(57)【要約】【課題】  空調システムの起動時にも天井のクーラユニットにおけるファンモータを必要最小限度の回転数で回転させることができる車両用空調システムの提供。【解決手段】  制御目標値演算手段による演算結果が天井クーラファンモータ４の最低起動電圧（８Ｖ）未満であるときは天井クーラファンモータ４に対する印加電圧を一旦最低起動電圧（８Ｖ）以上に設定した後最低起動電圧（８Ｖ）未満で最低作動電圧（３.５Ｖ）よりは高いＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）で天井クーラファンモータ４を駆動させるファンモータ補正制御手段と、が備えられている【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井に設けられたクーラユニットと、外気温度を検出する外気温度センサと、目標室温を設定する目標室温設定手段とを有し、前記クーラユニットはエバポレータとファンモータとを備え、該クーラユニットの室内空気吸い込み口近傍にクーラユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する内気温度センサが備えられ、
前記内気温度センサと外気温度センサを含む各種温度センサからの検出値および前記目標室温設定手段で設定された目標室温設定値に基づいて前記ファンモータの制御目標値となる前記ファンモータに対する印加電圧を演算する制御目標値演算手段と、
該制御目標値演算手段による演算結果に基づいて前記ファンモータ回転制御を行うファンモータ制御手段と、
前記制御目標値演算手段による演算結果が前記ファンモータの最低起動電圧未満であるときは前記ファンモータに対する印加電圧を一旦最低起動電圧以上に設定した後、最低起動電圧未満で最低作動電圧よりは高い電圧でファンモータを駆動させるファンモータ補正制御手段と、が備えられていることを特徴とする車両用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にマイクロバスにおいて採用される車両用空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロバスで採用される車両用空調システムとしては、天井に設けられたエアコンユニットと、フロアに設けられたヒータユニットと、外気温度を検出する外気温度センサと、目標室温を設定する目標室温設定手段とを有し、前記エアコンユニットはエバポレータとファンモータと前記エバポレータを通過した空気温度を検出するエバポレータ吹き出し温度センサと該エバポレータを通過した空気を暖めることにより前記エアコンユニットからの吹き出し温度を加温可能な加温手段と該加温手段を通過させる量の調整を行うエアミックスドアとが備えられ、前記エアコンユニットの室内空気吸い込み口付近に前記エアコンユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する第１の内気温度センサが備えられ、前記ヒータユニットは通過した空気を暖めるヒータコアとファンモータとを備え、前記ヒータユニットの吸い込み口付近に前記ヒータユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する第２の内気温度センサが備えられ、前記内気温度センサと外気温度センサを含む各種温度センサからの検出値および前記目標室温設定手段で設定された目標室温設定値に基づいて制御目標値演算手段で前記ファンモータの制御目標値となる前記ファンモータに対する印加電圧の演算が行われ、この制御目標値演算手段による演算結果に基づいて前記ファンモータの運転（速度）を制御するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開平７―４１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の技術にあっては、前記内気温度センサが２箇所に離間して設けられているので、室内空気の流れ、２つの内気温度センサ設置箇所の温度差等の考慮、また、２つの内気温度センサの一方あるいは他方の検出値のみを用いる際の制御を考慮して空調システムの制御をチューニングする必要が生じる。また、２箇所に設けるのでコスト高となる。そこで、内気温度センサを１つとし、天井の空調ユニットの室内空気吸い込み口付近に設けることが考えられる。そして、前記内気温度センサが天井に設けられた空調ユニット例えばクーラユニットへの吸い込み口付近の温度を検出するものにした場合、該クーラユニットにおけるファンモータが回転している場合は問題なく内気温度を検出することができるが、目標室温設定値に対し外気温度や室内温度が低くてファンモータの回転が停止している時には、内気温度センサに対する空気の流れがないため、室内温度を正確に検出することができず、このため、最適な室温制御を行うことができないという問題があった。
【０００５】
以上のような問題点の解消策として、空調システムが作動している時には内気温度センサが設けられた天井のクーラユニットにおけるファンモータを停止させずに常に回転させるように制御することが考えられるが、天井のクーラユニットにおけるエバポレータの能力が大きいため、天井のクーラユニットのエバポレータへの冷媒の供給を停め、ファンモータの作動が必要でない状態に制御されている時には、室内が冷えすぎるという問題がある。
【０００６】
そこで、ファンモータを最低起動電圧以下で駆動させることが考えられるが、空調システムの起動時にはファンモータを起動させることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述のような従来の問題点に着目して成されたもので、空調システムの起動時にも天井のクーラユニットにおけるファンモータを必要最小限度の回転数で回転させることができる車両用空調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本願請求項１に記載の車両用空調システムは、天井に設けられたクーラユニットと、外気温度を検出する外気温度センサと、目標室温を設定する目標室温設定手段とを有し、前記クーラユニットはエバポレータとファンモータとを備え、該クーラユニットの室内空気吸い込み口近傍にクーラユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する内気温度センサが備えられ、前記内気温度センサと外気温度センサを含む各種温度センサからの検出値および前記目標室温設定手段で設定された目標室温設定値に基づいて前記ファンモータの制御目標値となる前記ファンモータに対する印加電圧を演算する制御目標値演算手段と、該制御目標値演算手段による演算結果に基づいて前記ファンモータ回転制御を行うファンモータ制御手段と、前記制御目標値演算手段による演算結果が前記ファンモータの最低起動電圧未満であるときは前記ファンモータに対する印加電圧を一旦最低起動電圧以上に設定した後、最低起動電圧未満で最低作動電圧よりは高い電圧でファンモータを駆動させるファンモータ補正制御手段と、が備えられていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の車両用空調システムでは、上述のように、前記内気温度センサと外気温度センサを含む各種温度センサからの検出値および目標室温設定手段で設定された目標室温設定値に基づいてファンモータの制御目標値となるファンモータに対する印加電圧を演算する制御目標値演算手段と、該制御目標値演算手段による演算結果に基づいてファンモータ回転制御を行うファンモータ制御手段と、制御目標値演算手段による演算結果がファンモータの最低起動電圧未満であるときはファンモータに対する印加電圧を一旦最低起動電圧以上に設定した後最低起動電圧未満で最低作動電圧よりは高い電圧でファンモータを駆動させるファンモータ補正制御手段と、が備えられている構成とすることにより、空調システムの起動時にも天井のクーラユニットにおけるファンモータを必要最小限度の回転数で回転させることができ、これにより、冷えすぎを生じさせることなしに常に室温を最適制御することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１はこの実施例１の車両用空調システムが適用されたマイクロバスを示すシステム構成図、図２は実施例１の車両用空調システムにおける天井クーラファンモータの制御回路図、図３は実施例１の車両用空調システムにおける制御作動を示すフローチャートである。
【００１２】
この実施例のマイクロバスに適用された車両用空調システムは、図１に示すように、天井クーラ吸い込みグリル１と、天井クーラユニット２と、天井クーラエバポレータ３と、天井クーラファンモータ４と、天井クーラ吹き出しダクト５と、天井クーラ吹き出しグリル６と、床置きヒータファンモータ７と、床置きヒータユニット８と、床置きヒータコア（加温手段）９と、床置きエアコンユニット１０と、床置きエアコンファンモータ１１と、床置きエアコンエバポレータ１２と、床置きエアコンエアミックスドア１３と、床置きエアコンヒータコア１４と、電磁弁１５と、床置きエアコン吹き出しダクト１６と、フロントヒータコア（加温手段）１７と、フロントヒータエアミックスドア１８と、フロントヒータファンモータ１９と、フロントヒータユニット２０と、天井クーラ吸い込み口付近に設けられた天井クーラ吸い込み温度センサ（内気温度センサ）２１と、天井クーラエバポレータ吹き出し温度センサ２２と、床置きエアコンエバポレータ吹き出し温度センサ２３と、コンプレッサ２４と、コンデンサ２５と、コンプレッサ２４からコンデンサ２５、天井クーラエバポレータ３を通ってコンプレッサ２４に戻る冷媒管路３６と、コンプレッサ２４からコンデンサ２５、電磁弁１５、床置きエアコンエバポレータ１２を通ってコンプレッサ２４に戻る冷媒管路３５とエンジンの冷却水をまわし床置きヒータコア９およびフロントヒータコア１７を加温しエンジンに戻る温水管路３４と、コントロールパネル２６と、目標温度設定器（目標室温設定手段）２７と、外気温度センサ２８と、日射温度センサ２９とを主な構成として備えている。
【００１３】
さらに詳述すると、前記コンデンサ２５から吐出される冷媒は、前記天井クーラエバポレータ３と床置きエアコンエバポレータ１２に供給された後、コンプレッサ２４によりコンデンサ２５に戻される。そして、前記電磁弁１５はコンデンサ２５から床置きエアコンエバポレータ１２への高圧ラインの途中に介装されていて、床置きエアコンエバポレータ１２への冷媒の供給をＯＮ・ＯＦＦすることができるようになっており、これにより、天井クーラエバポレータ３と床置きエアコンエバポレータ１２との冷房能力分配が行えるようになっている。ちなみに、冷房能力自体は、床置きエアコンエバポレータ１２より天井クーラエバポレータ３の方が大に設定されている。また、前記コンプレッサ２４は、前記天井クーラエバポレータ吹き出し温度センサ２２の検出値に基づいてＯＮ・ＯＦＦ制御される。
【００１４】
前記床置きエアコンユニット１０は、床置きエアコンエバポレータ１２から吹き出した空気が床置きヒータコア（加温手段）１４を通過する量を前記床置きエアコンエアミックスドア１３で調整することにより、床置きエアコンユニット１０からの吹き出し温度の調節ができるようになっている。
【００１５】
前記コントロールパネル２６には、前記天井クーラ吸い込み温度センサ２１と外気温度センサ２８を含む各種温度センサからの検出値および前記目標温度設定器２７で設定された目標室温設定値に基づいて前記天井クーラファンモータ４の制御目標値となる天井クーラファンモータ４および床置きエアコンファンモータ１１に対するそれぞれの印加電圧を演算する制御目標値演算手段と、該制御目標値演算手段による演算結果に基づいてファンモータ回転制御を行うファンモータ制御手段と、ファンモータ補正制御手段を有するコントローラ３０が備えられている。
【００１６】
図２は天井クーラファンモータ４の制御回路図であり、この実施例１では、１つの天井クーラエバポレータ３に対し３機の天井クーラファンモータ４、４、４が設けられている。また、ディーゼルエンジンを搭載した車両、即ち２４Ｖの電圧で作動される車両用空調システムを例にとって説明する。
前記コントローラ３０では、天井クーラファンモータ４の上流電圧と下流電圧を監視しながら、その差が目的の電圧になるようにパワートランジスタ３１に信号を出力することで、天井クーラファンモータ４を制御している。なお、図において３２は天井クーラファンモータ４への電源をＯＮ・ＯＦＦするリレー、３３はヒューズを示す。
【００１７】
次に、前記制御手段による制御作動内容を図３のフローチャートにより説明する。
まず、ステップＳ１０１では、天井クーラ吸い込み温度センサ２１と外気温度センサ２８を含む各種センサからの検出値を取り込み、続くステップＳ１０２では制御目標値演算手段において制御目標値を演算し、続くステップＳ１０３では、天井クーラファンモータ４の現在の状態を判定し、ＯＦＦ状態である時は、ステップＳ１０４に進む。
【００１８】
そして、このステップＳ１０４では、制御目標値演算手段による演算結果がＯＦＦ状態であるか否かが判定され、ＯＦＦ状態以外（ＮＯ）である時は、ステップＳ１０５に進んで天井クーラファンモータ４が低速回転される、通常Ｌｏｗ電圧（９Ｖ）を天井クーラファンモータ４に出力した後、ステップＳ１０６に進み、５００ｍｓ経過した後、ステップＳ１０７に進む。
【００１９】
このステップＳ１０７では、演算結果がＯＦＦ（０Ｖ）である時は、ステップＳ１０８に進んで天井クーラファンモータ４を停めておくため、印加電圧出力をＯＦＦ（０Ｖ）にした後、これで一回の制御フローを終了する。
【００２０】
また、前記ステップＳ１０７の演算結果がＯＦＦ（０Ｖ）以外である時は、前記演算結果に基づき、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１２においてそれぞれの印加電圧（天井クーラファンモータ４が低速回転される通常Ｌｏｗ電圧（９Ｖ）、最低起動電圧（８Ｖ）と、最低作動電圧（３.５Ｖ）の間の電圧で天井クーラファンモータ４が超低速で回転されるＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）、天井クーラファンモータ４が低速回転と高速回転の間の速度で回転される電圧可変値（２４Ｖ〜９Ｖ）、天井クーラファンモータ４が高速で回転されるＨｉｇｈ電圧（２４Ｖ））がそれぞれ出力され、これで一回の制御フローを終了する。
なお、最低起動電圧（８Ｖ）は、天井クーラファンモータ４が停止状態から作動開始、即ち、起動させるに最低必要な印加電圧で、最低作動電圧（３.５Ｖ）は天井クーラファンモータ４が作動開始（起動）された後、回転を続ける（回転を保持する）のに最低必要な印加電圧である。
【００２１】
また、前記ステップＳ１０３の判定がＯＦＦ（０Ｖ）以外である時は、ステップＳ１０７に進む。また、前記ステップＳ１０４の判定がＯＦＦ（０Ｖ）である時は、ステップＳ１０８に進む。
【００２２】
即ち、この実施例１では、天井クーラファンモータ４の起動時には、制御目標値演算手段による前記演算結果がＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）、通常Ｌｏｗ電圧（９Ｖ）、電圧可変値（２４Ｖ〜９Ｖ）、Ｈｉｇｈ電圧（２４Ｖ）のいずれでも、即ち、演算結果がＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）であっても、演算結果とは関係なく、一旦最低起動電圧（８Ｖ）よりは高い通常Ｌｏｗ電圧（９Ｖ）を所定時間（５００ｍｓ）出力（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６）して天井クーラファンモータ４を確実に起動させた後、制御目標値演算手段による演算結果（ステップ１０７）による前記それぞれの印加電圧が出力（ステップＳ１０９）される。この時、図４のタイムチャートに示すように、制御目標値演算手段による演算結果の印加電圧がＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）であれば、天井クーラモータファン４に最低起動電圧（８Ｖ）と最低作動電圧（３.５Ｖ）の間の電圧、即ちＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）が出力（ステップＳ１０９）される。
【００２３】
つまり、天井ファンモータ４の最低起動電圧（８Ｖ）よりは低く最低作動電圧（３.５Ｖ）よりは高いＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）で作動される場合は、イグニッションがＯＦＦからＯＮに切り替えられ、あるいはファンスイッチがＯＦＦからＯＮ（ＡＵＴＯ）切り替えられて天井ファンモータ４が作動し始める際に、制御目標値である制御目標値演算手段による演算結果が、図５の制御チャートに示すように、Ａ〜Ｂの範囲内ある場合、および、すでにシステムは作動していて演算結果がＢより大きく、室温の上昇あるいは外気温度の上昇等によって演算結果がＢより大きくなり天井ファンモータ４がＯＦＦからＯＮ（Ｓｕｐｅｒ（４Ｖ））する場合である。
【００２４】
以上詳細に説明してきたように、この実施例１によれば、天井ファンモータ４を最低起動電圧未満で最低作動電圧よりは高い電圧で駆動する際には、該駆動前に一旦最低起動電圧よりは高い通常Ｌｏｗ電圧を所定時間出力して天井ファンモータ４を起動するため、天井ファンモータ４を最低起動電圧未満で最低作動電圧よりは高い電圧の超低回転数で回転させるようにしても、天井ファンモータ４を起動させることができないということが解消でき、室温の制御のためには天井ファンモータ４の作動を必要としない室温状態の時にも天井クーラ吸い込み温度センサ（内気温度センサ）２１が設けられた天井のクーラユニット２における天井ファンモータ４を最低起動電圧未満で最低作動電圧よりは高い電圧で駆動するため、必要最小限度の超低回転数で回転させることができ、これにより、冷えすぎを生じさせることなしに常に室温を最適制御することができるようになるという効果が得られる。
【００２５】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【実施例２】
【００２６】
この実施例２は、前記実施例１におけるコントローラ３０の制御内容の他の例を示すものであり、図６のフローチャートに示すように、ステップＳ１０４´の制御内容が前記実施例１における図３のステップＳ１０４とは相違したものである。
即ち、この実施例２におけるステップＳ１０４´では、制御目標値演算手段による演算結果に基づき、ＯＦＦ（０Ｖ）である時はステップＳ１０８に進み、また、ＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）である時はステップＳ１０５´に進み、それ以外である時はステップＳ１０７に進むようにしたものである。
【００２７】
即ち、演算結果がＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）である場合には、一旦最低起動電圧（８Ｖ）よりは高い通常Ｌｏｗ電圧（９Ｖ）を所定時間（５００ｍｓ）出力（ステップＳ１０５´、ステップＳ１０６´）して天井クーラファンモータ４を確実に起動させた後、制御目標値演算手段による演算結果（ステップＳ１０７´）によるＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）が出力（ステップＳ１０９）される。
【００２８】
また、演算結果がＳｕｐｅｒＬｏｗ電圧（４Ｖ）、ＯＦＦ（０Ｖ）以外の場合には、それぞれの演算結果の電圧である通常Ｌｏｗ電圧（９Ｖ）（ステップＳ１１０）、電圧可変値（２４Ｖ〜９Ｖ）（ステップＳ１１１）、Ｈｉｇｈ電圧（２４Ｖ）（ステップＳ１１２）が出力される。
従って、この実施例２では、前記実施例１と同様の効果が得られる。
【００２９】
以上、本発明の実施例を図面に基づき説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例ではマイクロバスに本発明を適用した例を示したが、大型のバスやワゴン車等にも適用することができる。
【００３０】
また、天井クーラユニットの他に床置きエアコンユニット、床置きヒータユニット、フロントヒータユニットを備えた車両用空調システムに本発明を適用した例を示したが、天井クーラユニットの他には、天井クーラユニットが作動（運転）されていない時にも内気温度センサの検出値を用いて作動される床置きヒータユニット等の空調システムが備えられた車両用空調システムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１の車両用空調システムが適用されたマイクロバスを示すシステム構成図である。
【図２】実施例１の車両用空調システムにおける天井クーラファンモータの制御回路図である。
【図３】実施例１の車両用空調システムにおける制御作動を示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車両用空調システムにおける制御作動を示すタイムチャートである。
【図５】実施例１の車両用空調システムにおける制御作動を示す制御チャートである。
【図６】従来例２の車両用空調システムにおける制御作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  天井クーラ吸い込みグリル
２  天井クーラユニット
３  天井クーラエバポレータ
４  天井クーラファンモータ
５  天井クーラ吹き出しダクト
６  天井クーラ吹き出しグリル
７  床置きヒータファンモータ
８  床置きヒータユニット
９  床置きヒータコア
１０  床置きエアコンユニット
１１  床置きエアコンファンモータ
１２  床置きエアコンエバポレータ
１３  床置きエアコンエアミックスドア
１４  床置きエアコンヒータコア
１５  電磁弁
１６  床置きエアコン吹き出しダクト
１７  フロントヒータコア（加温手段）
１８  フロントヒータエアミックスドア
１９  フロントヒータファンモータ
２０  フロントヒータユニット
２１  天井クーラ吸い込み温度センサ（内気温度センサ）
２２  天井クーラエバポレータ吹き出し温度センサ
２３  床置きエアコンエバポレータ吹き出し温度センサ
２４  コンプレッサ
２５  コンデンサ
２６  コントロールパネル
２７  目標温度設定器（目標室温設定手段）
２８  外気温度センサ
２９  日射温度センサ
３０  コントローラ（ファンモータ制御手段、ファンモータ補正制御手段）
３１  パワートランジスタ
３２  リレー
３３  ヒューズ
３４  温水管路
３５  冷媒管路
３６  冷媒管路
【図１】
2006076537.tif 000003
【図２】
2006076537.tif 000004
【図３】
2006076537.tif 000005
【図４】
2006076537.tif 000006
【図５】
2006076537.tif 000007
【図６】
2006076537.tif 000008