(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサーを含む圧縮冷凍サイクルと、
ブロアファンによりインテークドアから導入した空調風をエバポレーターで冷却した後、エアーミックスドアによりヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を調節し、吹き出し口から目標吹き出し風温度および目標吹き出し風量の空調風を吹き出させる空調ユニットとを備え、
所定の一時中断条件が満たされるとコンプレッサーを停止して空調を一時的に中断する車両用空調装置において、
空調中断中に空調中断時間が長くなるにつれて吹き出し風量を徐々に低減する制御手段を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
コンプレッサーを含む圧縮冷凍サイクルと、
ブロアファンによりインテークドアから導入した空調風をエバポレーターで冷却した後、エアーミックスドアによりヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を調節し、吹き出し口から目標吹き出し風温度および目標吹き出し風量の空調風を吹き出させる空調ユニットとを備え、
所定の一時中断条件が満たされるとコンプレッサーを停止して空調を一時的に中断する車両用空調装置において、
空調再開後に吹き出し風温度を所定温度だけいったん上昇させ、目標温度まで徐々に低下させる制御手段を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用空調装置において、
エバポレーター通過後の空気温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段は、空調中断中のエバポレーター通過後の空気温度が低いほど前記所定温度を大きく設定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記制御手段は、空調中断時間が短いほど前記所定温度を大きく設定することを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置に関し、特に、エンジン負荷や空調負荷により空調が強制的に中断された時の空調特性を改善するものである。
【０００２】
【従来の技術】
外気温高温下で車両の高負荷運転を長く行った時に、エンジンのオーバーヒートを防止するために空調装置の運転を一時的に中断する、いわゆるエアコンカットが行われている。具体的には、エンジン冷却水温が所定値に達するとコンプレッサーカットを行い、コンプレッサーを駆動するためのエンジン負荷を軽減するとともに、コンデンサーからの発熱を抑制することによってラジエーターおよび冷却ファンによるエンジンの冷却能力を上げる。この結果、エンジン冷却水温が低下し、所定値まで低下したらコンプレッサーカットを終了して空調装置の運転を再開している。
【０００３】
また、空調装置の圧縮冷凍サイクルにおける冷媒の圧力や温度が所定値を越えると、エアコンカットが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したエアコンカットが行われると、コンプレッサーは停止するが、ブロアファンによる送風は続けられているため、エバポレーター内の冷媒温度はすぐに上昇するが、エバポレーターより前の配管内の冷媒温度はあまり上昇しない。このため、コンプレッサーの運転再開後に圧縮冷凍サイクルにおいてふたたび冷媒が流れ始めると、エバポレーターより前の配管内に留まっていた低温の冷媒がエバポレーターを通過する。このため、空調運転再開後に吹き出し口から急に冷たい風が吹き出して乗員に不快感を与える。特に、高温、高湿下では吹き出し口から霧が吹き出すことがあり、乗員に違和感を与える。
【０００５】
また、エアコンカットが長時間行われると、圧縮冷凍サイクルの冷媒の流れが止まるためエバポレーター内の冷媒温度がすぐに上昇し、吹き出し口から暖かい風が吹き出して乗員に不快感を与える。
【０００６】
本発明の目的は、エンジン負荷や空調負荷により空調が強制的に中断された時の空調特性を改善し、乗員に与える違和感および不快感を低減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態の構成を示す図１に対応づけて本発明を説明すると、
（１）  請求項１の発明は、コンプレッサー１を含む圧縮冷凍サイクルと、ブロアファンによりインテークドアから導入した空調風をエバポレーターで冷却した後、エアーミックスドアによりヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を調節し、吹き出し口から目標吹き出し風温度および目標吹き出し風量の空調風を吹き出させる空調ユニット１５とを備え、所定の一時中断条件が満たされるとコンプレッサー１を停止して空調を一時的に中断する車両用空調装置に適用される。
そして、空調中断中に空調中断時間が長くなるにつれて吹き出し風量を徐々に低減する制御手段１０を備え、これにより上記目的を達成する。
（２）  請求項２の発明は、コンプレッサー１を含む圧縮冷凍サイクルと、ブロアファンによりインテークドアから導入した空調風をエバポレーターで冷却した後、エアーミックスドアによりヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を調節し、吹き出し口から目標吹き出し風温度および目標吹き出し風量の空調風を吹き出させる空調ユニット１５とを備え、所定の一時中断条件が満たされるとコンプレッサー１を停止して空調を一時的に中断する車両用空調装置に適用される。
そして、空調再開後に吹き出し風温度を所定温度だけいったん上昇させ、目標温度まで徐々に低下させる制御手段を備え、これにより上記目的を達成する。
（３）  請求項３の車両用空調装置は、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintを検出する温度検出手段１２を備え、制御手段１０によって、空調中断中のエバポレーター通過後の空気温度Ｔintが低いほど所定温度を大きく設定するようにしたものである。
（４）  請求項４の車両用空調装置は、制御手段１０によって、空調中断時間が短いほど所定温度を大きく設定するようにしたものである。
【０００８】
上述した課題を解決するための手段の項では、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の効果】
（１）  請求項１の発明によれば、空調中断中に空調中断時間が長くなるにつれて吹き出し風量を徐々に低減するようにしたので、空調中断中に吹き出し口から暖かい風が勢いよく吹き出すのを防止でき、空調中断中における空調の快適性をさらに向上させることができる。
（２）  請求項２の発明によれば、空調再開後に吹き出し風温度を所定温度だけいったん上昇させ、目標温度まで徐々に低下させるようにしたので、空調再開後に吹き出し口から急に冷たい風が吹き出したり霧が吹き出すのを防止でき、空調再開後における空調の快適性を向上させることができる。
（３）  請求項３の発明によれば、空調中断中のエバポレーター通過後の空気温度が低いほど所定温度を大きく設定するようにしたので、空調再開後における空調の快適性をさらに向上させることができる。
（４）  請求項４の発明によれば、空調中断時間が短いほど所定温度を大きく設定するようにしたので、請求項３と同様な効果が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に一実施の形態の構成を示す。
コンプレッサー１はマグネットクラッチ２を介してエンジン３の出力軸に連結されており、エンジン３の動力により駆動される。なお、コンプレッサー１以外のコンデンサー、リキッドタンク、膨張弁、エバポレーターなどの空調装置の圧縮冷凍サイクル部品については、周知であり、本願発明と直接に関係しないので図示と説明を省略する。
【００１１】
エンジンコントローラー４はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、エンジン３の燃料噴射制御、点火制御、回転速度制御、トルク制御などを行う。エンジンコントローラー４には、イグニッションキーがON位置に設定されると閉路するイグニッションスイッチ５、エンジン冷却水温Ｔw［℃］を検出する水温センサー６、スロットルバルブ（不図示）の開度θ［deg］を検出するスロットルセンサー７、エンジン回転速度Ｎ［rpm］を検出する回転センサー８などが接続されている。
【００１２】
空調コントローラー１０はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、空調装置の各種演算とシーケンス制御を行う。空調コントローラー１０にはエアコンスイッチ（空調装置のメインスイッチ）１１、エバポレーター通過後の空気温度Ｔint［℃］を検出する温度センサー１２、エアコン冷媒の高圧側圧力Ｐd［MPa］を検出する圧力センサー１３、エアコン冷媒の温度Ｔrefを検出する温度センサー１４などが接続される。
【００１３】
空調ユニット１５は不図示のインテークドア、ブロアファン、エバポレーター、ヒーターコア、エアミックスドア、各種吹き出し口ドアなどから構成され、ブロアファンによりインテークドアから導入した空調風をエバポレーターで冷却した後、エアーミックスドアによりヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を調節し、吹き出し口から目標吹き出し風温度および目標吹き出し風量の空調風を吹き出させる。モーター１５ａはブロアファンを駆動するモーターであり、モーター１５ｂはエアーミックスドアを駆動するモーターである。なお、空調ユニット１５の詳細については本願発明と直接に関係しないので図示と説明を省略する。
【００１４】
エンジンコントローラー４と空調コントローラー１０は、通信回路２０を介して相互に通信を行う。エンジンコントローラー４は、▲１▼スロットルバルブ開度θが全開になってから所定時間の間、または▲２▼エンジン回転速度Ｎが所定速度以上になった時、または▲３▼エンジン冷却水温Ｔwが所定温度Ｔw１以上になり、ふたたび所定温度Ｔw２（＜Ｔw１）以下に低下するまでの間、空調コントローラー１０へエアコンカット（空調一時中断）信号を送る。
【００１５】
一方、空調コントローラー１０は、▲４▼エアコン冷媒の高圧側圧力Ｐdが所定圧力Ｐd１以上になり、ふたたび所定圧力Ｐd２（＜Ｐd１）以下に低下するまでの間、または▲５▼エアコン冷媒の温度Ｔrefが所定温度Ｔref１以上になり、ふたたび所定値Ｔref２（＜Ｔref１）以下に低下するまでの間、エアコンカット（空調一時中断）を行う。なお、エアコンカット条件は上述した▲１▼〜▲５▼の条件に限定されない。
【００１６】
図２は空調制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。
空調コントローラー１０は、エアコンスイッチ１１が投入（オン）されるとこの空調制御プログラムを実行する。ステップ１において、上述したエアコンカット条件▲１▼〜▲３▼のいずれかが成立してエンジンコントローラー４からエアコンカット信号が送られたか、あるいは上述したエアコンカット条件▲４▼または▲５▼が成立した場合にはステップ４へ進み、エアコンカット条件がすべて成立しなかった場合はステップ２へ進む。エアコンカット条件がすべて成立しなかった場合は、ステップ２でマグネットクラッチ２を投入してコンプレッサー１を運転する。そして、ステップ３で通常の空調制御を行う。
【００１７】
ここで、通常の空調制御とは、車室内温度設定値Ｔptc、車室内温度Ｔinc、外気温Ｔamb、エバポレーター通過後の空気温度Ｔint、日射量Ｑsunなどに基づいて目標吹き出し風温度Ｔoを演算し、車室内へ吹き出される空調風の温度Ｔoが目標温度Ｔo*となるようにエアーミックスドア開度Ｘmを調節するとともに、ブロアファンを駆動制御して吹き出し風量を調節する。この通常の空調制御については多くの文献により周知であるから、詳細な説明を省略する。
【００１８】
エンジンコントローラー４からエアコンカット条件▲１▼〜▲３▼によるエアコンカット信号を受信したか、あるいはエアコンカット条件▲４▼または▲５▼が成立した場合は、ステップ４でマグネットクラッチ２を開放してコンプレッサー１を停止する。続くステップ５で、温度センサー１２からエバポレーター通過後の空気温度Ｔintを読み込み、所定温度Ｔint１以下か否かを判定する。エバポレーター通過後の空気温度ＴintがＴint１以下の場合はステップ１へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【００１９】
一方、エバポレーター通過後の空気温度ＴintがＴint１を越える場合はステップ６へ進み、空調ユニット１５のブロアファンモーター１５ａの速度が１速（Ｌo）相当かどうかを判断する。ブロアファンモーター１５ａの速度は、印加される電圧のデューティー比で制御されており、例えば最大８６％から最少２４％とされる。したがって、ステップ６ではブロアファンモーター１５ａに印加される電圧のデューティー比が１速（Ｌo）相当の２４％未満であるかどうかを判断し、２４％未満の場合にはリターンへ進む一方、２４％以上の場合にはステップ７へ進む。ステップ７では、エアコンカットの実施により吹き出し口から暖かい風が吹き出して乗員に不快感を与えるのを避けるため、ブロアファンモーター１５ａに印加される電圧のデューティー比を例えば１／１０００％低下させることにより吹き出し風量を低減する。これにより、エアコンカットが実施されている間、ステップ６〜ステップ８をまわる１サイクルが例えば１msの場合には、１秒あたり１％ずつブロアファンモーター１５ａに印加されるデューティー比が下がる。
その後、ブロアファンモーター１５ａに印加されるデューティー比が２４％未満になると、ステップ６でYESと判断されてリターンへ進み、エアコンカットが実施されている間、２４％の風量つまり１速（Ｌo）相当の風量が確保される。
【００２０】
図３は、エアコン再開後の吹き出し風温度Ｔoの制御パターン例を示すタイムチャートである。。
エアコン再開後は、（ａ）に示す制御パターンにしたがって、経過時間ｔに応じて吹き出し風温度Ｔoをその目標温度Ｔo*まで徐々に低減する。
【００２１】
エアコンカット中のエバポレーター通過後の空気温度Ｔintが低いほどエアコン再開後に吹き出し口から冷たい風が吹き出す。そこで、エアコン再開直後の吹き出し風温度ＴoSを、（ｂ）に示すように、エアコンカット中のエバポレーター通過後の空気温度Ｔintが低いほど高く設定する。
【００２２】
また、エアコンカット時間Ｔcutが短いほどエアコン再開後に吹き出し口から冷たい風が吹き出す。そこで、エアコン再開直後の吹き出し風温度ＴoSを、（ｃ）に示すように、エアコンカット時間Ｔcutが短いほど高く設定する。
【００２３】
ステップ９でエアコン再開後の吹き出し風温度Ｔoの制御パターンを設定した後、ステップ１０でマグネットクラッチ２を投入してコンプレッサー１を運転し、空調を再開する。続くステップ１１で、設定した制御パターンにしたがって吹き出し風温度Ｔoをその目標温度Ｔo*まで徐々に低減する。
【００２４】
ステップ８でエアコンカット条件１〜５のいずれかが成立しているか否かを確認し、いずれかの条件が成立している場合はステップ７へ戻ってさらにブロアファンモーター１５ａを減速する。エアコンカット条件がいずれも成立していない場合はステップ９へ進み、上述したように、エアコン再開後の制御パターンを設定し、空調を再開するとともに吹き出し風温度Ｔoをその目標温度Ｔo*まで徐々に低減する。
【００２５】
このように、エアコンカット中に、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintが高いほど吹き出し風量を低減するようにしたので、エアコンカット中に吹き出し口から暖かい風が勢いよく吹き出すのを防止でき、エアコンカット中におけるエアコンの快適性を向上させることができる。
【００２６】
また、エアコンカット中のエバポレーター通過後の空気温度Ｔintが低いほどエアコン再開直後の吹き出し風温度ＴoSを高く設定し、エアコン再開後の経過時間ｔに応じて吹き出し風温度ＴoをＴoSから目標温度Ｔo*まで徐々に低下させるようにしたので、エアコン再開後に吹き出し口から急に冷たい風が吹き出したり霧が吹き出すのを防止でき、エアコン再開後におけるエアコンの快適性を向上させることができる。
【００２７】
《一実施の形態の変形例》
エアコンカット中のエバポレーター通過後の空気温度Ｔintは、エアコンカット時間が長くなればなるほど上昇する。そこで、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintの代わりに、エアコンカット時間に基づいてエアコン再開後の吹き出し風温度および吹き出し風量を制御することができる。
【００２８】
図４は変形例の空調制御プログラムを示すフローチャートである。なお、図２と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。また、この変形例の構成は、図１に示す構成からエバポレーター通過後の空気温度Ｔintを検出する温度センサー１２を省略したものであるから、図示と説明を省略する。
【００２９】
コンプレッサー１を停止してエアコンカットを行った後のステップ５Ａにおいて、空調コントローラー１０のタイマーにより計時されるエアコンカット時間Ｔcutが所定時間Ｔcut１以下か否かを判定する。エアコンカット時間ＴcutがＴcut１以下の場合は、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintがまだ十分に低いと判断してステップ１へ戻り、上記処理を繰り返す。一方、エアコンカット時間ＴcutがＴcut１を越えた場合は、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintが暖かくなっていると判断してステップ６へ進み、エアコンカットの実施により吹き出し口から暖かい風が勢いよく吹き出して乗員に不快感を与えるのを避けるため、ブロアファンモーター１５ａを減速して吹き出し風量を下げる。
【００３０】
また、ステップ７Ａにおいて、エアコンカット時間Ｔcutが所定時間Ｔcut２（＞Ｔcut１）以下か否かを判定する。エアコンカット時間ＴcutがＴcut２以下の場合はステップ１０へ進み、エアコンカット条件▲１▼〜▲５▼のいずれかが成立しているか否かを確認する。エアコンカット条件▲１▼〜▲５▼のいずれかが成立している場合はステップ６へ戻り、上述した処理を繰り返す。一方、エアコンカット条件▲１▼〜▲５▼のいずれも成立していない場合はステップ１１へ進み、上述したようにエアコン再開後の目標吹き出し風温度Ｔoの制御パターンを設定する。
【００３１】
エアコン再開後の吹き出し風温度Ｔoの制御パターンを設定した後、ステップ９でマグネットクラッチ２を投入してコンプレッサー１を運転し、空調を再開する。続くステップ１０で、設定した制御パターンにしたがって吹き出し風温度Ｔoをその目標温度Ｔo*まで徐々に低減する。
【００３２】
このように、エアコンカット中に、エアコンカット時間Ｔcutが長いほど吹き出し風量を低減するようにしたので、エアコンカット中に吹き出し口から暖かい風が勢いよく吹き出すのを防止でき、エアコンカット中におけるエアコンの快適性を向上させることができる。
【００３３】
また、エアコンカット時間が短いほどエアコン再開直後の吹き出し風温度ＴoSを高く設定し、エアコン再開後の経過時間ｔに応じて吹き出し風温度ＴoをＴoSから目標温度Ｔo*まで徐々に低下させるようにしたので、エアコン再開後に吹き出し口から急に冷たい風が吹き出したり霧が吹き出すのを防止でき、エアコン再開後におけるエアコンの快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】  一実施の形態の空調制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】  空調再開後の目標吹き出し風温度Ｔoの制御パターン例を示す図である。
【図４】  変形例の空調制御プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  コンプレッサー
２  マグネットクラッチ
３  エンジン
４  エンジンコントローラー
５  イグニッションスイッチ
６  水温センサー
７  スロットルセンサー
８  回転センサー
１０  空調コントローラー
１１  エアコンスイッチ
１２  温度センサー
１３  圧力センサー
１４  温度センサー
１５  空調ユニット
１５ａ  ブロアファンモーター
１５ｂ  エアミックスドアモーター
【図１】
0004081902.tif 000002
【図２】
0004081902.tif 000003
【図３】
0004081902.tif 000004
【図４】
0004081902.tif 000005