JP2004345480A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機が冷房能力を低下させることなく、省動力化ができ、車室内を快適にすることができる機能を備えた車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】空調装置１は、第１駆動源（エンジン２）で駆動される第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機６）と、第２駆動源（モータ３）で駆動される第２圧縮機（モータ駆動圧縮機７）とを備えている。空調装置１は、冷媒を気化して冷却する蒸発器１２の温度を検出する温度検出手段（蒸発器空気温度センサ１２ｂ）と、所定の条件により蒸発器１２の目標温度を算出する目標温度算出手段（目標温度算出部４１ｂ）とを有している。空調装置１は、温度検出手段（蒸発器空気温度センサ１２ｂ）で検出した温度と目標温度算出手段（目標温度算出部４１ｂ）で算出した目標温度とを比較して、目標温度より低いときには、第２駆動源（モータ３）の出力を低減する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等でなる第１駆動源で駆動される第１圧縮機と、モータ等でなる第２駆動源で駆動される第２圧縮機とを備えた車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置は、車両の走行用エンジンを動力源とする圧縮機が使用されている（例えば、特許文献１）。
近年、エンジンの低燃費化が急速に進んでおり、それに伴ない空調用圧縮機の省動力化も要望されている。
【０００３】
その対応として、従来の圧縮機は、エンジンによって駆動される圧縮機の省動力化を図るために、容量の小さな圧縮機を車両に搭載したり、圧縮機の回転速度を低下させる技術が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２０１３０号公報（第４〜５頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用空調装置の圧縮機は、エンジンのみを動力源として駆動される圧縮機であり、圧縮機の省動力のために容量の小さな圧縮機を搭載したり、圧縮機の回転数を低下させると、冷房能力が不足するという問題点があった。
その結果、外気温度が高い場合や、陽射しが強い場合には、車室内の温度が上昇して乗員が不快に感じることがある。また、外気温度が低い場合には、冷房能力の不足によって除湿能力が不足して乗員が呼吸する息により湿度が上昇し、窓ガラスが曇るという不都合も発生する。
このように、圧縮機の冷房能力が不足すると、温度および湿度が高くなるため、乗員が車室内の環境に不快感を生じたり、窓ガラスが曇るという問題点が発生する。
【０００６】
本発明の課題は、圧縮機が冷房能力を低下させることなく、省動力化ができ、車室内を快適にすることができる機能を備えた車両用空調装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用空調装置は、第１駆動源で駆動される第１圧縮機と、第２駆動源で駆動される第２圧縮機とを備えた空調装置であって、前記空調装置は、冷媒を気化して冷却する蒸発器の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸発器の目標温度を算出する目標温度算出手段と、を有するとともに、前記温度検出手段で検出した温度と前記目標温度算出手段で算出した目標温度とを比較して前記温度検出手段で検出した温度が前記目標温度より低いときには、前記第２駆動源の出力を低減することを特徴とする。
ここで、所定の条件とは、予め設定した外気温度や日射量等の外乱条件をいう。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、車両用空調装置は、例えば、第１駆動源（
エンジン）によって駆動される第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）と第２駆動源（モータ）によって駆動される第２圧縮機（モータ駆動圧縮機）を適宜に作動させることにより、冷房能力の不足を防止するとともに、第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）の容量を小さくすることを可能にする。これにより、車両用空調装置は、車室内の快適性を損なうことなく第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）の省動力化を図ることができるとともに、第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）の小型化および第１駆動源（エンジン）の負担の低減を図ることができる。
また、車両用空調装置は、蒸発器の温度が目標温度より低いとき、第２駆動源（モータ）の出力を低減することにより、第２駆動源（モータ）の省動力化を図るとともに、車室内の温度を快適な温度に保つことができる。
【０００９】
請求項２に記載の車両用空調装置は、第１駆動源で駆動される第１圧縮機と、第２駆動源で駆動される第２圧縮機とを備えた空調装置であって、前記空調装置は、冷媒を気化して冷却する蒸発器の温度を検出する温度検出手段と、所定の条件により前記蒸発器の目標温度を算出する目標温度算出手段と、を有するとともに、前記温度検出手段で検出した温度と前記目標温度算出手段で算出した目標温度とを比較して前記温度検出手段で検出した温度が前記目標温度より高いときには、前記第２駆動源の出力を増加させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、車両用空調装置は、前記温度が目標温度より高いとき、第２駆動源（モータ）の出力を増加させて第２圧縮機（モータ駆動圧縮機）も併用して車室内の温度を素早く快適な温度にすることができる。
また、車両用空調装置は、例えば、アイドリングストップ車両に搭載されるものにおいて、第１駆動源（エンジン）停止時に第２駆動源（モータ）の出力を増加して第２圧縮機（モータ駆動圧縮機）が駆動することにより、冷房能力が低下して車室内の気温が上昇することを防止できるため、車室内の空気を快適に保持することができる。
【００１１】
請求項３に記載の車両用空調装置は、請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置であって、前記空調装置は、前記第２駆動源の出力を低減するとき、出力が０になるように前記第２駆動源の出力の目標値を変更することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、車両用空調装置は、第２駆動源（モータ）の出力を低減するとき、第２駆動源（モータ）の出力が０になるようにその出力の目標値を変更することにより、第２駆動源（モータ）の省動力化を図り、車室内の温度を素早く快適な温度にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明に係る車両用空調装置の第１実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態に係る車両用空調装置を示す概略図である。
【００１４】
本発明の第１実施の形態に係る車両用空調装置は、アイドリングストップの機能を備えていない車両に搭載されるものであって、以下、その一実施の形態を説明する。
図１に示すように、車両の空気調和装置（以下、単に「空調装置」という）１は、車両の駆動源であるエンジン２、およびスタータモータ／発電機（単に「発電機」という）Ｇと、モータ駆動圧縮機７用のモータ３と、空調装置１の冷凍サイクル装置Ａを作動させるためのエンジン駆動圧縮機６およびモータ駆動圧縮機７からなるハイブリッド型コンプレッサ５と、凝縮器９と、受液器１０と、膨張弁１１と、蒸発器の空気温度センサ１２ｂを備えた蒸発器１２と、制御装置４と、とから構成されている。
なお、エンジン２は、特許請求の範囲の「第１駆動源」に相当し、モータ３は「第２駆動源」に相当し、エンジン駆動圧縮機６は「第１圧縮機」に相当し、モータ駆動圧縮機７は「第２圧縮機」にそれぞれ相当する。
【００１５】
次に、図１を参照して各機器について説明する。
図１に示すように、エンジン２は、例えば、ガソリン等を燃料とする車両走行用の内燃機関であり、車輪Ｗを回転させるための役割と、発電機Ｇを回転させて蓄電装置１７に電気エネルギを蓄積させるための役割と、エンジン駆動圧縮機６を駆動させるための役割を備えている。エンジン２と発電機Ｇとは、回転軸２１で直結されることによって、ハイブリッド型を構成している。エンジン２の他端側には、エンジン駆動圧縮機６を連動させるための伝達装置８が設置されている。エンジン２の回転は、変速機Ｔを介して車輪Ｗに伝達される。
【００１６】
その伝達装置８は、例えば、エンジン２に設置されたプーリ８２と、エンジン駆動圧縮機６に設置されたプーリ８５とにベルト８３を巻き掛けてなるベルト伝達機構からなる。伝達装置８は、エンジン２の他端側に配置されてエンジン２によって回転する回転軸８１と、この回転軸８１の先端に設置されたプーリ８２と、エンジン駆動圧縮機６を駆動させるためのプーリ８５と、プーリ８２とプーリ８５とを連動させるためのベルト８３と、エンジン駆動圧縮機６に設置された駆動軸８４と、この駆動軸８４に設置された電磁クラッチ８６とから構成されている。
【００１７】
発電機Ｇは、エンジン２を始動させるためのスタータモータの役割と、エンジン２の回転によって発電する機能とを備えている。その発電機Ｇは、バッテリ１８を充電し、各電気機器に電力を供給する蓄電装置１７に電気的に接続されている。
【００１８】
モータ３は、制御装置４、エアコンスイッチ１５およびイグニッションスイッチ１９を介してバッテリ１８に電気的に接続されて、このバッテリ１８によって回転して、モータ駆動圧縮機７を駆動するためのものである。そのモータ３の回転は、中間部に電磁クラッチ３２を介在した回転軸３１によってモータ駆動圧縮機７に断続的に伝達できるように構成されている。
【００１９】
冷凍サイクル装置Ａは、空調装置１における冷凍サイクルを形成するものである。その冷凍サイクル装置Ａは、ハイブリッド型コンプレッサ５と、凝縮器９と、受液器１０と、膨張弁１１と、蒸発器１２とを主要部として構成され、ハイブリッド型コンプレッサ５を上流側、蒸発器１２を下流側として、これらを順次に、接続して構成されている。冷凍サイクルは、蒸発、圧縮、凝縮、膨張からなる冷媒のサイクルであり、蒸発は蒸発器１２で行われ、圧縮はハイブリッド型コンプレッサ５で行われ、凝縮は凝縮器９で行われ、膨張は膨張弁１１で行われる。
【００２０】
ハイブリッド型コンプレッサ５は、フロン（ＨＦＣ１３４ａ）または二酸化炭素（ＣＯ_２）等からなる冷媒を圧縮する機器である。ハイブリッド型コンプレッサ５は、圧縮機の省動力のために、エンジン２によって駆動されるエンジン駆動方式のエンジン駆動圧縮機６と、モータ３によって駆動される電動式のモータ駆動圧縮機７との２つの圧縮機から構成されている。ハイブリッド型コンプレッサ５は、この２種類の圧縮機によって構成されていることにより、省動力と車室内の環境の快適性とを適宜に図るように作動する。このハイブリッド型コンプレッサ５で圧縮された冷媒は、配管を介して凝縮器９に圧送される。
なお、ハイブリッド型コンプレッサ５は、エンジン駆動圧縮機６とモータ駆動圧縮機７とを一体にしたものでも、別体にしたものでもどちらであってもよい。
【００２１】
エンジン駆動圧縮機６は、エンジン２の回転軸８１の回転を伝達装置８によって伝達されることで駆動する比較的容量の小さい圧縮機６からなる。エンジン駆動圧縮機６に設置された駆動軸８４の中間部位には、電磁クラッチ８６が設置されて、エンジン２の回転が断続的に伝達されるように構成されている。
【００２２】
モータ駆動圧縮機７は、電磁クラッチ３２を介して回転軸３１によってモータ３に接続され、エンジン駆動圧縮機６を補助するためのモータ３によって回転する電動式圧縮機である。モータ駆動圧縮機７は、エンジン２によって駆動されるエンジン駆動圧縮機６と一緒に作動するか、エンジン２をアイドリングストップさせているときに作動するか、若しくはそのエンジン駆動圧縮機６の単独作動に係わらず作動する。このモータ駆動圧縮機７は、車室内温度設定部１６で設定された設定温度と、車室内の温度、車室外の温度、湿度、日射等の環境要素とに基づいて目標温度算出部４１ｂで算出された目標温度と、蒸発器の空気温度センサ１２ｂで検出した空気の検出温度との差によって、モータ駆動制御部４１ｃで制御されて駆動する。
このように、モータ駆動圧縮機７は、蒸発器１２によって冷却されたこの蒸発器１２の冷媒が流れる下流側（以下、単に「蒸発器１２の出口側」という）の空気温度と目標温度によって、その回転が制御されるが、エンジン２の稼動時には、その目標温度が２〜３°程度高く持ち替えられる。
【００２３】
凝縮器９は、ハイブリッド型コンプレッサ５で高圧高温になった冷媒を冷却して、熱交換によって液化する機器である。この凝縮器９は、配管によって、受液器１０に接続されている。
【００２４】
受液器１０は、凝縮器９によって液化された冷媒を一時貯えるボンベに相当する機器である。受液器１０は、ドライヤ（図示せず）等を介して膨張弁１１に接続され、そのドライヤで冷媒中の水分を除去して膨張弁１１に供給する。
【００２５】
膨張弁１１は、蒸発器１２の入り口に取り付けられ、高温高圧の液化冷媒がここを通過すると液体から霧状の気体に変化して噴射する機器である。この膨張弁１１は、配管によって蒸発器１２に接続されている。膨張弁１１には、絞り弁（図示せず）が内設されており、蒸発器１２に設置された蒸発器の空気温度センサ１２ｂによって絞り弁をコントロールして蒸発器１２に噴射する冷媒の流量（冷房能力）を調節している。
【００２６】
蒸発器１２は、冷媒を気化することにより車室内の空気の熱を奪って冷却し、車室内の空気を冷却する熱交換器であり、空調ケース１４に内設されている。その空調ケース１４には、ファン１２ａが設置されており、このファン１２ａによって、冷却された空気を車室内に送り、直射日光や外気温度によって高温になった車室内の空気を吸引して循環が行われる。蒸発器１２内の冷媒は、バルブ類（図示せず）を介して圧力調整された蒸気冷媒を元のハイブリッド型コンプレッサ５に戻るように配管によって接続されている。
【００２７】
ファン１２ａは、蒸発器１２の後部等に設置されて、車室内の空気を吸引して蒸発器１２に当て、その蒸発器１２で冷却された空気を各種ダクト（図示せず）を介してデフロスタ吹出口（図示せず）やフェイス吹出口（図示せず）やフット吹出口（図示せず）から車室内に戻して車室内の空気を循環させるためのものである。ファン１２ａは、制御装置４のファン制御部４１ａに電気的に接続されている。ファン１２ａは、このファン制御部４１ａによって回転が制御されて、送風量がコントロールされている。
【００２８】
蒸発器の空気温度センサ１２ｂは、蒸発器１２で冷媒を気化することによって冷却された空気の温度を検出する温度検出器であり、蒸発器１２内を流れる空気の下流側の空調ケース１４内に設置されている。
なお、蒸発器の空気温度センサ１２ｂは、特許請求の範囲における「温度検出手段」に相当する。この蒸発器の空器温度センサ１２ｂで検出される温度は、冷媒により冷却された冷風の吹き出し温度であり、これが特許請求の範囲の「蒸発器の温度」に相当する。
【００２９】
車室内温度設定部１６は、乗員が車室内の気温を設定するものであり、例えば、インストルメントパネルの中央部に設置された制御器（コントロールパネル）からなる。この車室内温度設定部１６は、制御装置４に電気的に接続されている。
【００３０】
制御装置４は、電気・電子回路と所定のプログラムとからなるＥＣＵであり、空調制御部４１やエンジン２をコントロールするエンジン制御部（図示せず）や蓄電装置１７への充放電の切り替えを行う制御部（図示せず）やその他機器の制御部（図示せず）を備えている。
【００３１】
次に、図１および図２を参照して空調制御部４１を説明する。
図２は、図１の空調装置に使用する制御装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、空調制御部４１は、エンジン駆動圧縮機６、モータ駆動圧縮機７およびファン１２ａの動作が制御されるように構成されている。その空調制御部４１は、ファン制御部４１ａと、目標温度算出部４１ｂと、モータ駆動制御部４１ｃとから構成されている。
空調制御部４１は、蒸発器の空気温度センサ１２ｂで検出した検出温度（冷風の吹き出し温度）と、目標温度算出部４１ｂで算出した目標温度とを比較して、検出温度が目標温度より低いときに、モータ駆動圧縮機７を駆動するモータ３の出力を低減させる機能を備えている。
また、空調制御部４１は、前記検出温度が前記目標温度より高いとき、モータ３の出力を増加させる機能を備えている。
【００３２】
図２に示すように、空調制御部４１には、車速検出信号を出力する車速センサ２２と、アクセル開度検知信号を出力するアクセル開度検知センサ２３と、エンジン２の回転速度を検出してエンジン回転速度信号Ｎｅを出力するエンジン回転速度センサ（Ｎｅセンサ）２４と、車室内の温度を検出して車室温度検出信号を出力する車室温度センサ２５と、車室外の温度を検出して外気温度検出信号を出力する外気温度センサ２６と、太陽の日射量を検出して日射量検出信号を出力する日射量センサ２７と、蒸発器１２で冷却された空気の検出温度（冷風の吹き出し温度）を検出して蒸発器の空気温度検出信号を出力する蒸発器の空気温度センサ１２ｂと、目標温度の基準となる乗員によって設定された車室内の設定温度の目標温度設定信号を出力する車室内温度設定部１６とが接続されている。
【００３３】
空調制御部４１は、冷凍サイクルを作動させるにあたり、エンジン２のみが駆動している場合には、エンジン駆動圧縮機６の駆動命令信号が出力されるように構成されている。このエンジン駆動圧縮機６の駆動命令信号によって電磁クラッチ８６が繋がれてエンジン駆動圧縮機６が、駆動するように構成されている。
【００３４】
ファン制御部４１ａは、ファン１２ａを作動させることによって蒸発器１２の冷気を車室内に循環させるとともに、蒸発器の空気温度センサ１２ｂで温度を検出して、車室内の空気の温度が、目標温度算出部４１ｂで算出された温度になるようにファン１２ａの回転をコントロールする制御器である。なお、ファン１２ａは、手動的に稼動するようにしてもよい。
【００３５】
目標温度算出部４１ｂは、予め設定した外気温度や日射量等の所定の外乱条件により、車室内温度設定部１６で設定した設定温度に車室内の気温がなるように蒸発器１２の出口側の温度を算出するものである。この目標温度算出部４１ｂで算出される値は、外気温度や日射量等によって適切な値に変更される。
なお、目標温度算出部４１ｂは、特許請求の範囲に記載の「目標温度算出手段」に相当する。
【００３６】
モータ駆動制御部４１ｃは、車室内の気温が目標温度算出部４１ｂで算出した目標温度になるように、モータ３を回転させて、モータ駆動圧縮機７をコントロールする制御器である。
また、モータ駆動制御部４１ｃは、モータ３の出力を低減するとき、モータ３の出力が０になるように目標値を変更する機能を備えている。
【００３７】
以上のような構成でなる本発明の第１実施の形態に係る車両用空調装置によれば、車室内の温度が、制御装置４によって、エンジン駆動圧縮機６とモータ駆動圧縮機７とをコントロールすることにより、エンジン駆動圧縮機６の負担を軽減して車室内温度設定部１６で設定した所定温度に保持されるように調整される。
【００３８】
次に、図３を参照しながら、第１実施の形態における空調装置１の動作を説明する。図３は、本発明の第１実施の形態に係る車両用空調装置のフローチャートである。
【００３９】
まず、イグニッションスイッチ１９を回動操作してエンジン２を始動する。すると、各機関や機器に設置した各センサがＯＮしてその情報の読み込みが自動的に行われる（ステップＳ１）。
【００４０】
次に、ステップＳ２に進み、エアコンスイッチ（ＡＣ ＳＷ）１５がＯＮされたか否かを判断する。
「ＡＣ ＳＷ：ＯＮ」でないとき（ＮＯ）、つまり、エアコンスイッチ１５がＯＦＦされているときは、ステップＳ３に進み、エンジン駆動圧縮機６およびモータ駆動圧縮機７がＯＦＦされる。
「ＡＣ ＳＷ：ＯＮ」のとき（ＹＥＳ）、つまり、エアコンスイッチ１５がＯＮのときは、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ハイブリッド型コンプレッサ５のエンジン駆動圧縮機６とモータ駆動圧縮機７との２つの圧縮機がＯＮして作動する。エンジン駆動圧縮機６は、エンジン２の回転が伝達装置８を介して伝えられて、作動する。モータ駆動圧縮機７は、例えば、モータ３が４０００ｒｐｍ程度の回転速度で回転して作動する。エンジン２は、空調装置１が作動すると、エンジン駆動圧縮機６が作動する分だけエンジン２の出力を使うことになるので、パワーダウンになる。しかしながら、ハイブリッド型コンプレッサ５をこのエンジン駆動圧縮機６とモータ駆動圧縮機７とで駆動することにより、エンジン駆動圧縮機６のパワーダウンを防止するとともに、エンジン駆動圧縮機６を容量の小さい小型の圧縮機にすることが可能となる。
ハイブリッド型コンプレッサ５が作動したことにより、冷媒を圧縮して加圧することで冷凍サイクル装置Ａが動き出し、冷凍サイクルの蒸発、圧縮、凝縮、膨張が行われる。
【００４１】
次に、ステップＳ５に進み、乗員が車室内温度設定部１６を操作することによりセットされた設定温度を基にして目標温度算出部４１ｂが目標温度を算出する。ステップＳ５では、目標温度算出部４１ｂが、その設定温度と、外気温度センサ２６からの外気温度検出信号と、車室温度センサ２５から車室温度検出信号と、日射量センサ２７からの日射量検出信号等により目標温度（例えば、１６℃）を算出する。
【００４２】
そして、ステップＳ６に進み、蒸発器の空気温度センサ１２ｂが、車室内の空気の熱交換を行う蒸発器１２の出口側の空気の検出温度（冷風の吹き出し温度（以下、単に「検出温度」という））を検出して蒸発器空気温度検出信号を空調制御部４１に送り、ステップＳ７に進む。
【００４３】
ステップＳ７では、この検出温度と、目標温度算出部４１ｂで算出した目標温度（１６℃）とを比較し、検出温度が目標温度（１６℃）以下であるか否か判断する。
そして、「検出温度≦目標温度」でないとき（ＮＯ）、つまり、検出温度が目標温度（１６℃）を超えて、車室内の空気が所望温度まで冷えていないときはステップＳ６に戻って再度蒸発器の空気温度センサ１２ｂによって蒸発器１２の出口側の空気の検出温度を検出し続ける。このとき、モータ駆動圧縮機７およびファン１２ａの出力を増加させて車室内の気温が早く快適な温度に下がるようにする。
一方、「検出温度≦目標温度」のとき（ＹＥＳ）、つまり、検出温度が目標温度（１６℃）以下のときは、ステップＳ８に進む。
【００４４】
ステップＳ８では、車室内の温度が設定温度まで下がったとみなして、モータ駆動制御部４１ｃによってモータ駆動圧縮機７の回転速度を例えば４０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍに減速して、冷房の強度を緩めて車室内の温度を設定温度に保つようにする。
【００４５】
次にステップＳ９に進む。例えば、乗員が車室内の温度を暑く感じて、車室内温度設定部１６を操作して、設定温度を更に低い温度に変更したとする。ステップＳ９では、目標温度算出部４１ｂが、その設定温度と、外気温度センサ２６からの外気温度検出信号と、車室温度センサ２５から車室温度検出信号と、日射量センサ２７からの日射量検出信号等により目標温度（例えば、１２℃）を算出する。
【００４６】
ステップＳ１０では、蒸発器の空気温度センサ１２ｂによって蒸発器１２の出口側の空気の検出温度を検出して、蒸発器空気温度検出信号を空調制御部４１に送り、ステップＳ１１に進む。
【００４７】
ステップＳ１１では、この検出温度と、目標温度算出部４１ｂで算出した目標温度（１２℃）より２℃高い温度（１４℃）とを比較し、検出温度が目標温度（１２℃）より２℃高い１４℃以上であるか否か判断する。
そして、「検出温度≧目標温度＋２℃」のとき（ＹＥＳ）、つまり、検出温度が目標温度１２℃＋２℃（＝１４℃）以上のときは、その目標温度（１２℃）の状態にするためにモータ駆動圧縮機７の回転速度を４０００ｒｐｍに復帰させて（ステップＳ１２）冷房能力を向上させ、ステップＳ６に戻る。
一方、「検出温度≧目標温度＋２℃」でないとき（ＮＯ）、つまり、検出温度が目標温度１２℃＋２℃（＝１４℃）未満のときは、ステップＳ１３に進む。
【００４８】
ステップＳ１３では、検出温度と、目標温度算出部４１ｂで算出した目標温度（１２℃）とを比較し、検出温度が目標温度（１２℃）以下であるか否か判断する。
そして、「検出温度≦目標温度」でないとき（ＮＯ）、つまり、検出温度が目標温度（１２℃）を超えて、車室内の空気が設定温度まで冷えていないときは、ステップＳ１０に戻って再度蒸発器の空気温度センサ１２ｂによって蒸発器１２の出口側の空気の温度を検出し続ける。
一方、「検出温度≦目標温度」のとき（ＹＥＳ）、つまり、検出温度が目標温度（１２℃）以下のときは、ステップＳ１４に進む。
【００４９】
ステップＳ１４では、車室内の温度が車室内温度設定部１６で設定した設定温度まで下がったとみなして、モータ駆動制御部４１ｃによってモータ駆動圧縮機７の回転速度を例えば３０００ｒｐｍから２０００ｒｐｍに減速して、冷房の強度を更に緩めて車室内の温度を設定温度に保つようにする。
【００５０】
次に、ステップＳ１５に進む。乗員が車室内温度設定部１６を操作して、更に設定温度を低い温度に変更したとする。ステップＳ１５では、目標温度算出部４１ｂが、その設定温度と、外気温度センサ２６からの外気温度検出信号と、車室温度センサ２５からの車室温度検出信号と、日射量センサ２７からの日射量検出信号等により目標温度（例えば、８℃）を算出する。
【００５１】
次にステップＳ１６に進み、蒸発器の空気温度センサ１２ｂは、蒸発器１２の出口側の空気の温度を検出して、空調制御部４１に蒸発器空気温度検出信号を送り、ステップＳ１７に進む。
【００５２】
ステップＳ１７では、その検出温度と、目標温度算出部４１ｂで算出した目標温度とを比較して、検出温度が目標温度（８℃）より２℃高い１０℃以上であるか否か判断する。
そして、「検出温度≧目標温度＋２℃」のとき（ＹＥＳ）、つまり、検出温度が目標温度（８℃）＋２℃（＝１０℃）以上のときは、その目標温度（８℃）の状態にするためにモータ駆動圧縮機７の回転速度を３０００ｒｐｍに復帰させて（ステップＳ１８）冷房能力を向上させ、ステップＳ１０に戻る。
一方、「検出温度≧目標温度＋２℃」でないとき（ＮＯ）、つまり、検出温度が目標温度（８℃）＋２℃（＝１０℃）未満のときは、ステップＳ１９に進む。
【００５３】
ステップＳ１９では、検出温度と、目標温度算出部４１ｂで算出した目標温度（８℃）とを比較して、検出温度が目標温度（８℃）以下であるか否か判断する。
そして、「検出温度≦目標温度」でないとき（ＮＯ）、つまり、検出温度が目標温度（８℃）を超えて、車室内の空気が設定温度まで冷えていないときは、ステップＳ１６に戻って再度蒸発器の空気温度センサ１２ｂによって蒸発器１２の出口側の空気の温度を検出し続ける。
一方、「検出温度≦目標温度」のとき（ＹＥＳ）、つまり、検出温度が目標温度（８℃）以下のときは、ステップＳ２０に進む。
【００５４】
ステップＳ２０では、車室内の温度が設定温度まで下がったとみなして、モータ駆動制御部４１ｃによってモータ駆動圧縮機７の回転速度を、例えば、２０００ｒｐｍから１０００ｒｐｍに減速して冷房の強度を更に緩めて車室内の温度を設定温度に保つようにする。
【００５５】
次に、ステップＳ２１に進む。乗員が車室内温度設定部１６を操作して、更に設定温度を低い温度に変更したとする。ステップＳ２１では、目標温度算出部４１ｂが、その設定温度と、外気温度センサ２６からの外気温度検出信号と、車室温度センサ２５からの車室温度検出信号と、日射量センサ２７からの日射量検出信号等により目標温度（例えば、４℃）を算出する。
【００５６】
次に、ステップＳ２２に進み、蒸発器の空気温度センサ１２ｂが、蒸発器１２の出口側の空気の温度を検出して、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３では、その検出温度と、目標温度（４℃）とを比較して、検出温度が目標温度（４℃）より２℃高い６℃以上であるか否か判断する。
そして、「検出温度≧目標温度＋２℃」のとき（ＹＥＳ）、つまり、検出温度が目標温度（４℃）＋２℃（＝６℃）以上のときは、その目標温度（４℃）の状態にするためにモータ駆動圧縮機７の回転速度を２０００ｒｐｍに復帰させて（ステップＳ２４）冷房能力を向上させ、ステップＳ１６に戻る。
一方、「検出温度≧目標温度＋２℃」でないとき（ＮＯ）、つまり、検出温度が目標温度（４℃）＋２℃（＝６℃）未満のときは、ステップＳ２５に進む。
【００５７】
ステップＳ２５では、検出温度と、目標温度（４℃）とを比較して、検出温度が目標温度（４℃）以下であるか否か判断する。
そして、「検出温度≦目標温度」でないとき（ＮＯ）、つまり、検出温度が目標温度（４℃）を超えているときは、車室内の空気が設定温度まで冷えていないとみなしてステップＳ２２に戻って再度蒸発器の空気温度センサ１２ｂによって蒸発器１２の出口側の空気の温度を検出し続ける。
一方、「検出温度≦目標温度」のとき（ＹＥＳ）、つまり、検出温度が目標温度（４℃）以下のときは、ステップＳ２６に進む。
【００５８】
ステップＳ２６では、車室内の温度が設定温度まで下がったとみなして、モータ駆動制御部４１ｃによってモータ駆動圧縮機７およびモータ３を停止して、エンジン駆動圧縮機６のみを作動させて、冷房の強度を緩めて車室内の温度を設定温度に保つようにする。
そして、ステップＳ２２に戻ることをサブルーチンとすることにより、検出温度が目標温度（４℃）より上がればモータ駆動圧縮機７を作動させて、空調装置１によるエンジン駆動圧縮機６の負担を緩和することができるため、エンジン駆動圧縮機６は容量の小さな圧縮機で対応できるようになる。
【００５９】
［第２実施の形態］
次に、図４および図５を参照して、本発明に係る第２実施の形態に係る車両用空調装置を説明する。なお、この第２実施の形態は、すでに説明した第１実施の形態と同一のものは、同じ符号を付けて、その説明を省略する。
図４は、本発明の第２実施の形態に係る車両用空調装置を示す図で、空調装置に使用する制御装置の構成を示すブロック図である。図５は、図４の空調装置に使用する制御装置の構成を示すブロック図である。
【００６０】
本発明に係る第２実施の形態に係る車両用空調装置は、アイドリングストップ機能を備えた車両に搭載されるものであって、以下、その一実施の形態を説明する。
図４および図５に示すように、制御装置４は、空調制御部４１と、エンジン２をコントロールするエンジン制御部４２と、その他機器の制御部（図示せず）とを備えている。
【００６１】
次に、図４および図５を参照してエンジン制御部４２を説明する。
図４に示すように、エンジン制御部４２は、エンジン２の自動停止や自動再始動によるアイドリングストップの可否の判断を行う自動停止再始動制御部４２ａと、この自動停止再始動制御部４２ａからの信号に基づいてエンジン２への燃料の供給を停止してアイドリングストップを行うための燃料供給停止部４２ｂと、アイドリングストップ中のエンジン２を再始動させるための再始動駆動部４２ｃとから構成されている。
【００６２】
自動停止再始動制御部４２ａは、燃料供給停止部４２ｂと再始動駆動部４２ｃとにエンジン２への燃料の供給や供給の停止の信号を発信してアイドリングストップを行うとともに、バッテリ１８への充放電の切り替えを主に行うものである。
【００６３】
図５に示すように、自動停止再始動制御部４２ａは、車速センサ２２と、アクセル開度検知センサ２３と、バッテリ１８（図４参照）に残存する電力量を検出するとともに、その電力量に基づいてバッテリ残容量信号ＳＯＣ（ＳｔａｔｕｓＯｆ Ｃｈａｒｇｅ）を出力するバッテリ残容量センサ２８とに電気的に接続されている。また、自動停止再始動制御部４２ａには、燃料供給停止部４２ｂと、再始動駆動部４２ｃとが電気的に接続されている。
【００６４】
この自動停止再始動制御部４２ａは、後記する所定の条件を満たしていることを前提に、アクセル開度検知センサ２３からのアクセルを閉じたアクセル開度検知信号を受けてから、予め設定されたタイマ時間経過後に、燃料供給停止部４２ｂに向けて停止許可フラグＦ１が出力されるように構成されている。そして、停止許可フラグＦ１を受けた燃料供給停止部４２ｂは、エンジン２（図４参照）への燃料供給を停止して、エンジン２（図４参照）を停止させる。また、自動停止再始動制御手段４２ａは、エンジン２（図４参照）が停止した際に、空調制御部４１に向けてエンジン停止信号ＣＳが出力されるように構成されている。
【００６５】
前記した所定条件、すなわち、図４に示すエンジン２のアイドリングストップの条件は、例えば、「車両が予め設定された基準速度以下の低車速になったこと」、「ブレーキスイッチがＯＮになっていること」、「エンジン２の冷却水の温度が所定値以上であること」、「車両のシフトポジションがＲ（リバース）またはＬ（ロウ）以外の所定のポジションになっていること」および「バッテリ残容量信号ＳＯＣに基づいて自動停止再始動制御部４２ａが判断した結果、バッテリ１８の残存容量が所定値以上であること」からなる要素を少なくとも備えるとともに、これらの要素がすべて満たされていることを要する。
【００６６】
ここで、「ブレーキスイッチがＯＮ」とは、ブレーキが掛けられている状態をいう。また、「エンジン２の冷却水の温度が所定値以上」とは、水温が低いとエンジン２を再始動できないこともあるため、冷却水がエンジン２を再始動できる温度にあるかをいう。「Ｒ（リバース）またはＬ（ロウ）以外」とは、シフトポジションがそれ以外のＤ（ドライブ）レンジ等であることを意味する。「バッテリ残存容量所定値以上」とは、バッテリ残容量センサ２８で検出したバッテリ１８の残容量が所定値、例えばフル充電時の２５％以上であることを意味する。
【００６７】
ただし、次の条件が満たされる場合には、自動停止再始動制御部４２ａは、停止許可フラグＦ１を出力せず、エンジン２は停止しない。この条件、すなわち、エンジン２のアイドリングストップの禁止条件は、例えば「モータ駆動圧縮機７用のモータ３が故障していること」、「バッテリ１８の残存容量が例えば前記所定値未満であること」および「エンジン２の冷却水の温度が所定値未満であること」等が挙げられ、アイドリングストップの禁止条件は、これらの要素のうち少なくとも一つが満たされればよい。なお、前記した「モータ３の故障」としては、例えば、モータ３に対する過負荷、過電流、過電圧、電圧低下およびコンタクトの溶着等が挙げられる。
【００６８】
また、この自動停止再始動制御部４２ａは、アクセルが踏み込まれて作動するルーチンによってスタータモータを駆動させると同時に、再始動駆動部４２ｃに向けて再始動許可フラグＦ２（図５参照）が出力されるように構成されている。そして、再始動許可フラグＦ２（図５参照）を受けた再始動駆動部４２ｃは、エンジン２に対する燃料供給および燃料点火を行い、エンジン２が再始動されるように構成されている。
【００６９】
次に、図４を参照して空調制御部４１を説明する。
空調制御部４１は、冷凍サイクル装置Ａを作動させるにあたり、エンジン２のみが駆動している場合には、エンジン駆動圧縮機６を駆動させる命令信号が出力されるように構成されている。また、空調制御部４１は、エンジン２が自動停止中（アイドリングストップ中）には、モータ駆動圧縮機７の駆動命令信号を出力して、モータ駆動圧縮機７が駆動されるように構成されている。
【００７０】
空調制御部４１は、エンジン２がアイドリングストップする前に、このエンジン２でエンジン駆動圧縮機６を駆動させるとともに、モータ駆動圧縮機７の駆動命令信号を出力することによって、モータ駆動圧縮機７が駆動されるように構成されている。そして、空調制御部４１は、モータ駆動圧縮機７を駆動させる時期を、車速検出信号、アクセル開度検知信号およびエンジン回転速度信号Ｎｅによって演算して予測する。
また、空調制御部４１は、エンジン２がアイドリングストップした際に、エンジン駆動圧縮機６の停止命令信号が出力されるように構成されている。このエンジン駆動圧縮機６の停止命令信号で電磁クラッチ８６が切断することによって、エンジン駆動圧縮機６は停止し、モータ駆動圧縮機７のみが駆動されるように構成されている。
そして、エンジン２が自動再始動するにあたって、空調制御部４１は、発電機（スタータモータ）Ｇによってエンジン２が駆動すると同時に、エンジン駆動圧縮機６の駆動命令信号を出力して、エンジン駆動圧縮機６が駆動されるように構成されている。そして、自動停止再始動制御部４２ａによって発電機（スタータモータ）Ｇによりエンジン２が駆動すると、空調制御部４１は、エンジン駆動圧縮機６とモータ駆動圧縮機７とが一緒に作動されるように構成されている。
【００７１】
このように、アイドリングストップを自動的に実施する車両においては、モータ３によって駆動されるモータ駆動圧縮機７をエンジン駆動圧縮機６に併設してアイドリングストップ中にモータ駆動圧縮機７を使用することにより、車室内を常に快適な温度に維持することができる。
【００７２】
次に、図６を参照しながら、第２実施の形態における空調装置１の動作を説明する。図６は、本発明の第２実施の形態に係る車両用空調装置のフローチャートである。
【００７３】
この空調装置１では、まず、アクセル開度検知センサ２３（図５参照）によってアクセルがＯＦＦであるか否かを判断する（ステップＳ３１）。そして、アクセルがＯＮしているとき（ＮＯ）は、走行中と判断してスタートの状態に戻ってアクセルの作動状態を監視する。アクセルがＯＦＦであるとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ３２に進む。
【００７４】
ステップＳ３２では、ブレーキスイッチがＯＮされたか否かを判断する。そして、ブレーキスイッチがＯＦＦのとき（ＮＯ）は、車両が走行中と判断してスタートの状態に戻ってアクセル（ステップＳ３１）の作動状態を監視する。ブレーキスイッチがＯＮであるとき（ＹＥＳ）は、車両が停止状態、または低速状態であるとみなして、ステップＳ３３に進む。
【００７５】
ステップＳ３３では、制御装置４またはバッテリ１８等によってアイドリングストップが可能であるか否かを判断する。そして、アイドリングストップが不可能な状態のとき（ＮＯ）は、スタートの状態に戻ってアクセル（ステップＳ３１）およびブレーキスイッチ（ステップＳ３２）の作動状態の監視を続ける。アイドリングストップが可能なとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ３４に進む。
【００７６】
ステップＳ３４では、モータ駆動圧縮機７がＯＮして、エンジン駆動圧縮機６がＯＦＦしているか否かを判断する。
モータ駆動圧縮機７がＯＮして、エンジン駆動圧縮機６がＯＦＦしているとき（ＹＥＳ）は、そのままアイドリングストップを開始してモータ駆動圧縮機７のみをＯＮさせて（ステップＳ３６）、終了する。このようにして、アイドリングストップ開始前には、エンジン駆動圧縮機６を使用しないでモータ駆動圧縮機７のみを使用することによって、省電力モードの状態で車室内の温度を快適な温度に保つことができる。アイドリングストップ中には、モータ駆動圧縮機７を作動させることにより空調装置１の駆動を維持して、車室内の気温を快適に保持することができる。
また、ステップＳ３４でモータ駆動圧縮機７がＯＮして、エンジン駆動圧縮機６がＯＦＦしていないとき（ＮＯ）、つまり、モータ駆動圧縮機７がＯＦＦしてエンジン駆動圧縮機６がＯＦＦしているときは、モータ駆動圧縮機７等に異常が発生したと判断して、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では、エンジン駆動圧縮機６を作動させるためにアイドルリングストップを禁止して、エンジン２を駆動させるとともに、エンジン駆動圧縮機６のＯＦＦを禁止して、ステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６では、エンジン駆動圧縮機６をＯＮして、このエンジン駆動圧縮機６のみで空調装置１を稼動させて、終了する。
【００７７】
このように本発明の第２実施の形態は、アイドリングストップの機能を備えた車両に空調装置１を設置したことにより、エンジン２が作動しているときにはエンジン駆動圧縮機６とモータ駆動圧縮機７を併用してエンジン駆動圧縮機６の負担を低減させるとともに、アイドリングストップ中にはモータ駆動圧縮機７を作動させることにより空調装置１が停止することを防止して、車室内の気温を快適にすることができる。
【００７８】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の車両用空調装置によれば、車両用空調装置は、第１駆動源（エンジン）によって駆動される第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）と第２駆動源（モータ）によって駆動される第２圧縮機（モータ駆動圧縮機）を適宜に作動させることにより、冷房能力の不足を防止するとともに、第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）の容量を小さくすることを可能にする。これにより、車両用空調装置は、車室内の快適性を損なうことなく第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）の省動力化を図ることができるとともに、第１圧縮機（エンジン駆動圧縮機）の小型化および第１駆動源（エンジン）の負担の低減を図ることができる。
また、車両用空調装置は、蒸発器の温度が目標温度より低いとき、第２駆動源（モータ）の出力を低減することにより、第２駆動源（モータ）の省動力化を図るとともに、車室内の温度を快適な温度に保つことができる。
【００８０】
本発明の請求項２に記載の車両用空調装置によれば、車両用空調装置は、前記温度が目標温度より高いとき、第２駆動源（モータ）の出力を増加させて第２圧縮機（モータ駆動圧縮機）も併用して車室内の温度を素早く快適な温度にすることができる。
【００８１】
本発明の請求項３に記載の車両用空調装置によれば、車両用空調装置は、第２駆動源（モータ）の出力を低減するとき、第２駆動源（モータ）の出力が０になるようにその出力の目標値を変更することにより、第２駆動源（モータ）の省動力化を図り、車室内の温度を素早く快適な温度にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る車両用空調装置を示す概略図である。
【図２】図１の空調装置に使用する制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る車両用空調装置のフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る車両用空調装置を示す図で、空調装置に使用する制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の空調装置に使用する制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施の形態に係る車両用空調装置のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 空調装置
２ エンジン（第１駆動源）
３ モータ（第２駆動源）
４ 制御装置
５ ハイブリッド型コンプレッサ
６ エンジン駆動圧縮機（第１圧縮機）
７ モータ駆動圧縮機（第２圧縮機）
１２ 蒸発器
１２ｂ 蒸発器の空気温度センサ（温度検出手段）
４１ｂ 目標温度算出部（目標温度算出手段）
Ａ 冷凍サイクル装置

Claims (3)

1. 第１駆動源で駆動される第１圧縮機と、第２駆動源で駆動される第２圧縮機とを備えた空調装置であって、
   前記空調装置は、冷媒を気化して冷却する蒸発器の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸発器の目標温度を算出する目標温度算出手段と、を有するとともに、
   前記温度検出手段で検出した温度と前記目標温度算出手段で算出した目標温度とを比較して前記温度検出手段で検出した温度が前記目標温度より低いときには、前記第２駆動源の出力を低減することを特徴とする車両用空調装置。
2. 第１駆動源で駆動される第１圧縮機と、第２駆動源で駆動される第２圧縮機とを備えた空調装置であって、
   前記空調装置は、冷媒を気化して冷却する蒸発器の温度を検出する温度検出手段と、所定の条件により前記蒸発器の目標温度を算出する目標温度算出手段と、を有するとともに、
   前記温度検出手段で検出した温度と前記目標温度算出手段で算出した目標温度とを比較して前記温度検出手段で検出した温度が前記目標温度より高いときには、前記第２駆動源の出力を増加させることを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記空調装置は、前記第２駆動源の出力を低減するとき、出力が０になるように前記第２駆動源の出力の目標値を変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。

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