車両用空調装置
【課題】冷凍回路の性能低下や不安定化を防止しつつ、冷媒圧力の高圧力化を抑制させることのできる車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】外気温度Tambが車室内温度Tinよりも大である場合には（S21）、高圧側冷媒圧力Ｐｄに応じて内外気調節ダンパの開度θを段階的に調節する内外気切替ダンパ制御を行う（S22）。
【解決手段】外気温度Tambが車室内温度Tinよりも大である場合には（S21）、高圧側冷媒圧力Ｐｄに応じて内外気調節ダンパの開度θを段階的に調節する内外気切替ダンパ制御を行う（S22）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に係り、詳しくは冷凍回路の冷媒圧力に応じた内外気導入量制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
主に圧縮機、放熱器、減圧器、蒸発器からなる蒸気圧縮式の冷凍回路を有する車両用空調装置では、従来、冷凍回路の圧縮機から減圧器までの高圧側の圧力が過度に上昇するのを防止するため、当該高圧側圧力が所定圧力以上となった場合には圧縮機の駆動を停止させていた。
または容量を可変可能な可変容量圧縮機を備え、高圧側圧力が所定圧力以上となった場合に当該圧縮機の容量を減少させることで冷媒圧力を低下させていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１１２１５６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、従来のように圧縮機の駆動を停止させたり、上記特許文献１のように圧縮機の容量を減少させると、冷媒流量が低下し蒸発器での空気冷却性能が低下して、車室内の温度が上昇する等して乗員に不快感を与えるおそれがあった。
また、圧縮機の運転を停止または制限した後に運転を再開させると、冷凍回路の冷凍サイクルが不安定になるおそれがあった。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、冷凍回路の性能低下や不安定化を防止しつつ、冷媒圧力の高圧力化を抑制させ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】
上記した目的を達成するために、請求項１の車両用空調装置では、車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、値の異なる複数の所定圧力を設定し、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記各所定圧力より大となる毎に、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を所定量増加させる内外気導入量制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の車両用空調装置では、車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が上昇するのに伴い、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を連続的に増加させる内外気導入量制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３の車両用空調装置では、請求項１において、前記内外気導入量制御手段は、前記各所定圧力よりも一定量低い値の第２の所定圧力をそれぞれ設定し、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量を増加させた後、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記第２の所定圧力より小となった場合に、該増加させた車室内からの空気導入量割合を増加させる前の状態に戻すことを特徴としている。
【０００９】
請求項４の車両用空調装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、モータにより駆動し該ダクト内の空気流下流側に向け送風を行う送風機と、前記モータへの供給電圧を調節することで前記送風機による送風量を制御する送風機制御手段とを備え、前記送風機制御手段は、前記内外気導入量制御手段により車室内からの空気導入量割合を増加させているとき、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴としている。
【００１０】
請求項５の車両用空調装置では、請求項４において、前記送風機制御手段は、前記ダクト内の前記車室内からの空気導入量が増加するのに応じて、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴としている。
請求項６の車両用空調装置では、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴としている。
【００１１】
請求項７の車両用空調装置では、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記冷媒圧力検出手段は、前記冷凍回路の前記圧縮機から、前記冷凍回路に設けられ冷媒の温度を低下させる放熱器との間の冷媒圧力を検出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記手段を用いる本発明の請求項１の車両用空調装置は、冷凍回路の高圧側冷媒圧力に応じてダクト内への内外気導入量の割合を段階的に調節することで、ダクト内の空気温度と蒸発器との温度差、即ち蒸発器の冷却負荷を調節し、圧縮機の仕事量を調節するものである。
このような内外気制御により圧縮機の仕事量を調節することで、圧縮機の性能を維持しながら、冷凍回路の不安定化を招くことなく、冷凍回路の高圧側冷媒圧力を調節することができ、当該冷媒圧力の高圧化も防止することができる。
【００１３】
特に、複数の所定圧力を設定し、高圧側冷媒圧力が当該各所定圧力より大となる毎に、内気導入量割合を所定量増加させることで、単に内気循環モードと外気導入モードを切り換えるよりも、より適切に高圧側冷媒圧力に応じた内外気導入量制御を行うことができる。
また、車室外温度が車室内温度よりも高いときに、内気導入量割合の増加を行うことで、確実に蒸発器の冷却負荷を低減させることができ、効率よく高圧側冷媒圧力を低下させることができる。
【００１４】
請求項２の車両用空調装置によれば、冷凍回路の高圧側冷媒圧力に応じてダクト内への内外気導入量の割合を連続的に調節することで、ダクト内の空気温度と蒸発器との温度差、即ち蒸発器の冷却負荷を調節し、圧縮機の仕事量を調節するものである。
このような内外気制御により圧縮機の仕事量を調節することで、圧縮機の性能を維持しながら、冷凍回路の不安定化を招くことなく、冷凍回路の高圧側冷媒圧力を調節することができ、当該冷媒圧力の高圧化も防止することができる。
【００１５】
特に、高圧側冷媒圧力が上昇するに伴い内気導入量割合を増加させることで、単に内気循環モードと外気導入モードを切り換えるよりも、より一層適切に高圧側冷媒圧力に応じた内外気導入量制御を行うことができる。
また、車室外温度が車室内温度よりも高いときに、内気導入量割合の増加を行うことで、確実に蒸発器の冷却負荷を低減させることができ、効率よく高圧側冷媒圧力を低下させることができる。
【００１６】
請求項３の車両用空調装置によれば、高圧側冷媒圧力に応じ内気導入量割合を増加させた後に、高圧側冷媒圧力が上記所定圧力より一定量低い第２の所定圧力より小となった場合に、当該内気導入量割合の増加を元に戻すことで、ハンチングを防止し良好に内外気導入量を戻すことができる。
【００１７】
請求項４及び５の車両用空調装置によれば、内気導入量割合に応じて、送風機のモータへの供給電圧を低下させることで、省動力化させることができる。
請求項６の車両用空調装置によれば、冷媒に二酸化炭素を用いることで、環境に好適な冷凍回路とすることができる。
請求項７の車両用空調装置によれば、高圧側冷媒圧力を圧縮機から放熱器の間で検出することで正確な高圧側冷媒圧力を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】車両用空調装置のエアコンＥＣＵにより実行される基本的な内外気制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る車両用空調装置のエアコンＥＣＵにより実行される内外気制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施例に係る内外気導入量制御を示すマップである。
【図５】実施例に係るブロア制御を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る車両用空調装置の概略構成図が示されている。
図１は車両の前部分を概略的に示しており、空調装置（エアコン装置）は、車両のエンジン２（内燃機関）が配設されているエンジンルーム４から、隔壁６により区画された車室内８に亘って構成されている。
【００２０】
そして、当該空調装置の空気通路を形成する通風ダクト１０が車室内８の図示しないインストルメントパネル内に設けられている。
当該インストルメントパネルにはデフ用、フェース用、フット用の吹出口（図示せず）がそれぞれ所定の位置に形成されており、これに対応して通風ダクト１０の一端側には各吹出口と連通するデフ用、フェース用、フット用の３つの開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃが形成されている。
【００２１】
これら各開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃには、対応する開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの開閉を行うデフ用ドア１４ａ、フェース用ドア１４ｂ、フット用ドア１４ｃがそれぞれ設けられている。
一方、通風ダクト１０の他端側には、車室内８と連通した内気導入口２０及び車室外と連通した外気導入口２２がそれぞれ隣接して形成されている。そして、当該内気導入口２０及び外気導入口２２の間には、内気導入口２０側から外気導入口２２側まで回動可能であり当該開度を変化させることで当該各導入口２０、２２からの空気導入量の割合を調節可能な内外気調節ダンパ２４（内外気導入量調節手段）が設けられている。
【００２２】
このように構成された通風ダクト１０では、他端側の内気導入口２０及び外気導入口２２から一端側の開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃへと空気流が形成される。
そして、当該通風ダクト１０には、他端側から一端側に向けて順に、ブロア３０（送風機）、エバポレータ３２（蒸発器）、ヒータコア３４が設けられている。
ブロア３０は、通風ダクト１０内部の他端側、内気導入口２０及び外気導入口２２の空気流下流側近傍に設けられている。当該ブロア３０はモータ３０ａにより駆動する所謂遠心式の送風機であり、通風ダクト１０の一端側へ向け送風を行う機能を有している。
【００２３】
エバポレータ３２は、冷凍回路４０の一部をなしており、当該冷凍回路４０内を循環する冷媒を内部で蒸発させ、この気化熱を利用してエバポレータ３２外部を通る空気、即ち通風ダクト１０内の空気の冷却を行う機能を有している。
ヒータコア３４は、エンジン２を通り温水となった冷却水が当該ヒータコア３４内を流通することで当該ヒータコア３４が加熱され、通風ダクト１０内の当該ヒータコア３４を通過する空気を加熱する機能を有している。
【００２４】
また、ヒータコア３４の空気流直上流位置には、エアミックスドア３６が設けられている。当該エアミックスドア３６は開閉駆動しヒータコア３４への空気流の量を調節することで、エバポレータ３２で冷却された空気量のうちヒータコア３４により再加熱される空気量を調節する機能を有している。
また、上記冷凍回路４０については、環境に好適な自然系冷媒であるＣＯ2（二酸化炭素）が内部を循環して冷凍サイクルを形成するものであり、当該冷凍サイクルの順に、圧縮機４２、ガスクーラ（放熱器）４４、内部熱交換器４６の高温部４６ａ、減圧器４８、エバポレータ３２、アキュームレータ５０（気液分離器）及び内部熱交換器４６の低温部４６ｂが介挿されて構成されている。
【００２５】
圧縮機４２は可変容量式の圧縮機であり、一端には電磁クラッチ４２ａを介してプーリ４２ｂが設けられている。当該プーリ４２ｂはエンジン２の駆動軸の一端に設けられたプーリ２ａとベルト２ｂを介して接続されている。そして、圧縮機４２は、電磁クラッチ４２ａにより接続及び遮断が行われることでエンジン２からの動力の伝達及び遮断が行われる。当該圧縮機４２はエンジン２からの動力が伝達されて作動することで、冷凍回路４０内の冷媒を圧縮し放熱器４４へと送る機能を有している。
【００２６】
ガスクーラ４４は圧縮機４２により圧縮された高温高圧の冷媒を冷却するものであり、内部熱交換器４６は高温部４６ａを通る冷媒と低温部４６ｂを通る冷媒との間で熱交換を行うものであり、減圧器４８は冷媒を減圧し霧状とするものであり、アキュームレータ５０はエバポレータ３２で蒸発し低温低圧となった冷媒において残留している液相成分を除去するものである。
【００２７】
また、車室内８にはエアコンＥＣＵ（電子コントロールユニット）６０が設けられており、当該エアコンＥＣＵ６０は図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。
エアコンＥＣＵ６０の入力側には、冷凍回路４０の圧縮機４２と放熱器４４との間に設けられ当該冷凍回路４０における高圧側の冷媒圧力を検出する高圧側冷媒圧力センサ６２（冷媒圧力検出手段）、車室内８に設けられ車室内温度Ｔinを検出する車室内温度センサ６４（車室内温度検出手段）、車室外に設けられ外気温度Ｔambを検出する外気温度センサ６６（車室外温度検出手段）等の各種センサ類が電気的に接続されている。
【００２８】
そして、エアコンＥＣＵ６０の出力側には、内外気調節ダンパ２４を駆動するアクチュエータ２４ａ、ブロア３０のモータ３０ａ、エアミックスドア３６を駆動するアクチュエータ３６ａ、電磁クラッチ４２ａのクラッチコントローラ４２ｃ等が電気的に接続されている。
当該エアコンＥＣＵ６０は上記センサ類からの情報に基づき各種装置を制御し空調制御（以下エアコン制御ともいう）を行う機能を有しており、例えばブロア３０のモータ３０ａに供給されるブロア電圧ＢＬＶの調節を行ったり（送風機制御手段）、冷凍回路４０内の高圧側冷媒圧力に応じて上記内外気調節ダンパ２４の開度を制御し、通風ダクト１０内に導入される空気量の割合を調節する内外気制御を行う（内外気導入量制御手段）。
【００２９】
以下このように構成された本発明に係る車両用空調装置におけるエアコンＥＣＵ６０により実行される内外気制御について詳しく説明する。
まず、基本的な内外気制御について説明する。なお、ここでは、内外気調節ダンパ２４により内気導入口２０を開放し外気導入口２２を閉鎖する内気循環モード、及び内気導入口２０を閉鎖し外気導入口２２を開放する外気導入モードの２つの空気導入モードが選択可能である。
【００３０】
図２を参照すると、車両用空調装置のエアコンＥＣＵ６０により実行される基本的な内外気制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに基づき説明する。
まず、ステップＳ１では、上記各種センサ等からそれぞれの情報を読み込む。具体的には、高圧側冷媒圧力センサ６２から高圧側冷媒圧力Ｐd、車室内温度センサ６４から車室内温度Ｔin、外気温度センサ６６から外気温度Ｔamb、ブロア３０のモータ３０ａのブロア電圧ＢＬＶを読み込む。
【００３１】
次のステップＳ２では、上記ステップＳ１で読み込んだ高圧側冷媒圧力Ｐdが、予め設定されている所定圧力Ｐaより大であるか否かを判別する。当該所定圧力Ｐaは例えば圧縮機４２の正常作動が確保される上限圧力より僅かに低い値に設定されている。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ３に進む。
【００３２】
ステップＳ３では、ステップＳ１において読み込んだ外気温度Ｔambが車室内温度Ｔinより大であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち外気温度Ｔambの方が車室内温度Ｔｉｎよりも高い場合にはステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、空気導入モードが外気導入モードに設定されているか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち内気循環モードである場合は、当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ５に進む。
【００３３】
ステップＳ５では、空気導入モードを外気導入モードから内気循環モードに切り替えるよう内外気調節ダンパ２４を制御し、次のステップＳ６ではモータ３０ａに供給されるブロア電圧ＢＬＶを予め設定された所定電圧まで低下させる。
そして、ステップＳ７において、再度高圧側冷媒圧力Ｐdの読み込みを行い、ステップＳ８において当該高圧側冷媒圧力Ｐｄが第２の所定圧力Ｐbより大であるか否かを判別する。なお、当該所定圧力Ｐbは、上記所定圧力Ｐaよりも低い値に設定されており、例えば圧縮機４２の正常作動が確保される上限圧力より十分に低い値に設定されている。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合はステップＳ７に戻り高圧側冷媒圧力Ｐdの判定を繰り返し、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となったら、ステップＳ９に進む。
【００３４】
ステップＳ９では、内外気調節ダンパ２４を外気導入モードに戻し、通常の内外気調節ダンパ制御に復帰させる。
次のステップＳ１０ではブロア電圧ＢＬＶをステップＳ６で低下させる前の元の値に戻し、通常のブロア電圧制御に復帰させ、当該ルーチンをリターンする。
このように当該内外気制御では、外気導入モードでの運転中であり、車室内温度Ｔinが外気温度Ｔambよりも低い場合に、冷凍回路４０の高圧側冷媒圧力Ｐdが所定圧力Ｐa以上となると、内外気調節ダンパ２４を内気循環モードへ切り替えることとしている。
【００３５】
内気循環モードに切り替えることで、通風ダクト１０内の空気温度は低下し、当該空気温度と蒸発器３２との間の温度差が小さくなる。これにより当該蒸発器３２の冷却負荷は低減されることから、圧縮機４２における仕事量も低減され、高圧側冷媒圧力Ｐdを低下させることができる。
また、上記のようにして高圧側冷媒圧力Ｐｄを低下させ第２の所定圧力Ｐbより小となった場合には通常の制御に復帰するようにしている。当該第２の所定圧力Ｐbは上記所定圧力Ｐaよりも低い値に設定されていることから、所定圧力Ｐa前後で内気循環モードと外気導入モードとの切り替えを繰り返すようなハンチング現象を防止することができ、良好に通常制御に復帰させることができる。
【００３６】
また、内気循環モードに切り替えるとともに、ブロア３０のモータ３０ａへ供給するブロア電圧ＢＬＶを低下させることで、省動力化させることができる。
以上のように、当該車両用空調装置では、上記のような内外気制御により圧縮機の仕事量を調節することで、圧縮機４２の性能を維持しながら、冷凍回路の不安定化を招くことなく、冷凍回路４０の高圧側冷媒圧力Ｐdを低下させ当該冷媒圧力の高圧化を抑制することができる。
【００３７】
次に本発明の実施例について説明する。なお、当該実施例では、内外気調節ダンパ２４は段階的に開度を調節することが可能である。
図３乃至５を参照すると、図３には実施例に係るエアコンＥＣＵ６０により実行される内外気制御ルーチンを示すフローチャートが、図４には実施例に係る内外気導入量制御を示すマップが、図５には実施例に係るブロア制御を示すマップがそれぞれ示されている。以下、図４、５を参照しつつ図３のフローチャートに沿い説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ２０、ステップＳ２１は、上記図２のフローチャートのＳ１、Ｓ３と同様であり、上記各種センサ等からそれぞれの情報を読み込み、外気温度Ｔambが車室内温度Ｔinよりも大であるか否かを判別する。ステップＳ２１の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は当該ルーチンをリターンし、真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ２２に進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、内外気調節ダンパ制御を行う。
当該内外気調節ダンパ制御は、図４に示すように高圧側冷媒圧力Ｐｄに応じて内外気調節ダンパの開度θを調節するものである。
詳しくは、高圧側冷媒圧力Ｐｄが上昇する場合、高圧側冷媒圧力Ｐdの閾値として所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３がそれぞれ設定されており、高圧側冷媒圧力Ｐdが当該所定圧力以上となる毎に内外気調節ダンパ２４の開度を内気循環モード側、即ち外気導入口２２側に回動させるものである。
【００４０】
具体的には、内気導入口２０を閉鎖する開度θambの外気導入モードである状態から、高圧側冷媒圧力Ｐdが上昇し所定圧力Ｐx１より大となった場合には、内外気調節ダンパ２４を所定量外気導入口２２側へ回動させた開度θaとする。さらに、高圧側冷媒圧力Ｐdが上昇し所定圧力Ｐx２より大となった場合には、内外気調節ダンパ２４をさらに所定量外気導入口側へ回動させた開度θbとする。そして、高圧側冷媒圧力Ｐdが所定圧力Ｐx３より大となった場合には、内外気調節ダンパ２４により外気導入口２２を閉鎖する開度θin、即ち内気循環モードまで回動させる。
【００４１】
一方、高圧側冷媒圧力Ｐdが低下する場合には、上記所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３よりも所定量低い値に設定された第２の所定圧力Ｐy１、Ｐy２、Ｐy３が設定されており、高圧側冷媒圧力Ｐdが当該第２の所定圧力より小となる毎に内外気調節ダンパの開度を所定量戻していくものである。
具体的には、内気循環モードである状態、即ち開度θinである状態から、高圧側冷媒圧力ＰdがＰy３以下となると内外気調節ダンパ開度を開度θbに、さらにＰy２以下となると開度θaに、さらにＰy３以下となると開度θamb、即ち外気導入モードへと切り替える。
【００４２】
そして、上記内外気調節ダンパ制御を実行した後、次のステップＳ２３ではブロア電圧制御を行う。
当該ブロア電圧制御は、図５のマップに基づき内外気調節ダンパ開度θに応じてブロア電圧ＢＬＶの調節を行うものである。
図５のマップでは、内外気調節ダンパ２４の開度が外気導入モード側の開度θambから内気導入モード側の開度θinに向かうに伴ってブロア電圧ＢＬＶが所定量低下するよう設定されている。
【００４３】
そして、当該ステップＳ２４の制御を実行した後、当該ルーチンをリターンする。
以上のように当該実施例での内外気制御では、複数の所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３を設定し、高圧側冷媒圧力Ｐdが当該所定圧力より大となる毎に、内気導入量割合を所定量増加させるものとしている。
また、当該各所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３に対し、一定量低い値の第２の所定圧力Ｐy１、Ｐy２、Ｐy３を設定し、高圧側冷媒圧力Ｐdが第２の所定圧力より小となる毎に内外気調節ダンパ２４の開度θを戻すようにしている。
【００４４】
さらに、内外気切替ダンパ２４の開度θに応じてブロア電圧ＢＬＶの制御も行うこととしている。
以上のことから、本発明の実施例に係る車両用空調装置では、上記基本的な内外気制御と同様の効果を奏することができる上、所定圧力を複数設定し内外気調節ダンパ２４の開度θを段階的に調節していることから、より適切に高圧側冷媒圧力Ｐdに応じた内外気導入量の制御を行うことができる。
【００４５】
以上で本発明に係る車両用空調装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では内外気導入量の制御とともにブロア電圧の制御を行っているが図２、図３の一点差線で示すように当該ブロア電圧の制御を行わない内外気制御としても構わない。
【００４６】
また、上記実施例では、所定圧力として３段階の所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３を設定しているが、当該所定圧力は何段階設定しても構わない。また、より一層適切に高圧側冷媒圧力Ｐdに応じた内外気制御を行うべく、高圧側冷媒圧力Ｐdが上昇するに伴い内気導入量割合を連続的に増加させる制御としても構わない。
また、冷凍回路４０や圧縮機４２、内外気調節ダンパ２４の構成は上記実施形態のものに限るものではなく、上記実施形態では、冷凍回路４０は内部熱交換器４６やアキュームレータを備えた構成であるがこのような構成に限られるものではなく、例えば内部熱交換器を備えていない構成や、放熱器の冷凍サイクル下流側にレシーバを設けた構成であっても構わない。
【００４７】
また、上記実施形態では、圧縮機４２は可変容量式であるが、当該可変容量式に限られるものではない。
また、上記実施形態では内外気導入量調節手段として内外気調節ダンパ２４を設けているが、当該内外気導入量調節手段の構成はこれに限られるものではなく、例えば内気導入口及び外気導入口のそれぞれにダンパを設けた構成でもかまわない。
【００４８】
また、上記実施形態では、高圧側冷媒圧力センサ６２、車室内温度センサ６４、外気温度センサ６６等より高圧側冷媒圧力Ｐd、車室内温度Ｔin、外気温度Ｔambを検出しているが、これらは推定により検出しても構わない。
【符号の説明】
【００４９】
２ エンジン
１０ 通風ダクト
２０ 内気導入口
２２ 外気導入口
２４ 内外気調節ダンパ（内外気導入量調節手段）
３０ ブロア（送風機）
３０ａ モータ
３２ エバポレータ（蒸発器）
４０ 冷凍回路
４２ 圧縮機
４４ ガスクーラ（放熱器）
４８ 減圧器
６０ エアコンＥＣＵ（内外気導入量制御手段、送風機制御手段）
６２ 高圧側冷媒圧力センサ（冷媒圧力検出手段）
６４ 車室内温度センサ（車室内温度検出手段）
６６ 外気温度センサ（車室外温度検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に係り、詳しくは冷凍回路の冷媒圧力に応じた内外気導入量制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
主に圧縮機、放熱器、減圧器、蒸発器からなる蒸気圧縮式の冷凍回路を有する車両用空調装置では、従来、冷凍回路の圧縮機から減圧器までの高圧側の圧力が過度に上昇するのを防止するため、当該高圧側圧力が所定圧力以上となった場合には圧縮機の駆動を停止させていた。
または容量を可変可能な可変容量圧縮機を備え、高圧側圧力が所定圧力以上となった場合に当該圧縮機の容量を減少させることで冷媒圧力を低下させていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１１２１５６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、従来のように圧縮機の駆動を停止させたり、上記特許文献１のように圧縮機の容量を減少させると、冷媒流量が低下し蒸発器での空気冷却性能が低下して、車室内の温度が上昇する等して乗員に不快感を与えるおそれがあった。
また、圧縮機の運転を停止または制限した後に運転を再開させると、冷凍回路の冷凍サイクルが不安定になるおそれがあった。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、冷凍回路の性能低下や不安定化を防止しつつ、冷媒圧力の高圧力化を抑制させ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】
上記した目的を達成するために、請求項１の車両用空調装置では、車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、値の異なる複数の所定圧力を設定し、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記各所定圧力より大となる毎に、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を所定量増加させる内外気導入量制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の車両用空調装置では、車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が上昇するのに伴い、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を連続的に増加させる内外気導入量制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３の車両用空調装置では、請求項１において、前記内外気導入量制御手段は、前記各所定圧力よりも一定量低い値の第２の所定圧力をそれぞれ設定し、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量を増加させた後、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記第２の所定圧力より小となった場合に、該増加させた車室内からの空気導入量割合を増加させる前の状態に戻すことを特徴としている。
【０００９】
請求項４の車両用空調装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、モータにより駆動し該ダクト内の空気流下流側に向け送風を行う送風機と、前記モータへの供給電圧を調節することで前記送風機による送風量を制御する送風機制御手段とを備え、前記送風機制御手段は、前記内外気導入量制御手段により車室内からの空気導入量割合を増加させているとき、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴としている。
【００１０】
請求項５の車両用空調装置では、請求項４において、前記送風機制御手段は、前記ダクト内の前記車室内からの空気導入量が増加するのに応じて、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴としている。
請求項６の車両用空調装置では、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴としている。
【００１１】
請求項７の車両用空調装置では、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記冷媒圧力検出手段は、前記冷凍回路の前記圧縮機から、前記冷凍回路に設けられ冷媒の温度を低下させる放熱器との間の冷媒圧力を検出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記手段を用いる本発明の請求項１の車両用空調装置は、冷凍回路の高圧側冷媒圧力に応じてダクト内への内外気導入量の割合を段階的に調節することで、ダクト内の空気温度と蒸発器との温度差、即ち蒸発器の冷却負荷を調節し、圧縮機の仕事量を調節するものである。
このような内外気制御により圧縮機の仕事量を調節することで、圧縮機の性能を維持しながら、冷凍回路の不安定化を招くことなく、冷凍回路の高圧側冷媒圧力を調節することができ、当該冷媒圧力の高圧化も防止することができる。
【００１３】
特に、複数の所定圧力を設定し、高圧側冷媒圧力が当該各所定圧力より大となる毎に、内気導入量割合を所定量増加させることで、単に内気循環モードと外気導入モードを切り換えるよりも、より適切に高圧側冷媒圧力に応じた内外気導入量制御を行うことができる。
また、車室外温度が車室内温度よりも高いときに、内気導入量割合の増加を行うことで、確実に蒸発器の冷却負荷を低減させることができ、効率よく高圧側冷媒圧力を低下させることができる。
【００１４】
請求項２の車両用空調装置によれば、冷凍回路の高圧側冷媒圧力に応じてダクト内への内外気導入量の割合を連続的に調節することで、ダクト内の空気温度と蒸発器との温度差、即ち蒸発器の冷却負荷を調節し、圧縮機の仕事量を調節するものである。
このような内外気制御により圧縮機の仕事量を調節することで、圧縮機の性能を維持しながら、冷凍回路の不安定化を招くことなく、冷凍回路の高圧側冷媒圧力を調節することができ、当該冷媒圧力の高圧化も防止することができる。
【００１５】
特に、高圧側冷媒圧力が上昇するに伴い内気導入量割合を増加させることで、単に内気循環モードと外気導入モードを切り換えるよりも、より一層適切に高圧側冷媒圧力に応じた内外気導入量制御を行うことができる。
また、車室外温度が車室内温度よりも高いときに、内気導入量割合の増加を行うことで、確実に蒸発器の冷却負荷を低減させることができ、効率よく高圧側冷媒圧力を低下させることができる。
【００１６】
請求項３の車両用空調装置によれば、高圧側冷媒圧力に応じ内気導入量割合を増加させた後に、高圧側冷媒圧力が上記所定圧力より一定量低い第２の所定圧力より小となった場合に、当該内気導入量割合の増加を元に戻すことで、ハンチングを防止し良好に内外気導入量を戻すことができる。
【００１７】
請求項４及び５の車両用空調装置によれば、内気導入量割合に応じて、送風機のモータへの供給電圧を低下させることで、省動力化させることができる。
請求項６の車両用空調装置によれば、冷媒に二酸化炭素を用いることで、環境に好適な冷凍回路とすることができる。
請求項７の車両用空調装置によれば、高圧側冷媒圧力を圧縮機から放熱器の間で検出することで正確な高圧側冷媒圧力を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】車両用空調装置のエアコンＥＣＵにより実行される基本的な内外気制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る車両用空調装置のエアコンＥＣＵにより実行される内外気制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施例に係る内外気導入量制御を示すマップである。
【図５】実施例に係るブロア制御を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る車両用空調装置の概略構成図が示されている。
図１は車両の前部分を概略的に示しており、空調装置（エアコン装置）は、車両のエンジン２（内燃機関）が配設されているエンジンルーム４から、隔壁６により区画された車室内８に亘って構成されている。
【００２０】
そして、当該空調装置の空気通路を形成する通風ダクト１０が車室内８の図示しないインストルメントパネル内に設けられている。
当該インストルメントパネルにはデフ用、フェース用、フット用の吹出口（図示せず）がそれぞれ所定の位置に形成されており、これに対応して通風ダクト１０の一端側には各吹出口と連通するデフ用、フェース用、フット用の３つの開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃが形成されている。
【００２１】
これら各開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃには、対応する開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの開閉を行うデフ用ドア１４ａ、フェース用ドア１４ｂ、フット用ドア１４ｃがそれぞれ設けられている。
一方、通風ダクト１０の他端側には、車室内８と連通した内気導入口２０及び車室外と連通した外気導入口２２がそれぞれ隣接して形成されている。そして、当該内気導入口２０及び外気導入口２２の間には、内気導入口２０側から外気導入口２２側まで回動可能であり当該開度を変化させることで当該各導入口２０、２２からの空気導入量の割合を調節可能な内外気調節ダンパ２４（内外気導入量調節手段）が設けられている。
【００２２】
このように構成された通風ダクト１０では、他端側の内気導入口２０及び外気導入口２２から一端側の開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃへと空気流が形成される。
そして、当該通風ダクト１０には、他端側から一端側に向けて順に、ブロア３０（送風機）、エバポレータ３２（蒸発器）、ヒータコア３４が設けられている。
ブロア３０は、通風ダクト１０内部の他端側、内気導入口２０及び外気導入口２２の空気流下流側近傍に設けられている。当該ブロア３０はモータ３０ａにより駆動する所謂遠心式の送風機であり、通風ダクト１０の一端側へ向け送風を行う機能を有している。
【００２３】
エバポレータ３２は、冷凍回路４０の一部をなしており、当該冷凍回路４０内を循環する冷媒を内部で蒸発させ、この気化熱を利用してエバポレータ３２外部を通る空気、即ち通風ダクト１０内の空気の冷却を行う機能を有している。
ヒータコア３４は、エンジン２を通り温水となった冷却水が当該ヒータコア３４内を流通することで当該ヒータコア３４が加熱され、通風ダクト１０内の当該ヒータコア３４を通過する空気を加熱する機能を有している。
【００２４】
また、ヒータコア３４の空気流直上流位置には、エアミックスドア３６が設けられている。当該エアミックスドア３６は開閉駆動しヒータコア３４への空気流の量を調節することで、エバポレータ３２で冷却された空気量のうちヒータコア３４により再加熱される空気量を調節する機能を有している。
また、上記冷凍回路４０については、環境に好適な自然系冷媒であるＣＯ2（二酸化炭素）が内部を循環して冷凍サイクルを形成するものであり、当該冷凍サイクルの順に、圧縮機４２、ガスクーラ（放熱器）４４、内部熱交換器４６の高温部４６ａ、減圧器４８、エバポレータ３２、アキュームレータ５０（気液分離器）及び内部熱交換器４６の低温部４６ｂが介挿されて構成されている。
【００２５】
圧縮機４２は可変容量式の圧縮機であり、一端には電磁クラッチ４２ａを介してプーリ４２ｂが設けられている。当該プーリ４２ｂはエンジン２の駆動軸の一端に設けられたプーリ２ａとベルト２ｂを介して接続されている。そして、圧縮機４２は、電磁クラッチ４２ａにより接続及び遮断が行われることでエンジン２からの動力の伝達及び遮断が行われる。当該圧縮機４２はエンジン２からの動力が伝達されて作動することで、冷凍回路４０内の冷媒を圧縮し放熱器４４へと送る機能を有している。
【００２６】
ガスクーラ４４は圧縮機４２により圧縮された高温高圧の冷媒を冷却するものであり、内部熱交換器４６は高温部４６ａを通る冷媒と低温部４６ｂを通る冷媒との間で熱交換を行うものであり、減圧器４８は冷媒を減圧し霧状とするものであり、アキュームレータ５０はエバポレータ３２で蒸発し低温低圧となった冷媒において残留している液相成分を除去するものである。
【００２７】
また、車室内８にはエアコンＥＣＵ（電子コントロールユニット）６０が設けられており、当該エアコンＥＣＵ６０は図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。
エアコンＥＣＵ６０の入力側には、冷凍回路４０の圧縮機４２と放熱器４４との間に設けられ当該冷凍回路４０における高圧側の冷媒圧力を検出する高圧側冷媒圧力センサ６２（冷媒圧力検出手段）、車室内８に設けられ車室内温度Ｔinを検出する車室内温度センサ６４（車室内温度検出手段）、車室外に設けられ外気温度Ｔambを検出する外気温度センサ６６（車室外温度検出手段）等の各種センサ類が電気的に接続されている。
【００２８】
そして、エアコンＥＣＵ６０の出力側には、内外気調節ダンパ２４を駆動するアクチュエータ２４ａ、ブロア３０のモータ３０ａ、エアミックスドア３６を駆動するアクチュエータ３６ａ、電磁クラッチ４２ａのクラッチコントローラ４２ｃ等が電気的に接続されている。
当該エアコンＥＣＵ６０は上記センサ類からの情報に基づき各種装置を制御し空調制御（以下エアコン制御ともいう）を行う機能を有しており、例えばブロア３０のモータ３０ａに供給されるブロア電圧ＢＬＶの調節を行ったり（送風機制御手段）、冷凍回路４０内の高圧側冷媒圧力に応じて上記内外気調節ダンパ２４の開度を制御し、通風ダクト１０内に導入される空気量の割合を調節する内外気制御を行う（内外気導入量制御手段）。
【００２９】
以下このように構成された本発明に係る車両用空調装置におけるエアコンＥＣＵ６０により実行される内外気制御について詳しく説明する。
まず、基本的な内外気制御について説明する。なお、ここでは、内外気調節ダンパ２４により内気導入口２０を開放し外気導入口２２を閉鎖する内気循環モード、及び内気導入口２０を閉鎖し外気導入口２２を開放する外気導入モードの２つの空気導入モードが選択可能である。
【００３０】
図２を参照すると、車両用空調装置のエアコンＥＣＵ６０により実行される基本的な内外気制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに基づき説明する。
まず、ステップＳ１では、上記各種センサ等からそれぞれの情報を読み込む。具体的には、高圧側冷媒圧力センサ６２から高圧側冷媒圧力Ｐd、車室内温度センサ６４から車室内温度Ｔin、外気温度センサ６６から外気温度Ｔamb、ブロア３０のモータ３０ａのブロア電圧ＢＬＶを読み込む。
【００３１】
次のステップＳ２では、上記ステップＳ１で読み込んだ高圧側冷媒圧力Ｐdが、予め設定されている所定圧力Ｐaより大であるか否かを判別する。当該所定圧力Ｐaは例えば圧縮機４２の正常作動が確保される上限圧力より僅かに低い値に設定されている。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ３に進む。
【００３２】
ステップＳ３では、ステップＳ１において読み込んだ外気温度Ｔambが車室内温度Ｔinより大であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち外気温度Ｔambの方が車室内温度Ｔｉｎよりも高い場合にはステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、空気導入モードが外気導入モードに設定されているか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち内気循環モードである場合は、当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ５に進む。
【００３３】
ステップＳ５では、空気導入モードを外気導入モードから内気循環モードに切り替えるよう内外気調節ダンパ２４を制御し、次のステップＳ６ではモータ３０ａに供給されるブロア電圧ＢＬＶを予め設定された所定電圧まで低下させる。
そして、ステップＳ７において、再度高圧側冷媒圧力Ｐdの読み込みを行い、ステップＳ８において当該高圧側冷媒圧力Ｐｄが第２の所定圧力Ｐbより大であるか否かを判別する。なお、当該所定圧力Ｐbは、上記所定圧力Ｐaよりも低い値に設定されており、例えば圧縮機４２の正常作動が確保される上限圧力より十分に低い値に設定されている。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合はステップＳ７に戻り高圧側冷媒圧力Ｐdの判定を繰り返し、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となったら、ステップＳ９に進む。
【００３４】
ステップＳ９では、内外気調節ダンパ２４を外気導入モードに戻し、通常の内外気調節ダンパ制御に復帰させる。
次のステップＳ１０ではブロア電圧ＢＬＶをステップＳ６で低下させる前の元の値に戻し、通常のブロア電圧制御に復帰させ、当該ルーチンをリターンする。
このように当該内外気制御では、外気導入モードでの運転中であり、車室内温度Ｔinが外気温度Ｔambよりも低い場合に、冷凍回路４０の高圧側冷媒圧力Ｐdが所定圧力Ｐa以上となると、内外気調節ダンパ２４を内気循環モードへ切り替えることとしている。
【００３５】
内気循環モードに切り替えることで、通風ダクト１０内の空気温度は低下し、当該空気温度と蒸発器３２との間の温度差が小さくなる。これにより当該蒸発器３２の冷却負荷は低減されることから、圧縮機４２における仕事量も低減され、高圧側冷媒圧力Ｐdを低下させることができる。
また、上記のようにして高圧側冷媒圧力Ｐｄを低下させ第２の所定圧力Ｐbより小となった場合には通常の制御に復帰するようにしている。当該第２の所定圧力Ｐbは上記所定圧力Ｐaよりも低い値に設定されていることから、所定圧力Ｐa前後で内気循環モードと外気導入モードとの切り替えを繰り返すようなハンチング現象を防止することができ、良好に通常制御に復帰させることができる。
【００３６】
また、内気循環モードに切り替えるとともに、ブロア３０のモータ３０ａへ供給するブロア電圧ＢＬＶを低下させることで、省動力化させることができる。
以上のように、当該車両用空調装置では、上記のような内外気制御により圧縮機の仕事量を調節することで、圧縮機４２の性能を維持しながら、冷凍回路の不安定化を招くことなく、冷凍回路４０の高圧側冷媒圧力Ｐdを低下させ当該冷媒圧力の高圧化を抑制することができる。
【００３７】
次に本発明の実施例について説明する。なお、当該実施例では、内外気調節ダンパ２４は段階的に開度を調節することが可能である。
図３乃至５を参照すると、図３には実施例に係るエアコンＥＣＵ６０により実行される内外気制御ルーチンを示すフローチャートが、図４には実施例に係る内外気導入量制御を示すマップが、図５には実施例に係るブロア制御を示すマップがそれぞれ示されている。以下、図４、５を参照しつつ図３のフローチャートに沿い説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ２０、ステップＳ２１は、上記図２のフローチャートのＳ１、Ｓ３と同様であり、上記各種センサ等からそれぞれの情報を読み込み、外気温度Ｔambが車室内温度Ｔinよりも大であるか否かを判別する。ステップＳ２１の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は当該ルーチンをリターンし、真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ２２に進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、内外気調節ダンパ制御を行う。
当該内外気調節ダンパ制御は、図４に示すように高圧側冷媒圧力Ｐｄに応じて内外気調節ダンパの開度θを調節するものである。
詳しくは、高圧側冷媒圧力Ｐｄが上昇する場合、高圧側冷媒圧力Ｐdの閾値として所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３がそれぞれ設定されており、高圧側冷媒圧力Ｐdが当該所定圧力以上となる毎に内外気調節ダンパ２４の開度を内気循環モード側、即ち外気導入口２２側に回動させるものである。
【００４０】
具体的には、内気導入口２０を閉鎖する開度θambの外気導入モードである状態から、高圧側冷媒圧力Ｐdが上昇し所定圧力Ｐx１より大となった場合には、内外気調節ダンパ２４を所定量外気導入口２２側へ回動させた開度θaとする。さらに、高圧側冷媒圧力Ｐdが上昇し所定圧力Ｐx２より大となった場合には、内外気調節ダンパ２４をさらに所定量外気導入口側へ回動させた開度θbとする。そして、高圧側冷媒圧力Ｐdが所定圧力Ｐx３より大となった場合には、内外気調節ダンパ２４により外気導入口２２を閉鎖する開度θin、即ち内気循環モードまで回動させる。
【００４１】
一方、高圧側冷媒圧力Ｐdが低下する場合には、上記所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３よりも所定量低い値に設定された第２の所定圧力Ｐy１、Ｐy２、Ｐy３が設定されており、高圧側冷媒圧力Ｐdが当該第２の所定圧力より小となる毎に内外気調節ダンパの開度を所定量戻していくものである。
具体的には、内気循環モードである状態、即ち開度θinである状態から、高圧側冷媒圧力ＰdがＰy３以下となると内外気調節ダンパ開度を開度θbに、さらにＰy２以下となると開度θaに、さらにＰy３以下となると開度θamb、即ち外気導入モードへと切り替える。
【００４２】
そして、上記内外気調節ダンパ制御を実行した後、次のステップＳ２３ではブロア電圧制御を行う。
当該ブロア電圧制御は、図５のマップに基づき内外気調節ダンパ開度θに応じてブロア電圧ＢＬＶの調節を行うものである。
図５のマップでは、内外気調節ダンパ２４の開度が外気導入モード側の開度θambから内気導入モード側の開度θinに向かうに伴ってブロア電圧ＢＬＶが所定量低下するよう設定されている。
【００４３】
そして、当該ステップＳ２４の制御を実行した後、当該ルーチンをリターンする。
以上のように当該実施例での内外気制御では、複数の所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３を設定し、高圧側冷媒圧力Ｐdが当該所定圧力より大となる毎に、内気導入量割合を所定量増加させるものとしている。
また、当該各所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３に対し、一定量低い値の第２の所定圧力Ｐy１、Ｐy２、Ｐy３を設定し、高圧側冷媒圧力Ｐdが第２の所定圧力より小となる毎に内外気調節ダンパ２４の開度θを戻すようにしている。
【００４４】
さらに、内外気切替ダンパ２４の開度θに応じてブロア電圧ＢＬＶの制御も行うこととしている。
以上のことから、本発明の実施例に係る車両用空調装置では、上記基本的な内外気制御と同様の効果を奏することができる上、所定圧力を複数設定し内外気調節ダンパ２４の開度θを段階的に調節していることから、より適切に高圧側冷媒圧力Ｐdに応じた内外気導入量の制御を行うことができる。
【００４５】
以上で本発明に係る車両用空調装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では内外気導入量の制御とともにブロア電圧の制御を行っているが図２、図３の一点差線で示すように当該ブロア電圧の制御を行わない内外気制御としても構わない。
【００４６】
また、上記実施例では、所定圧力として３段階の所定圧力Ｐx１、Ｐx２、Ｐx３を設定しているが、当該所定圧力は何段階設定しても構わない。また、より一層適切に高圧側冷媒圧力Ｐdに応じた内外気制御を行うべく、高圧側冷媒圧力Ｐdが上昇するに伴い内気導入量割合を連続的に増加させる制御としても構わない。
また、冷凍回路４０や圧縮機４２、内外気調節ダンパ２４の構成は上記実施形態のものに限るものではなく、上記実施形態では、冷凍回路４０は内部熱交換器４６やアキュームレータを備えた構成であるがこのような構成に限られるものではなく、例えば内部熱交換器を備えていない構成や、放熱器の冷凍サイクル下流側にレシーバを設けた構成であっても構わない。
【００４７】
また、上記実施形態では、圧縮機４２は可変容量式であるが、当該可変容量式に限られるものではない。
また、上記実施形態では内外気導入量調節手段として内外気調節ダンパ２４を設けているが、当該内外気導入量調節手段の構成はこれに限られるものではなく、例えば内気導入口及び外気導入口のそれぞれにダンパを設けた構成でもかまわない。
【００４８】
また、上記実施形態では、高圧側冷媒圧力センサ６２、車室内温度センサ６４、外気温度センサ６６等より高圧側冷媒圧力Ｐd、車室内温度Ｔin、外気温度Ｔambを検出しているが、これらは推定により検出しても構わない。
【符号の説明】
【００４９】
２ エンジン
１０ 通風ダクト
２０ 内気導入口
２２ 外気導入口
２４ 内外気調節ダンパ（内外気導入量調節手段）
３０ ブロア（送風機）
３０ａ モータ
３２ エバポレータ（蒸発器）
４０ 冷凍回路
４２ 圧縮機
４４ ガスクーラ（放熱器）
４８ 減圧器
６０ エアコンＥＣＵ（内外気導入量制御手段、送風機制御手段）
６２ 高圧側冷媒圧力センサ（冷媒圧力検出手段）
６４ 車室内温度センサ（車室内温度検出手段）
６６ 外気温度センサ（車室外温度検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、
前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、
該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、
前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、
前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、
前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、
前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、
前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、
前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、値の異なる複数の所定圧力を設定し、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記各所定圧力より大となる毎に、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を所定量増加させる内外気導入量制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、
前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、
該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、
前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、
前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、
前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、
前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、
前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、
前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が上昇するのに伴い、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を連続的に増加させる内外気導入量制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記内外気導入量制御手段は、前記各所定圧力よりも一定量低い値の第２の所定圧力をそれぞれ設定し、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量を増加させた後、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記第２の所定圧力より小となった場合に、該増加させた車室内からの空気導入量割合を増加させる前の状態に戻すことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、モータにより駆動し該ダクト内の空気流下流側に向け送風を行う送風機と、
前記モータへの供給電圧を調節することで前記送風機による送風量を制御する送風機制御手段とを備え、
前記送風機制御手段は、前記内外気導入量制御手段により車室内からの空気導入量割合を増加させているとき、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記送風機制御手段は、前記ダクト内の前記車室内からの空気導入量が増加するのに応じて、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴とする請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記冷媒圧力検出手段は、前記冷凍回路の前記圧縮機から、前記冷凍回路に設けられ冷媒の温度を低下させる放熱器との間の冷媒圧力を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の車両用空調装置。
【請求項１】
車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、
前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、
該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、
前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、
前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、
前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、
前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、
前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、
前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、値の異なる複数の所定圧力を設定し、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記各所定圧力より大となる毎に、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を所定量増加させる内外気導入量制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
車両の車室内に配設され、車室内及び車室外から空気を導入可能なダクトと、
前記車両に搭載され、内部を冷媒が循環する冷凍回路と、
該冷凍回路の一部をなし、該冷凍回路内の冷媒を圧送するよう作動する圧縮機と、
前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、前記冷媒の気化熱を利用して該ダクト内を通過する空気を冷却する蒸発器と、
前記車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、
前記車室外の温度を検出する車室外温度検出手段と、
前記冷凍回路の高圧側の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段と、
前記ダクト内への車室内からの空気導入量及び車室外からの空気導入量の割合を調節可能な内外気導入量調節手段と、
前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度が前記車室外温度検出手段により検出された車室外温度よりも低い状態である場合に、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が上昇するのに伴い、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量割合を連続的に増加させる内外気導入量制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記内外気導入量制御手段は、前記各所定圧力よりも一定量低い値の第２の所定圧力をそれぞれ設定し、前記内外気導入量調節手段により車室内からの空気導入量を増加させた後、前記冷媒圧力検出手段により検出された冷媒圧力が前記第２の所定圧力より小となった場合に、該増加させた車室内からの空気導入量割合を増加させる前の状態に戻すことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記冷凍回路の一部をなし、前記ダクト内に設けられ、モータにより駆動し該ダクト内の空気流下流側に向け送風を行う送風機と、
前記モータへの供給電圧を調節することで前記送風機による送風量を制御する送風機制御手段とを備え、
前記送風機制御手段は、前記内外気導入量制御手段により車室内からの空気導入量割合を増加させているとき、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記送風機制御手段は、前記ダクト内の前記車室内からの空気導入量が増加するのに応じて、前記モータへの供給電圧を低下させることを特徴とする請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記冷媒圧力検出手段は、前記冷凍回路の前記圧縮機から、前記冷凍回路に設けられ冷媒の温度を低下させる放熱器との間の冷媒圧力を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−３５８４２（Ｐ２０１２−３５８４２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３５０２（Ｐ２０１１−２５３５０２）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【分割の表示】特願２００６−３２６８８０（Ｐ２００６−３２６８８０）の分割
【原出願日】平成１８年１２月４日（２００６．１２．４）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【分割の表示】特願２００６−３２６８８０（Ｐ２００６−３２６８８０）の分割
【原出願日】平成１８年１２月４日（２００６．１２．４）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
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