JPH0760005B2 - 空調用冷凍サイクル制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空調対象の室内の冷房除湿作用に用いられる
空調用冷凍サイクルの制御装置に関し、例えば自動車の
車室内空調用に用いて好適なものである。

〔従来の技術〕

従来、自動車用空調装置においては、一端側に空気吸入
口を有し、他端側に車室内への空気吹出口を有する通風
路の上流側に冷凍サイクルの蒸発器を設置し、この蒸発
器の下流側にエンジン冷却水を熱源とする加熱器（ヒー
タコア）を設置し、この加熱器による加熱量を調整する
ことにより車室内への吹出空気温度を調整するように構
成されている。上記加熱量の調整手段としては、加熱器
を通る温風とこれをバイパスする冷風の風量割合を調整
するエアミックスダンパ、あるいは加熱器への温水流量
を調整する温水弁が用いられている。

ところで、上記構成によれば、エアミックスダンパある
いは温水弁の開度を単に調整するだけで、冷凍サイクル
の圧縮機は常に最大吐出容量で作動している。従って、
最大冷房能力を必要としない春秋季には、圧縮機駆動動
力が必要以上に消費されるという問題があった。

このため、本出願人においては、先に特開昭58−105818
号公報において、設定温度、車室内温度、外気温度等に
基いて、車室内を設定温度に接近させ、維持するための
必要吹出空気温度を算出し、この必要吹出空気温度に応
じて冷凍サイクルの圧縮機の吐出容量を変化させ、それ
によって蒸発器の冷却能力を変化させて車室内への吹出
空気温度を制御するものを提案している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記公報記載の装置では、必要吹出空気温度
の高低にそのまま対応して圧縮機の吐出容量を決定して
いるが、同じ吐出容量でも、通風路への吸込空気温度、
送風量等の空調負荷に関連した要素が変化すると、蒸発
器通過直後の空気温度も変化するので、車室内温度を精
度よく制御することが困難になるという問題点があっ
た。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、圧縮機の吐出
容量の制御によって、空調対象の室内温度を精度よく良
好に制御することを目的とする。

〔問題点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、以下の技術的手段を
採用する。

すなわち、本発明においては、第１図に示すように、 （ａ）一端側に空気吸入口36,37を有し、他端側に室内
に導通した吹出口40を有する通風路10と、 （ｂ）前記空気吸入口36,37から空気を吸引し、この吸
引空気を前記通風路10を介して前記吹出口40から吹き出
させる送風機33と、 （ｃ）前記通風路10内に設けられ、この通風路10内の空
気を冷却する冷凍サイクル11の蒸発器12と、 （ｄ）前記通風路10内のうちの前記蒸発器12の空気下流
側部位に設けられ、前記蒸発器12を通過した空気を加熱
する加熱器35と、 （ｅ）この加熱器35における空気加熱度合を調節する加
熱度合調節手段34,60と、 （ｆ）この加熱度合調節手段34,60を駆動する第１の電
気的駆動機構42と、 （ｇ）前記冷凍サイクル11において前記蒸発器12の出口
側に接続され、かつ吐出容量を変化させる容量可変機構
13を有する可変容量型圧縮機14と、 （ｈ）前記容量可変機構13を駆動する第２の電気的駆動
機構15と、 （ｉ）前記蒸発器12の冷却度合Toを検出する検出手段17
と、 （ｊ）前記室内の設定温度tsおよびこの室内の空調負荷
に関連した信号（tr,tam,tn等）が入力され、これら入
力信号に基づいて、前記室内を前記設定温度tsに接近さ
せ維持するための必要吹出空気温度Tnを算出する必要吹
出空気温度算出手段16と、 （ｋ）この必要吹出空気温度算出手段16によって算出さ
れた必要吹出空気温度Tnと前記検出手段17によって検出
された蒸発器冷却度合Toとに基づいて容量制御信号DTを
算出する容量制御信号算出手段18と、 （ｌ）前記必要吹出空気温度算出手段16によって算出さ
れた必要吹出空気温度Tnが、予め設定された第１の設定
値Tnc以下であるか否かを判定する判定手段70と、 （ｍ）この判定手段70にて前記必要吹出空気温度Tnが前
記第１の設定値Tnc以下であると判定されたら、前記加
熱器35における空気加熱度合を実質的に０とするように
前記第１の電気的駆動機構42を制御するとともに、前記
必要吹出空気温度Tnの低下に応じて前記蒸発器12の冷却
度合Toを大きくするように、前記容量制御信号DTに基づ
いて前記第２の電気的駆動機構15を制御する第１制御手
段72と、 （ｎ）前記判定手段70にて前記必要吹出空気温度Tnが前
記第１の設定値Tncよりも大きいと判定されたら、前記
必要吹出空気温度Tnの上昇に応じて前記加熱器35におい
て空気加熱度合を増大するように前記第１の電気的駆動
機構42を制御する第２制御手段74と、 （ｏ）前記判定手段70にて前記必要吹出空気温度Tnが前
記第１の設定値Tncよりも大きいと判定されたら、前記
必要吹出空気温度Tnが前記第１の設定値Tncよりも一定
値だけ高い第２の設定値Tnc1以下のときは、前記必要吹
出空気温度Tnの上昇に応じて前記蒸発器12の冷却度合い
Toを小さくし、前記必要吹出空気温度Tnが前記第２の設
定値Tnc1以下のときは、前記蒸発器12の冷却度合いToを
実質的に最小とするように、前記容量制御信号DTに基づ
いて前記第２の電気的駆動機構15を制御する第３制御手
段76とを構えることを特徴とする。

ここで加熱度合調節手段としては、加熱器35を通過する
温風と加熱器35をバイパスする冷風との割合を調節する
例えばエアミックスダンパ34のようなものでも良いし、
加熱器35への温水流量を調整する例えば温水弁60のよう
なものでも良い。

そして第１の電気的駆動機構42としては、例えばリンク
41を介して上記エアミックスダンパ34を駆動するサーボ
モータあるいはダイヤフラム等のようなものでも構成で
きるし、例えば駆動回路43によって制御されて上記温水
弁60を駆動するものでも構成できる。

また冷凍サイクル11は、前記可変容量型圧縮機14、蒸発
器12の他に、凝縮器20、受液器21、減圧装置をなす膨張
弁22等を包含する公知の構成であり、そして圧縮機14と
しては、その吐出容量を容量可変機構13によって連続的
または不連続的に変え得るものであれば、どのようなも
のでも良い。

そして容量可変機構13としては、例えば特開昭58−1552
87号公報で公知のように、容量調節部材の背圧を制御す
ることによって、圧縮機14の吐出容量を連続的に変化さ
せるものを使用できる。

そして第２の電気的駆動機構としては、例えば電磁弁15
aを包含し、この電磁弁15aを前記容量調節部材の背圧室
と圧縮機14の冷媒吸入側とを連通するバイパス路に設置
するとともに、前記背圧室を圧縮機14の冷媒吐出側に連
通し、前記電磁弁15aの開閉をデューティ比の大小によ
って制御することにより前記背圧室の圧力を制御し、こ
れにより容量調節部材の位置を変化させる。

また検出手段17としては蒸発器12の冷却度合として例え
ば蒸発器12通過直後の空気温度Toを検出するものであっ
て、サーミスタのごとき温度センサを使用できる。蒸発
器12の冷却度合として、蒸発器フィン表面温度等を検出
することも可能であり、このフィン表面温度の場合に
は、必要に応じてその検出温度を吸込空気温度、送風量
等によって補正するようにしても良い。

必要吹出空気温度算出手段16、容量制御信号算出手段1
8、判定手段70、第１制御手段72、第２制御手段74、お
よび第３制御手段76は、例えばマイクロコンピュータに
よって構成されるものである。

このうち必要吹出空気温度算出手段16は、使用者によっ
て設定される室内の設定温度tsと、室内の空調負荷に関
連する室内空気温度tr、外気温度tam、日射量tn…等が
入力され、これら入力信号に基づいて室内を設定温度ts
に接近させ、維持するための必要吹出空気温度Tnを算出
するもので構成できる。

また容量制御信号算出手段18は、前記必要吹出空気温度
Tnと検出手段17によって検出された蒸発器冷却度合Toと
に基づいて容量制御信号DTを算出するものであって、こ
の容量制御信号DTは前記必要吹出空気温度Tnが低くなる
ほど容量が大となり、また冷却度合To例えば蒸発器通過
直後の空気温度の検出温度Toが高くなるほど容量が大と
なるようにする。容量制御信号DTは具体的には例えば前
記電磁弁15aの開閉をデューティ比として表される。

〔作用〕

上記技術的手段によれば、必要吹出空気温度算出手段16
によって算出される必要吹出空気温度Tnが、予め設定さ
れた第１の設定値Tnc以下であるとき、第１制御手段72
によって、加熱器35における空気加熱度合が実質的に０
となるように第１の電気的駆動機構42が制御されるとと
もに、必要吹出空気温度Tnの低下に応じて蒸発器12の冷
却度合Toが大きくなるように、容量制御信号DTに基づい
て第２の電気的駆動機構39が制御される。

ここで上記容量制御信号DTは、容量制御信号算出手段18
によって、前記必要吹出空気温度Tnと検出手段17によっ
て検出された蒸発器冷却度合Toとに基づいて算出される
ので、このDTに基づいて制御される第２の電気的駆動機
構39は必要吹出空気温度Tnだけでなく、このTnと蒸発器
冷却度合Toとの両方に基づいて制御されることになる。

従って、空調負荷に関係する吸込空気温度、送風量等の
変化により実際の蒸発器冷却度合Toが変化しても、これ
に対応した圧縮機吐出容量制御を応答よく設定すること
が可能となり、これによって室内へ吹き出される空気の
温度を精度よく制御することができる。

また必要吹出空気温度Tnが前記設定値Tncよりも大きい
ときは、第２制御手段74によって、加熱器35における空
気加熱度合が必要吹出空気温度Tnの上昇に応じて増大す
るように第１の電気的駆動機構42が制御される。それと
ともに、第３制御手段76によって、必要吹出空気温度Tn
が第１の設定値Tncよりも一定値だけ高い第２の設定値T
nc1以下のときは、蒸発器12の冷却度合いToが必要吹出
空気温度Tnの上昇に応じて小さくなるように、容量制御
信号DTに基づいて第２の電気的駆動機構15が制御され、
必要吹出空気温度Tnが前記第２の設定値Tnc1以上のとき
は、蒸発器12の冷却度合いToが実質的に最小となるよう
に、容量制御信号DTに基づいて第２の電気的駆動機構15
が制御される。

このように、必要吹出空気温度Tnが上昇してTncに達し
たら、加熱器35における空気加熱度合いが増大し始める
わけだが、この増大開始時における前記冷却度合いToが
実質的に最小ではなく、これよりもやや大きいため、以
下に述べる効果を奏する。

エアミックスダンパや温水弁のような加熱度合調節手段
の空気加熱度合いを０の状態から少し大きくすると、こ
の増大開始時において大きな吹出空気温度変動が生じ
る。従って、このときに車室内乗員に急な吹出温度変動
による違和感を与えてしまう恐れがある。しかし同じ吹
出温度変動であっても、そのときの車室内への吹出空気
温度が低いときと高いときとでは、低いときの方が乗員
は前記吹出温度を感じにくくなる。

そこで本発明のように、前記増大開始時における冷却度
合いToを実質的最小値よりも大きくすることによって、
増大開始時における冷却度合いToが実質的に最小のとき
に比べて、車室内への吹出空気温度を低くすることがで
きる。その結果、前記吹出温度変動が乗員に与える違和
感の度合いを小さくすることができる。

また、蒸発器12の冷却度合いToが実質的に最小となった
後でも、加熱器35における空気加熱度合に応じて室内へ
吹き出される空気の温度を精度良く制御することができ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、必要吹出空気温度Tnが
上昇して第１の設定値Tncに達し、加熱器35における空
気加熱度合いが増大し始めたときに、この増大開始時に
おける車室内への吹出空気温度の変動を抑えることがで
きるので、乗員に違和感を与えることなく幅広い吹出温
度制御を行うことができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。第２図は
本発明を自動車用空調装置に適用した第１実施例を示す
ものであり、可変容量型圧縮機14は、電磁クラッチ30を
介して自動車エンジン31により駆動される。通風路10
は、自動車用空調装置の送風機ユニット部のケース、ク
ーラユニット部のケース、ヒータユニット部のケース等
を接続することにより構成されるものであって、この通
風路10内には、その一端側（第２図の左端側）から他端
側（第２図の右端側）に向って、内外気切替ドア32、送
風機33、蒸発器12、エアミックスタンパ34、及び加熱器
35が順次配置されている。

内外気切替ドア32は、送風路10の外気吸入口36を開いた
とき車両の外部から外気を導入し、一方送風路10の内気
吸入口37を開いたときは、車室38内の空気を送風路10内
に還流させる。

送風機33は、外気吸入口36又は内気吸入口37からの空気
を吸引し、冷凍サイクルの蒸発器12に送る。送風機33か
らの空気流は、蒸発器12にて冷媒の蒸発潜熱により冷却
されて冷風としてエアミックスダンパ34側に送風され
る。一方、送風機33からの空気流と熱交換して蒸発した
蒸発器12内のガス冷媒は可変容量型圧縮機14の吸入側に
送られる。この圧縮機14は、駆動回路39によって励磁さ
れる電磁クラッチ30を介して車両エンジン31に作動的に
連結されており、電磁クラッチ30の励磁下にてエンジン
31により駆動されて蒸発器12から送られるガス冷媒を圧
縮して高圧温度の冷媒とし、これを凝縮器20で冷却して
液化（凝縮）し、この液冷媒を受液器21で溜め、次いで
液冷媒を膨張弁22を通して減圧膨張させ、低圧低温の霧
状冷媒として蒸発器12に再び送る。なお、電磁クラッチ
30が非励磁状態にあるときは、圧縮機14がエンジン31か
ら切り離され、停止している。

加熱器35はエンジン31から高温の冷却水（温水）を受け
て蒸発器12を通過した冷却空気流を温めて温風とするも
のであり、そしてエアミックスダンパ34はその開度tar
によって加熱器35を通過する温風と加熱器35をバイパス
する冷風の風量割合を調整する。

そして、加熱器35の下流側空気流路において加熱器35を
通過した温風と加熱器35の側方をバイパスした冷風とが
混合して、ダンパ34の開度tarに応じた所定温度の空気
となって、吹出口40から車室38内へ吹出す。吹出口40は
周知のごとく冷房換気用上方吹出口、暖房用足元吹出
口、デフロスタ吹出口等を包含する。

エアミックスダンパ34の開度tarが零であると、蒸発器1
2からの冷風の全部が加熱器35をバイパスして、吹出口4
0から直接、車室38内に吹出して最大冷房能力が発揮さ
れ、一方、全開状態であるし、蒸発器12からの冷風の全
部が、加熱器35によって加熱されるので、最大暖房能力
が発揮される。

エアミックスダンパ34は、リンク41を介して電気的駆動
機構42によって駆動されるようになっており、この機構
42としては周知のサーボモータあるいは電磁弁によって
負圧の大きさが調整され、その負圧の大基地に応じて変
位する負圧ダイヤフラム等を使用でき、駆動回路43によ
って電気的駆動機構42の作動が制御される。44は制御回
路で、後述の各種センサの検出信号等が入力される入力
回路45と、この入力回路45からの入力信号に基いて所定
の演算処理を行うマイクロコンピュータ46と、このマイ
クロコンピュータ46の出力信号に基いて、前記機器15,3
0,42への通電を制御する駆動回路19,39,43とを有してい
る。

入力回路45はアナログ信号をディジタル信号に変換する
Ａ−Ｄ変換器等を内蔵しており、また駆動回路19,39,43
は、負荷を駆動するトランジスタスイッチ回路、リレー
回路等を内蔵している。

一方、マイクロコンピュータ46は、単一チップのLSIか
らなるディジタルコンピュータにより形成されており、
このマイクロコンピュータ46は定電圧回路（図示しな
い）から定電圧を受けて作動準備完了状態におかれる。
この場合、前記定電圧回路は自動車エンジン31のイグニ
ッションスイッチ（図示しない）の閉成に応答して車載
の直流電源（バッテリ）から直流電圧を受けて前記定電
圧を生じる。マイクロコンピュータ46は、中央処理装置
（以下CPUと称する）、メモリ（ROM、PAM）、クロック
回路等を備えており、これらCPU、メモリ（ROM、PA
M）、クロック回路はバスラインを介して互いに接続さ
れている。マイクロコンピュータ46のメモリ（RAM）は
入力回路45からの各ディジタル信号を受けて一時的に記
憶し、これら各信号をCPUに選択的に付与する。マイク
ロコンピュータ46のクロック回路は、水晶発振器と協働
し、これに基づいてマイクロコンピュータ46における所
定の制御プログラムの実行を許容する。

マイクロコンピュータ46のメモリ（ROM）内には、後述
するような演算処理をマイクロコンピュータ46内にて実
行するために前記所定の制御プログラムが予め記憶され
ている。

一方、本実施例では、車室内の空調熱負荷に関連した物
理量として、車室内温度tr、外気温tam、車室内への日
射量tn、エアミックスダンパ34の開度tar、加熱器35の
流入口水温twをそれぞれ内気温センサ50、外気温センサ
51、日射センサ52、開度センサ53、水温センサ54によっ
て検出し、これらセンサの検出信号がいずれも前記入力
回路45に入力される。

また、蒸発器12の冷却度合に関連した物理量として、蒸
発器通過直後の温度Toがサーミスタからなる温度センサ
17によって検出され、その検出信号が入力回路45に入力
される。

また、本例では、蒸発器12の出口冷媒配管内の冷媒圧力
Poが圧力センサ55により検出され、その検出信号が入力
回路45に入力される。

更に、温度設定器56は車室内の空調希望温度（すなわち
設定温度ts）を乗員の操作によって設定するもので、通
常は可変抵抗器よりなり、この設定温度tsの信号も入力
回路45に入力される。温度設定器56は車室内の計器盤も
とくはその近傍に設置される空調制御パネル（図示せ
ず）に設けられる。

次に、本第１実施例の作動を第３図および第４図に基い
て説明する。第３図はマイクロコンピュータ46による制
御プログラムを示すフローチャートであって、まず、コ
ンピュータ46は前記定電圧回路から定電圧を受け、作動
準備完了状態におかれ、ステップ100にて演算処理の実
行を開始する。次に、ステップ101にて蒸発器通過直後
の空気温度To、蒸発器12の冷媒蒸発圧力Po、車室内空気
温tr、外気温tam、車室内日射量tn、ダンパ開度tar、加
熱器流入口水温tw、及び車室内設定温度tsが入力され、
コンピュータ46のメモリ（RAM）に一時的に記憶され
る。次にステップ102にて車室内を設定温度tsに維持す
るための必要吹出空気温度Tnを計算する。ここに、Tn
は、Tn＝Ks・ts−Kr・tr−Kam・tam−Kn・tn＋Ｃとして
与えられる。また、利得Ks、Kr、Kam、Kn及び定数Ｃは
あらかじめメモリ（ROM）に記憶されている。なおこの
実施例では、ステップ102にて必要吹出空気温度算出手
段を構成している。

次に、ステップ103にて前記Toは第１設定温度Tc1（約３
℃程度）と比較される。ここで、Tc1は予め設定されコ
ンピュータ46のメモリ（ROM）に記憶されている。そし
て、前記比較によりTo≦Tc1であれば、蒸発器12の冷却
能力が過剰であると判定されてステップ104に進み、電
磁クラッチ30を断状態とする指令信号がクラッチ駆動回
路39に出力される。これに基づき、クラッチ駆動回路39
はクラッチ30を断状態（圧縮機停止状態）とし、蒸発器
12のフロストを防止する。もし、前記ステップ103にお
いてTo＞Tc1であれば、ステップ105に進み、前記Poはコ
ンピュータ46のメモリ（ROM）に予め記憶されている設
定圧力Pc1（0.5kg/cm²程度）と比較され、そしてPo≦Pc
1であれば、冷媒不足状態にあると判定され、ステップ1
04に進み、上記と同様にしてクラッチ30は断状態とされ
る。もし、上記ステップ105においてPo＞Pc1であれば、
冷媒量が正常であると判定され、ステップ106に進み、
車室内の温度制御を圧縮機14の容量制御により行うかエ
アミックスダンパ34の開度調整により行うかを判定す
る。

つまり、ステップ106では、必要吹出空気温度Tnと制御
判定温度Tnc（予め設定された設定値であって、メモリ
（ROM）に記憶されている）とを比較し、そしてTn≦Tnc
の時は、ステップ107に進み、上記Tnに応じて、蒸発器
通過直後の空気温度の目標温度Tsを第４図に示すごとく
Tnと正比例の関係にある関数f₁（Tn）として決定する。
ここで、第４図は横軸に上記必要吹出空気温度Tnをと
り、縦軸に上記目標温度Ts及びエアミックスダンパ開度
tarをとったものである。なお、この実施例では、ステ
ップ106にて判定手段を構成している。

次に、ステップ108に進み、蒸発器12の冷媒蒸発圧力の
目標値PsがPs＝f₂（Ts−To）として設定される。即ち、
この目標圧力Psは目標温度Tsと現実の蒸発器通過直後の
空気温度Toとの差の関数として表わされる。

このPsの関係についてより具体的に述べると、次式のご
とく表わされる。

ＥT_P＝Ts−To SET_P＝SET_P-1＋ＥT_P 上式において、KpおよびTiはメモリ（ROM）に記憶され
ている常数である。

上式から理解されるように、目標圧力Psは比例積分制御
（PI制御）の手法で求められる。

次に、ステップ109に進み上記Ps及びPoに基づき容量可
変機構13を制御する電気的駆動手段15の電磁弁15aのオ
ンーオフのデューティ比DTが算出される。このデューテ
ィ比DTの算出についてより具体的に述べると次式のごと
く表わされる。

EPn＝Ps−Po SEPn＝SEP_n-1＋EPn 上式において、Kp・Ti及びTdはメモリ（ROM）に記憶さ
れている常数である。上式から理解されるように、デュ
ーティ比DTは比例積分微分制御（PID制御）の手法で求
められる。なお、この実施例では、ステップ109にて容
量制御信号算出手段を構成している。

次に、ステップ110にて上記デューティ比DTに基づき電
磁弁15aをオンーオフすべきパルス信号が電磁弁駆動回
路19に出力される。これに基づき、この駆動回路19は電
磁弁15aをオンーオフして圧縮機14の容量可変機構13の
容量調節部材に加わる冷媒圧力を変化して、吐出容量を
変化させる。これにより、蒸発器12による冷却能力が変
化して、蒸発器通過直後の空気温度Toが変化するのであ
るが、この時、エアミックスダンパ34の開度tarが零に
維持されているので、加熱器35による加熱量が零であ
り、従って上記のごとく容量制御を行って蒸発器12の冷
却能力を変えることにより、車室内の吹出空気温度が変
化して、車室内温度を設定温度tsとなるように制御でき
る。なお、この実施例では、ステップ110にて第１制御
手段を構成している。

前記ステップ106において、もしTn＞Tncであれば、ステ
ップ111〜112に進み、圧縮機容量制御に加え、エアミッ
クスダンパ34の開度調整による加熱器35の加熱量調整を
行う。この場合、容量制御方法としては、必要吹出空気
温Tnより蒸発器通過直後の空気温の目標温度Tsを決定
し、そして蒸発器吹出空気温度の検出値Toが上記Tsに一
致するように容量制御を行うわけであるが、必要吹出空
気温度Tnが前記制御判定温度Tncより更に一定値だけ高
い別の判定温度Tnc1（第４図参照）以下であれば、前記
目標温度Tsを、必要吹出空気温度Tnの上昇に応じて上昇
する関数f1（Tn）として決定する。また必要吹出空気温
度Tnが前記判定温度Tnc1以上であれば、最小容量の状態
が継続するようにする。

ここで、上記ステップ112において、計算して求められ
る目標ダンパ開度tarsは、次式tars＝100×（Tn−Tnc）
／（tw−Tnc−Co） として表わされる。

ここで、Coはあらかじめ、メモリ（ROM）に設定されて
いる定数である。

そして、計算された目標ダンパ開度tarsと現実のエアミ
ックスダンパ開度tarとを比較し、その結果に応じて駆
動回路43を介して電気的駆動機構42に指令信号を付与す
る。この場合、比較過程にヒステリシスを設定すること
ができ、その具体例は特開昭57−77659号に例示されて
いる。なおこの実施例では、ステップ111およびステッ
プ112にて第２制御手段を構成している。

上述したコンピュータプログラムは、くり返して実行さ
れ、それによってこの装置は上述したように、必要吹出
空気温度Tnが前記判定温度Tnc以下であれば、エアミッ
クスダンパ34の開度を０とした状態で、必要吹出空気温
度Tnの上昇に応じて圧縮機14の吐出容量を小さくするこ
とによって車室内への吹出空気温度を調節する。なお、
前記Tnが前記判定温度Tncのときにおける圧縮機14の吐
出容量は最小容量ではなく、最小容量よりもやや大きな
容量である。

必要吹出空気温度Tnが前記判定温度Tncよりも高い範囲
では、エアミックスダンパ34の開度を必要吹出空気温度
Tnの上昇に応じて大きくすることによって車室内への吹
出空気温度を調節する。一方、圧縮機14の吐出容量は、
必要吹出空気温度Tnが上昇するに応じてさらに小さくな
り、Tn＝Tnc1のところで最小容量となる。そしてTn＞Tn
c1では吐出容量が最小容量となるようにする。

これによると、必要吹出空気温度Tnが上昇してTncに達
したらエアミックスダンパ34が開き始めるわけだが、こ
の開き始めのときにおける前記吐出容量が最小容量では
なくこれよりもややおおきな容量であるため、以下に述
べる効果を奏する。

エアミックスダンパが開度０の状態から少し開くと、こ
のときに比較的大きな吹出空気温度変動が生じる。従っ
て、このときに車室内乗員に急な吹出温度変動による違
和感を与えてしまう恐れがある。しかし同じ吹出温度変
動であっても、そのときの車室内への吹出空気温度が低
いときと高いときとでは、低いときの方が乗員は前記吹
出温度を感じにくくなる。

そこで本実施例のように、エアミックスダンパ34の開き
始めのときにおける圧縮機14の吐出容量を上記最小容量
よりもやや大きな容量とすることによって、開き始めの
ときにおける容量が最小容量のときに比べて、車室内へ
の吹出空気温度を低くすることができる。その結果、前
記吹出温度変動が乗員に与える違和感の度合いを小さく
することができる。

また、必要吹出空気温度Tnが前記判定温度Tnc1よりも高
いときに圧縮機14の吐出容量にて駆動することによっ
て、暖房域において若干の圧縮機駆動動力が必要とされ
るものの、蒸発器12による除湿作用を得ることができ
る。

第５図は第２実施例を示すもので、第３図におけるステ
ップ108を廃止し、ステップ109aにてデューティ比DTを
目標温度Tsと現実の温度Toとの差の関数として直接求め
るようにしたものである。

第６図は第３実施例を示すもので、本例では第２図に示
したエアミックスダンパ34を廃止して、その代りに送風
路10の横断面積全体にわたって加熱器35を設置し、これ
により蒸発器通過空気が全量、加熱器35を通過するよう
にしたものである。そして、加熱器35への温水流量を温
水弁60により調整し、加熱器35による加熱量を調整す
る。

温水弁60は、駆動回路43によって制御される電気的駆動
機構42によって駆動される。本例における開度センサ53
aは温水弁60の開度twrを検出するものである。

本例では、第３図の制御フローにおけるステップ112の
ダンパ開度調整を温水弁60の開度調整に変更することに
より、第４図の制御特性図においてダンパ開度調整が温
水弁60の開度調整に変わるだけで、他の点は前述の実施
例と同じである。

本実施例のように、温水弁60の開度を調節することによ
って加熱器35の加熱度合いを調節するものにおいても、
温水弁60の開き始めにおいて比較的大きな吹出空気温度
変動が生ずるため、その開き始めのときにおける圧縮機
14の吐出容量を最小容量よりもやや大きな容量とするこ
とによって、前記実施例と同様の効果を奏する。

なお、上述の各実施例はいずれも加熱器35による暖房機
能を持った自動車用空調装置について説明したが、加熱
器35を有しない自動車用空調装置にも本発明は適用でき
る。

また、本発明は自動車用に限らず、他の用途の空調装置
にも広く適用可能であることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す概略構成図、第２図は
第１実施例の構成を示す全体構成図、第３図はこの第１
実施例の制御を示すフローチャート、第４図は第１実施
例の制御特性図、第５図は第２実施例を示すフローチャ
ート、第６図は第３実施例を示す制御特性図である。 10……通風路,11……冷凍サイクル,12……蒸発器,13…
…容量可変機構,14……可変容量型圧縮機,15……電気的
駆動手段,16……第１制御手段,17……検出手段,18……
第２制御手段,19……駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）一端側に空気吸入口を有し、他端側
   に室内に導通した吹出口を有する通風路と、 （ｂ）前記空気吸入口から空気を吸引し、この吸引空気
   を前記通風路を介して前記吹出口から吹き出させる送風
   機と、 （ｃ）前記通風路内に設けられ、この通風路内の空気を
   冷却する冷凍サイクルの蒸発器と、 （ｄ）前記通風路内のうちの前記蒸発器の空気下流側部
   位に設けられ、前記蒸発器を通過した空気を加熱する加
   熱器と、 （ｅ）この加熱器における空気加熱度合を調節する加熱
   度合調節手段と、 （ｆ）この加熱度合調節手段を駆動する第１の電気的駆
   動機構と、 （ｇ）前記冷凍サイクルにおいて前記蒸発器の出口側に
   接続され、かつ吐出容量を変化させる容量可変機構を有
   する可変容量型圧縮機と、 （ｈ）前記容量可変機構を駆動する第２の電気的駆動機
   構と、 （ｉ）前記蒸発器の冷却度合を検出する検出手段と、 （ｊ）前記室内の設定温度およびこの室内の空調負荷に
   関連した信号が入力され、これら入力信号に基づいて、
   前記室内を前記設定温度に接近させ維持するための必要
   吹出空気温度を算出する必要吹出空気温度算出手段と、 （ｋ）この必要吹出空気温度算出手段によって算出され
   た必要吹出空気温度と前記検出手段によって検出された
   蒸発器冷却度合とに基づいて容量制御信号を算出する容
   量制御信号算出手段と、 （ｌ）前記必要吹出空気温度算出手段によって算出され
   た必要吹出空気温度が、予め設定された第１の設定値以
   下であるか否かを判定する判定手段と、 （ｍ）この判定手段にて前記必要吹出空気温度が前記第
   １の設定値以下であると判定されたとき、前記加熱器に
   おける空気加熱度合を実質的に０とするように前記第１
   の電気的駆動機構を制御するとともに、前記必要吹出空
   気温度の低下に応じて前記蒸発器の冷却度合を大きくす
   るように、前記容量制御信号に基づいて前記第２の電気
   的駆動機構を制御する第１制御手段と、 （ｎ）前記判定手段にて前記必要吹出空気温度が前記第
   １の設定値よりも大きいと判定されたとき、前記必要吹
   出空気温度の上昇に応じて前記加熱器における空気加熱
   度合を増大するように前記第１の電気的駆動機構を制御
   する第２制御手段と、 （ｏ）前記判定手段にて前記必要吹出空気温度が前記第
   １の設定値よりも大きいと判定されたとき、前記必要吹
   出空気温度が前記第１の設定値よりも一定値だけ高い第
   ２の設定値以下のときは、前記必要吹出空気温度の上昇
   に応じて前記蒸発器の冷却度合いを小さくし、前記必要
   吹出空気温度が前記第２の設定値以上のときは、前記蒸
   発器の冷却度合いを実質的に最小とするように、前記容
   量制御信号に基づいて前記第２の電気的駆動機構を制御
   する第３制御手段と を備えることを特徴とする空調用冷凍サイクル制御装
   置。