空調装置
【課題】送風機の作動不良を回避しつつ、空調装置作動時の低騒音化を図る。
【解決手段】電動機起動後において電動機２２の回転を維持可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低くなる。そこで、送風機起動後のブロワ電圧として設定することを許可する許可最低電圧の値を、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下させる。これにより、雰囲気温度が高いときには低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて低騒音化を図ることができる。
【解決手段】電動機起動後において電動機２２の回転を維持可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低くなる。そこで、送風機起動後のブロワ電圧として設定することを許可する許可最低電圧の値を、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下させる。これにより、雰囲気温度が高いときには低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて低騒音化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機により羽根車を駆動する送風機を備える空調装置に関し、特に車両用空調装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調装置は、送風機の電動機に印加する電圧（以下、ブロワ電圧という）を熱負荷に応じて演算し、ブロワ電圧を制御して風量をコントロールするようにしている（例えば、特許文献１参照）。そして、近年、空調装置作動時の更なる低騒音化が求められており、その対応策のひとつとして、低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて低風量化を図ることが検討されている。
【０００３】
因みに、特許文献１に示された空調装置は、外気温から日射量を推定してブロワ電圧を制御することにより、日射センサを不要にしている。
【特許文献１】特開２００６−２９０１３０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、従来の車両用空調装置は、送風機の作動不良を回避するために、低温時においても送風機の電動機が起動可能な電圧に基づいて、ブロワ電圧として設定可能な最低電圧を決めている。したがって、低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げることは困難であった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、送風機の作動不良を回避しつつ、空調装置作動時の低騒音化を図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、電動機（２２）により羽根車（２１）を駆動する送風機（２）を備える空調装置において、送風機起動後のブロワ電圧として設定することを許可する許可最低電圧の値を、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下させることを特徴とする。
【０００７】
ところで、電動機起動後において電動機（２２）の回転を維持可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低くなる。したがって、本発明によれば、送風機（２）の作動不良を回避しつつ、雰囲気温度が高いときには低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて空調装置作動時の低騒音化を図ることができる。
【０００８】
また、雰囲気温度が高く且つ低熱負荷時には消費電力が低減されるため、例えば内燃機関により発電機を駆動し、その発電電力により送風機（２）を運転する場合、省燃費化を図ることができる。
【０００９】
さらに、雰囲気温度が高いときには従来よりも低風量制御が可能であるため、熱負荷に応じてきめ細かい空調制御を行うことができる。
【００１０】
この場合、送風機（２）を起動する際のブロワ電圧を、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下させることができる。
【００１１】
ところで、電動機（２２）が起動可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低くなる。したがって、雰囲気温度が高くなるのに伴って起動時ブロワ電圧を低下させることにより、送風機（２）の起動時の作動不良を回避しつつ、送風機（２）の起動時の低騒音化および省燃費化を図ることができる。
【００１２】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態について説明する。図１は一実施形態に係る空調装置を示す図である。
【００１４】
本実施形態の空調装置は、車両に搭載される空調装置であって、空調ケーシング１は、車室内における計器盤の下方に配置される。空調ケーシング１は、内部に空気通路を形成するものであり、車室内の空気を吸い込むための空気吸込口１１と、車室内に空気を吹き出すための空気吹出口１２とを有している。
【００１５】
送風機２は、空調ケーシング１内に配置され、空気流を発生させる羽根車２１と、羽根車２１を駆動する電動機２２とから構成されている。そして、電動機２２により羽根車２１を駆動することにより、空気吸込口１１から空気を吸い込んで空気吹出口１２から室内に向けて空気を吹き出すようになっている。
【００１６】
エバポレータ３は、空調ケーシング１内において送風機２よりも空気流れ下流側に配置され、図示しない圧縮機等とともに冷媒を循環させる蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を構成し、冷媒が空気から吸熱して蒸発することにより空気を冷却する。
【００１７】
ヒータ４は、空調ケーシング１内においてエバポレータ３よりも空気流れ下流側に配置され、図示しない内燃機関の冷却水（温水）が循環し、冷却水により空気を加熱する。そして、ヒータ４に循環させる冷却水の流量を図示しない制御弁によって調整することにより、空気の加熱量を調整し、ひいては室内に向けて吹き出す空気の温度を調整するようになっている。
【００１８】
電子制御装置５は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。
【００１９】
具体的には、電子制御装置５は、内気温度（車室内空気温度）を検出する内気温センサ６１からの検出信号、外気温度を検出する外気温センサ６２からの検出信号、日射量を検出する日射センサ６３からの検出信号、乗員の好みの温度を設定するための温度設定スイッチ６４からの操作信号に基づいて、電動機２２に印加するブロワ電圧を演算すると共に、パワートランジスタ７を制御してブロワ電圧を制御する。なお、外気温センサ６２は、本発明の温度センサに相当する。
【００２０】
バッテリ８は、電動機２２等に電力を供給するものであり、内燃機関にて駆動される図示しない発電機の発電電力により充電される。
【００２１】
次に、送風機２の電動機２２の制御について説明する。図２は電子制御装置５によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。図２に示すように、まず、ステップＳ１００において、温度設定スイッチ６４により設定された設定温度情報および各センサ６１〜６３からの検出信号を読み込む。
【００２２】
次に、ステップＳ１１０に進み、ステップＳ１００で読み込んだ設定温度およびセンサ６１〜６３の検出信号等に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度を算出する。なお、目標吹出温度は、ＲＯＭに記憶された式により算出する。ここで、目標吹出温度は、環境条件の変化にかかわらず、車室内を設定温度に維持するために必要な吹出空気温度である。
【００２３】
次に、ステップＳ１２０に進んで送風機２が起動しているか否かを判定し、送風機２が起動していない場合には（ステップＳ１２０がＮＯ）、ステップＳ１３０に進む。
【００２４】
そして、起動時ブロワ電圧演算手段としてのステップＳ１３０では、送風機２を起動する際のブロワ電圧（以下、起動時ブロワ電圧という）を、ステップＳ１００で読み込んだ外気温センサ６２からの検出信号に基づいて演算する。ここで、図３は、電動機２２が起動可能な電圧と雰囲気温度との関係を示すもので、雰囲気温度が高くなるのに伴って起動可能な電圧は低下する。そこで、ステップＳ１３０では、外気温センサ６２で検出した外気温が高くなるのに伴って、起動時ブロワ電圧を低下させる。なお、起動時ブロワ電圧と外気温との関係を定義したマップがＲＯＭに記憶されており、起動時ブロワ電圧はそのマップから求められる。
【００２５】
続いて、ステップＳ１４０に進み、ブロワ電圧がステップＳ１３０で求めた起動時ブロワ電圧となるように、パワートランジスタ７を制御する。このように、外気温が高くなるのに伴って起動時ブロワ電圧を低下させることにより、送風機２の起動時の作動不良を回避しつつ、送風機２の起動時の低騒音化および消費電力低減による省燃費化を図ることができる。
【００２６】
一方、ステップＳ１２０において送風機２がすでに起動していると判定された場合には（ステップＳ１２０がＹＥＳ）、ステップＳ１５０に進む。
【００２７】
そして、許可最低電圧演算手段としてのステップＳ１５０では、送風機２の起動後におけるブロワ電圧（以下、起動後ブロワ電圧という）として設定することを許可する許可最低電圧の値を、ステップＳ１００で読み込んだ外気温センサ６２からの検出信号に基づいて算出する。ここで、起動可能な電圧と雰囲気温度との関係と同様に、電動機２２が起動した後に回転を維持可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下する。そこで、ステップＳ１５０では、外気温センサ６２で検出した外気温が高くなるのに伴って、許可最低電圧の値を低下させる。なお、許可最低電圧と外気温との関係を定義したマップがＲＯＭに記憶されており、起動後ブロワ電圧の目標値はそのマップから求められる。
【００２８】
次に、起動後ブロワ電圧演算手段としてのステップＳ１６０に進み、起動後ブロワ電圧を算出する。このステップＳ１６０では、まず、ステップＳ１１０で求めた目標吹出温度に基づいて、起動後ブロワ電圧の目標値を算出する。そして、算出した起動後ブロワ電圧の目標値とステップＳ１５０で求めた許可最低電圧の値とを比較する。このとき、起動後ブロワ電圧の目標値が許可最低電圧の値以上であれば起動後ブロワ電圧の目標値を起動後ブロワ電圧として決定し、起動後ブロワ電圧の目標値が許可最低電圧の値未満であれば許可最低電圧の値を起動後ブロワ電圧として決定する。なお、起動後ブロワ電圧の目標値と目標吹出温度との関係を定義したマップがＲＯＭに記憶されており、起動後ブロワ電圧の目標値はそのマップから求められる。
【００２９】
続いて、ステップＳ１４０に進み、ブロワ電圧がステップＳ１６０で求めた起動後ブロワ電圧となるように、パワートランジスタ７を制御する。
【００３０】
このように、外気温が高くなるのに伴って許可最低電圧の値を低下させることにより、送風機２の作動不良を回避しつつ、外気温が高いときには低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて空調装置作動時の低騒音化を図ることができる。また、外気温が高く且つ低熱負荷時には消費電力が低減されるため、省燃費化を図ることができる。さらに、外気温が高いときには従来よりも低風量制御が可能であるため、熱負荷に応じてきめ細かい空調制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る空調装置を示す図である。
【図２】図１の電子制御装置５によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】電動機が起動可能な電圧と雰囲気温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…空調ケーシング、２…送風機、２１…羽根車、２２…電動機、６２…外気温センサ（温度センサ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機により羽根車を駆動する送風機を備える空調装置に関し、特に車両用空調装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調装置は、送風機の電動機に印加する電圧（以下、ブロワ電圧という）を熱負荷に応じて演算し、ブロワ電圧を制御して風量をコントロールするようにしている（例えば、特許文献１参照）。そして、近年、空調装置作動時の更なる低騒音化が求められており、その対応策のひとつとして、低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて低風量化を図ることが検討されている。
【０００３】
因みに、特許文献１に示された空調装置は、外気温から日射量を推定してブロワ電圧を制御することにより、日射センサを不要にしている。
【特許文献１】特開２００６−２９０１３０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、従来の車両用空調装置は、送風機の作動不良を回避するために、低温時においても送風機の電動機が起動可能な電圧に基づいて、ブロワ電圧として設定可能な最低電圧を決めている。したがって、低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げることは困難であった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、送風機の作動不良を回避しつつ、空調装置作動時の低騒音化を図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、電動機（２２）により羽根車（２１）を駆動する送風機（２）を備える空調装置において、送風機起動後のブロワ電圧として設定することを許可する許可最低電圧の値を、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下させることを特徴とする。
【０００７】
ところで、電動機起動後において電動機（２２）の回転を維持可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低くなる。したがって、本発明によれば、送風機（２）の作動不良を回避しつつ、雰囲気温度が高いときには低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて空調装置作動時の低騒音化を図ることができる。
【０００８】
また、雰囲気温度が高く且つ低熱負荷時には消費電力が低減されるため、例えば内燃機関により発電機を駆動し、その発電電力により送風機（２）を運転する場合、省燃費化を図ることができる。
【０００９】
さらに、雰囲気温度が高いときには従来よりも低風量制御が可能であるため、熱負荷に応じてきめ細かい空調制御を行うことができる。
【００１０】
この場合、送風機（２）を起動する際のブロワ電圧を、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下させることができる。
【００１１】
ところで、電動機（２２）が起動可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低くなる。したがって、雰囲気温度が高くなるのに伴って起動時ブロワ電圧を低下させることにより、送風機（２）の起動時の作動不良を回避しつつ、送風機（２）の起動時の低騒音化および省燃費化を図ることができる。
【００１２】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態について説明する。図１は一実施形態に係る空調装置を示す図である。
【００１４】
本実施形態の空調装置は、車両に搭載される空調装置であって、空調ケーシング１は、車室内における計器盤の下方に配置される。空調ケーシング１は、内部に空気通路を形成するものであり、車室内の空気を吸い込むための空気吸込口１１と、車室内に空気を吹き出すための空気吹出口１２とを有している。
【００１５】
送風機２は、空調ケーシング１内に配置され、空気流を発生させる羽根車２１と、羽根車２１を駆動する電動機２２とから構成されている。そして、電動機２２により羽根車２１を駆動することにより、空気吸込口１１から空気を吸い込んで空気吹出口１２から室内に向けて空気を吹き出すようになっている。
【００１６】
エバポレータ３は、空調ケーシング１内において送風機２よりも空気流れ下流側に配置され、図示しない圧縮機等とともに冷媒を循環させる蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を構成し、冷媒が空気から吸熱して蒸発することにより空気を冷却する。
【００１７】
ヒータ４は、空調ケーシング１内においてエバポレータ３よりも空気流れ下流側に配置され、図示しない内燃機関の冷却水（温水）が循環し、冷却水により空気を加熱する。そして、ヒータ４に循環させる冷却水の流量を図示しない制御弁によって調整することにより、空気の加熱量を調整し、ひいては室内に向けて吹き出す空気の温度を調整するようになっている。
【００１８】
電子制御装置５は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。
【００１９】
具体的には、電子制御装置５は、内気温度（車室内空気温度）を検出する内気温センサ６１からの検出信号、外気温度を検出する外気温センサ６２からの検出信号、日射量を検出する日射センサ６３からの検出信号、乗員の好みの温度を設定するための温度設定スイッチ６４からの操作信号に基づいて、電動機２２に印加するブロワ電圧を演算すると共に、パワートランジスタ７を制御してブロワ電圧を制御する。なお、外気温センサ６２は、本発明の温度センサに相当する。
【００２０】
バッテリ８は、電動機２２等に電力を供給するものであり、内燃機関にて駆動される図示しない発電機の発電電力により充電される。
【００２１】
次に、送風機２の電動機２２の制御について説明する。図２は電子制御装置５によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。図２に示すように、まず、ステップＳ１００において、温度設定スイッチ６４により設定された設定温度情報および各センサ６１〜６３からの検出信号を読み込む。
【００２２】
次に、ステップＳ１１０に進み、ステップＳ１００で読み込んだ設定温度およびセンサ６１〜６３の検出信号等に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度を算出する。なお、目標吹出温度は、ＲＯＭに記憶された式により算出する。ここで、目標吹出温度は、環境条件の変化にかかわらず、車室内を設定温度に維持するために必要な吹出空気温度である。
【００２３】
次に、ステップＳ１２０に進んで送風機２が起動しているか否かを判定し、送風機２が起動していない場合には（ステップＳ１２０がＮＯ）、ステップＳ１３０に進む。
【００２４】
そして、起動時ブロワ電圧演算手段としてのステップＳ１３０では、送風機２を起動する際のブロワ電圧（以下、起動時ブロワ電圧という）を、ステップＳ１００で読み込んだ外気温センサ６２からの検出信号に基づいて演算する。ここで、図３は、電動機２２が起動可能な電圧と雰囲気温度との関係を示すもので、雰囲気温度が高くなるのに伴って起動可能な電圧は低下する。そこで、ステップＳ１３０では、外気温センサ６２で検出した外気温が高くなるのに伴って、起動時ブロワ電圧を低下させる。なお、起動時ブロワ電圧と外気温との関係を定義したマップがＲＯＭに記憶されており、起動時ブロワ電圧はそのマップから求められる。
【００２５】
続いて、ステップＳ１４０に進み、ブロワ電圧がステップＳ１３０で求めた起動時ブロワ電圧となるように、パワートランジスタ７を制御する。このように、外気温が高くなるのに伴って起動時ブロワ電圧を低下させることにより、送風機２の起動時の作動不良を回避しつつ、送風機２の起動時の低騒音化および消費電力低減による省燃費化を図ることができる。
【００２６】
一方、ステップＳ１２０において送風機２がすでに起動していると判定された場合には（ステップＳ１２０がＹＥＳ）、ステップＳ１５０に進む。
【００２７】
そして、許可最低電圧演算手段としてのステップＳ１５０では、送風機２の起動後におけるブロワ電圧（以下、起動後ブロワ電圧という）として設定することを許可する許可最低電圧の値を、ステップＳ１００で読み込んだ外気温センサ６２からの検出信号に基づいて算出する。ここで、起動可能な電圧と雰囲気温度との関係と同様に、電動機２２が起動した後に回転を維持可能な電圧は、雰囲気温度が高くなるのに伴って低下する。そこで、ステップＳ１５０では、外気温センサ６２で検出した外気温が高くなるのに伴って、許可最低電圧の値を低下させる。なお、許可最低電圧と外気温との関係を定義したマップがＲＯＭに記憶されており、起動後ブロワ電圧の目標値はそのマップから求められる。
【００２８】
次に、起動後ブロワ電圧演算手段としてのステップＳ１６０に進み、起動後ブロワ電圧を算出する。このステップＳ１６０では、まず、ステップＳ１１０で求めた目標吹出温度に基づいて、起動後ブロワ電圧の目標値を算出する。そして、算出した起動後ブロワ電圧の目標値とステップＳ１５０で求めた許可最低電圧の値とを比較する。このとき、起動後ブロワ電圧の目標値が許可最低電圧の値以上であれば起動後ブロワ電圧の目標値を起動後ブロワ電圧として決定し、起動後ブロワ電圧の目標値が許可最低電圧の値未満であれば許可最低電圧の値を起動後ブロワ電圧として決定する。なお、起動後ブロワ電圧の目標値と目標吹出温度との関係を定義したマップがＲＯＭに記憶されており、起動後ブロワ電圧の目標値はそのマップから求められる。
【００２９】
続いて、ステップＳ１４０に進み、ブロワ電圧がステップＳ１６０で求めた起動後ブロワ電圧となるように、パワートランジスタ７を制御する。
【００３０】
このように、外気温が高くなるのに伴って許可最低電圧の値を低下させることにより、送風機２の作動不良を回避しつつ、外気温が高いときには低熱負荷時のブロワ電圧を従来よりも下げて空調装置作動時の低騒音化を図ることができる。また、外気温が高く且つ低熱負荷時には消費電力が低減されるため、省燃費化を図ることができる。さらに、外気温が高いときには従来よりも低風量制御が可能であるため、熱負荷に応じてきめ細かい空調制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る空調装置を示す図である。
【図２】図１の電子制御装置５によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】電動機が起動可能な電圧と雰囲気温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…空調ケーシング、２…送風機、２１…羽根車、２２…電動機、６２…外気温センサ（温度センサ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路を形成する空調ケーシング（１）と、
前記空調ケーシング（１）内に配置され、電動機（２２）により羽根車（２１）を駆動して空気を室内に向けて吹き出す送風機（２）と、
雰囲気温度を検出する温度センサ（６２）と、
前記送風機（２）の起動後に前記電動機（２２）に印加する起動後ブロワ電圧を演算する起動後ブロワ電圧演算手段（Ｓ１６０）と、
前記起動後ブロワ電圧として設定することを許可する許可最低電圧の値を演算すると共に、前記温度センサ（６２）で検出した雰囲気温度が高くなるのに伴って前記許可最低電圧の値を低下させる許可最低電圧演算手段（Ｓ１５０）とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記送風機（２）を起動する際に前記電動機（２２）に印加する起動時ブロワ電圧を演算すると共に、前記温度センサ（６２）で検出した雰囲気温度が高くなるのに伴って前記起動時ブロワ電圧を低下させる起動時ブロワ電圧演算手段（１３０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項１】
空気通路を形成する空調ケーシング（１）と、
前記空調ケーシング（１）内に配置され、電動機（２２）により羽根車（２１）を駆動して空気を室内に向けて吹き出す送風機（２）と、
雰囲気温度を検出する温度センサ（６２）と、
前記送風機（２）の起動後に前記電動機（２２）に印加する起動後ブロワ電圧を演算する起動後ブロワ電圧演算手段（Ｓ１６０）と、
前記起動後ブロワ電圧として設定することを許可する許可最低電圧の値を演算すると共に、前記温度センサ（６２）で検出した雰囲気温度が高くなるのに伴って前記許可最低電圧の値を低下させる許可最低電圧演算手段（Ｓ１５０）とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記送風機（２）を起動する際に前記電動機（２２）に印加する起動時ブロワ電圧を演算すると共に、前記温度センサ（６２）で検出した雰囲気温度が高くなるのに伴って前記起動時ブロワ電圧を低下させる起動時ブロワ電圧演算手段（１３０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１０１８５１（Ｐ２００９−１０１８５１Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７５４５７（Ｐ２００７−２７５４５７）
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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