JPH05106921A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイクルの信頼性低下およびコストの上昇を
招くことなく、冷媒圧縮機に液冷媒が溜まるいわゆる寝
込み現象を防止すること。 【構成】 送風機３および冷媒圧縮機２２の作動を制御
する制御手段７は、車室外気温を検知する外気温センサ
２８および冷媒蒸発器の雰囲気温度を検知する雰囲気温
度センサ２９と、冷媒圧縮機２２の駆動・停止を行なう
圧縮機駆動回路３１および送風機３の駆動・停止を行な
う送風機駆動回路３２と、圧縮機駆動回路３１および送
風機駆動回路３２に制御信号を出力するマイクロコンピ
ュータ３３より構成される。このマイクロコンピュータ
３３は、雰囲気温度センサ２９の検出値の方が外気温セ
ンサ２８の検出値より設定値以上大きい場合に、冷媒圧
縮機２２の起動前に送風機３を作動させるための作動信
号を送風機駆動回路３２に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空気調和装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用空気調和装置に用いられ
る冷凍サイクルでは、熱容量の大きい冷媒圧縮機がエン
ジンルームの内部に配置されるのに対して、熱容量の小
さい冷媒凝縮器および冷媒蒸発器などの熱交換器が、周
囲の温度や日射の影響を受けやすい位置に設置されてい
る。従って、冬場の天気の良い日や山間部の夏、あるい
は夜間に車両を長時間放置した場合等で、冷媒圧縮機が
冷え込んだ後で冷媒蒸発器が温められてくると、冷媒蒸
発器内の圧力が僅かながら上昇することで、冷媒蒸発器
内部の冷媒が冷媒圧縮機側へ移動する。そして、まだ冷
えている冷媒圧縮機内で凝縮することにより冷媒圧縮機
内に液冷媒が徐々に溜まりだす。

【０００３】この液冷媒の量が多いと、液冷媒による異
常高圧の発生によって、いわゆる寝込み現象が生じ、冷
凍サイクルの起動時に冷媒圧縮機から異常音が発生した
り、弁割れやかじり等の不具合を引き起こす。そこで、
従来より、冷媒圧縮機の吸入側に電磁弁、吐出側に逆止
弁を設けることで液冷媒の侵入を防止する技術が提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、サイクル内
に電磁弁や逆止弁を使用することで、サイクルの信頼性
が低下する虞があるとともに、コストの上昇を招く等の
課題を有していた。本発明は、上記事情に基づいて成さ
れたもので、その目的は、サイクルの信頼性低下および
コストの上昇を招くことなく、冷媒圧縮機に液冷媒が溜
まるいわゆる寝込み現象を防止した車両用空気調和装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、車室内に送風空気を導く送風用ダクト
と、この送風用ダクト内で前記車室内に向かう空気流を
生じさせる送風機と、前記送風用ダクト内に配されて、
冷媒との熱交換によって周囲の空気を冷却する冷凍サイ
クルの冷媒蒸発器と、前記冷凍サイクルに冷媒を循環さ
せる冷媒圧縮機と、前記送風機および前記冷媒圧縮機の
作動を制御する制御手段とを備えた車両用空気調和装置
において、前記制御手段は、車室外気温を検知する外気
温センサおよび前記送風用ダクト内における前記冷媒蒸
発器の周囲の温度を検知する雰囲気温度センサを有し、
この雰囲気温度センサの検出値の方が前記外気温センサ
の検出値より、あらかじめ設定された設定値以上大きい
場合には、前記冷媒圧縮機の起動前に前記送風機を作動
させることを技術的手段とする。

【０００６】

【作用】上記構成より成る本発明の車両用空気調和装置
は、雰囲気温度センサによる検出値の方が外気温センサ
による検出値より設定値以上大きい場合に、冷媒圧縮機
の起動前に送風機を作動させることにより、冷媒蒸発器
周囲の雰囲気空気の温度を低下させる。これにより、冷
媒蒸発器の内圧が低下し、冷媒圧縮機内に溜まっていた
液冷媒が冷媒蒸発器側に逆流して、冷媒圧縮機内の液冷
媒が減少する。その後、冷媒圧縮機を起動させて、定常
制御に移行する。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置の一実施
例を図１ないし図４を基に説明する。図１は車両用空気
調和装置の全体構成図である。この車両用空気調和装置
１は、車室内に送風空気を導く送風用ダクト２（以下ダ
クト２と略す）と、このダクト２内で車室内に向かう空
気流を生じさせる送風機３、ダクト２内に配された冷凍
サイクル４の冷媒蒸発器５およびエンジン冷却水を熱源
とするヒータコア６、空気調和装置１の作動制御を行う
制御手段７（後述する）などより構成される。

【０００８】ダクト２は、その上流端に、ダクト２内へ
空気を取り入れるための内気導入口８および外気導入口
９が設けられ、どちらかの導入口８、９が内外気切替ダ
ンパ１０によって閉塞される。ダクト２の下流端は、各
分岐ダクト１１、１２、１３を介して、車室内に開口す
る各吹出口１４、１５、１６に連通されている。なお、
各吹出口１４〜１６は、選択された吹出口モードに応じ
て作動する吹出口切替ダンパ１７、１８によって切り替
えられる。

【０００９】なお、吹出口モードは、車両の窓ガラスに
向かって空調空気を吐出すデフロスタモード、主に乗員
の上半身に向かって空調空気を吐出するベチレーション
モード、乗員の足元付近に空調空気を吐出するヒータモ
ードが設定されている。これらの吹出口モードは、運転
席のコントロールパネル（図示しない）に設けられたモ
ードスイッチ１９（図２参照）を選択操作することによ
り設定される。また、吹き出し空気の温度コントロール
は、ヒータコア６の上流側に設けられたエアミックスダ
ンパ２０によって、ヒータコア６を通過する空気とヒー
タコア６をバイパスする空気とを混合することで行われ
る。

【００１０】冷凍サイクル４は、電磁クラッチ２１を介
してエンジン（図示しない）により駆動される冷媒圧縮
機２２、クーリングファン２３の送風を受けて、冷媒圧
縮機２２で圧縮された高温・高圧のガス冷媒を凝縮液化
する冷媒凝縮器２４、この冷媒凝縮器２４の下流に設け
られた液溜め用のレシーバ２５、レシーバ２５から流れ
てきた高圧の液冷媒を断熱膨張させる膨張弁２６、低温
・低圧にされた霧状冷媒を送風機３の送風を受けて蒸発
させる冷媒蒸発器５の各機能部品を備え、それぞれ冷媒
配管２７によって環状に接続されている。

【００１１】制御手段７は、図２（制御手段７の構成を
示すブロック図）に示すように、車室外気温を検知する
外気温センサ２８、冷媒蒸発器５の下流に設置されて冷
媒蒸発器５の雰囲気温度を検知する雰囲気温度センサ２
９、エンジン冷却水の温度を検知する水温センサ３０等
の各種センサと、冷媒圧縮機２２の駆動・停止を行う圧
縮機駆動回路３１および送風機３の駆動・停止を行う送
風機駆動回路３２、前記各種センサ２８〜３０からの情
報およびモードスイッチ１９の信号に基づいて、前記圧
縮機駆動回路３１および送風機駆動回路３２に制御信号
を出力するマイクロコンピュータ３３より構成される。

【００１２】マイクロコンピュータ３３は、エアコンス
イッチ３４をオンすることで作動し、図３に示すよう
に、初期セットを行なった後（ステップＳ１）、起動制
御を実行してから（ステップＳ２）、定常制御に移行す
る（ステップＳ３）。起動制御は、冷凍サイクル４の起
動時に冷媒圧縮機２２内に液冷媒が溜まっていると、液
圧縮による異常音の発生や弁割れ等の不具合を引き起こ
すことから、冷媒圧縮機２２内の液冷媒を減少させるた
めに行なう制御である。

【００１３】ここで、起動制御を行なうマイクロコンピ
ュータ３３の作動を、図４に示すフロチャートを基に説
明する。まず、吹出口モードがヒータモードであるか否
かを判断し（ステップＳ２０）、ヒータモード以外の場
合（ＮＯ）には、雰囲気温度センサ２９の検出値ＴEOと
外気温センサ２８の検出値Ｔａとの差（ＴEO−Ｔａ）が
設定値Ｔ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２
１）。ＴEO−Ｔａ≧Ｔの場合（ＹＥＳ）には、送風機３
を作動させるための作動信号を送風機駆動回路３２に出
力するとともに、内蔵するタイマカウンタ（図示しな
い）をスタートさせる（ステップＳ２２）。

【００１４】タイマカウンタ終了後（所定時間経過
後）、冷媒圧縮機２２を作動させるための作動信号を圧
縮機駆動回路３１に出力する（ステップＳ２３）。上記
ステップＳ２１の判断で、ＴEO−Ｔａ＜Ｔの場合（Ｎ
Ｏ）には、ステップＳ２４で圧縮機駆動回路３１に作動
信号を出力した後、ステップＳ２５で送風機駆動回路３
２に作動信号を出力する。また、上記ステップＳ２０の
判断で、ヒータモードの時（ＹＥＳ）には、水温センサ
３０により検出したエンジン冷却水温が所定値（例えば
３０℃）以上であるか否かを判断し（ステップＳ２
６）、エンジン冷却水温が所定値以下の場合（ＮＯ）に
は、ステップＳ２０へ戻り、所定値以上の場合（ＹＥ
Ｓ）には、上記ステップＳ２１を実行する。

【００１５】次に、本実施例の作動を説明する。エアコ
ンスイッチ３４をオンして空気調和装置１を起動させる
と、マイクロコンピュータ３３による起動制御が行なわ
れる。この起動制御において吹出口モードがヒータモー
ドの時には、エンジン冷却水温がまだ低い時に送風を行
なうと、冷たい空気が吐出されてフィーリング上好まし
くないことから、エンジン冷却水温が所定値（３０℃）
に上昇してから送風が行なわれる。

【００１６】エンジン冷却水温が所定値まで達した後、
あるいは吹出口モードがヒータモード以外の時には、雰
囲気温度センサ２９の検出値ＴEOと外気温センサ２８の
検出値Ｔａとの差（ＴEO−Ｔａ）を設定値Ｔと比較す
る。これは、冷媒蒸発器５の周囲の雰囲気温度と外気温
度との差が大きく、且つ冷媒蒸発器５の周囲の雰囲気温
度が高い時に冷媒圧縮機２２内に液冷媒が溜まりやすい
と考えられることから、冷媒蒸発器５の周囲の雰囲気温
度と外気温度とを比較することで、冷媒圧縮機２２内に
液冷媒が溜まっているか否かを判断するものである。

【００１７】そこで、ＴEO−Ｔａ≧Ｔの場合には、冷媒
圧縮機２２内に液冷媒が溜まっていると判断して、冷媒
圧縮機２２の起動前に送風機３を作動させる。これによ
り、冷媒蒸発器５の周囲の雰囲気温度が低下し、冷媒圧
縮機２２に溜まっていた液冷媒が冷媒蒸発器５側に逆流
して、冷媒圧縮機２２内の液冷媒が減少する。送風機３
を作動させて、所定時間経過後に冷媒圧縮機２２を起動
させることにより、冷媒圧縮機２２での液圧縮に伴う異
常音の発生や弁割れなどの不具合を防止することができ
る。

【００１８】冷媒蒸発器５の周囲の雰囲気温度と外気温
度との比較において、ＴEO−Ｔａ＜Ｔの場合には、冷媒
圧縮機２２内に液冷媒が溜まっていない、あるいは液冷
媒が極少量であると判断して、そのまま冷媒圧縮機２２
を起動させても問題はない。この起動制御を実行した
後、定常制御に移行する。

【００１９】なお、本実施例では、送風機３の作動とと
もにタイマカウンタをスタートさせ、カウント終了後に
冷媒圧縮機２２を起動させる制御例を示したが、送風機
３の作動後に、冷媒蒸発器５の周囲の雰囲気温度と外気
温度との差が設定値以下になった時点で冷媒圧縮機２２
を起動させるように制御しても良い。

【００２０】

【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、冷媒圧
縮機内に液冷媒が溜まっていると判断される時に、冷媒
圧縮機の起動前に送風機を作動させる制御を行なうこと
で、冷媒圧縮機内の液冷媒を減少させて液圧縮に伴う不
具合を防止することができる。従って、冷媒圧縮機に液
冷媒が侵入するのを防ぐための対策として、従来のよう
に電磁弁や逆止弁を使用する必要がなく、サイクルの信
頼性低下やコストの上昇を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空気調和装置の全体構成図である。

【図２】制御手段の構成を示すブロック図である。

【図３】マイクロコンピュータの作動を示すフローチャ
ートである。

【図４】マイクロコンピュータの起動制御を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 車両用空気調和装置 ２ 送風用ダクト ３ 送風機 ４ 冷凍サイクル ５ 冷媒蒸発器 ７ 制御手段 ２２ 冷媒圧縮機 ２８ 外気温センサ ２９ 雰囲気温度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内に送風空気を導く送風用ダクトと、 この送風用ダクト内で前記車室内に向かう空気流を生じ
   させる送風機と、 前記送風用ダクト内に配されて、冷媒との熱交換によっ
   て周囲の空気を冷却する冷凍サイクルの冷媒蒸発器と、 前記冷凍サイクルに冷媒を循環させる冷媒圧縮機と、 前記送風機および前記冷媒圧縮機の作動を制御する制御
   手段とを備えた車両用空気調和装置において、 前記制御手段は、車室外気温を検知する外気温センサお
   よび前記送風用ダクト内における前記冷媒蒸発器の周囲
   の温度を検知する雰囲気温度センサを有し、この雰囲気
   温度センサの検出値の方が前記外気温センサの検出値よ
   り、あらかじめ設定された設定値以上大きい場合には、
   前記冷媒圧縮機の起動前に前記送風機を作動させること
   を特徴とする車両用空気調和装置。