(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機を備えた車両用空調装置において、前記圧縮機を原動機のみにより駆動する場合、電動モータのみにより駆動する場合の消費動力または冷凍能力を推定し、該消費動力または冷凍能力に応じて、前記第１圧縮機部駆動または第２圧縮機部駆動、第１圧縮機部と第２圧縮機部の両方を同時に駆動する手段を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機を備えた車両用空調装置において、前記圧縮機を原動機のみにより駆動する場合、電動モータのみにより駆動する場合の消費動力を推定することのできる消費動力推定手段を有し、最小の消費動力となる駆動手段を選択する手段を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷が所定値以上の場合、前記第１圧縮機部と第２圧縮機部の両方を同時に運転することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷が所定値以上の場合、前記第１圧縮機部のみの運転から第１圧縮機部と第２圧縮機部の同時運転に、所定値より小さい場合、該同時運転から第１圧縮機部のみの運転に切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷が所定値以上の場合、前記第２圧縮機部のみの運転から第１圧縮機部と第２圧縮機部の同時運転に、所定値より小さい場合、該同時運転から第２圧縮機部のみの運転に切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷に応じて、前記第１圧縮機部のみの運転から第２圧縮機部のみの運転に、あるいは、第２圧縮機部のみの運転から第１圧縮機部のみの運転に切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項７】
室外熱交換器である凝縮器を通過する空気の温度またはそれに相関のある物理量を検知する凝縮器入口空気温度検知手段、室外熱交換器である凝縮器を通過する空気の風速またはそれに相関のある物理量を検知する凝縮器入口空気風速検知手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の温度またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気温度検知手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の湿度またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気湿度検知手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の風速またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気風速検知手段の少なくとも一つを有し、それらからの検知信号に基づいて車両の熱負荷を推定する、請求項３ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
外気温度またはそれに相関のある物理量を検知する外気温度検知手段、車室内空気温度またはそれに相関のある物理量を検知する車室内空気温度検知手段、外気導入状態か内気循環状態かを認識する内外気状態認識手段、車両の走行速度またはそれに相関のある物理量を検知する車速検知手段、送風機風量またはそれに相関のある物理量を検知する送風機風量認識手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の湿度またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気湿度検知手段の少なくとも一つを有し、それらからの検知信号に基づいて車両の熱負荷を推定する、請求項３ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
車両の走行速度またはそれに相関のある物理量を検知する車速検知手段、日射量またはそれに相関のある物理量を検知する日射量検知手段、外気温度またはそれに相関のある物理量を検知する外気温度検知手段の少なくとも一つを有し、それらからの検知信号に基づいて車両の熱負荷を推定する、請求項３ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
冷凍サイクルにおける冷媒高圧圧力またはそれに相関のある物理量を検知する冷媒高圧圧力検知手段を有し、その検知信号に基づいて冷凍サイクルの熱負荷を推定する、請求項３ないし９のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
車室内空気温度またはそれに相関のある物理量を検知する車室内空気温度検知手段および車室内空気温度目標値を推定し、車室内空気温度目標値と車室内空気温度検出値との差を演算する車室内空気温度目標値−検出値差演算手段を有し、該演算手段による演算値に基づいて車両の熱負荷を推定する、請求項３ないし１０のいずれかに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の原動機（エンジン）と、それとは別の電動モータとにより駆動力を得ることのできるハイブリッド型の圧縮機を備えた車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、車両用空調装置における圧縮機（コンプレッサ）は、車両エンジンによってベルト駆動され、それによって冷媒を圧縮し空調を行うようにしている。あるいは、専用の電動モータによってコンプレッサを駆動し、空調を行う場合もある。このような単一の駆動源を設ける場合に対し、車両エンジン、電動モータの両方によってコンプレッサを駆動可能としたハイブリッドコンプレッサも知られており、この場合、通常、エンジンが稼働している時はエンジンにてコンプレッサを駆動し、エンジンが停止している時は電動モータにてコンプレッサを駆動する方式が考えられている。
【０００３】
上記のような従来の技術では、コンプレッサの駆動方法をエンジンの稼働／非稼働により、ベルト駆動または電動モータ駆動のいずれかに切り換えている。エンジンにより圧縮機を駆動する場合、圧縮機の回転数はエンジンの回転数に依存することとなり、空調負荷が大きいときは空調能力が不足する状況が考えられる。また、電動モータにより圧縮機を駆動する場合、圧縮機の回転数は車両の電力源の容量が不足したときに制限を受けることとなり、空調負荷が大きいときは空調能力が不足する状況が考えられる。いずれの問題も、コンプレッサの駆動方法がどちらかの駆動源の選択によってのみ決定されることに起因して生じるものである。
【０００４】
このような従来のハイブリッド圧縮機に対し、未だ出願未公開の段階にあるが、先に本出願人により、車両のエンジンのみにより駆動される第１圧縮機（第１圧縮室）と、電動モータのみにより駆動される第２圧縮機（第２圧縮室）とが一体に組み付けられ、第１圧縮機と第２圧縮機を選択的にまたは同時に駆動可能としたハイブリッド圧縮機が提案されている（特願２００１−２８０６３０）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前述のような従来のハイブリッド圧縮機駆動制御方法における問題点に着目し、とくに上記本出願人が先に提案した第１圧縮機と第２圧縮機を選択的にまたは同時に駆動可能な特定のハイブリッド圧縮機の使用を前提とし、この圧縮機の駆動を適切に制御することで、車両用空調装置の性能向上をはかることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機を備えた車両用空調装置において、前記圧縮機を原動機のみにより駆動する場合、電動モータのみにより駆動する場合の消費動力または冷凍能力を推定し、該消費動力または冷凍能力に応じて、前記第１圧縮機部駆動または第２圧縮機部駆動、第１圧縮機部と第２圧縮機部の両方を同時に駆動する手段を有することを特徴とするものからなる（第１態様に係る車両用空調装置）。
【０００７】
このような車両用空調装置においては、圧縮機に対し各駆動源を用いた場合の消費動力または冷凍能力が推定され、該消費動力または冷凍能力に応じて駆動形態が選択される（単独駆動、同時駆動）ので、そのときの状態に応じて最適な駆動形態とされることが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る車両用空調装置は、車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機を備えた車両用空調装置において、前記圧縮機を原動機のみにより駆動する場合、電動モータのみにより駆動する場合の消費動力を推定することのできる消費動力推定手段を有し、最小の消費動力となる駆動手段を選択する手段を有することを特徴とするものからなる（第２態様に係る車両用空調装置）。
【０００９】
このような車両用空調装置においては、各駆動源を用いた場合の圧縮機の消費動力が推定され、消費動力が最小となる駆動手段が選択されるので、空調装置に使用される動力が最小化されて、車両全体の省動力化が適切に達成されることになる。
【００１０】
そして、この車両全体の省動力化を、第１圧縮機と第２圧縮機を選択的にまたは同時に駆動可能なハイブリッド圧縮機を使用することの基本的な目的としつつ、より具体的には、そのときの車両の熱負荷に応じて、最適な駆動方式を選択する制御を行うことができる。
【００１１】
すなわち、本発明に係る車両用空調装置は、車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷が所定値以上の場合、前記第１圧縮機部と第２圧縮機部の両方を同時に運転することを特徴とするものからなる（第３態様に係る車両用空調装置）。
【００１２】
また、本発明に係る車両用空調装置は、車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷が所定値以上の場合、前記第１圧縮機部のみの運転から第１圧縮機部と第２圧縮機部の同時運転に、所定値より小さい場合、該同時運転から第１圧縮機部のみの運転に切り替えることを特徴とするものからなる（第４態様に係る車両用空調装置）。
【００１３】
また、本発明に係る車両用空調装置は、車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷が所定値以上の場合、前記第２圧縮機部のみの運転から第１圧縮機部と第２圧縮機部の同時運転に、所定値より小さい場合、該同時運転から第２圧縮機部のみの運転に切り替えることを特徴とするものからなる（第５態様に係る車両用空調装置）。
【００１４】
さらに、本発明に係る車両用空調装置は、車両の原動機のみにより駆動され、第１圧縮室を有する第１圧縮機部と、電動モータのみにより駆動され、第２圧縮室を有する第２圧縮機部とが一台の圧縮機内に一体に組み付けられ、第１圧縮機部と第２圧縮機部とが選択的にまたは同時に駆動可能に構成されたハイブリッド型の圧縮機と、該圧縮機が組み込まれた冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動について、原動機のみの駆動、電動モータのみの駆動、原動機と電動モータによる同時駆動、停止のいずれかから選択する圧縮機駆動制御手段と、車両の熱負荷を推定する熱負荷推定手段とを備えた車両用空調装置において、熱負荷推定手段により推定される車両の熱負荷に応じて、前記第１圧縮機部のみの運転から第２圧縮機部のみの運転に、あるいは、第２圧縮機部のみの運転から第１圧縮機部のみの運転に切り替えることを特徴とするものからなる（第６態様に係る車両用空調装置）。
【００１５】
これら第３態様ないし第６態様を組み合わせた態様とすることもできる。
【００１６】
上記第３態様ないし第６態様に係る車両用空調装置においては、室外熱交換器である凝縮器を通過する空気の温度またはそれに相関のある物理量を検知する凝縮器入口空気温度検知手段、室外熱交換器である凝縮器を通過する空気の風速またはそれに相関のある物理量を検知する凝縮器入口空気風速検知手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の温度またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気温度検知手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の湿度またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気湿度検知手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の風速またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気風速検知手段の少なくとも一つを有し、それらからの検知信号に基づいて車両の熱負荷を推定することができる。
【００１７】
また、外気温度またはそれに相関のある物理量を検知する外気温度検知手段、車室内空気温度またはそれに相関のある物理量を検知する車室内空気温度検知手段、外気導入状態か内気循環状態かを認識する内外気状態認識手段、車両の走行速度またはそれに相関のある物理量を検知する車速検知手段、送風機風量またはそれに相関のある物理量を検知する送風機風量認識手段、室内熱交換器である蒸発器を通過する空気の湿度またはそれに相関のある物理量を検知する蒸発器入口空気湿度検知手段の少なくとも一つを有し、それらからの検知信号に基づいて車両の熱負荷を推定することもできる。
【００１８】
さらに、車両の走行速度またはそれに相関のある物理量を検知する車速検知手段、日射量またはそれに相関のある物理量を検知する日射量検知手段、外気温度またはそれに相関のある物理量を検知する外気温度検知手段の少なくとも一つを有し、それらからの検知信号に基づいて車両の熱負荷を推定することもできる。
【００１９】
また、本発明に係る車両用空調装置においては、冷凍サイクルにおける冷媒高圧圧力またはそれに相関のある物理量を検知する冷媒高圧圧力検知手段を有し、その検知信号に基づいて冷凍サイクルの熱負荷を推定することができる。
【００２０】
さらに、車室内空気温度またはそれに相関のある物理量を検知する車室内空気温度検知手段および車室内空気温度目標値を推定し、車室内空気温度目標値と車室内空気温度検出値との差を演算する車室内空気温度目標値−検出値差演算手段を有し、該演算手段による演算値に基づいて車両の熱負荷を推定することもできる。
【００２１】
上記のような本発明に係る車両用空調装置においては、２つの圧縮機部（２つの圧縮室）を同時運転することで、交互運転よりも大きな冷却能力を発生させ、空調能力不足を回避することができる。また、そのときの熱負荷に応じて、いずれか一方の駆動源から同時運転に切り替えたり、同時運転から選択的にいずれか一方の駆動源による運転に切り替えたりすることにより、能力不足、電力不足、能力過多、電力過多、動力過多等が生じた場合、さらには、車両の高低速の切り替え時や加速時、内外気切り替え等の条件変更が生じた場合にも、そのときの条件に応じて最適な運転方法を任意に選択することが可能になり、より最適な空調制御状態とすることが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図、図５はその制御例を示すブロック図、図２は本発明の第２実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図、図６はその制御例を示すブロック図、図３は本発明の第３実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図、図７、８はその制御例を示すブロック図、図４は本発明の第４実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図、図９はその制御例を示すブロック図を、それぞれ示している。
【００２３】
図１に示すような空調装置において、図５に示すような制御ブロック図に従い、各入力変数をメインコントローラに入力し、消費動力または冷凍能力ＬＢを推定演算することで、圧縮機（コンプレッサ）の駆動制御を行う。
【００２４】
図１は、本発明の第１実施態様に係る空調システム構成図である。冷凍サイクル１には、車両の原動機のみにより駆動される第１圧縮機部と電動モータのみにより駆動される第２圧縮機部とが一体に組み付けられているハイブリッド型の圧縮機４が設けられている。冷凍サイクル１において、車両の原動機としてのエンジン２の駆動力を伝達する電磁クラッチ３と、電動モータ５との２つの駆動源を持つハイブリッド圧縮機４により圧縮された高温高圧の冷媒が、室外熱交換器としての凝縮器６により外気と熱交換して冷却され、凝縮し液化する。受液器７により気液が分離され、液冷媒が膨張弁８によって減圧される。減圧された低圧の冷媒は、室内熱交換器としての蒸発器９に流入して、送風機１２により送風された空気と熱交換する。蒸発器９において蒸発し気化した冷媒は再びハイブリッド圧縮機４に吸入され圧縮される。
【００２５】
車室内空調を行う空気が通過する通風ダクト１３には、送風機１２、蒸発器９、エアミックスダンパ１０、ヒータコア１１が備えられている。蒸発器９を通過した空気は、エアミックスダンパ１０の開度により決められる比率でヒータコア１１を通過し、加熱される。通風ダクト１３の下流側には、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ等の各吹き出し口４１、４２、４３が設けられており、図示を省略した各ダンパにより所定の吹き出し口が選択され、調和された空気が車室内に送出される。
【００２６】
空調制御のための各種センサとして、蒸発器９通過後の空気温度を検知するための蒸発器出口空気温度センサ１４が備えられ、検知された信号は空調制御を行う空調制御装置１５へ入力される。さらに空調制御装置１５には、蒸発器出口空気温度Ｔｏｆｆ、外気空気温度Ｔｏｕｔ、車室内温度Ｔｒ、内外気切替ダンパ１９の位置信号ＩＮＴ、原動機回転数Ｎｅ、送風機電圧ＢＬＶ、蒸発器入口空気温度Ｔｅｖａ等の信号群１６がそれぞれ入力される。また出力信号として、電動モータ回転数制御信号１７、クラッチ制御信号１８がそれぞれ出力される。
【００２７】
ハイブリッド圧縮機４（第２圧縮機部〔第２圧縮室〕）を電動モータ５で駆動させる際は、クラッチ制御信号１８により、クラッチ３をオフしたうえで、電動モータ回転数制御信号１７をデューティ信号として与えることにより電動モータ５の回転数を制御する。逆にエンジン２により圧縮機４（第１圧縮機部〔第１圧縮室〕）を駆動させる場合は、電動モータ回転数制御信号１７の出力を停止し、クラッチ３をオンする。
【００２８】
また、ハイブリッド圧縮機４をエンジン２で駆動および電動モータ５で駆動する同時運転時は、クラッチ制御信号１８によりクラッチ３をオン、電動モータ回転数制御信号１７をデューティ信号として与えることにより電動モータ５の回転数を制御する。
【００２９】
蒸発器９通過後の空気温度の制御を、電動モータ５による圧縮機駆動時はモータ回転数により行い、エンジン２による圧縮機駆動時はクラッチのオン／オフ制御により行う。
【００３０】
制御は、図５に示すように、蒸発器出口空気温度Ｔｏｆｆ、外気空気温度Ｔｏｕｔ、車室内温度Ｔｒ、内外気切替ダンパ１９の位置信号ＩＮＴ、原動機回転数Ｎｅ、送風機電圧ＢＬＶ、蒸発器入口空気湿度Ｈｅｖａの信号群に基づき、消費動力または冷凍能力ＬＢが次式によって推定演算される。
ＬＢ＝ｆ（ＩＮＴ，Ｔｏｕｔ，Ｎｅ，Ｔｒ，ＢＬＶ，Ｈｅｖａ，Ｔｏｆｆ）
【００３１】
このＬＢに基づいて、コンプレッサ駆動制御手段により、第１圧縮機と第２圧縮機の同時運転、あるいは、第１または第２圧縮機の運転に制御され、そのときの状態に応じて、最適な駆動形態とされる。
【００３２】
図２は、本発明の第２実施態様に係る空調システム構成図である。図２に示すような空調装置において、図６のような制御ブロック図に従い、各入力変数をメインコントローラに入力し、車両の熱負荷値を演算することで、圧縮機（コンプレッサ）の駆動制御を行う。
【００３３】
空調制御のための各種センサとして、蒸発器９通過後の空気温度を検知するための蒸発器出口空気温度センサ１４が備えられ、検知された信号は空調制御を行う空調制御装置１５へ入力される。さらに空調制御装置１５には、凝縮器入口空気温度Ｔｃｏｎ、凝縮器入口空気風速Ｖｃｏｎ、蒸発器入口空気温度Ｔｅｖａ、蒸発器入口空気湿度Ｈｅｖａ、蒸発器入口空気風速Ｖｅｖａ等の信号群１６がそれぞれ入力される。また出力信号として、電動モータ回転数制御信号１７、クラッチ制御信号１８がそれぞれ出力される。
【００３４】
制御は、図６に示すように、凝縮器入口空気温度Ｔｃｏｎ、凝縮器入口空気風速Ｖｃｏｎ、蒸発器入口空気温度Ｔｅｖａ、蒸発器入口空気湿度Ｈｅｖａ、蒸発器入口空気風速Ｖｅｖａ等の信号群に基づき、車両における空調負荷ＬＡが次式によって推定演算される。
ＬＡ＝ｆ（Ｔｃｏｎ，Ｖｃｏｎ，Ｔｅｖａ，Ｈｅｖａ，Ｖｅｖａ）
【００３５】
ＬＡと所定値ｄとの関係により、コンプレッサ駆動制御手段により、第１圧縮機と第２圧縮機の同時運転、あるいは、第１または第２圧縮機の運転に制御する。ＬＡ≧ｄの時、同時運転とし、ＬＡ＜ｄの時、第１または第２圧縮機の運転とする。これによって、負荷の大きい時には同時運転として空調能力不足を回避し、負荷の小さい時には第１または第２圧縮機の運転として、他の機器や他の運転状態に影響を及ぼすことなく、小さな消費動力で所望の空調能力を発生させることができるようになる。
【００３６】
図３は、本発明の第３実施態様に係る空調システム構成図である。図３に示すような空調装置において、図７、図８のような制御ブロック図に従い、各入力変数をメインコントローラに入力し、車両の熱負荷値を演算することで、コンプレッサ駆動制御を行う。
【００３７】
図３において、前記図２との違いは、空調制御装置１５への入力信号が異なる点のみである。空調制御のための各種センサとして、蒸発器９通過後の空気温度Ｔｅを検知するための蒸発器出口空気温度センサ１４が備えられ、検知された信号は空調制御を行う空調制御装置１５へ入力される。さらに空調制御装置１５には、外気温度Ｔｏｕｔ、日射量Ｒｓｕｎ、車室内空気温度Ｔｒ、車速ＳＰ、冷媒高圧圧力Ｐｄ等の信号群１６がそれぞれ入力される。出力信号とハイブリッド圧縮機４の制御方法は、第１、第２実施態様と同様である。
【００３８】
制御は、図７に示すように、たとえば、外気温度Ｔｏｕｔ、車速ＳＰ、日射量Ｒｓｕｎの信号に基づき、車両における空調負荷ＬＡが次式によって推定演算される。
ＬＡ＝ｆ（Ｔｏｕｔ，ＳＰ，Ｒｓｕｎ）
【００３９】
ＬＡと所定値ｄとの関係により、コンプレッサ駆動制御手段により、第１圧縮機と第２圧縮機の同時運転、あるいは、第１または第２圧縮機の運転に制御する。ＬＡ≧ｄの時、同時運転とし、ＬＡ＜ｄの時、第１または第２圧縮機の運転とする。これによって、負荷の大きい時には同時運転として空調能力不足を回避し、負荷の小さい時には第１または第２圧縮機の運転として、他の機器や他の運転状態に影響を及ぼすことなく、小さな消費動力で所望の空調能力を発生させることができるようになる。
【００４０】
また図８に示すように、冷媒高圧圧力Ｐｄの信号に基づき、車両における空調負荷ＬＡが次式によって推定演算される。
ＬＡ＝ｆ（Ｐｄ）
【００４１】
ＬＡと所定値ｄとの関係により、コンプレッサ駆動制御手段により、第１圧縮機と第２圧縮機の同時運転、あるいは、第１または第２圧縮機の運転に制御する。ＬＡ≧ｄの時、同時運転とし、ＬＡ＜ｄの時、第１または第２圧縮機の運転とする。これによって、負荷の大きい時には同時運転として空調能力不足を回避し、負荷の小さい時には第１または第２圧縮機の運転として、他の機器や他の運転状態に影響を及ぼすことなく、小さな消費動力で所望の空調能力を発生させることができるようになる。
【００４２】
図４は、本発明の第４実施態様に係る空調システム構成図である。図４に示すような空調装置において、図９のような制御ブロック図に従い、各入力変数をメインコントローラに入力し、車両の熱負荷値を演算することで、コンプレッサ駆動制御を行う。
【００４３】
図４において、前記図２との違いは、空調制御装置１５への入力信号が異なる点と、内外気切換ダンパ１９が追加された点の２つである。空調制御のための各種センサとして、蒸発器９通過後の空気温度Ｔｅを検知するための蒸発器出口空気温度センサ１４が備えられ、検知された信号は空調制御を行う空調制御装置１５へ入力される。さらに空調制御装置１５には、外気温度Ｔｏｕｔ、車室内空気温度Ｔｒ、内外気切替ダンパ位置ＩＮＴ、車速ＳＰ、送風機電圧ＢＬＶ、蒸発器入口空気湿度Ｈｅｖａ等の信号群１６がそれぞれ入力される。出力信号とハイブリッド圧縮機４の制御方法は、第１、第２実施態様と同様である。
【００４４】
制御は、図９に示すように、内外気切替ダンパ位置ＩＮＴ、外気温度Ｔｏｕｔ、車速ＳＰ、車室内空気温度Ｔｒ、送風機電圧ＢＬＶ、蒸発器入口空気湿度Ｈｅｖａ等の信号群に基づき、車両における空調負荷ＬＡが次式によって推定演算される。
ＬＡ＝ｆ（ＩＮＴ，Ｔｏｕｔ，ＳＰ，Ｔｒ，ＢＬＶ，Ｈｅｖａ）
【００４５】
ＬＡと所定値ｄとの関係により、コンプレッサ駆動制御手段により、第１圧縮機と第２圧縮機の同時運転、あるいは、第１または第２圧縮機の運転に制御する。ＬＡ≧ｄの時、同時運転とし、ＬＡ＜ｄの時、第１または第２圧縮機の運転とする。これによって、負荷の大きい時には同時運転として空調能力不足を回避し、負荷の小さい時には第１または第２圧縮機の運転として、他の機器や他の運転状態に影響を及ぼすことなく、小さな消費動力で所望の空調能力を発生させることができるようになる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置によれば、従来技術では空調負荷が大きいときに不足していたと考えられる空調能力を、ハイブリッド圧縮機の駆動方式を適切に切り替えることにより、そのときの条件に応じて不足しないように十分に大きな能力を発揮させることができ、さらに、その他の各種車両の熱負荷に関する条件に応じて、原動機、電動モータのいずれかの単独運転と、両駆動源による同時運転とに最適に切り替えることができるようになり、いかなる条件時にも、最適な空調制御を行うことが可能となる。その結果、快適な空調と、省動力との両方を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の第２実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図である。
【図３】本発明の第３実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図である。
【図４】本発明の第４実施態様に係る車両用空調装置のシステム構成図である。
【図５】第１実施態様の制御例を示すブロック図である。
【図６】第２実施態様の制御例を示すブロック図である。
【図７】第３実施態様の制御例を示すブロック図である。
【図８】第３実施態様の別の制御例を示すブロック図である。
【図９】第４実施態様の制御例を示すブロック図である。
【図１】
0003936199.tif 000002
【図２】
0003936199.tif 000003
【図３】
0003936199.tif 000004
【図４】
0003936199.tif 000005
【図５】
0003936199.tif 000006
【図６】
0003936199.tif 000007
【図７】
0003936199.tif 000008
【図８】
0003936199.tif 000009
【図９】
0003936199.tif 000010