JP2000033816A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温水サイクル４の燃焼式ヒータ３２がＯＮ／
ＯＦＦを繰り返さないようにして燃焼式ヒータ３２の耐
久性を向上し、エアコンシステム全体のエネルギー効率
の低下を防止することが可能な電気自動車等の車両用空
調装置を提供する。 【解決手段】 燃焼式ヒータ３２のＯＮ／ＯＦＦ判定値
である外気温度判定値を、車両作動中、始めに燃焼式ヒ
ータ３２がＯＮしてＯＦＦしてしまったら、２回目以降
は、初回の外気温度判定値よりも、燃焼式ヒータ３２が
ＯＮし難い別の外気温度判定値とすることで、燃焼式ヒ
ータ３２のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを防ぐようにした。
また、室内コンデンサ２２という冷媒空気加熱方式の第
１暖房用熱源と燃焼式ヒータ３２という温水空気加熱方
式の第２暖房用熱源とを別サイクルで構成することで、
暖房運転の起動時に燃焼ヒータ暖房とヒートポンプ暖房
とを同時に行なわなくても良くなった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼式ヒータによ
って加熱した温水により空気を加熱する温水空気加熱方
式の暖房用熱源と冷媒を凝縮させることで空気を加熱す
る冷媒空気加熱方式の暖房用熱源との２種類の暖房用熱
源を備えた車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平８−１９７９３７号公
報等においては、燃焼式ヒータを作動させて温水を加熱
する暖房用熱源と、コンプレッサで冷媒を圧縮して冷媒
水熱交換器を冷媒凝縮器として使用して温水を加熱する
暖房用熱源とを備え、外気温度に基づいて、コンプレッ
サを作動させるヒートポンプ暖房運転と燃焼式ヒータを
作動させる燃焼ヒータ暖房運転とを切り替えるようにし
た車両用空調装置（従来の技術）が提案されている。こ
こで、燃焼式ヒータは、４．４℃以下の外気温度での使
用を許可し、４．４℃よりも高い外気温度での使用を禁
止する法規制が検討されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の車両
用空調装置においては、外気温度によって燃焼式ヒータ
を作動させるか否かを判定するようにしているが、車両
作動中に一度燃焼式ヒータがＯＮして、また、外気温度
の条件によりＯＦＦした場合、外気温度により再度ＯＮ
してしまうことがあり、燃焼式ヒータをＯＮ／ＯＦＦす
る回数が多くなってしまう。

【０００４】このように何度も燃焼式ヒータのＯＮ／Ｏ
ＦＦを繰り返すと、燃焼式ヒータの耐久性を低下させる
可能性がある。そこで、燃焼式ヒータのＯＮ／ＯＦＦの
外気温度差を広げれば解決できるが、判定値を広げると
実際に燃焼式ヒータによる暖房能力の高い暖房が欲しい
時に使えず、あるいは燃焼式ヒータを切りたい時に切れ
ないことが発生する。

【０００５】さらに、寒冷地において燃焼式ヒータを使
っている時に、外気温度が上昇して燃焼式ヒータを使う
必要がなくなった場合、燃焼式ヒータが最低暖房能力で
なくても、燃焼式ヒータを直ちにＯＦＦし、それと同時
にヒートポンプサイクル（コンプレッサ）をＯＮする方
法をとっている。この場合、コンプレッサの回転速度の
上昇に制限があるため、コンプレッサを起動してから十
分な暖房能力を得ることが可能な回転速度に到達するの
に時間がかかってしまい、冷媒の凝縮熱により温水を加
熱するヒートポンプ暖房運転の立ち上がり時には、燃焼
ヒータ暖房運転時よりも温水の温度が一時的に下がって
しまう。したがって、燃焼ヒータ暖房運転からヒートポ
ンプ暖房運転に切り替えた場合には、吹出温度が一時的
に低下するという問題が生じている。

【０００６】逆に、ヒートポンプ暖房運転により車室内
を暖房していたが、コンプレッサを最高速度で運転して
も暖房能力が足りなくなった場合、すなわち、外気温度
が所定温度よりも低下した場合、燃焼式ヒータをＯＮさ
せるようにしている。この場合には、燃焼式ヒータをＯ
Ｎすると同時にヒートポンプサイクル（コンプレッサ）
をＯＦＦしてしまうと、燃焼式ヒータが立ち上がるまで
の間は、一時的に吹出温度が低下してしまうという問題
が生じている。

【０００７】また、極寒時にヒートポンプ暖房運転を起
動する際には、冷媒の凝縮熱で温水を加熱しているた
め、温水の温度が上昇するのに時間がかかってしまい、
ヒートポンプ暖房運転の起動時の吹出温度の立ち上がり
が遅いというシステム構造的な問題点もある。その対策
として、ヒートポンプ暖房運転の起動時のみわざわざ燃
焼ヒータ暖房運転とヒートポンプ暖房運転とを同時運転
するようにしているが、これではエアコンシステム全体
のエネルギー効率を低下させてしまうという問題が生じ
ている。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、燃焼式ヒータが作動と
停止を繰り返さないようにして燃焼式ヒータの耐久性を
向上することのできる車両用空調装置を提供することに
ある。また、ヒートポンプ暖房運転と燃焼ヒータ暖房運
転との切替時に吹出温度の低下を防止することのできる
車両用空調装置を提供することにある。さらに、システ
ム全体のエネルギー効率の低下を防止することのできる
車両用空調装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、車両作動中に燃焼式ヒータを一度も作動させて
いない場合には、外気温度検出手段にて検出する車室外
の空気温度が低い程、ヒートポンプ暖房運転よりも燃焼
ヒータ暖房運転を選択し易くするように、ヒートポンプ
暖房運転と燃焼ヒータ暖房運転との使い分けを判定し、
この判定に基づいて暖房運転切替手段を制御すること
で、ヒートポンプ暖房運転または燃焼ヒータ暖房運転に
切り替えるようにしている。

【００１０】次に、車両作動中に燃焼式ヒータを一度作
動させた後に燃焼式ヒータを停止させている場合には、
１回目使い分け判定よりも燃焼ヒータ暖房運転を選択し
難くするように、ヒートポンプ暖房運転と燃焼ヒータ暖
房運転との使い分けを判定し、この判定に基づいて暖房
運転切替手段を制御することで、ヒートポンプ暖房運転
または燃焼ヒータ暖房運転に切り替えるようにしてい
る。

【００１１】例えばヒートポンプ暖房運転に切り替えら
れると、冷媒圧縮機の作動が開始されることで、冷媒圧
縮機より吐出された冷媒が第１ダクト内熱交換器内に流
入して空調ダクト内を流れる空気が加熱されることによ
り、冷媒の凝縮熱により空気を加熱する暖房能力の比較
的に低い冷媒空気加熱方式による車室内の暖房が行なわ
れる。

【００１２】一方、燃焼ヒータ暖房運転に切り替えられ
ると、燃焼式ヒータの作動が開始されることで、燃焼式
ヒータ内に流入した熱媒体が燃料の燃焼熱により加熱さ
れる。そして、この加熱された熱媒体が第２ダクト内熱
交換器内に流入して空調ダクト内を流れる空気が加熱さ
れることにより、燃料の燃焼熱により熱媒体を加熱する
暖房能力の比較的に高い熱媒体空気加熱方式による車室
内の暖房が行なわれる。

【００１３】したがって、燃焼式ヒータによる暖房能力
の高い暖房が欲しい時には、燃焼ヒータ暖房運転が選択
され易くなり、燃焼式ヒータを切りたい時には、燃焼ヒ
ータ暖房運転が選択され難くなる。また、燃焼式ヒータ
が作動と停止を何度も繰り返すことを抑制することがで
きるので、燃焼式ヒータの耐久性を向上させることがで
きる。

【００１４】また、２種の暖房用熱源を別サイクルで空
調ダクトにそれぞれの第１、第２ダクト内熱交換器を設
けることにより、ヒートポンプ暖房運転時に冷媒熱媒体
加熱方式に比べて、冷媒空気加熱方式にすることで余分
な熱損失がなくなり、ヒートポンプ暖房運転の立ち上が
りに違和感がなくなり、且つ寒冷地向けの燃焼式ヒータ
での熱媒体空気加熱方式による別の暖房用熱源も得るこ
とができる。また、暖房運転の起動時に燃焼ヒータ暖房
運転とヒートポンプ暖房運転とを同時に使用しなくても
良くなるので、システム全体のエネルギー効率の低下を
防止することができる。

【００１５】請求項２に記載の発明によれば、外気温度
検出手段にて検出する車室外の空気温度が第１所定温度
以下の場合には、燃焼ヒータ暖房運転を選択するように
ヒートポンプ暖房運転と燃焼ヒータ暖房運転との使い分
けが判定される。したがって、車室外の空気温度が第１
所定温度以下の時には、燃焼式ヒータの作動が開始され
る。

【００１６】また、外気温度検出手段にて検出した車室
外の空気温度が第１所定温度よりも低い第２所定温度以
下の場合に、燃焼ヒータ暖房運転を選択するようにヒー
トポンプ暖房運転と燃焼ヒータ暖房運転との使い分けが
判定される。したがって、車室外の空気温度が第１所定
温度よりも低い第２所定温度以下とならないと、燃焼式
ヒータの作動を開始することはできず、１回目使い分け
判定よりも２回目以降使い分け判定の方が燃焼ヒータ暖
房運転を実行し難くなる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、ヒートポ
ンプ暖房運転から燃焼ヒータ暖房運転に切り替える場合
には、燃焼式ヒータを最大能力で立ち上げ、冷媒圧縮機
の能力を徐々に落とし、燃焼式ヒータが定常状態になる
まで冷媒圧縮機の作動を続けるようにして、吹出温度の
変化を極力抑えるように冷媒圧縮機および燃焼式ヒータ
を制御することで、一時的に吹出温度が低下する不具合
を解消できる。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、燃焼ヒー
タ暖房運転からヒートポンプ暖房運転に切り替える時
に、冷媒圧縮機を最大能力で立ち上げ、燃焼式ヒータの
能力を落とし、冷媒圧縮機が定常状態になるまで燃焼式
ヒータの作動を続けるようにして、吹出温度の変化を極
力抑えるように冷媒圧縮機および燃焼式ヒータを制御す
ることで、一時的に吹出温度が低下する不具合を解消で
きる。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、例えばヒ
ートポンプ暖房運転に切り替えられると、冷媒圧縮機の
作動が開始されることで、冷媒熱媒体熱交換器内に流入
した熱媒体が冷媒の凝縮熱により加熱される。そして、
この加熱された熱媒体がダクト内熱交換器内に流入して
空調ダクト内を流れる空気が加熱されることにより、冷
媒の凝縮熱により熱媒体を加熱する暖房能力の比較的に
低い冷媒熱媒体加熱方式による車室内の暖房が行なわれ
る。

【００２０】一方、燃焼ヒータ暖房運転に切り替えられ
ると、燃焼式ヒータの作動が開始されることで、燃焼式
ヒータ内に流入した熱媒体が燃料の燃焼熱により加熱さ
れる。そして、この加熱された熱媒体がダクト内熱交換
器内に流入して空調ダクト内を流れる空気が加熱される
ことにより、燃料の燃焼熱により熱媒体を加熱する暖房
能力の比較的に高い冷媒熱媒体加熱方式による車室内の
暖房が行なわれる。

【００２１】

【発明の実施の形態】〔実施形態の構成〕図１ないし図
１４は本発明の実施形態を示したもので、図１は車両用
空調装置の全体構成を示した図で、図２は車両用空調装
置の制御系を示した図である。

【００２２】本実施形態の車両用空調装置は、例えば電
気自動車に搭載されるもので、車室内に空気を送るため
の空調ダクト１と、この空調ダクト１内において車室内
に向かう空気流を発生させる送風機２と、空調ダクト１
内を流れる空気を冷却および加熱するヒートポンプサイ
クル（冷凍サイクル）３と、空調ダクト１内を流れる空
気を加熱する温水サイクル４と、エアコン操作パネル５
等の各種操作に基づいて各空調手段（アクチュエータ）
を制御するエアコン制御装置（以下エアコンＥＣＵ）６
とを備えている。

【００２３】空調ダクト１の空気上流側には、車室外空
気（以下外気と呼ぶ）を吸い込む外気吸込口１１と、車
室内空気（以下内気と呼ぶ）を吸い込む内気吸込口１
２、１３とが形成されている。ここで、外気吸込口１１
と内気吸込口１２とは、空調ダクト１の空気上流側に回
動自在に支持された内外気（吸込口モード）切替ドア１
４によって開閉される。内気吸込口１３は常時開口して
いる。

【００２４】空調ダクト１の中間側には、車両乗員の上
半身（頭胸部）へ向けて空調空気を吹き出すフェイス
（ＦＡＣＥ）吹出口１５が形成され、空気下流側には、
フロント窓ガラスへ向けて空調空気を吹き出すデフロス
タ（ＤＥＦ）吹出口１６と、車両乗員の足元部へ向けて
空調空気を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）吹出口１７とが
形成されている。ここで、ＤＥＦ吹出口１６とＦＯＯＴ
吹出口１７とは、空調ダクト１の空気下流側に回動自在
に支持された吹出口モード切替ドア１９によって開閉さ
れる。

【００２５】送風機２は、空調ダクト１に一体成形され
たスクロールケーシングと、このスクロールケーシング
内に収容された２基の遠心式ファン（以下第１、第２フ
ァン）７、８と、これらの第１、第２ファン７、８を回
転駆動するブロワモータ９とから構成されている。

【００２６】ヒートポンプサイクル３は、所謂アキュム
レータサイクル（第１循環回路）で、インバータ２０に
より通電制御される電動式の冷媒圧縮機（以下コンプレ
ッサと呼ぶ）２１と、空調ダクト１の中間部に配された
第１ダクト内熱交換器（以下室内コンデンサと呼ぶ）２
２と、冷媒を減圧する暖房用減圧手段（以下暖房用キャ
ピラリチューブ）２３と、電動ファン２４により送風さ
れる空気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器２５と、
冷媒を減圧する冷房用減圧手段（以下冷房用キャピラリ
チューブ）２６と、室内コンデンサ２２よりも空気上流
側に配された冷媒蒸発器（以下エバポレータ）２７と、
冷媒を気液分離する気液分離器（以下アキュムレータと
呼ぶ）２８と、冷媒径路切替手段とから構成されてい
る。

【００２７】コンプレッサ２１は、吸入した冷媒を圧縮
して吐出するもので、印加される電力がインバータ２０
によって連続的または段階的に可変制御されることによ
り、回転速度が変更されて冷媒の吐出容量が変更され
る。室内コンデンサ２２は、コンプレッサ２１より吐出
されて内部に流入した冷媒の凝縮熱により空調ダクト１
内を流れる空気を加熱する凝縮器（冷媒空気加熱方式の
第１暖房用熱源）として働く。

【００２８】エバポレータ２７よりも空気上流側には、
第１、第２ファン７、８から吹き出した空気が衝突する
のを防止するガイド板２９が設けられている。また、室
内コンデンサ２２の空気上流側には、ＨＯＴ側（ＦＡＣ
Ｅ側）とＣＯＯＬ側との間を回動するエアミックス（Ａ
／Ｍ）ドア３０が回動自在に取り付けられている。な
お、Ａ／Ｍドア３０は、ＦＡＣＥ吹出口１５を開閉する
吹出口モード切替ドアとしてのフェイス（ＦＡＣＥ）ド
アを兼ねている。

【００２９】冷媒径路切替手段は、ヒートポンプサイク
ル３内の冷媒径路を暖房用径路と冷房用径路とを切り替
える第１循環回路切替手段であって、冷房用キャピラリ
チューブ２６より冷媒を迂回させる暖房用バイパス流路
に取り付けられた暖房用電磁弁ＶＨと、暖房用キャピラ
リチューブ２３より冷媒を迂回させる冷房用バイパス流
路に取り付けられた冷房用電磁弁ＶＣとを備える。

【００３０】ここで、暖房用電磁弁ＶＨを開弁し、冷房
用電磁弁ＶＣを閉弁する暖房運転（ヒートポンプ暖房運
転）時のヒートポンプサイクル３の動作（冷媒の流れ方
向）を簡単に説明する。

【００３１】コンプレッサ２１の吐出口より吐出された
冷媒は、室内コンデンサ２２→暖房用キャピラリチュー
ブ２３→室外熱交換器２５→暖房用電磁弁ＶＨ→アキュ
ムレータ２８→コンプレッサ２１の順に流れる。このと
き、室内コンデンサ２２は冷媒凝縮器として働き、室外
熱交換器２５は冷媒蒸発器として働く。そして、Ａ／Ｍ
ドア３０をＨＯＴ位置に設定して、Ａ／Ｍドア３０によ
りＦＡＣＥ吹出口１５を全閉し、室内コンデンサ２２お
よびヒータコア３３側に空気が流れるようにして、車室
内を暖房する（冷媒空気加熱方式）。

【００３２】次に、冷房用電磁弁ＶＣを開弁し、暖房用
電磁弁ＶＨを閉弁する冷房運転時のヒートポンプサイク
ル（冷凍サイクル）３の動作（冷媒の流れ方向）を簡単
に説明する。

【００３３】コンプレッサ２１の吐出口より吐出された
冷媒は、室内コンデンサ２２→冷房用電磁弁ＶＣ→室外
熱交換器２５→冷房用キャピラリチューブ２６→エバポ
レータ２７→アキュムレータ２８→コンプレッサ２１の
順に流れる。このとき、室内コンデンサ２２は空気と冷
媒との熱交換なし、室外熱交換器２５は冷媒凝縮器とし
て働き、エバポレータ２７は冷媒蒸発器として働く。そ
して、Ａ／Ｍドア３０をＣＯＯＬ位置に設定して、Ａ／
Ｍドア３０によりＦＡＣＥ吹出口１５を全開し、室内コ
ンデンサ２２およびヒータコア３３側に空気が流れ込ま
ないようにして、車室内を冷房する（冷媒空気冷却方
式）。

【００３４】温水サイクル４は、熱媒体としての温水の
循環流を発生させる電動式のウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）
３１と、燃料の燃焼熱により温水を加熱する燃焼式ヒー
タ３２と、第２ダクト内熱交換器（以下ヒータコアと呼
ぶ）３３とから構成された第２循環回路である。また、
本実施形態では、温水サイクル４内に温水（不凍液：例
えばエチレングリコール水溶液）を注入するための注入
口を有するリザーブタンク３４も温水サイクル４に設け
られている。ヒータコア３３は、燃焼式ヒータ３２より
流入した温水の保有熱により空調ダクト１内を流れる空
気を加熱するダクト内放熱器として働く。

【００３５】燃焼式ヒータ３２は、図示しない燃料ポン
プから圧送された燃料と図示しない燃焼用送風機の回転
により送り込まれた燃焼用空気とを混合して燃焼し、そ
の燃焼時に生成される燃焼ガスと温水とを熱交換させる
ことによって温水を加熱する温水空気加熱方式の第２暖
房用熱源である。なお、燃焼式ヒータ３２は、検出温水
温度ＴＷと目標温水温度ＴＷＯとが一致するように燃料
供給量（エアモータ電圧）および燃焼用空気量を調節す
ることで、燃焼量（発熱量）の最も高い「ＨＩＧＨ運転
（最大燃焼能力：例えば７ｋＷ）」と燃焼量の最も低い
「ＬＯＷ運転（最低燃焼能力：例えば３．５ｋＷ）」と
の間で連続的（リニア）に切り替えて使用することがで
きる。

【００３６】次に、車両用空調装置の制御系を図１ない
し図３に基づいて説明する。ここで、図３はエアコン操
作パネルを示した図である。エアコンＥＣＵ６は、本発
明の暖房運転切替手段、１回目使い分け判定手段、２回
目以降使い分け判定手段、暖房運転制御手段に相当する
もので、中央演算処理装置（以下ＣＰＵ）、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、インターフェース（Ｉ／Ｆ）等を
持ち、それ自体は周知のマイクロコンピュータである。
このエアコンＥＣＵ６は、エアコン操作パネル５の操作
値（操作信号）および各種センサの検出値（センサ信
号）と予め記憶された制御プログラムに基づいて、各空
調手段の運転状態を制御する。

【００３７】エアコン操作パネル５には、車室内の温度
を所望の温度に設定するための温度設定ダイヤル４１、
送風機２のブロワ風量を切り替えるためのブロワダイヤ
ル４２、吹出口モードをデフロスタ（ＤＥＦ）モードに
固定するためのフロントデフロスタ（ＤＥＦ）スイッチ
４３、および吸込口モードを内気循環モードに固定する
ための強制内気スイッチ４４が設置されている。

【００３８】なお、本実施形態では、温度設定ダイヤル
４１がＯＦＦ位置からＣＯＯＬ位置までの間に設定され
ていると、吹出口モードがフェイス（ＦＡＣＥ）モード
またはバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードに設定される。ま
た、温度設定ダイヤル４１がＯＦＦ位置からＨＯＴ位置
までの間に設定されていると、吹出口モードがフット
（ＦＯＯＴ）モードまたはフット・デフ（Ｆ／Ｄ）モー
ドに設定される。さらに、強制内気スイッチ４４が押さ
れていない（ＯＦＦ）時には、吸込口モードは内外気導
入モードに設定される。

【００３９】また、エアコンＥＣＵ６には、各種センサ
からのセンサ信号がＡ／Ｄ変換器にてＡ／Ｄ変換された
後に入力されるように接続されている。すなわち、エア
コンＥＣＵ６には、車室内の空気温度（以下内気温度と
呼ぶ）を検出する内気温度センサ（内気温度検出手段）
５１、車室外の空気温度（以下外気温度と呼ぶ）を検出
する外気温度センサ（外気温度検出手段）５２、車室内
への日射量を検出する日射センサ（日射量検出手段）５
３が接続されている。

【００４０】さらに、エアコンＥＣＵ６には、エバポレ
ータ２７を通過した直後の空気温度（以下エバ後温度と
呼ぶ）を検出するエバ後温度センサ（空気冷却度合検出
手段）５４、燃焼式ヒータ３２の出口側の温水温度また
はヒータコア３３の入口側の温水温度を検出する温水温
度センサ（温水温度検出手段）５５、およびコンプレッ
サ２１の吐出圧力であるヒートポンプサイクル（冷凍サ
イクル）３の高圧圧力（凝縮圧力）を検出する冷媒圧力
センサ（吐出圧力検出手段）５６等が接続されている。

【００４１】ここで、本実施形態では、温度設定ダイヤ
ル４１がＯＦＦ位置からＣＯＯＬ位置までの間に設定さ
れていると、車室内を冷房する冷房運転が行なわれる。
また、温度設定ダイヤル４１がＯＦＦ位置からＨＯＴ位
置までの間に設定されていると、車室内を暖房する暖房
運転が行なわれる。そして、暖房運転時には、外気温度
ＴＡＭに基づいて、ヒートポンプ暖房運転と燃焼ヒータ
温水暖房運転とを切り替えるようにしている。

【００４２】〔実施形態の作用〕次に、本実施形態の車
両用空調装置の作動を図１ないし図１４に基づいて簡単
に説明する。ここで、図４はエアコンＥＣＵ６によるメ
イン制御を示したフローチャートである。

【００４３】先ず、イグニッションスイッチ（ＩＧ）が
ＯＮされると、図４のルーチンが起動され、各イニシャ
ライズおよび初期設定を行なう。次に、エアコン操作パ
ネル５からの操作信号および各種センサからのセンサ信
号等の各種データを読み込む（ステップＳ１）。例えば
暖房運転時のヒートポンプ暖房運転と燃焼ヒータ温水暖
房運転との切り替えに使用する外気温度ＴＡＭ、ヒート
ポンプ暖房運転時のコンプレッサ２１の能力を制御する
のに使用するコンプレッサ２１の吐出圧力ＳＰ、冷房運
転時のコンプレッサ２１の能力を制御するのに使用する
エバ後温度ＴＥ、燃焼式ヒータ３２の能力を制御するの
に使用する温水温度ＴＷ等を読み込む。

【００４４】次に、運転モード（冷房モード、除湿モー
ド、暖房モード）を決定する。例えば温度設定ダイヤル
４１がＣＯＯＬ側なら冷房モード、ＨＯＴ側なら暖房モ
ード、フロントＤＥＦスイッチ４３がＯＮなら除湿モー
ドのように決定する（ステップＳ２）。次に、ステップ
Ｓ２で決定した運転モードが冷房モードであるか除湿モ
ードであるか暖房モードであるかを判定する（ステップ
Ｓ３）。

【００４５】この判定結果が冷房モードの場合には、ヒ
ートポンプサイクル３が冷房サイクルとなるように各ア
クチュエータを駆動する（ステップＳ４）。すなわち、
室内コンデンサ２２により熱交換しないようにＡ／Ｍド
ア３０をＣＯＯＬ側とし、室内コンデンサ２２およびヒ
ータコア３３には空気が通らないようにシャットする。
そして、室外熱交換器２５を冷媒凝縮器として使うた
め、冷房用電磁弁ＶＣを開弁（ＯＮ）する。また、エバ
ポレータ２７を冷媒蒸発器として使うため、暖房用電磁
弁ＶＨを閉弁（ＯＦＦ）する。よって、冷房用キャピラ
リチューブ２６を通る構成となる。なお、温水サイクル
４は使用しない。

【００４６】次に、ＦＡＣＥ吹出口１５から吹き出す空
気の吹出温度を決定する（ステップＳ５）。Ａ／Ｍドア
３０の存在により室内コンデンサ２２側には空気が流れ
ないので、吹出温度＝エバ後温度ＴＥとなる。制御上の
目標値は目標エバ後温度ＴＥＯとなる。例えば温度設定
ダイヤル４１のダイヤル位置がＣＯＯＬ位置なら目標エ
バ後温度ＴＥＯは低く、温度設定ダイヤル４１のダイヤ
ル位置がＯＦＦに最も近ければ目標エバ後温度ＴＥＯは
高い値となる。

【００４７】次に、目標エバ後温度ＴＥＯと実際のエバ
後温度ＴＥとの温度偏差および偏差変化率により、ファ
ジィ理論を用いてコンプレッサ２１の回転速度の変化速
度を決定する（ステップＳ６）。このようにＴＥＯ＝Ｔ
Ｅとなるようにコンプレッサ２１を作動させる。

【００４８】次に、ステップＳ６で決定したコンプレッ
サ２１の回転速度に変化させるように制御する。すなわ
ち、エアコンＥＣＵ６からインバータ２０へ回転速度指
令を与え、インバータ２０はコンプレッサ２１への出力
信号を制御する（ステップＳ７）。

【００４９】次に、ヒートポンプサイクル３の各冷凍サ
イクル機器の保護を行なう。例えば冷媒をコンプレッサ
２１で圧縮しているので、冷媒圧力センサ５６にて検出
する高圧圧力（吐出圧力）が冷媒配管等を壊さないよう
にコンプレッサ２１の回転速度等を制御する（ステップ
Ｓ８）。

【００５０】また、ステップＳ３の判定結果が除湿モー
ドの場合には、ヒートポンプサイクル３が除湿サイクル
となるように各アクチュエータを駆動する（ステップＳ
９）。すなわち、室内コンデンサ２２と室外熱交換器２
５を冷媒凝縮器として使うため、冷房用電磁弁ＶＣを開
弁（ＯＮ）する。なお、室内コンデンサ２２が主の冷媒
凝縮器である。また、エバポレータ２７を冷媒蒸発器と
して使うため、暖房用電磁弁ＶＨを閉弁（ＯＦＦ）す
る。よって、冷房用キャピラリチューブ２６を通る構成
となる。そして、Ａ／Ｍドア３０は、ＨＯＴ側、ＦＡＣ
Ｅ側をシャットする。よって、吹出口モードはＦＯＯＴ
モードまたはＤＥＦモードとなり、ＤＥＦ吹出口１６ま
たはＦＯＯＴ吹出口１７から低湿度の空調風が吹き出
す。なお、温水サイクル４は使用しない。

【００５１】次に、除湿能力を決定する。空気を一旦エ
バポレータ２７により冷やして、湿度を落とし、室内コ
ンデンサ２２により温める。（リヒート）除湿能力＝エ
バ後温度ＴＥとし、制御上の目標値を目標エバ後温度Ｔ
ＥＯ＝ＴＡＭ−５℃（最低３℃）とし、除湿する（ステ
ップＳ１０）。なお、図４のフローチャートには示して
いないが、ヒートポンプサイクル３を冷房サイクルで使
用して、温水サイクルを使用することで、エバポレータ
２７で冷やしてヒータコア３３でリヒート（再加熱）す
れば、吹出温度を制御しながら除湿制御ができる。

【００５２】次に、目標エバ後温度ＴＥＯと実際のエバ
後温度ＴＥとの温度偏差および偏差変化率により、ファ
ジィ理論を用いてコンプレッサ２１の回転速度の変化速
度を決定する（ステップＳ１１）。次に、ステップＳ１
１で決定したコンプレッサ２１の回転速度に変化させる
ように制御する（ステップＳ１２）。次に、ヒートポン
プサイクル３の各冷凍サイクル機器の保護を行なう（ス
テップＳ１３）。

【００５３】また、ステップＳ３の判定結果が暖房モー
ドの場合には、図６ないし図１０、図１２および図１３
のサブルーチンがコールされて、暖房制御を行なう（ス
テップＳ１４）。

【００５４】ここで、ヒートポンプサイクル３で車室内
を暖房する場合には、冷房用電磁弁ＶＣを閉弁（ＯＦ
Ｆ）し、空調ダクト１内のエバポレータ２７に冷媒を流
さないため暖房用電磁弁ＶＨを開弁（ＯＮ）する。そし
て、Ａ／Ｍドア３０はＨＯＴ側に設定し、ＦＡＣＥ側は
シャットする。コンプレッサ２１で圧縮された冷媒は、
室内コンデンサ２２で凝縮液化され、暖房用キャピラリ
チューブ２３で減圧し、室外熱交換器２５を冷媒蒸発器
として蒸発気化する。

【００５５】一方、温水サイクル４で車室内を暖房する
場合には、ウォータポンプ３１および燃焼式ヒータ３２
をＯＮする。燃焼式ヒータ３２へはヒータコア３３にで
きる温水温度を調節するため、目標温水温度ＴＷＯをエ
アコンＥＣＵ６から指令する。そのことで燃焼式ヒータ
３２で燃焼能力を可変することにより、温水温度センサ
５５にて検出する実際の温水温度ＴＷと目標温水温度Ｔ
ＷＯとが一致するように制御する。

【００５６】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ６によ
る暖房制御を図１ないし図１４に基づいて簡単に説明す
る。ここで、図５（ａ）は初回の外気温度判定（１回目
使い分け判定）を示した特性図で、図５（ｂ）は２回目
以降の外気温度判定（２回目以降使い分け判定）を示し
た特性図で、図６はエアコンＥＣＵ６による暖房制御を
示したフローチャートである。

【００５７】本実施形態では、車室内を暖房する暖房運
転時に、特に外気温度ＴＡＭが低い寒冷地の場合には、
ヒートポンプ暖房運転では暖房能力が足らないことや、
コンプレッサ２１を駆動するため電力を極端に消費して
しまい、電気自動車として充電走行距離が短くなってし
まうというマイナス面があるため、外気温度ＴＡＭが低
く、電力を極端に消費してしまう時には、燃焼式ヒータ
３２を暖房用熱源とする温水サイクル４を駆動（ＯＮ）
して車室内を暖房すると良い。

【００５８】そこで、図５の温水サイクル駆動（ＯＮ／
ＯＦＦ）条件により外気温度ＴＡＭに基づいて、温水サ
イクルＯＮ要求判定（またはヒートポンプサイクルＯＦ
Ｆ要求判定）するか温水サイクルＯＦＦ要求判定（また
はヒートポンプサイクルＯＮ要求判定）するかを判断す
る（ステップＳ２１）。

【００５９】ここで、燃焼式ヒータ３２の作動条件を説
明する。先ず、車両作動中（イグニッションスイッチの
ＯＮ中）、一度も燃焼式ヒータ３２を作動（ＯＮ）して
いない場合には、図５（ａ）に示したような初回の外気
温度判定値を使用することが望まれる。

【００６０】本実施形態のエアコンＥＣＵ６は、図５
（ａ）に示したように、外気温度ＴＡＭが第１所定温度
（初回の外気温度判定値、初回ＯＮ温度：例えば２℃）
以下の時に、温水サイクルＯＮ要求（またはヒートポン
プＯＦＦ要求）することで、コンプレッサ２１をＯＦ
Ｆ、燃焼式ヒータ３２をＯＮ（燃焼ヒータ温水暖房運
転）に切り替えるよう判定する（１回目使い分け判定手
段）。

【００６１】また、図５（ａ）に示したように、外気温
度ＴＡＭが第１所定温度（初回ＯＦＦ温度：例えば３
℃）以上の時に、温水サイクルＯＦＦ要求（またはヒー
トポンプＯＮ要求）することで、コンプレッサ２１をＯ
Ｎ、燃焼式ヒータ３２をＯＦＦ（ヒートポンプ暖房運
転）に切り替えるよう判定する（１回目使い分け判定手
段）。

【００６２】その後に、車両作動中（イグニッションス
イッチのＯＮ中）、燃焼式ヒータ３２が一度ＯＮしてＯ
ＦＦしてしまったら、２回目以降は、図５（ｂ）に示し
たような２回目以降の外気温度判定値を使用することが
望まれる。

【００６３】本実施形態のエアコンＥＣＵ６は、図５
（ｂ）に示したように、外気温度ＴＡＭが第２所定温度
（２回目以降の外気温度判定値、２回目以降ＯＮ温度：
例えば−５℃）以下の時に、温水サイクルＯＮ要求（ま
たはヒートポンプＯＦＦ要求）することで、コンプレッ
サ２１をＯＦＦ、燃焼式ヒータ３２をＯＮ（燃焼ヒータ
温水暖房運転）に切り替えるよう判定する（２回目以降
使い分け判定手段）。

【００６４】また、図５（ｂ）に示したように、外気温
度ＴＡＭが第２所定温度（２回目以降ＯＦＦ温度：例え
ば３℃）以上の時に、温水サイクルＯＦＦ要求（または
ヒートポンプＯＮ要求）することで、コンプレッサ２１
をＯＮ、燃焼式ヒータ３２をＯＦＦ（ヒートポンプ暖房
運転）に切り替えるよう判定する（２回目以降使い分け
判定手段）。

【００６５】したがって、車両起動後（ＩＧ：ＯＮ）、
一度も燃焼式ヒータ３２をＯＮしていない場合には、図
５（ａ）に示したように、初回の外気温度判定値が使用
され、外気温度ＴＡＭが２℃以下となれば温水サイクル
ＯＮ要求を行なって燃焼式ヒータ３２をＯＮして温水サ
イクル４をＯＮする。その後に、外気温度ＴＡＭが３℃
以上となると、燃焼式ヒータをＯＦＦして温水サイクル
４をＯＦＦする。

【００６６】そして、一度、温水サイクル要求がＯＮか
らＯＦＦになれば、図５（ｂ）に示したように、２回目
以降の外気温度判定値が使用され、外気温度ＴＡＭが−
５℃以下となれば温水サイクルＯＮ要求を行なって燃焼
式ヒータ３２をＯＮして温水サイクル４をＯＮする。そ
の後に、外気温度ＴＡＭが３℃以上となると、燃焼式ヒ
ータをＯＦＦして温水サイクル４をＯＦＦする。また、
車両が停止したら初回の外気温度判定条件に戻る。

【００６７】したがって、車両の起動時の一番暖房を必
要としている条件で燃焼式ヒータ３２をＯＮでき、一度
燃焼式ヒータ３２をＯＦＦすればヒートポンプ暖房運転
となるため、外気温度判定条件から高い暖房能力の燃焼
式ヒータ３２が必要なくなる。その後に、外気温度が−
５℃以下に冷え込んだら、再び燃焼式ヒータ３２をＯＮ
することで、燃焼式ヒータ３２を頻繁にＯＮ／ＯＦＦを
繰り返すことによる、燃焼式ヒータ３２の耐久性の低下
を防止することができる。

【００６８】そのステップＳ２１の判定結果がＯＦＦの
場合には、前回燃焼ヒータ温水暖房運転を行なっていた
か否かを判定する。すなわち、前回温水サイクルフラグ
がＯＮか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定
結果がＮＯの場合には、図７のサブルーチンが起動し
て、ヒートポンプ制御を行なう（ステップＳ２３）。そ
の後に、図６のルーチンを抜ける。

【００６９】また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳ
の場合には、図９および図１０のサブルーチンが起動し
て、ヒートポンプ移行制御を行なう（ステップＳ２
４）。その後に、図６のルーチンを抜ける。

【００７０】また、ステップＳ２１の判定結果がＯＮの
場合には、前回ヒートポンプ暖房運転を行なっていたか
否かを判定する。すなわち、前回ヒートポンプフラグが
ＯＮか否かを判定する（ステップＳ２５）。この判定結
果がＮＯの場合には、図８のサブルーチンが起動して、
温水サイクル制御を行なう（ステップＳ２６）。その後
に、図６のルーチンを抜ける。

【００７１】また、ステップＳ２５の判定結果がＹＥＳ
の場合には、図１２および図１３のサブルーチンが起動
して、燃焼式ヒータ起動制御を行なう（ステップＳ２
７）。その後に、図６のルーチンを抜ける。

【００７２】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ６によ
るヒートポンプ制御を図１ないし図７に基づいて簡単に
説明する。ここで、図７はエアコンＥＣＵ６によるヒー
トポンプ制御を示したフローチャートである。

【００７３】先ず、ヒートポンプサイクル３を暖房サイ
クルとなるように各アクチュエータを駆動する。このと
き、温水サイクル４、つまりウォータポンプ３１および
燃焼式ヒータ３２はＯＦＦする（ステップＳ３１）。次
に、エバポレータ２７には冷媒が流れないので、吹出温
度≒吐出圧力ＳＰとなる。制御上の目標値は目標吐出圧
力ＳＰＯとなる。例えば温度設定ダイヤル４１のダイヤ
ル位置により目標吐出圧力ＳＰＯを決定する（ステップ
Ｓ３２）。

【００７４】次に、目標吐出圧力ＳＰＯと実際の吐出圧
力ＳＰとの圧力偏差および偏差変化率により、ファジィ
理論を用いてコンプレッサ２１の回転速度の変化速度を
決定する（ステップＳ３３）。次に、ステップＳ３３で
決定したコンプレッサ２１の回転速度に変化させるよう
に制御する（ステップＳ３４）。次に、ヒートポンプサ
イクル３の各冷凍サイクル機器の保護を行なう（ステッ
プＳ３５）。その後に、図７のルーチンを抜ける。

【００７５】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ６によ
る温水サイクル制御を図１ないし図８に基づいて簡単に
説明する。ここで、図８はエアコンＥＣＵ６による温水
サイクル制御を示したフローチャートである。

【００７６】先ず、エアコンＥＣＵ６から燃焼式ヒータ
３２に送る信号である目標温水温度ＴＷＯを決定する。
例えば温度設定ダイヤル４１のダイヤル位置により吹出
温度を決定し、その吹出温度から目標温水温度ＴＷＯを
決定（算出）する（ステップＳ３６）。

【００７７】例えば下記の数１の式に基づいて目標温水
温度ＴＷＯを演算する方法がある。

【数１】 ＴＷＯ＝（必要吹出温度−Ｔｉｎ）／Φ＋Ｔｉｎ ここで、Ｔｉｎはエバポエータ２７よりも空気上流側に
設置された吸い込み温度センサにて検出する吸い込み温
度で、Φは温度係数である。

【００７８】また、吸い込み温度センサが無い場合は、
下記の数２の式のように内気温度ＴＲと外気温度ＴＡＭ
との内外気割合により吸い込み温度を想定しても良い。

【数２】Ｔｉｎ＝α×ＴＡＭ＋（１−α）×ＴＲ ここで、αは内外気割合の係数である。

【００７９】また、吸い込み温度センサや内気温度セン
サが無い場合には、必要吹出温度からおよそ必要な目標
温水温度ＴＷＯを想定して、燃焼式ヒータ３２へ出力信
号を出すようにする。

【００８０】次に、温水サイクル４がＯＮになるように
アクチュエータを駆動する。このとき、ヒートポンプサ
イクル３はＯＦＦとなる（ステップＳ３７）。その後
に、図８のルーチンを抜ける。

【００８１】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ６によ
るヒートポンプ移行制御を図１ないし図１１に基づいて
簡単に説明する。ここで、図９および図１０はエアコン
ＥＣＵ６によるヒートポンプ移行制御を示したフローチ
ャートで、図１１はヒートポンプ移行制御時の燃焼式ヒ
ータ３２の出口側の温水温度、コンプレッサ２１の吐出
圧力および車室内に吹き出す空気の吹出温度の各挙動を
示したタイムチャートである。

【００８２】先ず、図７のステップＳ３２と同様にし
て、温度設定ダイヤル４１のダイヤル位置により目標吐
出圧力ＳＰＯを決定する（ステップＳ４１）。次に、温
水サイクルＯＦＦ要求後の時間Ｔｈｏｆｆのカウントを
開始する（ステップＳ４２）。このとき、図１１におい
てＡが燃焼ヒータ温水暖房運転の要求がＯＮからＯＦＦ
になるところで、Ｔｈｏｆｆ＝０となる。図１１におい
てＢはＴｈｏｆｆ＝５（分）、ＣはＴｈｏｆｆ＝５＋３
＝８（分）となる。

【００８３】次に、温水サイクルＯＦＦ要求直後である
か否かを判定する。すなわち、Ｔｈｏｆｆ＝０であるか
否かを判定する（ステップＳ４３）。この判定結果がＮ
Ｏの場合には、ステップＳ４５に進む。

【００８４】また、ステップＳ４３の判定結果がＹＥＳ
の場合には、燃焼ヒータ温水暖房運転からヒートポンプ
暖房運転への切替時の吹出温度の変動を最小限に抑える
必要があるので、ＯＦＦする側の温水サイクル４の燃焼
式ヒータ３２の能力を落とすための、低減温水温度ＴＷ
Ｏｈｏｆｆを算出する。この低減温水温度ＴＷＯｈｏｆ
ｆは、図１１のＡ時の実際の吐出圧力ＳＰと目標吐出圧
力ＳＰＯとの差圧によって求める。なお、温度に換算す
るため、下記の数３の式のように、実際の吐出圧力ＳＰ
の飽和温度と目標吐出圧力ＳＰＯの飽和温度とを求め
て、その差分の温度を低減温水温度ＴＷＯｈｏｆｆとす
る（ステップＳ４４）。

【数３】ＴＷＯｈｏｆｆ＝（ＳＰＯの飽和温度−ＳＰの
飽和温度）

【００８５】次に、温水サイクルＯＦＦ要求から所定時
間が経過したか否かを判定する。すなわち、図１１のＣ
以降、つまりＴｈｏｆｆ＝５＋３＝８（分）以降である
か否かを判定する（ステップＳ４５）。この判定結果が
ＹＥＳの場合には、燃焼ヒータ温水暖房運転からヒート
ポンプ暖房運転への移行（切替）制御が終了したと判定
して、温水サイクル４を完全にＯＦＦする。すなわち、
ウォータポンプ３１をＯＦＦする（ステップＳ４６）。

【００８６】次に、完全にヒートポンプサイクル３によ
る暖房運転（ヒートポンプ暖房運転）に移行したので、
前回温水サイクルフラグをＯＦＦし、次の移行処理のた
めに前回ヒートポンプフラグをＯＮする（ステップＳ４
７）。次に、図７のルーチンに示した通常のヒートポン
プ制御を行なう（ステップＳ４８）。その後に、図１０
のルーチンを抜ける。

【００８７】また、ステップＳ４５の判定結果がＮＯの
場合には、温水サイクルＯＦＦ要求から所定時間が経過
したか否かを判定する。すなわち、図１１のＢ以降、つ
まりＴｈｏｆｆ＝５（分）以降であるか否かを判定する
（ステップＳ４９）。この判定結果がＹＥＳの場合に
は、燃焼式ヒータ３２をＯＦＦするが、温水の循環のた
めウォータポンプ３１はＯＮのままとする（ステップＳ
５０）。この制御処理は、燃焼式ヒータ３１をＯＦＦし
た後、温水は未だ熱いため、放熱させる意味と吹出温度
制御のための意味とがある。

【００８８】また、ステップＳ４９の判定結果がＮＯの
場合には、図８のステップＳ３６と同様にして目標温水
温度ＴＷＯを決定（算出）するが、下記の数４の式のよ
うに図１１のＡ時点の時にステップＳ４４で求めた低減
温水温度ＴＷＯｈｏｆｆを反映させて演算する（ステッ
プＳ５１）。そして、決定した目標温水温度ＴＷＯは、
指令信号として燃焼式ヒータ３２へ送られる。

【数４】ＴＷＯｎ＝｛ＴＷＯｎ-1（ステップＳ３６と同
様）−ＴＷＯｈｏｆｆ｝

【００８９】次に、ヒートポンプ暖房運転（ヒートポン
プサイクル３を暖房サイクル）と燃焼ヒータ温水暖房運
転とを同時に行なうように各アクチュエータを駆動す
る。すなわち、冷房用電磁弁ＶＣはＯＦＦ、暖房用電磁
弁ＶＨはＯＮ、Ａ／Ｍドア３０はＨＯＴ側、ＦＡＣＥ側
をシャット、燃焼式ヒータ３２はＯＮ、ウォータポンプ
はＯＮする（ステップＳ５２）。

【００９０】次に、ステップＳ４１で決定した目標吐出
圧力ＳＰＯと実際の吐出圧力ＳＰとの圧力偏差および偏
差変化率により、ファジィ理論を用いてコンプレッサ２
１の回転速度の変化速度を決定する（ステップＳ５
３）。次に、ステップＳ５３で決定したコンプレッサ２
１の回転速度に変化させるように制御する（ステップＳ
５４）。次に、ヒートポンプサイクル３の各冷凍サイク
ル機器の保護を行なう（ステップＳ５５）。その後に、
図１０のルーチンを抜ける。

【００９１】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ６によ
る燃焼式ヒータ起動制御を図１ないし図１４に基づいて
簡単に説明する。ここで、図１２および図１３はエアコ
ンＥＣＵ６による燃焼式ヒータ起動制御を示したフロー
チャートで、図１４は燃焼式ヒータ起動制御時のコンプ
レッサ２１の吐出圧力、燃焼式ヒータ３２の出口側の温
水温度および車室内に吹き出す空気の吹出温度の各挙動
を示したタイムチャートである。

【００９２】先ず、図７のステップＳ３２と同様にし
て、温度設定ダイヤル４１のダイヤル位置により目標吐
出圧力ＳＰＯを決定する（ステップＳ６１）。次に、図
８のステップＳ３６と同様にして目標温水温度ＴＷＯを
決定（算出）する（ステップＳ６２）。

【００９３】次に、ヒートポンプＯＦＦ要求後の時間Ｔ
ｈｐｏｆｆのカウントを開始する（ステップＳ６３）。
このとき、図１４においてＡがヒートポンプ暖房運転の
要求がＯＮからＯＦＦになるところで、Ｔｈｐｏｆｆ＝
０となる。図１４においてＢはＴｈｐｏｆｆ＝１
（分）、ＣはＴｈｐｏｆｆ＝１＋１＝２（分）となる。

【００９４】次に、ヒートポンプＯＦＦ要求から所定時
間が経過したか否かを判定する。すなわち、図１４のＣ
以降、つまりＴｈｐｏｆｆ＝１＋１＝２（分）以降であ
るか否かを判定する（ステップＳ６４）。この判定結果
がＹＥＳの場合には、燃焼式ヒータ起動制御が終了した
と判定して、ヒートポンプサイクル３を完全にＯＦＦす
る。すなわち、コンプレッサ２１をＯＦＦする（ステッ
プＳ６５）。

【００９５】次に、完全に燃焼式ヒータ３２による暖房
運転（燃焼ヒータ温水暖房運転）に移行したので、前回
ヒートポンプフラグをＯＦＦし、次の移行処理のために
前回温水サイクルフラグをＯＮする（ステップＳ６
６）。次に、図８のルーチンに示した通常の温水サイク
ル制御を行なう（ステップＳ６７）。その後に、図１２
のルーチンを抜ける。

【００９６】また、ステップＳ６４の判定結果がＮＯの
場合には、ヒートポンプＯＦＦ要求から所定時間が経過
したか否かを判定する。すなわち、図１４のＢ以降、つ
まりＴｈｐｏｆｆ＝１（分）以降であるか否かを判定す
る（ステップＳ６８）。この判定結果がＹＥＳの場合に
は、ヒートポンプサイクル３の能力を落とす。例えばス
テップＳ６１で決定した目標吐出圧力ＳＰＯを所定圧力
まで下げる。すなわち、目標吐出圧力ＳＰＯ−２（ｋｇ
／ｃｍ² Ｇ）とする（ステップＳ６９）。

【００９７】次に、ヒートポンプ暖房運転（ヒートポン
プサイクル３を暖房サイクル）と燃焼ヒータ温水暖房運
転とを同時に行なうように各アクチュエータを駆動す
る。すなわち、冷房用電磁弁ＶＣはＯＦＦ、暖房用電磁
弁ＶＨはＯＮ、Ａ／Ｍドア３０はＨＯＴ側、ＦＡＣＥ側
をシャット、燃焼式ヒータ３２はＯＮ、ウォータポンプ
はＯＮする（ステップＳ７０）。

【００９８】次に、ステップＳ６１またはステップＳ６
９で決定した目標吐出圧力ＳＰＯと実際の吐出圧力ＳＰ
との圧力偏差および偏差変化率により、ファジィ理論を
用いてコンプレッサ２１の回転速度の変化速度を決定す
る（ステップＳ７１）。次に、ステップＳ７１で決定し
たコンプレッサ２１の回転速度に変化させるように制御
する（ステップＳ７２）。次に、ヒートポンプサイクル
３の各冷凍サイクル機器の保護を行なう（ステップＳ７
３）。その後に、ステップＳ６７に進む。

【００９９】本実施形態では、燃焼式ヒータ３２のウォ
ームアップ時間は所定時間（例えば２分間程度）にして
いる。よって、燃焼式ヒータ３２の作動を開始してから
の始めの１分間はなかなか燃焼式ヒータ３２が立ち上が
ってこないので、コンプレッサ２１を駆動するヒートポ
ンプ暖房運転はそのまま使用し、１分間経過後にヒート
ポンプサイクル３の能力を落として、温水温度ＴＷが目
標温水温度ＴＷＯになったらヒートポンプサイクル３
（コンプレッサ２１）をＯＦＦする。

【０１００】〔実施形態の効果〕以上のように、本実施
形態の車両用空調装置は、燃焼式ヒータ３２のＯＮ／Ｏ
ＦＦ判定値である外気温度判定値を、車両作動中（Ｉ
Ｇ：ＯＮ中）初めに燃焼式ヒータ３２がＯＮしてＯＦＦ
してしまったら、２回目以降は初回の外気温度判定値よ
りも燃焼式ヒータ３２がＯＮし難い別の外気温度判定値
とすることで、燃焼式ヒータ３２のＯＮ／ＯＦＦの繰り
返しを防ぎ、所望の時に燃焼ヒータ温水暖房運転にする
か、ヒートポンプ暖房運転にするかの判定を行なうよう
にしている。

【０１０１】したがって、燃焼式ヒータによる暖房能力
の高い暖房が欲しい時には、燃焼ヒータ暖房運転が選択
され易くなり、燃焼式ヒータを切りたい時には、燃焼ヒ
ータ暖房運転が選択され難くなる。また、燃焼式ヒータ
が作動と停止を何度も繰り返すことを抑制することがで
きるので、燃焼式ヒータの耐久性を向上させることがで
きる。

【０１０２】切替時に温感を損ねないために、切替時
は、燃焼ヒータ温水暖房運転とヒートポンプ暖房運転と
の両方を使用し、ＯＮ側はウォームアップの時と同様に
最大能力で立ち上げ、ＯＦＦする側は能力を徐々に落と
していき、車室内に吹き出す空気の吹出温度の変化を極
力抑えるように制御することで、一時的に吹出温度が低
下することを抑制することができる。

【０１０３】また、２種類の暖房用熱源を別サイクルで
空調ダクト１内にそれぞれの熱交換器（ヒートポンプサ
イクル３は室内コンデンサ２２、温水サイクル４はヒー
タコア３３）を設けている。それにより、ヒートポンプ
暖房運転時には、特開平８−１９７９３７号公報に記載
の冷媒水加熱方式に比べて、冷媒空気加熱方式とするこ
とで余分な熱損失がなくなり、ヒートポンプ暖房運転の
立ち上がりは違和感がなくなり、且つ寒冷地向けの燃焼
式ヒータ３２での温水空気加熱方式による別の暖房用熱
源を得られる。

【０１０４】さらに、ヒートポンプサイクル３の室内コ
ンデンサ２２という冷媒空気加熱方式の第１暖房用熱源
と温水サイクル４の燃焼式ヒータ３２という温水空気加
熱方式の第２暖房用熱源とを備え、２種類の暖房用熱源
を別サイクルで空調ダクト１内に導いているので、暖房
運転の起動時のみにわざわざ燃焼式ヒータ３２とコンプ
レッサ２１とを同時に運転しなくても良くなる。すなわ
ち、暖房運転の起動時に燃焼ヒータ温水暖房運転とヒー
トポンプ暖房運転とを同時に使用しなくても良くなるの
で、システム全体のエネルギー効率の低下を防止するこ
とができる。

【０１０５】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を電気自動車等の車両用空調装置に適用したが、本発明
を水冷式エンジン搭載車、空冷式エンジン搭載車、また
はハイブリッド自動車用の空調装置に適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空調装置の全体構成を示した構成図であ
る（実施形態）。

【図２】車両用空調装置の制御系を示したブロック図で
ある（実施形態）。

【図３】エアコン操作パネルを示した正面図である（実
施形態）。

【図４】エアコンＥＣＵによるメイン制御を示したフロ
ーチャートである（実施形態）。

【図５】（ａ）は初回の外気温度判定を示した特性図
で、（ｂ）は２回目以降の外気温度判定を示した特性図
である。

【図６】エアコンＥＣＵによる暖房制御を示したフロー
チャートである（実施形態）。

【図７】エアコンＥＣＵによるヒートポンプ制御を示し
たフローチャートである（実施形態）。

【図８】エアコンＥＣＵによる温水サイクル制御を示し
たフローチャートである（実施形態）。

【図９】エアコンＥＣＵによるヒートポンプ移行制御を
示したフローチャートである（実施形態）。

【図１０】エアコンＥＣＵによるヒートポンプ移行制御
を示したフローチャートである（実施形態）。

【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はヒートポンプ移行
制御時の温水温度、吐出圧力および吹出温度の各挙動を
示したタイムチャートである（実施形態）。

【図１２】エアコンＥＣＵによる燃焼式ヒータ起動制御
を示したフローチャートである（実施形態）。

【図１３】エアコンＥＣＵによる燃焼式ヒータ起動制御
を示したフローチャートである（実施形態）。

【図１４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は燃焼式ヒータ起動
制御時の吐出圧力、温水温度および吹出温度の各挙動を
示したタイムチャートである（実施形態）。

【符号の説明】

１ 空調ダクト ２ 送風機 ３ ヒートポンプサイクル ４ 温水サイクル ６ エアコンＥＣＵ（暖房運転切替手段、１回目使い分
け判定手段、２回目以降使い分け判定手段、暖房運転制
御手段） １５ ＦＡＣＥ吹出口 １６ ＤＥＦ吹出口 １７ ＦＯＯＴ吹出口 ２１ コンプレッサ（冷媒圧縮機） ２２ 室内コンデンサ（第１ダクト内熱交換器） ２７ エバポレータ（冷媒蒸発器） ３０ Ａ／Ｍドア ３１ ウォータポンプ ３２ 燃焼式ヒータ ３３ ヒータコア（第２ダクト内熱交換器） ５２ 外気温度センサ（外気温度検出手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）車室内に空気を送るための空調ダク
   トと、 （ｂ）この空調ダクト内において車室内に向かう空気流
   を発生させる送風機と、 （ｃ）冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、およびこの冷媒圧縮
   機より吐出された冷媒の凝縮熱により前記空調ダクト内
   を通過する空気を加熱する第１ダクト内熱交換器を有す
   る冷凍サイクルと、 （ｄ）燃料の燃焼熱により熱媒体を加熱する燃焼式ヒー
   タ、およびこの燃焼式ヒータより流入した熱媒体の保有
   熱により前記空調ダクト内を通過する空気を加熱する第
   ２ダクト内熱交換器を有する熱媒体サイクルと、 （ｅ）前記冷媒圧縮機を作動させることにより前記第１
   ダクト内熱交換器を凝縮器として働かせるヒートポンプ
   暖房運転と前記燃焼式ヒータを作動させることにより前
   記第２ダクト内熱交換器を放熱器として働かせる燃焼ヒ
   ータ暖房運転とを切り替える暖房運転切替手段と、 （ｆ）車室外の空気温度を検出する外気温度検出手段
   と、 （ｇ）車両作動中に前記燃焼式ヒータを１回も作動させ
   ていない時、前記外気温度検出手段にて検出した車室外
   の空気温度が低い程、前記ヒートポンプ暖房運転よりも
   前記燃焼ヒータ暖房運転を選択し易くするように、前記
   ヒートポンプ暖房運転と前記燃焼ヒータ暖房運転との使
   い分けを判定する１回目使い分け判定手段と、 （ｈ）車両作動中に前記燃焼式ヒータを一度作動させた
   後に前記燃焼式ヒータを停止させている時、前記１回目
   使い分け判定手段による１回目使い分け判定よりも前記
   燃焼ヒータ暖房運転を選択し難くするように、前記ヒー
   トポンプ暖房運転と前記燃焼ヒータ暖房運転との使い分
   けを判定する２回目以降使い分け判定手段と、 （ｉ）前記１回目使い分け判定手段による１回目使い分
   け判定、および前記２回目以降使い分け判定手段による
   ２回目以降使い分け判定に基づいて、前記暖房運転切替
   手段を制御する暖房運転制御手段とを備えた車両用空調
   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１回目使い分け判定手段は、前記外気温度検出手段
   にて検出した車室外の空気温度が第１所定温度以下の時
   に、前記燃焼式ヒータの作動を開始するように前記燃焼
   ヒータ暖房運転を選択し、 前記２回目以降使い分け判定手段は、前記外気温度検出
   手段にて検出した車室外の空気温度が前記第１所定温度
   よりも低い第２所定温度以下の時に、前記燃焼式ヒータ
   の作動を開始するように前記燃焼ヒータ暖房運転を選択
   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または請求項２に記載の車両用空
   調装置において、 前記暖房運転制御手段は、前記ヒートポンプ暖房運転か
   ら前記燃焼ヒータ暖房運転に切り替える時に、前記燃焼
   式ヒータを最大能力で立ち上げ、前記冷媒圧縮機の能力
   を徐々に落とし、前記燃焼式ヒータが定常状態になるま
   で前記冷媒圧縮機の作動を続けるように前記冷媒圧縮機
   および前記燃焼式ヒータを制御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ないし請求項３のいずれかに記載
   の車両用空調装置において、 前記暖房運転制御手段は、前記燃焼ヒータ暖房運転から
   前記ヒートポンプ暖房運転に切り替える時に、前記冷媒
   圧縮機を最大能力で立ち上げ、前記燃焼式ヒータの能力
   を徐々に落とし、前記冷媒圧縮機が定常状態になるまで
   前記燃焼式ヒータの作動を続けるように前記冷媒圧縮機
   および前記燃焼式ヒータを制御することを特徴とする車
   両用空調装置。
5. 【請求項５】（ａ）車室内に空気を送るための空調ダク
   トと、 （ｂ）この空調ダクト内において車室内に向かう空気流
   を発生させる送風機と、 （ｃ）冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、およびこの冷媒圧縮
   機より吐出された冷媒の凝縮熱により熱媒体を加熱する
   冷媒熱媒体熱交換器を有する冷凍サイクルと、 （ｄ）燃料の燃焼熱により熱媒体を加熱する燃焼式ヒー
   タ、および前記冷媒熱媒体熱交換器または前記燃焼式ヒ
   ータより流入した熱媒体の保有熱により前記空調ダクト
   内を通過する空気を加熱するダクト内熱交換器を有する
   熱媒体サイクルと、 （ｅ）前記冷媒圧縮機を作動させることにより前記冷媒
   熱媒体熱交換器を凝縮器として働かせ、前記ダクト内熱
   交換器を放熱器として働かせるヒートポンプ暖房運転と
   前記燃焼式ヒータを作動させることにより前記ダクト内
   熱交換器を放熱器として働かせる燃焼ヒータ暖房運転と
   を切り替える暖房運転切替手段と、 （ｆ）車室外の空気温度を検出する外気温度検出手段
   と、 （ｇ）車両作動中に前記燃焼式ヒータを１回も作動させ
   ていない時、前記外気温度検出手段にて検出した車室外
   の空気温度が低い程、前記ヒートポンプ暖房運転よりも
   前記燃焼ヒータ暖房運転を選択し易くするように、前記
   ヒートポンプ暖房運転と前記燃焼ヒータ暖房運転との使
   い分けを判定する１回目使い分け判定手段と、 （ｈ）車両作動中に前記燃焼式ヒータを一度作動させた
   後に前記燃焼式ヒータを停止している時、前記１回目使
   い分け判定手段による１回目使い分け判定よりも前記燃
   焼ヒータ暖房運転を選択し難くするように、前記ヒート
   ポンプ暖房運転と前記燃焼ヒータ暖房運転との使い分け
   を判定する２回目以降使い分け判定手段と、 （ｉ）前記１回目使い分け判定手段による１回目使い分
   け判定、および前記２回目以降使い分け判定手段による
   ２回目以降使い分け判定に基づいて、前記暖房運転切替
   手段を制御する暖房運転制御手段とを備えた車両用空調
   装置。