(57)【要約】【課題】体感としての冷房感を保持しつつ省動力化できる車両用空気調和装置を提供する。【解決手段】コンプレッサとエバポレータを有する冷凍サイクルを備え、コンプレッサのオン・オフをエバポレータの温度によって行う車両用空気調和装置であって、外気温度検出手段と、日射量検出手段と、コンプレッサ１の起動後にあって、コンプレッサのオン・オフ変化を判定する停止判定手段と、停止判定手段によるオン・オフ判定回数をカウントするカウンタとを備え、コンプレッサ１が起動後にオフ状態に移行し、且つ、外気温度検出手段の検出温度が第１規定温度以上、第２規定温度以下であり、且つ、日射量検出手段の検出日射量が規定量以下である場合に、カウンタのカウント値が外気温度の値で決められた規定カウント数に達すると、コンプレッサをオンさせるエバポレータの温度を、カウント中のエバポレータの温度温度よりも高い温度に変更する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮するコンプレッサ（１）と、前記冷媒と車室内に送る空気との間で熱交換して前記空気を冷却するエバポレータ（４）とを有する冷凍サイクル（Ｓ）を備え、前記コンプレッサ（１）のオン・オフを前記エバポレータ（４）の温度によって行う車両用空気調和装置であって、
外気温度を検出する外気温度検出手段（１０）と、日射量を検出する日射量検出手段（９）と、前記コンプレッサ（１）の起動後にあって、前記コンプレッサ（１）のオン・オフ変化を判定する停止判定手段（７）と、前記停止判定手段（７）によるオン・オフ判定回数をカウントするカウンタ（６）とを備え、
前記コンプレッサ（１）が起動後にオフ状態に移行し、且つ、前記外気温度検出手段（１０）の検出温度が第１規定温度以上、第２規定温度以下であり、且つ、前記日射量検出手段（９）の検出日射量が規定量以下である場合に、前記カウンタ（６）がカウントする前記コンプレッサ（１）のオン・オフ数が前記外気温度の値で決められた規定カウント数に達すると、前記コンプレッサ（１）をオンさせる前記エバポレータ（４）の温度を、カウント中の前記エバポレータ（４）の温度よりも高い温度に設定することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空気調和装置であって、
前記規定カウント数は、前記外気温度が高いほど大きな値に設定したことを特徴とする車両用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルのコンプレッサをオンオフ制御して車室内に供給する空気温度を調整する車両用空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の車両用空気調和装置としては、冷媒を圧縮するコンプレッサと、冷媒と車室内に送る空気との間で熱交換して前記空気を冷却するエバポレータとを有する冷凍サイクルを備え、コンプレッサのオン・オフをエバポレータを通過した空気温度によって行うものがある（例えば、特許文献１参照）。コンプレッサをオン・オフさせるエバポレータの温度は、従来では一定である。エバポレータを通過した空気温度がオフ温度になると、コンプレッサをオフし、その後、エバポレータを通過した空気温度がオン温度まで上昇すると、コンプレッサをオンする。このようなコンプレッサをオン・オフを繰り返すことにより所定範囲の温度の空調風を車室内に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−２２６１６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、乗員の体感としての冷房感は、乗員が置かれた外部環境によって相違する。そのため、外部環境によっては冷房が強いと感じる場合があり、このような場合にもコンプレッサがオンさせておくのは動力の無駄である。一方、乗員が置かれた外部環境に関わらず、コンプレッサのオン温度を単に高く設定すると、体感としての冷房感を損なう場合が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、体感としての冷房感を保持しつつ省動力化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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記冷媒と車室内に送る空気との間で熱交換して前記空気を冷却するエバポレータとを有する冷凍サイクルを備え、前記コンプレッサのオン・オフを前記エバポレータの温度によって行う車両用空気調和装置であって、外気温度を検出する外気温度検出手段と、日射量を検出する日射量検出手段と、前記コンプレッサの起動後にあって、前記コンプレッサのオン・オフ変化を判定する停止判定手段と、前記停止判定手段によるオン・オフ判定回数をカウントするカウンタとを備え、前記コンプレッサが起動後にオフ状態に移行し、且つ、前記外気温度検出手段の検出温度が第１規定温度以上、第２規定温度以下であり、且つ、前記日射量検出手段の検出日射量が規定量以下である場合に、前記カウンタがカウントする前記コンプレッサのオン・オフ数が前記外気温度の値で決められた規定カウント数に達すると、前記コンプレッサをオンさせる前記エバポレータの温度を、カウント中の前記エバポレータの温度よりも高い温度に設定することを特徴とする車両用空気調和装置である。
【０００７】
前記規定カウント数は、前記外気温度が高いほど大きな値に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エバポレータが冷え、且つ、外気温があまり高くなく、且つ、日射量も多くない場合に、エバポレータが十分に冷やす能力があると判断できるときには、エバポレータによって冷却する空気温度を高めの温度とする。このような状況では空調の空気温度が高めでも乗員は体感として冷房感を得ることができる。そして、コンプレッサのオン温度を高くすることにより、コンプレッサのオフ時間が長くなる。以上より、体感としての冷房感を保持しつつ省動力化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態を示し、車両用空気調和装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、制御装置の冷房運転時の前半の制御フローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態を示し、制御装置の冷房運転時の後半の制御フローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態を示し、冷房に対し乗員が感じるイメージを説明するための、エバ温度センサの温度の各変化状態の特性線図である。
【図５】本発明の一実施形態を示し、エバポレータが十分に冷えている場合におけるエバ温度センサの温度特性とコンプレッサのオフ・オフ動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すように、車両用空気調和装置は、冷凍サイクルＳとこれを制御する制御装置１１とを備えている。
【００１２】
冷凍サイクルＳは、気体冷媒を圧縮するコンプレッサ１と、コンプレッサ１からの高温高圧の冷媒を冷却するコンデンサ２と、コンデンサ２からの冷媒を減圧する膨張弁３と、膨張弁３からの低温低圧の冷媒と車室内に供給する空気との間で熱交換し、空気を冷却するエバポレータ４とを有する。コンプレッサ１は、冷媒を圧縮する圧縮機構部（図示せず）とこの圧縮機構部を駆動するモータ（図示せず）とを内蔵している。モータは、制御装置１によってオン・オフされる。
【００１３】
制御装置１１には、エバポレータ４の温度を検出するエバ温度センサ５と、カウンタ６と、日射量検出手段９と、外気温度検出手段１０からの検出データが入力される。エバ温度センサ５は、エバポレータ４の温度、この実施形態ではエバポレータ４を通過した空気温度を検出する。カウンタ６は、停止判定手段７によるオン・オフ判定回数をカウントする。停止判定手段７は、車両用空気調和装置が起動後におけるコンプレッサ１のオン・オフ（作動・停止）を判定する。制御装置１１は、ノーマル制御とコンプ省動力制御を有する冷房運転が選択されると、図２及び図３に示す制御を実行する。この制御内容は、動作説明の箇所で説明する。以下、車両用空気調和装置の動作を説明する。
【００１４】
図２に示すように、ノーマル制御とコンプ省動力制御を有する冷房運転が選択されると、日射量検出手段９の検出した日射量、外気温度検出手段１０の検出した外気温、エバ温度センサ５が検出したエバポレータ４の温度をそれぞれ取り込む（ステップＳＡ０１、ステップＳＡ０２、ステップＳＡ０３）。
【００１５】
ここで、日射量、外気温、エバポレータ４の温度には、下記の制御に使用するための規定値がそれぞれ設定されている。日射量の規定量は、この実施形態では４００Ｗ／ｍ２に設定されている。外気温度の第１規定温度は、この実施形態では２０℃に、第２規定温度は、この実施形態では３５℃にそれぞれ設定されている。日射量の規定量は、その値以下であれば日射によって乗員が顔面の火照りをあまり感じない量である。外気温度の第２規定温度は、その値以下であれば、乗員が外気温による暑さをあまり感じない量である。外気温度の第１規定温度は、この値未満では外気による窓曇りが懸念される温度である。コンプ省動力制御では窓曇りが発生するため、コンプ省動力制御に移行させないようにするためである。エバポレータ４の規定温度は、この実施形態では３℃に設定されている。エバポレータ４を通過した空気温度が３℃であれば、エバポレータ４が十分に冷えている（十分な冷却能力がある）と判定するためである。これによって、コンプレッサ１が起動後にオフ状態に移行したことを検出する。
【００１６】
また、下記するように補正可能とされた場合では、日射量の規定値は、５００Ｗ／ｍ２に設定されている。外気温度の第１規定温度は、この実施形態では１５℃に、第２規定温度は、この実施形態では４０℃にそれぞれ設定されている。コンプ省動力制御とノーマル制御を頻繁に繰り返すような制御を防止するためである。
【００１７】
図３に示すように、上記した複数の検出データから補正可能（コンプレッサ１のオン温度の補正）であるか否か、具体的にはコンプ省動力制御への前提条件を満たすか否かを判断する（ステップＳＡ０４）。補正可能か否かは、コンプレッサ１が起動後にオフ状態に移行し、且つ、外気温度検出手段１０の検出温度が２０℃以上、３５℃以下であり、且つ、日射量検出手段９の検出日射量が４００Ｗ／ｍ２以下であるか否かで判断する。補正不可と判断した場合には、ノーマル制御を行う（ステップＳＡ１４）。ノーマル制御では、コンプレッサ１のオン・オフをエバポレータ４の温度、つまり、オフ温度３℃、オン温度５℃で行う。
【００１８】
補正可能と判断した場合には、外気温度の値によってカウント値を決める（ＳＡ０６〜ＳＡ１１）。規定カウント数は、外気温度が高いほど大きく設定されている。具体的には、外気温が１５℃以上〜２０℃未満の間は、カウント値「３」、２０℃以上〜２５℃未満の間は、カウント値「４」、２５℃以上〜３０℃未満の間は、カウント値「６」、３０℃以上〜３５℃未満の間は、カウント値「８」、３５℃以上〜４０℃未満の間は、カウント値「１０」である。尚、外気温が１５℃未満の場合のカウント値が割り当てられていないのは、外気温が１５℃未満では冷房運転が実行されないためである。
【００１９】
次に、カウンタ６のカウント数（コンプレッサ１のオン・オフ回数）を読み込む（ステップＳＡ１２）。そして、カウンタ６のカウント数（コンプレッサ１のオン・オフ回数）と外気温度の値で決められた規定カウント数とを比較する（ステップＳＡ１３）。この比較によって、エバポレータ４が十分に冷やす能力があるか否かを判断している。コンプレッサ１のオン・オフ回数が外気温度の値で決められた規定カウント数に達していない場合には、ノーマル制御を行う（ステップＳＡ１４）。コンプレッサ１のオン・オフ数が外気温度の値で決められた規定カウント数に達している場合には、エバポレータ４が十分に冷やす能力があると判断できるため、省動力制御に移行する（ステップＳＡ１５）。省動力制御では、コンプレッサ１のオン・オフをエバポレータ４の温度、つまり、オフ温度３℃、オン温度１５℃で行う。つまり、コンプレッサ１をオン（作動）させるオンさせるエバポレータ４の温度を、カウント中のエバポレータ４の温度よりも高い温度とする。
【００２０】
ここで、上記したコンプ省動力制御を設けた理由を説明する。図４は、冷房に対し乗員が感じるイメージを説明するための、エバポレータ４を通過する空気温度（エバ温度センサの検出温度）の各変化状態の特性線図である。コンプレッサ１の駆動時にあって、エバポレータ４を通過する空気温度がほとんど下がらないときには、乗員は冷房不足で暑いと感じる（ｄ１特性線）。エバポレータ４を通過する空気温度が緩やかに下がるときには、冷えているが乗員は冷房感の不足を感じる。コンプレッサ１はオン・オフしない（ｄ２特性線）。エバポレータ４を通過する空気温度が順調に下がるときには、乗員は冷房感を感じる（ｄ３特性線）。コンプレッサ１は、オン／オフする。エバポレータ４を通過する空気温度が急傾斜で下がるときには、乗員は十分な冷房感を感じる（ｄ４特性線）。コンプレッサ１は、エバポレータ４を通過する空気温度が急傾斜で下がるときには、図５に示すように、短いスパンでオン／オフを繰り返すことになる。このような状況では、エバポレータ４は十分に冷えている（十分に冷やす能力がある）ので、体感としての冷房感を損なう外的要因（外気温、日射量）があまりなければ、コンプレッサ１のオン温度（エバポレータ４の温度）を多少高くしても体感としての冷房感を保持できる。このように、体感としての冷房感が外的要因（外気温、日射量）によって異なることを利用してコンプ省動力制御を設けたものである。
【００２１】
以上説明したように、コンプレッサ１が起動後にオフ状態に移行し、且つ、外気温度検出手段１０の検出温度が第１規定温度（２０℃）以上、第２規定温度（３５℃）以下であり、且つ、日射量検出手段９の検出日射量が規定量（４００Ｗ／ｍ２）以下である場合に、カウンタ６がカウントするコンプレッサ１のオン・オフ数が外気温度の値で決められた規定カウント数に達すると、コンプレッサ１をオンさせるエバポレータ４の温度を、カウント中のエバポレータ４の温度よりも高い温度（１５℃）に設定した。従って、エバポレータ４が冷え（通過空気をほぼ最低冷却温度まで冷却できる場合）、且つ、外気温があまり高くなく、且つ、日射量も多くない場合に、エバポレータ４が十分に冷やす能力があると判断できるときには、エバポレータ４によって冷却する空気温度を高めの温度となるが、このような状況では空調風の温度が高めでも乗員は体感として冷房感を得ることができる。そして、コンプレッサ１をオンさせるエバポレータ４の温度が高くすることにより、コンプレッサ１のオフ時間が長くなる。以上より、体感としての冷房感を保持しつつ省動力化できる。又、外気温度が第１規定温度（上記実施形態では、２０℃）以下の場合にはコンプ省動力制御に入らないため、窓曇りを防止できる。
【００２２】
規定カウント数は、外気温度が高いほど大きく設定されている。つまり、外気温度が高いほど、エバポレータ４が十分に冷やす能力か否かの判断要件を厳しくしている。このように、乗員が体感として冷房感を得にくい状況が高くなればなるほど、コンプレッサ１をオンさせるエバポレータ４の温度を高くする条件を厳しくしたため、体感としての冷房感を極力損なわないようにして省動力化を図ることできる。
【符号の説明】
【００２３】
Ｓ  冷凍サイクル
１  コンプレッサ
４  エバポレータ
６  カウンタ
７  停止判定手段
９  日射量検出手段
１０  外気温度検出手段
【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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