(57)【要約】【課題】冷媒温度が低い場合でも運転者等に不快感を与えないように空調風を適切に制御することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】冷媒を熱源とする車両用空調装置のコントローラ１１７において、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度が規定値に達しているときは通常設定の風量で車室内に空気を吹き出し、冷媒温度が規定値に達していないときはブロアファン１０７による車室内への空気の吹き出しを制限するようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を熱源として温めた空気を車室内に吹き出すことにより車室内を暖房する車両用空調装置であって、
前記冷媒の温度（以下、冷媒温度）を検出する冷媒温度検出手段（１１６）と、
前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度が規定値に達しているときは通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、また冷媒温度が規定値に達していないときは車室内への空気の吹き出しを制限する制御手段（１１７）と、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御手段（１１７）は、前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度が規定値に達するまでは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御手段（１１７）は、前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度が規定値に達するまでは、本装置の起動開始からの経過時間に応じて定められた低風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御手段（１１７）は、前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度が規定値に達するまでは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量又は本装置の起動開始からの経過時間に応じて定められた低風量のうち、大きい方の風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
冷媒を熱源として温めた空気又はエンジン冷却水を熱源として温めた空気を車室内に吹き出すことにより車室内を暖房する車両用空調装置であって、
前記冷媒温度を検出する冷媒温度検出手段（１１６）と、
前記冷却水の温度（以下、冷却水温）を検出する冷却水温度検出手段（１２１）と、
前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度又は前記冷却水温度検出手段（１２１）で検出した冷却水温のいずれか一方が既定値に達しているときは通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、前記冷媒温度又は前記冷却水温のどちらも規定値に達していないときは、いずれか一方が規定値に達するまで車室内への空気の吹き出しを制限する制御手段（１１７Ａ）と、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記制御手段（１１７Ａ）は、前記冷却水温度検出手段（１２１）で検出した冷却水温が既定値に達しているときは、冷却水を熱源とする割合を可変とした状態で通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、また前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度のみが既定値に達しているときは、冷却水を熱源とする割合を０とした状態で通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、さらに前記冷却水温及び前記冷媒温度のどちらも既定値に達していないときは、いずれか一方が既定値に達するまで車室内への空気の吹き出しを制限することを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記制御手段（１１７Ａ）は、前記冷却水温度検出手段（１２１）で検出した冷却水温及び前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度のどちらも規定値に達していないときは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量又は前記冷却水温に応じて定められた低風量のうち、大きい方の風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記制御手段（１１７Ａ）は、前記冷却水温度検出手段（１２１）で検出した冷却水温及び前記冷媒温度検出手段（１１６）で検出した冷媒温度のどちらも規定値に達していないときは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量又は前記冷却水温に応じて定められた低風量又は本装置の起動開始からの経過時間に応じて定められた低風量のうち、最も大きい風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用空調装置に関し、とくに電気自動車や燃料電池車（以下、電気自動車等という）に適した車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン冷却水を熱源とする車両用空調装置においては、エンジンをスタートさせた直後はエンジン冷却水が十分に温まっていないため、冷却水が所定温度に達するまでの期間は不快な冷風が吹き出し口から送風されてしまい、運転者や搭乗者（以下、運転者等という）に不快感を与えてしまうという問題点があった。
【０００３】
そこで、これを解決するための従来技術として、エンジン冷却水の温度が低いときにエンジンが起動されたときには、エンジンの起動から所定時間に達するまでの期間は低風量で車室内に送風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）。
【特許文献１】特許第２５８１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般のエンジン車では、エンジンが起動すれば時間経過とともに冷却水が温まるので、上記のようなブロアファン制御は有効なものとなる。しかし、電気自動車等のエンジン冷却水による熱源を持たない車両においては、冷媒の熱により空調風を加温することになるため、上記のようなブロアファン制御を適用することは困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、冷媒温度が低い場合において、運転者等に不快感を与えないように空調風を適切に制御することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、冷媒を熱源として温めた空気を車室内に吹き出すことにより車室内を暖房する車両用空調装置であって、前記冷媒の温度（以下、冷媒温度）を検出する冷媒温度検出手段と、前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度が規定値に達しているときは通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、また冷媒温度が規定値に達していないときは車室内への空気の吹き出しを制限する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記制御手段は、前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度が規定値に達するまでは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１において、前記制御手段は、前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度が規定値に達するまでは、本装置の起動開始からの経過時間に応じて定められた低風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１において、前記制御手段は、前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度が規定値に達するまでは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量又は本装置の起動開始からの経過時間に応じて定められた低風量のうち、大きい方の風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、冷媒を熱源として温めた空気又はエンジン冷却水を熱源として温めた空気を車室内に吹き出すことにより車室内を暖房する車両用空調装置であって、前記冷媒温度を検出する冷媒温度検出手段と、前記冷却水の温度（以下、冷却水温）を検出する冷却水温度検出手段と、前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度又は前記冷却水温度検出手段で検出した冷却水温のいずれか一方が既定値に達しているときは通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、前記冷媒温度又は前記冷却水温のどちらも規定値に達していないときは、いずれか一方が規定値に達するまで車室内への空気の吹き出しを制限する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５において、前記制御手段は、前記冷却水温度検出手段で検出した冷却水温が既定値に達しているときは、冷却水を熱源とする割合を可変とした状態で通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、また前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度のみが既定値に達しているときは、冷却水を熱源とする割合を０とした状態で通常設定の風量で車室内へ空気を吹き出し、さらに前記冷却水温及び前記冷媒温度のどちらも既定値に達していないときは、いずれか一方が既定値に達するまで車室内への空気の吹き出しを制限することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５において、前記制御手段は、前記冷却水温度検出手段で検出した冷却水温及び前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度のどちらも規定値に達していないときは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量又は前記冷却水温に応じて定められた低風量のうち、大きい方の風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項５において、前記制御手段は、前記冷却水温度検出手段で検出した冷却水温及び前記冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度のどちらも規定値に達していないときは、前記冷媒温度に応じて定められた低風量又は前記冷却水温に応じて定められた低風量又は本装置の起動開始からの経過時間に応じて定められた低風量のうち、最も大きい風量で車室内へ空気を吹き出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係わる発明によれば、冷媒温度が低い場合には車室内への空気の吹き出しが制限されるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。
【００１５】
請求項２に係わる発明によれば、冷媒温度が低い場合でも、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがなく、また、ある一定以上の冷媒温度となるまで送風を停止する従来技術に比べて室温の立上りを早めることができる。
【００１６】
請求項３に係わる発明によれば、冷媒温度が低い場合でも、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。また、装置起動後に冷媒温度の上昇が遅い場合でも、所定時間経過後は低風量の送風が行われるため、装置起動後に動作しないことで故障を心配する運転者等の不安を取り除くことができる。さらに、ある一定以上の冷媒温度となるまで送風を停止する従来技術に比べて室温の立上りを早めることができる。
【００１７】
請求項４に係わる発明によれば、冷媒温度が低い場合でも、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。また、装置起動後に冷媒温度の上昇が遅い場合でも、所定時間経過後は低風量の送風が行われるため、装置起動後に動作しないことで故障を心配する運転者等の不安を取り除くことができる。また、冷媒温度に応じて定められた低風量と、経過時間に応じて定められた低風量のうち大きい方の風量に設定することにより、室温の立上りをさらに早めることができる。
【００１８】
請求項５に係わる発明によれば、冷媒温度及び冷却水温が低い場合には車室内への空気の吹き出しが制限されるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。
【００１９】
請求項６に係わる発明によれば、冷却水温及び冷媒温度が低い場合には車室内への空気の吹き出しが制限されるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。また、冷却水温や冷媒温度に応じて混合比が適切に設定されるため、室温の立上りを早めることができる。
【００２０】
請求項７に係わる発明によれば、冷媒温度や冷却水温が低い場合でも、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。また、冷媒温度に応じて定められた低風量と、冷却水温に応じて定められた低風量のうち大きい方の風量に設定することにより、室温の立上りをさらに早めることができる。
【００２１】
請求項８に係わる発明によれば、冷媒温度や冷却水温が低い場合でも、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、装置起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。また、冷媒温度に応じて定められた低風量、冷却水温に応じて定められた低風量及び起動後の経過時間に応じて定められた低風量のうち最も大きい風量に設定することにより、室温の立上りをさらに早めることができる。
【００２２】
したがって本発明によれば、冷媒温度が低い場合において、運転者等に不快感を与えないように空調風を適切に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係わる車両用空調装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、実施例１に係わる車両用空調装置の概略構成図である。
【００２５】
ここでは、電気自動車等に適用され、冷媒を熱源とする車両用空調装置について説明する。本実施例の車両用空調装置は、冷媒となる炭酸ガスを循環させて冷媒と空気との間で熱交換を行う暖房サイクル（図中、−・→で示す）を備えている。
【００２６】
この暖房サイクルは、コンプレッサ１０１、サブ熱交換器１０２、（内部熱交換器１０３）、膨張弁１０４、室外熱交換器１０５、アキュームレータ１０６を、この順序で配管により連通接続して、コンプレッサ１０１により圧縮された冷媒がこれらの間に循環するように構成されている。
【００２７】
コンプレッサ１０１は、図示しないモータからの駆動力を得て気相状態の炭酸ガスを圧縮し、高温高圧の冷媒として吐出する。
【００２８】
サブ熱交換器１０２は、空調ダクト１１８内に配置され、コンプレッサ１０１から供給された冷媒によりブロアファン１０７から吹き出された空調風を加温する。サブ熱交換器１０２の前面には、コントローラ１１７により開度（混合比）が自在に制御されるエアミックスドア１０８が設けられている。
【００２９】
エアミックスドア１０８は、ブロアファン１０７からの空調風をサブ熱交換器１０２で加温するときは、そのときの必要加温度に応じて下方に所定量回動し（混合比０〜１００％）、空調風を加温しないときは上方に回動する（混合比０％）ように制御される。
【００３０】
また、サブ熱交換器１０２の出口側配管には冷媒温度を検出するための冷媒温度センサ１１６が接続されている。ただし、冷媒温度センサ１１６の設置位置は、コンプレッサ１０１の冷媒吐出口から膨張弁１０４入口までの高温高圧の場所であればよい。
【００３１】
膨張弁１０４は、サブ熱交換器１０２から内部熱交換器１０３を経て送られてきた高圧の冷媒を減圧（膨張）して出力する。
【００３２】
室外熱交換器１０５は、膨張弁１０４から出力された低圧の冷媒と外気とを熱交換させ、吸熱する。
【００３３】
アキュームレータ１０６は、室外熱交換器１０５から排出された冷媒を気液分離する。このうち気相状態の冷媒のみを内部熱交換器１０３へ送り出し、液相状態の冷媒を冷媒を一時的に貯留する。
【００３４】
ブロアファン１０７は、後述するコントローラ１１７から指示された電圧レベルに応じた風量の空調風を発生する。
【００３５】
上記構成による暖房サイクルにおいて、コンプレッサ１０１により圧縮された高温高圧の冷媒はサブ熱交換器１０２へ送られ、ここで熱交換により空調風を加温する。その後、冷媒は室外熱交換器１０５を回避して電磁弁１１４へ流れ（三方弁１１５は閉）、内部熱交換器１０３を経て膨張弁１０４へ送られる。そして、膨張弁１０４で減圧された後、室外熱交換器１０５で外気と熱交換（吸熱）され、さらに三方弁１１５からアキュームレータ１０６、内部熱交換器１０３を経てコンプレッサ１０１へ戻る。
【００３６】
また、これとは別に冷房サイクル（図中、→）を備えている。この冷房サイクルは、コンプレッサ１０１、サブ熱交換器１０２、室外熱交換器１０５、膨張弁１０９、室内熱交換器１１０、アキュームレータ１０６、内部熱交換器１０３を、この順序で配管により連通接続して、コンプレッサ１０１により圧縮された冷媒がこれらの間を循環するように構成されている。
【００３７】
膨張弁１０９は、内部熱交換器１０３から送り出された高圧の冷媒を減圧（膨張）して出力する。
【００３８】
内部熱交換器１０３は、室外熱交換器１０５で放熱された冷媒と室内熱交換器１１０で蒸発した冷媒との間で熱交換させる。
【００３９】
室内熱交換器１１０は、空調ダクト１１８内に配置され、膨張弁１０９で減圧（膨張）された低温低圧の冷媒によりブロアファン１０７から吹き出された空調風を冷却するための熱交換器である。ブロアファン１０７からの空調風が室内熱交換器１１０を通過すると、膨張弁１０９で減圧された冷媒との間で熱交換がなされ、車室内に冷却風が供給される。
【００４０】
また、暖房サイクル及び冷房サイクルを連通する配管上には、逆止弁１１１〜１１３のほか、電磁弁１１４、三方弁１１５が接続されている。  
コントローラ１１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成されている。このコントローラ１１７は、冷媒温度センサ１１６などの各種センサや、図示しないタイマーなどから各種データを定期的又は必要に応じて取り込むとともに、ＲＯＭに格納されたブロアファン制御（１）〜（４）のプログラムと各種データとに基づいて演算処理を実行して、電磁弁１１４及び三方弁１１５の切り換え、ブロアファン１０７の風量（以下、ファン速という）、エアミックスドア１０８の開度などを制御する。
【００４１】
次に、コントローラ１１７によるブロアファン制御（１）のルーチンを図２のフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
コントローラ１１７は、エアコン起動とともにブロアファン制御（１）のルーチンを開始し、まずステップＳ１でファン速がＡＵＴＯ制御かどうかを判断する。ここでＡＵＴＯ制御とは、ある一定以上の冷媒温度範囲において、設定温度や車室内温度から最適なファン速を設定する制御をいう。
【００４３】
ステップＳ１でＡＵＴＯ制御でなければステップＳ５へ進み、ユーザにより指示されたレベルのファン速でブロアファン１０７を制御する。一方、ＡＵＴＯ制御であればステップＳ２へ進み、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度がｔｐ３（規定値）以上かどうかを判断する。ここで、冷媒温度ｔｐ３以上であればステップＳ３へ進み、通常のＡＵＴＯ制御を行う。冷媒温度ｔｐ３は、本ルーチンによるブロアファン制御（１）の可否を決める境界値である。したがって、冷媒温度ｔｐ３を超える場合は、運転者等に不快とならない温度の空調風が送風されるため、通常のＡＵＴＯ制御によるファン速でブロアファン１０７を制御する。一方、ステップＳ２で冷媒温度ｔｐ３未満であればステップＳ４へ進み、ファン速ＯＦＦの状態を維持する。この場合は不快な冷風が吹き出し口から送風されることがない。
【００４４】
コントローラ１１７は、上記ステップＳ１〜ステップＳ５のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００４５】
上記ブロアファン制御（１）によれば、冷媒温度が低い場合にはファン速ＯＦＦとなるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがないことから、車室内の運転者等に対して適切なブロアファン制御を行うことができる。
【００４６】
次に、コントローラ１１７によるブロアファン制御（２）のルーチンを図３のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図２と同一処理については同一ステップ番号を付して、その説明を適宜に省略する。また、図４は冷媒温度とファン速との関係を示すグラフ図である。
【００４７】
このブロアファン制御（２）のルーチンでは、ステップＳ２で冷媒温度が既定値ｔｐ３未満であればステップＳ１４へ進み、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度に対応するファン速を図４のグラフから取得し、このファン速に設定する。ここでは、図４に示すように、ファン速０〜２を運転者等に不快とならない少量の風量範囲とし、冷媒温度ｔｐ０〜ｔｐ３までの範囲で段階的にファン速を設定している。すなわち、冷媒温度ｔｐ０〜ｔｐ１未満ではファン速０、冷媒温度ｔｐ１〜ｔｐ２未満ではファン速１、冷媒温度ｔｐ２〜ｔｐ３未満ではファン速２にそれぞれ設定し、設定したファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。なお、図４において斜線の領域はＡＵＴＯ制御が行われる冷媒温度とファン速の領域を示している。
【００４８】
コントローラ１１７は、上記ステップＳ１〜ステップＳ１４のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００４９】
上記ブロアファン制御（２）によれば、冷媒温度が低い場合であっても、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがなく、また、ある一定以上の冷媒温度となるまで送風を停止する場合に比べて室温の立上りを早めることができるため、車室内の運転者等に対してより適切なブロアファン制御を行うことができる。
【００５０】
次に、コントローラ１１７によるブロアファン制御（３）のルーチンを図５のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図２と同一処理については同一ステップ番号を付して、その説明を適宜に省略する。また、図６はエアコン起動からの経過時間とファン速との関係を示すグラフ図である。
【００５１】
このブロアファン制御（３）のルーチンでは、ステップＳ２で冷媒温度が既定値ｔｐ３未満であればステップＳ２４へ進み、図示しないタイマーで計測したエアコン起動からの経過時間に対応するファン速を図６のグラフから取得し、このファン速に設定する。ここでは、図６に示すように、ファン速０〜２を運転者等に不快とならない少量の風量範囲として設定し、経過時間ｔ０〜ｔ３までの範囲で段階的にファン速を設定している。すなわち、経過時間ｔ０〜ｔ１未満ではファン速０、経過時間ｔ１〜ｔ２未満ではファン速１、経過時間ｔ２〜ｔ３未満ではファン速２をそれぞれ設定し、設定したファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。
【００５２】
コントローラ１１７は、上記ステップＳ１〜ステップＳ２４のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００５３】
上記ブロアファン制御（３）によれば、冷媒温度が低い場合であっても、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。また、エアコン起動後に冷媒温度の上昇が遅い場合でも、所定時間経過後は低風量の送風が行われるため、エアコン起動後に動作しないことで故障を心配する運転者等の不安を取り除くことができる。また、ある一定以上の冷媒温度となるまで送風を停止する場合に比べて室温の立上りを早めることができるため、車室内の運転者等に対してより適切なブロアファン制御を行うことができる。
【００５４】
次に、コントローラ１１７によるブロアファン制御（４）のルーチンを図７のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図２と同一処理については同一ステップ番号を付して、その説明を適宜に省略する。
【００５５】
このブロアファン制御（４）のルーチンでは、ステップＳ２で冷媒温度が既定値ｔｐ３未満であればステップＳ３４以降へ進み、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度に対応するファン速ｆｒｅ＿ｆａｎを図４のグラフから取得する。次いで、ステップＳ３５へ進み、図示しないタイマーで計測したエアコン起動後の経過時間に対応するファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎを図６のグラフから取得する。次に、ステップＳ３６へ進み、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎとファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎとを比較してどちらが大きいかを判断する。ここで、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎがファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎより大きい場合はステップＳ３７へ進み、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎに設定して、このファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。また、ステップＳ３６でファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎがファン速ｆｒｅ＿ｆａｎより大きい場合はステップＳ３８へ進み、ファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎに設定して、このファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。
【００５６】
コントローラ１１７は、上記ステップＳ１〜ステップＳ３８のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００５７】
上記ブロアファン制御（４）によれば、冷媒温度が低い場合であっても、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがない。また、エアコン起動後に冷媒温度の上昇が遅い場合でも、所定時間経過後は低風量の送風が行われるため、エアコン起動後に動作しないことで故障を心配する運転者等の不安を取り除くことができる。また、冷媒温度によるファン速と経過時間によるファン速のうち大きい方のファン速に設定することにより、室温の立上りをさらに早めることができるため、車室内の運転者等に対してより適切なブロアファン制御を行うことができる。
【実施例２】
【００５８】
図８は、実施例２に係わる車両用空調装置の概略構成図であり、図１と同等部分を同一符号で表している。なお、太線は暖房サイクルの経路を示し、破線は冷房サイクル（説明省略）での経路を示す。
【００５９】
本実施例の車両用空調装置はエンジン車に適用され、エンジン冷却水と炭酸ガスを冷媒とを熱源とする。ただし、本実施例の構成はＲ１３４ａ冷媒にも適用可能であり、その場合は内部熱交換器１０３は必須要件とならない。
【００６０】
本実施例の車両用空調装置では、空調ダクト１１８内にヒータコア１１９が配置され、エンジン１２０の冷却路を流通するエンジン冷却水が配管を介して循環するように構成されている。ヒータコア１１９は、エンジン冷却水によりブロアファン１０７から吹き出された空調風を加温する。また、エンジン冷却水の配管にはエンジン冷却水の温度（以下、適宜に冷却水温という）を検出する水温センサ１２１が接続されている。
【００６１】
エアミックスドア１０８は、ブロアファン１０７からの空調風をヒータコア１１９で加温するときに、そのときの必要加温度に応じて下方に所定量回動し（混合比０〜１００％）、空調風を加温しないときは上方に回動する（混合比０％）ように制御される。すなわち、混合比はエンジン冷却水を熱源とする割合として０〜１００％の範囲で制御される。
【００６２】
コンプレッサ１０１と室外熱交換器１０５、内部熱交換器１０３、及び室内熱交換器１１０との接続は四方弁１２２により切り換えられる。
【００６３】
上記構成による暖房サイクルにおいて、コンプレッサ１０１により圧縮された高温高圧の冷媒は四方弁１２２から室内熱交換器１１０へ送られ、ここで熱交換により空調風を加温する。また同時に、室内熱交換器１１０の下流側にあるヒータコア１１９において必要に応じて空調風を加温する。そして、冷媒は膨張弁１０４で減圧された後、室外熱交換器１０５で外気と熱交換（吸熱）され、四方弁１２２、アキュームレータ１０６、内部熱交換器１０３を経てコンプレッサ１０１へ戻る。
【００６４】
本実施例におけるコントローラ１１７Ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成されている。このコントローラ１１７Ａは、冷媒温度センサ１１６や水温センサ１２１などの各種センサや、図示しないタイマーなどから各種データを定期的又は必要に応じて取り込むとともに、ＲＯＭに格納されたブロアファン制御（５）〜（８）のプログラムと各種データとに基づいて演算処理を実行して、四方弁１２２の切り換え、ブロアファン１０７のファン速、エアミックスドア１０８の開度などを制御する。
【００６５】
次に、コントローラ１１７Ａによるブロアファン制御（５）のルーチンを図９のフローチャートを用いて説明する。ここでは、実施例１と同一処理については同一ステップ番号を付して、その説明を適宜に省略する。
【００６６】
コントローラ１１７Ａは、エンジン起動又はエアコン起動（以下、システム起動という）とともにブロアファン制御（５）のルーチンを開始し、まずステップＳ１でファン速がＡＵＴＯ制御かどうかを判断する。ここで、ＡＵＴＯ制御でなければステップＳ５へ進み、ユーザにより指示されたレベルのファン速でブロアファン１０７を制御する。一方、ＡＵＴＯ制御であればステップＳ２へ進み、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度がｔｐ３（規定値）以上かどうかを判断する。ここで、冷媒温度ｔｐ３以上であればステップＳ３へ進んで通常のＡＵＴＯ制御を行う。冷媒温度ｔｐ３以上の場合は運転者等に不快とならない温度の空調風が送風されるため、通常のＡＵＴＯ制御によるファン速でブロアファン１０７を制御する。一方、ステップＳ２で冷媒温度ｔｐ３未満であればステップＳ３２へ進み、水温センサ１２１で検出した冷却水温がｔｐ３′（規定値）以上かどうかを判断する。ここで、冷却水温ｔｐ３′以上であればステップＳ３へ進んで通常のＡＵＴＯ制御を行う。冷却水温ｔｐ３′以上の場合は運転者等に不快とならない温度の空調風が送風されるため、通常のＡＵＴＯ制御によるファン速でブロアファン１０７を制御する。また、ステップＳ３２で冷却水温ｔｐ３′未満であればステップＳ４へ進み、ファン速ＯＦＦの状態を維持する。この場合は不快な冷風が吹き出し口から送風されることがない。
【００６７】
コントローラ１１７Ａは、上記ステップＳ１〜ステップＳ３２のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００６８】
上記ブロアファン制御（５）によれば、冷媒温度及び冷却水温が低い場合にはファン速ＯＦＦとなるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがないことから、車室内の運転者等に対して適切なブロアファン制御を行うことができる。
【００６９】
次に、コントローラ１１７Ａによるブロアファン制御（６）のルーチンを図１０のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図９と同一処理については同一ステップ番号を付して、その説明を適宜に省略する。
【００７０】
このブロアファン制御（６）のルーチンでは、ステップＳ１でＡＵＴＯ制御であればステップＳ３２へ進み、水温センサ１２１で検出した冷却水温がｔｐ３′以上かどうかを判断する。ここで、冷却水温ｔｐ３′以上であればステップＳ４３へ進み、混合比を０〜１００％で可変に設定した後、ステップＳ３へ進んで通常のＡＵＴＯ制御を行う。このように、冷却水温がある程度高いときには、その冷却水温に応じて混合比を適切に設定することによって、室温をより早く温めることができる。また、ステップＳ３２で冷却水温ｔｐ３′未満であればステップＳ２へ進み、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度がｔｐ３以上かどうかを判断する。ここで、冷媒温度ｔｐ３以上であればステップＳ４２へ進み、混合比を０％に固定した後、ステップＳ３へ進んで通常のＡＵＴＯ制御を行う。このように、冷却水温が低く、冷媒温度がある程度高いときには混合比０％として、ヒータコア１１９に冷たい空調風が当たるのを防ぐことによって、室温をより早く温めることができる。また、ステップＳ２で冷媒温度ｔｐ３未満であればステップＳ４へ進み、ファン速ＯＦＦの状態を維持する。この場合は、不快な冷風が吹き出し口から送風されることはない。
【００７１】
コントローラ１１７Ａは、上記ステップＳ１〜ステップＳ４３のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００７２】
上記ブロアファン制御（６）によれば、冷却水温及び冷媒温度が低い場合にはファン速ＯＦＦとなるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることなく、車室内の運転者等に対して適切なブロアファン制御を行うことができる。また、冷却水温や冷媒温度に応じて混合比が適切に設定されるため、室温の立上りを早めることができる。したがって、車室内の運転者等に対してより適切なブロアファン制御を行うことができる。
【００７３】
次に、コントローラ１１７Ａによるブロアファン制御（７）のルーチンを図１１のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図１０と同一処理については同一ステップ番号を付して、その説明を適宜に省略する。また、図１２は冷却水温とファン速との関係を示すグラフ図である。
【００７４】
このブロアファン制御（７）のルーチンでは、ステップＳ１でＡＵＴＯ制御であればステップＳ２へ進み、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度がｔｐ３以上かどうかを判断する。ここで、冷媒温度ｔｐ３以上であればステップＳ３へ進んで通常のＡＵＴＯ制御を行う。またステップＳ２で冷媒温度ｔｐ３未満であればステップＳ３２へ進み、水温センサ１２１で検出した冷却水温がｔｐ３′以上かどうかを判断する。ここで、冷却水温ｔｐ３′以上であればステップＳ３へ進む。このように、冷媒温度ｔｐ３以上の場合や冷却水温ｔｐ３′以上の場合は運転者等に不快とならない温度の空調風が送風されるため、通常のＡＵＴＯ制御によるファン速でブロアファン１０７を制御する。
【００７５】
また、ステップＳ３２で冷却水温ｔｐ３′未満であればステップＳ５４へ進み、冷媒温度センサ１１６で検出した冷媒温度に対応するファン速ｆｒｅ＿ｆａｎを図４のグラフから取得する。次いでステップＳ５５へ進み、水温センサ１２１で検出した冷却水温に対応するファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎを図１２のグラフから取得する。ここでは、図１２に示すように、ファン速０〜２を運転者等に不快とならない少量の風量範囲として設定し、冷却水温ｔｐ０′〜ｔｐ３′までの範囲で段階的にファン速を設定している。すなわち、冷却水温ｔｐ０′〜ｔｐ１′未満ではファン速０、冷却水温ｔｐ１′〜ｔｐ２′未満ではファン速１、冷却水温ｔｐ２′〜ｔｐ３′未満ではファン速２をそれぞれ設定し、設定したファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。
【００７６】
次に、ステップＳ５６において、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎとファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎとを比較してどちらが大きいかを判断する。ここで、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎがファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎより大きい場合はステップＳ５７へ進み、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎに設定し、このファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。また、ステップＳ５６でファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎがファン速ｆｒｅ＿ｆａｎより大きい場合はステップＳ５８へ進み、ファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎに設定し、このファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。
【００７７】
コントローラ１１７Ａは、上記ステップＳ１〜ステップＳ５８のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００７８】
上記ブロアファン制御（７）によれば、冷媒温度や冷却水温が低い場合であっても、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがなく、また、冷媒温度に応じて定められたファン速と冷却水温に応じて定められたファン速のうち大きい方のファン速に設定することにより、室温の立上りをさらに早めることができるため、車室内の運転者等に対してより適切なブロアファン制御を行うことができる。
【００７９】
次に、コントローラ１１７Ａによるブロアファン制御（８）のルーチンを図１３のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図１１と同一処理については同一ステップ番号を付して、その説明を適宜に省略する。また、図１２は冷却水温とｆａｎ速との関係を示すグラフ図である。
【００８０】
このブロアファン制御（８）のルーチンでは、ステップＳ５４（冷媒温度に対応するファン速ｆｒｅ＿ｆａｎの取得）、ステップＳ５５（冷却水温に対応するファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎの取得）に続いて、ステップＳ６５へ進み、図示しないタイマー計測したシステム起動後の経過時間に応じたファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎを図６のグラフ（ただし、横軸をシステム起動後の経過時間とする）から取得する。
【００８１】
次に、ステップＳ６６において、ファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎ、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎ、ファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎとを比較してどれが最大かを判断する。ここで、ファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎが最大であればステップＳ６７へ進み、ファン速ｔｉｍｅ＿ｆａｎに設定し、このファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。また、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎが最大であればステップＳ５７へ進み、ファン速ｆｒｅ＿ｆａｎに設定し、このファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。また、ファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎが最大であればステップＳ５８へ進み、ファン速ｗａｔｅｒ＿ｆａｎに設定し、このファン速となるようにブロアファン１０７を制御する。
【００８２】
コントローラ１１７Ａは、上記ステップＳ１〜ステップＳ６７のループを回りながらブロアファン１０７のファン速を制御している。
【００８３】
上記ブロアファン制御（８）によれば、冷媒温度や冷却水温が低い場合であっても、運転者等に不快にならない少量の送風がなされるため、エアコン起動直後に送風を行う従来技術に比べて不快な冷風が吹き出されることがなく、また、冷媒温度により定められたファン速、冷却水温により定められたファン速及びシステム起動後の経過時間により定められたファン速のうち最も大きいファン速に設定することにより、室温の立上りをさらに早めることができるため、車室内の運転者等に対してより適切なブロアファン制御を行うことができる。
【００８４】
図１４は、実施例２のブロアファン制御を適用可能な車両用空調装置の他の構成例を示す概略構成図であり、図１及び図８と同等部分を同一符号で示している（ただし、接続、配置は一部異なる）。
【００８５】
本実施例はエンジン車に適用され、エンジン冷却水とＲ１３４ａ冷媒とを熱源とする（ただし、冷媒はＲ１３４ａに限定されない）。
【００８６】
本実施例の車両用空調装置では、空調ダクト１１８内にサブ熱交換器１０２とヒータコア１１９が配置されている。サブ熱交換器１０２は暖房の立上り時に使用され、冷媒温度が高くなった時点で三方弁１１５が切り換えられるように構成されている。
【００８７】
暖房の立上りにおいて、コンプレッサ１０１により圧縮された冷媒は三方弁１１５から破線の経路を通ってサブ熱交換器１０２へ送られ、ブロアファン１０７から吹き出された空調風を熱交換により加温する。この冷媒は膨張弁１０９で減圧された後、室内熱交換器１１０へ送られ、さらにアキュームレータ１０６を経てコンプレッサ１０１に戻る。また同時に、エンジン冷却水がヒータコア１１９へ送られ、空調風を加温する。暖房の立上りにおいて、エアミックスドア１０８の混合比は１００％に固定される。その後、冷媒温度がＡＵＴＯ制御の温度となると、三方弁１１５によりコンプレッサ１０１からの経路が室外熱交換器１０５側へ切り換えられる。このとき、エアミックスドア１０８の混合比を０〜１００％の可変に設定する。
【００８８】
コントローラ１１７Ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成されている。このコントローラ１１７Ｂは、冷媒温度センサ１１６や水温センサ１２１などの各種センサや、図示しないタイマーなどから各種データを定期的又は必要に応じて取り込むとともに、ＲＯＭに格納されたブロアファン制御（５）、（７）、（８）のプログラムとこれらの各種データとに基づいて演算処理を実行して、三方弁１１５の切り換え、ブロアファン１０７のファン速、エアミックスドア１０８の開度などを制御する。
【００８９】
本実施例の車両用空調装置についても、コントローラ１１７Ｂにおいてブロアファン制御（５）、（７）、（８）を実行することにより、実施例２と同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施例１に係わる車両用空調装置の概略構成図。
【図２】実施例１のコントローラによるブロアファン制御（１）のルーチンを示すフローチャート。
【図３】実施例１のコントローラによるブロアファン制御（２）のルーチンを示すフローチャート。
【図４】冷媒温度とファン速との関係を示すグラフ図。
【図５】実施例１のコントローラによるブロアファン制御（３）のルーチンを示すフローチャート。
【図６】エアコン起動からの経過時間とファン速との関係を示すグラフ図。
【図７】実施例１のコントローラによるブロアファン制御（４）のルーチンを示すフローチャート。
【図８】実施例２に係わる車両用空調装置の概略構成図。
【図９】実施例２のコントローラによるブロアファン制御（５）のルーチンを示すフローチャート。
【図１０】実施例２のコントローラによるブロアファン制御（６）のルーチンを示すフローチャート。
【図１１】実施例２のコントローラによるブロアファン制御（７）のルーチンを示すフローチャート。
【図１２】冷却水温とファン速との関係を示すグラフ図。
【図１３】実施例２のコントローラによるブロアファン制御（８）のルーチンを示すフローチャート。
【図１４】実施例２のブロアファン制御を適用可能な車両用空調装置の他の構成例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００９１】
１０１…コンプレッサ
１０２…サブ熱交換器
１０３…内部熱交換器
１０４…膨張弁
１０５…室外熱交換器
１０６…アキュームレータ
１０７…ブロアファン
１０８…エアミックスドア
１０９…膨張弁
１１０…室内熱交換器
１１１〜１１３…逆止弁
１１４…電磁弁
１１５…三方弁
１１６…冷媒温度センサ
１１７、１１７Ａ、１１７Ｂ…コントローラ
１１８…空調ダクト
１１９…ヒータコア
１２０…エンジン
１２１…水温センサ
１２２…四方弁
【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】
2005262948.tif 000009
【図８】
2005262948.tif 000010
【図９】
2005262948.tif 000011
【図１０】
2005262948.tif 000012
【図１１】
2005262948.tif 000013
【図１２】
2005262948.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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