JP2000062452A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイドル時等にエンジンを停止したまま、冷
房感を維持することができる車両用空調装置を提供する
こと。 【解決手段】 コンプレッサ３１、車室外熱交換器３
２、第１の膨張手段３３、第１の車室内熱交換器３４で
構成されるエアコンサイクルにおいて、車室外熱交換器
３２と第１の膨張手段３３の間から分岐して、第２の膨
張手段３５と第２の車室内熱交換器３６を経由して第１
の膨張手段３３と第１の車室内熱交換器３４の間に接続
するバイパス路３７を設け、第２の車室内熱交換器３６
を第１の車室内熱交換器３４の空気流れ下流に設置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用空調装置、よ
り具体的には、コンプレッサの駆動により冷媒を車室外
熱交換器及び車室内熱交換器に循環させる蒸気圧縮サイ
クルを備えた車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エアコンサイクル内に冷蔵手段や蓄冷手
段を備えた従来の車両用空調装置としては、例えば特開
平８−２２４３号公報に開示されているように、図１２
に示すような構造のものがあった。

【０００３】この従来技術は、コンプレッサ１、車室外
熱交換器２、リキッドタンク３、膨張弁４、車室内熱交
換器５で構成されるエアコンサイクルにおいて、膨張弁
４の冷媒流れ上流から分岐して、膨張弁６、冷温蔵庫用
蒸発器７を経由して、車室内熱交換器５とコンプレッサ
１の間に接続する冷媒流路を備え、エアコンの冷却能力
を利用して冷温蔵庫内を冷却することができるものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のエンジン車で
は、コンプレッサをエンジンで駆動することで車室内の
冷房を行っている。近年のエンジンストップ運動の高ま
りやハイブリッド車の登場により、エンジンを停止して
いる間も冷房感を維持することができるエアコンシステ
ムのニーズが高まってきている。

【０００５】図１２に示す従来の冷温蔵庫の場合、冷温
蔵庫の冷却能力を使って車室内を冷却することができ
ず、仮に、冷温蔵庫用蒸発器７を取り出して、エンジン
停止後に、ここに蓄えられる冷熱を利用して車室内を冷
房するようにしたとしても、室温のような比較的温度の
高い環境に曝される冷温蔵庫用蒸発器７に蓄えられる低
温の冷媒量は少なく、あまり効果が期待できないといっ
た問題点があった。しかも、冷温蔵庫用蒸発器７の熱負
荷が小さい状態で冷媒を流すと、コンプレッサ１への液
バックが激しくなり、コンプレッサ１の耐久信頼性の問
題が生じる可能性が高かった。

【０００６】また、蓄熱材を用いる一般的な蓄冷システ
ムの場合、（１）応答性が悪く、蓄冷や放冷に時間がか
かる、（２）重量増加や容積増加の理由から小型車両へ
の車載が難しい、（３）エアコンの省動力のために目標
吹出温の変化に応じてエアコンサイクルの低圧圧力を制
御しようとした場合にその温度変化全域に適応できる適
当な蓄冷材がない、といった問題点もあった。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、コンプレッサがエンジンで駆動さ
れるエアコンサイクルにおいて、アイドル時等にエンジ
ンを停止したまま、冷房感を維持することができる車両
用空調装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、請求項１に記載の第１の発明の車両用空
調装置は、エンジンで駆動可能なコンプレッサと、前記
コンプレッサから吐出された冷媒と外気とで熱交換し、
凝縮器となる車室外熱交換器と、前記車室外熱交換器で
凝縮された冷媒を断熱膨張させる第１の膨張手段と、前
記第１の膨張手段で断熱膨張された冷媒と車室内に吹き
出す空調風とで熱交換し、蒸発器となる第１の車室内熱
交換器とを順次接続することで構成されるエアコンサイ
クルと、前記車室外熱交換器で凝縮された冷媒を断熱膨
張させる第２の膨張手段と、前記第１の車室内熱交換器
の空調風流れ下流に設けられ、前記第２の膨張手段で断
熱膨張された冷媒と前記第１の車室内熱交換器で冷却さ
れた後の空調風とで熱交換する第２の車室内熱交換器
と、前記車室外熱交換器出口から前記第１の膨張手段入
口の間から分岐し、前記第２の膨張手段および前記第２
の車室内熱交換器を経由して、前記第１の膨張弁出口と
前記第１の車室内熱交換器入口の間に接続するバイパス
路とを備える。

【０００９】また、請求項２に記載の第２の発明の車両
用空調装置は、第１の発明による車両用空調装置におい
て、前記第１の膨張手段と前記第２の膨張手段に電動弁
を使用し、少なくとも、前記第１の膨張手段と前記第２
の膨張手段がともに全閉となるＡモードと、前記第１の
膨張手段と前記第２の膨張手段がともに通常制御となる
Ｂモードとを備え、車両が減速時にはＢモードに設定し
て前記コンプレッサを運転し、減速後のアイドル開始直
後にＡモードに設定して前記コンプレッサを停止する。

【００１０】また、請求項３に記載の第３の発明の車両
用空調装置は、第１の発明による車両用空調装置におい
て、前記第１の膨張手段と前記第２の膨張手段に温度式
膨張弁を使用し、前記第１の膨張弁の感温筒を前記第１
の車室内熱交換器の冷媒出口から前記コンプレッサの冷
媒吸入間に設置するとともに、前記第２の膨張弁の感温
筒を前記第２の車室内熱交換器の冷媒出口と前記第１の
車室内熱交換器の冷媒入口の間に設置する。

【００１１】また、請求項４に記載の第４の発明の車両
用空調装置は、少なくとも、エンジンで駆動可能なコン
プレッサと、前記コンプレッサから吐出された冷媒と外
気とで熱交換し、凝縮器となる車室外熱交換器と、前記
車室外熱交換器で凝縮された冷媒を断熱膨張させる膨張
手段と、前記膨張手段で断熱膨張された冷媒と車室内に
吹き出す空調風とで熱交換し、蒸発器となる車室内熱交
換器と、を順次接続して構成されるエアコンサイクルを
備える車両用空調装置において、車両が減速時に前記コ
ンプレッサを強制的に運転し、減速後の車両停止直後に
前記膨張手段を全閉にして前記コンプレッサを停止す
る。

【００１２】また、請求項５に記載の第５の発明の車両
用空調装置は、第４の発明による車両用空調装置におい
て、前記膨張手段として、前記コンプレッサ停止後しば
らくの間全閉となる特性を備えた温度式膨張弁を使用す
る。

【００１３】以下、本発明の作用を説明する。第１の発
明では、コンプレッサ、車室外熱交換器、第１の膨張手
段、第１の車室内熱交換器で構成されるエアコンサイク
ルにおいて、車室外熱交換器と第１の膨張手段の間から
分岐して、第２の膨張手段と第２の車室内熱交換器を経
由して第１の膨張手段と第１の車室内熱交換器の間に接
続するバイパス路を設け、第２の車室内熱交換器を第１
の車室内熱交換器の空気流れ下流に設置する。

【００１４】これによって、第１の車室内熱交換器だけ
で冷房能力が不足する場合には第２の車室内熱交換器で
補われ、第１の車室内熱交換器の冷房能力が十分な場合
には第２の車室内熱交換器への蓄冷媒が促進される。ま
た、特にコンプレッサを回すためだけにエンジンを運転
するアイドル時には、短時間のコンプレッサ運転で、必
要冷房能力の確保と第２の車室内熱交換器への蓄冷媒を
行うことが可能になるので、結果的に、エンジン運転時
間を短くすることが可能になる。

【００１５】また、第２の発明では、減速時には、第１
の膨張手段と第２の膨張手段の両方を開いて第２の車室
内熱交換器への蓄冷媒を行い、アイドル時には、第１の
膨張手段と第２の膨張手段の両方を閉じて、第１の車室
内熱交換器と第２の車室内熱交換器に低温低圧の冷媒を
密閉する。これによって、アイドル時、この密閉された
蓄冷媒の冷熱だけで冷房感を維持することが可能にな
り、コンプレッサやエンジンの運転時間を短くすること
ができる。

【００１６】また、第３の発明では、第１の膨張手段と
第２の膨張手段に、温度式膨張弁を用いる。これによっ
て、コンプレッサ運転時は、第１の車室内熱交換器だけ
で冷房能力が足りない場合には第２の車室内熱交換器で
補われ、第１の車室内熱交換器の冷房能力が十分な場合
には第２の車室内熱交換器への蓄冷媒が促進され、コン
プレッサ停止後はしばらくの間、自動的に閉状態となっ
て、第１の車室内熱交換器と第２の車室内熱交換器に低
温低圧冷媒を密閉できる。これによって、アイドル時、
この密閉された蓄冷媒の冷熱だけで冷房感を維持するこ
とが可能になり、コンプレッサやエンジンの運転時間を
短くすることができる。このように、安価で簡単な構成
で効果を得ることができる。

【００１７】また、第４の発明では、少なくとも、コン
プレッサ、車室外熱交換器、膨張手段、車室内熱交換器
で構成されるエアコンサイクルにおいて、減速時には、
強制的にコンプレッサを運転して車室内熱交換器への蓄
冷媒を行い、アイドル時には、膨張手段を閉じてコンプ
レッサを停止することで車室内熱交換器に低温低圧の冷
媒を密閉する。これによって、アイドル時に、この密閉
された蓄冷媒の冷熱だけで冷房感を維持することが可能
になり、コンプレッサやエンジンの運転時間を短くする
ことができる。

【００１８】また、第５の発明では、前記膨張手段とし
て、コンプレッサ停止後しばらくの間全閉となる特性を
備えた温度式膨張弁を使用する。これによって、コンプ
レッサ運転時は車室内熱交換器への冷媒流入が促進さ
れ、コンプレッサ停止後はしばらくの間、自動的に閉状
態となって車室内熱交換器に低温低圧冷媒を密閉でき
る。これによって、アイドル時に、この密閉された蓄冷
媒の冷熱だけで冷房感を維持することが可能になり、コ
ンプレッサやエンジンの運転時間を短くすることができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車両用空調装
置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による車両用空調装置の一実施の形態を
示す概略構成図である。

【００２０】まず、構成を説明する。図１において、コ
ンプレッサ３１は、エンジンルームに設けられ、コンプ
レッサクラッチがＯＮならばエンジン２０１で駆動さ
れ、ＯＦＦならばエンジンと切り離されて停止する。車
室外熱交換器３２は車室外に設けられ、コンプレッサ３
１から吐出される冷媒の熱を外気に放熱する車室外コン
デンサになっている。

【００２１】第１の車室内熱交換器３４と第２の車室内
熱交換器３６は、ダクト３９内に配置される。第１の車
室内熱交換器３４の一端はコンプレッサ３１の冷媒吸入
に、他端は膨張手段としての第１の膨張弁３３に接続
し、コンプレッサ３１が運転しているときには、常に吸
熱器となってブロワファン３７によって送風された空気
を冷却する。第２の車室内熱交換器３６は第１の車室内
熱交換器３４の空気流れ下流に置かれ、第１の車室内熱
交換器３４で冷却された後の空調風と内部を流れる冷媒
とが熱交換を行う。

【００２２】バイパス路３７は、車室外熱交換器３２と
第１の膨張弁３３の間から分岐し、第２の膨張弁３５と
第２の車室内熱交換器３６を経由して、第１の膨張弁３
３と第１の車室内熱交換器３４の間に接続する。そのた
め、車室外熱交換器３２で凝縮された後、第２の膨張弁
３５で断熱膨張された低温低圧の冷媒が、第２の車室内
熱交換器３６に流入する。

【００２３】また、ダクト３９には、第２の車室内熱交
換器３６の下流にヒータコア２０２が設けられ、エンジ
ン冷却水が流入する。２０３は、エンジン冷却水配管で
ある。

【００２４】ダクト３９の第１の車室内熱交換器３４よ
りも上流側には、車室内空気を導入する内気導入口４０
と、走行風圧を受けて外気を導入する外気導入口４１と
が設けられている。この内気導入口４０と外気導入口４
１とが分岐する部分には、内気導入口４０と外気導入口
４１とを任意の比率で開閉するインテークドア４２が設
けられている。インテークドア４２の開度たるインテー
クドア開度Ｘｉｎｔは、外気導入量が零でフル内気とな
る位置をＸｉｎｔ＝０％と設定し、フル外気導入となる
位置をＸｉｎｔ＝１００％と設定する。内気導入口４０
と外気導入口４１との空気導入側（空気流の下流側）と
第１の車室内熱交換器３４との間には、ブロワファン３
８が配置され、制御装置４３で駆動されるブロワファン
モータ４４で回転駆動されるようになっている。

【００２５】第２の車室内熱交換器３６の下流側には、
エアミックスドア４６が設けられている。このエアミッ
クスドア４６は、制御装置４３で駆動される図外のエア
ミックスドアアクチュエータにより、下流のヒータコア
２０２を通過する空気と通過しない空気の割合を調節す
るように開閉する。エアミックスドア４６は、ヒータコ
ア通過風量を可変することができ、ヒータ風量可変手段
となっている。エアミックスドア４６の開度たるエアミ
ックスドア開度Ｘｍｉｘは、エアミックスドア４６が一
点鎖線示の位置となってヒータコア２０２を通過する空
気が零となるときをＸｍｉｘ＝０％（全閉、Ｆｕｌｌ
ＣＯＯＬ）と設定し、エアミックスドア４６が二点鎖線
示の位置となってすべての空気がヒータコア２０２を通
過するときをＸｍｉｘ＝１００％（全開、Ｆｕｌｌ Ｈ
ＯＴ）と設定する。

【００２６】ダクト３９のヒータコア２０２よりも下流
側には、上記冷風と温風との混合を良くすることによ
り、温度調節された空調風を作る部屋としてのエアミッ
クスチャンバ４７が設けられている。エアミックスチャ
ンバ４７には、図外の対象乗員の上半身に向けて空調風
を吹き出すベンチレータ吹出口５１と、対象乗員の足元
に向けて空調風を吹き出すフット吹出口５３と、図外の
フロントウィンドガラスに向けて空調風を吹き出すデフ
ロスタ吹出口５２とが設けられている。エアミックスチ
ャンバ４７内には、ベンチレータドア５５とフットドア
５７とデフロスタドア５６とが設けられている。ベンチ
レータドア５５は、制御装置４３で駆動される図外のベ
ンチレータドアアクチュエータにより、ベンチレータ吹
出口５１を開閉する。フットドア５７は、制御装置４３
で駆動される図外のフットドアアクチュエータにより、
フット吹出口５３を開閉する。デフロスタドア５６は、
制御装置４３で駆動される図外のデフロスタドアアクチ
ュエータにより、デフロスタ吹出口５２を開閉する。デ
フロスタドア５６は、デフロスタ吹出風量を可変するこ
とができ、デフロスタ風量可変手段となっている。デフ
ロスタドア５６の開度たるデフロスタドア開度Ｘｄｅｆ
は、デフロスタ吹出口５２が全閉となる位置をＸｄｅｆ
＝０％と設定し、デフロスタ吹出口５２が全開となる位
置をＸｄｅｆ＝１００％と設定する。

【００２７】制御装置４３は、第２の車室内熱交換器吹
出温センサ５８と第２の車室内熱交換器出口冷媒温セン
サ５９と日射量センサ６１と外気温センサ６２と室温セ
ンサ６３と室温設定器６４と吹出口モードスイッチ６５
とブロワファンスイッチ６６とエンジン冷却水温センサ
２０４などの熱環境情報入力手段から得られる第２の車
室内熱交換器３６の吹出空気温度Ｔｏｕｔと、第２の車
室内熱交換器３６の出口冷媒温度Ｔｅｏと、車両の日射
量Ｑｓｕｎと、車室外の外気温度Ｔａｍｂと、車室内の
検出温度（車室内温度）Ｔｉｃと、車室内の設定温度Ｔ
ｐｔｃと、水温Ｔｗなどの熱環境情報により、エアミッ
クスドア開度Ｘｍｉｘとインテークドア開度Ｘｉｎｔと
デフロスタドア開度Ｘｄｅｆと風量Ｖｅｖａと目標吹出
温度Ｔｏｆなどの目標冷暖房条件を演算し、車室内の冷
暖房条件が上記演算された目標冷暖房条件を維持するよ
うに、ブロワファンモータ４４とインテークドアアクチ
ュエータとエアミックスドアアクチュエータとベンチレ
ータドアアクチュエータとフットドアアクチュエータと
デフロスタドアアクチュエータなどを駆動する。また、
制御装置４３は、コンプレッサクラッチをＯＮ／ＯＦＦ
したり、エンジン回転数やタイヤの回転数から車両がど
のような走行状態にあるかを検出する。第２の車室内熱
交換器作動温度センサ５８は、第２の車室内熱交換器３
６の作動温度検出手段の役割も果たしている。

【００２８】なお、実際の車両では、車室外熱交換器３
２の後にラジエータが設けられ、ここにもエンジン冷却
水が流れて外気に放熱するようになっているが、図１に
は図示されていない。

【００２９】図２〜図５は、本実施の形態の制御フロー
で、第１の膨張弁３３および第２の膨張弁３５に電動膨
張弁を用いた場合の制御フローを示している。ステップ
Ｓ１０１で、エアコン運転を開始すると、ステップＳ１
０２では、センサ値およびアクチュエータ出力を検出す
る。ここで、Ｔｐｔｃは設定温度、Ｔｗは水温、Ｔｏｕ
ｔは第２の車室内熱交換器３６の吹出空気温度、Ｔｅｏ
は第２の車室内熱交換器の出口冷媒温度、Ｔａｍｂは外
気温、Ｔｉｃは室温、Ｑｓｕｎは日射量、Ｖｆａｎはブ
ロワファン電圧、Ｘｄｅｆはデフロスタドア開度、Ｘｉ
ｎｔはインテークドア開度、Ｘｍｉｘはエアミックスド
ア開度である。

【００３０】ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２
で検出したセンサ値やアクチュエータ出力を用いて、目
標吹出温度Ｔｏｆを演算する。

【００３１】ステップＳ１０４では、車両が減速あるい
はアイドル状態にあるか否かを判断し、減速あるいはア
イドル状態にあればステップＳ１１２に進み、加速時ま
たは定速度走行時はステップＳ１０５に進む。

【００３２】ステップＳ１０５では、コンプレッサ制御
温度Ｔｏ．ｃｏｍｐを演算する。ここでは、車室内に吹
き出すまでにダクト等で暖められることを考慮して、ス
テップＳ１０３で演算した目標吹出温度Ｔｏｆからα１
小さい温度に設定する。

【００３３】ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５
で設定したコンプレッサ制御温度Ｔｏ．ｃｏｍｐを基準
にして、コンプレッサ３１のＯＮ／ＯＦＦを判断した
後、ステップＳ１０７に進む。

【００３４】ステップＳ１０７では、コンプレッサＯＮ
ならばステップＳ１０８に進み、コンプレッサＯＦＦな
らばステップＳ１１０に進む。

【００３５】ステップＳ１０８では、通常のコンプレッ
サ制御を行う。コンプレッサ３１に可変容量タイプのコ
ンプレッサを用いる場合、ここで制御定数を算出する。

【００３６】ステップＳ１０９では、第２の膨張弁３５
を全閉にし、第１の膨張弁３３は通常の制御を行う。例
えば、コンプレッサ３１の吸入冷媒の過熱度を検出し
て、検出した過熱度が適正値に入るように電動弁開度を
制御する。冷房能力が足りない場合は第２の膨張弁３５
を通常の制御としてもよいが、加速時や定速度走行時に
は、第１の車室内熱交換器３４の冷却能力だけで十分冷
房性能を満足することができるので、第２の膨張弁３５
を全閉に設定しても問題ない。また、コンプレッサ３１
への液バック防止の点から見ても、第１の車室内熱交換
器で十分冷房能力が満足できるならば、第２の膨張弁３
５を全閉にして第２の車室内熱交換器３６を使用しない
方が望ましい。

【００３７】ステップＳ１１０では、コンプレッサ３１
のマグネットクラッチをＯＦＦする。

【００３８】ステップＳ１１１では、第１の膨張弁３３
と第２の膨張弁３５の両方を全閉にする。これによって
第１の車室内熱交換器３４と第２の車室内熱交換器３６
内に低温低圧冷媒が閉じ込められるので、このとき蓄え
られた冷媒の冷熱を用いてコンプレッサＯＦＦ後もしば
らくの間冷房感を維持することができる。

【００３９】ステップＳ１１２では、車両が減速状態か
否かを判断し、車両が減速状態にあればステップＳ１１
３に進み、アイドル状態にある場合にはステップＳ１１
５に進む。

【００４０】ステップＳ１１３では、コンプレッサクラ
ッチがＯＦＦ状態にあるか否かを判断し、コンプレッサ
クラッチがＯＦＦでコンプレッサ３１が停止している場
合にはステップＳ１１４に進んで、強制的にコンプレッ
サクラッチをＯＮしてコンプレッサ停止を解除する。

【００４１】ステップＳ１１９では、通常のコンプレッ
サ制御を行い、ステップＳ１２０では、第１の膨張弁３
３と第２の膨張弁３５ともに通常制御を行う。

【００４２】減速時にステップＳ１１３，Ｓ１１４，Ｓ
１１９，Ｓ１２０を行うことで、これまでブレーキで消
耗されていた減速エネルギを使ってコンプレッサ３１を
運転し、第２の膨張弁３５を開くことで第２の車室内熱
交換器３６内に流入する冷媒量を増加させ、減速後のア
イドル停止になるまでに、第２の車室内熱交換器３６内
に必要なだけの低温低圧冷媒を蓄えることができる。

【００４３】ステップＳ１１５では、アイドルに入った
直後か否かを判断し、アイドルに入った直後の場合には
ステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１で、コンプ
レッサクラッチをＯＦＦしてコンプレッサ３１を停止
し、ステップＳ１２２で第１の膨張弁３３と第２の膨張
弁３５の両方を全閉にする。これによって、減速時に第
１の車室内熱交換器３４や第２の車室内熱交換器３６に
蓄えられた低温低圧冷媒が密閉され、この冷媒の冷熱を
使えば、コンプレッサ３１を停止した状態で冷たい空調
風を吹き出すことが可能になる。

【００４４】ステップＳ１１５で、アイドルに入った直
後ではないと判断された場合には、ステップＳ１１６に
進み、コンプレッサ制御温度Ｔｏ．ｃｏｍｐを演算す
る。通常の車では、アイドル時にエンジン回転数が下が
るために冷房能力が低下する。ここでは、目標吹出温Ｔ
ｏｆとアイドル時の冷房能力を考慮してコンプレッサ制
御温度を設定する。

【００４５】ステップＳ１１７，Ｓ１１８では、ステッ
プＳ１１６で設定したコンプレッサ制御温度Ｔｏ．ｃｏ
ｍｐを基準にしてコンプレッサ３１のＯＮ／ＯＦＦを判
断した後、コンプレッサＯＮならばステップＳ１１９に
進み、コンプレッサＯＦＦならばステップＳ１２１に進
む。

【００４６】アイドル時にコンプレッサ３１を運転する
場合には、ステップＳ１２０で第１の膨張弁３３と第２
の膨張弁３５の両方を開き、第１の車室内熱交換器３４
と第２の車室内熱交換器３６の両方を使って冷房運転す
るので、再び、ステップＳ１１７でコンプレッサＯＦＦ
となるまでの時間を短くすることができるだけでなく、
より燃費率のいい作動点でエンジンを運転することにな
るので、燃料消費量も少なくなる。

【００４７】アイドル時は、コンプレッサ３１を運転す
るためだけにエンジン２０１を運転するが、上記に示し
た制御によってコンプレッサ３１の停止時間が長くなれ
ば、それに連動してエンジン２０１の運転時間を短くす
ることができ、燃料消費量が少なくなる。

【００４８】図６は、第１の膨張弁３３と第２の膨張弁
３５に温度式膨張弁を用いる場合の実施の形態である。
この場合、第１の膨張弁３３の感温筒７１は第１の車室
内熱交換器３４の冷媒出口に取り付け、第２の膨張弁３
５の感温筒７２は第２の車室内熱交換器３６の冷媒出口
に取り付ける。

【００４９】温度式膨張弁を用いる場合、車両の走行状
態に応じたきめ細かな制御はできないが、コンプレッサ
停止後しばらくの間、全閉になるという特性を備えた上
で、第１の膨張弁３３はコンプレッサ３１の吸入冷媒の
状態が適正になるように流量制御し、第２の膨張弁３５
は次のような流量制御を行う。第１の車室内熱交換器３
４だけでは冷房能力が足りなく、第２の車室内熱交換器
３６も蒸発器として作用する必要がある場合、感温筒７
２で検出する温度が高くなるので、第２の膨張弁３５は
第２の車室内熱交換器３６に冷媒を流す方向に作用し、
逆に、第１の車室内熱交換器３４だけで十分冷房能力を
満足できる場合には、感温筒７２で検出される温度が低
下するので、第２の膨張弁３５は閉じる方向に作用す
る。

【００５０】このように、図６に示すような構成によっ
ても、走行時に第２の車室内熱交換器３６に低温低圧の
冷媒を蓄え、アイドル時にその冷熱を使ってエンジン２
０１やコンプレッサ３１を停止したまま冷房感を維持す
ることができる。

【００５１】図７〜図９は、別の実施の形態のサイクル
構成を示している。図７は、コンプレッサ３１、車室外
熱交換器３２、膨張弁８０、第１の車室内熱交換器３４
で構成されるエアコンサイクルである。図８は、図７に
示すエアコンサイクルにおいて、膨張弁８０の冷媒流れ
下流に第２の車室内熱交換器３６と第１の車室内熱交換
器３４が直列に配置された場合のエアコンサイクルであ
る。図９は、図７に示すエアコンサイクルにおいて、膨
張弁８０の冷媒流れ下流に第１の車室内熱交換器３４と
第２の車室内熱交換器３６が並列に配置された場合のエ
アコンサイクルである。

【００５２】図８と図９に示す第２の車室内熱交換器３
６は、図１に示す車両用空調装置と同じく、第１の車室
内熱交換器３４の空気流れ下流に置かれ、第１の車室内
熱交換器３４で冷却された後の空調風と内部を流れる冷
媒とが熱交換を行う。

【００５３】図７〜図９に示すエアコンサイクルに対し
て図２と図３と図１０と図１１で示される制御を行うこ
とで、図１に示すエアコンサイクルに対して図２〜図５
の制御を行った場合と同様の効果を得ることができる。
ここでは、説明の重複を避けるために、図４と図１０、
及び、図５と図１１の相違点のみ説明する。

【００５４】図４と図１０の相違は２つあり、一つは、
図４のステップＳ１２０で第１の膨張弁３３と第２の膨
張弁３５の両方で通常制御を行うとしているが、図１０
では、ステップＳ２２０で膨張弁８０のみ通常制御を行
うとしていることである。また、もう一つは、図４のス
テップＳ１２２で第１の膨張弁３３と第２の膨張弁３５
の両方を全閉にするとしているが、図１０では、ステッ
プＳ２２２で膨張弁８０のみ全閉にするとしていること
である。

【００５５】図５と図１１の相違は２つあり、一つは、
図５のステップＳ１０９で第１の膨張弁３３を通常制御
して第２の膨張弁３５を全閉にするとしているが、図１
１では、ステップＳ２０９で膨張弁８０のみ通常制御を
行うとしていることである。また、もう一つは、図５の
ステップＳ１１１で第１の膨張弁３３と第２の膨張弁３
５の両方を全閉にするとしているが、図１１では、ステ
ップＳ２１１で膨張弁８０のみ全閉にするとしているこ
とである。

【００５６】また、図２と図３と図１０と図１１で示し
た制御では、膨張弁８０に電動弁を用いた場合を例にし
て説明を行っているが、今までの説明から膨張弁８０に
温度式膨張弁を用いた場合にも同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。

【００５７】本実施の形態では、エンジン車の場合を例
にして説明したが、エンジンとモータを併用したハイブ
リッド車に適用しても同様の効果を得ることができる。

【００５８】

【発明の効果】近年のハイブリッド車のように、アイド
ル時にエンジンを停止することで数十％以上の燃費向上
が見込まれる。実際、エアコン運転時のアイドルでは、
コンプレッサを回すためにだけエンジンが運転され、こ
の部分を少なくできればエアコン時の燃費向上が期待で
きる。

【００５９】本発明の車両用空調装置によれば、第１の
車室内熱交換器だけで冷房能力が不足する場合には第２
の車室内熱交換器で冷房能力が補われ、第１の車室内熱
交換器の冷房能力が十分になれば第２の車室内熱交換器
への蓄冷媒が促進される。また、特にコンプレッサを回
すためだけにエンジンを運転するアイドル時には、短時
間のコンプレッサ運転で、必要冷房能力の確保と第２の
車室内熱交換器への蓄冷媒を行うことが可能になる。こ
のように、第２の車室内熱交換器に低温低圧冷媒を蓄え
ることによって、エンジンやコンプレッサを止めた状態
でもより長い間冷房感を維持できるようになり、結果的
に、エンジンやコンプレッサの運転時間を短くすること
が可能になり、エアコン運転時の燃費を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用空調装置の一実施の形態の
概略構成図である。

【図２】電動弁を用いる場合の制御フローである。

【図３】電動弁を用いる場合の制御フローである。

【図４】電動弁を用いる場合の制御フローである。

【図５】電動弁を用いる場合の制御フローである。

【図６】温度式膨張弁を用いる場合の概略構成図であ
る。

【図７】本発明による車両用空調装置の他の実施の形態
の概略構成図である。

【図８】本発明による車両用空調装置の他の実施の形態
の概略構成図である。

【図９】本発明による車両用空調装置の他の実施の形態
の概略構成図である。

【図１０】本発明による車両用空調装置の他の実施の形
態の制御フローである。

【図１１】本発明による車両用空調装置の他の実施の形
態の制御フローである。

【図１２】従来技術による車両用空調装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

３１ コンプレッサ ３２ 車室外熱交換器 ３３ 第１の膨張弁 ３４ 第１の車室内熱交換器 ３５ 第２の膨張弁 ３６ 第２の車室内熱交換器 ３７ バイパス路 ３８ ブロアファン ３９ ダクト ４０ 内気導入口 ４１ 外気導入口 ４２ インテークドア ４３ 制御装置 ４６ エアミックスドア ４７ エアミックスチャンバ ５１ ベンチレータ吹出口 ５２ デフロスタ吹出口 ５３ フット吹出口 ５５ ベンチレータドア ５６ デフロスタドア ５７ フットドア ５８ 第２の車室内熱交換器吹出温センサ ５９ 第２の車室内熱交換器出口冷媒温センサ ６１ 日射量センサ ６２ 外気温センサ ６３ 室温センサ ６４ 室温設定器 ６５ 吹出口モードスイッチ ６６ ブロワファンスイッチ ７１，７２ 感温筒 ８０ 膨張弁 ２０１ エンジン ２０２ ヒータコア ２０３ エンジン冷却水配管 ２０４ エンジン冷却水温センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンで駆動可能なコンプレッサと、 前記コンプレッサから吐出された冷媒と外気とで熱交換
   し、凝縮器となる車室外熱交換器と、 前記車室外熱交換器で凝縮された冷媒を断熱膨張させる
   第１の膨張手段と、 前記第１の膨張手段で断熱膨張された冷媒と車室内に吹
   き出す空調風とで熱交換し、蒸発器となる第１の車室内
   熱交換器と、 を順次接続することで構成されるエアコンサイクルと、 前記車室外熱交換器で凝縮された冷媒を断熱膨張させる
   第２の膨張手段と、 前記第１の車室内熱交換器の空調風流れ下流に設けら
   れ、前記第２の膨張手段で断熱膨張された冷媒と前記第
   １の車室内熱交換器で冷却された後の空調風とで熱交換
   する第２の車室内熱交換器と、 前記車室外熱交換器出口から前記第１の膨張手段入口の
   間から分岐し、前記第２の膨張手段および前記第２の車
   室内熱交換器を経由して、前記第１の膨張弁出口と前記
   第１の車室内熱交換器入口の間に接続するバイパス路
   と、 を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用空調装置におい
   て、 前記第１の膨張手段と前記第２の膨張手段に電動弁を使
   用し、 少なくとも、前記第１の膨張手段と前記第２の膨張手段
   がともに全閉となるＡモードと、前記第１の膨張手段と
   前記第２の膨張手段がともに通常制御となるＢモードと
   を備え、 車両が減速時にはＢモードに設定して前記コンプレッサ
   を運転し、減速後のアイドル開始直後にＡモードに設定
   して前記コンプレッサを停止することを特徴とする車両
   用空調装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の車両用空調装置におい
   て、 前記第１の膨張手段と前記第２の膨張手段に温度式膨張
   弁を使用し、 前記第１の膨張弁の感温筒を前記第１の車室内熱交換器
   の冷媒出口から前記コンプレッサの冷媒吸入間に設置す
   るとともに、前記第２の膨張弁の感温筒を前記第２の車
   室内熱交換器の冷媒出口と前記第１の車室内熱交換器の
   冷媒入口の間に設置することを特徴とする車両用空調装
   置。
4. 【請求項４】 少なくとも、エンジンで駆動可能なコン
   プレッサと、 前記コンプレッサから吐出された冷媒と外気とで熱交換
   し、凝縮器となる車室外熱交換器と、 前記車室外熱交換器で凝縮された冷媒を断熱膨張させる
   膨張手段と、 前記膨張手段で断熱膨張された冷媒と車室内に吹き出す
   空調風とで熱交換し、蒸発器となる車室内熱交換器と、 を順次接続して構成されるエアコンサイクルを備える車
   両用空調装置において、 車両が減速時に前記コンプレッサを強制的に運転し、減
   速後の車両停止直後に前記膨張手段を全閉にして前記コ
   ンプレッサを停止することを特徴とする車両用空調装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の車両用空調装置におい
   て、 前記膨張手段として、前記コンプレッサ停止後しばらく
   の間全閉となる特性を備えた温度式膨張弁を使用するこ
   とを特徴とする車両用空調装置。