JPH10175415A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンプレッサの稼働率を上げることなくウイ
ンドウガラスの曇り止め性能を維持する。 【解決手段】 暖房運転時に蒸発器となる第１の車室内
熱交換器３５の作動温度に基づいてウインドウガラスの
目標内面温度を設定し、この目標ガラス内面温度と外気
温とに基づいてデフロスタ吹出口５２の吹出風の目標温
度と目標風量を設定し、デフロスタ吹出口５２の吹出風
の温度と風量がそれぞれの目標値となるようにヒーター
２０２を通過する空調風の風量とデフロスタ吹出口５２
の吹出風量とを制御する。これにより、燃費をよくする
ためにコンプレッサ３１の運転と停止を頻繁に繰り返し
て断続運転しても、十分に除湿された空気がウインドウ
ガラス内面に流れてガラス曇りが防止され、蒸気圧縮サ
イクルの運転状況に拘わらず安定な曇り止め性能を発揮
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサの駆
動により冷媒を車室外熱交換器およ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】電気自動車のように暖房用熱源がない車
両やエンジン冷却水の熱量が不足して暖房性能が足りな
い車両に適用して、蒸気圧縮サイクルによる暖房運転を
行なうようにした車両用空調装置が知られている（例え
ば、実開昭６１−１０１０２０号のマイクロフィルム参
照）。図９に従来の空調装置の一例を示す。蒸気圧縮サ
イクルは、コンプレッサ１、切替弁２、主凝縮器４、膨
張弁６、１５、蒸発器８、暖房用凝縮器１３で構成さ
れ、暖房時は、コンプレッサ１→切替弁２→暖房用凝縮
器１３→膨張弁１５→蒸発器８→コンプレッサ１の順に
冷媒が流れる。暖房運転時は主凝縮器４に冷媒を流さな
いので外気温の影響を受けることなくコンプレッサ１を
運転することができ、車室内空調風はつねに蒸発器８で
冷却され、暖房用凝縮器１３で加熱されて車室内に吹き
出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電気自動車のようにエ
ンジン冷却水に相当する熱源がない車両では、つねに蒸
気圧縮サイクルによる暖房運転を行ない、車室内蒸発器
（吸熱用車室内熱交換器）で空調風をガラスの曇り温度
以下まで冷却することによって、ウインドウガラスの曇
り止め性能を維持している。一方、エンジンを備えた車
両では、コンプレツサがエンジンで駆動されるので、蒸
気圧縮サイクルによる暖房運転がエンジンの燃費悪化の
一因となったり、車両の走行状態によってヒーターの放
熱量が変化する。そのため、暖房性能が不足する時だけ
蒸気圧縮サイクルによる暖房運転を行ない、コンプレッ
サを断続運転して稼働率をできる限り低くしたいという
要望がある。ところが、コンプレッサを断続運転する
と、十分に除湿されなかった空気がウインドウガラス面
に達しやすくなることがわかった。

【０００４】本発明の目的は、コンプレッサの稼働率を
上げることなくウインドウガラスの曇り止め性能を維持
することができる車両用空調装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（１） 請求項１の発明は、コンプレッサと、冷房運転
時と暖房運転時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換
手段と、冷媒と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交
換器と、冷媒を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室
内に吹き出す空調風との間で熱交換を行なう車室内熱交
換器であって、暖房運転時に蒸発器となる第１の車室内
熱交換器と凝縮器となる第２の車室内熱交換器とを有す
る車室内熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、ベン
ト吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有する空
調ダクトと、空調風を暖めるヒーターと、ヒーターを通
過する空調風の風量を調節するヒーター通過風量調節手
段と、デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量を調
節するデフロスタ吹出風量調節手段と、第１の車室内熱
交換器の作動状態を検出する作動状態検出手段と、外気
温を検出する外気温検出手段と、第１の車室内熱交換器
の作動温度検出値に基づいて目標ガラス内面温度を設定
する目標ガラス温度設定手段と、外気温検出値と目標ガ
ラス内面温度とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風温
の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風温設定手段
と、外気温検出値と目標ガラス内面温度とに基づいてデ
フロスタ吹出口の吹出風量の目標値を設定する目標デフ
ロスタ吹出風量設定手段と、デフロスタ吹出風温とデフ
ロスタ吹出風量とがそれぞれの目標値となるようにヒー
ター通過風量調節手段とデフロスタ吹出風量調節手段を
制御する制御手段とを備える。暖房運転時に蒸発器とな
る第１の車室内熱交換器の作動温度に基づいてウインド
ウガラスの目標内面温度を設定し、この目標ガラス内面
温度と外気温とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風の
目標温度と目標風量を設定し、デフロスタ吹出口の吹出
風の温度と風量がそれぞれの目標値となるようにヒータ
ーを通過する空調風の風量とデフロスタ吹出口の吹出風
量とを制御する。 （２） 請求項２の発明は、コンプレッサと、冷房運転
時と暖房運転時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換
手段と、冷媒と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交
換器と、冷媒を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室
内に吹き出す空調風との間で熱交換を行なう車室内熱交
換器であって、暖房運転時に蒸発器として作用する第１
の冷媒パスと凝縮器として作用する第２の冷媒パスとを
有する車室内熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、
ベント吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有す
る空調ダクトと、空調風を暖めるヒーターと、ヒーター
を通過する空調風の風量を調節するヒーター通過風量調
節手段と、デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量
を調節するデフロスタ吹出風量調節手段と、第１の冷媒
パスの作動状態を検出する作動状態検出手段と、外気温
を検出する外気温検出手段と、第１の冷媒パスの作動温
度検出値に基づいて目標ガラス内面温度を設定する目標
ガラス温度設定手段と、外気温検出値と目標ガラス内面
温度とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風温の目標値
を設定する目標デフロスタ吹出風温設定手段と、外気温
検出値と目標ガラス内面温度とに基づいてデフロスタ吹
出口の吹出風量の目標値を設定する目標デフロスタ吹出
風量設定手段と、デフロスタ吹出風温とデフロスタ吹出
風量とがそれぞれ目標値となるようにヒーター通過風量
調節手段とデフロスタ吹出風量調節手段を制御する制御
手段とを備える。暖房運転時に蒸発器として作用する第
１の冷媒パスの作動温度に基づいてウインドウガラスの
目標内面温度を設定し、この目標ガラス内面温度と外気
温とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風の目標温度と
目標風量を設定し、デフロスタ吹出口の吹出風の温度と
風量がそれぞれの目標値となるようにヒーターを通過す
る空調風の風量とデフロスタ吹出口の風量とを制御す
る。 （３） 請求項３の車両用空調装置は、コンプレッサの
運転状態から停止状態への変化を検出するコンプレッサ
停止検出手段を備え、ヒーター通過風量調節手段によっ
て、コンプレッサ停止検出手段によりコンプレッサの運
転状態から停止状態への変化が検出されるとヒーターを
通過する空調風の風量を増加するようにしたものであ
る。コンプレッサの停止直後にはヒーターを通過する空
調風の風量を増加する。 （４） 請求項４の車両用空調装置は、コンプレッサの
運転状態から停止状態への変化を検出するコンプレッサ
停止検出手段を備え、デフロスタ吹出風量調節手段によ
って、コンプレッサ停止検出手段によりコンプレッサの
運転状態から停止状態への変化が検出されるとデフロス
タ吹出風量を増加するようにしたものである。コンプレ
ッサの停止直後にはデフロスタ吹出口の吹出風量を増加
する。 （５） 請求項５の車両用空調装置は、ベント吹出モー
ド、フット吹出モード、デフロスタ吹出モードの各吹出
口モードに対する最大デフロスタドア開度を設定する最
大デフロスタドア開度設定手段を備え、制御手段によっ
て、デフロスタ吹出風量調節手段により開閉されるデフ
ロスタドアの開度が最大デフロスタドア開度を超える場
合には車室内送風手段により空調風の風量を増加するよ
うにしたものである。それぞれの吹出口モードに対して
最大デフロスタドア開度を設定し、実際のデフロスタド
ア開度が最大デフロスタドア開度を超える場合には、デ
フロスタドア開度を大きくせずに、空調風の風量自体を
増加することによってデフロスタ吹出口の吹出風量を増
やす。

【０００６】

【発明の効果】

（１） 請求項１の発明によれば、暖房運転時に蒸発器
となる第１の車室内熱交換器の作動温度に基づいてウイ
ンドウガラスの目標内面温度を設定し、この目標ガラス
内面温度と外気温とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出
風の目標温度と目標風量を設定し、デフロスタ吹出口の
吹出風の温度と風量がそれぞれの目標値となるようにヒ
ーターを通過する空調風の風量とデフロスタ吹出口の吹
出風量とを制御するようにしたので、燃費をよくするた
めにコンプレッサの運転と停止を頻繁に繰り返して断続
運転しても、十分に除湿された空気がウインドウガラス
内面に流れてガラス曇りが防止され、蒸気圧縮サイクル
の運転状況に拘わらず安定な曇り止め性能を発揮するこ
とができる。 （２） 請求項２の発明によれば、暖房運転時に蒸発器
として作用する第１の冷媒パスの作動温度に基づいてウ
インドウガラスの目標内面温度を設定し、この目標ガラ
ス内面温度と外気温とに基づいてデフロスタ吹出口の吹
出風の目標温度と目標風量を設定し、デフロスタ吹出口
の吹出風の温度と風量がそれぞれの目標値となるように
ヒーターを通過する空調風の風量とデフロスタ吹出口の
風量とを制御するようにしたので、請求項１と同様な効
果が得られる。 （３） 請求項３の発明によれば、コンプレッサの停止
直後にはヒーターを通過する空調風の風量を増加するよ
うにした。コンプレッサが停止すると、第１の車室内熱
交換器または第１の冷媒パスの除湿能力が急激に低下
し、湿度の高い空気がガラス内面に送風されるので、急
激なガラス曇りが発生する。コンプレッサ停止直後にヒ
ーターの通過風量を増加すれば、温度の高い空気がガラ
ス内面に流れてすばやくガラスの内面温度を上げること
ができ、コンプレッサ停止直後のガラス曇りを防止する
ことができる。 （４） 請求項４の発明によれば、コンプレッサの停止
直後にはデフロスタ吹出口の吹出風量を増加するように
した。コンプレッサが停止すると、第１の車室内熱交換
器または第１の冷媒パスの除湿能力が急激に低下し、湿
度の高い空気がガラス内面に送風されるので、急激なガ
ラス曇りが発生する。コンプレッサ停止直後にデフロス
タ吹出風量を増加すれば、大量の空気がガラス内面に流
れてすばやくガラスの内面温度を上げることができ、コ
ンプレッサ停止直後のガラス曇りを防止することができ
る。 （５） 請求項５の発明によれば、それぞれの吹出口モ
ードに対して最大デフロスタドア開度を設定し、実際の
デフロスタドア開度が最大デフロスタドア開度を超える
場合には、デフロスタドア開度を大きくせずに、空調風
の風量自体を増加することによってデフロスタ吹出口の
吹出風量を増やすようにしたので、フット吹出モードや
ベント吹出モードにおいてもフット吹出口やベント吹出
口から十分な風量の空調風が得られ、デフロスタ吹出口
の風量を確保するために他の吹出口の風量が減少して乗
員に不快感や寒さを感じさせることなくガラス曇りを防
止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は一実施の形態の構成を示
す。図において、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。冷媒流路切換手段としての四方弁７３には
コンプレッサ３１の吐出側および吸入側と、車室外熱交
換器３８と、第２の車室内熱交換器３３とがが接続され
る。暖房設定時には実線示のような流路切り換え状態と
なり、コンプレッサ３１の吐出側と第２の車室内熱交換
器３３が連通するとともに、車室外熱交換器３８とコン
プレッサ３１の吸入側が連通する。また、冷房設定時に
は点線示のような流路切り換え状態となり、コンプレッ
サ３１の吐出側と車室外熱交換器３８が連通するととも
に、第２の車室内熱交換器３３とコンプレッサ３１の吸
入側が連通する。

【０００８】車室外熱交換器３８は車室外に設けられ、
コンプレッサ３１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。第１の車室内熱交
換器３５と第２の車室内熱交換器３３はダクト３９内に
配置される。第１の車室内熱交換器３５の一端はコンプ
レッサ３１の冷媒吸入側に接続され、他端は膨張手段と
しての膨張弁３４に接続されて、コンプレッサ３１が運
転している時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。

【０００９】第２の車室内熱交換器３３の一端は四方弁
７３に接続され、他端は逆止弁７１に接続される。四方
弁７３が暖房側に設定された時には、第２の車室内熱交
換器３３が放熱器となって暖房運転が行なわれ、四方弁
７３が冷房側に設定された時には、第２の車室内熱交換
器３３に冷媒が流れない。逆止弁７０は、四方弁７３が
暖房側に設定された時に第２の車室内熱交換器３３で凝
縮された冷媒が車室外熱交換器３８に流入することを阻
止する。また、ダクト３９には、第２の車室内熱交換器
３３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。

【００１０】ダクト３９の第１の車室内熱交換器３５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
が設けられる。この内気導入口４０と外気導入口４１と
の分岐部には、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が設けられる。
インテークドア４２の開度Ｘintは、外気導入量が０で
フル内気となる位置をＸint＝０％とし、フル外気導入
となる位置をＸint＝１００％とする。内外気導入口４
０、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３５との間にはブロアファン３７が配置さ
れ、制御装置４３により駆動制御されるブロアファンモ
ータ４４で回転駆動される。

【００１１】第２の車室内熱交換器３３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で駆動制御されるエアミ
ックスドアアクチュエータ（不図示）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との割
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るヒータ
風量可変手段である。エアミックスドア４６の開度Ｘmi
xは、エアミックスドア４６が一点鎖線示の位置に設定
されてヒータコア２０２を通過する空気が０となる場合
をエアミックスドア開度Ｘmix＝０％（全閉、Full COO
L）とし、エアミックスドア４６が二点鎖線示の位置に
設定されてすべての空気がヒータコア２０２を通過する
場合をエアミックスドア開度Ｘmix＝ｌ００％（全開、F
ull HOT）とする。

【００１２】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よくすることによ
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が設けられる。エアミックスチャンバ
４７には、乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すベン
ト吹出口５１と、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、フロントウインドウ（不図示）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
られる。エアミックスチャンバ４７内には、ベンチレー
タドア５５、フットドア５７およびデフロスタドア５６
が設けられる。ベンチレータドア５５は、制御装置４３
で制御されるベンチレータドアアクチュエータ（不図
示）により駆動され、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で制御されるフッ
トドアアクチュエータ（不図示）により駆動され、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で制御されるデフロスタドアアクチュエータ
（不図示）により駆動され、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るデフロスタ吹出風量調節手段であ
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、デフロスタ吹出口が全閉となる位置をＸdef＝
０％とし、デフロスタ吹出口が全開となる位置をＸdef
＝１００％とする。

【００１３】制御装置４３には、第１の車室内熱交換器
作動温度センサ５９、日射量センサ６１、外気温センサ
６２、室温センサ６３、室温設定器６４、吹出ロモード
スイッチ６５、ブロアファンスイッチ６６、水温センサ
２０４などの熱環境情報入力手段が接続される。なお、
第１の車室内熱交換器作動温度センサ５９は第１の車室
内熱交換器３５の作動温度Ｔevaを検出する検出手段で
ある。これらの熱環境情報入力手段から得られる第１の
車室内熱交換器３５の作動温度Ｔeva、車両の日射量Ｑs
un、車室外の空気温度Ｔamb、車室内の空気温度（内気
温度）Ｔic、車室内の設定温度Ｔptc、水温Ｔｗなどの
熱環境情報に基づいて、エアミックスドア開度Ｘmix、
インテークドア開度Ｘint、デフロスタドア開度Ｘdef、
風量Ｖｅｖａ、目標吹出温度Ｔｏｆなどの目標冷暖房条
件を演算する。そして、車室内の冷暖房条件が演算した
目標冷暖房条件を維持するように、ブロアファンモータ
４４、インテークドアアクチュエータ、エアミックスド
アアクチュエータ、ベンチレータドアアクチュエータ、
フットドアアクチュエータ、デフロスタドアアクチュェ
ータなどを駆動制御する。制御装置４３はまた、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。

【００１４】この実施の形態では、コンプレッサ３１、
車室外熱交換器３８、第１の車室内熱交換器３５、第２
の車室内熱交換器３３、四方弁７３、膨張弁３４および
逆止弁７０、７１が蒸気圧縮サイクルを構成し、車室内
の冷暖房を行なう。暖房運転時は、エンジン冷却水を通
したヒーターコア２０２による暖房運転と併用する。な
お、実際の車両では、車室外熱交換器３８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、図示を省略している。
また、この実施の形態では加熱手段としてエンジン冷却
水を利用したヒータコアを例に上げて説明するが、電気
ヒータや燃焼式ヒータなどの加熱手段を用いてもよい。

【００１５】図２は一実施の形態の空調制御を示すフロ
ーチャートである。このフローチャートにより一実施の
形態の動作を説明する。ステップ（図２にはＳと略号で
示す）１において空調装置の運転を開始すると、ステッ
プ２で各種センサおよび各種アクチュエータ出力によっ
て、車室内設定温度Ｔptc、冷却水温Ｔｗ、第１の車室
内熱交換器３５の作動温度Ｔeva、外気温Ｔamb、内気温
Ｔic、日射量Ｑsun、ブロアファン電圧Ｖfan、デフロス
タドア開度Ｘdef、インテークドア開度Ｘint、ミックス
ドア開度Ｘmixなどの熱環境情報を検出する。続くステ
ップ３で、検出した熱環境情報に基づいて目標吹出温度
Ｔofを演算する。

【００１６】ステップ４において、外気温Ｔambが設定
温度Ｔset１よりも高いかどうかを判定する。外気温Ｔa
mbが設定温度Ｔset１よりも高い場合は、ステップ５〜
１０で通常の冷房制御を行なう。まず、ステップ５で四
方弁７３により冷媒流路を冷房側にする。ステップ６で
第１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔevaに応じてコ
ンプレッサ３１の運転、停止を制御し、続くステップ７
で目標吹出温度Ｔofや乗員による外気導入／内気循環切
換スイッチ７９の設定状態に応じてインテークドア４２
の開閉制御を行なう。ステップ８では目標吹出温度Ｔof
に応じてエアーミックスドア４６の開閉制御を行なう。
さらにステップ９で目標吹出温度Ｔofや乗員による吹出
モードスイッチ７９の設定状態に応じた吹出口５１〜５
３の開閉制御を行ない、続くステップ１０で目標吹出温
度Ｔofや乗員による風量切換スイッチ７９の設定状態に
応じてブロアファン３７による風量制御を行なう。その
後、ステップ２へ戻り、上記処理を繰り返す。

【００１７】一方、ステップ４において外気温Ｔambが
設定温度Ｔset１以下と判定された場合はステップ１１
へ進み、冷却水温Ｔｗと目標吹出温度Ｔofの温度差（Ｔ
ｗ−Ｔof）が設定温度Ｔset２よりも小さいか否かを判
定する。温度差（Ｔｗ−Ｔof）が設定温度Ｔset２より
も小さい場合は、ステップ１２〜１７で除湿暖房制御を
行なう。一方、温度差（Ｔｗ−Ｔof）が設定温度Ｔset
２以上の場合は、蒸気圧縮サイクルによる暖房運転を行
なわなくてもエンジン冷却水による暖房で十分であると
判断し、ステップ５〜１０で上記の冷房制御を行なう。

【００１８】エンジン冷却水温Ｔｗと目標吹出温度Ｔof
の温度差（Ｔｗ−Ｔof）に基づいて、蒸気圧縮サイクル
による除湿暖房運転の要否を判断することにより、車両
の走行状態が変化して水温Ｔｗが高くなった場合や、風
量の低下、日射の増加、設定温度の低下などによる空調
負荷の減少があった場合に、すばやく適切な判断がなさ
れ、不必要な蒸気圧縮サイクルの運転を防止できる。

【００１９】除湿暖房を行なう場合は、まず、ステップ
１２で四方弁７３により冷媒流路を暖房側にする。続く
ステップ１３で、第１の車室内熱交換器３５の作動温度
Ｔevaに応じてコンプレッサ３１の運転、停止制御を行
なう。ここでは、ウインドウガラスの曇り止めを確実に
行なうために、通常の冷房制御におけるステップ６の設
定よりも低い温度までコンプレッサ３１の運転を行なう
ようにする。コンプレッサ３１はエンジン２０１に駆動
され、しかも、除湿暖房運転時は第１の車室内熱交換器
３５の吸込空気温度が低いので吸熱負荷が低く、コンプ
レッサ３１は頻繁に運転と停止を繰り返すことになる。
ステップ１４では、第１の車室内熱交換器３５の吸込空
気温度が所定の温度になるようにインテークドア４２を
開閉する。また、ステップ１５で目標吹出温度Ｔofや乗
員による吹出モードスイッチ７９の設定状態に応じた吹
出口５１〜５３の開閉制御を行ない、続くステップ１６
で目標吹出温度Ｔofや乗員による風量切換スイッチ７９
の設定状態に応じてブロアファン３７による風量制御を
行なう。ステップ１７において、図３、図４に示す曇り
止め制御を行なう。その後、ステップ２へ戻り、上記処
理を繰り返す。

【００２０】図３、図４に示すフローチャートにより、
一実施の形態の曇り止め制御を説明する。ステップ２１
で曇り止め制御を開始し、ステップ２２でデフロスタス
イッチ７９が押されているかどうかを確認する。デフロ
スタスイッチ７９が押されていればステップ２３へ進
み、デフロスタドア５６の開度Ｘdefを１００％にして
完全に開放するとともに、エアーミックスドア４６の開
度Ｘmixを１００％にして空調風がすべてヒーターコア
２０２を通過するようにする。

【００２１】ステップ２２でデフロスタスイッチ７９が
押されていない時はステップ２４へ進み、第１の車室内
熱交換器３５の作動温度Ｔevaに基づいて目標ガラス内
面温度Ｔg.ofを演算する。ここでは、作動温度Ｔevaよ
りもΔＴだけ高い温度を目標ガラス内面温度Ｔg.ofに設
定する。ステップ２５で、外気温Ｔambと目標ガラス内
面温度Ｔg.ofに基づいて、ウインドウガラスの内面を目
標温度Ｔg.ofにするために必要な目標デフロスタ吹出風
温Ｔdef.ofと目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofを演算す
る。

【００２２】ステップ２６で、運転中のコンプレッサ３
１が停止された直後かどうかを確認し、停止された直後
であればステップ２７へ進み、デフロスタドア開度Ｘde
fに所定値Ｘ１を加算するとともに、エアーミックスド
ア開度Ｘmixに所定値Ｘ２を加算して次のステップへ進
む。コンプレッサ３１が停止された直後は、第１の車室
内熱交換器３５の除湿能力がなくなり、湿度の高い空気
が送風されるので、ウインドウガラスが一瞬にして曇る
ことがある。そこで、コンプレッサ３１が停止された直
後にデフロスタドア開度Ｘdefとエアーミックスドア開
度Ｘmixをそれぞれ大きくすることによって、デフロス
タ風温を上げると同時にデフロスタ吹出風量を増やすの
で、コンプレッサ３１の停止直後の急激なガラス曇りを
防止することができる。なお、コンプレッサ３１が停止
された直後にデフロスタドア開度Ｘdefとエアーミック
スドア開度Ｘmixを同時に増加せず、デフロスタドア開
度Ｘdefのみを増加するか、またはエアーミックスドア
開度Ｘmixのみを増加するようにしてもよい。

【００２３】コンプレッサ３１が運転状態から停止状態
に切り換えられた直後でなければステップ２８へ進み、
ステップ２５で演算した目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.
ofが予め設定した最小風量Ｖdef.setよりも小さいかど
うかを確認する。目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofが最
小風量Ｖdef.setよりも小さい場合はステップ２９へ進
み、目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofに最小風量Ｖdef.
setを設定する。ここで、最小風量Ｖdef.setはデフロス
タ吹出風が乱流状態でウインドウガラス面に沿って流れ
るために必要な最低の風量で、これ以下の風量ではウイ
ンドウガラスの曇り止めが困難になる。なお、ステップ
２８で目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofが最小風量Ｖde
f.set以上の場合は、現在のデフロスタ吹出風量Ｖdef.o
fを維持する。

【００２４】ステップ３０では、ブロアファン電圧Ｖfa
nとデフロスタドア開度Ｘdefとに基づいて実際のデフロ
スタ吹出風量Ｖdefを推定する。ステップ３１でコンプ
レッサ３１が停止されているかどうかを確認し、運転さ
れている場合はステップ３２へ進み、停止されている場
合はステップ３７へ進む。ステップ３２と３７ではそれ
ぞれ、ステップ２５で演算した目標デフロスタ吹出風量
Ｖdef.ofと、ステップ３０で推定した推定デフロスタ吹
出風量Ｖdefとの差ΔＶdefを算出する。ステップ３３〜
３６では、最大デフロスタ開度Ｘdef.setに吹出モード
に応じた値を設定する。すなわち、デフロスタ吹出モー
ドＤ／Ｆの場合は最大デフロスタ開度Ｘdef.setにＸａ
を設定し、フット吹出モードＦＯＯＴの場合は最大デフ
ロスタ開度Ｘdef.setにＸｂを設定し、ベント吹出モー
ドＶＥＮＴの場合は最大デフロスタ開度Ｘdef.setにＸ
ｃを設定する。Ｘdef.setはデフロスタ開度Ｘdefの最大
開度の設定値であり、Ｘａ、Ｘｂ、ＸｃはＸａ＞Ｘｂ＞
Ｘｃとなるように設定する。

【００２５】一方、コンプレッサ３１が停止直後の場合
は、ステップ３８で最大デフロスタ開度Ｘdef.setにＸ
ｄを設定する。コンプレッサ停止直後はウインドウガラ
スの曇りが生じやすいので、Ｘｄ＞Ｘａなる大きな値を
設定する。

【００２６】ステップ３９において、ステップ３２また
は３７で演算した目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofと推
定デフロスタ吹出風量Ｖdefとの差ΔＶdefの大きさを所
定値αと比較する。ΔＶdef＜−αであればステップ４
０へ進み、デフロスタドア５６を開度ΔＸdefだけ閉じ
てデフロスタ吹出風量を減じる。−α≦ΔＶdef≦＋α
であればステップ４１へ進み、現在のデフロスタ開度Ｘ
defを維持する。また、ΔＶdef＞＋αであればステップ
４３へ進み、現在のデフロスタ開度Ｘdefがステップ３
４、３４、３６、３８で設定した最大開度Ｘdef.setよ
り大きいか否かを判定する。Ｘdef≦Ｘdef.setであれば
ステップ４２へ進み、デフロスタドア５６を開度ΔＸde
fだけ開けてデフロスタ吹出風量を増やす。一方、Ｘdef
＞Ｘdef.setの場合はステップ４４へ進み、これ以上デ
フロスタ開度を大きくすることができないので、ブロア
ファン電圧Ｖfanを変えることによりデフロスタ吹出風
量Ｖdefを変える。すなわち、ステップ４４で現在のデ
フロスタ開度Ｘdefを維持し、続くステップ４５で、ス
テップ３２または３７で演算した目標デフロスタ吹出風
量Ｖdef.ofと推定デフロスタ吹出風量Ｖdefとの差ΔＶd
efに応じてブロアファン電圧の変化量ΔＶfanを設定す
る。ステップ４６では、現在のブロアファン電圧Ｖfan
に変化量ΔＶfanを加算する。

【００２７】ステップ４７において、ブロアファン電圧
Ｖfanとエアーミックスドア開度Ｘmixに基づいて、ヒー
ターコア２０２の通過風量Ｖheaterを推定する。続くス
テップ４８では、ヒーターコア２０２の通過風量Ｖheat
erから温度効率φを演算する。ステップ４９で温度効率
φ、エンジン冷却水温Ｔｗおよび外気温Ｔambに基づい
てデフロスタ吹出温Ｔdefを推定し、ステップ５０で推
定デフロスタ吹出温Ｔdefとステップ２５で演算した目
標デフロスタ吹出温Ｔdef.ofとの差ΔＴdefを求める。
ステップ５１において、差ΔＴdefを所定値βと比較す
る。ΔＴdef＜−βの場合はステップ５２へ進み、エア
ーミックスドア４６を開度ΔＸmixだけ閉じてヒーター
コア２０２の通過風量を減じる。また、ΔＴdef＞＋β
の場合はステップ５４へ進み、エアーミックスドア５６
を開度ΔＸmixだけ開けてヒーターコア２０２の通過風
量を増やす。なお、−β≦ΔＴdef≦＋βの場合はステ
ップ５３で現在のエアーミックスドア開度Ｘmixを維持
する。

【００２８】このように、暖房運転時に蒸発器となる第
１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔevaに基づいてウ
インドウガラスの目標内面温度Ｔg.ofを設定し、この目
標ガラス内面温度Ｔg.ofと外気温Ｔambとに基づいてデ
フロスタ吹出口５２の吹出風の目標温度Ｔdef.ofと目標
風量Ｖdef.ofを設定し、デフロスタ吹出口５２の吹出風
の温度と風量がそれぞれの目標値Ｔdef.of、Ｖdef.ofと
なるようにヒーター２０２を通過する空調風の風量とデ
フロスタ吹出口５２の吹出風量とを制御するようにした
ので、燃費をよくするためにコンプレッサ３１の運転と
停止を頻繁に繰り返して断続運転しても、十分に除湿さ
れた空気がウインドウガラス内面に流れてガラス曇りが
防止され、蒸気圧縮サイクルの運転状況に拘わらず安定
な曇り止め性能を発揮することができる。また、コンプ
レッサ３１の停止直後にはヒーター２０２を通過する空
調風の風量を増加するようにしたので、温度の高い空気
がガラス内面に流れてすばやくガラスの内面温度を上げ
ることができ、コンプレッサ停止直後のガラス曇りを防
止することができる。さらに、コンプレッサ３１の停止
直後にはデフロスタ吹出口５２の吹出風量を増加するよ
うにしたので、大量の空気がガラス内面に流れてすばや
くガラスの内面温度を上げることができ、コンプレッサ
停止直後のガラス曇りを防止することができる。それぞ
れの吹出口モードに対して最大デフロスタドア開度Ｘde
f.setを設定し、実際のデフロスタドア開度Ｘdefが最大
デフロスタドア開度Ｘdef.setを超える場合には、デフ
ロスタドア開度を大きくせずに、空調風の風量自体を増
加することによってデフロスタ吹出口の吹出風量を増や
すようにしたので、フット吹出モードやベント吹出モー
ドにおいてもフット吹出口５３やベント吹出口５１から
十分な風量の空調風が得られ、デフロスタ吹出口５２の
風量を確保するために他の吹出口の風量が減少して乗員
に不快感や寒さを感じさせることなく、ガラス曇りを防
止することができる。

【００２９】−発明の実施の形態の変形例− 図５〜図８は他の蒸気圧縮サイクルの構成を示す。図５
に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示す蒸気圧縮サイク
ルに、第２の車室内熱交換器３３の一端（暖房時の出口
側、冷房時の入口側）と逆止弁７０の出口との間に、絞
り７４と二方弁７５を接続したバイパス路を設けたもの
である。冷房運転時に二方弁７５を開閉すると、二方弁
開状態では第１の車室内熱交換器３５と第２の車室内熱
交換器３３の両方が蒸発器となり、二方弁閉状態では第
１の車室内熱交換器３５のみが蒸発器となるので、車室
内の冷房負荷に応じて車室内蒸発器の吸熱能力を可変す
ることができる。暖房運転時には第１の車室内熱交換器
３５が蒸発器、第２の車室内熱交換器３３が凝縮器とな
る。

【００３０】図６に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示
す蒸気圧縮サイクルの逆止弁７０、７１を削除し、第２
の車室内熱交換器３３の一端（暖房時の出口側）を膨張
弁３４と第１の車室内熱交換器３５との間へ絞り８０を
介して接続したものである。冷房運転時は第１の車室内
熱交換器３５と第２の車室内熱交換器３３の両方が蒸発
器となり、暖房運転時は第１の車室内熱交換器３５が蒸
発器、第２の車室内熱交換器３３が凝縮器となる。

【００３１】図７に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示
す蒸気圧縮サイクルに対して、第１の車室内熱交換器３
５と第２の車室内熱交換器３３の配置を変えたものであ
る。冷房運転時は第１の車室内熱交換器３５が蒸発器と
なり、暖房運転時は第１の車室内熱交換器３５が蒸発
器、第２の車室内熱交換器３３が凝縮器となる。

【００３２】図８に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示
す蒸気圧縮サイクルの第１の車室内熱交換器３５と第２
の車室内熱交換器３３に代えて、単一の車室内熱交換器
２０５を設けるとともに、その車室内熱交換器２０５に
第１の冷媒パス７７と第２の冷媒パス７６を備えたもの
である。冷房運転時には第１の冷媒パス７７が蒸発部と
なり、暖房運転時には第１の冷媒パス７７が蒸発部、第
２の冷媒パス７６が凝縮部となる。

【００３３】なお、上述した実施の形態とその変形例で
はそれぞれの蒸気圧縮サイクルを単独に用いる場合を示
したが、図１、図５〜図８に示す蒸気圧縮サイクルを複
数組合せて用いてもよい。また、上述した実施の形態と
その変形例では車両のフロント部に空調装置を備えた例
を示したが、フロント部とリア部にそれぞれ空調装置を
備えた車両に対しても本発明を応用することができる。

【００３４】以上の一実施の形態とその変形例の構成に
おいて、コンプレッサ３１がコンプレッサを、四方弁７
３が冷媒流路切換手段を、膨張弁３４が膨張手段を、第
１の車室内熱交換器３５が第１の車室内熱交換器を、第
２の車室内熱交換器３３が第２の車室内熱交換器を、空
調ダクト３９が空調ダクトを、ヒーター２０２がヒータ
ーを、制御装置４３、エアーミックスドア４６およびエ
アーミックスドアアクチュエータ（不図示）がヒーター
通過風量調節手段を、制御装置４３、デフロスタドア５
６およびデフロスタドアアクチュエータ（不図示）がデ
フロスタ吹出風量調節手段を、作動温度センサ５９が作
動状態検出手段を、外気温センサ６２が外気温検出手段
を、制御装置４３が目標ガラス温度設定手段、目標デフ
ロスタ吹出風温設定手段、目標デフロスタ吹出風量設定
手段、制御手段、コンプレッサ停止検出手段および最大
デフロスタドア開度設定手段を、第１の冷媒パス７７が
第１の冷媒パスを、第２の冷媒パス７６が第２の冷媒パ
スをそれぞれ構成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態の構成を示す図である。

【図２】 一実施の形態の空調制御を示すフローチャー
トである。

【図３】 一実施の形態の曇り止め制御を示すフローチ
ャートである。

【図４】 図３に続く、一実施の形態の曇り止め制御を
示すフローチャートである。

【図５】 一実施の形態の変形例の構成を示す図であ
る。

【図６】 一実施の形態の変形例の構成を示す図であ
る。

【図７】 一実施の形態の変形例の構成を示す図であ
る。

【図８】 一実施の形態の変形例の構成を示す図であ
る。

【図９】 従来の車両用空調装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

３１ コンプレッサ ３３ 第２の車室内熱交換器 ３４ 膨張弁 ３５ 第１の車室内熱交換器 ３７ ブロアワファン ３８ 車室外熱交換器 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 ベンチレータードア ５６ デフロスタドア ５７ フットドア ５９ 第１の車室内熱交換器作動温度センサ 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 吹出ロモードスイッチ ６６ ブロアファンスイッチ ７０ 逆止弁 ７１ 逆止弁 ７３ 四方弁 ７４ 絞り ７５ 二方弁 ７６ 第２の冷媒パス ７７ 第１の冷媒パス ８０ 絞り １００ バイバス路 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 ２０５ 車室内熱交換器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサと、冷房運転時と暖房運転
   時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換手段と、冷媒
   と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交換器と、冷媒
   を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室内に吹き出す
   空調風との間で熱交換を行なう車室内熱交換器であっ
   て、暖房運転時に蒸発器となる第１の車室内熱交換器と
   凝縮器となる第２の車室内熱交換器とを有する車室内熱
   交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、 ベント吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有す
   る空調ダクトと、 空調風を暖めるヒーターと、 前記ヒーターを通過する空調風の風量を調節するヒータ
   ー通過風量調節手段と、 前記デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量を調節
   するデフロスタ吹出風量調節手段と、 前記第１の車室内熱交換器の作動状態を検出する作動状
   態検出手段と、 外気温を検出する外気温検出手段と、 前記第１の車室内熱交換器の作動温度検出値に基づいて
   目標ガラス内面温度を設定する目標ガラス温度設定手段
   と、 前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づい
   て前記デフロスタ吹出口の吹出風温の目標値を設定する
   目標デフロスタ吹出風温設定手段と、 前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づい
   て前記デフロスタ吹出口の吹出風量の目標値を設定する
   目標デフロスタ吹出風量設定手段と、 デフロスタ吹出風温とデフロスタ吹出風量とがそれぞれ
   の前記目標値となるように前記ヒーター通過風量調節手
   段と前記デフロスタ吹出風量調節手段を制御する制御手
   段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】 コンプレッサと、冷房運転時と暖房運転
   時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換手段と、冷媒
   と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交換器と、冷媒
   を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室内に吹き出す
   空調風との間で熱交換を行なう車室内熱交換器であっ
   て、暖房運転時に蒸発器として作用する第１の冷媒パス
   と凝縮器として作用する第２の冷媒パスとを有する車室
   内熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、 ベント吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有す
   る空調ダクトと、 空調風を暖めるヒーターと、 前記ヒーターを通過する空調風の風量を調節するヒータ
   ー通過風量調節手段と、 前記デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量を調節
   するデフロスタ吹出風量調節手段と、 前記第１の冷媒パスの作動状態を検出する作動状態検出
   手段と、 外気温を検出する外気温検出手段と、 前記第１の冷媒パスの作動温度検出値に基づいて目標ガ
   ラス内面温度を設定する目標ガラス温度設定手段と、 前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づい
   て前記デフロスタ吹出口の吹出風温の目標値を設定する
   目標デフロスタ吹出風温設定手段と、 前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づい
   て前記デフロスタ吹出口の吹出風量の目標値を設定する
   目標デフロスタ吹出風量設定手段と、 デフロスタ吹出風温とデフロスタ吹出風量とがそれぞれ
   前記目標値となるように前記ヒーター通過風量調節手段
   と前記デフロスタ吹出風量調節手段を制御する制御手段
   とを備え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または請求項２に記載の車両用
   空調装置において、 前記コンプレッサの運転状態から停止状態への変化を検
   出するコンプレッサ停止検出手段を備え、 前記ヒーター通過風量調節手段は、前記コンプレッサ停
   止検出手段により前記コンプレッサの運転状態から停止
   状態への変化が検出されると前記ヒーターを通過する空
   調風の風量を増加することを特徴とする車両用空調装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の車両用
   空調装置において、 前記コンプレッサの運転状態から停止状態への変化を検
   出するコンプレッサ停止検出手段を備え、 前記デフロスタ吹出風量調節手段は、前記コンプレッサ
   停止検出手段により前記コンプレッサの運転状態から停
   止状態への変化が検出されるとデフロスタ吹出風量を増
   加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１〜４のいずれかの項に記載の車
   両用空調装置において、 ベント吹出モード、フット吹出モード、デフロスタ吹出
   モードの各吹出口モードに対する最大デフロスタドア開
   度を設定する最大デフロスタドア開度設定手段を備え、 前記制御手段は、前記デフロスタ吹出風量調節手段によ
   り開閉されるデフロスタドアの開度が前記最大デフロス
   タドア開度を超える場合には車室内送風手段により空調
   風の風量を増加することを特徴とする車両用空調装置。