１３０、１７０〜２１０で決定または算出した各モードが得られるように、各空調手段に対して制御信号を出力する。
【００４２】
次に、本実施例の具体的作動を図８を用いて説明する。
圧縮機１０が停止しているＡ点というタイミングで目標吸入口モードＳＷＩＡが０（％）から１００（％）に変更した場合、図３のステップ１５０でＹＥＳと判定され、ステップ１６０でＹＥＳと判定される。その結果、ＳＷＩ＝０（％）として算出され、このＳＷＩ＝０（％）に基づいてステップ２３０で吸入口モードが制御されるので、実際の吸入口モードは内気循環モードのままとなる。
【００４３】
そして、圧縮機１０が停止状態から作動状態に切り換わるＢ点というタイミングになったら、ステップ１６０でＮＯと判定され、ステップ１８０にてＳＷＩ＝ＳＷＩＡ（＝１００）となるので、このＢ点で初めて実際の吸入口モードが外気導入モードとなる。
このように、圧縮機１０が停止しているＡ点というタイミングで、吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わろうとしても、ＥＣＵ３０は、圧縮機１０が作動状態となるＢ点というタイミングまでこれを禁止し、強制的に内気循環モードとするので、車室内への吹出空気温度が急上昇することを防止し、車室内乗員に快適な空調感を与えることができる。
【００４４】
なお、図８の一点鎖線は、ステップ１５０〜１８０を設けない従来の方法における、車室内への吹出温度の推移を示したものである。この従来の方法の場合、Ａ点というタイミングにて実際の吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わるので、このＡ点から急激に吹出温度が上昇する。
つまりこの場合、圧縮機１０が停止して冷凍サイクル１４の運転が停止しているときに、蒸発器９の吸込側空気温度が急に上昇するので、蒸発器後センサ４５が検出する温度も上昇するわけだが、センサ４５の特性上、この検出温度に応答遅れが生じる。従って、実際には蒸発器９を通過後の空気温度は図４でいう４℃を超えているのに、センサ４５の検出値はまだ４℃にならず、その結果圧縮機１０が作動するまでに遅れが生じる。
【００４５】
さらに、圧縮機１０が作動した後においても、それまで冷凍サイクル１４が停止していたことから、蒸発器９の冷房能力はすぐには上がらず、正常に冷房し得る状態にあるまでに遅れが生じる。その間にも、車室内へは高温の空気が吹き出されることになる。
このように、センサ４５自体の応答遅れ、および冷凍サイクルが正常に冷房し得るまでの遅れがある分、従来の方法の場合では、図８の一点鎖線に示すように吹出温度が急上昇してしまう。それに対して本実施例では、上述した制御により吹出温度の急上昇を抑えることができるので、従来のやり方に比べて顕著な効果を奏する。
【００４６】
次に、本発明の第２実施例を説明する。
本実施例の特徴は、目標吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わったときに、この切り換わり時から所定時間、圧縮機１０を強制的に作動させる制御を行う点である。なお、本実施例の通風系の構成および制御系の構成は第１実施例と同じであるので、説明は省略する。以下、本実施例のマイクロコンピュータの制御処理について、図９を用いて説明する。
【００４７】
まず、図３のステップ１１０〜１３０と同じ処理を行う（図示しない）。次にステップ１４１にて、図５の縦軸をＳＷＩとしたマップ（予めＲＯＭに格納されている）から、ＴＡＯに対応する目標吸入口モードＳＷＩを決定する。
そしてステップ１５１にて、吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わろうとしているか否かを、ＳＷＩ＝１００（％）かつＳＷＩ０  ＝０（％）か否かをみることによって判定する。ここでＳＷＩとは、現在のステップ１４０で算出された目標吸入口モードであり、ＳＷＩ０  とは、１回前のステップ１４０で算出された目標吸入口モードである。
【００４８】
そしてＹＥＳ、つまり内気循環モードから外気導入モードに切り換わろうとしていると判定されたら、ステップ１５３にて、タイマＴＭにＴＭｃ  をセットし、次のステップ１５５にて、圧縮機制御状態ＭＧＣを１にセットし、ステップ１９０以降の処理に移る。
また、ステップ１５１にてＮＯと判定されたら、ステップ１５７にて、上記タイマＴＭが０になっているか否かを判定する。そしてＮＯと判定されたら、ステップ１５９にてタイマＴＭを減算し、ステップ１６１にてＭＧＣを１にセットした後、ステップ１９０以降の処理に移る。また、ステップ１５７にてＹＥＳと判定されたら、何もせずにステップ１９０以降の処理に移る。
【００４９】
次に、本実施例の具体的作動を図１０を用いて説明する。
Ｃ点というタイミングで目標吸入口モードＳＷＩが０（％）から１００（％）に変更した場合、図９のステップ１５１でＹＥＳと判定され、ステップ１５３にてタイマＴＭにＴＭｃ  がセットされ、ステップ１５５にてＭＧＣが１にセットされる。その結果、Ｃ点というタイミングから所定時間ＴＭｃ  後のＥ点というタイミングまで、圧縮機１０が作動状態となる。
【００５０】
そしてＥ点を過ぎたらステップ１５７にてＹＥＳと判定され、圧縮機１０は、ステップ１３０で決定されたＭＧＣに基づいて制御されるので、停止する。
このように、Ｃ点からＥ点まで強制的に圧縮機１０を作動させることによって、本来ならＤ点で停止するはずの圧縮機１０を、そこからＥ点まで作動状態とすることができる。
【００５１】
以上説明したように本実施例では、目標吸入口モードが内気循環モードから外気吸入モードに切り換わったときに、圧縮機１０を所定時間、強制的に作動させるようにしたので、実際の吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わるときに必ず圧縮機が作動した状態となり、これによって、車室内への吹出空気温度の急上昇を防止することができる。
【００５２】
次に、本発明の第３実施例を説明する。
本実施例の特徴は第２実施例と同様、目標吸入口モードが内気循環モードから外気導入モードに切り換わったときに、この切り換わり時から所定時間、圧縮機１０を強制的に作動させる点である。そして第２実施例と異なる点は、第１実施例ではステップ１５５、１６１にてＭＧＣを１にセットすることによって、圧縮機１０を強制的に作動させるのに対し、本実施例では、図１１のステップ１５６、１６２にて、図１２のマップからＭＧＣを決定することによって、圧縮機１０を強制的に作動させる点である。
【００５３】
すなわち、図４では、圧縮機１０の作動、停止の切換点を、Ｔｅ  が３℃と４℃のところとしているのに対し、図１２ではこれらの温度よりもさらに低い温度（０℃と−１℃）としている。従って、ステップ１５６、１６２にてこの図１２のマップからＭＧＣを決定するようにすれば、まずほとんどの場合はＭＧＣ＝１となるため、圧縮機１０は作動状態に制御される。なお、本実施例では、請求項４記載の発明でいう第１の冷却度合いを、図４に示すように３〜４（℃）とし、第２の冷却度合いを、図１２に示すように−１〜０（℃）としている。
（変形例）
上記実施例では、必要吹出温度ＴＡＯに基づいて吸入口モードを自動制御するものについて説明したが、外気の汚れ度合いを検出する手段の検出値に基づいて吸入口モードを自動制御するものにおいても適用できる。
【００５４】
例えば、上記汚れ度合い検出手段として排気ガスセンサを用いた場合、ＥＣＵ３０が、この排気ガスセンサからの出力を読み込み、その後ステップ１４０またはステップ１４１にて、図１３に示すマップから排気ガスセンサの出力に対応した目標吸入口モードＳＷＩＧ（またはＳＷＩ）を決定し、このＳＷＩＧ（またはＳＷＩ）に基づいて、ステップ１５０またはステップ１５１以降の処理を行えば良い。なお、この例では、空気が汚れている程、排気ガスセンサの出力は図１３の左方向となって、ＳＷＩＧ（またはＳＷＩ）が０になり易くなる。
【００５５】
また上記第１実施例では、図３のステップ１６０にてＮＯと判定されたらステップ１８０以降の処理を実行するようにしたが、ステップ１６０にてＮＯと判定されたら、所定時間が経過したか否かの判定ステップを設け、このステップにて所定時間が経過したと判定されるまではステップ１７０以降の処理を実行し、所定時間が経過したと判定されたらステップ１８０以降の処理を実行するようにしても良い。この場合においても、内気循環モードから外気循環モードに切り換わるときに、圧縮機１０が作動状態となっているので、車室内への吹出空気温度の急上昇を防止することができる。
【００５６】
なお、上記各フローチャートにおける各ステップは、それぞれの機能を実現する手段を構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施例の全体構成を示す模式図である。
【図２】上記実施例の制御系の構成を示す模式図である。
【図３】上記実施例のマイクロコンピュータによる制御処理を示すフローチャートである。
【図４】蒸発器通過後温度（Ｔｅ  ）と圧縮機制御状態（ＭＧＣ）との関係を示すマップである。
【図５】目標吹出温度（ＴＡＯ）と目標吸入口モード（ＳＷＩＡ）との関係を示すマップである。
【図６】目標吹出温度（ＴＡＯ）とブロワ電圧（ＢＬＷＡ）との関係を示すマップである。
【図７】目標吹出温度（ＴＡＯ）と吹出口モードとの関係を示すマップである。
【図８】上記第１実施例における各制御量の時間的流れを示す図である。
【図９】本発明第２実施例のマイクロコンピュータによる制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図１０】上記第２実施例における各制御量の時間的流れを示す図である。
【図１１】本発明第３実施例のマイクロコンピュータによる制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップ１５６、１６２で用いるマップである。
【図１３】本発明の変形例における排気ガスセンサ出力と目標吸入口モード（ＳＷＩＧ、ＳＷＩ）との関係を示すマップである。
【符号の説明】
２…空調ケース（空気通路）、３…内気吸入口、４…外気吸入口、
５…吸入口切換ドア（吸入口開閉手段）、９…蒸発器、
４１…内気温センサ（室内温度検出手段）、
４５…蒸発器後センサ（冷却度合い検出手段）、
４６、温度設定器（温度設定手段）、
【図１】
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【図２】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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