JPH07243708A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍サイクルの搭載スペースの増大や製品コ
ストの上昇を抑えながらも、コンプレッサが液溜め起動
してから充分なオイルが溜まるまでコンプレッサの作動
を継続して、コンプレッサの再起動時の摺動部の潤滑不
良や摩耗を防止することを可能にする。 【構成】 摺動部を自己潤滑するコンプレッサ２４を有
する冷凍サイクル２３と、コンプレッサ２４をオフする
指示を与えるＩＧスイッチ７４やＡ／Ｃスイッチ７６
と、ＩＧスイッチ７４やＡ／Ｃスイッチ７６の設定状態
に基づいてコンプレッサ２４をオン、オフするＣＰＵ７
０と、コンプレッサ２４が液溜め起動してから摺動部を
潤滑するのに充分な量のオイルが溜まるまでの時間が経
過するまで、ＩＧスイッチ７４やＡ／Ｃスイッチ７６に
よるコンプレッサ２４のオフ指示に拘らず、コンプレッ
サ２４の作動を継続させる制御タイマー７３とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気調和装置に関す
るもので、とくに冷媒圧縮機の潤滑不良を事前に防止す
ることが可能な車両用空気調和装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両用空気調和装置に
おいては、冷媒圧縮機がその他の冷凍機器に比べて熱容
量が大きく温度上昇が遅れるため、車両を一晩屋外に放
置するとガス冷媒が冷媒圧縮機内に移動して凝縮液化し
て冷媒圧縮機内に液冷媒が溜まる（所謂寝込み）。

【０００３】なお、オイル溜めを有し、ピストン等の摺
動部を自己潤滑する冷媒圧縮機においては、車両を一晩
放置して内部に液冷媒が一杯に溜まっている状態で高速
回転起動（以降液溜め起動とも呼ぶ）すると、オイル溜
めのオイルが液冷媒と共に冷凍サイクル内に放出され、
オイル溜め内のオイル量が極端に減少して、摺動部の潤
滑を不利にする現象を引き起こす不具合があった。但
し、この場合、見掛け上コンプレッサ内のオイル量が一
時的に低下しても、冷凍サイクルからの帰還オイルがあ
るため、これにより摺動部の潤滑不良には至らない。こ
こで、コンプレッサの高速回転起動とは、４０ｋｍ／ｈ
にて定常走行したときの回転速度（例えば１０００ｒｐ
ｍ）より高速で起動した場合を言う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、オイル量が
一時的に低下している状態で、コンプレッサの作動を停
止すると、コンプレッサを再起動した時には、コンプレ
ッサの摺動部を潤滑するのに必要な量のオイルが溜まっ
ておらず、摺動部の潤滑不良を引き起こすことになり、
摺動部が摩耗するという不具合に至る可能性があった。
このような不具合は、高速回転における液溜め起動後の
数分間の間にコンプレッサの作動を停止した時に発生す
るものであり、頻度的には稀であるが、潤滑不良に至る
確率が非常に高い。

【０００５】そこで、従来より、液溜め起動自体を防止
する目的で、冷媒圧縮機の本起動前に冷媒圧縮機を瞬時
起動することにより冷媒圧縮機内より液冷媒を排出する
ようにした技術が知られている。ところが、この技術に
おいては、エンジン回転数等の起動条件に対する冷媒圧
縮機の瞬時起動時間が異なり、且つ不安定なため、一概
に運転パターンの設定ができず、採用することができな
い。

【０００６】また、バルブを使い冷媒圧縮機を回路上閉
鎖することにより液溜り（寝込み）を防止するようにし
た技術も知られている。ところが、この技術において
は、冷凍サイクルにバルブを追加する必要があり、搭載
スペースおよび製品コストが上昇するという問題点があ
った。

【０００７】この発明は、搭載スペースの増大や製品コ
ストの上昇を抑えながらも、冷媒圧縮機が液溜め起動し
てから充分な潤滑油が溜まるまで冷媒圧縮機の作動を継
続して、冷媒圧縮機の再起動時の潤滑不良や摩耗を防止
することが可能な空気調和装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、冷媒中に含
まれる潤滑油により潤滑される冷媒圧縮機を有する冷凍
サイクルと、前記冷媒圧縮機の作動停止を指示する指示
手段と、前記冷媒圧縮機の作動を開始してから、潤滑に
必要な量の潤滑油が前記冷媒圧縮機に帰還するまで、前
記指示手段の指示に拘らず前記冷媒圧縮機の作動を継続
させる制御手段とを備えた技術手段を採用した。

【０００９】なお、前記冷媒圧縮機が、潤滑油が溜まる
油溜め、潤滑油により潤滑される摺動部、および前記油
溜め内の潤滑油を前記摺動部へ供給する供給手段を内蔵
するものであっても良い。また、前記制御手段が、電源
を投入した後の前記冷媒圧縮機の初回起動時から、潤滑
に必要な量の潤滑油が前記油溜め内に溜まるまで、前記
指示手段の指示に拘らず前記冷媒圧縮機の作動を継続さ
せるようにしても良い。

【００１０】さらに、前記指示手段が、前記冷媒圧縮機
の作動および作動停止を手動操作により指示する手動操
作手段であっても良い。また、前記冷凍サイクルに、室
内に吹き出す空気を冷媒と熱交換して冷却する冷却手段
を設けたものにおいて、前記指示手段が、前記冷却手段
の冷却能力を検出する冷却能力検出手段を有し、この冷
却能力検出手段で検出した前記冷却手段の冷却能力に基
づいて前記冷媒圧縮機の作動および作動停止を指示する
ものであっても良い。

【００１１】

【作用】この発明によれば、冷媒圧縮機の作動を開始し
てから、潤滑に必要な量の潤滑油が冷媒圧縮機に帰還す
るまで、指示手段による冷媒圧縮機の作動停止の指示に
拘らず冷媒圧縮機の作動を継続させるようにしている。
このため、冷媒圧縮機の作動が停止するときには、潤滑
に必要な量の潤滑油が冷媒圧縮機内に確保される。

【００１２】

【実施例】つぎに、本発明の空気調和装置を車両用空気
調和装置、とくに自動車用オートエアコンに適用した実
施例に基づいて説明する。

【００１３】〔第１実施例の構成〕図１ないし図６は本
発明の第１実施例を示し、図１は自動車用オートエアコ
ンの概略構成を示した図である。

【００１４】自動車用オートエアコン１は、車室内に空
気を送るダクト２、このダクト２内において車室内に向
かう空気流を発生させるブロワ３、ダクト２内を流れる
空気を冷却するエバポレータ４、このエバポレータ４の
下流側の空気を加熱するヒータコア５、このヒータコア
５の入口側に回動自在に取り付けられたエアミックスダ
ンパ（以下Ａ／Ｍダンパと略す）６、およびブロワ３の
風量、エバポレータ４の冷却能力、Ａ／Ｍダンパ６のダ
ンパ開度等の各空調機器の作動状態を制御する電子制御
装置（以下ＥＣＵと呼ぶ）７を備える。

【００１５】ダクト２は、車室内の前方側に配設されて
いる。そのダクト２の入口側には、内気導入口８および
外気導入口９の２つの導入口が設けられており、さらに
内気導入口８および外気導入口９の内側には内外気切替
ダンパ１０が回動自在に取り付けられている。

【００１６】内外気切替ダンパ１０は、本例では板ダン
パが用いられ、サーボモータ１１等の駆動手段によって
駆動されるもので、開閉することによって内外気モード
を内気導入口８より車室内空気（内気）を導入する内気
循環モード、外気導入口９より車室外空気（外気）を導
入する外気導入モード等に切り替える内外気モード切替
手段である。なお、板ダンパの代わりにフィルムダンパ
やスライドドア等を用いても良い。また、サーボモータ
１１の代わりにステップモータ等のその他の駆動手段を
用いても良い。

【００１７】また、ダクト２の出口側には、デフロスタ
吹出口１２、フェイス吹出口１３およびフット吹出口１
４の３つの吹出口が設けられており、さらにそれぞれの
吹出口の内側にはデフダンパ１５、フェイスダンパ１６
およびフットダンパ１７が回動自在に取り付けられてい
る。

【００１８】デフダンパ１５、フェイスダンパ１６およ
びフットダンパ１７は、本例では板ダンパが用いられ、
それぞれサーボモータ１８〜２０等の駆動手段によって
駆動されるもので、開閉することによって吹出口モード
をフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、
フットデフモード等に切り替える吹出口モード切替手段
である。なお、板ダンパの代わりにフィルムダンパやス
ライドドア等を用いても良い。また、サーボモータ１８
〜２０の代わりにステップモータ等のその他の駆動手段
を用いても良い。

【００１９】ブロワ３は、ブロワ駆動回路２１により印
加電圧が制御されるブロワモータ２２等の駆動手段によ
って回転速度が制御され、内気導入口８または外気導入
口９のいずれか開かれた導入口から空気を吸引してダク
ト２を介して車室内へ送風する送風手段である。

【００２０】エバポレータ４は、本発明の冷却手段であ
って、ブロワ３の下流側のダクト２の通風路全体を塞ぐ
ように配され、内部に流入した冷媒をブロワ３により送
られてくる空気と熱交換させて蒸発気化させる冷媒蒸発
器として働き、且つ空気を冷却する冷却器としても働
く。エバポレータ４は、冷凍サイクル２３を構成する要
素のひとつである。

【００２１】冷凍サイクル２３は、エバポレータ４から
コンプレッサ２４、コンデンサ２５、気液分離手段とし
てのレシーバ２６および減圧手段としてのエキスパンシ
ョンバルブ２７を介してエバポレータ４に冷媒が循環す
るように形成されたものである。なお、冷凍サイクル２
３は、コンプレッサ２４の作動（オン）によりエバポレ
ータ４による空気の冷却機能を得、コンプレッサ２４の
作動停止（オフ）によりエバポレータ４による空気の冷
却が停止する。

【００２２】次に、図２はコンプレッサ２４として斜板
式コンプレッサを用いた場合の一例を示した図である。
このコンプレッサ２４は、本発明の冷媒圧縮機であっ
て、駆動手段としてのエンジン２８の回転動力が電磁ク
ラッチ２９を介して伝達されることにより回転駆動され
る。

【００２３】コンプレッサ２４は、電磁クラッチ２９と
一体的に回転する回転軸３１、この回転軸３１に斜めに
固定された斜板３２、この斜板３２にセットされたピス
トン３３、このピストン３３が摺動する一対のシリンダ
３４、３５、シリンダ３４の先端側に組み付けられたフ
ロントハウジング３６、およびシリンダ３５の後端側に
組み付けられたリヤハウジング３７等を備えている。

【００２４】回転軸３１の内部には、ピストン３３、一
対のシリンダ３４、３５、スラストベアリング３８等の
摺動部３９に潤滑油（以下オイルと呼ぶ）を供給するオ
イル流路４０が形成されている。また、回転軸３１の後
端部には、オイルポンプ４１が取り付けられている。

【００２５】このオイルポンプ４１は、本発明の供給手
段であって、オイル溜め４２よりオイル流路４２ａ、４
２ｂを介してオイルを汲み上げ、オイル流路４０を介し
て摺動部３９に強制的に圧送する圧送手段として働く。
オイル溜め４２は、本発明の油溜めであって、一対のシ
リンダ３４、３５の下方に形成され、摺動部３９を自己
潤滑するためのオイルを貯溜する場所である。

【００２６】斜板３２は、ピストン３３との間にボール
４３およびシュー４４を複数個ずつ挟み込んでいる。ピ
ストン３３は、回転軸３１が回転すると、斜板３２によ
って回転軸３１の回転方向と同一方向の往復運動を行
う。シリンダ３４は、ピストン３３の先端側との間にフ
ロント側のシリンダ室４５を形成している。また、シリ
ンダ３５は、ピストン３３の後端側との間にリヤ側のシ
リンダ室４６を形成している。

【００２７】フロント側のシリンダ室４５を形成するバ
ルブプレート４７には、弾性金属板で形成されたサクシ
ョンバルブ（図示せず）により開閉される吸入口４８が
形成されている。この吸入口４８は、フロントハウジン
グ３６に形成された吸入ポート４９に連通している。ま
た、バルブプレート４７には、弾性金属板で形成された
ディスチャージバルブ５０を設けた吐出口５１が形成さ
れている。この吐出口５１は、フロントハウジング３６
に形成された吐出ポート５２に連通している。

【００２８】リヤ側のシリンダ室４６を形成するバルブ
プレート５３には、弾性金属板で形成されたサクション
バルブ（図示せず）により開閉される吸入口５４が形成
されている。この吸入口５４は、リヤハウジング３７に
形成された吸入ポート５５に連通している。また、バル
ブプレート５３には、弾性金属板で形成されたディスチ
ャージバルブ５６を設けた吐出口５７が形成されてい
る。この吐出口５７は、リヤハウジング３７に形成され
た吐出ポート５８に連通している。

【００２９】コンデンサ２５は、自動車のエンジンルー
ム内において自動車の走行風を受け易い場所に取り付け
られている。このコンデンサ２５は、コンプレッサ２４
の吐出口より流入した高温、高圧のガス冷媒をコンデン
サファン６１により送られてくる室外空気や自動車の走
行風等により冷却してガス冷媒を凝縮液化させる冷媒凝
縮器として働く。

【００３０】ヒータコア５は、エバポレータ４の下流側
においてダクト２の通風路の一部を塞ぐように配され、
エンジン２８のウォータジャケットより温水回路６２を
介して循環供給されるエンジン冷却水を熱源として通過
する空気を加熱する熱交換器である。具体的には、ヒー
タコア５は、内部に流入するエンジン冷却水と通過する
空気とを熱交換させて空気を加熱する加熱手段として働
く。

【００３１】Ａ／Ｍダンパ６は、本例では板ダンパが用
いられ、サーボモータ６３等の駆動手段により設定され
る開度に応じて、ヒータコア５を通過する空気量とヒー
タコア５を迂回する空気量とを調節する空気量制御手段
である。また、Ａ／Ｍダンパ６は、ヒータコア５を通過
する空気量を調節して車室内へ吹き出す空気の吹出温度
を制御する吹出温度制御手段としても働く。なお、板ダ
ンパの代わりにフィルムダンパやスライドドア等を用い
ても良い。また、サーボモータ６３の代わりにステップ
モータ等のその他の駆動手段を用いても良い。

【００３２】ＥＣＵ７は、本発明の制御手段、指示手段
であって、ＣＰＵ７０、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２および
制御タイマー７３等を含んで構成されるものである。Ｃ
ＰＵ７０は、予めＲＯＭ７１に記憶保持された制御プロ
グラムや制御特性に基づいて各種演算、処理を行う演算
処理手段である。なお、ＣＰＵ７０は、イグニッション
スイッチ（以下ＩＧスイッチと呼ぶ）７４のオン時にバ
ッテリ７５から電力の供給を受けて動作可能状態とな
る。

【００３３】ＲＯＭ７１は、各種の制御特性を示す制御
データや、車室内の空調制御のための制御プログラムを
記憶することができ、ＩＧスイッチ７４がオフされて電
力供給が停止しても記憶が消滅しない記憶手段（メモ
リ）である。ＲＡＭ７２は、各種の入力信号等の入力デ
ータや処理データを読み込んだり、書き込んだりするこ
とができる記憶手段（メモリ）で、ＣＰＵ７０の処理の
途中で現れる一時的な入力データや処理データの保持に
使用される。

【００３４】制御タイマー７３は、冷凍サイクル２３の
初回作動時（所謂コンプレッサ２４の初回起動時）か
ら、予め決められた制御時間Ｔａ（例えば３分間〜５分
間）が経過するまで、ＩＧスイッチ７４がオフされても
時間を計時する計時手段である。この制御タイマー７３
は、時間を計時（カウント）している時には、コンプレ
ッサ駆動回路６４を介してコンプレッサ２４の電磁クラ
ッチ２９およびコンデンサファン駆動回路６５を介して
コンデンサファン６１を強制的に通電（オン）する。

【００３５】ＥＣＵ７の出力端子は、それぞれサーボモ
ータ１１、１８〜２０、６３に接続され、さらに出力端
子はブロワ駆動回路２１を介してブロワモータ２２に接
続されている。また、ＥＣＵ７の出力端子は、コンプレ
ッサ駆動回路６４を介してコンプレッサ２４の電磁クラ
ッチ２９に接続されている。なお、コンプレッサ駆動回
路６４は、電磁クラッチ２９の通電電流を検出する検出
機能を有し、その検出機能はＥＣＵ７の入力端子に接続
されている。そして、ＥＣＵ７の出力端子は、コンデン
サファン駆動回路６５を介してコンデンサファン６１に
接続されている。

【００３６】ＥＣＵ７の入力端子は、車室内の作動席前
方の操作パネル（図示せず）に設置されたエアコンスイ
ッチ（以下Ａ／Ｃスイッチと呼ぶ）７６および温度設定
スイッチ７７等にそれぞれ接続されている。

【００３７】Ａ／Ｃスイッチ７６は、本発明の指示手
段、手動操作手段であって、冷凍サイクル２３の起動お
よび停止を切り替える、すなわち、コンプレッサ２４の
起動および停止を切り替える作動状態切替手段である。
温度設定スイッチ７７は、車室内の温度を所望の温度
（例えば２５℃）に設定する温度設定手段である。

【００３８】また、ＥＣＵ７の入力端子は、それぞれ内
気温センサ８１、外気温センサ８２、冷却水温度センサ
８３、日射量センサ８４、ポテンショメータおよびエバ
後温度センサ８５に接続されている。内気温センサ８１
は、車室内空気温度（以下内気温と呼ぶ）を検出する内
気温検出手段である。また、外気温センサ８２は、車室
外空気温度（以下外気温と呼ぶ）を検出する外気温検出
手段である。

【００３９】冷却水温度センサ８３は、エンジン２８の
温水回路６２内を循環するエンジン冷却水の水温（以下
冷却水温度と呼ぶ）を検出する水温検出手段である。ま
た、日射量センサ８４は、車室内に入射した日射量を検
出する日射量検出手段である。そして、エバ後温度セン
サ８５は、本発明の冷却能力検出手段であって、エバポ
レータ４の冷却能力として、エバポレータ４の出口空気
温度（以下エバ後温度という）を検出するエバ後温度検
出手段である。

【００４０】次に、ＣＰＵ７０のコンプレッサ制御につ
いて説明する。ＣＰＵ７０は、図３の制御特性に示した
ように、エバ後温度センサ８５で検出されたエバ後温度
ＴＥに応じてコンプレッサ駆動回路６４を介して電磁ク
ラッチ２９をオン、オフすることによって、コンプレッ
サ２４の起動および停止を制御する（所謂フロストカッ
ト制御）。なお、コンプレッサ２４は、Ａ／Ｃスイッチ
７６を手動により電磁クラッチ２９をオン、オフした場
合にも、起動、停止される。

【００４１】具体的には、図３の制御特性に示したよう
に、エバ後温度センサ８５で検出されたエバ後温度ＴＥ
が目標温度ＴＥＬ（例えば３℃に相当）以下に低下した
際に、コンプレッサ駆動回路６４を介して電磁クラッチ
２９をオフすることによりコンプレッサ２４の作動を停
止（オフ）させる。

【００４２】また、図３の制御特性に示したように、エ
バ後温度センサ８５で検出されたエバ後温度ＴＥが目標
温度ＴＥＨ（＝ＴＥＬ＋α℃：例えば４℃に相当）以上
に上昇した際に、コンプレッサ駆動回路６４を介して電
磁クラッチ２９をオンすることによりコンプレッサ２４
を再起動（オン）させる。

【００４３】〔第１実施例の作用〕つぎに、この自動車
用オートエアコン１の作動を図１ないし図６に基づいて
簡単に説明する。ＥＣＵ７は、ＩＧスイッチ７４がオン
されると基本的な制御プログラムをスタートし、図４の
フローチャートにしたがって演算、処理を実施する。

【００４４】先ず、制御タイマー７３や制御フラグＦ等
を初期化する（ステップＳ１）。次に、乗員が手動操作
することによって温度設定スイッチ７７で設定された設
定温度Ｔset を読み込み、ＲＡＭ７２に記憶する（ステ
ップＳ２）。

【００４５】続いて、車室内の空調状態に影響を及ぼす
車両環境状態を読み込む。すなわち、内気温センサ８１
で検出された内気温Ｔｒ、外気温センサ８２で検出され
た外気温Ｔａｍ、冷却水温度センサ８３で検出された冷
却水温度ＴＷ、日射量センサ８４で検出された日射量Ｔ
ｓおよびエバ後温度センサ８５で検出されたエバ後温度
ＴＥを読み込んで、ＲＡＭ７２に記憶する（ステップＳ
３）。

【００４６】続いて、上述のようにＲＡＭ７２に読み込
んだ各種入力データ（設定温度Ｔset 、内気温Ｔｒ、外
気温Ｔａｍ、日射量Ｔｓ）と予めＲＯＭ７１に記憶され
ている以下の数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気
の目標吹出温度ＴAOを算出し、ＲＡＭ７２に記憶する
（ステップＳ４）。

【数１】ＴAO＝Ｋset ・Ｔset −Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・Ｔ
ａｍ−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ

【００４７】なお、Ｋset は温度設定ゲイン、Ｔset は
温度設定スイッチ７７で手動設定された設定温度、Ｋｒ
は内気温ゲイン、Ｔｒは内気温センサ８１で検出された
内気温、Ｋamは外気温ゲイン、Ｔａｍは外気温センサ８
２で検出された外気温、Ｋｓは日射ゲイン、Ｔｓは日射
量センサ８４で検出された日射量、Ｃは補正定数であ
る。

【００４８】続いて、上述のようにＲＡＭ７２に記憶し
た目標吹出温度ＴAOに基づいて、ブロワ３の風量を設定
する。すなわち、ブロワ駆動回路２１を介してブロワモ
ータ２２に印加するブロワ電圧を設定する（ステップＳ
５）。

【００４９】そして、上述のようにＲＡＭ７２に読み込
んだ各種入力データ（冷却水温度ＴＷ、エバ後温度Ｔ
Ｅ）と予めＲＯＭ７１に記憶されている以下の数式２に
基づいて、Ａ／Ｍダンパ６の目標開度ＳＷを算出する
（ステップＳ６）。

【数２】ＳＷ＝｛（ＴAO−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×
１００（％） なお、ＴＥはエバ後温度センサ８５で検出されたエバ後
温度、ＴＷは冷却水温度センサ８３で検出されたエンジ
ン２８の冷却水温度である。

【００５０】続いて、ＲＡＭ７２に記憶した目標吹出温
度ＴAOに基づいて吹出口モードを設定するため、サーボ
モータ１９、２０への制御信号を決定する（ステップＳ
７）。続いて、ＲＡＭ７２に記憶した目標吹出温度ＴAO
に基づいて、内外気モードを設定するため、サーボモー
タ１１への制御信号を決定する（ステップＳ８）。

【００５１】続いて、予めＲＯＭ７１に記憶されている
図３の制御特性、あるいはＡ／Ｃスイッチ７６の設定状
態に基づいてコンプレッサ２４の電磁クラッチ２９への
制御信号を決定する。すなわち、コンプレッサ２４の電
磁クラッチ２９をオンするか、オフするかを決定するコ
ンプレッサ制御を行うか、あるいは本発明の主要な制御
である液溜め起動制御を行うかを決定するコンプレッサ
制御を行う（ステップＳ９）。

【００５２】続いて、前述のステップＳ５〜Ｓ９で決定
した制御信号をブロワ駆動回路２１、サーボモータ１
１、１９、２０、６３、コンプレッサ駆動回路６４およ
びコンデンサファン駆動回路６５等に出力し（ステップ
Ｓ１０）、ブロワ３、内外気切替ダンパ１０、フェイス
ダンパ１６、フットダンパ１７、Ａ／Ｍダンパ６、コン
プレッサ２４およびコンデンサファン６１を動作させ
る。

【００５３】このステップＳ１０の処理を終了してから
制御周期時間Ｔａ（例えば２秒間〜８秒間）が経過して
いるか否かを判断する（ステップＳ１１）。この判断結
果がＮｏの場合には制御周期時間Ｔａの経過を待つ。

【００５４】また、ステップＳ１１の判断結果がＹｅｓ
の場合には、ステップＳ２の処理へ戻り、上述の演算、
処理が繰り返される。以上の演算、処理を繰り返し実施
することによって自動車用オートエアコン１が自動コン
トロールされる。

【００５５】次に、この実施例のコンプレッサ制御を図
５および図６に基づいて説明する。ここで、図５はコン
プレッサ制御の基本的な制御プログラムを示したフロー
チャートである。この図５のフローチャートは図４のス
テップＳ８の処理が終了したときにスタートする。

【００５６】先ず、制御フラグＦが１にセットされてい
るか否かを判断する。すなわち、液溜め起動制御中であ
るか否かを判断する（ステップＳ２１）。このステップ
Ｓ２１の判断結果がＹｅｓの場合には、図６のフローチ
ャートに示した液溜め起動制御を行い（ステップＳ２
２）、その後に図４のステップＳ９を抜ける。

【００５７】また、ステップＳ２１の判断結果がＮｏの
場合には、Ａ／Ｃスイッチ７６がオンされているか否か
を判断する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３の
判断結果がＮｏの場合には、すなわち、Ａ／Ｃスイッチ
７６がオフされている場合には、電磁クラッチ２９をオ
フ（ＯＦＦ）して冷凍サイクル２３（コンプレッサ２
４）の作動を停止する制御信号を出力する（ステップＳ
２４）。続いて、コンデンサファン６１をオフ（ＯＦ
Ｆ）する制御信号を出力し（ステップＳ２５）、その後
にステップＳ２２の液溜め起動制御を行う。

【００５８】また、ステップＳ２３の判断結果がＹｅｓ
の場合には、すなわち、Ａ／Ｃスイッチ７６がオンされ
ている場合には、コンプレッサ駆動回路６４からコンプ
レッサ２４（電磁クラッチ２９）の作動状態を入力して
コンプレッサ２４（電磁クラッチ２９）がオンされてい
るか否かを判断する（ステップＳ２６）。このステップ
Ｓ２６の判断結果がＹｅｓの場合には、すなわち、コン
プレッサ２４が作動中である場合は、上述のようにＲＡ
Ｍ７２に読み込んだ入力データ（エバ後温度ＴＥ）が目
標温度ＴＥＬ（例えば３℃）以下に低下しているか否か
を判断する（ステップＳ２７）。このステップＳ２７の
判断結果がＹｅｓの場合には、ステップＳ２４の処理を
行う。

【００５９】また、ステップＳ２７の判断結果がＮｏの
場合には、電磁クラッチ２９をオン（ＯＮ）して冷凍サ
イクル２３（コンプレッサ２４）を作動させる制御信号
を出力する（ステップＳ２８）。続いて、コンデンサフ
ァン６１をオン（ＯＮ）する制御信号を出力し（ステッ
プＳ２９）、その後にステップＳ２２の液溜め起動制御
を行う。

【００６０】また、ステップＳ２６の判断結果がＮｏの
場合には、すなわち、コンプレッサ２４が停止中である
場合は、上述のようにＲＡＭ７２に読み込んだ入力デー
タ（エバ後温度ＴＥ）が目標温度ＴＥＨ（例えば４℃）
以上に上昇しているか否かを判断する（ステップＳ３
０）。このステップＳ３０の判断結果がＹｅｓの場合に
は、ステップＳ２８の処理を行い、ステップＳ３０の判
断結果がＮｏの場合には、ステップＳ２４の処理を行
う。

【００６１】次に、図６は液溜め起動制御のサブルーチ
ンを示したフローチャートである。この図６のフローチ
ャートは図５のステップＳ２２の処理に移行したときに
スタートする。

【００６２】先ず、ＩＧスイッチ７４がオンされてから
コンプレッサ２４（冷凍サイクル２３）が最初に起動し
た時か否かを判断する。すなわち、コンプレッサ２４
（冷凍サイクル２３）の初回起動時か否かを判断する
（液溜め起動判断機能：ステップＳ４１）。このステッ
プＳ４１の判断結果がＹｅｓの場合には、すなわち、コ
ンプレッサ２４の初回起動時である場合には、制御タイ
マー７３による時間の計時（カウント）を開始する（計
時機能：ステップＳ４２）。続いて、制御フラグＦを１
にセットする（ステップＳ４３）。

【００６３】次に、ＩＧスイッチ７４がオフされたか否
かを判断する（オフ指示判断機能：ステップＳ４４）こ
のステップＳ４４の判断結果がＹｅｓの場合には、すな
わち、ＩＧスイッチ７４がオフされた場合には、冷凍サ
イクル２３（コンプレッサ２４）およびコンデンサファ
ン６１の作動を継続しながら、ブロワモータ２２のみを
オフ（ＯＦＦ）してブロワ３をオフする制御信号をブロ
ワ駆動回路２１へ出力する（出力機能：ステップＳ４
５）。その後にステップＳ４８の判断を行う。

【００６４】また、ステップＳ４４の判断結果がＮｏの
場合には、Ａ／Ｃスイッチ７６がオフされているか否か
を判断する（オフ指示判断機能：ステップＳ４６）。こ
のステップＳ４６の判断結果がＮｏの場合には、すなわ
ち、Ａ／Ｃスイッチ７６がオンされている場合には、そ
の後に図５のフローチャートのステップＳ２２を抜け
る。

【００６５】また、ステップＳ４６の判断結果がＹｅｓ
の場合には、すなわち、Ａ／Ｃスイッチ７６がオフされ
ている場合には、冷凍サイクル２３（コンプレッサ２
４）およびコンデンサファン６１の作動を継続しなが
ら、ブロワモータ２２のみをオフ（ＯＦＦ）してブロワ
３をオフする制御信号を出力する（出力機能：ステップ
Ｓ４７）。その後に図５のフローチャートのステップＳ
２２を抜ける。

【００６６】また、ステップＳ４１の判断結果がＮｏの
場合には、制御タイマー７３による時間の計時（カウン
ト）を開始してから制御時間Ｔｂが経過しているか否か
を判断する（計時機能：ステップＳ４８）。このステッ
プＳ４８の判断結果がＮｏの場合には、すなわち、コン
プレッサ２４（冷凍サイクル２３）を初回起動してから
制御時間Ｔｂが経過していない場合には、ステップＳ４
４の判断を行う。

【００６７】また、ステップＳ４８の判断結果がＹｅｓ
の場合には、すなわち、コンプレッサ２４（冷凍サイク
ル２３）を初回起動してから制御時間Ｔｂが経過した場
合には、制御タイマー７３をリセットし（ステップＳ４
９）、制御フラグＦをクリアする（ステップＳ５０）。

【００６８】次に、ＩＧスイッチ７４がオフされている
か否かを判断する（ステップＳ５１）。このステップＳ
５１の判断結果がＮｏの場合には、すなわち、ＩＧスイ
ッチ７４がオンされている場合には、図５のフローチャ
ートのステップＳ２２を抜ける。

【００６９】また、ステップＳ５１の判断結果がＹｅｓ
の場合には、すなわち、ＩＧスイッチ７４がオフされて
いる場合には、電磁クラッチ２９をオフ（ＯＦＦ）して
冷凍サイクル２３（コンプレッサ２４）の作動を停止す
る制御信号をコンプレッサ駆動回路６４へ出力し（出力
機能：ステップＳ５２）、コンデンサファン６１をオフ
（ＯＦＦ）する制御信号をコンデンサファン駆動回路６
５へ出力し（出力機能：ステップＳ５３）、演算、処理
を終了する。

【００７０】次に、この実施例の液溜め起動制御を図７
のタイムチャートおよび図８のグラフを用いて詳細に説
明する。この実施例のように、自己潤滑タイプのコンプ
レッサ２４においては自動車を一晩屋外に放置すると、
冷凍サイクル２３内のガス冷媒がコンプレッサ２４内に
移動し、凝縮液化してコンプレッサ２４内に液冷媒が溜
まる。

【００７１】このように、コンプレッサ２４内に液冷媒
が一杯溜まっている状態（時刻ｔ1）で、ＩＧスイッチ
７４をオンし、ＥＣＵ７に電源が入り、Ａ／Ｃスイッチ
７６がオンされていると、コンプレッサ２４に電磁クラ
ッチ２９を介してエンジン２８の回転動力が伝達され、
コンプレッサ２４が高速回転起動（液溜め起動）され
る。このとき、ブロワ３およびコンデンサファン６１も
オンされ、自動車用オートエアコン１が作動を開始す
る。

【００７２】これらにより、コンプレッサ２４のオイル
溜め４２内のオイルが液冷媒と共に冷凍サイクル２３内
に放出されるため、図８のグラフに示したように、コン
プレッサ２４の摺動部３９の潤滑に必要なオイル量が一
時的（時刻ｔ2 と時刻ｔ4 との間）に低下する。すなわ
ち、コンプレッサ２４の液溜め起動後、ある時間内は、
コンプレッサ２４のオイル溜め４２内のオイル量が極端
に減少して、摺動部３９の潤滑を不利にする不具合を引
き起こす。

【００７３】ここで、コンプレッサ２４内のオイル量が
一時的に低下しても、時刻ｔ4 以降は冷凍サイクル２３
からオイルが帰還するため、このオイルによりコンプレ
ッサ２４の摺動部３９の潤滑不良には至らない。ところ
が、このようなオイル量が一時的に低下している状態
（時刻ｔ3 ）で、ＩＧスイッチ７４のオフ、Ａ／Ｃスイ
ッチ７６のオフ、あるいはフロストカット制御等により
コンプレッサ２４の作動停止が指示され、コンプレッサ
２４がオフされると、オイル溜め４２内のオイル量が極
端に減少した状態となってしまう。その後、コンプレッ
サ２４を再起動した時には、起動後のある時間（冷媒が
一巡する時間）はオイル溜め４２内にオイルがなく、摺
動部３９の潤滑不良を引き起こすため、摺動部３９が摩
耗してしまう。

【００７４】ここで、基本的に液溜め起動は冷凍サイク
ル２３の初回作動時にのみ生起する現象と考えて良いの
で、この実施例では、冷凍サイクル２３の初回作動時、
すなわち、コンプレッサ２４の初回起動（液溜め起動）
時から、図７のタイムチャートおよび図８のグラフに示
した制御時間Ｔｂ（時刻ｔ1 →時刻ｔ4 ）が経過するま
で、コンプレッサ２４の作動を停止させる制御信号が出
力される状況であっても、これを出力しないようにした
り、受け付けないようにすることで、コンプレッサ２４
およびコンデンサファン６１の作動を継続させるように
している。したがって、コンプレッサ２４の液溜め起動
後に、コンプレッサ２４の作動停止の指示によりコンプ
レッサ２４の作動を停止するときには、コンプレッサ２
４のオイル溜め４２内に、摺動部３９の潤滑に必要なオ
イル量が確保される。

【００７５】なお、ＩＧスイッチ７４またはＡ／Ｃスイ
ッチ７６をオフした場合に、ブロワ３の作動が継続され
ていると、自動車の乗員が自動車用オートエアコン１が
誤作動していると認識する可能性があり、システムに対
する信頼性を低下させる可能性があるため、この実施例
では制御時間Ｔｂ中はブロワ３のみオフするようにして
いる。

【００７６】したがって、コンプレッサ２４（冷凍サイ
クル２３）の再起動時には、エンジン２８により電磁ク
ラッチ２９を介して回転軸３１が回転駆動されると、回
転軸３１と一体的に回転するオイルポンプ４１の作用に
よって、コンプレッサ２４のオイル溜め４２内よりオイ
ルが汲み上げられる。そして、汲み上げられたオイル
は、オイル流路４２ａ、４２ｂ、４０を介して、ピスト
ン３３、一対のシリンダ３４、３５、スラストベアリン
グ３８等の摺動部３９へ強制的に圧送されるため、摺動
部３９が充分に潤滑される。

【００７７】〔第１実施例の効果〕以上のように、自動
車用オートエアコン１は、コンプレッサ２４の液溜め起
動後に、コンプレッサ２４の作動停止の指示によりコン
プレッサ２４の作動を停止するときには、コンプレッサ
２４のオイル溜め４２内に、摺動部３９の潤滑に必要な
オイル量が確保することができる。したがって、冷凍サ
イクル２３の搭載スペースが増大したり、冷凍サイクル
２３の製品コストを上昇させたりすることなく、コンプ
レッサ２４の再起動時においては、オイル溜め４２内に
充分な量のオイルが溜まっているので、摺動部３９の潤
滑不良を引き起こすことはない。

【００７８】〔第２実施例〕図９および図１０はこの発
明の第２実施例を示したもので、図９は自動車用オート
エアコンの概略構成を示した図である。この実施例のＥ
ＣＵ７の入力端子には、エンジン２８の回転速度を検出
する回転速度検出手段としての回転速度センサ８６も接
続されている。そして、この実施例では、第１実施例で
用いた図６のフローチャートのＳ４９の制御時間Ｔｂ
を、図１０のグラフに示したように、エンジン２８の回
転速度等のエンジン２８の運転状態に基づいて変更する
ようにしている。

【００７９】すなわち、この実施例では、エンジン２８
の回転速度が増加すればする程、コンプレッサ２４の回
転速度も増加し冷媒循環量も増加するため、エンジン２
８の始動時にコンプレッサ２４内のオイル量が低下して
も冷凍サイクル２３からの帰還オイルがコンプレッサ２
４内に戻るまでの時間が短縮されるので、これに合わせ
て制御時間Ｔｂを調整するようにしている。なお、制御
時間Ｔｂの調整は、本例のエンジン２８の回転速度だけ
でなく、手動操作が可能なタイマースイッチの操作量
や、エンジン２８の温度、湯温、エンジン始動時の外気
温や冷却水温度等の検出値に基づいて行っても良い。

【００８０】〔変形例〕この実施例では、本発明を自動
車用オートエアコン１に用いたが、本発明をその他の車
両用空気調和装置、あるいは家庭用や工場用等の定置式
の空気調和装置に用いても良い。また、冷凍サイクル２
３にＥＰＲ（冷媒蒸発圧力調整弁）を取り付けても良
い。

【００８１】この実施例では、電磁クラッチ２９の通電
電流を検出する検出機能をコンプレッサ駆動回路に持た
せたが、ＥＣＵ７に持たせても良い。そして、この実施
例では、冷却手段として冷凍サイクル２３を用いたが、
冷却手段としてペルチェ素子等の冷却部品を用いても良
い。また、冷却手段の冷却能力がオン、オフだけでな
く、幅広く変化するものに本発明を用いても良い。

【００８２】この実施例では、コンプレッサ２４の作動
開始時に液溜め起動制御を行うようにしたが、短時間
（例えば数秒間〜数十分間）だけ自動車を駐車した場合
のように、ＩＧスイッチ７４をオフしてから次にオンす
るまでの時間が短い場合には、液溜め起動制御をキャン
セルするようにしても良い。

【００８３】

【発明の効果】この発明は、冷媒圧縮機の作動を停止す
るときに、潤滑に必要な量の潤滑油が冷媒圧縮機内に確
保することができる。このため、搭載スペースが大きく
なったり、製品コストを上昇させたりすることなく、冷
媒圧縮機の再起動時に潤滑不良を引き起こすことがなく
なるので、摩耗の心配もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示した構成図である。

【図２】図１のコンプレッサの一例を示した断面図であ
る。

【図３】この発明の第１実施例にかかるエバ後温度に基
づいたコンプレッサの制御特性を示したグラフである。

【図４】この発明の第１実施例にかかるＥＣＵの基本的
な制御プログラムを示したフローチャートである。

【図５】図４のコンプレッサ制御を示したフローチャー
トである。

【図６】図５の液溜め起動制御のサブルーチンを示した
フローチャートである。

【図７】ＩＧスイッチやＡ／Ｃスイッチの設定状態に対
するコンプレッサ、ブロワ、コンデンサファンの作動状
態を示したタイムチャートである。

【図８】液溜め起動時のコンプレッサ内のオイル量の変
化を示したグラフである。

【図９】この発明の第２実施例を示した構成図である。

【図１０】この発明の第２実施例にかかるエンジンの回
転速度と制御時間とを示したグラフである。

【符号の説明】

１ 自動車用オートエアコン（空気調和装置） ４ エバポレータ（冷却手段） ７ ＥＣＵ（制御手段、指示手段） ２３ 冷凍サイクル ２４ コンプレッサ（冷媒圧縮機） ２９ 電磁クラッチ ３９ 摺動部 ４１ オイルポンプ（供給手段） ４２ オイル溜め（油溜め） ７７ Ａ／Ｃスイッチ（指示手段、手動操作手段） ８５ エバ後温度センサ（冷却能力検出手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）冷媒中に含まれる潤滑油により潤滑
   される冷媒圧縮機を有する冷凍サイクルと、 （ｂ）前記冷媒圧縮機の作動停止を指示する指示手段
   と、 （ｃ）前記冷媒圧縮機の作動を開始してから、潤滑に必
   要な量の潤滑油が前記冷媒圧縮機に帰還するまで、前記
   指示手段の指示に拘らず前記冷媒圧縮機の作動を継続さ
   せる制御手段とを備えた空気調和装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の空気調和装置において、 前記冷媒圧縮機は、潤滑油が溜まる油溜め、潤滑油によ
   り潤滑される摺動部、および前記油溜め内の潤滑油を前
   記摺動部へ供給する供給手段を内蔵することを特徴とす
   る空気調和装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の空気調和装置において、 前記制御手段は、電源を投入した後の前記冷媒圧縮機の
   初回起動時から、潤滑に必要な量の潤滑油が前記油溜め
   内に溜まるまで、前記指示手段の指示に拘らず前記冷媒
   圧縮機の作動を継続させることを特徴とする空気調和装
   置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の空気調和装置において、 前記指示手段は、前記冷媒圧縮機の作動および作動停止
   を手動操作により指示する手動操作手段であることを特
   徴とする空気調和装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   の空気調和装置において、 前記冷凍サイクルは、室内に吹き出す空気を冷媒と熱交
   換して冷却する冷却手段を有し、 前記指示手段は、前記冷却手段の冷却能力を検出する冷
   却能力検出手段を有し、この冷却能力検出手段で検出し
   た前記冷却手段の冷却能力に基づいて前記冷媒圧縮機の
   作動および作動停止を指示することを特徴とする空気調
   和装置。