JP2000071756A - ヒートポンプ式自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な制御により窓曇りを防止できるヒート
ポンプ式自動車用空気調和装置を提供する。 【解決手段】 あらかじめ低圧圧力（エバポレータ出口
圧力）が２.０〜１.８kg/cm2 の範囲を除湿エリアとし
て設定しておき、低圧圧力をその除湿エリアの範囲内に
制御するために、エバポレータ吸気温度に応じてインテ
ークドアの切替え制御を行う。ヒータコアを備えたシス
テムでは、インテークドアの切替え制御に代えてコンプ
レッサのオンオフ制御を行うことも可能である。当該制
御は、車室内温度が２５℃以上のときに実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除湿機能を備えた
ヒートポンプシステムにより車室内を除湿暖房すること
ができるヒートポンプ式自動車用空気調和装置に係り、
特に、制御により窓ガラスの曇りを防止することができ
る窓曇り防止制御機能を備えたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車は、走行駆動源が電気モータ
であるため、高温のエンジン冷却水（温水）を利用する
エンジン搭載車に比べて暖房熱源が不足する。また、エ
ンジン搭載車であっても、効率の良い低発熱エンジンを
搭載した場合には、放熱量の低下に伴うエンジン冷却水
の温度低下（低水温化）によって慢性的に暖房不足を来
すおそれがある。そのため、現在、電気自動車用および
低発熱エンジン搭載車用の自動車用空気調和装置とし
て、冷房のみならず暖房にも冷媒を用いてサイクル運転
を行い、窓曇りを防止しながら車室内を暖房することが
できる除湿暖房可能なヒートポンプ式カーエアコン（以
下「除湿ヒートポンプシステム」という）が開発されて
いる（例えば、特開平５−２０１２４３号参照）。な
お、低発熱エンジン搭載車用の場合には、通常、冷媒を
熱源として利用する上記ヒートポンプシステムとエンジ
ン冷却水を熱源として利用するヒータコアシステムとを
併用した構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような除湿ヒート
ポンプシステムにおいては、暖房時に最大能力を出すた
めに、通常、吸込口位置を内気循環、エアミックスドア
をフルホット位置にそれぞれ設定した状態でシステムを
作動させる。このとき、車室内空気の除湿はエバポレー
タにて行われる。

【０００４】ところが、内気循環にてシステムを作動さ
せると、車室内の空気の温度上昇に伴ってエバポレータ
の吸気温度が上昇し、そのため、冷凍サイクル内の低圧
圧力（エバポレータ出口圧力）が上昇して、本来の除湿
機能が低下し、窓ガラスの表面温度が露点温度よりも低
い場合、その温度差により湿り空気中の水蒸気の凝縮水
が窓ガラスの表面上に発生し、窓曇りとなる。

【０００５】低圧圧力の上昇による除湿機能の低下は、
次のように説明できる。

【０００６】低圧圧力が上昇すると飽和温度が上昇する
ため、エバポレータの表面温度が上昇する。例えば、図
６の湿り空気線図上で、スタート時のエバポレータ表面
温度をｔ3 、上昇後のエバポレータ表面温度をｔ2 と
し、車室内空気（相対湿度５０％）の温度をｔ1 、絶対
湿度をｘ1 、また、スタート時およびエバポレータ表面
温度上昇後のエバポレータ通過後の空気（相対湿度９０
％）の絶対湿度をそれぞれｘ3 、ｘ2 とする。この場
合、スタート時の除湿量は、風量×（ｘ1 −ｘ3 ）とい
う式で与えられ、エバポレータ表面温度上昇後の除湿量
は、風量×（ｘ1 −ｘ2 ）という式で与えられる。ｘ2
＞ｘ3 であるから、除湿量はスタート時の方が多い、逆
に言えば、エバポレータの表面温度が上昇すると除湿量
が少なくなる。すなわち、低圧圧力が低いほどエバポレ
ータが冷えて除湿量が増大する。

【０００７】なお、除湿ヒートポンプシステムにおける
上記の除湿機能の低下は、車両が停止しているアイドリ
ング時（例えば、エンジン回転数：８００ｒｐｍ）でも
走行時でも生じる。すなわち、アイドリング状態でも、
内気循環にてシステムを作動し続けると、車室内温度が
上昇し、エバポレータ吸気温度も上昇するため、低圧圧
力が上昇し、除湿機能が低下する。そして、アイドリン
グ時でも車室内が暖まる以上、エンジン回転数が増加し
ている走行時においても当然車室内は暖まり、結果とし
て除湿機能が低下する。したがって、いずれにせよ、窓
ガラス表面との温度差により窓曇りが発生するおそれが
ある。

【０００８】本発明は、従来の除湿ヒートポンプシステ
ムにおける上記課題に着目してなされたものであり、簡
単な制御により窓曇りを防止することができる窓曇り防
止制御機能を備えたヒートポンプ式自動車用空気調和装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の手段によって達成される。

【００１０】（１）本発明に係るヒートポンプ式自動車
用空気調和装置は、冷凍サイクル内を状態変化しながら
循環する冷媒の熱を利用して車室内の除湿暖房を行うヒ
ートポンプ式自動車用空気調和装置において、前記冷凍
サイクルを構成するエバポレータの吸気温度を検出する
エバポレータ吸気温度検出手段と、前記エバポレータ吸
気温度に基づいて、前記エバポレータの出口の冷媒圧力
が窓曇りおよびエバポレータ凍結を防止しうる所定の範
囲内に収まるよう、車室内に取り入れる内外気の切替え
制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。

【００１１】（２）前記制御手段は、暖房運転時におい
て車室内温度が所定値以上のときに当該制御を行う。

【００１２】（３）本発明に係る他のヒートポンプ式自
動車用空気調和装置は、エンジン冷却水および冷凍サイ
クル内を状態変化しながら循環する冷媒の熱を利用して
車室内の除湿暖房を行うヒートポンプ式自動車用空気調
和装置において、前記冷凍サイクルを構成するエバポレ
ータの吸気温度を検出するエバポレータ吸気温度検出手
段と、前記エバポレータ吸気温度に基づいて、前記エバ
ポレータの出口の冷媒圧力が窓曇りおよびエバポレータ
凍結を防止しうる所定の範囲内に収まるよう、前記冷凍
サイクルの作動のオンオフ制御を行う制御手段とを有す
ることを特徴とする。

【００１３】（４）前記制御手段は、暖房運転時におい
て車室内温度が所定値以上のときに当該制御を行う。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を使って、本発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施の形態に係るヒー
トポンプ式自動車用空気調和装置を示す概略構成図であ
る。なお、ここでは、低発熱エンジン搭載車に好適な、
冷媒を利用して冷房と除湿暖房を行う除湿ヒートポンプ
システムとエンジン冷却水を利用して暖房を行うヒータ
コアシステムとを併用したものを例示している。

【００１６】このヒートポンプ式自動車用空気調和装置
は、車室内外の空気（内外気）を選択的に取り入れて空
気調和した後車室内の所定の場所に向かって吹き出す空
調ユニット１を有し、この空調ユニット１は、取り入れ
た空気を車室内に向かって送るためのダクト２を有して
いる。ダクト２内には、空気流れ方向上流側から順に、
内気取入口３と外気取入口４を選択的に開閉するインテ
ークドア５と、このインテークドア５により選択された
内外気をダクト２内に導入し下流側に向かって圧送する
ブロアユニット６と、冷媒を蒸発させて空気を冷却する
エバポレータ７と、主に暖房運転時に機能しガス冷媒を
凝縮液化させて空気を加熱するサブコンデンサ８と、エ
ンジン冷却水（温水）を利用して空気を加熱するヒータ
コア９とが配設されている。サブコンデンサ８とヒータ
コア９の両方またはどちらか一方の前面には、サブコン
デンサ４／ヒータコア９を通過する空気とこれを迂回す
る空気との割合を調節するための図示しないエアミック
スドアが回動自在に設けられている。また、ヒータコア
９の下流側には、温度調節された空気を車室内の所定の
場所に向かって吹き出すための図示しない各種吹出口
（例えば、ベント吹出口、フット吹出口、デフ吹出口な
ど）が形成されている。

【００１７】また、このヒートポンプ式自動車用空気調
和装置は、冷房、暖房ともに冷媒を用いたサイクル運転
を行うことによって車室内の冷房と除湿暖房を行う除湿
ヒートポンプシステムを備え、従来と同様の冷凍サイク
ルを有している。

【００１８】すなわち、この除湿ヒートポンプシステム
の冷凍サイクルは、図示しないエンジンにより図示しな
いベルトを介して回転駆動されるコンプレッサ１０と、
車室外（ダクト２外）に配置され主に冷房運転時に機能
するメインコンデンサ１１と、車室内（ダクト２内）に
配置された前記サブコンデンサ８と、リキッドタンク１
２と、膨脹弁１３と、車室内（ダクト２内）に配置され
た前記エバポレータ７とをこの順序で冷媒配管１４によ
り連結し、その中に冷媒を封入して構成されている。ま
た、暖房運転時と冷房運転時とで機能させるコンデンサ
を切り替えるため、メインコンデンサ１１の入口側に
は、冷媒の流れを切り替えるための四方弁１５が設けら
れている。この四方弁１２の出口側（出口ポートの一
つ）とメインコンデンサ１１の出口側との間には、メイ
ンコンデンサ１１をバイパスする冷媒通路であるバイパ
ス管１６が接続されている。なお、リキッドタンク１２
と膨脹弁１３の機能は周知のとおりであって、前者は、
気液を分離して液冷媒を一度蓄え、液冷媒のみを膨脹弁
に送り出すもので、通常、エアの分離や水分・異物の除
去を行う機能も有しており、また、後者は、液冷媒を減
圧膨脹させて蒸発しやすい低温低圧の霧状冷媒にすると
ともに、エバポレータ出口温度を感知して冷媒流量を自
動調節する機能を有している。

【００１９】冷房運転時には、四方弁１５をメインコン
デンサ１１側に制御して、コンプレッサ１０から吐出さ
れた冷媒がメインコンデンサ１１を流れるようにする。
すなわち、コンプレッサ１０から吐出された冷媒は、四
方弁１５→メインコンデンサ１１→サブコンデンサ８→
リキッドタンク１２→膨脹弁１３→エバポレータ７と流
れて、コンプレッサ１０に帰還する（冷房サイクル）。
このとき、好ましくは、前記エアミックスドアは、エバ
ポレータ通過後の空気がサブコンデンサ８やヒータコア
９を通過しないような位置（フルクール位置）に設定さ
れている。

【００２０】この循環過程において、コンプレッサ１０
から出た高温高圧のガス冷媒は、メインコンデンサ１１
に流入し、ここで図示しないコンデンサファンにより供
給される外気と熱交換されて凝縮液化される。メインコ
ンデンサ１１から出た中温高圧の液冷媒は、サブコンデ
ンサ８に入るが、前記エアミックスドアにより空気の通
過、つまり空気との熱交換が阻止されているため、サブ
コンデンサ８ではほとんど放熱せず、そのままリキッド
タンク１２に導かれ、ここで抽出された後、次の膨脹弁
１３に導かれる。そして、この膨脹弁１３によって、エ
バポレータ出口温度のフィードバックを受けながら断熱
膨脹されて低温低圧の霧状冷媒となり、エバポレータ７
に導かれる。この低温低圧の霧状冷媒は、エバポレータ
７において熱交換により取入れ空気を冷却しながら低温
低圧のガス冷媒となり、コンプレッサ１０に戻される。
このようにして車室内の冷房が行われる。

【００２１】他方、暖房運転時には、四方弁１５をバイ
パス管１６側に制御して、コンプレッサ１０から吐出さ
れた冷媒がメインコンデンサ１１をバイパスして流れる
ようにする。すなわち、コンプレッサ１０から吐出され
た冷媒は、四方弁１５→バイパス管１６→サブコンデン
サ８→リキッドタンク１２→膨脹弁１３→エバポレータ
７と流れて、コンプレッサ１０に帰還する（暖房サイク
ル）。このとき、好ましくは、前記エアミックスドア
は、エバポレータ通過後の空気がすべてサブコンデンサ
８やヒータコア９を通過するような位置（フルホット位
置）に設定されている。

【００２２】この循環過程において、コンプレッサ１０
から出た高温高圧のガス冷媒は、サブコンデンサ８に入
り、ここで取入れ空気に熱を放出して凝縮液化され、中
温高圧の液冷媒となる。この中温高圧の液冷媒は、リキ
ッドタンク１２で抽出された後、膨脹弁１３に導かれ、
ここでエバポレータ出口温度のフィードバックを受けな
がら断熱膨脹されて低温低圧の霧状冷媒となり、エバポ
レータ７に導かれる。この低温低圧の霧状冷媒は、エバ
ポレータ７において熱交換により取入れ空気を冷却・除
湿しながら低温低圧のガス冷媒となり、コンプレッサ１
０に戻される。このように、コンプレッサ１０から出て
メインコンデンサ１１をバイパスしたガス冷媒は、サブ
コンデンサ８で凝縮液化されて放熱を行うので、エバポ
レータ７で除湿（および冷却）された空気はサブコンデ
ンサ８で加熱され、車室内が除湿暖房されることにな
る。つまり、除湿作用が働き、空気取入口を内気循環に
して車室内を暖房することが可能となる。

【００２３】また、上記のようなヒートポンプシステム
では、暖房運転時にメインコンデンサ１１をバイパスさ
せる暖房サイクルとなるため、メインコンデンサ１１に
冷媒が過剰に滞留すると、暖房サイクルを循環する冷媒
量が不足するおそれがある。そこで、四方弁１５の出口
側（出口ポートの他の一つ）とコンプレッサ１０の吸入
側との間に冷媒回収通路１７を設け、かつ、この冷媒回
収通路１７に電磁弁１８を取り付けている。そして、暖
房運転開始時に外気温度が低いような場合、四方弁１５
により冷媒回収通路１７とメインコンデンサ１１とを連
通させ、かつ、電磁弁１８を開くことによって、メイン
コンデンサ１１に滞留しているいわゆる寝込み冷媒をコ
ンプレッサ１０に戻して、暖房サイクル内の冷媒不足を
補うようにしている。

【００２４】なお、図１中、１９，２０，２１は逆止
弁、２２は温水配管である。

【００２５】以上の構成を有する除湿ヒートポンプシス
テムにあっては、前述したように、除湿暖房が実現され
るものの、内気循環で作動させると低圧圧力（エバポレ
ータ出口圧力）が上昇して除湿機能が低下し、窓曇りが
発生するおそれがある。そこで、本発明では、制御によ
り窓曇りを防止する機能（窓曇り防止制御機能）を備え
ている。

【００２６】以下、この除湿ヒートポンプシステムにお
ける窓曇り防止制御機能について説明する。

【００２７】まず、原理を説明しておく。除湿機能の低
下による窓曇りを防止するためには、低圧圧力の上昇を
防ぐ必要がある。また、低圧圧力が低過ぎてもエバポレ
ータ７の凍結が起きる。したがって、これらの状態を回
避するためには、低圧圧力を一定の範囲内に制御する必
要がある。本実施の形態では、図４に示すように、低圧
圧力について上限値（例えば、２.０kg/cm2）と下限値
（例えば、１.８ｋｇ／ｃｍ２）とで規定される範囲
（これを「除湿エリア」と呼ぶ）をあらかじめ設定して
おき、低圧圧力をこの除湿エリア内に収めるような制御
を行う。なお、低圧圧力が上限値よりも高い領域は、除
湿能力の低下により窓曇りが発生しうる範囲（これを
「窓曇りエリア」と呼ぶ）であり、低圧圧力が下限値よ
りも低い領域は、エバポレータ７の凍結が起こりうる範
囲（これを「凍結エリア」と呼ぶ）である。

【００２８】ここでは、除湿エリアを２．０（上限値）
〜１.８（下限値）kg/cm2 の範囲に設定しているが、そ
の理由は、前者の飽和温度は、０.７５℃、後者の飽和
温度は、−１.１２℃であり、これらの温度の範囲内で
は、エバポレータ７の凍結が発生せず、かつ、外気温度
が低い時でも窓曇りが発生しないためである。

【００２９】そして、本実施の形態では、低圧圧力を除
湿エリア内に制御するために、エバポレータ７の上流側
にエバポレータ吸気温度検出手段としての温度センサ２
５を設けて、エバポレータ７の吸気温度を検出し、この
検出値に応じて、内外気の切替え制御（実施形態１）ま
たはヒートポンプシステムの作動のオンオフ制御（実施
形態２）を行うようにしている。

【００３０】すなわち、エバポレータ吸気温度とエバポ
レータ出口圧力（低圧圧力）との間には、コンプレッサ
回転数（エンジン回転数）をパラメータとして、図５に
示すような関係が存在するため、実験などにより、あら
かじめ図５のようなマップを求めておけば、そのコンプ
レッサ回転数（エンジン回転数）における低圧圧力の除
湿エリアに対応するエバポレータ吸気温度の範囲を求め
ることができ、エバポレータ吸気温度に基づいて低圧圧
力を除湿エリア内に制御することが可能となる。

【００３１】また、低圧圧力が上がり過ぎたときに、吸
込口を内気循環から外気導入に変更することで（実施形
態１）、冷たい外気の導入によりエバポレータ吸気温度
が低下して低圧圧力も下がり、または、ヒートポンプシ
ステム（コンプレッサ１０）の作動を停止させることで
（実施形態２）、低圧圧力が下がってくる。逆に、低圧
圧力が下がり過ぎたときには、吸込口を外気導入から内
気循環に戻すことで（実施形態１）、暖かい内気の導入
によりエバポレータ吸気温度が上昇して低圧圧力が再び
上がり、または、ヒートポンプシステム（コンプレッサ
１０）を再び作動させることで（実施形態２）、低圧圧
力が再び上がってくる。したがって、内外気の切替え制
御（実施形態１）またはヒートポンプシステムの作動の
オンオフ制御（実施形態２）を行うことによって、低圧
圧力を除湿エリア内に制御することができる。

【００３２】さらに、本実施の形態では、上記の制御を
車室内温度が所定値（例えば、２５℃）以上になったと
きに行うようにしている。この所定値は、内外気の切替
え制御（実施形態１）またはヒートポンプシステムの作
動のオンオフ制御（実施形態２）を行ったとしても乗員
のフィーリングを損なわないような値に設定されてい
る。すなわち、実施形態１の場合には、吸込口を内気循
環から外気導入にすることにより、低圧圧力が低下して
コンプレッサ吐出圧力が低下し、暖房能力が低下するの
で、また、実施形態２の場合には、ヒートポンプシステ
ムの作動を停止させることにより、ヒータコア９による
温水暖房のみとなり、暖房能力が低下するので、いずれ
の場合においても、フィーリングを損なわないようにす
るためには、車室内温度がある程度上昇している必要が
あるためである。なお、後者については、さらに、ヒー
トポンプを停止させて温水暖房のみに切り替えても、温
水の温度が上昇していれば、違和感はない。

【００３３】次に、制御系の構成を説明する。上記のよ
うに、エバポレータ７の上流側にエバポレータ吸気温度
検出手段としての温度センサ２５が設けられている。こ
の温度センサ２５は、制御手段として機能するオートア
ンプ２６に接続されている。オートアンプ２６には、図
示しない内気センサからの車室内温度信号や図示しない
エンジン制御装置からのエンジン回転数信号も入力され
る。また、オートアンプ２６の出力側には、図示しない
リンクを介してインテークドア５を開閉駆動するインテ
ークドアアクチュエータ２７やコンプレッサ１０（のオ
ンオフ回路）が接続されている。オートアンプ２６は、
内蔵しているマイコンによって、上記の各種入力信号
（エバポレータ吸気温度、車室内温度、エンジン回転
数）を演算処理して、インテークドアアクチュエータ２
７（実施形態１）またはコンプレッサ１０（実施形態
２）を自動制御して、窓曇り防止制御機能を実現するよ
うにしている。

【００３４】なお、オートアンプ２６は、通常の自動車
用空気調和装置と同様、車室内の空調状態を総合的に制
御する機能をも有している。すなわち、各センサ（内気
センサ、外気センサ、日射センサなど）、エアミックス
ＰＢＲ、および各スイッチなどの信号を演算処理し、各
アクチュエータ（モードドアアクチュエータ、インテー
クドアアクチュエータ２７、エアミックスドアアクチュ
エータなど）およびファンコントロールアンプを作動さ
せ、吹出口位置、吸込口位置、吹出風温度、および吹出
風量などを自動制御する機能を有している。

【００３５】次に、フローチャートを参照して、オート
アンプ２６による窓曇り防止制御の具体的な処理手順を
説明する。

【００３６】《実施形態１》図２は、内外気の切替えに
よる窓曇り防止制御の処理手順を示すフローチャートで
ある。

【００３７】オートアンプ２６は、暖房運転モードであ
ることを確認すると（Ｓ１）、車室内温度の信号を入力
して（Ｓ２）、その認識値（車室内温度）が設定値（例
えば、２５℃）以上かどうかを判断する（Ｓ３）。この
判断の結果としてＮＯであれば、吸込口を内気循環から
外気導入に変更すると暖房能力の低下によりフィーリン
グを損なうおそれがあるので、当該窓曇り防止制御は行
わず、ステップＳ１に戻って待機するが、ＹＥＳであれ
ば、車室内温度が上昇しているため、吸込口を内気循環
から外気導入に変更してもフィーリングを損なうおそれ
はなく、当該窓曇り防止制御を実行する。

【００３８】具体的には、まずエンジン回転数の信号を
入力して（Ｓ４）、あらかじめ設定されているマップ
（図５参照）に従って、そのエンジン回転数（コンプレ
ッサ回転数）における低圧圧力の除湿エリア（図４参
照）に対応するエバポレータ吸気温度の範囲を求める。
つまり、そのエンジン回転数（コンプレッサ回転数）に
おいて、低圧圧力の除湿エリアの上限値（２.０kg/cm
2）に対応するエバポレータ吸気温度の上限値と、低圧
圧力の除湿エリアの下限値（１.８kg/cm2）に対応する
エバポレータ吸気温度の下限値とを設定する（Ｓ５）。

【００３９】次いで、温度センサ２５からのエバポレー
タ吸気温度の信号を入力し（Ｓ６）、現在の吸込口位置
が内気循環か外気導入かを判断する（Ｓ７）。

【００４０】ステップＳ７の判断の結果として内気循環
であれば、ステップＳ６で入力したエバポレータ吸気温
度の値がステップＳ５で設定した上限値よりも大きいか
どうかを判断する（Ｓ８）。この判断の結果としてＹＥ
Ｓであれば、低圧圧力が上昇し過ぎて窓曇りエリアに入
っていることになるので、低圧圧力を下げるべく、吸込
口位置を内気循環から外気導入に切り替えて（Ｓ９）、
ステップＳ１２に進む。これに対し、ＮＯであれば、低
圧圧力は除湿エリアの上限値を超えていないので、いま
だ窓曇りのおそれはなく、暖房能力を優先すべく内気循
環を維持して、ただちにステップＳ１２に進む。

【００４１】一方、ステップＳ７の判断の結果として外
気導入であれば、ステップＳ６で入力したエバポレータ
吸気温度の値がステップＳ５で設定した下限値よりも小
さいかどうかを判断する（Ｓ１０）。この判断の結果と
してＹＥＳであれば、低圧圧力が低下し過ぎて凍結エリ
アに入っていることになるので、低圧圧力を上げるべ
く、吸込口位置を外気導入から内気循環に戻して（Ｓ１
１）、ステップＳ１２に進む。これに対し、ＮＯであれ
ば、低圧圧力は除湿エリアの下限値を超えていないの
で、いまだエバポレータ凍結のおそれはなく、外気導入
を維持して、ただちにステップＳ１２に進む。

【００４２】ステップＳ１２では、終了かどうか、つま
り、エアコンの作動の停止信号を入力しているかどうか
を判断し、ＮＯであれば、ステップＳ１に戻って、上記
一連の処理を繰り返し実行し、ＹＥＳであれば、当該窓
曇り防止制御を終了する。

【００４３】以上の処理を行うことにより、低圧圧力
は、図４に示すように、除湿エリアの範囲内に自動制御
されることになる。なお、図４では、起動直後に低圧力
が上昇して除湿エリアを超えて窓曇りエリアに入ってい
るが、これは車室内温度が設定値（２５℃）に達してお
らず、当該窓曇り防止制御に入っていないためであっ
て、図中のａ点で、当該窓曇り防止制御に入っている。

【００４４】《実施形態２》図３は、ヒートポンプシス
テムの作動のオンオフによる窓曇り防止制御の処理手順
を示すフローチャートである。なお、同図中のステップ
Ｓ２１〜Ｓ２６は、図２中のステップＳ１〜Ｓ６と同じ
である。

【００４５】オートアンプ２６は、暖房運転モードであ
ることを確認すると（Ｓ２１）、車室内温度の信号を入
力して（Ｓ２２）、その認識値（車室内温度）が設定値
（例えば、２５℃）以上かどうかを判断する（Ｓ２
３）。この判断の結果としてＮＯであれば、ヒートポン
プシステムの作動を停止させると暖房能力の低下により
フィーリングを損なうおそれがあるので、当該窓曇り防
止制御は行わず、ステップＳ２１に戻って待機するが、
ＹＥＳであれば、車室内温度が上昇しているため、ヒー
トポンプシステムの作動を停止させてもフィーリングを
損なうおそれはなく、当該窓曇り防止制御を実行する。

【００４６】具体的には、まずエンジン回転数の信号を
入力して（Ｓ２４）、あらかじめ設定されているマップ
（図５参照）に従って、そのエンジン回転数（コンプレ
ッサ回転数）における低圧圧力の除湿エリア（図４参
照）に対応するエバポレータ吸気温度の範囲を求める。
つまり、そのエンジン回転数（コンプレッサ回転数）に
おいて、低圧圧力の除湿エリアの上限値（２.０kg/cm
2）に対応するエバポレータ吸気温度の上限値と、低圧
圧力の除湿エリアの下限値（１.８kg/cm2）に対応する
エバポレータ吸気温度の下限値とを設定する（Ｓ２
５）。

【００４７】次いで、温度センサ２５からのエバポレー
タ吸気温度の信号を入力し（Ｓ２６）、この入力値がス
テップＳ２５で設定した上限値よりも大きいかどうかを
判断する（Ｓ２７）。この判断の結果としてＹＥＳであ
れば、低圧圧力が上昇し過ぎて窓曇りエリアに入ってい
ることになるので、低圧圧力を下げるべく、コンプレッ
サ１０をオフしてヒートポンプシステムの作動を停止さ
せて（Ｓ２８）、ステップＳ３１に進む。これに対し、
ＮＯであれば、低圧圧力は除湿エリアの上限値を超えて
いないので、いまだ窓曇りのおそれはなく、暖房能力を
優先すべくヒートポンプシステムの作動を維持して、た
だちにステップＳ３１に進む。

【００４８】一方、ステップＳ２７の判断の結果として
ＮＯであれば、ステップＳ２６で入力したエバポレータ
吸気温度の値がステップＳ２５で設定した下限値よりも
小さいかどうかを判断する（Ｓ２９）。この判断の結果
としてＹＥＳであれば、低圧圧力が低下し過ぎて凍結エ
リアに入っていることになるので、低圧圧力を上げるべ
く、コンプレッサ１０をオンしてヒートポンプシステム
を作動させ（Ｓ３０）、ステップＳ３１に進む。これに
対し、ＮＯであれば、低圧圧力は除湿エリアの下限値を
超えていないので、いまだエバポレータ凍結のおそれは
なく、ヒートポンプシステムの作動を停止させたまま、
ただちにステップＳ３１に進む。

【００４９】ステップＳ３１では、終了かどうか、つま
り、エアコンの作動の停止信号を入力しているかどうか
を判断し、ＮＯであれば、ステップＳ２１に戻って、上
記一連の処理を繰り返し実行し、ＹＥＳであれば、当該
窓曇り防止制御を終了する。なお、当該窓曇り防止制御
において、ヒートポンプシステムの作動停止後は、フル
ホットのためヒータコア９による温水暖房として暖房源
が得られる。

【００５０】以上の処理を行うことにより、低圧圧力
は、図４に示すように、除湿エリアの範囲内に自動制御
されることになる。なお、図４では、上記したように、
ａ点で、当該窓曇り防止制御に入っている。

【００５１】したがって、上記実施の形態によれば、あ
らかじめ低圧圧力（エバポレータ出口圧力）が２.０〜
１.８kg/cm2 の範囲を除湿エリアとして設定しておき、
低圧圧力をその除湿エリアの範囲内に制御するために、
エバポレータ吸気温度に応じてインテークドア５の切替
え制御（実施形態１）またはコンプレッサ１０のオンオ
フ制御（実施形態２）を行うようにしたので、簡単な制
御により、エバポレータ７の凍結を防止しつつ窓ガラス
の曇りを防止することができる。

【００５２】また、車室内温度が設定値（２５℃）以上
となったときに本件窓曇り防止制御を実行させるように
したので、吸込口位置を内気循環から外気導入に切り替
えても（実施形態１）またはヒートポンプシステムの作
動を停止して温水暖房のみに切り替えても（実施形態
２）、車室内温度が上昇しているため、暖房能力の一時
的な低下に伴い乗員のフィーリングを損なうことはな
い。

【００５３】なお、上記実施の形態では、ヒートポンプ
システムとヒータコアシステムとを併用した低発熱エン
ジン搭載車用のものを例にとって説明したが、本発明
は、ヒートポンプシステムのみを備えた電気自動車用の
ものにも適用可能である。この場合には、温水暖房がで
きないため、インテークドアによる制御（実施形態１）
のみが可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、エ
バポレータ出口圧力について窓曇りおよびエバポレータ
凍結を防止しうる範囲をあらかじめ設定しておき、エバ
ポレータ出口圧力をその設定範囲内に制御するために、
エバポレータ吸気温度に基づいて、内外気の切替え制御
または冷凍サイクルの作動のオンオフ制御を行うように
したので、簡単な制御により、エバポレータの凍結を防
止しつつ窓ガラスの曇りを防止することができる。

【００５５】また、暖房運転時において車室内温度が所
定値以上となったときに当該制御を行うようにしたの
で、吸込口位置を内気循環から外気導入に切り替えても
または冷凍サイクルの作動を停止してエンジン冷却水に
よる暖房のみに切り替えても、車室内温度が上昇してい
るため、暖房能力の一時的な低下に伴い乗員のフィーリ
ングを損なうことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係るヒートポンプ式
自動車用空気調和装置を示す概略構成図である。

【図２】 内外気の切替えによる窓曇り防止制御の処理
手順を示すフローチャートである。

【図３】 ヒートポンプシステムの作動のオンオフによ
る窓曇り防止制御の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図４】 窓曇り防止制御の説明に供する図である。

【図５】 エバポレータ吸気温度とエバポレータ出口圧
力との関係を示す特性図である。

【図６】 低圧圧力の上昇による除湿機能の低下の説明
に供する図である。

【符号の説明】

５…インテークドア、 ７…エバポレータ、 ８…サブコンデンサ、 ９…ヒータコア、 １０…コンプレッサ、 １１…メインコンデンサ、 １２…リキッドタンク、 １３…膨脹弁、 １５…四方弁、 ２５…温度センサ（エバポレータ吸気温度検出手段）、 ２６…オートアンプ（制御手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍サイクル内を状態変化しながら循環
   する冷媒の熱を利用して車室内の除湿暖房を行うヒート
   ポンプ式自動車用空気調和装置において、 前記冷凍サイクルを構成するエバポレータ(7) の吸気温
   度を検出するエバポレータ吸気温度検出手段(25)と、 前記エバポレータ吸気温度に基づいて、前記エバポレー
   タ(7) の出口の冷媒圧力が窓曇りおよびエバポレータ凍
   結を防止しうる所定の範囲内に収まるよう、車室内に取
   り入れる内外気の切替え制御を行う制御手段(26)と、 を有することを特徴とするヒートポンプ式自動車用空気
   調和装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段(26)は、暖房運転時におい
   て車室内温度が所定値以上のときに当該制御を行うこと
   を特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式自動車用空
   気調和装置。
3. 【請求項３】 エンジン冷却水および冷凍サイクル内を
   状態変化しながら循環する冷媒の熱を利用して車室内の
   除湿暖房を行うヒートポンプ式自動車用空気調和装置に
   おいて、 前記冷凍サイクルを構成するエバポレータ(7) の吸気温
   度を検出するエバポレータ吸気温度検出手段(25)と、 前記エバポレータ吸気温度に基づいて、前記エバポレー
   タ(7) の出口の冷媒圧力が窓曇りおよびエバポレータ凍
   結を防止しうる所定の範囲内に収まるよう、前記冷凍サ
   イクルの作動のオンオフ制御を行う制御手段(26)と、 を有することを特徴とするヒートポンプ式自動車用空気
   調和装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段(26)は、暖房運転時におい
   て車室内温度が所定値以上のときに当該制御を行うこと
   を特徴とする請求項３記載のヒートポンプ式自動車用空
   気調和装置。