JP2000219034A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットガスヒータサイクルによる暖房モード
の運転時に、蒸発器表面の凝縮水が再蒸発して、車両窓
ガラスが曇ることを抑制する。 【解決手段】 凝縮器１４の入口側を開放するととも
に、ホットガスバイパス通路２０の入口側を閉塞して通
常の冷凍サイクルＣによる冷房モードの運転と、凝縮器
１４の入口側を閉塞するとともに、ホットガスバイパス
通路２０の入口側を開放してホットガスヒータサイクル
Ｈによる暖房モードの運転が切替可能になっている。暖
房モードの運転時に、窓ガラスが曇ると判定したとき
は、蒸発器１８の温度が所定温度以下となるように圧縮
機１０の作動を制御装置２６により断続制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房時には圧縮機
吐出ガス冷媒（ホットガス）を室内熱交換器（蒸発器）
に直接導入することにより、室内熱交換器をガス冷媒の
放熱器として使用するホットガス暖房機能を発揮する空
調装置において、特に、暖房モードの起動時に室内熱交
換器で凝縮水が再蒸発して窓ガラスが曇ることを防止す
るシステムに関するもので、車両用として好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置では冬期暖房時に
温水（エンジン冷却水）を暖房用熱交換器に循環させ、
この暖房用熱交換器にて温水を熱源として空調空気を加
熱するようにしている。この場合、温水温度が低いとき
には車室内への吹出空気温度が低下して必要な暖房能力
が得られない場合がある。

【０００３】そこで、特開平５−２７２８１７号公報に
おいては、ホットガスヒータサイクルにより暖房機能を
発揮できる冷凍サイクル装置が提案されている。この従
来装置では、エンジン始動時のごとく温水温度が所定温
度より低いときには、圧縮機吐出ガス冷媒（ホットガ
ス）を凝縮器をバイパスして蒸発器に導入して、蒸発器
でガス冷媒から空調空気に放熱することにより、暖房機
能を発揮できるようにしている。すなわち、上記の従来
装置おいては、空調ケース内に設置された同一の室内熱
交換器である蒸発器を冷房モード時の冷却器および暖房
モード時の放熱器として切替使用している。

【０００４】ところで、車両用空調装置では冬期暖房時
に汚染外気の導入防止のため内気モードを設定する場合
がある。この場合は、窓ガラスの曇り止めのために、蒸
発器の冷却、除湿作用を発揮する必要が生じるので、外
気温が０°Ｃに低下するまで、冷凍サイクルを冷房モー
ドで使用することがある。

【０００５】この場合、固定容量型圧縮機を断続制御す
ることにより蒸発器温度を制御する冷凍サイクルでは、
圧縮機作動の断続に伴う蒸発器温度の変動が大きいの
で、一般に、外気温が０°Ｃ以下に低下すると、圧縮機
を停止したままにする圧縮機停止制御を行う。これに反
し、冷凍サイクルの圧縮機として可変容量型を用いる場
合は、圧縮機容量によりサイクル低圧圧力（冷媒蒸発圧
力）を制御して蒸発器温度を小さい変動幅で安定的に制
御できるので、外気温が−１０°Ｃ程度の氷点下の低温
域まで、圧縮機を作動させて、蒸発器の冷却、除湿作用
を発揮させる。

【０００６】一方、ホットガスヒータサイクルによる暖
房モードは、温水式暖房用熱交換器による主暖房機能に
対する補助暖房の機能を果たすものであって、通常は、
外気温＝＋１０°Ｃ程度以下の低外気温域で使用する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、外気温＝０°
Ｃ付近において、窓ガラスの曇り止めのために、冷凍サ
イクルを冷房モードで使用した直後に、暖房能力の不足
から、ホットガスヒータサイクルによる暖房モードに切
り替える場合が生じる。

【０００８】しかし、ホットガスヒータサイクルによる
暖房モードに切り替えると、今まで、冷房モードで冷却
除湿作用を果たしていた蒸発器が一挙にホットガスの放
熱器に切り替わり、蒸発器の温度が急上昇するので、冷
房モード時に蒸発器表面で凝縮した水分が再蒸発して、
車室内へ吹出し、車両窓ガラスを曇らせるという不具合
が発生する。

【０００９】また、冷房モード運転により蒸発器で一度
発生した凝縮水は冬期の低外気温時では蒸発しにくく、
長期間残存することがあるので、冷房モードからの切替
直後でなくても（換言すると、冷房モードを暫く使用し
ていなくても）、ホットガスヒータサイクルによる暖房
モードの起動により車両窓ガラスの曇りを発生させるこ
ともある。

【００１０】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
ホットガスヒータサイクルによる暖房モードの運転に伴
う、車両窓ガラスの曇り発生を抑制することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜１３記載の発明では、室内熱交換器（１
８）を蒸発器として作動させる通常の冷房用冷凍サイク
ル（Ｃ）と、圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、室
外熱交換器（１４）を迂回させて、第２減圧装置（２１
ａ）および室内熱交換器（１８）を通して圧縮機（１
０）に戻すことで、室内熱交換器（１８）を放熱器とし
て作動させるホットガスヒータサイクル（Ｈ）とを切替
可能に構成し、室内熱交換器（１８）を、室内へ向かっ
て空気が流れる空調ケース（２２）内に配置し、冷凍サ
イクル（Ｃ）により室内熱交換器（１８）で冷却された
空気を室内へ吹き出すことにより冷房モードを実行し、
また、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）により室内熱交
換器（１８）で加熱された空気を室内へ吹き出すことに
より暖房モードを実行するようになっており、更に、窓
ガラスが曇る状態であるか否かを判定する窓曇り判定手
段（Ｓ３００、Ｓ１１）を有し、この窓曇り判定手段
（Ｓ３００、Ｓ１１）にて窓ガラスが曇ると判定された
ときに、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）による暖房モ
ード運転を制限する制御手段（２６）を備えることを特
徴としている。

【００１２】これによると、ホットガスヒータサイクル
（Ｈ）による暖房モードを実行する際に、窓ガラスが曇
る状態であると判定した場合には、ホットガスヒータサ
イクル（Ｈ）による暖房モード運転の実施を制限するこ
とができる。

【００１３】そのため、冷房モード運転の実施で室内熱
交換器（１８）の表面に付着した凝縮水が再蒸発するこ
とを防止したり、あるいは、大量に水分を含んだ高湿度
空気が窓ガラスに向けて吹き出すことを防止できるの
で、暖房モード運転時に高湿度空気の吹出に起因する、
窓ガラスの曇り発生を抑えることができる。

【００１４】また、窓ガラスが曇る状態でないときは、
暖房モード運転の制限を解除することにより、ホットガ
スヒータサイクル（Ｈ）による暖房能力を最大限発揮す
ることができる。

【００１５】本発明による窓曇り判定手段（Ｓ３００、
Ｓ１１）は請求項２ないし５記載のように種々な手段に
て実施できる。

【００１６】すなわち、請求項２記載の発明のように、
窓曇り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１１）は、窓ガラスの温
度に関連する物理量に基づいて窓ガラスが曇る状態であ
るか否かを判定することができる。ここで、窓ガラスの
温度に関連する物理量とは、窓ガラスの温度自身の他
に、これと相関のある室内への吹出温度、外気温等の物
理量を包含している。

【００１７】また、請求項３記載の発明のように、窓曇
り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１１）は、室内熱交換器（１
８）を蒸発器として作動させる冷房モードの作動履歴に
基づいて窓ガラスが曇る状態であるか否かを判定するこ
とができる。ここで、冷房モードの作動履歴に基づく窓
ガラスの曇り判定は、例えば、冷房モード停止後の経過
時間と外気温とにより判定することができる。また、車
両用空調装置であれば、エンジン起動後に、一度でも冷
房モードを運転したかどうかに基づいて窓ガラスの曇り
判定を行ってもよい。

【００１８】また、請求項４記載の発明では、空調ケー
ス（２２）の下流側から窓ガラスに向けて空気を吹き出
すデフロスタモードが設定可能になっており、窓曇り判
定手段（Ｓ３００、Ｓ１１）は、空調ケース（２２）か
らの吹出モードがデフロスタモードであるときに窓ガラ
スが曇る状態であると判定することを特徴としている。
このように、吹出モードがデフロスタモードであるか否
かに基づいて窓ガラスの曇り判定を行ってもよい。

【００１９】また、請求項５記載の発明のように、窓曇
り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１１）は、窓ガラス付近の室
内空気湿度に関連する物理量に基づいて窓ガラスが曇る
状態であるか否かを判定することができる。

【００２０】また、本発明による暖房モード運転の制限
を行うための制御手段（２６）も請求項６ないし１１記
載のように種々な手段にて実施できる。

【００２１】すなわち、請求項６記載の発明では、制御
手段（２６）は、窓ガラスが曇ると判定されたときに、
圧縮機（１０）を起動しないことを特徴としている。こ
のように、圧縮機（１０）を起動しないことで暖房モー
ド運転の制限を行うようにしてもよい。これによれば、
室内熱交換器（１８）が放熱器として作動することを阻
止して、室内熱交換器（１８）の表面に付着した凝縮水
が再蒸発することを防止できる。

【００２２】また、請求項７記載の発明では、制御手段
（２６）は、窓ガラスが曇ると判定されたときに、室内
熱交換器（１８）の温度が所定温度以下となるように圧
縮機（１０）の作動を制御することを特徴としている。

【００２３】これによると、暖房モードを起動したとき
に室内熱交換器（１８）表面に凝縮水が残存していて
も、室内熱交換器（１８）の温度を所定温度以下に抑え
ることにより、凝縮水の再蒸発を抑制して、窓ガラスの
曇り発生を抑制できる。

【００２４】また、請求項８記載の発明では、制御手段
（２６）は、外気温が０°Ｃ以下のときは室内熱交換器
（１８）の温度が０°Ｃ以下となるように圧縮機（１
０）の作動を制御し、外気温が０°Ｃより高いときは室
内熱交換器（１８）の温度が外気温と同等になるように
圧縮機（１０）の作動を制御することを特徴としてい
る。

【００２５】これによると、外気温が０°Ｃ以下のとき
は室内熱交換器（１８）の凝縮水を凍結状態に維持し
て、凝縮水の溶融を阻止して車両窓ガラスの曇り発生を
抑制できる。また、外気温が０°Ｃより高いときは室内
熱交換器（１８）の温度を外気温と同等程度に制御する
ことにより、窓ガラスの曇り発生を抑制できる。つま
り、室内熱交換器（１８）の温度を外気温と同等程度に
制御することにより、室内熱交換器（１８）通過空気の
飽和温度を外気温と同等程度にすることができる。一
方、車両窓ガラスは外気温と同程度かそれより若干高い
温度になっているので、室内熱交換器（１８）通過空気
が窓ガラス周辺に吹き出され、窓ガラス表面に触れて冷
却されても飽和状態まで到達せず、結露することがな
い。従って、窓ガラスの曇り発生を抑制できる。

【００２６】また、寒冷時に、−３０°Ｃ〜−２０°Ｃ
程度の低温外気を導入して暖房を行う場合に、室内熱交
換器（１８）の温度を０°Ｃ付近に制御することによ
り、低温外気を室内熱交換器（１８）において０°Ｃ付
近まで温度上昇させることができ、ホットガスバイパス
による補助暖房効果を発揮できる。

【００２７】また、外気温が０°Ｃより高いときは、室
内熱交換器（１８）の温度を外気温より若干量高い温度
にしても曇りを防止できるので、室内熱交換器（１８）
にて導入外気の温度を若干量上昇させて補助暖房効果を
発揮できる。

【００２８】また、請求項９記載の発明のように、制御
手段（２６）により圧縮機（１０）の作動を断続するこ
とにより室内熱交換器（１８）の温度を制御することが
できる。

【００２９】また、請求項１０記載の発明では、空調ケ
ース（２２）の下流側から窓ガラスに向けて空気を吹き
出すデフロスタモードと、空調ケース（２２）の下流側
から使用者の身体に向けて空気を吹き出す他の吹出モー
ドが設定可能になっており、制御手段（２６）は、窓ガ
ラスが曇ると判定されたときに、他の吹出モードを選択
することを特徴としている。

【００３０】このように、窓ガラスが曇ると判定された
ときに、デフロスタモード以外の他の吹出モードを選択
して、使用者の身体に向けて空気を吹き出すことによ
り、窓ガラスの曇り発生を抑制できる。

【００３１】また、請求項１１記載の発明では、車両に
搭載される空調装置において、空調ケース（２２）に車
室内空気を吸い込むための内気吸込口（７１）および空
調ケース（２２）に車室外空気を吸い込むための外気吸
込口（７０）と、空調ケース（２２）において車室内に
向けて空気流を発生させる送風機（２３）とを備え、制
御手段（２６）は、窓ガラスが曇ると判定されたとき
に、内気吸込口（７１）を開放し、外気吸込口（７０）
を閉塞する内気モードを選択し、かつ、送風機（２３）
の作動を停止することを特徴としている。

【００３２】このように、車両用の空調装置において、
窓ガラスが曇ると判定されたときに内気モードを選択
し、かつ、送風機（２３）の作動を停止することによ
り、車両が走行しても、室内熱交換器（１８）を空気が
通過せず、窓ガラスの曇り発生を抑制できる。

【００３３】また、請求項１２記載の発明では、圧縮機
（１０）は、クラッチ手段（１１）を介してエンジン
（１２）により駆動される固定容量型圧縮機であり、制
御手段（２６）は、暖房モードの運転時に、圧縮機（１
０）の吐出圧力が所定範囲となるようにクラッチ手段
（１１）を断続させて圧縮機（１０）を断続制御するこ
とを特徴としている。

【００３４】これによると、暖房モード時に圧縮機（１
０）の断続制御により、圧縮機（１０）の吐出圧力を制
御して、ホットガスヒータサイクルによる暖房能力を制
御できるとともに、吐出圧力の異常上昇も防止できる。

【００３５】また、請求項１３記載の発明では、圧縮機
（１０）は、吐出容量を可変する容量可変機構（１０
ａ）を備える可変容量型圧縮機であり、暖房モードの運
転時に、圧縮機（１０）の吐出圧力が所定範囲となるよ
うに容量可変機構（１０ａ）により圧縮機（１０）の吐
出容量を調整することを特徴としている。

【００３６】これによると、暖房モード時に圧縮機（１
０）の吐出容量の調整により、圧縮機（１０）の吐出圧
力を制御して、ホットガスバイパスによる暖房能力を制
御できるとともに、吐出圧力の異常上昇も防止できる。

【００３７】次に、請求項１４記載の発明では、室内熱
交換器（１８）を蒸発器として作動させる通常の冷房用
冷凍サイクル（Ｃ）と、圧縮機（１０）より吐出された
冷媒を、室外熱交換器（１４）を迂回させて、第２減圧
装置（２１ａ）および室内熱交換器（１８）を通して圧
縮機（１０）に戻すことで、室内熱交換器（１８）を放
熱器として作動させるホットガスヒータサイクル（Ｈ）
とを切替可能に構成し、室内熱交換器（１８）を、室内
へ向かって空気が流れる空調ケース（２２）内に配置
し、冷凍サイクル（Ｃ）により室内熱交換器（１８）で
冷却された空気を室内へ吹き出すことにより冷房モード
を実行し、また、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）によ
り室内熱交換器（１８）で加熱された空気を室内へ吹き
出すことにより暖房モードを実行するようになってお
り、更に、暖房モードの運転時に、室内熱交換器（１
８）の温度が所定温度以下となるように圧縮機（１０）
の作動を制御する制御手段（２６）を備えることを特徴
としている。

【００３８】これによると、暖房モードを起動したとき
に室内熱交換器（１８）表面に凝縮水が残存していて
も、室内熱交換器（１８）の温度を所定温度以下に抑え
ることにより、凝縮水の再蒸発を抑制して、車両窓ガラ
スの曇り発生を抑制できる。

【００３９】そして、請求項１５に記載のように、本発
明は、圧縮機（１０）が車両エンジン（１２）により駆
動され、空調ケース（２２）内において、室内熱交換器
（１８）の下流側に車両エンジン（１２）からの温水を
熱源として空気を加熱する温水式熱交換器（２４）を配
置する車両用の空調装置において好適に実施できる。

【００４０】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示すものである。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。

【００４２】（第１実施形態）図１は車両用空調装置に
おける冷凍サイクル装置に本発明を適用した第１実施形
態を示している。圧縮機１０は、電磁クラッチ１１を介
して水冷式の車両エンジン１２により駆動されるもの
で、例えば、固定容量型の斜板型圧縮機から構成され
る。

【００４３】圧縮機１０の吐出側は冷房用第１電磁弁１
３を介して凝縮器１４に接続され、この凝縮器１４の出
口側は冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器１５
に接続される。凝縮器１４は圧縮機１０等とともに車両
エンジンルームに配置され、電動式の冷却ファン１４ａ
により送風される外気（冷却空気）と熱交換する室外熱
交換器である。

【００４４】そして、受液器１５の出口側は温度式膨張
弁（第１減圧装置）１６に接続されている。この温度式
膨張弁１６の出口側は逆止弁１７を介して蒸発器１８に
接続されている。蒸発器１８の出口側はアキュームレー
タ１９を介して圧縮機１０の吸入側に接続されている。

【００４５】上記した圧縮機１０の吐出側から第１電磁
弁１３→凝縮器１４→受液器１５→温度式膨張弁１６→
逆止弁１７→蒸発器１８→アキュームレータ１９を経て
圧縮機１０の吸入側に戻る閉回路により通常の冷房用冷
凍サイクルＣが構成される。

【００４６】温度式膨張弁１６は周知のごとく通常の冷
凍サイクル運転時（冷房モード時）に蒸発器１８出口冷
媒の過熱度が所定値に維持されるように弁開度（冷媒流
量）を調整するものである。アキュームレータ１９は冷
媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒および底部
付近の少量の液冷媒（オイルが溶け込んでいる）を圧縮
機１０側へ吸入させる。

【００４７】一方、圧縮機１０の吐出側と蒸発器１８の
入口側との間に、凝縮器１４等をバイパスするホットガ
スバイパス通路２０が設けてあり、このバイパス通路２
０には暖房用第２電磁弁２１および絞り（第２減圧装
置）２１ａが直列に設けてある。この絞り２１ａはオリ
フィス、キャピラリチューブ等の固定絞りで構成するこ
とができる。圧縮機１０の吐出側から第２電磁弁２１→
絞り（第２減圧装置）２１ａ→蒸発器１８→アキューム
レータ１９を経て圧縮機１０の吸入側に戻る閉回路によ
り暖房用のホットガスヒータサイクルＨが構成される。

【００４８】車両用空調装置の空調ケース２２は車室内
へ向かって空気が流れる空気通路を構成するもので、こ
の空調ケース２２内を電動式の空調用送風機２３により
空気（車室内空気または外気）が送風される。蒸発器１
８はこの空調ケース２２内に設置される室内熱交換器で
あって、冷房モード時には冷凍サイクルＣにより冷媒が
循環して、蒸発器１８での冷媒蒸発（吸熱）により電動
式の空調用送風機２３の送風空気が冷却される。また、
暖房モード時には、蒸発器１８はホットガスバイパス通
路２０からの高温冷媒ガス（ホットガス）が流入して空
気を加熱するので、放熱器としての役割を果たす。

【００４９】空調ケース２２内において、蒸発器１８の
空気下流側には車両エンジン１２からの温水（エンジン
冷却水）を熱源として送風空気を加熱する温水式の暖房
用熱交換器２４が設置されており、この暖房用熱交換器
２４の下流側に設けられた吹出口（図示せず）から車室
内へ空調空気を吹き出すようになっている。暖房用熱交
換器２４への温水回路には温水流れを制御する温水弁２
５が備えられている。

【００５０】空調用電子制御装置（以下ＥＣＵという）
２６は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成
され、予め設定されたプログラムに従って入力信号に対
する演算処理を行って、第１、第２電磁弁１３、２１の
開閉およびその他の電気機器（１１、１４ａ、２３、２
５等）の作動を制御する。すなわち、ＥＣＵ２６は本発
明の制御手段を構成している。

【００５１】ＥＣＵ２６には、車両エンジン１２の水温
センサ２７ａ、外気温センサ２７ｂ、蒸発器１８の温度
検出手段をなす蒸発器吹出温度センサ２７ｃ、圧縮機吐
出圧力の圧力センサ２７ｄ等のセンサ群から検出信号が
入力される。

【００５２】また、車室内計器盤付近に設置される空調
操作パネル２８の操作スイッチ群２９からの操作信号が
入力される。この操作スイッチ群２９としては、冷凍サ
イクルの圧縮機１０の起動または停止を指令するエアコ
ンスイッチ２９ａ、ホットガスヒータサイクルによる暖
房モードを設定する暖房スイッチ２９ｂ等が備えられて
いる。エアコンスイッチ２９ａは冷房モードを設定する
冷房スイッチの役割を果たす。

【００５３】次に、上記構成において本実施形態の作動
を説明する。まず、最初に、冷凍サイクル部分の作動を
説明すると、冷房モード時には、ＥＣＵ２６により第１
電磁弁１３が開状態とされ、第２電磁弁２１が閉状態と
される。従って、電磁クラッチ１１が接続状態となり、
圧縮機１０が車両エンジン１２にて駆動されると、圧縮
機１０の吐出ガス冷媒は開状態の第１電磁弁１３を通過
して凝縮器１４に流入する。

【００５４】凝縮器１４では、冷却ファン１４ａにより
送風される外気にて冷媒が冷却されて凝縮する。そし
て、凝縮器１４通過後の冷媒は受液器１５で気液分離さ
れ、液冷媒のみが温度式膨張弁１６で減圧されて、低温
低圧の気液２相状態となる。

【００５５】次に、この低圧冷媒は逆止弁１７を通過し
て蒸発器１８内に流入して送風機２３の送風する空調空
気から吸熱して蒸発する。蒸発器１８で冷却された空調
空気は車室内へ吹き出して車室内を冷房する。蒸発器１
８で蒸発したガス冷媒はアキュームレータ１９を介して
圧縮機１０に吸入され、圧縮される。

【００５６】冬期の暖房モード時には、ＥＣＵ２６によ
り第１電磁弁１３が閉状態とされ、第２電磁弁２１が開
状態とされ、ホットガスバイパス通路２０が開通する。
このため、圧縮機１０の高温吐出ガス冷媒（過熱ガス冷
媒）が開状態の第２電磁弁２１を通って絞り２１ａで減
圧された後、蒸発器１８に流入する。

【００５７】このとき、逆止弁１７はホットガスバイパ
ス通路２０からのガス冷媒が温度式膨張弁１６側へ流れ
るのを防止する。従って、冷凍サイクルは、圧縮機１０
の吐出側→第２電磁弁２１→絞り２１ａ→蒸発器１８→
アキュームレータ１９→圧縮機１０の吸入側に戻る閉回
路（ホットガスヒータサイクルＨ）にて運転される。

【００５８】そして、絞り２１ａで減圧された後の過熱
ガス冷媒が蒸発器１８にて送風空気に放熱して、送風空
気を加熱する。ここで、蒸発器１８にてガス冷媒から放
出される熱量は、圧縮機１０の圧縮仕事量に相当するも
のである。このとき、エンジン１２の温水温度がある程
度上昇しておれば、温水式の暖房用熱交換器２４に温水
弁２５を介して温水を流すことにより、送風空気を熱交
換器２４においてさらに加熱することができ、車室内へ
温風を吹き出すことができる。蒸発器１８で放熱したガ
ス冷媒はアキュームレータ１９を介して圧縮機１０に吸
入され、圧縮される。

【００５９】次に、冬期の低外気温時における冷房モー
ドと暖房モードとの切替に起因する窓ガラスの曇り止め
のための蒸発器温度制御を図２により詳述する。図２の
制御ルーチンは、例えば、車両エンジン１２のイグニッ
ションスイッチ（図示せず）が投入され、かつ、空調側
の操作スイッチ群２９の暖房スイッチ２９ｂの投入によ
りスタートし、ステップＳ１００にてフラグＩ＝０等の
初期化を行う。次に、ステップＳ１１０にて各センサ２
７ａ〜２７ｄおよび空調操作パネル２８の操作スイッチ
群２９からの信号を読み込む。

【００６０】次に、ステップＳ１２０にて外気温が第１
所定値（例えば、１０°Ｃ）以下であるか判定する。外
気温が第１所定値以下のときは、ステップＳ１３０にて
エンジン水温が所定値（例えば、８０°Ｃ）以下である
か判定する。

【００６１】エンジン水温が所定値以下のときは、次
に、ステップＳ１４０にて冷房用第１電磁弁１３を閉、
暖房用第２電磁弁２１を開の状態（暖房モードの状態）
にする。次に、ステップＳ１５０にてフラグＩ＝０か判
定する。暖房スイッチ２９ｂの投入後の最初（１回目）
の判定であれば、フラグＩ＝０であるので、ステップＳ
１６０に進み、圧縮機１０の吐出圧Ｐｄが第１所定値
（例えば、２０ｋｇ／ｃｍ ² Ｇ）以下であるか判定す
る。

【００６２】吐出圧Ｐｄが第１所定値以下であれば、ス
テップＳ１７０に進み、外気温が第２所定値（例えば、
０°Ｃ）以上であるか判定する。外気温が第２所定値以
上であるときは、ステップＳ１８０にて蒸発器温度（具
体的には蒸発器吹出温度）Ｔｅが第１所定値より低いか
判定する。ここで、第１所定値は、本例では、外気温＋
５°Ｃに設定している。

【００６３】そして、蒸発器温度Ｔｅが第１所定値より
低いときはステップＳ１９０に進み、電磁クラッチ１１
をＯＮし、圧縮機１０を作動させる。これに対し、蒸発
器温度Ｔｅが第１所定値より高いときはステップＳ２０
０に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦし、圧縮機１０を
停止させる。これと同時に、フラグＩ＝１にする。

【００６４】また、上記のステップＳ１７０にて外気温
が第２所定値より低いときはステップＳ２１０に進み、
蒸発器温度Ｔｅが第２所定値より低いか判定する。ここ
で、第２所定値は、本例では、０°Ｃに設定している。
そして、蒸発器温度Ｔｅが第２所定値より低いときはス
テップＳ２２０に進み、電磁クラッチ１１をＯＮし、圧
縮機１０を作動させる。これに対し、蒸発器温度Ｔｅが
第２所定値より高いときはステップＳ２３０に進み、電
磁クラッチ１１をＯＦＦし、圧縮機１０を停止させる。

【００６５】一方、上記ステップＳ１６０において圧縮
機１０の吐出圧Ｐｄが第１所定値より高いときはステッ
プＳ２００に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦして、圧
縮機１０を停止するとともに、フラグＩ＝１にする。

【００６６】ここで、本例においては、圧縮機１０の吐
出圧Ｐｄに基づいて圧縮機１０の作動を断続することに
より、ホットガスヒータサイクルによる暖房モードの能
力を制御するようになっている。そこで、圧縮機１０の
吐出圧Ｐｄが第１所定値を越えると暖房能力の制限およ
びサイクル高圧の異常上昇防止のために圧縮機１０を停
止する。

【００６７】そして、ステップＳ２００にてフラグＩ＝
１になっているので、次回のステップＳ１５０における
判定がＮＯとなって、ステップＳ２４０に進み、圧縮機
１０の吐出圧Ｐｄが第２所定値（例えば、２ｋｇ／ｃｍ
² Ｇ）以下であるか判定する。圧縮機１０の吐出圧Ｐｄ
が第２所定値以下に低下するまでは、ステップＳ２４０
からステップＳ２５０に進み、電磁クラッチ１１のＯＦ
Ｆ（圧縮機１０の停止）状態を保持する。

【００６８】そして、圧縮機１０の停止により吐出圧Ｐ
ｄが第２所定値以下に低下すると、ステップＳ２４０か
らステップＳ２６０に進み、電磁クラッチ１１をＯＮし
て圧縮機１０を作動状態に復帰させるとともに、フラグ
Ｉ＝０にする。これにより、ステップＳ１５０からステ
ップＳ１６０に進み、吐出圧Ｐｄが第１所定値を越える
まで、圧縮機１０の作動状態を保持する。

【００６９】なお、ステップＳ１２０の判定で外気温が
１０°Ｃを上回るとき、およびステップＳ１２０でエン
ジン水温が８０°Ｃを上回るときは、ホットガスヒータ
サイクルによる暖房モードの必要がないときであるの
で、ステップＳ２７０に進み、冷房用第１電磁弁１３お
よび暖房用第２電磁弁２１をともに閉の状態にし、ステ
ップＳ２５０にて電磁クラッチ１１をＯＦＦして、圧縮
機１０を停止する。

【００７０】また、ホットガスヒータサイクルによる暖
房モード時には外気温が１０°Ｃ以下の低温域にあるた
め、圧縮機１０の停止により吐出圧Ｐｄが急速に低下す
るので、吐出圧Ｐｄに対する圧縮機停止用の第１所定値
（例えば、２０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）と、圧縮機作動復帰用
の第２所定値（例えば、２ｋｇ／ｃｍ² Ｇ）との間に大
きな圧力差（ヒステリシス）を設定して、圧縮機１０の
頻繁な断続（ハンチング）を抑えるようにしている。

【００７１】以上のようにして、暖房モード時に圧縮機
１０の作動が断続制御されて蒸発器温度が制御されるの
であるが、これをまとめると次のようになる。

【００７２】０°Ｃ≦外気温≦１０°Ｃであるとき このときは、ステップＳ１８０、Ｓ１９０、Ｓ２００に
より、蒸発器温度が外気温＋５°Ｃとなるように圧縮機
１０の作動を断続制御している。これにより、以下の理
由から車両窓ガラスでの曇り発生を良好に防止できる。

【００７３】すなわち、冬期暖房時には、窓ガラスの曇
り止めのために、通常、外気が空調ケース２２内に導入
され、外気が蒸発器１８を通過するのであるが、蒸発器
１８の温度を外気温より少し高めの温度（外気温＋５°
Ｃ）以下に制御することにより、導入外気は蒸発器１８
にて若干量（＋５°Ｃ）の温度だけ上昇することにな
り、従って、導入外気の相対湿度低下は僅少である。そ
のため、蒸発器１８にて凝縮水が再蒸発するのを抑制で
きる。

【００７４】そして、車両窓ガラスは外気に直接接して
いるので、その温度は外気温と同等ないしは若干高めの
温度になっている。従って、蒸発器１９の温度を外気温
より少し高めの温度（外気温＋５°Ｃ）に制御すれば、
暖房用熱交換器２４の下流側に設けられたデフロスタ吹
出口（図示せず）から車両窓ガラスに向かって吹き出し
た空気が車両窓ガラスに接触して車両窓ガラスと同程度
の温度まで冷却されても飽和状態に到達せず、車両窓ガ
ラスの表面で結露することはない。

【００７５】また、空調ケース２２内に外気を導入して
暖房モードを実行する場合に、外気温が０°Ｃ以上に上
昇することに伴って、蒸発器１９の温度を外気温＋５°
Ｃに制御することにより、この＋５°Ｃの温度上昇分だ
け、暖房用熱交換器２４の暖房負荷を低減でき、車室内
暖房効果を向上できる。

【００７６】外気温≦０°Ｃであるとき このときは、ステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０に
より、蒸発器温度が０°Ｃとなるように圧縮機１０の作
動を断続制御している。従って、蒸発器１８で凍結した
凝縮水が融解し、蒸発するのを防止できるので、凝縮水
の蒸発による車両窓ガラスの曇り発生を防止できる。

【００７７】また、寒冷地では外気温度＝−３０°Ｃ〜
−２０°Ｃ程度の極低温時に暖房モードが使用されるの
で、このような場合には、ホットガスヒータサイクルに
よる暖房モードの実行により、空調ケース２２内への導
入外気を−３０°Ｃ〜−２０°Ｃから蒸発器１８におけ
るガス冷媒の放熱により０°Ｃまで温度上昇するので、
この温度上昇分だけ、車室内暖房効果を向上できる。

【００７８】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
圧縮機１０として固定容量型のものを用いて、図２のス
テップＳ１６０、Ｓ２４０での判定結果に基づいて圧縮
機１０の作動を断続制御することにより、圧縮機１０の
吐出圧Ｐｄを所定範囲に制御して暖房能力を制御する方
式としているが、第２実施形態では、図３〜図５に示す
ように、圧縮機１０として、吐出容量が変化する可変容
量機構１０ａを備える可変容量型のものを用いて、圧縮
機１０の吐出容量の制御により圧縮機１０の吐出圧Ｐｄ
を所定範囲に制御して暖房能力を制御する方式としてい
る。

【００７９】図４は第２実施形態における可変容量型圧
縮機１０の具体的構造の一例を示すもので、その概要を
説明すると、圧縮機１０はワッブルタイプのものであっ
て、その回転軸３０には電磁クラッチ１１を介して車両
エンジン１２の動力が伝達され、回転軸３０が回転す
る。この回転軸３０には斜板３１が一体に回転可能に連
結され、この斜板３１が回転することによりピストン３
２が軸方向に往復動する。

【００８０】さらに、斜板３１の傾斜角の変化によりピ
ストン３２のストロークを変化させて、圧縮機１０の容
量（吐出容量）を可変するようになっている。このた
め、斜板３１は回転軸３０に対して揺動可能に連結さ
れ、具体的には、球面状支持部３３にて斜板３１が揺動
可能に支持されている。斜板３１の傾斜角は、ピストン
３２の前後に作用する圧力、すなわち、ピストン３２の
背面に作用するクランク室３４内の圧力、すなわち制御
圧Ｐｃと、ピストン３２が往復動するシリンダ３５内の
圧力（吐出圧Ｐｄおよび吸入圧Ｐｓ）との釣り合いによ
り変化する。従って、クランク室３４内の制御圧Ｐｃを
調整することにより、斜板３２の傾斜角を変化させるこ
とができる。

【００８１】圧縮機１０のシリンダ３５で圧縮されたガ
ス冷媒は吐出室３６に吐出され、ここから吐出口（図示
せず）を経て図３の電磁弁１３、２１の上流側にガス冷
媒が吐出される。また、圧縮機１０のシリンダ３５には
吸入室３７を通して冷媒が吸入される。この吸入室３７
は、吸入口３７ａを介して図３のアキュームレータ１９
の出口側に通じている。

【００８２】そして、上記したクランク室３４の圧力
（制御圧力）Ｐｃは、吐出室３６の冷媒吐出圧Ｐｄと吸
入室３７の冷媒吸入圧Ｐｓを利用して、冷房モード用の
電磁式圧力制御装置３８および暖房モード用の圧力制御
装置５２（図５）により変化させるようになっている。

【００８３】冷房モード用の電磁式圧力制御装置３８に
は、吐出室３６に連通している吐出圧力室３９と、吸入
室３７に連通している吸入圧力室４０と、クランク室３
４に連通する制御圧力室４１が備えられている。そし
て、吐出圧力室３９は制御圧力室４１に、弁体４２によ
り開度が調整される可変絞り４３を介して連通してい
る。本例では、弁体４２と可変絞り４３とにより可変絞
り機構を構成している。また、吸入圧力室４０は固定絞
り４４を介して制御圧力室４１に連通している。

【００８４】また、吸入圧力室４０の内部には伸縮可能
な材料からなるベローズ（圧力応動機構）４５が配設さ
れており、このベローズ４５内には予め所定圧の内圧Ｐ
ｂ₁が設定されており、この内圧Ｐｂ₁ に対する吸入圧
Ｐｓの変化により、ベローズ４５は伸縮する。このベロ
ーズ４５の伸縮によりロッド４６を介して弁体４２が変
位するようになっている。このベローズ４５および弁体
４２には電磁機構の電磁力も作用するようになってい
る。

【００８５】すなわち、本例の電磁機構は、電磁コイル
４７と、固定磁極部材４８と、電磁コイル４７の電磁力
により固定磁極部材４８の方向（ベローズ４５が伸びる
方向）に吸引される可動磁極部材（プランジャ）４９
と、可動磁極部材４９にバネ力を作用するコイルスプリ
ング５０とから構成されている。可動磁極部材４９の中
心部にはロッド５１が連結され、このロッド５１と弁体
４２とロッド４６は一体に連結され、一体に変位する。

【００８６】上記電磁機構の電磁コイル４７には、ＥＣ
Ｕ２６から制御電流が加えられ、この制御電流の増減に
より可動磁極部材４９に加わる電磁力が増減し、これに
より吸入圧の設定圧が増減するようになっている。つま
り、制御電流の増加により吸入圧の設定圧が上昇するよ
うになっている。

【００８７】そして、冷房モード時に冷房負荷の増大に
より吸入圧Ｐｓが上昇すると制御圧力室４１内の制御圧
Ｐｃを低下させ、この制御圧Ｐｃの低下によりクランク
室３４の圧力が低下して、ピストン３２の背圧が低下す
るので、斜板３１が傾いて、斜板３１の傾斜角θが増大
する。その結果、ピストン３２のストロークが増大して
圧縮機１０の容量が増大する。これにより、サイクル循
環冷媒流量が増加して、冷房能力が増大するので、吸入
圧Ｐｓが次第に低下する。

【００８８】逆に、吸入圧Ｐｓが低下すると、制御圧力
室４１の制御圧Ｐｃを上昇させ、この制御圧Ｐｃの上昇
によりクランク室３４の圧力が上昇するので、斜板３１
が立って、斜板３１の傾斜角θが減少するので、ピスト
ン３２のストロークが減少して圧縮機１０の容量が減少
する。これにより、サイクル循環冷媒流量が減少して、
冷房能力が減少するので、吸入圧Ｐｓが次第に上昇す
る。

【００８９】このようにして、圧縮機１０の容量制御に
より吸入圧Ｐｓを制御して蒸発器１８の温度（吹出空気
温度）を制御することができる。図６（ａ）は冷房モー
ド時における圧縮機１０の容量制御と吸入圧Ｐｓとの関
係を示す。

【００９０】また、電磁コイル４７の制御電流の調整に
より、吸入圧Ｐｓの設定圧を調整すれば、蒸発器吹出空
気温度を調整できる。

【００９１】次に、図５において、５３は電磁切替弁
で、冷房モード用の電磁式圧力制御装置３８および暖房
モード用の圧力制御装置５２への吐出圧Ｐｄの供給を切
り替えるものである。図５の状態は電磁切替弁５３の冷
房モード時の状態であり、電磁コイル５４への通電遮断
により弁体５５がばね５６の力により図示右側へ押圧さ
れて、一方の連通路５７を閉塞するとともに、他方の連
通路５８を開放する。

【００９２】これにより、吐出圧Ｐｄの導入通路５９が
連通路５８を介して冷房モード用の電磁式圧力制御装置
３８の吐出圧力室３９に連通し、吐出圧力室３９に吐出
圧Ｐｄが加えられるので、上述した冷房モード時におけ
る圧縮機容量の制御を行うことができる。

【００９３】これに対し、暖房モード時には、ＥＣＵ２
６から電磁切替弁５３の電磁コイル５４に通電されるの
で、電磁コイル５４の電磁力により弁体５５がばね５６
の力に抗して図示左側へ移動して、一方の連通路５７を
開放するとともに、他方の連通路５８を閉塞する。

【００９４】これにより、吐出圧Ｐｄの導入通路５９が
連通路５７を介して暖房モード用の圧力制御装置５２の
吐出圧力室５９に連通し、吐出圧力室５９に吐出圧Ｐｄ
が加えられる。この吐出圧力室５９内には、伸縮可能な
材料からなるベローズ（圧力応動機構）６０が配設され
ており、このベローズ６０内には予め所定圧の内圧Ｐｂ
₂ が設定されており、この内圧Ｐｂ₂ に対する吐出圧Ｐ
ｄの変化により、ベローズ６０は伸縮する。

【００９５】このベローズ６０の伸縮によりロッド６１
を介して弁体６２が変位するようになっている。この弁
体６２にはばね６３の力も作用するようになっている。
このばね６３は、ベローズ６０および弁体６２の初期位
置を決める戻しばねである。

【００９６】弁体６２の変位により絞り部６４の開度が
変化して、この絞り部６４下流の制御圧力室６５の制御
圧力Ｐｃを調整する。制御圧力室６５は、冷房モード用
の電磁式圧力制御装置３８における制御圧力室４１と同
様にクランク室３４に連通しているとともに、固定絞り
４４を介して吸入圧力室４０にも連通している。

【００９７】次に、暖房モード用の圧力制御装置５２の
作動を具体的に説明すると、吐出圧力室５９に加えられ
る吐出圧Ｐｄが第１所定値（例えば、２０ｋｇ／ｃｍ²
Ｇ）より低下すると、ベローズ６０が伸長して、弁体６
２が絞り部６４を閉塞する。これにより、制御圧力室６
５の制御圧力Ｐｃが低下して、吸入圧Ｐｓと等しくなる
ので、クランク室３４の圧力が吸入圧Ｐｓと等しくなっ
て、圧縮機の容量は最大（１００％）となる。

【００９８】これに対し、吐出圧Ｐｄが第２所定値（例
えば、２２ｋｇ／ｃｍ² Ｇ）より高くなると、ベローズ
６０が収縮して、弁体６２が絞り部６４を最大開度で開
口する。これにより、制御圧力室６５の制御圧力Ｐｃが
上昇して、吐出圧Ｐｄと等しくなるので、クランク室３
４の圧力が吐出圧Ｐｄと等しくなって、圧縮機の容量は
最小（５％）となる。

【００９９】そして、吐出圧Ｐｄが上記の第１所定値と
第２所定値との間にあるときは、吐出圧Ｐｄの上昇に応
じて絞り部６４の開度を弁体６２の変位により連続的に
増大させることにより、圧縮機１０の容量が連続的に減
少するように調整される。図６（ｂ）は暖房モード時に
おける圧縮機１０の容量制御と吐出圧Ｐｄとの関係を示
す。

【０１００】なお、図３の容量可変機構１０ａは、以上
の説明から理解されるように、本例では斜板３１、冷房
モード用の電磁式圧力制御装置３８、暖房モード用の圧
力制御装置５２および電磁切替弁５３の組み合わせによ
り構成されている。

【０１０１】次に、図７は図２に対応するフローチャー
トで、上記のごとき可変容量型圧縮機１０を備えた冷凍
サイクルにおける暖房モード時の蒸発器温度の制御例を
示す。上述したように、第２実施形態では圧縮機１０の
容量制御により暖房モード時の吐出圧Ｐｄを制御できる
から、図２のステップＳ１６０、Ｓ２００、Ｓ２４０、
Ｓ２６０による吐出圧Ｐｄに応じた電磁クラッチ１１
（圧縮機１０）の断続制御が不要となる。

【０１０２】図７において、図２と異なる制御はステッ
プＳ１８０ａ（図２のステップＳ１８０に対応）、およ
びステップＳ２１０ａ（図２のステップＳ２１０に対
応）による電磁クラッチ１１（圧縮機１０）の断続制御
の部分であるので、以下この部分の制御について説明す
ると、ステップＳ１７０にて外気温が０°Ｃ以上である
ときは、ステップＳ１８０ａにて実際の蒸発器温度（蒸
発器吹出温度）と外気温に基づいて設定された第１、第
２設定温度Ｔ₁ 、Ｔ₂ との大小を比較する。

【０１０３】ここで、具体的には、第１設定温度Ｔ₁ ＝
外気温＋３°Ｃで、また、第２設定温度Ｔ₂ ＝外気温＋
５°Ｃであり、第１、第２設定温度Ｔ₁ 、Ｔ₂ は外気温
に微小の所定温度を加えた関係にある。

【０１０４】そして、実際の蒸発器温度が第２設定温度
Ｔ₂ より高くなると、ステップＳ１８０ａではＯＦＦと
判定し、ステップＳ２００に進み、電磁クラッチ１１を
ＯＦＦし、圧縮機１０を停止させる。

【０１０５】この圧縮機１０停止により蒸発器温度が低
下して第１設定温度Ｔ₁ より低下すると、ステップＳ１
８０ａではＯＮと判定し、ステップＳ１９０に進み、電
磁クラッチ１１をＯＮし、圧縮機１０を作動させる。

【０１０６】このように、圧縮機１０の作動を断続する
ことにより、蒸発器温度を上記第１、第２設定温度
Ｔ₁ 、Ｔ₂ の間に維持できる。

【０１０７】また、ステップＳ１７０にて外気温が０°
Ｃより低いときは、ステップＳ２１０ａに進み、実際の
蒸発器温度（蒸発器吹出温度）と外気温に基づいて設定
された第３、第４設定温度Ｔ₃ 、Ｔ₄ との大小を比較す
る。

【０１０８】ここで、具体的には、第３設定温度Ｔ₃ ＝
−２°Ｃで、また、第４設定温度Ｔ ₄ ＝０°Ｃであり、
第３、第４設定温度Ｔ₃ 、Ｔ₄ はともに０°Ｃ以下の値
である。

【０１０９】そして、実際の蒸発器温度が第４設定温度
Ｔ₄ より高くなると、ステップＳ２１０ａではＯＦＦと
判定し、ステップＳ２３０に進み、電磁クラッチ１１を
ＯＦＦし、圧縮機１０を停止させる。

【０１１０】この圧縮機１０停止により蒸発器温度が低
下して第３設定温度Ｔ₃ より低下すると、ステップＳ２
１０ａではＯＮと判定し、ステップＳ２２０に進み、電
磁クラッチ１１をＯＮし、圧縮機１０を作動させる。

【０１１１】このように、圧縮機１０の作動を断続する
ことにより、蒸発器温度を０°Ｃ以下の第３、第４設定
温度Ｔ₃ 、Ｔ₄ の間に維持できる。以上のごとく暖房モ
ード時の蒸発器温度を制御することにより、第２実施形
態においても、第１実施形態と同様に窓ガラスの曇り発
生を防止できる。

【０１１２】なお、上記第１、第２設定温度Ｔ₁ 、Ｔ₂
の間の温度差および第３、第４設定温度Ｔ₃ 、Ｔ₄ の間
の温度差は、圧縮機１０の頻繁な断続を防止するための
ヒステリシスである。ここで、このようなヒステリシス
を設ける代わりに、例えば、電磁クラッチ１１のＯＮ信
号、あるいはＯＦＦ信号が出たら、タイマーにより所定
時間は電磁クラッチ１１のＯＮ状態あるいはＯＦＦ状態
を保持し、その後に、電磁クラッチ１１をＯＦＦ状態あ
るいはＯＮ状態に復帰させるようにしてもよい。

【０１１３】また、第２実施形態では可変容量型圧縮機
１０を用いているので、ステップＳ１４０にてホットガ
スヒータサイクルによる暖房モードを設定するときに、
電磁切替弁５３をＯＮ状態にして暖房モード用圧力制御
装置５２により圧縮機１０の容量制御を行う状態にす
る。一方、ステップＳ２７０にてホットガスヒータサイ
クルによる暖房モードを停止するときは、電磁切替弁５
３をＯＦＦ状態にして冷房モード用圧力制御装置３８に
より圧縮機１０の容量制御を行う状態にする。

【０１１４】（第３実施形態）上記した第１、第２実施
形態では、ホットガスヒータサイクルによる暖房モード
の運転時には、常に、蒸発器１８の温度が所定温度以下
となるように圧縮機１０の作動を制御することにより、
窓ガラスの曇り発生を防止しているが、その反面、蒸発
器温度の制御を常に行うので、窓ガラスの曇りが発生し
ない条件の下でもホットガス暖房運転を制限することに
なり、ホットガス暖房の最大性能を発揮できないという
不具合がある。

【０１１５】すなわち、蒸発器１８には常に凝縮水が付
着している訳ではなく、冷房運転を長期間行っていない
場合には蒸発器１８に凝縮水が付着していない。また、
蒸発器１８に凝縮水が付着していても、窓ガラス温度が
高いとき等には窓ガラスの曇りが発生しない。このよう
に、窓ガラスの曇りが発生しない条件にあるときには、
ホットガス暖房運転の制限を行わない方が暖房性能向上
のために好ましい。

【０１１６】第３実施形態は上記点に鑑みて、ホットガ
ス暖房運転時に窓ガラスが曇るかどうかを判定する曇り
判定手段を設けて、窓ガラスが曇ると判定されたときだ
け、蒸発器１８の温度が所定温度以下となるように蒸発
器温度の制御を行い、これに対し、窓ガラスが曇らない
と判定されたときは、蒸発器温度の制御（ホットガス暖
房運転の制限）を行わないようにしている。

【０１１７】図８は第３実施形態による固定容量型の圧
縮機１０を用いた場合の制御例を示すフローチャートで
あり、図２に対応しており、同一のステップには同一符
号を付して説明を省略する。図８において、ホットガス
暖房運転を実行するステップＳ１４０の次に曇り判定手
段を構成するステップＳ３００を設けている。

【０１１８】窓ガラスの温度が低くなる程、車室内空気
が窓ガラスに触れたときに露点温度に達する絶対湿度が
小さくなり、曇りやすくなる。このことから、窓ガラス
の温度の高低に基づいて窓ガラスが曇るかどうかを判定
することができる。

【０１１９】車両用空調装置では、温水式熱交換器２４
に導入されるエンジン水温により車室内への吹出空気温
度（デフロスタ吹出空気温度）が変動するので、エンジ
ン水温と窓ガラスの温度との間には相関関係がある。こ
こで、窓ガラスの温度は外気温の影響も受けるので、本
例では、エンジン水温ＴＷと外気温ＴＡＭとの差（ＴＷ
−ＴＡＭ）に基づいて窓ガラスの温度を推定するように
している。

【０１２０】具体的には、ステップＳ３００において、
ＴＷ−ＴＡＭが所定値（本例では、４０℃）以下である
か判定し、所定値以下のときは窓ガラスの温度が低いた
め、窓ガラスが曇ると判定する。逆に、ＴＷ−ＴＡＭが
所定値より大きいときは窓ガラスの温度が高いため、窓
ガラスが曇らないと判定する。

【０１２１】ステップＳ３００の判定がＹＥＳのとき
（窓ガラスが曇ると判定されたとき）は、ステップＳ１
５０に進み、以後、図２と同様に、蒸発器１８の温度が
所定温度以下となるように蒸発器温度の制御を行う。

【０１２２】これに対し、ステップＳ３００の判定がＮ
Ｏのとき（窓ガラスが曇らないと判定されたとき）は、
ステップＳ３１０〜Ｓ３７０による圧縮機吐出圧Ｐｄの
制御を行うだけで、蒸発器温度の制御（ホットガス暖房
運転の制限）を行わない。

【０１２３】従って、ホットガス暖房を最大性能で運転
することができ、車室内暖房効果の立ち上がりを早める
ことができる。なお、ステップＳ３１０〜Ｓ３７０によ
る圧縮機吐出圧Ｐｄの制御は、ステップＳ１６０、Ｓ２
４０の判定結果に基づく圧縮機断続制御と同様であるの
で、具体的説明は省略する。

【０１２４】（第４実施形態）上記した第３実施形態で
は、エンジン水温ＴＷと外気温ＴＡＭとの差（ＴＷ−Ｔ
ＡＭ）に基づいて窓ガラスの温度を推定して、窓ガラス
が曇るかどうか判定するようにしているが、エンジン水
温ＴＷだけでも多少精度が低下するものの、窓ガラスの
温度を推定できる。

【０１２５】そこで、第４実施形態では、図９に示すよ
うに、ステップＳ３００において、エンジン水温ＴＷが
所定値（本例では、４０℃）以下であるか判定すること
により、窓ガラスが曇るかどうか判定している。

【０１２６】さらに、第４実施形態の変形として、外気
温ＴＡＭだけに基づいて窓ガラスの温度を推定して、窓
ガラスが曇るかどうか判定してもよい。すなわち、ステ
ップＳ３００において、外気温ＴＡＭが所定値以下であ
るか判定することにより、窓ガラスが曇るかどうか判定
してもよい。

【０１２７】（第５実施形態）図１０は第５実施形態で
あり、第５実施形態は図４に示すような可変容量型圧縮
機１０を用いた場合の制御に関する。そのため、図１０
の制御例では圧縮機吐出圧Ｐｄの制御のための電磁クラ
ッチ１１のオンオフ制御（圧縮機断続制御）が不要とな
る。

【０１２８】すなわち、ステップＳ３００の判定がＮＯ
のとき（窓ガラスが曇らないと判定されたとき）は、ス
テップＳ２６０に進み、電磁クラッチ１１をオンして、
圧縮機１０を作動状態のままにする。図８のステップＳ
３１０〜Ｓ３７０による圧縮機吐出圧Ｐｄの制御、およ
び蒸発器温度の制御（ホットガス暖房運転の制限）を行
わない。

【０１２９】一方、ステップＳ３００の判定がＹＥＳの
とき（窓ガラスが曇ると判定されたとき）は、ステップ
Ｓ１７０に進み、以後、図２と同様に、蒸発器１８の温
度が所定温度以下となるように蒸発器温度の制御を行
う。

【０１３０】なお、第５実施形態は可変容量型圧縮機１
０を用いているため、ステップＳ１４０、Ｓ２７０では
図７と同様に電磁切替弁５３のＯＮ，ＯＦＦを行う。

【０１３１】（第６実施形態）図１１は第６実施形態で
あり、上記した各実施形態ではホットガス暖房運転の制
限を行うときに、蒸発器１８の制御温度を外気温だけに
基づいて決定しているが、第６実施形態では図１１に示
すように、外気温とエンジン水温ＴＷの両方に基づいて
決定するようにしている。

【０１３２】前述したように、エンジン水温ＴＷが高く
なれば、車室内への吹出空気温度が高くなって、窓ガラ
スの温度も高くなり、窓ガラスが曇りにくくなる。そこ
で、図１１の制御特性（マップ）では、外気温の上昇だ
けでなく、エンジン水温ＴＷの上昇によっても、蒸発器
１８の制御温度を高めることにより、ホットガス暖房性
能を向上させるようにしている。

【０１３３】なお、図１１の制御例では、エンジン水温
ＴＷが５０℃を越えると、蒸発器温度の制御（ホットガ
ス暖房運転の制限）を行わないようにしている。

【０１３４】（第７実施形態）図１２〜図１４は第７実
施形態であり、図１２は第７実施形態の全体システムを
示しており、図１、３と同等部分には同一符号を付し
て、その説明を省略する。図１２では逆止弁１７を温度
式膨張弁１６の上流側に配置している。

【０１３５】第７実施形態による車両用空調装置も、暖
房用主熱源であるエンジン（内燃機関）１２を搭載する
自動車の車室内を空調する空調ユニット１における各空
調手段（アクチュエータ）をＥＣＵ２６によって制御す
るように構成されている。

【０１３６】車室内に空調風を導く空気通路をなす空調
ケース（空調ダクト）２２において、その最も空気上流
側には、車室外空気（以下外気と呼ぶ）を吸い込むため
の外気吸込口７０、車室内空気（以下内気と呼ぶ）を吸
い込むための内気吸込口７１、および内外気切替ドア７
２が設けられている。

【０１３７】なお、内外気切替ドア７２は、図示しない
リンク機構を介してサーボモータ等のアクチュエータに
より駆動されて、少なくとも外気吸込口７０から外気を
吸い込む外気導入（ＦＲＳ）モードと内気吸込口７１か
ら内気を吸い込む内気循環（ＲＥＣ）モードとを切り替
える内外気切替手段を構成する。

【０１３８】一方、空調ケース２２の最も空気下流側に
は、車両フロント窓ガラスの内面に向けて空調風（主に
温風）を吹き出すためのデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口７
３、車両乗員の頭胸部（身体）に向けて空調風（主に冷
風）を吹き出すためのフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口７
４、車両乗員の足元部（身体）に向けて空調風（主に温
風）を吹き出すためのフット（ＦＯＯＴ）吹出口７５、
およびこれらの各吹出口を選択的に開閉する複数個のモ
ード切替ドア７６〜７８が回動可能に設けられている。

【０１３９】なお、このモード切替ドア７６〜７８は、
図示しないリンク機構を介してサーボモータ等のアクチ
ュエータにより駆動される吹出口切替手段を構成する。
このモード切替ドア７６〜７８により、ＦＡＣＥ吹出口
７４のみを開放するフェイス（ＦＡＣＥ）モードと、Ｆ
ＡＣＥ吹出口７４とＦＯＯＴ吹出口７５の両方を開放す
るバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードと、ＦＯＯＴ吹出口７５
のみを開放するフット（ＦＯＯＴ）モードと、ＦＯＯＴ
吹出口７５とＤＥＦ吹出口７３を両方とも開放するフッ
トデフ（Ｆ／Ｄ）モードと、ＤＥＦ吹出口７３のみを開
放するデフロスタ（ＤＥＦ）モードとを切り替えること
ができる。

【０１４０】内外気切替ドア７２よりも空気下流側位置
する送風機２３は、図示の簡略化のために軸流式で示し
ているが、実際は、遠心式ファンを持つ送風機であり、
この遠心式送風機２３はブロワ駆動回路により制御され
るブロワモータ２３ａにより回転駆動される。なお、本
実施形態の遠心式送風機２３の送風量は、ブロワモータ
２３ａに印加するブロワ制御電圧を調整することによ
り、０段階（ＯＦＦ）から３２段階まで連続的または段
階的に切り替え可能になっている。

【０１４１】次に、蒸発器１８を通過した空気を再加熱
する温水式熱交換器２４および温水弁２５は、エンジン
１２により駆動されるウォータポンプ（図示せず）によ
り温水（冷却水）が循環する冷却水循環回路７９の途中
に設置され、これらのエンジン１２、温水式熱交換器２
４、冷却水循環回路７９および温水弁２５によって温水
式暖房装置（主暖房装置）８０が構成される。

【０１４２】温水弁２５は冷房モードの最大冷房時には
閉弁するが、それ以外の時には温水弁２５は常に開弁す
る。そして、温水弁２５の開度の調整により温水式熱交
換器２４への温水流量を調整して車室内へに吹出温度を
調整できる。

【０１４３】次に、冷凍サイクルにおいて、通常の冷房
用の冷凍サイクルＣと、暖房用のホットガスヒータサイ
クルＨとを第１、第２電磁弁（冷媒循環回路切替手段）
１３、２１により切替可能になっているのは図１、３と
同じである。

【０１４４】空調ユニット１における各空調手段を制御
するエアコンＥＣＵ２６には、車室内前面に設けられた
空調操作パネル２８上の各種操作スイッチからのスイッ
チ操作信号が入力される。なお、空調操作パネル２８に
は、冷凍サイクルの圧縮機１０の起動または停止を指令
するエアコンスイッチ２９ａが設置されており、このエ
アコンスイッチ２９ａは冷房モードを設定する冷房スイ
ッチの役割を果たす。

【０１４５】更に、空調操作パネル２８には、ホットガ
スヒータサイクルによる暖房モードを設定するホットガ
ス暖房スイッチ２９ｂ、空調の吹出モードを切り替える
吹出モード切替スイッチ２９ｃ、車室内の温度を所望の
温度に設定する温度設定スイッチ（温度設定手段）２９
ｄ、送風機２３のオン、オフおよび風量切替を指令する
ブロワスイッチ２９ｅ、外気導入（ＦＲＳ）モードと内
気循環（ＲＥＣ）モードの切替を指令する内外気切替ス
イッチ２９ｆ等が設置されている。

【０１４６】また、エアコンＥＣＵ２６の内部には、Ｃ
ＰＵ、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、各センサからの各センサ信号が図示
しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイク
ロコンピュータへ入力されるように構成されている。な
お、エアコンＥＣＵ２６は、自動車のエンジン１２の始
動および停止を司るイグニッションスイッチ（キースイ
ッチ）が投入（ＩＧ・ＯＮ）されたときに、自動車に搭
載された車載電源であるバッテリ（図示せず）から直流
電源が供給されると制御処理を開始するように構成され
ている。

【０１４７】そして、エアコンＥＣＵ２６には、温水式
熱交換器２４に流入する冷却水温度を検出する冷却水温
度センサ（冷却水温度検出手段）２７ａ、外気温度セン
サ（外気温度検出手段）２７ｂ、蒸発器１８を通過した
直後の空気温度を検出する蒸発器吹出温度センサ２７
ｃ、冷凍サイクルの高圧圧力（吐出圧力：Ｐｄ）を検出
する冷媒圧力センサ（高圧圧力検出手段）２７ｄ、車室
内の空気温度（以下内気温度と言う）を検出する内気温
度センサ（内気温度検出手段）２７ｅ、車室内に入射す
る日射量を検出する日射センサ（日射量検出手段）２７
ｆ等からセンサ信号が入力される。

【０１４８】なお、上記の各センサは、自動車の車室内
を空調するのに必要な空調環境因子を検出するもので、
上記の各温度センサ２７ａ〜２７ｃ，２７ｅにはサーミ
スタが使用されている。

【０１４９】次に、第７実施形態の作動を図１４により
説明する。図１４はエアコンＥＣＵ２６による制御方法
を示したフローチャートである。イグニッションスイッ
チが投入（ＩＧ・ＯＮ）されてエンジン１２が始動され
ると共に、エアコンＥＣＵ２６に直流電源が供給され
て、図１４のルーチンが起動される（ステップＳ１）。
先ず、フラグＩ＝０等の初期設定を行う（ステップＳ
２）。

【０１５０】次に、空調操作パネル２８上の各スイッチ
から各スイッチ信号を読み込む（ステップＳ３）。具体
的には、エアコンスイッチ２９ａ、ホットガス暖房スイ
ッチ２９ｂのＯＮ信号またはＯＦＦ信号等を読み込む。
次に、冷却水温度センサ２７ａにて検出される冷却水温
度（ＴＷ）等の各種センサ信号を読み込む（ステップＳ
４）。

【０１５１】次に、冷凍サイクルが冷房モードであるか
否かを判定する。すなわち、エアコンスイッチ２９ａに
より冷房モードが設定されているか否かを判定する（冷
房モード判定手段：ステップＳ５）。この判定結果がＹ
ＥＳの場合、つまり冷凍サイクルが冷房モードである場
合には、電磁クラッチ１１を通電（ＯＮ）して圧縮機１
０を起動し、第１電磁弁１３を開弁し、第２電磁弁２１
を閉弁して、通常の冷房用冷凍サイクルＣにより冷房モ
ードを実行（ＯＮ）する（冷房モード制御手段：ステッ
プＳ６）。次に、冷房運転フラグを立てる（Ｉ＝１）
（ステップＳ７）。その後に、ステップＳ３の制御処理
に戻る。

【０１５２】また、ステップＳ５の判定結果がＮＯの場
合、つまり、冷凍サイクルが冷房モード状態に設定され
ていないときは、次に、ホットガス暖房モードに設定さ
れているか否かを判定する（ステップＳ８）。具体的に
は、ホットガススイッチ２９ｂが投入（ＯＮ）されてい
るか否かを判定する。この判定結果がＮＯの場合には、
ホットガスヒータサイクルＨによる暖房運転を停止（Ｏ
ＦＦ）する。すなわち、電磁クラッチ１１への通電を停
止（ＯＦＦ）して圧縮機１０を自動停止させ、第１電磁
弁１３および第２電磁弁２１を閉弁する（暖房モード制
御手段：ステップＳ９）。その後に、ステップＳ３の制
御処理に戻る。

【０１５３】また、ホットガススイッチ２９ｂが投入
（ＯＮ）されている場合は、ステップＳ８の判定結果が
ＹＥＳとなり、温水式暖房装置８０の温水式熱交換器２
４による車室内の暖房能力が不足しているか否かを判定
する。具体的には、エンジン１２の冷却水温度（ＴＷ）
が所定温度（例えば８０℃）以下であるか否かを判定す
る（冷却水温度判定手段：ステップ１０）。この判定結
果がＮＯの場合には、車室内の暖房能力が不足していな
いので、ステップＳ９の制御処理に進む。

【０１５４】また、ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳ
の場合には、フロント（サイド）窓ガラスの内面が曇る
状態であるか否かを判断する。具体的には、イグニッシ
ョンスイッチが投入（ＩＧ・ＯＮ）されてから１度も冷
房モードを行っていないか否かを判定する。すなわち、
冷房モードフラグが倒れている（Ｉ＝０）か否かを判定
する（窓曇り判定手段：ステップＳ１１）。

【０１５５】この判定結果がＮＯの場合、すなわち、フ
ラグＩ＝１であるときは、イグニッションスイッチ投入
後（エンジン始動後）に冷房モードが既に行われている
ので、凝縮水の蒸発によりフロント（サイド）窓ガラス
の内面が曇ると判断して、ステップＳ９の制御処理に進
み、ホットガスヒータサイクルＨの作動を停止（または
制限）させる。

【０１５６】また、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳ
の場合には、イグニッションスイッチ投入後（エンジン
始動後）に冷房モードが一度も行われていないので、フ
ロント（サイド）窓ガラスの内面が曇らない状態である
と判定して、ステップＳ１２に進み、電磁クラッチ１１
を通電（ＯＮ）して圧縮機１０を起動し、第１電磁弁１
３を閉弁し、第２電磁弁２１を開弁することにより、ホ
ットガスヒータサイクルＨによる暖房モードを実行（Ｏ
Ｎ）する。すなわち、ステップＳ１２は、暖房モード制
御手段を構成する。その後に、ステップＳ３の制御処理
に戻る。

【０１５７】次に、第７実施形態の作用効果を説明す
る。

【０１５８】（Ａ）冷房モードの時 冷凍サイクルの運転モードが冷房モードである時には、
電磁クラッチ１１がＯＮされ、第１電磁弁１３が開弁
し、第２電磁弁２１が閉弁する。したがって、圧縮機１
０より吐出された高温、高圧のガス冷媒は、通常の冷房
用冷凍サイクルＣを還流して蒸発器１８内に流入する。
これにより、蒸発器１８が冷房用の冷却器として作動す
る。このため、空調ケース２２内に吸い込まれた空気
が、蒸発器１８で低温、低圧の冷媒と熱交換して冷却さ
れて冷風となり、車室内に吹き出される。これにより、
車室内が冷房される。

【０１５９】（Ｂ）暖房モードの時 冷凍サイクルの運転モードがホットガス暖房モードであ
る時には、ホットガススイッチ９９がＯＮされ、冷却水
温度（ＴＷ）が所定温度（例えば８０℃）以下で温水式
暖房装置８０の暖房能力が不足しており、更に、窓ガラ
スの内面が曇らない状態である場合に、電磁クラッチ１
１がＯＮされ、第１電磁弁１３が閉弁し、第２電磁弁２
１が開弁する。

【０１６０】したがって、圧縮機１０より吐出された高
温、高圧のガス冷媒は、ホットガスヒータサイクルＨを
還流して蒸発器１８内に流入する。これにより、蒸発器
１８が放熱器として作動する。また、エンジン１２の排
熱を吸収した冷却水は、冷却水循環回路７９を還流して
温水式熱交換器２４内に流入する。このため、空調ケー
ス２２内に吸い込まれた空気が、蒸発器１８で高温のガ
ス冷媒と熱交換して加熱され、更に温水式熱交換器２４
で高温の冷却水と熱交換して更に加熱されて温風とな
り、車室内に吹き出される。これにより、車室内が暖房
される。

【０１６１】なお、イグニッションスイッチをＯＮして
エンジン１２を始動してからエンジン１２を停止するま
での間に一度でも冷房モードでの空調が行われた場合に
は、フロント窓ガラスの内面が曇り易くなる状態である
と判断する。ここで、冷房モードでの空調とは、例えば
エアコン（Ａ／Ｃ）スイッチ２９ａをＯＮして所定時間
（例えば１分間）以上圧縮機１０が作動した場合を言
う。

【０１６２】ここで、例えば０℃以下の低外気温時であ
っても、車室内を除湿する目的で蒸発器１８を冷却器と
して作動させる冷房モードを一度行ってから、蒸発器１
８を放熱器として作動させるヒータモードへ切り替える
場合、すなわち、冷凍サイクルを、通常の冷房用冷凍サ
イクルＣからホットガスヒータサイクルＨに切り替える
場合が考えられる。

【０１６３】このような場合に、冷却器としての作動時
に蒸発器１８の表面に付着した水分が再蒸発し、大量に
水分を含んだ空気が車室内に吹き出されることにより、
フロント（サイド）窓ガラスの内面を曇らせる恐れがあ
る。また、一度、蒸発器１８の表面に付着した水分は、
０℃以下の低外気温時に蒸発し難く、長期間蒸発器１８
の表面に残留するため、蒸発器１８を冷房モードから暖
房モードへ切り替えると、フロント窓ガラスの内面が曇
る可能性がある。

【０１６４】そこで、本実施形態では、エンジン１２を
始動（ＯＮ）してからエンジン１２を停止（ＯＦＦ）す
るまでの間に一度でも通常の冷凍サイクル２１による冷
房（除湿）運転を行ったら、ホットガススイッチ２９ｂ
により暖房モードが設定されても、ホットガスヒータサ
イクルＨによる暖房モード運転（補助暖房運転）を起動
しない。

【０１６５】それによって、蒸発器１８の表面に長期間
残留する凝縮水の蒸発による水分を含んだ空気が大量に
車室内に吹き出されることを防止することができ、フロ
ント（サイド）窓ガラスの内面の防曇性能を高めること
ができる。

【０１６６】なお、ホットガスヒータサイクルＨによる
暖房モード運転の停止により、車室内は温水式暖房装置
８０の温水式熱交換器２４による暖房能力のみで暖房さ
れることになる。

【０１６７】次に、窓ガラスが曇る状態の判定手段およ
びホットガスヒータサイクルＨによる暖房モード運転の
制限手段の他の例について説明する。

【０１６８】１）車室内へ吹き出される空調風の吹出温
度（Ｔａ）を検出する吹出温度センサを設置し、車室内
に吹き出す空調風（温風）の吹出温度が所定温度以上に
上昇するまでは、ＤＥＦ吹出口７３から窓ガラスの内面
に向けて吹き出される空調風の吹出温度も低く、窓ガラ
スの温度が低いので、エアコンＥＣＵ２６にて窓ガラス
の内面が曇ると判断する。

【０１６９】ここで、車室内に吹き出す空調風（温風）
の吹出温度は、冷却水温度センサ２７ａにより検出され
る冷却水温度ＴＷと相関関係があるので、冷却水温度が
所定温度以上に上昇するまで窓ガラスの内面が曇ると判
断してもよい。このような考えに基づく具体的制御例を
以下に説明する。

【０１７０】例えば、図１５の特性図に示すように、
ＤＥＦ吹出口７３からフロント窓ガラスの内面に向けて
吹き出される空調風の吹出温度Ｔａと外気温度ＴＡＭと
の温度差が所定値（例えば、３０℃〜４０℃）よりも小
さい場合、あるいは冷却水温度ＴＷと外気温度ＴＡＭと
の温度差が所定値（例えば、５０℃〜６０℃）よりも小
さい場合にはフロント窓ガラスの内面が曇ると判断し
て、ＦＯＯＴ吹出口７５のみを開放し、ＤＥＦ吹出口７
３を閉塞するＦＯＯＴモードを選択する。

【０１７１】すなわち、ＤＥＦ吹出口７３のみを開放す
るＤＥＦモード、およびＦＯＯＴ吹出口７５とＤＥＦ吹
出口７３を両方とも開放するＦ／Ｄモードを選択しない
ことにより、ホットガス暖房モード運転の制限を行う。

【０１７２】なお、空調風の吹出温度Ｔａと外気温度Ｔ
ＡＭとの温度差（あるいは冷却水温度ＴＷと外気温度Ｔ
ＡＭとの温度差）が所定値以上になったら、吹出口切替
ドア７６〜７８を制御してＦ／Ｄモードに切り替えるこ
とで、ホットガス暖房モード運転の制限を解除する。

【０１７３】ここで、窓ガラスが曇る状態の判定のため
に、ＤＥＦ吹出口７３から吹き出される空調風の吹出温
度Ｔａ（あるいは冷却水温度ＴＷ）と外気温度ＴＡＭと
の温度差を利用したが、吹出温度Ｔａあるいは冷却水温
度ＴＷはそれぞれ窓ガラス温度と相関があるから、吹出
温度Ｔａあるいは冷却水温度ＴＷのみに基づいて窓ガラ
スが曇る状態を判定してもよい。また、外気温度ＴＡＭ
のみに基づいて窓ガラスが曇る状態を判定してもよい。

【０１７４】また、ＦＯＯＴモードの時にＤＥＦ吹出口
７３から少量の空調風を吹き出させるようにする場合に
は、ＦＡＣＥモードやＢ／Ｌモードを選択することで、
ホットガス暖房モード運転の制限を行ってもよい。

【０１７５】次に、他の例として、図１６の特性図に
示すように、冷却水温度ＴＷと外気温度ＴＡＭとの温度
差が所定値（例えば５０℃〜６０℃）よりも小さい場合
には、フロント窓ガラスが曇ると判断して、内外気切替
ドア７２を制御して吸込口モードを内気循環（ＲＥＣ）
モードに切り替え、かつ、ブロワモータ２３ａをＯＦＦ
して送風機２３の作動を停止することで、ホットガス暖
房モード運転を制限する。

【０１７６】このような制御により、車両が走行して
も、走行動圧による風が蒸発器１８を通過せず、窓ガラ
スの曇りを防止できる。

【０１７７】そして、冷却水温度ＴＷと外気温度ＴＡＭ
との温度差が所定値以上になったら、吸込口モードを外
気導入（ＦＲＳ）モードに設定し、ブロワモータ２３ａ
をＯＮして送風機２３を起動させることで、ホットガス
暖房モード運転の制限を解除する。

【０１７８】ここで、窓ガラスが曇る状態の判定のため
に、冷却水温度ＴＷと外気温度ＴＡＭとの温度差を利用
したが、この場合も、冷却水温度ＴＷのみ、外気温度Ｔ
ＡＭのみ、吹出温度Ｔａのみに基づいて窓ガラスが曇る
状態を判定しても良い。

【０１７９】次に、図１７の特性図に示すように、車
室内へ吹き出される空調風（ＤＥＦ吹出口７３からフロ
ント窓ガラスの内面に向けて吹き出される空調風）の吹
出温度Ｔａ（冷却水温度ＴＷでも可）と外気温度ＴＡＭ
との温度差が所定値（例えば３０℃〜４０℃）よりも小
さい場合には、フロント窓ガラスの内面が曇ると判断し
て、圧縮機１０をＯＦＦすることで、ホットガス暖房モ
ード運転を停止（ＯＦＦ）する。

【０１８０】なお、空調風の吹出温度Ｔａ（冷却水温度
ＴＷでも可）と外気温度ＴＡＭとの温度差が所定値以上
になったら、圧縮機１０をＯＮすることで、ホットガス
暖房モード運転を実施（ＯＮ）する。

【０１８１】ここで、窓ガラスが曇る状態の判定のため
に、車室内へ吹き出される空調風の吹出温度Ｔａ（冷却
水温度ＴＷでも可）と外気温度ＴＡＭとの温度差を利用
したが、吹出温度Ｔａのみ、冷却水温度ＴＷのみ、外気
温度ＴＡＭのみに基づいて窓ガラスが曇る状態を判定し
ても良い。

【０１８２】２）前述の図１４のフローチャートでは、
エンジン１２を始動してからエンジン１２を停止するま
での間に一度でも通常の冷房用冷凍サイクルＣによる冷
房（除湿）モード運転、つまり蒸発器１８を冷却器とし
て作動させた場合に、エアコンＥＣＵ２６はフロント窓
ガラスの内面が曇ると判断し、そのときの具体的制御例
として、エンジン１２をＯＦＦ（イグニッションスイッ
チをＯＦＦ）するまで、ホットガス暖房モード運転を停
止するようにしているが、暖房モード運転の制限の手段
として、上記１）における、の手段を採用してもよ
い。

【０１８３】３）図１８は、窓ガラスが曇る状態を判定
する別の手段を示す特性図（制御マップ）であり、図１
８の横軸は冷房モードの作動が停止してからのエンジン
作動時間ｔである。この時間ｔは冷房モード停止後の経
過時間であって、冷房モードの作動履歴を示すものであ
る。

【０１８４】エアコンＥＣＵ２６は外気温度ＴＡＭと冷
房モード停止後のエンジン作動時間（経過時間）ｔとか
ら、窓ガラスが曇る状態を判定する。すなわち、外気温
度ＴＡＭが高いほど冷房モード時に凝縮水の発生量が増
加するので、冷房モード停止後に暖房モードを起動する
と、外気温度ＴＡＭが高いほど水分の蒸発量が増加して
窓ガラスが曇りやすくなる。

【０１８５】その結果、図１８に示すように、外気温度
ＴＡＭが高くなるほど、窓ガラスの曇り推定領域Ｘの範
囲が冷房モード停止後のエンジン作動時間ｔに対して広
がる特性となる。そして、図１８の例では、エアコンＥ
ＣＵ２６は外気温度ＴＡＭと冷房モード停止後のエンジ
ン作動時間ｔとにより、冷房モード停止後の状態が図１
８の窓ガラスの曇り推定領域Ｘの範囲内に入るか否かを
判定し、領域Ｘの範囲内に入る時は圧縮機１０を起動せ
ず、ホットガスヒータサイクルＨを停止（ＯＦＦ）した
ままとする。

【０１８６】これに対し、冷房モード停止後の状態が図
１８の曇り推定領域Ｘの範囲外、すなわち、領域Ｙ内に
入る時は、圧縮機１０を起動し、電磁弁１３を閉弁、電
磁弁２１を開弁して、ホットガスヒータサイクルＨを作
動（ＯＮ）させる。

【０１８７】このように、外気温度ＴＡＭと冷房モード
停止後のエンジン作動時間ｔにより決定される曇り推定
領域Ｘに基づいて、ホットガスヒータサイクルＨの作動
（ＯＮ）、停止（ＯＦＦ）を制御することができる。

【０１８８】なお、冷房モード時における凝縮水の発生
量は、最後（前回）の冷房モードの運転時間が短いほど
減少するので、冷房モードの運転時間が短いほど図１８
の曇り推定領域Ｘの境界線を、冷房モード停止後のエン
ジン作動時間ｔに対して、短時間の方へ補正してもよ
い。

【０１８９】なお、図１８の例では、曇り推定領域Ｘに
基づいて、ホットガスヒータサイクルＨの作動（Ｏ
Ｎ）、停止（ＯＦＦ）を制御しているが、ホットガスヒ
ータサイクルＨの作動停止の代わりに、暖房モード運転
の制限の手段として、前述の１）における、の手段
を採用してもよいことはもちろんである。

【０１９０】４）乗員が空調操作パネル２８の吹出モー
ド切替スイッチ２９ｃのデフロスタ（ＤＥＦ）スイッチ
を押して、吹出口モードをＤＥＦモードに固定する指令
信号を出した場合（乗員が窓ガラスの曇りを認識した場
合）には、エアコンＥＣＵ２６にてフロント窓ガラスの
内面が曇る状態であると判定する。このように判定した
場合には、ホットガスヒータサイクルＨによる暖房モー
ド運転を直ちに停止（ＯＦＦ）する。また、ホットガス
暖房モード運転の起動前であれば、暖房モード運転を起
動しない。

【０１９１】５）フロント窓ガラスの内面付近に湿度セ
ンサを設置し、フロント窓ガラスの内面付近の湿度が１
００％近くの値（例えば９０％）になった時に、エアコ
ンＥＣＵ２６にてフロント窓ガラスの内面が曇る状態で
あると判定してもよい。

【０１９２】なお、フロント窓ガラスの内面付近の空気
の湿度は、蒸発器１８の吹出温度ＴＥとフロント窓ガラ
スの温度とから推定しても良い。ここで、窓ガラスの温
度は専用のセンサで検出せずに、外気温度、車両走行条
件等から推定することもできる。

【０１９３】６）フロント（サイド）窓ガラス付近に温
度センサを設置し、フロント窓ガラスの温度（内側表面
温度）を検出してフロント窓ガラスの温度が所定温度よ
りも低い時に、エアコンＥＣＵ２６にてフロント窓ガラ
スの内面が曇ると判定してもよい。なお、フロント窓ガ
ラスの温度は、外気温度、車両走行条件（車速）、遠心
式ファン１３の送風量（ブロワモータに印加するブロワ
制御電圧）、ＤＥＦ吹出口７３から吹き出される空調風
の吹出温度から推定しても良い。

【０１９４】なお、上記４）、５）、６）の手段にて窓
ガラスが曇る状態を判定した場合も、ホットガスヒータ
サイクルＨによる暖房モード運転の制限は前述した他の
例と同様に、ホットガスヒータサイクルＨの作動停止、
前述の１）における、の手段等を行えばよいので、
その説明は省略する。

【０１９５】〔第７実施形態の効果〕以上のように、第
７実施形態の車両用空調装置は、エアコンＥＣＵ２６に
て窓ガラスが曇る状態（曇り易い状態）であると判定し
た場合には、ホットガス暖房スイッチ２９ｂが車両乗員
により押されていても、ホットガスヒータサイクルＨに
よる暖房モード運転の実施を制限するようにしている。

【０１９６】それによって、エンジン１２始動後に一度
でも通常の冷房用冷凍サイクルＣによる冷房（除湿）モ
ード運転を実施することで蒸発器１８の表面に付着した
凝縮水が再蒸発することを防止したり、あるいは、大量
に水分を含んだ高湿度空気が窓ガラスに向けて吹き出す
ことを防止できるので、暖房モード運転時に高湿度空気
の吹出に起因する、フロント（サイド）窓ガラスの内面
の曇りの発生を抑えることができる。

【０１９７】（他の実施形態） 上記した実施形態における第１、第２の２つの電磁弁
１３、２０を複数通路の切替機能を一体化した１つの弁
装置に置換することも可能である。

【０１９８】上記した実施形態では、暖房スイッチと
して、乗員より手動操作される専用スイッチを空調制御
パネルに備える場合について説明したが、このような手
動操作の専用スイッチを設けずに、他のスイッチ手段に
置換することも可能である。例えば、車両エンジン１２
のアイドルアップを行う暖機用手動スイッチが車両側に
備えられている場合は、このエンジン暖機用手動スイッ
チの投入に連動して、ホットガスヒータサイクルによる
暖房モードを起動するようにしてもよい。

【０１９９】さらに、エンジン用電子制御装置（図示
せず）により車両エンジン１２の暖機の必要条件を判定
して、車両エンジン１２の暖機を自動的に行うようにな
っている車両においては、エンジン用電子制御装置にお
ける暖機信号に基づいてホットガスヒータサイクルによ
る暖房モードを自動的に起動するようにしてもよい。

【０２００】上記した実施形態では、本発明を自動車
等の車両用空調装置の冷凍サイクル装置に適用したが、
本発明を航空機、船舶または鉄道車両等の空調装置の冷
凍サイクル装置に適用しても良い。また、本発明を工
場、店舗または住宅等の空調装置の冷凍サイクル装置に
適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を示すシステ
ム構成図である。

【図２】第１実施形態による暖房モード時の制御を示す
フローチャートである。

【図３】第２実施形態の全体構成を示すシステム構成図
である。

【図４】第２実施形態で用いる可変容量型圧縮機の縦断
面図である。

【図５】図４の可変容量型圧縮機の容量可変機構の主要
部の断面図である。

【図６】図４の可変容量型圧縮機の容量可変の特性図で
ある。

【図７】第２実施形態による暖房モード時の制御を示す
フローチャートである。

【図８】第３実施形態による暖房モード時の制御を示す
フローチャートである。

【図９】第４実施形態による暖房モード時の制御を示す
フローチャートである。

【図１０】第５実施形態による暖房モード時の制御を示
すフローチャートである。

【図１１】第６実施形態による暖房モード時の蒸発器制
御温度の決定方法を示す特性図である。

【図１２】第７実施形態の全体構成を示すシステム構成
図である。

【図１３】第７実施形態の電気制御のブロック図であ
る。

【図１４】第７実施形態による制御を示すフローチャー
トである。

【図１５】第７実施形態による窓ガラス曇り判定とホッ
トガス暖房モード運転の制限の具体例を示す特性図であ
る。

【図１６】第７実施形態による窓ガラス曇り判定とホッ
トガス暖房モード運転の制限の他の例を示す特性図であ
る。

【図１７】第７実施形態による窓ガラス曇り判定とホッ
トガス暖房モード運転の制限の他の例を示す特性図であ
る。

【図１８】第７実施形態による窓ガラス曇り判定とホッ
トガス暖房モード運転の制限の他の例を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１０…圧縮機、１０ａ…容量可変機構、１３、２１…第
１、第２電磁弁（弁手段）、１４…凝縮器、１６…温度
式膨張弁（第１減圧装置）、１８…蒸発器、２０…ホッ
トガスバイパス通路、２１ａ…絞り（第２減圧装置）、
２６…空調用電子制御装置（制御手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 康司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 伊藤 肇 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、
   室外熱交換器（１４）、第１減圧装置（１６）および室
   内熱交換器（１８）を通して前記圧縮機（１０）に戻す
   ことで、前記室内熱交換器（１８）を蒸発器として作動
   させる冷凍サイクル（Ｃ）と、 前記圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、前記室外熱
   交換器（１４）を迂回させて、第２減圧装置（２１ａ）
   および前記室内熱交換器（１８）を通して前記圧縮機
   （１０）に戻すことで、前記室内熱交換器（１８）を放
   熱器として作動させるホットガスヒータサイクル（Ｈ）
   とを切替可能に構成し、 前記室内熱交換器（１８）を、室内へ向かって空気が流
   れる空調ケース（２２）内に配置し、 前記冷凍サイクル（Ｃ）により前記室内熱交換器（１
   ８）で冷却された空気を室内へ吹き出すことにより冷房
   モードを実行し、また、前記ホットガスヒータサイクル
   （Ｈ）により前記室内熱交換器（１８）で加熱された空
   気を室内へ吹き出すことにより暖房モードを実行するよ
   うになっており、 更に、窓ガラスが曇る状態であるか否かを判定する窓曇
   り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１１）を有し、前記窓曇り判
   定手段（Ｓ３００、Ｓ１１）にて前記窓ガラスが曇ると
   判定されたときに、前記ホットガスヒータサイクル
   （Ｈ）による暖房モード運転を制限する制御手段（２
   ６）を備えることを特徴とする空調装置。
2. 【請求項２】 前記窓曇り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１
   １）は、前記窓ガラスの温度に関連する物理量に基づい
   て前記窓ガラスが曇る状態であるか否かを判定すること
   を特徴とする請求項１に記載の空調装置。
3. 【請求項３】 前記窓曇り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１
   １）は、前記室内熱交換器（１８）を蒸発器として作動
   させる冷房モードの作動履歴に基づいて前記窓ガラスが
   曇る状態であるか否かを判定することを特徴とする請求
   項１に記載の空調装置。
4. 【請求項４】 前記空調ケース（２２）の下流側から前
   記窓ガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタモードが
   設定可能になっており、 前記窓曇り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１１）は、前記空調
   ケース（２２）からの吹出モードが前記デフロスタモー
   ドであるときに前記窓ガラスが曇る状態であると判定す
   ることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
5. 【請求項５】 前記窓曇り判定手段（Ｓ３００、Ｓ１
   １）は、前記窓ガラス付近の室内空気湿度に関連する物
   理量に基づいて前記窓ガラスが曇る状態であるか否かを
   判定することを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段（２６）は、前記窓ガラス
   が曇ると判定されたときに、前記圧縮機（１０）を起動
   しないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１
   つに記載の空調装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段（２６）は、前記窓ガラス
   が曇ると判定されたときに、前記室内熱交換器（１８）
   の温度が所定温度以下となるように前記圧縮機（１０）
   の作動を制御することを特徴とする請求項１ないし５の
   いずれか１つに記載の空調装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段（２６）は、外気温が０°
   Ｃ以下のときは前記室内熱交換器（１８）の温度が０°
   Ｃ以下となるように前記圧縮機（１０）の作動を制御
   し、外気温が０°Ｃより高いときは前記室内熱交換器
   （１８）の温度が外気温と同等になるように前記圧縮機
   （１０）の作動を制御することを特徴とする請求項７に
   記載の空調装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段（２６）は、前記圧縮機
   （１０）の作動の断続により前記室内熱交換器（１８）
   の温度を制御することを特徴とする請求項７または８に
   記載の空調装置。
10. 【請求項１０】 前記空調ケース（２２）の下流側から
    前記窓ガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタモード
    と、前記空調ケース（２２）の下流側から使用者の身体
    に向けて空気を吹き出す他の吹出モードが設定可能にな
    っており、 前記制御手段（２６）は、前記窓ガラスが曇ると判定さ
    れたときに、前記他の吹出モードを選択することを特徴
    とする請求項１、２、３、５のいずれか１つに記載の空
    調装置。
11. 【請求項１１】 車両に搭載される空調装置であって、 前記空調ケース（２２）に車室内空気を吸い込むための
    内気吸込口（７１）および前記空調ケース（２２）に車
    室外空気を吸い込むための外気吸込口（７０）と、 前記空調ケース（２２）において車室内に向けて空気流
    を発生させる送風機（２３）とを備え、 前記制御手段（２６）は、前記窓ガラスが曇ると判定さ
    れたときに、前記内気吸込口（７１）を開放し、前記外
    気吸込口（７０）を閉塞する内気モードを選択し、か
    つ、前記送風機（２３）の作動を停止することを特徴と
    する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装
    置。
12. 【請求項１２】 前記圧縮機（１０）は、クラッチ手段
    （１１）を介してエンジン（１２）により駆動される固
    定容量型圧縮機であり、 前記制御手段（２６）は、前記暖房モードの運転時に、
    前記圧縮機（１０）の吐出圧力が所定範囲となるように
    前記クラッチ手段（１１）を断続させて前記圧縮機（１
    ０）を断続制御することを特徴とする請求項１ないし１
    １のいずれか１つに記載の空調装置。
13. 【請求項１３】 前記圧縮機（１０）は、吐出容量を可
    変する容量可変機構（１０ａ）を備える可変容量型圧縮
    機であり、 前記暖房モードの運転時に、前記圧縮機（１０）の吐出
    圧力が所定範囲となるように前記容量可変機構（１０
    ａ）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を調整するこ
    とを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記
    載の空調装置。
14. 【請求項１４】 圧縮機（１０）より吐出された冷媒
    を、室外熱交換器（１４）、第１減圧装置（１６）およ
    び室内熱交換器（１８）を通して前記圧縮機（１０）に
    戻すことで、前記室内熱交換器（１８）を蒸発器として
    作動させる冷凍サイクル（Ｃ）と、 前記圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、前記室外熱
    交換器（１４）を迂回させて、第２減圧装置（２１ａ）
    および前記室内熱交換器（１８）を通して前記圧縮機
    （１０）に戻すことで、前記室内熱交換器（１８）を放
    熱器として作動させるホットガスヒータサイクル（Ｈ）
    とを切替可能に構成し、 前記室内熱交換器（１８）を、室内へ向かって空気が流
    れる空調ケース（２２）内に配置し、 前記冷凍サイクル（Ｃ）により前記室内熱交換器（１
    ８）で冷却された空気を室内へ吹き出すことにより冷房
    モードを実行し、また、前記ホットガスヒータサイクル
    （Ｈ）により前記室内熱交換器（１８）で加熱された空
    気を室内へ吹き出すことにより暖房モードを実行するよ
    うになっており、 更に、前記暖房モードの運転時に、前記室内熱交換器
    （１８）の温度が所定温度以下となるように圧縮機（１
    ０）の作動を制御する制御手段（２６）を備えることを
    特徴とする空調装置。
15. 【請求項１５】 車両に搭載される空調装置であって、
    前記圧縮機（１０）は車両エンジン（１２）により駆動
    され、 前記空調ケース（２２）内において、前記室内熱交換器
    （１８）の下流側に前記車両エンジン（１２）からの温
    水を熱源として空気を加熱する温水式熱交換器（２４）
    を配置することを特徴とする請求項１ないし１４のいず
    れか１つに記載の空調装置。