JP3596090B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内気吸入口または外気吸入口から吸入された内気または外気を、熱交換器にて熱交換させた後に車室内に吹き出し、かつこの熱交換器における熱交換能力を電力で調節するように構成された車両用空調装置に関し、特には電気自動車用空調装置に適している。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電気自動車は、ガソリンエンジン車のように温水熱源を持っていない。そのため、電気自動車ではヒートポンプ式冷凍サイクルを用い、このヒートポンプサイクルの一部をなす熱交換器を空調ダクト内に設け、この冷凍サイクルの圧縮機を電動モータで駆動する構成としている。そして車室内暖房を行うときには、この空調ダクト内の熱交換器が凝縮器として機能するようにヒートポンプサイクルを切り換え、この凝縮器の凝縮熱で車室内へ吹き出す風を加熱するようにしている。
【０００３】
このようなヒートポンプサイクルを利用した車両用空調装置の従来技術として、例えば特開昭５２−２５３４１号公報に開示されたものがある。これは具体的には、上記空調ダクト内熱交換器の吸込側空気温度が設定値よりも高いとき（冷房時）または低いとき（暖房時）に、この熱交換器を通過する風量を低下させることによって、圧縮機の負荷を低減させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの従来技術では、上記風量低下の制御を行うにあたって内外気切換モードのことを何ら考慮していない。従ってこの従来技術では、内気循環モードであろうが外気導入モードであろうが、上記熱交換器の吸込側空気温度が設定値よりも高いとき（冷房時）または低いとき（暖房時）に上記風量低下の制御を行うことになる。
【０００５】
ところで、内気循環モードのときに比べて外気導入モードのときでは、冬場においては低温の外気が空調ダクト内に吸い込まれ、また夏場においては高温の外気が空調ダクト内に吸い込まれるので、上記熱交換器における空調負荷が増大して、圧縮機の負荷が増大する。その結果、圧縮機を駆動する電動モータの消費電力が増大する。
【０００６】
従って、上記従来技術における風量低下は、外気導入モードのときに行われる場合には、空調負荷が低減できるため、電動モータの消費電力増大を抑えることができて有効である。しかし、内気循環モードのときに行われる場合は、空調負荷は低減されないため、かえって冷凍サイクルの効率が悪くなってしまう。
また、車室内暖房を上記ヒートポンプサイクルではなく、電気ヒータで行う場合においても、外気導入モードのときに上記風量低下を行えば、この電気ヒータが消費する電力を低減できる一方で、また内気循環モードのときに上記風量低下を行うことは意味を持たない。
【０００７】
そこで本発明は上記問題に鑑み、内気吸入口または外気吸入口から吸入された内気または外気を、熱交換器にて熱交換させた後に車室内に吹き出し、かつこの熱交換器における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、内外気切換モードに応じて熱交換器に流れる風量を制御することによって、この熱交換器の熱交換能力を調節するための電力を抑えるとともに、システム効率を良好にすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、一端側に、内気を吸入する内気吸入口（５）および外気を吸入する外気吸入口（６）が形成され、他端側に、車室内に通ずる吹出口（１４〜１６）が形成された空気通路（２）と、前記内気吸入口（５）および外気吸入口（６）を選択的に開閉する吸入口開閉手段（７）と、前記内気吸入口（５）または外気吸入口（６）から前記吹出口（１４〜１６）に向かって、前記空気通路（２）内に空気流を発生する送風手段（４）と、前記空気通路（２）内に設けられ、この空気通路（２）内の空気との間で熱交換を行う熱交換器（１１、１２）とを備え、この熱交換器（１１、１２）における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、前記吸入口開閉手段（７）が前記内気吸入口（５）を開いて前記外気導入口を閉じる内気循環モードか、あるいは前記内気吸入口（５）を閉じて前記外気吸入口（６）を開く外気導入モードかを判定する内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）と、この内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）によって前記内気循環モードであると判定されたとき、前記送風手段（４）における送風量を第１の送風量として決定する第１の送風量決定手段（ステップ１８０）を有し、前記送風手段（４）における送風量が前記第１の送風量となるように前記送風手段（４）を制御するように構成された第１の送風制御手段（ステップ１８０、１９０）と、前記内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）によって前記外気導入モードであると判定されたとき、前記送風手段（４）における送風量を第２の送風量として決定する第２の送風量決定手段（ステップ１７０）を有し、前記送風手段（４）における送風量が、前記第２の送風量となるように前記送風手段（４）を制御するように構成された第２の送風制御手段（ステップ１７０、１９０）とを備え、前記第１、第２の送風量決定手段（ステップ１８０、１７０）は、前記送風量を段階的に変化させる複数の風量モードのうち設定された１つのモードに対応して前記送風量を決定するようになっており、前記複数の風量モードのうち前記送風量を最大とするモードが設定されているときに、前記第２の送風量決定手段（ステップ１７０）は、前記第１の送風量決定手段（ステップ１８０）が決定する送風量より小さい送風量を決定し、前記複数の風量モードのうち前記送風量を最大とするモード以外のモードが設定されているときに、前記第２の送風量決定手段（ステップ１７０）は、前記第１の送風量決定手段（ステップ１８０）が決定する送風量と同じ送風量を決定することを特徴とする。
【００１１】
また請求項２記載の発明では、一端側に、内気を吸入する内気吸入口（５）および外気を吸入する外気吸入口（６）が形成され、他端側に、車室内に通ずる吹出口（１４〜１６）が形成された空気通路（２）と、前記内気吸入口（５）および外気吸入口（６）を選択的に開閉する吸入口開閉手段（７）と、前記内気吸入口（５）または外気吸入口（６）から前記吹出口（１４〜１６）に向かって、前記空気通路（２）内に空気流を発生する送風手段（４）と、前記空気通路（２）内に設けられ、この空気通路（２）内の空気との間で熱交換を行う熱交換器（１１、１２）とを備え、この熱交換器（１１、１２）における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、前記吸入口開閉手段（７）が前記内気吸入口（５）を開いて前記外気導入口を閉じる内気循環モードか、あるいは前記内気吸入口（５）を閉じて前記外気吸入口（６）を開く外気導入モードかを判定する内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）と、前記熱交換器（１１、１２）の熱交換能力を調節するための電力を低減させる必要がある条件か否かを判定する他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）と、前記内外気切換モード判定手段によって前記内気循環モードであると判定されたとき、前記送風手段における送風量が第１の送風量となるように前記送風手段を制御する第１の送風制御手段と、前記内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）によって前記外気導入モードであると判定され、かつ前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）によって前記電力を低減させる必要がある条件と判定されたとき、前記送風手段における送風量が、前記第１の送風量よりも小さな第２の送風量となるように前記送風手段を制御する第２の送風制御手段（ステップ１７０、１９０）と、前記熱交換器（１１、１２）における熱交換能力を調節するための電力を節約する指示を入力する節電指示入力手段（５７）とを備え、前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）は、前記節電指示入力手段（５７）に前記節電指示が入力されているか否かを判定する節電指示判定手段（ステップ１６０）を有し、この節電指示判定手段（ステップ１６０）によって前記節電指示が入力されていると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
また請求項３記載の発明では、請求項２記載の車両用空調装置において、前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）は、前記熱交換器（１１、１２）が前記空気通路（２）内の空気を加熱する暖房運転モードか否かを判定する運転モード判定手段（ステップ１４０）を有し、この運転モード判定手段（ステップ１４０）によって前記暖房運転モードであると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
また請求項４記載の発明では、請求項２または３記載の車両用空調装置において、外気温度を検出する外気温度検出手段（４１）を備え、前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）は、前記外気温度検出手段（４１）が検出した外気温度が所定の低外気温度以下か否かを判定する外気温度判定手段（ステップ１５０）を有し、この外気温度判定手段（ステップ１５０）によって前記検出外気温度が前記所定の低外気温度以下であると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする。
【００１５】
また請求項５記載の発明では、請求項１ないし４いずれか１つ記載の車両用空調装置において、前記第１の送風量は、通常の空調用に設定された風量であることを特徴とする。また請求項６記載の発明では、請求項１ないし５いずれか１つ記載の車両用空調装置において、前記熱交換器（１１、１２）は、冷凍サイクル（２０）の一部を構成する熱交換器（１１、１２）であり、前記冷凍サイクル（２０）の一部をなす圧縮機（２１）は、電動モータ（３０）によって駆動されることを特徴とする。
【００１６】
また請求項７記載の発明では、請求項１ないし６いずれか１つ記載の車両用空調装置において、前記冷凍サイクル（２０）はヒートポンプ式冷凍サイクルであることを特徴とする。また請求項８記載の発明では、請求項１ないし７いずれか１つ記載の車両用空調装置が電気自動車用である電気自動車用空調装置を特徴とする。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の作用効果】請求項１ないし７記載の発明によると、送風手段が駆動することによって、内気循環モードのときには内気が、また外気導入モードのときには外気がそれぞれ空気通路内に吸入される。そしてこの内気または外気が、電力で熱交換能力が調節される熱交換器によって熱交換された後、吹出口から車室内に向かって吹き出される。
【００１９】
ここで、外気導入モードのときには、送風手段における送風量が、内気循環モードのときの送風量（第１の送風量）よりも小さい送風量（第２の送風量）となるので、外気導入モードという、空調負荷が増大する条件のときに、必要熱量が小さくなり、その結果、熱交換器の熱交換能力を調節するための電力の消費量を抑えることができる。
【００２０】
また内気循環モードのときには、送風手段における送風量が前記第１の送風量となるので、冷凍サイクルの効率が悪化することを避けることができる。特に請求項２ないし４記載の発明では、外気導入モードであっても、他の電力低減条件判定手段によって電力を低減させる必要がある条件と判定されたときのみ、送風手段における送風量を第２の送風量（＜第１の送風量）とし、前記条件でないと判定されたときは第１の送風量とするので、よりきめ細かい電力消費量の抑制効果を得ることができる。
【００２１】
また請求項８記載の発明のように電気自動車用空調装置においては、上記のように電力消費量を抑制することによって、車両走行距離を少しでも伸ばすことができる。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を電気自動車用空調装置として用いた第１実施例を図１〜７に基づいて説明する。
図１の空調ユニット１における空調ダクト２は、車室内に空気を導く空気通路を構成するもので、一端側に内外気切換手段３および送風手段４が設けられ、他端側に車室内へ通ずる複数の吹出口１４〜１６が形成されている。
【００２３】
上記内外気切換手段３は、車室内の空気（内気）を吸入する内気吸入口５と、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口６とが形成された内外気切換箱内に、各吸入口５、６を選択的に開閉する内外気切換ドア７が設けられ、この内外気切換ドア７がその駆動手段（図示しない、例えばサーボモータ）によって駆動される構成である。またこの駆動手段には、内外気切換ドア７の位置を検出する手段４２（具体的にはポテンショメータ、図２参照）が接続されている。
【００２４】
上記送風手段４は、上記内気吸入口５または外気吸入口６から上記各吹出口１４〜１６に向かって、空調ダクト２内に空気流を発生させるもので、具体的には、スクロールケーシング８内に多翼ファン９が設けられ、このファン９がその駆動手段であるブロワモータ１０によって駆動される構成である。
また、ファン９よりも空気下流側における空調ダクト２内には冷房用室内熱交換器１１が設けられている。この冷房用室内熱交換器１１は、後述する冷凍サイクル２０の一部を構成する熱交換器であり、後述する冷房運転モード時に、内部を流れる冷媒の吸熱作用によって、空調ダクト２内の空気を除湿、冷却する蒸発器として機能する。なお、後述する暖房運転モード時にはこの冷房用室内熱交換器１１内には冷媒は流れない。
【００２５】
また、冷房用室内熱交換器１１よりも空気下流側における空調ダクト２内には暖房用室内熱交換器１２が設けられている。この暖房用室内熱交換器１２は、冷凍サイクル２０の一部を構成する熱交換器であり、後述する暖房運転モード時に、内部を流れる冷媒の放熱作用によって、空調ダクト２内の空気を加熱する凝縮器として機能する。なお、後述する冷房運転モード時にはこの暖房用室内熱交換器１２内には冷媒は流れない。
【００２６】
また空調ダクト２内のうち、暖房用室内熱交換器１２と隣接した位置には、ファン９から圧送されてくる空気のうち、暖房用室内熱交換器１２を流れる量とこれをバイパスする量とを調節するエアミックスドア１３が設けられている。
また上記各吹出口１４〜１６は、具体的には、車両フロントガラスの内面に空調空気を吹き出すデフロスタ吹出口１４と、車室内乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口１５と、車室内乗員の下半身に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口１６である。またこれらの吹出口の空気上流側部位には、これらの吹出口を開閉するドア１７〜１９が設けられている。
【００２７】
ところで上記冷凍サイクル２０は、上記冷房用室内熱交換器１１と暖房用室内熱交換器１２とで車室内の冷房および暖房を行うヒートポンプ式冷凍サイクルで、これらの熱交換器１１、１２の他に、冷媒圧縮機２１、室外熱交換器２２、冷房用減圧装置２３、暖房用減圧装置２４、アキュムレータ２５、および冷媒の流れを切り換える四方弁２６を備え、これらが冷媒配管２７で接続された構成となっている。また、図中２８は電磁弁、２９は室外ファンである。
【００２８】
ところで冷媒圧縮機２１は、電動モータ３０によって駆動されたときに冷媒の吸入、圧縮、吐出を行う。この電動モータ３０は、冷媒圧縮機２１と一体的に密封ケース内に配置されており、インバータ３１に制御されることによって回転速度が連続的に可変する。またこのインバータ３１は、制御装置４０（図２）によって通電制御される。
【００２９】
この制御装置４０には、図２に示すように、外気温度を検出する外気温センサ４１、および上記ポテンショメータ４２からの各信号が入力されるとともに、車室内前面に設けられたコントロールパネル５１の各レバー、スイッチからの信号も入力される。
このコントロールパネル５１は図３に示すように、各吹出モードの設定を行う吹出モード設定スイッチ５２、車室内へ吹き出される風量を設定する風量設定スイッチ５３、内外気切換モードを設定する内外気切換スイッチ５４、冷凍サイクル２０の運転モードを設定する運転モード設定スイッチ５５、車室内への吹出風温度を設定する温度設定レバー５６、電動モータ３０での消費電力を節電するモードを設定する節電スイッチ５７、およびファン９と冷凍サイクル２０の運転をオート制御させるオートスイッチ５８が設けられている。
【００３０】
このうち、上記風量設定スイッチ５３にて設定できる風量のモードは、ＬＯ 、Ｍｅ１、Ｍｅ２、Ｈｉ の４つであり、このスイッチ５３を押す度に、前記設定風量がＬＯ →Ｍｅ１→Ｍｅ２→Ｈｉ のように１ランクずつアップする。そして、Ｈｉ になっている状態で風量設定スイッチ５３を押すと、設定風量はＬＯ となる。
また、上記内外気切換スイッチ５４にて設定できる内外気切換モードは、内外気切換ドア７が内気吸入口５を開けて外気吸入口６を閉じる内気循環モードと、内外気切換ドア７が内気吸入口５を閉じて外気吸入口６を開ける外気導入モードとがある。
【００３１】
また上記運転モード設定スイッチ５５は、ファン９の運転／停止を切り換える送風スイッチ５５ａ、冷凍サイクル２０の運転モードを冷房運転モード／オフで切り換える冷房スイッチ５５ｂ、および冷凍サイクル２０の運転モードを暖房運転モード／オフで切り換える暖房スイッチ５５ｃ等から成る。
また上記温度設定レバー５６は、その設定位置に応じて、冷房運転モード時には、冷房用室内熱交換器１１における空気冷却度合い（具体的にはこの熱交換器１１を通過した直後の空気温度）の目標値を制御装置４０に指令し、暖房運転モード時には、暖房用室内熱交換器１２における空気冷却度合い（具体的にはこの熱交換器１２内を流れる冷媒圧力）の目標値を制御装置４０に指令するものである。
【００３２】
なお、この制御装置４０は、冷房運転モード時には、冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の実際の空気温度が上記目標値となるようにインバータ３１を制御し、暖房運転モード時には、暖房用室内熱交換器１２内を流れる実際の冷媒圧力が上記目標値となるようにインバータ３１を制御する。
また、図２の制御装置４０の内部には、図示しない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、外気温センサ４１およびポテンショメータ４２からの信号、およびコントロールパネル５１からの各信号は、ＥＣＵ内の図示しない入力回路を経て、上記マイクロコンピュータへ入力される。
【００３３】
そしてこのマイクロコンピュータが後述する所定の処理を実行し、その処理結果に基づいてインバータ３１等の上記各駆動手段を制御する。なお、制御装置４０は、図示しないバッテリーから電源が供給される。
ところで、車室内乗員が上記冷房スイッチ５５ｂをオンしたときは、上記マイクロコンピュータが圧縮機２１を運転させるとともに四方弁２６、電磁弁２８を制御することによって、冷凍サイクル２０は冷房運転モードとなる。このモードのときの冷媒の流れは、圧縮機２１→室外熱交換器２２→冷房用減圧装置２３→冷房用室内熱交換器１１→アキュムレータ２５→圧縮機２１の順である。
【００３４】
また、車室内乗員が上記暖房スイッチ５５ｃをオンしたときは、上記マイクロコンピュータが圧縮機２１を運転させるとともに四方弁２６、電磁弁２８を制御することによって、冷凍サイクル２０は暖房運転モードとなる。このモードのときの冷媒の流れは、圧縮機２１→暖房用室内熱交換器１２→暖房用減圧装置２４→室外熱交換器２２→電磁弁２８→アキュムレータ２５→圧縮機２１の順である。
【００３５】
次に、上記マイクロコンピュータが行う送風制御処理について、図４を用いて説明する。
まず、キースイッチがオンされて制御装置４０にメイン電源が供給されると図４のルーチンが起動され、ステップ１１０にて、上記外気温センサ４１、ポテンショメータ４２、およびコントロールパネル５１の各レバー、スイッチからの信号を読み込む。
【００３６】
そして次のステップ１２０にて、運転モード設定スイッチ５５のうちの送風スイッチ５５ａ以外のスイッチがオンされているか否かを判定する。ここでＹＥＳと判定されたときはステップ１３０に進み、ＮＯと判定されたときはそのままこのルーチンを抜ける。
ステップ１３０〜１６０では、ブロワモータ１０に印加するブロワ電圧を、通常の空調用に設定された電圧に決定するか、あるいはこれよりも低い電圧に決定するかを判定する。そして、ステップ１３０〜１６０のいずれか１つでＮＯと判定されたときは、ステップ１８０にて上記通常通りのブロワ電圧に決定し、ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときは、ステップ１７０にて上記低いブロワ電圧に決定する。
【００３７】
すなわち、まずステップ１３０にて、ポテンショメータ４２からの信号に基づいて外気導入モードか否かを判定する。そしてステップ１４０〜１６０にて、電動モータ３０の消費電力を低減させる必要がある条件か否かを判定する。具体的には、ステップ１４０にて、暖房スイッチ５５ｃがオンされているか否かを判定することによって、暖房運転モードであるか否かを判定する。またステップ１５０にて、外気温センサ４１からの信号に基づいて外気温が所定の低外気温度（本実施例では５℃）以下か否かを判定する。またステップ１６０にて、節電スイッチ５７がオンされているか否かを判定する。
【００３８】
そして、これらステップ１３０〜１６０のいずれか１つでＮＯと判定されたときに行われるステップ１８０では、ＲＯＭに記憶された図５のマップを参照しながら、実際に風量設定スイッチ５３で設定されたモードに対応するブロワ電圧を決定する。例えば、そのとき風量設定スイッチ５３でＬｏ モードに設定されていたなら、ブロワ電圧はＶ１ に決定される。
【００３９】
また、上記ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときに行われるステップ１７０では、ＲＯＭに記憶された図６のマップを参照しながら、実際に風量設定スイッチ５３で設定されたモードに対応するブロワ電圧を決定する。例えば、そのとき風量設定スイッチ５３でＬｏ モードに設定されていたなら、ブロワ電圧は上記Ｖ１ よりも低い値であるＶ５ に決定される。なお、図６中の一点鎖線は図５で示したものを示している。
【００４０】
そしてこのステップ１７０またステップ１８０の処理を終えたら、次のステップ１９０にて、上記ステップ１７０またはステップ１８０で決定されたブロワ電圧をブロワモータ１０に印加しその後このルーチンを抜ける。また、上記ステップ１２０にてＮＯと判定されたとき、すなわち冷房や暖房が設定されていないときも、このルーチンを抜ける。
【００４１】
なお、上記各ステップは、それぞれの機能を実現する手段を構成する。
このように本実施例では、ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときに、ステップ１７０、１９０の制御を行うので、以下のような効果を奏する。
すなわち、暖房運転モードのときにおける暖房用室内熱交換器１２の暖房負荷Ｑ、および電動モータ３０の消費動力Ｌは、図７に示すように外気温が低くなる程大きくなる。また、この暖房負荷Ｑおよび消費動力Ｌは、暖房用室内熱交換器１２を流れる風量が多い場合は図中破線のように大きくなり、熱交換器１２を流れる風量が少ない場合は図中実線のように小さくなる。
【００４２】
そこで本実施例では、ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときにはステップ１７０、１９０の制御を行うようにすることによって、暖房負荷Ｑおよび消費動力Ｌを図７の実線のようにすることができる。その結果、室内熱交換器１２における暖房負荷を低減でき、電動モータ３０の消費電力を低減することができる。
【００４３】
さらに、ステップ１３０でＮＯと判定されたとき、すなわち内気循環モードのときには、ステップ１８０、１９０の制御を行うようにしたので、内気循環モード時には通常通りの風量で吹き出され、冷凍サイクル２０の効率悪化を避けることができる。
また本実施例では、上記のように電動モータ３０の消費電力を低減できるので、この電動モータ３０の消費電力に伴う車両走行距離の低下量も低減できる。
【００４４】
また本実施例は、暖房時は高圧を温度設定レバー５６で設定するものであり、この場合、外気導入モードに切り換えたときに低温の外気が暖房用室内熱交換器１２の吸込側に導かれて、車室内への吹出風温度が多少低下するが、このときには風量を低減しているので、この吹出風温度の低下幅を小さく、あるいは無くすことができる。
【００４５】
次に本発明の第２実施例を説明する。
上記実施例のステップ１７０では、図６のマップを用いてブロワ電圧を決定したが、図８の実線で示されるマップを用いてブロワ電圧を決定しても良い。本実施例では、最も強風であるＨｉ モードに設定されたときのみブロワ電圧を低下させるが、このＨｉ モードのときとは、空調負荷が最も大きいときであるので、少なくともこのような負荷が最も大きいときにブロワ電圧を低下させることによって、電動モータ３０の省電力効果は高くなる。
【００４６】
次に本発明の第３実施例を説明する。
上記各実施例では、風量設定スイッチ５３をプッシュ式スイッチとしたが、温度設定レバー５６のようにスライド式のレバーとしても良い。この場合、ステップ１７０では例えば図９の実線に示すマップに基づいてブロワ電圧を決定し、ステップ１８０では図９の一点鎖線に示すマップに基づいてブロワ電圧を決定すれば良い。
【００４７】
次に本発明の第４実施例を説明する。
上記各実施例では、ブロワ電圧は風量設定スイッチ５３にてマニュアルで設定したが、オートで設定するようにしても良い。この場合、例えば車室内の設定温度、車室内温度、外気温度、日射量等に基づいて車室内へ吹き出す目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出し、図１０に示すようなＴＡＯとブロワ電圧との関係をマップとしてＲＯＭに記憶させておき、ＴＡＯに応じたブロワ電圧をこの図１０のマップからサーチして決定するようにすれば良い。
【００４８】
なお、図１０の実線はステップ１７０、１９０で制御したときのブロワ電圧、一点鎖線はステップ１８０、１９０で制御したときのブロワ電圧である。
図１１に、車室内の急速暖房を行ったときにおけるブロワ電圧の時間的変化を示す。ここで、図中実線はステップ１７０、１９０で制御したときのブロワ電圧、図中一点鎖線はステップ１８０、１９０で制御したときのブロワ電圧、および図中二点鎖線はマニュアルでＬｏ モードに固定して制御した場合のブロワ電圧をそれぞれ示す。
【００４９】
（変形例）
ステップ１４０ないしステップ１６０のいずれか１つ以上を無くしても良い。要は、外気導入モードのときにステップ１７０、１９０の制御を行い、内気循環モードのときにステップ１８０、１９０の制御を行うことによって、電動モータ３０の消費電力を抑えることができるとともに、冷凍サイクル２０の効率を悪化させないようにすることもできる。
【００５０】
また、上記各実施例では、暖房時は高圧を温度設定レバー５６で設定するものであったが、圧縮機の回転数を温度設定レバー５６で設定し、圧縮機回転数を固定するものとしても良い。この場合も、外気導入モードに切り換えたときに低温の外気が暖房用室内熱交換器１２の吸込側に導かれて、車室内への吹出風温度が多少低下するが、このときには風量を低減しているので、この吹出風温度の低下幅を小さく、あるいは無くすことができる。
【００５１】
また、上記各実施例では全て、請求項１記載の発明でいう熱交換器を冷凍サイクル２０の熱交換器１１、１２で構成したが、電気ヒータで構成しても良い。
また、上記各実施例は全て電気自動車用空調装置であったが、例えば室内用空調装置としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施例の全体構成図である。
【図２】上記第１実施例の制御系のブロック図である。
【図３】上記第１実施例のコントロールパネルの正面図である。
【図４】上記第１実施例の送風制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】上記第１実施例の風量設定スイッチで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図６】上記第１実施例の風量設定スイッチで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図７】上記第１実施例の暖房負荷Ｑおよび消費動力Ｌの、外気温度および風量に対する関係を示す図である。
【図８】本発明第２実施例の風量設定スイッチで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図９】本発明第３実施例の風量設定レバーで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図１０】本発明第４実施例の目標吹出温度（ＴＡＯ）とブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図１１】上記第４実施例の急速暖房時におけるブロワ電圧の変化を示す図である。
【符号の説明】
１…空調ユニット、２…空調ダクト（空気通路）、４…送風手段、
５…内気吸入口、６…外気吸入口、７…内外気切換ドア（吸入口開閉手段）、
１１…冷房用室内熱交換器（熱交換器）、
１２…暖房用室内熱交換器（熱交換器）、１４〜１６…吹出口、
２０…冷凍サイクル、２１…圧縮機、３０…電動モータ、４０…制御装置、
４１…外気温センサ（外気温度検出手段）、
５７…節電スイッチ（節電指示入力手段）。
【産業上の利用分野】
本発明は、内気吸入口または外気吸入口から吸入された内気または外気を、熱交換器にて熱交換させた後に車室内に吹き出し、かつこの熱交換器における熱交換能力を電力で調節するように構成された車両用空調装置に関し、特には電気自動車用空調装置に適している。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電気自動車は、ガソリンエンジン車のように温水熱源を持っていない。そのため、電気自動車ではヒートポンプ式冷凍サイクルを用い、このヒートポンプサイクルの一部をなす熱交換器を空調ダクト内に設け、この冷凍サイクルの圧縮機を電動モータで駆動する構成としている。そして車室内暖房を行うときには、この空調ダクト内の熱交換器が凝縮器として機能するようにヒートポンプサイクルを切り換え、この凝縮器の凝縮熱で車室内へ吹き出す風を加熱するようにしている。
【０００３】
このようなヒートポンプサイクルを利用した車両用空調装置の従来技術として、例えば特開昭５２−２５３４１号公報に開示されたものがある。これは具体的には、上記空調ダクト内熱交換器の吸込側空気温度が設定値よりも高いとき（冷房時）または低いとき（暖房時）に、この熱交換器を通過する風量を低下させることによって、圧縮機の負荷を低減させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの従来技術では、上記風量低下の制御を行うにあたって内外気切換モードのことを何ら考慮していない。従ってこの従来技術では、内気循環モードであろうが外気導入モードであろうが、上記熱交換器の吸込側空気温度が設定値よりも高いとき（冷房時）または低いとき（暖房時）に上記風量低下の制御を行うことになる。
【０００５】
ところで、内気循環モードのときに比べて外気導入モードのときでは、冬場においては低温の外気が空調ダクト内に吸い込まれ、また夏場においては高温の外気が空調ダクト内に吸い込まれるので、上記熱交換器における空調負荷が増大して、圧縮機の負荷が増大する。その結果、圧縮機を駆動する電動モータの消費電力が増大する。
【０００６】
従って、上記従来技術における風量低下は、外気導入モードのときに行われる場合には、空調負荷が低減できるため、電動モータの消費電力増大を抑えることができて有効である。しかし、内気循環モードのときに行われる場合は、空調負荷は低減されないため、かえって冷凍サイクルの効率が悪くなってしまう。
また、車室内暖房を上記ヒートポンプサイクルではなく、電気ヒータで行う場合においても、外気導入モードのときに上記風量低下を行えば、この電気ヒータが消費する電力を低減できる一方で、また内気循環モードのときに上記風量低下を行うことは意味を持たない。
【０００７】
そこで本発明は上記問題に鑑み、内気吸入口または外気吸入口から吸入された内気または外気を、熱交換器にて熱交換させた後に車室内に吹き出し、かつこの熱交換器における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、内外気切換モードに応じて熱交換器に流れる風量を制御することによって、この熱交換器の熱交換能力を調節するための電力を抑えるとともに、システム効率を良好にすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、一端側に、内気を吸入する内気吸入口（５）および外気を吸入する外気吸入口（６）が形成され、他端側に、車室内に通ずる吹出口（１４〜１６）が形成された空気通路（２）と、前記内気吸入口（５）および外気吸入口（６）を選択的に開閉する吸入口開閉手段（７）と、前記内気吸入口（５）または外気吸入口（６）から前記吹出口（１４〜１６）に向かって、前記空気通路（２）内に空気流を発生する送風手段（４）と、前記空気通路（２）内に設けられ、この空気通路（２）内の空気との間で熱交換を行う熱交換器（１１、１２）とを備え、この熱交換器（１１、１２）における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、前記吸入口開閉手段（７）が前記内気吸入口（５）を開いて前記外気導入口を閉じる内気循環モードか、あるいは前記内気吸入口（５）を閉じて前記外気吸入口（６）を開く外気導入モードかを判定する内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）と、この内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）によって前記内気循環モードであると判定されたとき、前記送風手段（４）における送風量を第１の送風量として決定する第１の送風量決定手段（ステップ１８０）を有し、前記送風手段（４）における送風量が前記第１の送風量となるように前記送風手段（４）を制御するように構成された第１の送風制御手段（ステップ１８０、１９０）と、前記内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）によって前記外気導入モードであると判定されたとき、前記送風手段（４）における送風量を第２の送風量として決定する第２の送風量決定手段（ステップ１７０）を有し、前記送風手段（４）における送風量が、前記第２の送風量となるように前記送風手段（４）を制御するように構成された第２の送風制御手段（ステップ１７０、１９０）とを備え、前記第１、第２の送風量決定手段（ステップ１８０、１７０）は、前記送風量を段階的に変化させる複数の風量モードのうち設定された１つのモードに対応して前記送風量を決定するようになっており、前記複数の風量モードのうち前記送風量を最大とするモードが設定されているときに、前記第２の送風量決定手段（ステップ１７０）は、前記第１の送風量決定手段（ステップ１８０）が決定する送風量より小さい送風量を決定し、前記複数の風量モードのうち前記送風量を最大とするモード以外のモードが設定されているときに、前記第２の送風量決定手段（ステップ１７０）は、前記第１の送風量決定手段（ステップ１８０）が決定する送風量と同じ送風量を決定することを特徴とする。
【００１１】
また請求項２記載の発明では、一端側に、内気を吸入する内気吸入口（５）および外気を吸入する外気吸入口（６）が形成され、他端側に、車室内に通ずる吹出口（１４〜１６）が形成された空気通路（２）と、前記内気吸入口（５）および外気吸入口（６）を選択的に開閉する吸入口開閉手段（７）と、前記内気吸入口（５）または外気吸入口（６）から前記吹出口（１４〜１６）に向かって、前記空気通路（２）内に空気流を発生する送風手段（４）と、前記空気通路（２）内に設けられ、この空気通路（２）内の空気との間で熱交換を行う熱交換器（１１、１２）とを備え、この熱交換器（１１、１２）における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、前記吸入口開閉手段（７）が前記内気吸入口（５）を開いて前記外気導入口を閉じる内気循環モードか、あるいは前記内気吸入口（５）を閉じて前記外気吸入口（６）を開く外気導入モードかを判定する内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）と、前記熱交換器（１１、１２）の熱交換能力を調節するための電力を低減させる必要がある条件か否かを判定する他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）と、前記内外気切換モード判定手段によって前記内気循環モードであると判定されたとき、前記送風手段における送風量が第１の送風量となるように前記送風手段を制御する第１の送風制御手段と、前記内外気切換モード判定手段（ステップ１３０）によって前記外気導入モードであると判定され、かつ前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）によって前記電力を低減させる必要がある条件と判定されたとき、前記送風手段における送風量が、前記第１の送風量よりも小さな第２の送風量となるように前記送風手段を制御する第２の送風制御手段（ステップ１７０、１９０）と、前記熱交換器（１１、１２）における熱交換能力を調節するための電力を節約する指示を入力する節電指示入力手段（５７）とを備え、前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）は、前記節電指示入力手段（５７）に前記節電指示が入力されているか否かを判定する節電指示判定手段（ステップ１６０）を有し、この節電指示判定手段（ステップ１６０）によって前記節電指示が入力されていると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
また請求項３記載の発明では、請求項２記載の車両用空調装置において、前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）は、前記熱交換器（１１、１２）が前記空気通路（２）内の空気を加熱する暖房運転モードか否かを判定する運転モード判定手段（ステップ１４０）を有し、この運転モード判定手段（ステップ１４０）によって前記暖房運転モードであると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
また請求項４記載の発明では、請求項２または３記載の車両用空調装置において、外気温度を検出する外気温度検出手段（４１）を備え、前記他の電力低減条件判定手段（ステップ１４０〜１６０）は、前記外気温度検出手段（４１）が検出した外気温度が所定の低外気温度以下か否かを判定する外気温度判定手段（ステップ１５０）を有し、この外気温度判定手段（ステップ１５０）によって前記検出外気温度が前記所定の低外気温度以下であると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする。
【００１５】
また請求項５記載の発明では、請求項１ないし４いずれか１つ記載の車両用空調装置において、前記第１の送風量は、通常の空調用に設定された風量であることを特徴とする。また請求項６記載の発明では、請求項１ないし５いずれか１つ記載の車両用空調装置において、前記熱交換器（１１、１２）は、冷凍サイクル（２０）の一部を構成する熱交換器（１１、１２）であり、前記冷凍サイクル（２０）の一部をなす圧縮機（２１）は、電動モータ（３０）によって駆動されることを特徴とする。
【００１６】
また請求項７記載の発明では、請求項１ないし６いずれか１つ記載の車両用空調装置において、前記冷凍サイクル（２０）はヒートポンプ式冷凍サイクルであることを特徴とする。また請求項８記載の発明では、請求項１ないし７いずれか１つ記載の車両用空調装置が電気自動車用である電気自動車用空調装置を特徴とする。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の作用効果】請求項１ないし７記載の発明によると、送風手段が駆動することによって、内気循環モードのときには内気が、また外気導入モードのときには外気がそれぞれ空気通路内に吸入される。そしてこの内気または外気が、電力で熱交換能力が調節される熱交換器によって熱交換された後、吹出口から車室内に向かって吹き出される。
【００１９】
ここで、外気導入モードのときには、送風手段における送風量が、内気循環モードのときの送風量（第１の送風量）よりも小さい送風量（第２の送風量）となるので、外気導入モードという、空調負荷が増大する条件のときに、必要熱量が小さくなり、その結果、熱交換器の熱交換能力を調節するための電力の消費量を抑えることができる。
【００２０】
また内気循環モードのときには、送風手段における送風量が前記第１の送風量となるので、冷凍サイクルの効率が悪化することを避けることができる。特に請求項２ないし４記載の発明では、外気導入モードであっても、他の電力低減条件判定手段によって電力を低減させる必要がある条件と判定されたときのみ、送風手段における送風量を第２の送風量（＜第１の送風量）とし、前記条件でないと判定されたときは第１の送風量とするので、よりきめ細かい電力消費量の抑制効果を得ることができる。
【００２１】
また請求項８記載の発明のように電気自動車用空調装置においては、上記のように電力消費量を抑制することによって、車両走行距離を少しでも伸ばすことができる。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を電気自動車用空調装置として用いた第１実施例を図１〜７に基づいて説明する。
図１の空調ユニット１における空調ダクト２は、車室内に空気を導く空気通路を構成するもので、一端側に内外気切換手段３および送風手段４が設けられ、他端側に車室内へ通ずる複数の吹出口１４〜１６が形成されている。
【００２３】
上記内外気切換手段３は、車室内の空気（内気）を吸入する内気吸入口５と、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口６とが形成された内外気切換箱内に、各吸入口５、６を選択的に開閉する内外気切換ドア７が設けられ、この内外気切換ドア７がその駆動手段（図示しない、例えばサーボモータ）によって駆動される構成である。またこの駆動手段には、内外気切換ドア７の位置を検出する手段４２（具体的にはポテンショメータ、図２参照）が接続されている。
【００２４】
上記送風手段４は、上記内気吸入口５または外気吸入口６から上記各吹出口１４〜１６に向かって、空調ダクト２内に空気流を発生させるもので、具体的には、スクロールケーシング８内に多翼ファン９が設けられ、このファン９がその駆動手段であるブロワモータ１０によって駆動される構成である。
また、ファン９よりも空気下流側における空調ダクト２内には冷房用室内熱交換器１１が設けられている。この冷房用室内熱交換器１１は、後述する冷凍サイクル２０の一部を構成する熱交換器であり、後述する冷房運転モード時に、内部を流れる冷媒の吸熱作用によって、空調ダクト２内の空気を除湿、冷却する蒸発器として機能する。なお、後述する暖房運転モード時にはこの冷房用室内熱交換器１１内には冷媒は流れない。
【００２５】
また、冷房用室内熱交換器１１よりも空気下流側における空調ダクト２内には暖房用室内熱交換器１２が設けられている。この暖房用室内熱交換器１２は、冷凍サイクル２０の一部を構成する熱交換器であり、後述する暖房運転モード時に、内部を流れる冷媒の放熱作用によって、空調ダクト２内の空気を加熱する凝縮器として機能する。なお、後述する冷房運転モード時にはこの暖房用室内熱交換器１２内には冷媒は流れない。
【００２６】
また空調ダクト２内のうち、暖房用室内熱交換器１２と隣接した位置には、ファン９から圧送されてくる空気のうち、暖房用室内熱交換器１２を流れる量とこれをバイパスする量とを調節するエアミックスドア１３が設けられている。
また上記各吹出口１４〜１６は、具体的には、車両フロントガラスの内面に空調空気を吹き出すデフロスタ吹出口１４と、車室内乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口１５と、車室内乗員の下半身に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口１６である。またこれらの吹出口の空気上流側部位には、これらの吹出口を開閉するドア１７〜１９が設けられている。
【００２７】
ところで上記冷凍サイクル２０は、上記冷房用室内熱交換器１１と暖房用室内熱交換器１２とで車室内の冷房および暖房を行うヒートポンプ式冷凍サイクルで、これらの熱交換器１１、１２の他に、冷媒圧縮機２１、室外熱交換器２２、冷房用減圧装置２３、暖房用減圧装置２４、アキュムレータ２５、および冷媒の流れを切り換える四方弁２６を備え、これらが冷媒配管２７で接続された構成となっている。また、図中２８は電磁弁、２９は室外ファンである。
【００２８】
ところで冷媒圧縮機２１は、電動モータ３０によって駆動されたときに冷媒の吸入、圧縮、吐出を行う。この電動モータ３０は、冷媒圧縮機２１と一体的に密封ケース内に配置されており、インバータ３１に制御されることによって回転速度が連続的に可変する。またこのインバータ３１は、制御装置４０（図２）によって通電制御される。
【００２９】
この制御装置４０には、図２に示すように、外気温度を検出する外気温センサ４１、および上記ポテンショメータ４２からの各信号が入力されるとともに、車室内前面に設けられたコントロールパネル５１の各レバー、スイッチからの信号も入力される。
このコントロールパネル５１は図３に示すように、各吹出モードの設定を行う吹出モード設定スイッチ５２、車室内へ吹き出される風量を設定する風量設定スイッチ５３、内外気切換モードを設定する内外気切換スイッチ５４、冷凍サイクル２０の運転モードを設定する運転モード設定スイッチ５５、車室内への吹出風温度を設定する温度設定レバー５６、電動モータ３０での消費電力を節電するモードを設定する節電スイッチ５７、およびファン９と冷凍サイクル２０の運転をオート制御させるオートスイッチ５８が設けられている。
【００３０】
このうち、上記風量設定スイッチ５３にて設定できる風量のモードは、ＬＯ 、Ｍｅ１、Ｍｅ２、Ｈｉ の４つであり、このスイッチ５３を押す度に、前記設定風量がＬＯ →Ｍｅ１→Ｍｅ２→Ｈｉ のように１ランクずつアップする。そして、Ｈｉ になっている状態で風量設定スイッチ５３を押すと、設定風量はＬＯ となる。
また、上記内外気切換スイッチ５４にて設定できる内外気切換モードは、内外気切換ドア７が内気吸入口５を開けて外気吸入口６を閉じる内気循環モードと、内外気切換ドア７が内気吸入口５を閉じて外気吸入口６を開ける外気導入モードとがある。
【００３１】
また上記運転モード設定スイッチ５５は、ファン９の運転／停止を切り換える送風スイッチ５５ａ、冷凍サイクル２０の運転モードを冷房運転モード／オフで切り換える冷房スイッチ５５ｂ、および冷凍サイクル２０の運転モードを暖房運転モード／オフで切り換える暖房スイッチ５５ｃ等から成る。
また上記温度設定レバー５６は、その設定位置に応じて、冷房運転モード時には、冷房用室内熱交換器１１における空気冷却度合い（具体的にはこの熱交換器１１を通過した直後の空気温度）の目標値を制御装置４０に指令し、暖房運転モード時には、暖房用室内熱交換器１２における空気冷却度合い（具体的にはこの熱交換器１２内を流れる冷媒圧力）の目標値を制御装置４０に指令するものである。
【００３２】
なお、この制御装置４０は、冷房運転モード時には、冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の実際の空気温度が上記目標値となるようにインバータ３１を制御し、暖房運転モード時には、暖房用室内熱交換器１２内を流れる実際の冷媒圧力が上記目標値となるようにインバータ３１を制御する。
また、図２の制御装置４０の内部には、図示しない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、外気温センサ４１およびポテンショメータ４２からの信号、およびコントロールパネル５１からの各信号は、ＥＣＵ内の図示しない入力回路を経て、上記マイクロコンピュータへ入力される。
【００３３】
そしてこのマイクロコンピュータが後述する所定の処理を実行し、その処理結果に基づいてインバータ３１等の上記各駆動手段を制御する。なお、制御装置４０は、図示しないバッテリーから電源が供給される。
ところで、車室内乗員が上記冷房スイッチ５５ｂをオンしたときは、上記マイクロコンピュータが圧縮機２１を運転させるとともに四方弁２６、電磁弁２８を制御することによって、冷凍サイクル２０は冷房運転モードとなる。このモードのときの冷媒の流れは、圧縮機２１→室外熱交換器２２→冷房用減圧装置２３→冷房用室内熱交換器１１→アキュムレータ２５→圧縮機２１の順である。
【００３４】
また、車室内乗員が上記暖房スイッチ５５ｃをオンしたときは、上記マイクロコンピュータが圧縮機２１を運転させるとともに四方弁２６、電磁弁２８を制御することによって、冷凍サイクル２０は暖房運転モードとなる。このモードのときの冷媒の流れは、圧縮機２１→暖房用室内熱交換器１２→暖房用減圧装置２４→室外熱交換器２２→電磁弁２８→アキュムレータ２５→圧縮機２１の順である。
【００３５】
次に、上記マイクロコンピュータが行う送風制御処理について、図４を用いて説明する。
まず、キースイッチがオンされて制御装置４０にメイン電源が供給されると図４のルーチンが起動され、ステップ１１０にて、上記外気温センサ４１、ポテンショメータ４２、およびコントロールパネル５１の各レバー、スイッチからの信号を読み込む。
【００３６】
そして次のステップ１２０にて、運転モード設定スイッチ５５のうちの送風スイッチ５５ａ以外のスイッチがオンされているか否かを判定する。ここでＹＥＳと判定されたときはステップ１３０に進み、ＮＯと判定されたときはそのままこのルーチンを抜ける。
ステップ１３０〜１６０では、ブロワモータ１０に印加するブロワ電圧を、通常の空調用に設定された電圧に決定するか、あるいはこれよりも低い電圧に決定するかを判定する。そして、ステップ１３０〜１６０のいずれか１つでＮＯと判定されたときは、ステップ１８０にて上記通常通りのブロワ電圧に決定し、ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときは、ステップ１７０にて上記低いブロワ電圧に決定する。
【００３７】
すなわち、まずステップ１３０にて、ポテンショメータ４２からの信号に基づいて外気導入モードか否かを判定する。そしてステップ１４０〜１６０にて、電動モータ３０の消費電力を低減させる必要がある条件か否かを判定する。具体的には、ステップ１４０にて、暖房スイッチ５５ｃがオンされているか否かを判定することによって、暖房運転モードであるか否かを判定する。またステップ１５０にて、外気温センサ４１からの信号に基づいて外気温が所定の低外気温度（本実施例では５℃）以下か否かを判定する。またステップ１６０にて、節電スイッチ５７がオンされているか否かを判定する。
【００３８】
そして、これらステップ１３０〜１６０のいずれか１つでＮＯと判定されたときに行われるステップ１８０では、ＲＯＭに記憶された図５のマップを参照しながら、実際に風量設定スイッチ５３で設定されたモードに対応するブロワ電圧を決定する。例えば、そのとき風量設定スイッチ５３でＬｏ モードに設定されていたなら、ブロワ電圧はＶ１ に決定される。
【００３９】
また、上記ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときに行われるステップ１７０では、ＲＯＭに記憶された図６のマップを参照しながら、実際に風量設定スイッチ５３で設定されたモードに対応するブロワ電圧を決定する。例えば、そのとき風量設定スイッチ５３でＬｏ モードに設定されていたなら、ブロワ電圧は上記Ｖ１ よりも低い値であるＶ５ に決定される。なお、図６中の一点鎖線は図５で示したものを示している。
【００４０】
そしてこのステップ１７０またステップ１８０の処理を終えたら、次のステップ１９０にて、上記ステップ１７０またはステップ１８０で決定されたブロワ電圧をブロワモータ１０に印加しその後このルーチンを抜ける。また、上記ステップ１２０にてＮＯと判定されたとき、すなわち冷房や暖房が設定されていないときも、このルーチンを抜ける。
【００４１】
なお、上記各ステップは、それぞれの機能を実現する手段を構成する。
このように本実施例では、ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときに、ステップ１７０、１９０の制御を行うので、以下のような効果を奏する。
すなわち、暖房運転モードのときにおける暖房用室内熱交換器１２の暖房負荷Ｑ、および電動モータ３０の消費動力Ｌは、図７に示すように外気温が低くなる程大きくなる。また、この暖房負荷Ｑおよび消費動力Ｌは、暖房用室内熱交換器１２を流れる風量が多い場合は図中破線のように大きくなり、熱交換器１２を流れる風量が少ない場合は図中実線のように小さくなる。
【００４２】
そこで本実施例では、ステップ１３０〜１６０の全てでＹＥＳと判定されたときにはステップ１７０、１９０の制御を行うようにすることによって、暖房負荷Ｑおよび消費動力Ｌを図７の実線のようにすることができる。その結果、室内熱交換器１２における暖房負荷を低減でき、電動モータ３０の消費電力を低減することができる。
【００４３】
さらに、ステップ１３０でＮＯと判定されたとき、すなわち内気循環モードのときには、ステップ１８０、１９０の制御を行うようにしたので、内気循環モード時には通常通りの風量で吹き出され、冷凍サイクル２０の効率悪化を避けることができる。
また本実施例では、上記のように電動モータ３０の消費電力を低減できるので、この電動モータ３０の消費電力に伴う車両走行距離の低下量も低減できる。
【００４４】
また本実施例は、暖房時は高圧を温度設定レバー５６で設定するものであり、この場合、外気導入モードに切り換えたときに低温の外気が暖房用室内熱交換器１２の吸込側に導かれて、車室内への吹出風温度が多少低下するが、このときには風量を低減しているので、この吹出風温度の低下幅を小さく、あるいは無くすことができる。
【００４５】
次に本発明の第２実施例を説明する。
上記実施例のステップ１７０では、図６のマップを用いてブロワ電圧を決定したが、図８の実線で示されるマップを用いてブロワ電圧を決定しても良い。本実施例では、最も強風であるＨｉ モードに設定されたときのみブロワ電圧を低下させるが、このＨｉ モードのときとは、空調負荷が最も大きいときであるので、少なくともこのような負荷が最も大きいときにブロワ電圧を低下させることによって、電動モータ３０の省電力効果は高くなる。
【００４６】
次に本発明の第３実施例を説明する。
上記各実施例では、風量設定スイッチ５３をプッシュ式スイッチとしたが、温度設定レバー５６のようにスライド式のレバーとしても良い。この場合、ステップ１７０では例えば図９の実線に示すマップに基づいてブロワ電圧を決定し、ステップ１８０では図９の一点鎖線に示すマップに基づいてブロワ電圧を決定すれば良い。
【００４７】
次に本発明の第４実施例を説明する。
上記各実施例では、ブロワ電圧は風量設定スイッチ５３にてマニュアルで設定したが、オートで設定するようにしても良い。この場合、例えば車室内の設定温度、車室内温度、外気温度、日射量等に基づいて車室内へ吹き出す目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出し、図１０に示すようなＴＡＯとブロワ電圧との関係をマップとしてＲＯＭに記憶させておき、ＴＡＯに応じたブロワ電圧をこの図１０のマップからサーチして決定するようにすれば良い。
【００４８】
なお、図１０の実線はステップ１７０、１９０で制御したときのブロワ電圧、一点鎖線はステップ１８０、１９０で制御したときのブロワ電圧である。
図１１に、車室内の急速暖房を行ったときにおけるブロワ電圧の時間的変化を示す。ここで、図中実線はステップ１７０、１９０で制御したときのブロワ電圧、図中一点鎖線はステップ１８０、１９０で制御したときのブロワ電圧、および図中二点鎖線はマニュアルでＬｏ モードに固定して制御した場合のブロワ電圧をそれぞれ示す。
【００４９】
（変形例）
ステップ１４０ないしステップ１６０のいずれか１つ以上を無くしても良い。要は、外気導入モードのときにステップ１７０、１９０の制御を行い、内気循環モードのときにステップ１８０、１９０の制御を行うことによって、電動モータ３０の消費電力を抑えることができるとともに、冷凍サイクル２０の効率を悪化させないようにすることもできる。
【００５０】
また、上記各実施例では、暖房時は高圧を温度設定レバー５６で設定するものであったが、圧縮機の回転数を温度設定レバー５６で設定し、圧縮機回転数を固定するものとしても良い。この場合も、外気導入モードに切り換えたときに低温の外気が暖房用室内熱交換器１２の吸込側に導かれて、車室内への吹出風温度が多少低下するが、このときには風量を低減しているので、この吹出風温度の低下幅を小さく、あるいは無くすことができる。
【００５１】
また、上記各実施例では全て、請求項１記載の発明でいう熱交換器を冷凍サイクル２０の熱交換器１１、１２で構成したが、電気ヒータで構成しても良い。
また、上記各実施例は全て電気自動車用空調装置であったが、例えば室内用空調装置としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施例の全体構成図である。
【図２】上記第１実施例の制御系のブロック図である。
【図３】上記第１実施例のコントロールパネルの正面図である。
【図４】上記第１実施例の送風制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】上記第１実施例の風量設定スイッチで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図６】上記第１実施例の風量設定スイッチで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図７】上記第１実施例の暖房負荷Ｑおよび消費動力Ｌの、外気温度および風量に対する関係を示す図である。
【図８】本発明第２実施例の風量設定スイッチで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図９】本発明第３実施例の風量設定レバーで設定されるモードとブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図１０】本発明第４実施例の目標吹出温度（ＴＡＯ）とブロワ電圧との関係を示すマップである。
【図１１】上記第４実施例の急速暖房時におけるブロワ電圧の変化を示す図である。
【符号の説明】
１…空調ユニット、２…空調ダクト（空気通路）、４…送風手段、
５…内気吸入口、６…外気吸入口、７…内外気切換ドア（吸入口開閉手段）、
１１…冷房用室内熱交換器（熱交換器）、
１２…暖房用室内熱交換器（熱交換器）、１４〜１６…吹出口、
２０…冷凍サイクル、２１…圧縮機、３０…電動モータ、４０…制御装置、
４１…外気温センサ（外気温度検出手段）、
５７…節電スイッチ（節電指示入力手段）。
Claims (8)
- 一端側に、内気を吸入する内気吸入口および外気を吸入する外気吸入口が形成され、他端側に、車室内に通ずる吹出口が形成された空気通路と、
前記内気吸入口および外気吸入口を選択的に開閉する吸入口開閉手段と、
前記内気吸入口または外気吸入口から前記吹出口に向かって、前記空気通路内に空気流を発生する送風手段と、
前記空気通路内に設けられ、この空気通路内の空気との間で熱交換を行う熱交換器とを備え、
この熱交換器における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、
前記吸入口開閉手段が前記内気吸入口を開いて前記外気導入口を閉じる内気循環モードか、あるいは前記内気吸入口を閉じて前記外気吸入口を開く外気導入モードかを判定する内外気切換モード判定手段と、
この内外気切換モード判定手段によって前記内気循環モードであると判定されたとき、前記送風手段における送風量を第１の送風量として決定する第１の送風量決定手段を有し、前記送風手段における送風量が前記第１の送風量となるように前記送風手段を制御するように構成された第１の送風制御手段と、
前記内外気切換モード判定手段によって前記外気導入モードであると判定されたとき、前記送風手段における送風量を第２の送風量として決定する第２の送風量決定手段を有し、前記送風手段における送風量が前記第２の送風量となるように前記送風手段を制御するように構成された第２の送風制御手段とを備え、
前記第１、第２の送風量決定手段は、前記送風量を段階的に変化させる複数の風量モードのうち設定された１つのモードに対応して前記送風量を決定するようになっており、
前記複数の風量モードのうち前記送風量を最大とするモードが設定されているときに、前記第２の送風量決定手段は、前記第１の送風量決定手段が決定する送風量より小さい送風量を決定し、前記複数の風量モードのうち前記送風量を最大とするモード以外のモードが設定されているときに、前記第２の送風量決定手段は、前記第１の送風量決定手段が決定する送風量と同じ送風量を決定することを特徴とする車両用空調装置。 - 一端側に、内気を吸入する内気吸入口および外気を吸入する外気吸入口が形成され、他端側に、車室内に通ずる吹出口が形成された空気通路と、
前記内気吸入口および外気吸入口を選択的に開閉する吸入口開閉手段と、
前記内気吸入口または外気吸入口から前記吹出口に向かって、前記空気通路内に空気流を発生する送風手段と、
前記空気通路内に設けられ、この空気通路内の空気との間で熱交換を行う熱交換器とを備え、
この熱交換器における熱交換能力が電力で調節されるように構成された車両用空調装置において、
前記吸入口開閉手段が前記内気吸入口を開いて前記外気導入口を閉じる内気循環モードか、あるいは前記内気吸入口を閉じて前記外気吸入口を開く外気導入モードかを判定する内外気切換モード判定手段と、
前記熱交換器の熱交換能力を調節するための電力を低減させる必要がある条件か否かを判定する他の電力低減条件判定手段と、
前記内外気切換モード判定手段によって前記内気循環モードであると判定されたとき、前記送風手段における送風量が第１の送風量となるように前記送風手段を制御する第１の送風制御手段と、
前記内外気切換モード判定手段によって前記外気導入モードであると判定され、かつ前記他の電力低減条件判定手段によって前記電力を低減させる必要がある条件と判定されたとき、前記送風手段における送風量が、前記第１の送風量よりも小さな第２の送風量となるように前記送風手段を制御する第２の送風制御手段と、
前記熱交換器における熱交換能力を調節するための電力を節約する指示を入力する節電 指示入力手段とを備え、
前記他の電力低減条件判定手段は、
前記節電指示入力手段に前記節電指示が入力されているか否かを判定する節電指示判定手段を有し、
この節電指示判定手段によって前記節電指示が入力されていると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする車両用空調装置。 - 前記他の電力低減条件判定手段は、
前記熱交換器が前記空気通路内の空気を加熱する暖房運転モードか否かを判定する運転モード判定手段を有し、
この運転モード判定手段によって前記暖房運転モードであると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。 - 外気温度を検出する外気温度検出手段を備え、
前記他の電力低減条件判定手段は、
前記外気温度検出手段が検出した外気温度が所定の低外気温度以下か否かを判定する外気温度判定手段を有し、
この外気温度判定手段によって前記検出外気温度が前記所定の低外気温度以下であると判定されたときが、前記電力を低減させる必要がある条件であるように構成されたことを特徴とする請求項２または３記載の車両用空調装置。 - 前記第１の送風量は、通常の空調用に設定された風量であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の車両用空調装置。
- 前記熱交換器は、冷凍サイクルの一部を構成する熱交換器であり、
前記冷凍サイクルの一部をなす圧縮機は、電動モータによって駆動されることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の車両用空調装置。 - 前記冷凍サイクルはヒートポンプ式冷凍サイクルであることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１つ記載の車両用空調装置。
- 請求項１ないし７いずれか１つ記載の車両用空調装置が電気自動車用であることを特徴とする電気自動車用空調装置。
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