JPH11180138A

JPH11180138A - 冷凍サイクル

Info

Publication number: JPH11180138A
Application number: JP9355861A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Takano; 義昭高野; Satoshi Izawa; 聡井澤; Takashi Wakizaka; 剛史脇阪
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-06
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: JP3968841B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ホットガスヒータ回路３２を使うようなヒー
タモード時の冷媒圧縮機７を起動する時に、冷媒圧縮機
７の吐出圧力を上昇させて、冷媒圧縮機７の吐出口より
吐出される吐出容量を大きくすることのできる冷凍サイ
クル５を備えた車両用空調装置を提供する。【解決手段】温水式暖房装置の温水ヒータの暖房能力
を補助するために、エバポレータ６にホットガスを供給
するホットガスヒータ回路３２を使うようなヒータモー
ド時の冷媒圧縮機７の起動時に、冷媒圧縮機７を起動し
てから所定条件を満足するまで第１、第２電磁弁３３、
３４を閉弁することにより、冷媒圧縮機７の吐出圧力を
高くして、冷凍サイクル５の高低圧差を大きくとってか
ら、第２電磁弁３４を開弁して冷凍サイクル５にホット
ガスヒータ回路３２を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内を暖房する冷
凍サイクルに関するもので、特に冷媒圧縮機より吐出さ
れた高温、高圧のガス冷媒を冷媒蒸発器に導いてその冷
媒蒸発器にて空調ダクト内を流れる空気を加熱して車室
内を暖房するようにした冷凍サイクルを備えた車両用空
調装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用暖房装置としては、エ
ンジンを冷却する冷却水を空調ダクト内の温水ヒータに
導いてその温水ヒータにて空調ダクト内を流れる空気を
加熱して車室内を暖房する温水式暖房装置が一般的であ
る。しかし、このような温水式暖房装置は、外気温度が
低く、冷却水温度が低い時に、エンジンを始動して温水
式暖房装置を起動する場合、すなわち、温水式暖房装置
の立ち上がり時に著しく暖房能力が不足するという不具
合が生じている。

【０００３】そこで、上記の不具合を解消する目的で、
例えば特開平５−２２３３５７号公報においては、冷凍
サイクルのコンプレッサの吐出口より吐出された高温、
高圧のガス冷媒（ホットガス）を減圧装置を経て冷媒蒸
発器に導いてその冷媒蒸発器にて空調ダクト内を流れる
空気を加熱することにより、温水ヒータの暖房能力を補
助するようにした冷凍サイクル（補助暖房装置）を備え
た車両用空調装置が提案されている。

【０００４】また、コンプレッサを頻繁にＯＮ、ＯＦＦ
することなく、能力制御および圧力制御を行うために、
上記の冷凍サイクルに、可変容量型のコンプレッサを組
み込むことが考えられる（従来の技術）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
においては、可変容量型のコンプレッサが、吸入口より
吸入される吸入圧力が低い程、吐出口より吐出される吐
出容量が小さくなるように構成されているので、ホット
ガスヒータ回路にて運転する暖房運転の起動時に、暖房
熱負荷が大きいと、すなわち、エバポレータに吸い込ま
れる空気の吸込温度が所定温度（例えば０℃）以下であ
ると、コンプレッサの吐出容量を大きくする要因であ
る、冷凍サイクルの高圧圧力と低圧圧力との高低圧差が
あまりとれないため、コンプレッサの吐出容量がいつま
でたっても大きくならない。これにより、エバポレータ
内に流入する高温の冷媒の流量が少ないので、温水ヒー
タの暖房能力を補助する補助暖房性能を充分発揮できな
くなるという問題が生じる。

【０００６】また、従来より、暖房運転の起動時に、吹
出口からの冷風の吹き出しを防止する目的で、エンジン
を冷却する冷却水の温度が例えば４０℃以上に上昇する
まで送風機を止めておくようにする制御（送風機の水温
遅動制御）が行われている。このような車両用空調装置
の場合に、排熱量の少ないエンジンを搭載した車両で
は、外気温度が−３０℃以下の極寒時に冷却水の温度が
例えば４０℃以上に上昇せず、いつまでたっても送風機
が動かず、車室内の暖房ができないという問題が生じて
いる。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、冷媒循環回路を運転す
る暖房運転の起動時に、冷媒圧縮機の吐出口から冷媒蒸
発器の入口までの冷媒通路の通路断面積を絞ることによ
り、冷媒圧縮機の吐出圧力を上昇させて、冷媒圧縮機よ
り吐出される吐出容量を大きくすることのできる冷凍サ
イクルを提供することにある。また、極寒時にも、冷却
水の温度を素早く、所定値以上に上昇させることで、車
室内の暖房を行うことのできる車両用空調装置を提供す
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１ないし請求項４
に記載の発明によれば、冷媒循環回路を運転する暖房運
転の起動時に、冷媒圧縮機の吐出口から冷媒蒸発器の入
口までの冷媒通路の通路断面積を絞ることにより、冷媒
圧縮機より吐出される冷媒の吐出圧力を高くすることが
できるので、冷凍サイクルの高圧圧力と低圧圧力との高
低圧差を大きくとることができる。それによって、可変
容量型のコンプレッサを冷凍サイクルに組み込んだ場合
でも、冷媒圧縮機の吐出口より吐出される冷媒の吐出容
量を大きくすることができるので、冷媒蒸発器に充分な
流量の冷媒を流入させることができ、暖房性能を充分発
揮することができる。

【０００９】請求項５に記載の発明によれば、冷媒循環
回路を運転する暖房運転の起動時に、冷媒圧縮機を起動
してから所定条件を満足するまで前記冷媒循環回路を閉
弁することにより、冷媒圧縮機の吐出口より吐出される
冷媒の吐出圧力を高くすることができるので、冷凍サイ
クルの高圧圧力と低圧圧力との高低圧差を大きくとるこ
とができる。それによって、請求項１に記載の発明と同
様な効果を達成することができる。

【００１０】請求項６に記載の発明によれば、冷媒循環
回路を運転する暖房運転の起動時に、冷媒圧縮機の吐出
口より吐出される冷媒の吐出圧力が低いと、可変絞り弁
の弁体により絞り孔の開度が絞られることにより、冷媒
圧縮機の吐出口より吐出される冷媒の吐出圧力を高くす
ることができるので、冷凍サイクルの高圧圧力と低圧圧
力との高低圧差を大きくとることができる。それによっ
て、請求項１に記載の発明と同様な効果を達成すること
ができる。

【００１１】請求項７に記載の発明によれば、冷媒循環
回路を運転する暖房運転の起動時に、冷媒圧縮機の吐出
口より吐出される冷媒の吐出圧力が所定値以上に上昇す
るまで差圧弁が閉弁することにより、冷媒圧縮機より吐
出される冷媒の吐出圧力を高くすることができるので、
冷凍サイクルの高圧圧力と低圧圧力との高低圧差を大き
くとることができる。それによって、請求項１に記載の
発明と同様な効果を達成することができる。

【００１２】請求項８に記載の発明によれば、冷媒圧縮
機の吐出口より吐出される冷媒の吐出圧力を高くするこ
とができるので、温水式ヒータの暖房能力を補助する補
助暖房性能を充分発揮できる。このとき、冷媒蒸発器の
温度が上昇することにより、温水ヒータの温度が上昇す
る。また、冷媒循環回路を運転する冷媒圧縮機が内燃機
関の駆動負荷を増加させることにより、内燃機関の排熱
量が大きくなる。したがって、冷却水の温度が素早く上
昇するので、冷却水の温度が所定値以上に上昇し、送風
機が動いて、車室内を暖房することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態の構成〕図１ない
し図１０は本発明の第１実施形態を示したもので、図１
は車両用空調装置の空調ユニットを示した図で、図２は
車両用空調装置の冷凍サイクルを示した図である。

【００１４】本実施形態の車両用空調装置は、暖房用主
熱源である内燃機関であるディーゼルエンジン（以下エ
ンジンと略す）を搭載する車両の車室内を空調する空調
ユニット（エアコンユニット）１における各空調手段
（アクチュエータ）を、空調制御装置（以下エアコンＥ
ＣＵと言う）１０によって制御するように構成された車
両用オートエアコンである。

【００１５】空調ユニット１は、車室内に空調空気を導
く通風路を成す空調ダクト２を備えている。この空調ダ
クト２の最も空気上流側には、外気吸込口１１、内気吸
込口１２および内外気切替ドア１３が設けられ、これら
よりも空気下流側には遠心式送風機３が設けられてい
る。また、空調ダクト２の最も空気下流側には、デフロ
スタ吹出口１４、フェイス吹出口１５、フット吹出口１
６および２個の吹出口切替ドア１７、１８が設けられて
いる。

【００１６】なお、内外気切替ドア１３および２個の吹
出口切替ドア１７、１８は、例えばサーボモータ等のア
クチュエータ１３ａ、１７ａ、１８ａ（図７参照）によ
り駆動される。遠心式送風機３は、空調ダクト２に一体
的に設けられたスクロールケーシングと、ブロワ駆動回
路１９ａ（図７参照）により制御されるブロワモータ１
９と、このブロワモータ１９に回転駆動される遠心式フ
ァン２０とから構成されている。

【００１７】次に、各吹出口切替ドア１７、１８よりも
空気上流側には、後記するエバポレータ６を通過した空
気を再加熱する温水ヒータ４が空調ダクト２内の通風路
の一部を塞ぐように設置されている。この温水ヒータ４
は、エンジンＥにより駆動されるウォータポンプ２１に
より冷却水の循環流が発生する冷却水循環回路２２の途
中に設置されている。そして、温水ヒータ４は、冷却水
循環回路２２に設置された温水弁２３が開弁すると内部
にエンジンＥの排熱を吸収した冷却水が還流し、この冷
却水を暖房用熱源として利用する第２加熱用熱交換器で
ある。

【００１８】ここで、これらのエンジンＥ、温水ヒータ
４、冷却水循環回路２２および温水弁２３によって温水
式暖房装置（主暖房装置）が構成される。なお、温水ヒ
ータ４には、温水ヒータ４を通過する空気量と温水ヒー
タ４を迂回する空気量とを調節するエアミックスドア２
４が取り付けられている。このエアミックスドア２４
は、例えばサーボモータ等のアクチュエータ２４ａ（図
７参照）により駆動される。

【００１９】次に、遠心式送風機３と温水ヒータ４との
間には、車両に搭載された冷凍サイクル５の一構成部品
を成すエバポレータ６が空調ダクト２内の通風路全面を
塞ぐように設置されている。上記の冷凍サイクル５は、
第１冷媒循環回路（以下通常の冷凍サイクル回路と言
う）３１と、第２冷媒循環回路（以下ホットガスヒータ
回路と言う）３２と、通常の冷凍サイクル回路３１とホ
ットガスヒータ回路３２とを切り替える第１、第２電磁
式開閉弁（以下第１、第２電磁弁と言う）３３、３４と
を備えている。

【００２０】通常の冷凍サイクル回路３１は、冷媒圧縮
機７の吐出口より吐出された高温、高圧のガス冷媒を、
第１電磁弁３３→コンデンサ（冷媒凝縮器）３５→レシ
ーバ（気液分離器）３６→逆止弁３６ａ→膨張弁（第１
減圧装置）３７→エバポレータ６→アキュームレータ
（気液分離器）３８を流して、冷媒圧縮機７の内部に戻
すようにした冷媒回路（通常の冷凍サイクル）である。
また、ホットガスヒータ回路３２は、冷媒圧縮機７の吐
出口より吐出された高温、高圧のガス冷媒（ホットガ
ス）を、第２電磁弁３４→固定絞り（第２減圧装置）３
９→エバポレータ６→アキュームレータ３８を流して、
冷媒圧縮機７の内部に戻すようにした冷媒回路（ホット
ガスバイパスサイクル）である。

【００２１】第１電磁弁３３は、通常の冷凍サイクル回
路３１において冷媒圧縮機７の吐出口とコンデンサ３５
の入口との間に冷媒通路の途中に設置されている。第２
電磁弁３４は、本発明の冷媒通路絞り手段に相当するも
ので、ホットガスヒータ回路３２において冷媒圧縮機７
の吐出口から固定絞り３９の入口までの冷媒通路の途中
に設置されている。そして、第１電磁弁３３が開弁し、
第２電磁弁３４が閉弁すると、通常の冷凍サイクル回路
３１中を冷媒が還流する。また、第１電磁弁３３が閉弁
し、第２電磁弁３４が開弁すると、ホットガスヒータ回
路３２中を冷媒が還流する。なお、第１、第２電磁弁３
３、３４は循環回路切替手段を構成する。また、２５は
駆動モータ２６により回転駆動される冷却ファンで、コ
ンデンサ３５に強制的に室外空気（外気）を吹き付け
る。

【００２２】エバポレータ６は、本発明の冷媒蒸発器に
相当するもので、冷凍サイクル回路３１中を冷媒が流れ
る時に、膨張弁３７より流入する低温の気液二相冷媒を
蒸発させて通過する空気を冷却する冷却用熱交換器とし
て働く。また、エバポレータ６は、ホットガスヒータ回
路３２中を冷媒が流れる時に、固定絞り３９より流入す
る高温のガス冷媒を流して通過する空気を加熱する第１
加熱用熱交換器（補助暖房装置、補助熱源システムのホ
ットガスヒータ）として働く。ここで、膨張弁３７は、
冷媒を断熱膨張させるだけでなく、エバポレータ６の出
口の冷媒過熱度に応じて冷媒の循環量を調節するもので
ある。

【００２３】次に、本実施形態の外部可変容量型のコン
プレッサを図３ないし図６に基づいて簡単に説明する。
ここで、図３は外部可変容量型のコンプレッサを示した
図である。

【００２４】外部可変容量型のコンプレッサは、自身の
吐出容量を変更可能な例えばワッブルタイプの周知のも
ので、吸入した冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機７
と、エンジンＥの動力を冷媒圧縮機７に伝達したり遮断
する電磁クラッチ８と、冷媒圧縮機７の吐出容量を可変
するための電磁式容量制御弁（本発明の吐出容量可変手
段に相当する）９とから構成されている。

【００２５】電磁クラッチ８は、円環状の取付フランジ
４１を介して冷媒圧縮機７のハウジングに固定されたス
テータハウジング４２と、エンジンＥにベルトＶを介し
て連結されるプーリ４３が外周に接合されたロータ４４
と、このロータ４４との間に狭い間隙を隔てて対向配置
され、ロータ４４の摩擦面と摩擦係合する摩擦面が形成
されたアーマチャ４５と、通電されると磁束を発生する
ことによりアーマチャ４５をゴムハブ（弾性体）４６の
弾性力に抗してロータ４４に吸着させる電磁コイル４７
と、アウターハブ４８およびゴムハブ４６を介してアー
マチャ４５と冷媒圧縮機７の回転軸５０とを連結するイ
ンナーハブ４９とから構成されている。

【００２６】冷媒圧縮機７の回転軸５０には、電磁クラ
ッチ８を介してエンジンＥの動力が伝達され、回転軸５
０が回転する。この回転軸５０には斜板５１が一体に回
転可能に連結され、この斜板５１が回転することにより
ピストン５２が軸方向に往復移動する。さらに、斜板５
１の傾斜角度（θ）の変化によりピストン５２のストロ
ークを変化させて、冷媒圧縮機７の吐出口より吐出され
る吐出容量を可変するように構成されている。このた
め、斜板５１は回転軸５０に対して揺動可能に連結さ
れ、具体的には、球面状支持部５１ａにて斜板５１が揺
動可能に支持されている。

【００２７】斜板５１の傾斜角度（θ）は、ピストン５
２の前後に作用する圧力、すなわち、ピストン５２の背
面に作用するクランク室５３内の圧力、つまり制御圧力
Ｐｃと、ピストン５２が往復移動するシリンダ５４内の
圧力（吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓ）との釣り合い
により変化する。したがって、クランク室５３内の制御
圧力（Ｐｃ）を調整することにより、斜板５１の傾斜角
度（θ）を変化させることができる。

【００２８】冷媒圧縮機７のシリンダ５４で圧縮された
ガス冷媒は、吐出室５５に吐出され、ここから吐出口
（図示せず）を経てガス冷媒が吐出される。また、冷媒
圧縮機７のシリンダ５４には吸入室５６を通して冷媒が
吸入される。この吸入室５６は、吸入口５７を介してエ
バポレータ６の出口側に通じている。そして、上記した
クランク室５３の制御圧力（Ｐｃ）は、吐出室５５の吐
出圧力（Ｐｄ）と吸入室５６の吸入圧力（Ｐｓ）を利用
して、電磁式容量制御弁９により変化させるように構成
されている。

【００２９】以上により、電磁クラッチ８の電磁コイル
４７が通電状態（ＯＮ）のときには、電磁クラッチ８の
アーマチャ４５がロータ４４に吸着してロータ４４とア
ーマチャ４５とが摩擦係合することにより、エンジンＥ
の動力がベルトＶおよび電磁クラッチ８を介して冷媒圧
縮機７の回転軸５０に伝達される。これにより、冷凍サ
イクル５が起動することによってエバポレータ６による
空気冷却作用または空気加熱作用が行われる。また、電
磁クラッチ８の電磁コイル４７への通電が停止（ＯＦ
Ｆ）のときには、電磁クラッチ８のアーマチャ４５がロ
ータ４４より離れてロータ４４とアーマチャ４５との摩
擦係合が遮断される。これにより、エンジンＥの動力が
冷媒圧縮機７の回転軸５０に伝達されず、エバポレータ
６による空気冷却作用または空気加熱作用が停止され
る。

【００３０】次に、本実施形態の電磁式容量制御弁９を
図１ないし図４に基づいて説明する。この電磁式容量制
御弁９のバルブボディ６０内には、吐出室５５に連通す
る吐出圧力室６１と、吸入室５６に連通する吸入圧力室
６２と、クランク室５３に連通する制御圧力室６３とが
設けられている。そして、吐出圧力室６１は、制御圧力
室６３に、弁体６４により開度が調節される可変絞り６
５を介して連通している。本実施形態では、弁体６４と
可変絞り６５とにより可変絞り機構を構成している。ま
た、吸入圧力室６２は、固定絞り６６を介して制御圧力
室６３に連通している。これらの各圧力室の関係は、図
４および図５に分かり易く示されている。

【００３１】また、吸入圧力室６２の内部には、伸縮可
能な材料からなるベローズ（圧力応動機構）６７が配設
されており、このベローズ６７内には予め所定の圧力の
内部圧力（Ｐｂ）が設定されており、この内部圧力（Ｐ
ｂ）に対する吸入圧力（Ｐｓ）の変化により、ベローズ
６７が伸縮する。このベローズ６７の伸縮によりロッド
６８を介して弁体６４が変位するように構成されてい
る。このベローズ６７および弁体６４には、電磁機構の
電磁力も作用するように構成されている。

【００３２】すなわち、本実施形態の電磁式容量制御弁
９の電磁機構は、電磁コイル６９と、固定磁極部材７０
と、電磁コイル６９の電磁力（吸引力）により固定磁極
部材７０の方向（ベローズ６７が伸びる方向）に吸引さ
れる可動磁極部材（プランジャ）７１と、この可動磁極
部材７１にバネ荷重（ロッド６８側方向の付勢力）を作
用させるコイルスプリング７２とから構成されている。
可動磁極部材７１の中心部にはロッド７３が連結され、
このロッド７３と弁体６４とロッド６８は一体に連結さ
れ、一体的に変位する。

【００３３】したがって、電磁式容量制御弁９は、エア
コンＥＣＵ１０からの制御電流によって、図６のグラフ
に示したように、冷媒圧縮機７の吸入圧力（Ｐｓ）の設
定値を変えることにより、冷媒圧縮機７の吐出口より吐
出される吐出容量を可変する吐出容量可変手段である。
すなわち、電磁式容量制御弁９は、電磁コイル６９に制
御電流を加えることで可動磁極部材７１およびベローズ
６７への外力を可変させる構造であり、吸入圧力（Ｐ
ｓ）に対する弁体６４の開度の関係を可変させること
で、例えば実際のエバ後温度（ＴＥ）が目標エバ後温度
（ＴＥＯ）となるように制御する。

【００３４】次に、エアコンＥＣＵ１０を図７に基づい
て説明する。ここで、図７は車両用空調装置の制御系を
示した図である。空調ユニット１における各空調手段を
制御するエアコンＥＣＵ（暖房制御手段）１０には、車
室内前面に設けられたエアコン操作パネル（図示せず）
上の各スイッチからの各スイッチ信号が入力される。ま
た、エアコンＥＣＵ１０の内部には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータが設けら
れ、各センサからの各センサ信号が図示しない入力回路
によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータ
へ入力されるように構成されている。

【００３５】なお、エアコンＥＣＵ１０は、自動車のエ
ンジンＥの始動および停止を司るイグニッションスイッ
チ（キースイッチ）が投入（ＩＧ・ＯＮ）されたとき
に、自動車に搭載された車載電源であるバッテリ（図示
せず）から直流電源が供給されると制御処理を開始する
ように構成されている。そして、エアコン操作パネル上
には、空調モードを冷房運転モードと補助暖房運転モー
ドと通常の暖房運転モードのいずれかに切り替えるモー
ド切替スイッチ７５、車室内の温度を所望の温度に設定
する温度設定スイッチ（温度設定手段）７６、冷凍サイ
クル５（冷媒圧縮機７の電磁クラッチ８）の起動または
停止を指令するエアコンスイッチ７７、および遠心式フ
ァン２０の送風量を切り替えるための風量切替レバー７
８等が設置されている。

【００３６】なお、冷房運転モードとは、通常の冷凍サ
イクル回路３１で冷凍サイクル５のみを運転するクーラ
モードの事である。また、通常の暖房運転モードとは、
温水弁２３を開弁し、温水式暖房装置のみで車室内を暖
房するヒータモードである。そして、補助暖房運転モー
ドとは、温水弁２３を開弁すると共に、温水式暖房装置
の暖房能力を補助するために、ホットガスヒータ回路３
２で冷凍サイクル５を運転するヒータモードの事であ
る。ここで、モード切替スイッチ７５によって、通常の
冷凍サイクル回路３１で冷凍サイクル５を運転し、温水
弁２３を開弁して温水式暖房装置で車室内を除湿暖房す
る除湿運転モードに切り替えるようにしても良い。

【００３７】上記のうち、風量切替レバー７８は、ＯＦ
Ｆ、ＡＵＴＯ、ＭＥ１、ＭＥ２、ＨＩのレバー位置を持
つ。レバー位置がＯＦＦの場合には、遠心式送風機３の
ブロワモータ１９をＯＦＦする指令を出し、レバー位置
がＡＵＴＯの場合には、ブロワモータ１９のブロワ制御
電圧を０段階（ＯＦＦ）から３２段階（ＨＩ）まで連続
的または段階的に自動コントロールするように指令を出
す。また、レバー位置がＭＥ１、ＭＥ２およびＨＩの場
合には、それぞれブロワモータ１９のブロワ制御電圧を
最小値（最小風量）、中間値１（中間風量１）、中間値
２（中間風量２）および最大値（最大風量）に固定する
ように指令を出す。

【００３８】そして、エアコンＥＣＵ１０には、車室内
の空気温度（以下内気温度と言う）を検出する内気温度
センサ（内気温度検出手段）８１と、車室外の空気温度
（以下外気温度と言う）を検出する外気温度センサ（外
気温度検出手段）８２と、車室内に入射する日射量を検
出する日射センサ（日射量検出手段）８３と、エバポレ
ータ６を通過した直後の空気温度（以下エバ後温度と言
う）を検出するエバ後温度センサ（エバ後温度検出手
段）８４と、温水ヒータ４に流入する冷却水温度を検出
する冷却水温度センサ（冷却水温度検出手段）８５と、
冷凍サイクル５の高圧圧力（吐出圧力：Ｐｄ）を検出す
る冷媒圧力センサ（高圧圧力検出手段）８６とからの各
センサ信号が入力される。なお、上記の各スイッチや各
センサは、自動車の車室内を空調するのに必要な空調環
境因子を検出するものである。

【００３９】〔第１実施形態の制御方法〕次に、本実施
形態のエアコンＥＣＵ１０によるブロワ制御電圧制御を
図１ないし図８に基づいて簡単に説明する。ここで、図
８はエアコンＥＣＵ１０によるブロワ遅動制御方法を示
したフローチャートである。

【００４０】イグニッションスイッチがＯＮされてエア
コンＥＣＵ１０に直流電源が供給されると、図８のルー
チンの実行が開始される。このとき、先ず、データ処理
用メモリ（ＲＡＭ）の記憶内容等を初期化する（ステッ
プＳ１）。このステップＳ１の処理は、エアコンＥＣＵ
１０の起動時のみ行われる。次に、各種データをデータ
処理用メモリに読み込む。すなわち、モード切替スイッ
チ７５の設定位置、風量切替レバー７８のレバー位置や
冷却水温度センサ８５にて検出した冷却水温度を入力す
る（冷却水温度検出手段：ステップＳ２）。

【００４１】次に、風量切替レバー７８のレバー位置が
ＡＵＴＯであるか否かを判定する（ステップＳ３）。こ
の判定結果がＮＯの場合には、風量切替レバー７８のレ
バー位置に応じたブロワ制御電圧に固定する（ステップ
Ｓ４）。その後に、図８のルーチンを抜ける。また、ス
テップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合には、補助暖房運
転モードまたは通常の暖房運転モードが選択されている
か否かを判定する。具体的には、目標吹出温度（ＴＡ
Ｏ）が所定温度以上であるか否か、あるいはモード切替
スイッチ７５により補助暖房運転モードに設定されてい
るか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定結果が
ＮＯの場合には、通常のブロワ制御を行う。例えば目標
吹出温度（ＴＡＯ）に対応したブロワ制御電圧に設定す
る（ステップＳ６）。その後に、図８のルーチンを抜け
る。

【００４２】また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの
場合には、補助暖房運転モードまたは通常の暖房運転モ
ードの起動時であるか否かを判定する。すなわち、エン
ジンＥを始動してから所定時間（例えば１０分間）以内
であるか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定結
果がＮＯの場合には、ステップＳ６の制御処理に進む。
また、ステップＳ７の判定結果がＹＥＳの場合には、冷
却水温度センサ８５にて検出した冷却水温度（ＴＷ）が
所定冷却水温度（例えば４０℃）ＴＷａ以上であるか否
かを判定する（ステップＳ８）。この判定結果がＮＯの
場合には、ブロワモータ１９をＯＦＦする（ステップＳ
９）。その後に、図８のルーチンを抜ける。

【００４３】また、ステップＳ８の判定結果がＹＥＳの
場合には、暖房初期ブロワ制御を行う。すなわち、予め
決められたブロワ遅動特性図（図示せず）に対応したブ
ロワ制御電圧に設定する（ステップＳ１０）。その後
に、図８のルーチンを抜ける。具体的には、補助暖房運
転または通常の暖房運転を起動してから第１所定時間
（例えば８秒間〜３０秒間）が経過するまでブロワモー
タ１９をＯＦＦし、第１所定時間が経過すると、風量モ
ードがＬｏモードとなるようにブロワ制御電圧を制御す
る。そして、風量モードをＬｏモードにしてから第２所
定時間（例えば２秒間〜３０秒間）が経過したら、風量
モードがＨＩモードとなるようにＬｏモードより連続的
または段階的にブロワ制御電圧を増大させる。

【００４４】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ１０に
よる空調モード制御を図１ないし図９に基づいて簡単に
説明する。ここで、図９はエアコンＥＣＵ１０による吐
出容量制御方法を示したフローチャートである。

【００４５】イグニッションスイッチがＯＮされてエア
コンＥＣＵ１０に直流電源が供給されると、図９のルー
チンの実行が開始される。このとき、先ず、データ処理
用メモリ（ＲＡＭ）の記憶内容等を初期化する（ステッ
プＳ１１）。このステップＳ１１の処理は、エアコンＥ
ＣＵ１０の起動時のみ行われる。次に、各種データをデ
ータ処理用メモリに読み込む。すなわち、図７に示した
各種スイッチからのスイッチ信号および各種センサから
のセンサ信号を入力する（冷却水温度検出手段、高圧圧
力検出手段、エバ後温度検出手段：ステップＳ１２）。

【００４６】次に、予めＲＯＭに記憶された下記の数１
の式に基づいて、車室内へ吹き出す空気の目標吹出温度
（ＴＡＯ）を算出する（目標吹出温度決定手段：ステッ
プＳ１３）。

【数１】ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−Ｋ
ＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチ７６にて設定した
設定温度で、ＴＲは内気温度センサ８１にて検出した内
気温度で、ＴＡＭは外気温度センサ８２にて検出した外
気温度で、ＴＳは日射センサ８３にて検出した日射量で
ある。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭ、ＫＳはゲイン
で、Ｃが補正用の定数である。

【００４７】次に、補助暖房運転モードが選択されてい
るか否かを判定する。具体的には、目標吹出温度（ＴＡ
Ｏ）が所定温度以上であるか否か、あるいはモード切替
スイッチ７５により補助暖房運転モードに設定されてい
るか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定結果
がＮＯの場合には、電磁クラッチ８の電磁コイル４７を
ＯＮする（ステップＳ１５）。次に、第１電磁弁３３を
開弁し、第２電磁弁３４を閉弁して、通常の冷凍サイク
ル回路３１にて冷凍サイクル５を運転する（ステップＳ
１６）。

【００４８】次に、目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づい
て、冷房熱負荷または暖房熱負荷を判定し、この冷房熱
負荷または暖房熱負荷から目標エバ後温度（ＴＥＯ）を
決定する。具体的には、目標吹出温度（ＴＡＯ）が高く
なる程、目標エバ後温度（ＴＥＯ）が高くなるように算
出する（ステップＳ１７）。次に、エバ後温度センサ８
４にて検出した実際のエバ後温度（ＴＥ）が、目標エバ
後温度（ＴＥＯ）に等しくなるように冷媒圧縮機７の容
量制御を行う。具体的には、電磁式容量制御弁９の電磁
コイル６９への制御電流を制御する（ステップＳ１
８）。その後に、図９のルーチンを抜ける。

【００４９】ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳの場合
には、電磁クラッチ８の電磁コイル４７をＯＮする（ス
テップＳ１９）。なお、このとき、エアミックスドア２
４は最大暖房運転位置（ＭＡＸ・ＨＯＴ位置）に制御す
る。次に、冷媒圧縮機７が起動した時であるか否かを判
定する。具体的には、冷媒圧縮機７が起動してから所定
時間（例えば１０秒間〜１０分間）以内であるか否かを
判定する（ステップＳ２０）。この判定結果がＮＯの場
合には、第１電磁弁３３を閉弁し、第２電磁弁３４を開
弁して、ホットガスヒータ回路３２にて冷凍サイクル５
を運転する（ステップＳ２１）。その後に、ステップＳ
１７の制御処理に進む。

【００５０】なお、ステップＳ２１とステップＳ２０と
の間に、冷却水温度センサ８５にて検出した冷却水温度
（ＴＷ）が所定冷却水温度（例えば７５℃）ＴＷｂ以上
であるか否かを判定する判定を入れて、この判定結果が
ＮＯの場合には、ステップＳ２１の制御処理を行い、そ
の判定結果がＹＥＳの場合には、冷媒圧縮機７を停止し
温水ヒータ４とエアミックスドア２４のドア開度制御と
による吹出温度コントロールを行うようにしても良い。

【００５１】また、内気温度センサ８１にて検出した内
気温度（ＴＲ）または外気温度センサ８２にて検出した
外気温度（ＴＡＭ）が所定温度（例えば０℃）Ｔｂ以下
であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定
結果がＮＯの場合には、ステップＳ２１の制御処理に進
む。また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳの場合に
は、冷媒圧力センサ８６にて検出した冷凍サイクル５の
高圧圧力（冷媒圧縮機７の吐出圧力：Ｐｄ）が所定圧力
（例えば２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）Ｐｄａ以上に増加している
か否かを判定する（ステップＳ２３）。この判定結果が
ＹＥＳの場合には、ステップＳ２１の制御処理に進む。

【００５２】また、ステップＳ２３の判定結果がＮＯの
場合には、冷媒圧縮機７を起動してから所定時間（例え
ば１０秒間）Ｔａが経過しているか否かを判定する（ス
テップＳ２４）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ス
テップＳ２１の制御処理に進む。また、ステップＳ２４
の判定結果がＮＯの場合には、第１電磁弁３３および第
２電磁弁３４を閉弁する（ステップＳ２５）。その後
に、ステップＳ１７の制御処理に進む。なお、図８のフ
ローチャートおよび図９のフローチャートの各制御処理
は、他のエアミックス制御（吹出温度コントロール）、
吸込口制御および吹出口制御と合わせて交互に繰り返し
て実行される。

【００５３】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
の車両用空調装置１の作用を図１ないし図１０に基づい
て簡単に説明する。ここで、図４および図５は電磁式容
量制御弁の作動状態および冷媒圧縮機の作動状態を示し
た図である。なお、図４および図５では、電磁式容量制
御弁の各部の配置状態は図示の簡略化のために図３とは
異なっている。

【００５４】図４は冷媒圧縮機７の吐出口より吐出され
る吐出容量が大きくなっている状態を示しており、冷房
熱負荷の増大により吸入圧力（Ｐｓ）がベローズ６７の
内部圧力Ｐｂより上昇すると、ベローズ６７が収縮する
ので、ロッド６８、７３が図４（ａ）において矢印方
向へ移動し、これにより、弁体６４が同方向へ変位して
可変絞り６５の開度を減少させる。したがって、吐出圧
力室６１と制御圧力室６３との間の圧力損失が増大し
て、制御圧力室６３内の制御圧力（Ｐｃ）が低下する。

【００５５】この制御圧力（Ｐｃ）の低下によりクラン
ク室５３の圧力が低下して、ピストン５２の背圧が低下
するので、図４（ｂ）の矢印に示すように、斜板５１
が傾いて、斜板５１の傾斜角度（θ）が増大する。その
結果、ピストン５２のストロークが増大して冷媒圧縮機
７の吐出口より吐出される吐出容量が増大する。これに
より、冷凍サイクル５中を循環する冷媒流量が増加し
て、エバポレータ６内に流入する冷媒流量が増え、エバ
ポレータ６の冷房能力が増大するので、吸入圧力（Ｐ
ｓ）が次第に低下する。

【００５６】そして、吸入圧力（Ｐｓ）が逆にベローズ
６７の内部圧力（Ｐｂ）よりも低下すると、ベローズ６
７が伸長するので、ロッド６８、７３が図５（ａ）にお
いて矢印方向へ移動し、これにより、弁体６４が同方
向へ変位して可変絞り６５の開度を増加させる。したが
って、吐出圧力室６１と制御圧力室６３との間の圧力損
失が減少して、制御圧力室６３内の制御圧力（Ｐｃ）が
上昇する。

【００５７】この制御圧力（Ｐｃ）の上昇によりクラン
ク室５３の圧力が上昇すると、図５（ｂ）の矢印に示
すように、斜板５１が立って、斜板５１の傾斜角度
（θ）が減少するので、ピストン５２のストロークが減
少して冷媒圧縮機７の吐出口より吐出される吐出容量が
減少する。これにより、冷凍サイクル５中を循環する冷
媒流量が減少して、エバポレータ６内に流入する冷媒流
量が減り、エバポレータ６の冷房能力が減少するので、
吸入圧力（Ｐｓ）が次第に上昇する。

【００５８】このように、吸入圧力（Ｐｓ）の変化に対
応してベローズ６７が伸縮することにより、制御圧力
（Ｐｃ）を調整して冷媒圧縮機７の吐出口より吐出され
る吐出容量を可変制御するものにおいて、電磁機構部
は、ベローズ６７の内部圧力（Ｐｂ）による吸入圧力
（Ｐｓ）の設定値を可変するものである。電磁コイル６
９の電磁力の方向は、ベローズ６７が伸長する方向であ
り、したがって、電磁コイル６９の電磁力は弁体６４に
対して可変絞り６５の開度を増加させる方向に作用す
る。

【００５９】一方、電磁コイル６９の電磁力は、電磁コ
イル６９に流れる制御電流（Ｉｎ）に比例するので、こ
の制御電流（Ｉｎ）が増加するにつれて、可変絞り６５
の開度を増加させて、制御圧力（Ｐｃ）を増大させ、冷
媒圧縮機７の吐出口より吐出される吐出容量を減少させ
る。したがって、図６に示したように、制御電流（Ｉ
ｎ）の増加とともに吸入圧力（Ｐｓ）の設定値が上昇す
ることになる。

【００６０】ここで、温水ヒータ４の暖房能力を補助す
るために、冷凍サイクル５をホットガスヒータ回路３２
に切り替えて使用する場合には、電磁コイル６９に流す
制御電流値を０（Ａ）に設定し、吸入圧力（Ｐｓ）の設
定値を例えば−１ｋｇ／ｃｍ ²Ｇとすることで、電磁式
容量制御弁９を図４（ａ）の作動状態にして使うように
している。

【００６１】しかし、このように制御圧力（Ｐｃ）を最
も下がるように制御しても、ホットガスヒータ回路３２
を使うような外気温度が例えば−１０℃以下の極寒領域
では、図１０のタイムチャートに破線で示したように、
冷媒の飽和圧力が１ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以下となり、冷媒圧
縮機７の吐出口より吐出される吐出容量を大きくする要
因である（冷凍サイクル５の高圧圧力と低圧圧力との）
高低圧差がとれないため、いつまでたっても吐出容量が
大きくならない状態となる。

【００６２】このため、本実施形態のように、ヒートモ
ードの立ち上がり時に、車室内への冷風の吹き出しを防
止する目的で、エンジンＥの冷却水温度（ＴＷ）が所定
温度（例えば４０℃）Ｔａ以上に上昇するまで、ブロワ
モータ１９をＯＦＦしておく水温遅動制御を行う車両用
空調装置の場合に、排熱量の少ないエンジンを搭載した
際に、外気温度（ＴＡＭ）が−３０℃以下の極寒領域で
は冷却水温度（ＴＷ）が所定温度（例えば４０℃）ＴＷ
ａ以上に上昇せず、いつまでたっても遠心式ファン２０
が回らず、車室内の暖房ができなくなってしまう。

【００６３】そこで、温水式暖房装置の温水ヒータ４の
暖房能力を補助する補助暖房運転モードの起動時、すな
わち、ホットガスヒータ回路３２にて冷凍サイクル５を
運転する際の冷媒圧縮機７の起動時に、第１、第２電磁
弁３３、３４を両方とも閉弁し、冷凍サイクル５の高圧
圧力、つまり冷媒圧縮機７の吐出口の吐出圧力（Ｐｄ）
を２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以上に上げ易くすることにより、冷
媒圧縮機７の吐出容量を大きくする。その後に、第２電
磁弁３４を開弁してホットガスヒータ回路３２を構成す
る。その冷媒圧縮機７の吐出圧力（Ｐｄ）および吸入圧
力（Ｐｓ）の変化状況を、図１０のタイムチャートに実
線で示した。

【００６４】したがって、第２電磁弁３４を開弁したま
までは、吐出圧力（Ｐｄ）と吸入圧力（Ｐｓ）との高低
圧差がなく、吐出容量が最小のままであるが、冷媒圧縮
機７を起動した際に第２電磁弁３４を所定条件を満足す
るまで一旦閉じておくことで、吐出圧力（Ｐｄ）が急上
昇することで冷媒圧縮機７の吐出容量が大きくなること
が分かる。

【００６５】ここで、温水式暖房装置の温水ヒータ４の
暖房能力を補助する補助暖房運転モードの起動時、すな
わち、ホットガスヒータ回路３２にて冷凍サイクル５を
運転する際の冷媒圧縮機７の起動時に、第２電磁弁３４
を閉弁しておく条件（所定条件）としては、例えば冷媒
圧力センサ８６にて検出する冷凍サイクル５の高圧圧力
（吐出圧力）が２ｋｇ／ｃｍ²Ｇよりも低下している場
合、あるいはエバポレータ６に吸い込まれる空気の吸込
温度（エバ吸込温度）が０℃以下の場合等である。な
お、エバ吸込温度が０℃以下とは、吸込口モードが内気
循環モードの時、内気温度センサ８１にて検出した内気
温度（ＴＲ）が０℃以下の場合であり、吸込口モードが
外気導入モードの時、外気温度センサ８２にて検出した
外気温度（ＴＡＭ）が０℃以下の場合である。

【００６６】また、補助暖房運転モードの起動後、すな
わち、ホットガスヒータ回路３２にて冷凍サイクル５を
運転する際の冷媒圧縮機７の起動後に第２電磁弁３４を
開弁する条件（所定条件）は、例えば冷凍サイクル５の
高圧圧力が２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以上に上昇した場合、ある
いは冷媒圧縮機７の起動後１０秒間程度経過した後の場
合等である。

【００６７】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態の空調ユニット１は、補助暖房運転モードの起
動時に、仮に外気温度（ＴＡＭ）が０℃以下（特には−
２０℃以下）であっても、冷媒圧縮機７を起動してから
所定条件を満足するまで第２電磁弁３４を閉弁すること
により、冷媒圧縮機７の吐出圧力（Ｐｄ）を高くするこ
とができるので、冷凍サイクル５の高低圧差を大きくと
ることができる。

【００６８】それによって、本実施形態のような外部可
変容量型のコンプレッサを冷凍サイクル５に組み込んだ
場合でも、冷媒圧縮機７の吐出容量を大きくすることが
できるので、エバポレータ６に充分な流量の冷媒を流入
させることができる。これにより、仮に外気温度（ＴＡ
Ｍ）が０℃以下であっても、エバポレータ６の暖房能力
を向上できるので、本実施形態の冷凍サイクル５では、
温水ヒータ４の暖房能力を補助する補助暖房性能を充分
発揮することができる。

【００６９】そして、本実施形態の空調ユニット１は、
補助暖房運転モードの起動時に、エンジンＥの始動直後
にエバポレータ６での放熱温度を上昇させることができ
るので、空調ダクト２内においてエバポレータ６の近傍
に設置された温水ヒータ４の表面温度が上昇し、温水ヒ
ータ４内を還流する冷却水の温度の立ち上がりが早くな
る。また、補助暖房運転モード時に電磁クラッチ８を介
してエンジンＥにより冷媒圧縮機７をベルト駆動してい
るので、冷媒圧縮機７がエンジンＥの駆動負荷を増加さ
せることになる。それによって、エンジンの排熱量が大
きくなるので、冷却水循環回路２２中を還流する冷却水
の温度が素早く立ち上がる。それらにより、冷却水の温
度が所定温度（例えば４０℃）Ｔａ以上に素早く上昇す
るので、ブロワ遅動制御を行う場合でも、遠心式ファン
２０がすぐに回りだし、車室内を迅速に暖房することが
できる。

【００７０】〔第２実施形態〕図１１ないし図１３は本
発明の第２実施形態を示したもので、図１１は車両用空
調装置の冷凍サイクルを示した図で、図１２は冷凍サイ
クルに組み込まれる可変絞り弁を示した図で、図１３は
冷凍サイクルの高圧圧力に対する可変絞り弁の開度を示
したグラフである。

【００７１】本実施形態の冷凍サイクル５には、第１実
施形態の固定絞り３９を、可変絞り弁２７に変更してい
る。この可変絞り弁２７は、本発明の冷媒通路絞り手段
に相当するもので、第２電磁弁３４からエバポレータ６
へ冷媒を導く冷媒通路に連通する連通路９０の途中に絞
り孔９１が形成された弁ハウジング９２と、この弁ハウ
ジング９２内に往復変位可能に配設されたボール形状の
弁体９３と、この弁体９３を作動棒９４およびストッパ
９５を介して駆動するダイヤフラム９６と、調節ねじ９
７により弁体９３の開弁圧力が調節される調節スプリン
グ９８とから構成されている。

【００７２】上記のうち、弁体９３は、絞り孔９１の開
度を調節するもので、図示下部に調節スプリング９８が
当接するバネ座９９を設けている。ダイヤフラム９６
は、本発明の弁体駆動手段に相当するもので、ハウジン
グ１００内に収容されている。そして、ダイヤフラム９
６とダウジング１００とで囲まれた圧力室１０１内に
は、冷凍サイクル５の高圧圧力が作用する。

【００７３】本実施形態の可変絞り弁２７は、上記の構
成によって、圧力室１０１内に冷凍サイクル５の高圧圧
力が導かれており、図１３のグラフに示したように、高
圧圧力が２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以下で全閉し、高圧圧力の上
昇と共に弁開度が大きくなる弁特性とすることで、補助
暖房運転モードの起動時に、仮に外気温度（ＴＡＭ）が
−２０℃以下であっても、冷媒圧縮機７の吐出容量を増
大させることができる。

【００７４】〔第３実施形態〕図１４は本発明の第３実
施形態を示したもので、冷凍サイクルに組み込まれる差
圧弁を示した図である。

【００７５】本実施形態では、第１実施形態のホットガ
スヒータ回路３２において冷媒圧縮機７の吐出口から固
定絞り３９の入口までの冷媒通路の途中に、差圧弁２８
を設置している。この差圧弁２８は、バルブボディー１
０２と、このバルブボディー１０２内を往復変位可能に
配設されたバルブ１０３と、調節ねじ１０４によりバル
ブ１０３の開弁圧力が調節される調節スプリング１０５
とから構成されている。なお、バルブ１０３の外周面と
絞り孔１０６の内周面との間には、冷媒通路１０７が形
成されている。また、バルブ１０３には、鉤状のストッ
パ１０８が形成されている。そして、バルブ１０３の外
周には、Ｏリング１０９が装着されている。

【００７６】本実施形態の差圧弁２８は、冷媒圧縮機７
の吐出口から固定絞り３９の入口までの冷媒通路の途中
に設置することで、補助暖房運転モードの起動時は絞り
孔１０６を全閉し、冷媒圧縮機７の吐出容量を増大さ
せ、バルブ１０３の前後差圧が大きくなった際、つまり
バルブ１０３の開弁圧力（例えば２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）よ
りも高圧圧力が上昇した際に、バルブ１０３が開き、冷
凍サイクル５にホットガスヒータ回路３２を形成する。

【００７７】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を、ディーゼルエンジン（エンジンＥ）を搭載した車両
の車室内を冷暖房する空調ユニット１を備えた車両用空
調装置に適用した例を示したが、本発明を、走行用モー
タと走行用エンジンとを搭載したハイブリッド自動車の
車室内を冷暖房する空調ユニットを備えた車両用空調装
置に適用しても良い。また、直接噴射式のガソリンエン
ジン等の高効率で排熱量の少ない各種エンジンを搭載し
た車両の車室内を冷暖房する空調ユニット１を備えた車
両用空調装置に適用しても良い。

【００７８】本実施形態では、空調ダクト２内に温水ヒ
ータ４とエバポレータ６とを収容した空調ユニット１の
例を示したが、空調ダクト２内にエバポレータ６のみを
収容した空調ユニットを適用しても良い。また、本実施
形態では、エアミックス温度コントロール方式の空調ユ
ニット１を示したが、リヒート式温度コントロール方式
の空調ユニットを適用しても良い。

【００７９】本実施形態では、外部可変容量型のコンプ
レッサを、冷媒圧縮機７、電磁クラッチ８および電磁式
容量制御弁９等から構成したが、外部可変容量型のコン
プレッサを、電磁クラッチ８等のクラッチ手段を設ける
ことなく、冷媒圧縮機７および電磁式容量制御弁９等か
ら構成しても良い。この場合には、内燃機関により冷媒
圧縮機７を直接駆動させるようにする。

【００８０】本実施形態では、補助暖房運転モードの起
動時に、冷媒圧縮機７を起動してから所定条件を満足す
るまでホットガスヒータ回路３２を全閉し、その所定条
件を満足したらホットガスヒータ回路３２を形成するよ
うに各種弁装置を開弁するようにしているが、補助暖房
運転モードの起動時に、冷媒圧縮機７を起動してから所
定条件を満足するまでホットガスヒータ回路３２を構成
する冷媒通路の通路断面積を通常の運転時よりも絞る
（全閉しない）ようにしても良い。

【００８１】本実施形態では、冷媒圧縮機７の吸入口に
吸入される冷媒の吸入圧力が高くなると、冷媒圧縮機７
の吐出口より吐出される冷媒の吐出容量を大きくする電
磁式容量制御弁９を備えた外部可変容量型のコンプレッ
サを使用した例を示したが、冷媒圧縮機の吸入口に吸入
される冷媒の吸入圧力が高くなると、冷媒圧縮機の吐出
口より吐出される冷媒の吐出容量を小さくする吐出容量
可変手段を備えた可変容量型のコンプレッサを使用して
も良い。また、冷媒圧縮機の吐出口より吐出される冷媒
の吐出圧力が高くなると、冷媒圧縮機の吐出口より吐出
される冷媒の吐出容量を小さくする吐出容量可変手段を
備えた可変容量型のコンプレッサを使用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空調装置の空調ユニットを示した概略図
である（第１実施形態）。

【図２】車両用空調装置の冷凍サイクルを示した構成図
である（第１実施形態）。

【図３】外部可変容量型のコンプレッサを示した断面図
である（第１実施形態）。

【図４】（ａ）は電磁式容量制御弁の作動状態を示した
説明図で、（ｂ）は冷媒圧縮機の作動状態を示した説明
図である（第１実施形態）。

【図５】（ａ）は電磁式容量制御弁の作動状態を示した
説明図で、（ｂ）は冷媒圧縮機の作動状態を示した説明
図である（第１実施形態）。

【図６】電磁式容量制御弁への制御電流と吸入圧力の設
定値との関係を示したグラフである（第１実施形態）。

【図７】車両用空調装置の制御系を示したブロック図で
ある（第１実施形態）。

【図８】エアコンＥＣＵによるブロワ遅動制御方法を示
したフローチャートである（第１実施形態）。

【図９】エアコンＥＣＵによる吐出容量制御方法を示し
たフローチャートである（第１実施形態）。

【図１０】冷媒圧縮機の吸入圧力および吐出圧力を示し
たタイムチャートである（第１実施形態）。

【図１１】車両用空調装置の冷凍サイクルを示した構成
図である（第２実施形態）。

【図１２】可変絞り弁を示した断面図である（第２実施
形態）。

【図１３】冷凍サイクルの高圧圧力に対する可変絞り弁
の開度を示したグラフである（第２実施形態）。

【図１４】差圧弁を示した断面図である（第３実施形
態）。

【符号の説明】

１空調ユニット２空調ダクト３遠心式送風機４温水ヒータ（第２加熱用熱交換器）５冷凍サイクル６エバポレータ（冷媒蒸発器、第１加熱用熱交換器）７冷媒圧縮機８電磁クラッチ９電磁式容量制御弁（吐出容量可変手段）１０エアコンＥＣＵ（空調制御装置）２７可変絞り弁（冷媒通路絞り手段）２８差圧弁（冷媒通路絞り手段）３１通常の冷凍サイクル回路（第１冷媒循環回路）３２ホットガスヒータ回路（冷媒循環回路、第２冷媒
循環回路）３３第１電磁弁（循環回路切替手段）３４第１電磁弁（冷媒通路絞り手段、開閉弁、循環回
路切替手段）３５コンデンサ（冷媒凝縮器）３７膨張弁（第１減圧装置）３９固定絞り（第２減圧装置）５７吸入口８５冷却水温度センサ（冷却水温度検出手段）８６冷媒圧力センサ（高圧圧力検出手段）９１絞り孔９３弁体９６ダイヤフラム（弁体駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２５Ｂ 1/00 ３７１Ｆ２５Ｂ 1/00 ３７１Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）内燃機関により回転駆動されて、吸
入した冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機、並びにこの
冷媒圧縮機の吐出圧力および吸入圧力の変化に対応して
制御圧力を調整し、前記冷媒圧縮機の吐出口より吐出さ
れる吐出容量を可変する吐出容量可変手段を有する可変
容量型のコンプレッサと、（ｂ）流入した冷媒を空気と熱交換させて蒸発気化させ
る冷媒蒸発器と、（ｃ）前記冷媒圧縮機の吐出口より吐出された冷媒を、
前記冷媒蒸発器に直接流し、前記冷媒圧縮機に戻すよう
にした冷媒循環回路と、（ｄ）前記冷媒圧縮機の吐出口から前記冷媒蒸発器の入
口までの冷媒通路の途中に設けられ、前記冷媒循環回路
を運転する暖房運転の起動時に、前記冷媒通路の通路断
面積を絞る冷媒通路絞り手段とを備えた冷凍サイクル。
【請求項２】請求項１に記載の冷凍サイクルにおいて、前記吐出容量可変手段は、前記冷媒圧縮機の吸入口に吸
入される冷媒の吸入圧力が高くなると、前記冷媒圧縮機
の吐出口より吐出される冷媒の吐出容量を大きくするこ
とを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項３】請求項１に記載の冷凍サイクルにおいて、前記吐出容量可変手段は、前記冷媒圧縮機の吸入口に吸
入される冷媒の吸入圧力が高くなると、前記冷媒圧縮機
の吐出口より吐出される冷媒の吐出容量を小さくするこ
とを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項４】請求項１に記載の冷凍サイクルにおいて、前記吐出容量可変手段は、前記冷媒圧縮機の吐出口より
吐出される冷媒の吐出圧力が高くなると、前記冷媒圧縮
機の吐出口より吐出される冷媒の吐出容量を小さくする
ことを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のうちのいずれか
に記載の冷凍サイクルにおいて、前記冷媒通路絞り手段は、前記冷媒循環回路を開閉する
開閉弁であり、前記開閉弁は、前記冷媒圧縮機を起動してから所定条件
を満足するまで前記冷媒循環回路を閉弁することを特徴
とする冷凍サイクル。
【請求項６】請求項１ないし請求項４のうちのいずれか
に記載の冷凍サイクルにおいて、前記冷媒通路絞り手段は、冷媒が通過する絞り孔、この
絞り孔の開度を調節する弁体、および前記冷媒圧縮機の
吐出圧力が低い程、前記弁体の開度を小さくする弁体駆
動手段を有する可変絞り弁であることを特徴とする冷凍
サイクル。
【請求項７】請求項１ないし請求項４のうちのいずれか
に記載の冷凍サイクルにおいて、前記冷媒通路絞り手段は、前記冷媒圧縮機の吐出圧力が
所定値以上になるまで閉弁する差圧弁であることを特徴
とする冷凍サイクル。
【請求項８】請求項１ないし請求項７のうちのいずれか
に記載の冷凍サイクルを備えた車両用空調装置におい
て、前記冷媒蒸発器を収容すると共に、車室内に空気を送る
ための空調ダクトと、この空調ダクト内において車室内に向かう空気流を発生
させる送風機と、前記空調ダクト内において前記冷媒蒸発器よりも空気下
流側に設置され、前記内燃機関を冷却する冷却水を暖房
用熱源とする温水ヒータと、冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、この冷却水温度検出手段にて検出した冷却水の温度が所
定値以上に上昇するまで前記送風機を停止させる空調制
御装置とを備えたことを特徴とする車両用空調装置。