JP2003080928A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少なくともホットガスヒータサイクルを含む
複数の暖房性能向上手段を備える車両用空調装置におい
て、乗員の温感への悪影響を回避するとともに、ホット
ガスヒータサイクルの運転に伴う車両窓ガラスの曇り発
生を抑制する。 【解決手段】 車室内の暖房性能向上手段として、圧縮
機からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器に直接導入して車
室内への送風空気を加熱するホットガスヒータサイクル
と、電気ヒータとを備え、暖房熱負荷が大きい時（外気
温が低い時）は、ホットガスヒータサイクルと電気ヒー
タを両方とも作動させ（Ｓ１４０、Ｓ１７０）、暖房熱
負荷が減少すると、ホットガスヒータサイクルを最初に
停止し（Ｓ２７０）、その後に、電気ヒータを停止する
（Ｓ２６０）。
複数の暖房性能向上手段を備える車両用空調装置におい
て、乗員の温感への悪影響を回避するとともに、ホット
ガスヒータサイクルの運転に伴う車両窓ガラスの曇り発
生を抑制する。 【解決手段】 車室内の暖房性能向上手段として、圧縮
機からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器に直接導入して車
室内への送風空気を加熱するホットガスヒータサイクル
と、電気ヒータとを備え、暖房熱負荷が大きい時（外気
温が低い時）は、ホットガスヒータサイクルと電気ヒー
タを両方とも作動させ（Ｓ１４０、Ｓ１７０）、暖房熱
負荷が減少すると、ホットガスヒータサイクルを最初に
停止し（Ｓ２７０）、その後に、電気ヒータを停止する
（Ｓ２６０）。
Description
【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車
両用空調装置に関するものである。
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車
両用空調装置に関するものである。
【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。
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５−２２３３５７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するホットガ
スヒータサイクルを形成し、これにより、蒸発器でガス
冷媒から空調空気に放熱して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。
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するホットガ
スヒータサイクルを形成し、これにより、蒸発器でガス
冷媒から空調空気に放熱して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】
【発明が解決しようとする課題】ところで、外気温が−
１０°Ｃ以下に低下するような寒冷時には、ホットガス
ヒータサイクルにより暖房機能を発揮しても、なお、暖
房能力が不足する場合がある。そこで、本発明者らは、
ホットガスヒータサイクルに更に電気ヒータ等の補助暖
房手段を組み合わせるものを検討中である。
１０°Ｃ以下に低下するような寒冷時には、ホットガス
ヒータサイクルにより暖房機能を発揮しても、なお、暖
房能力が不足する場合がある。そこで、本発明者らは、
ホットガスヒータサイクルに更に電気ヒータ等の補助暖
房手段を組み合わせるものを検討中である。
【０００５】そこで、本発明の目的は、少なくともホッ
トガスヒータサイクルを含む複数の暖房性能向上手段を
備える車両用空調装置において、乗員の温感に悪影響を
及ぼすことなく、複数の暖房性能向上手段の作動を良好
に制御することにある。
トガスヒータサイクルを含む複数の暖房性能向上手段を
備える車両用空調装置において、乗員の温感に悪影響を
及ぼすことなく、複数の暖房性能向上手段の作動を良好
に制御することにある。
【０００６】また、ホットガスヒータサイクルにおいて
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
切替使用するので、冷房モード時の冷却除湿作用により
発生した凝縮水が暖房モード時に蒸発して、窓ガラスの
曇り発生の原因となる。
は、空調ケース内に設置された同一の室内熱交換器を冷
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
切替使用するので、冷房モード時の冷却除湿作用により
発生した凝縮水が暖房モード時に蒸発して、窓ガラスの
曇り発生の原因となる。
【０００７】そこで、本発明の他の目的は、ホットガス
ヒータサイクルの運転に伴う車両窓ガラスの曇り発生を
抑制することにある。
ヒータサイクルの運転に伴う車両窓ガラスの曇り発生を
抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、冷凍サイクルの圧縮機
（１０）からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器（１８）に
直接導入して車室内への送風空気を加熱するホットガス
ヒータサイクル（Ｈ）を備える車両用空調装置におい
て、車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向上手段と
して、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む複数の暖
房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、暖房熱負荷が大き
い時は、複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を作動さ
せ、暖房熱負荷が所定値以下に減少した時は、複数の暖
房性能向上手段（Ｈ、３０）の一つを停止することを特
徴とする。
め、請求項１に記載の発明では、冷凍サイクルの圧縮機
（１０）からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器（１８）に
直接導入して車室内への送風空気を加熱するホットガス
ヒータサイクル（Ｈ）を備える車両用空調装置におい
て、車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向上手段と
して、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む複数の暖
房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、暖房熱負荷が大き
い時は、複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を作動さ
せ、暖房熱負荷が所定値以下に減少した時は、複数の暖
房性能向上手段（Ｈ、３０）の一つを停止することを特
徴とする。
【０００９】これによると、外気温が非常に低くて暖房
熱負荷が大きい時にホットガスヒータサイクル（Ｈ）を
含む複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を作動させ
て、車室内吹出空気の温度を上昇させ、極寒域における
車室内暖房性能を向上できる。しかも、複数の暖房性能
向上手段（Ｈ、３０）を同時に作動、停止させずに、暖
房熱負荷の変動に応じて複数の暖房性能向上手段（Ｈ、
３０）の作動数を変化させるから、暖房性能向上手段の
作動切替時における車室内吹出空気温度の変動を抑制で
きる。そのため、複数の暖房性能向上手段の作動切替に
伴う乗員の温感変化を低減できる。
熱負荷が大きい時にホットガスヒータサイクル（Ｈ）を
含む複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を作動させ
て、車室内吹出空気の温度を上昇させ、極寒域における
車室内暖房性能を向上できる。しかも、複数の暖房性能
向上手段（Ｈ、３０）を同時に作動、停止させずに、暖
房熱負荷の変動に応じて複数の暖房性能向上手段（Ｈ、
３０）の作動数を変化させるから、暖房性能向上手段の
作動切替時における車室内吹出空気温度の変動を抑制で
きる。そのため、複数の暖房性能向上手段の作動切替に
伴う乗員の温感変化を低減できる。
【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、暖房熱負荷が所定値以下に減少した時に、ホット
ガスヒータサイクル（Ｈ）を停止することを特徴とす
る。
いて、暖房熱負荷が所定値以下に減少した時に、ホット
ガスヒータサイクル（Ｈ）を停止することを特徴とす
る。
【００１１】これにより、暖房熱負荷が大きい極寒域の
みに、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を作動させ、暖
房熱負荷が所定値以下に減少した時はホットガスヒータ
サイクル（Ｈ）を停止するから、ホットガスヒータサイ
クル（Ｈ）の作動に伴う車両窓ガラスの曇り発生を抑制
できる。
みに、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を作動させ、暖
房熱負荷が所定値以下に減少した時はホットガスヒータ
サイクル（Ｈ）を停止するから、ホットガスヒータサイ
クル（Ｈ）の作動に伴う車両窓ガラスの曇り発生を抑制
できる。
【００１２】つまり、暖房熱負荷が小さい領域では暖房
熱負荷の小さい分だけ、ホットガスヒータサイクル
（Ｈ）の作動により室内熱交換器（１８）の温度が高く
なる。そのため、室内熱交換器（１８）の表面に凝縮水
が付着している場合には、この凝縮水が蒸発しやすくな
って車両窓ガラスの曇り発生の原因となるが、請求項２
によると、凝縮水が蒸発しやすい暖房熱負荷が小さい領
域ではホットガスヒータサイクル（Ｈ）を停止するか
ら、室内熱交換器（１８）での凝縮水の蒸発を抑制して
車両窓ガラスの曇り発生を抑制できる。
熱負荷の小さい分だけ、ホットガスヒータサイクル
（Ｈ）の作動により室内熱交換器（１８）の温度が高く
なる。そのため、室内熱交換器（１８）の表面に凝縮水
が付着している場合には、この凝縮水が蒸発しやすくな
って車両窓ガラスの曇り発生の原因となるが、請求項２
によると、凝縮水が蒸発しやすい暖房熱負荷が小さい領
域ではホットガスヒータサイクル（Ｈ）を停止するか
ら、室内熱交換器（１８）での凝縮水の蒸発を抑制して
車両窓ガラスの曇り発生を抑制できる。
【００１３】請求項３に記載の発明では、冷凍サイクル
の圧縮機（１０）からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器
（１８）に直接導入して車室内への送風空気を加熱する
ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を備える車両用空調装
置において、車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向
上手段として、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む
複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、暖房熱負
荷の変動に応じて複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）
の作動を制御するようになっており、暖房熱負荷の減少
により複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）の作動を停
止するに当たり、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）の作
動を停止した後に、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）以
外の他の暖房性能向上手段（３０）の作動を最後に停止
することを特徴とする。
の圧縮機（１０）からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器
（１８）に直接導入して車室内への送風空気を加熱する
ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を備える車両用空調装
置において、車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向
上手段として、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む
複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、暖房熱負
荷の変動に応じて複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）
の作動を制御するようになっており、暖房熱負荷の減少
により複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）の作動を停
止するに当たり、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）の作
動を停止した後に、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）以
外の他の暖房性能向上手段（３０）の作動を最後に停止
することを特徴とする。
【００１４】これにより、凝縮水が蒸発しやすい暖房熱
負荷が小さい領域ではホットガスヒータサイクル（Ｈ）
を停止できるから、請求項２と同様に車両窓ガラスの曇
り発生を抑制できる。また、請求項１と同様の作用効果
も併せ奏することができる。
負荷が小さい領域ではホットガスヒータサイクル（Ｈ）
を停止できるから、請求項２と同様に車両窓ガラスの曇
り発生を抑制できる。また、請求項１と同様の作用効果
も併せ奏することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明では、冷凍サイクル
の圧縮機（１０）からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器
（１８）に直接導入して車室内への送風空気を加熱する
ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を備える車両用空調装
置において、車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向
上手段として、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む
複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、暖房熱負
荷の変動に応じて複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）
の作動を制御するようになっており、暖房熱負荷の減少
により複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）の作動を停
止するに当たり、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）の作
動を最初に停止することを特徴とする。
の圧縮機（１０）からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器
（１８）に直接導入して車室内への送風空気を加熱する
ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を備える車両用空調装
置において、車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向
上手段として、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む
複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、暖房熱負
荷の変動に応じて複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）
の作動を制御するようになっており、暖房熱負荷の減少
により複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）の作動を停
止するに当たり、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）の作
動を最初に停止することを特徴とする。
【００１６】これにより、暖房熱負荷の減少によりホッ
トガスヒータサイクル（Ｈ）の作動を最初に停止し、そ
の後に、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）以外の他の暖
房性能向上手段（３０）の作動を停止するから、請求項
３と同様の作用効果を奏することができる。
トガスヒータサイクル（Ｈ）の作動を最初に停止し、そ
の後に、ホットガスヒータサイクル（Ｈ）以外の他の暖
房性能向上手段（３０）の作動を停止するから、請求項
３と同様の作用効果を奏することができる。
【００１７】請求項５に記載の発明のように、請求項１
ないし４のいずれか１つにおいて、ホットガスヒータサ
イクル（Ｈ）以外の他の暖房性能向上手段として電気ヒ
ータ（３０）を備えれば、車室内の暖房性能を電気ヒー
タにて簡便に向上できる。
ないし４のいずれか１つにおいて、ホットガスヒータサ
イクル（Ｈ）以外の他の暖房性能向上手段として電気ヒ
ータ（３０）を備えれば、車室内の暖房性能を電気ヒー
タにて簡便に向上できる。
【００１８】請求項６に記載の発明のように、請求項１
ないし５のいずれか１つにおいて、暖房熱負荷は、具体
的には、外気温、内気温、室内熱交換器（１８）の吹出
空気温度のうち、少なくとも１つに基づいて判定するこ
とができる。
ないし５のいずれか１つにおいて、暖房熱負荷は、具体
的には、外気温、内気温、室内熱交換器（１８）の吹出
空気温度のうち、少なくとも１つに基づいて判定するこ
とができる。
【００１９】請求項７に記載の発明では、請求項１ない
し６のいずれか１つにおいて、車室内への送風空気を温
水を熱源として加熱する温水式の暖房用熱交換器（２
４）を備え、複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）は、
温水式の暖房用熱交換器（２４）に対する補助暖房手段
を構成することを特徴とする。
し６のいずれか１つにおいて、車室内への送風空気を温
水を熱源として加熱する温水式の暖房用熱交換器（２
４）を備え、複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）は、
温水式の暖房用熱交換器（２４）に対する補助暖房手段
を構成することを特徴とする。
【００２０】これにより、暖房熱負荷の大きいときは、
温水式の暖房用熱交換器（２４）による主暖房作用に、
複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）による補助暖房作
用を組み合わせて、車室内暖房性能を速やかに立ち上げ
ることができる。
温水式の暖房用熱交換器（２４）による主暖房作用に、
複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）による補助暖房作
用を組み合わせて、車室内暖房性能を速やかに立ち上げ
ることができる。
【００２１】請求項８に記載の発明では、請求項７にお
いて、温水式の暖房用熱交換器（２４）に循環する温水
の温度を検出し、温水の温度に応じて複数の暖房性能向
上手段（Ｈ、３０）の作動を制御することを特徴とす
る。
いて、温水式の暖房用熱交換器（２４）に循環する温水
の温度を検出し、温水の温度に応じて複数の暖房性能向
上手段（Ｈ、３０）の作動を制御することを特徴とす
る。
【００２２】これにより、温水式の暖房用熱交換器（２
４）による主暖房性能が不足する時のみに複数の暖房性
能向上手段（Ｈ、３０）を作動させることができる。
４）による主暖房性能が不足する時のみに複数の暖房性
能向上手段（Ｈ、３０）を作動させることができる。
【００２３】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図に基
づいて説明する。図１は本発明の一実施形態による車両
用空調装置の全体構成を例示している。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。
づいて説明する。図１は本発明の一実施形態による車両
用空調装置の全体構成を例示している。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。
【００２５】圧縮機１０の吐出側は冷房用電磁弁１３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。
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。
【００２６】そして、受液器１５の出口側は冷房用減圧
装置をなす温度式膨張弁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１
８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。
装置をなす温度式膨張弁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１
８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。
【００２７】上記した圧縮機１０の吐出側から冷房用電
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。
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。
【００２８】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。
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。
【００２９】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には暖房用電磁弁２１および絞り２１ａが直列に設け
てある。この絞り２１ａは暖房用減圧装置をなすもので
あり、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の吐出側から暖房用
電磁弁２１→絞り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。
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には暖房用電磁弁２１および絞り２１ａが直列に設け
てある。この絞り２１ａは暖房用減圧装置をなすもので
あり、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の吐出側から暖房用
電磁弁２１→絞り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。
【００３０】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
空気が送風される。空調用送風機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
を持つ遠心式送風機であり、この空調用送風機２３は送
風機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、連続的または段階的に切り替え
可能になっている。
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
空気が送風される。空調用送風機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
を持つ遠心式送風機であり、この空調用送風機２３は送
風機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、連続的または段階的に切り替え
可能になっている。
【００３１】また、空調用送風機２３の吸入側には、車
室外空気（以下外気と言う）を吸い込むための外気吸込
口７０、車室内空気（以下内気と言う）を吸い込むため
の内気吸込口７１、および内外気切替ドア７２が設けら
れている。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、外気吸込口７０から外気を吸い込む外気
モードと内気吸込口７１から内気を吸い込む内気モード
とを少なくとも切り替える内外気切替手段を構成する。
室外空気（以下外気と言う）を吸い込むための外気吸込
口７０、車室内空気（以下内気と言う）を吸い込むため
の内気吸込口７１、および内外気切替ドア７２が設けら
れている。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、外気吸込口７０から外気を吸い込む外気
モードと内気吸込口７１から内気を吸い込む内気モード
とを少なくとも切り替える内外気切替手段を構成する。
【００３２】蒸発器１８は空調ケース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房用冷凍
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。
る室内熱交換器であって、冷房モード時には冷房用冷凍
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。
【００３３】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が設置されている。この暖房用熱交換器
２４への温水回路には温水流れを制御する温水弁２５が
備えられている。
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が設置されている。この暖房用熱交換器
２４への温水回路には温水流れを制御する温水弁２５が
備えられている。
【００３４】そして、空調ケース２２内において暖房用
熱交換器２４の空気下流側には電気ヒータ３０が設けて
ある。この電気ヒータ３０は空調ケース２２内の送風空
気が通過する空気通過流路を持つ形状、例えば、ハニカ
ム形状に形成され、空調ケース２２内の送風空気の全量
を加熱できるようになっている。
熱交換器２４の空気下流側には電気ヒータ３０が設けて
ある。この電気ヒータ３０は空調ケース２２内の送風空
気が通過する空気通過流路を持つ形状、例えば、ハニカ
ム形状に形成され、空調ケース２２内の送風空気の全量
を加熱できるようになっている。
【００３５】ところで、温水式の暖房用熱交換器２４
は、車室内の暖房のための主暖房手段をなすものであ
り、これに対して、ホットガスヒータサイクルＨによる
暖房手段および電気ヒータ３０による暖房手段は補助暖
房手段であって、本発明の暖房性能向上手段を構成す
る。
は、車室内の暖房のための主暖房手段をなすものであ
り、これに対して、ホットガスヒータサイクルＨによる
暖房手段および電気ヒータ３０による暖房手段は補助暖
房手段であって、本発明の暖房性能向上手段を構成す
る。
【００３６】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３
１、車両乗員の顔部（上半身）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３
２、車両乗員の足元部（下半身）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３
３、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３４〜３６が回動可能に設けられてい
る。なお、このモード切替ドア３４〜３６は吹出モード
切替手段を構成するものであって、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。
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３
１、車両乗員の顔部（上半身）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３
２、車両乗員の足元部（下半身）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３
３、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３４〜３６が回動可能に設けられてい
る。なお、このモード切替ドア３４〜３６は吹出モード
切替手段を構成するものであって、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。
【００３７】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所定の演算処
理を行って、電磁弁１３、２１の開閉およびその他の電
気機器（１１、１４ａ、２３、２５、３０等）の作動を
制御する。
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所定の演算処
理を行って、電磁弁１３、２１の開閉およびその他の電
気機器（１１、１４ａ、２３、２５、３０等）の作動を
制御する。
【００３８】図２は本実施形態の電気制御ブロック図で
あり、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、内気温センサ２７ｅ、車室内への
日射量を検出する日射センサ２７ｆ等のセンサ群から検
出信号が入力される。
あり、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、内気温センサ２７ｅ、車室内への
日射量を検出する日射センサ２７ｆ等のセンサ群から検
出信号が入力される。
【００３９】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
ＥＣＵ２６に入力される。この操作スイッチ群２９とし
て以下のスイッチが設置されている。エアコンスイッチ
２９ａは冷凍サイクルの圧縮機１０の起動または停止を
指令するものであり、冷房モードを設定する冷房スイッ
チの役割を果たす。ホットガススイッチ２９ｂはホット
ガスヒータサイクルＨによる暖房モードを設定するもの
で、暖房スイッチの役割を果たす。
操作パネル２８の操作スイッチ群２９からの操作信号が
ＥＣＵ２６に入力される。この操作スイッチ群２９とし
て以下のスイッチが設置されている。エアコンスイッチ
２９ａは冷凍サイクルの圧縮機１０の起動または停止を
指令するものであり、冷房モードを設定する冷房スイッ
チの役割を果たす。ホットガススイッチ２９ｂはホット
ガスヒータサイクルＨによる暖房モードを設定するもの
で、暖房スイッチの役割を果たす。
【００４０】更に、空調操作パネル２８には、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）２９ｄ、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、外気モー
ドと内気モードの切替を指令する内外気切替スイッチ２
９ｆ等が設置されている。
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）２９ｄ、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、外気モー
ドと内気モードの切替を指令する内外気切替スイッチ２
９ｆ等が設置されている。
【００４１】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により冷房
用電磁弁１３が開状態とされ、暖房用電磁弁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冷房用電磁弁１３
を通過して凝縮器１４に流入する。
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により冷房
用電磁弁１３が開状態とされ、暖房用電磁弁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冷房用電磁弁１３
を通過して凝縮器１４に流入する。
【００４２】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。
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。
【００４３】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。
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。
【００４４】冬期の暖房モード時には、ＥＣＵ２６によ
り冷房用電磁弁１３が閉状態とされ、暖房用電磁弁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）が開状態の暖房用電磁弁２１を通って絞り２１
ａで減圧された後、蒸発器１８に流入する。
り冷房用電磁弁１３が閉状態とされ、暖房用電磁弁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）が開状態の暖房用電磁弁２１を通って絞り２１
ａで減圧された後、蒸発器１８に流入する。
【００４５】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→暖房用電磁弁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。
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→暖房用電磁弁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。
【００４６】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。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。
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。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。
【００４７】従って、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、蒸発器１８で
加熱された送風空気を熱交換器２４において更に加熱す
ることができる。そして、電気ヒータ３０に通電すれ
ば、暖房用熱交換器２４通過後の温風を電気ヒータ３０
により更に加熱することができるので、より温度の高い
温風を車室内へ吹き出すことができる。なお、空調用送
風機２３は、エンジン１２の温水温度が低いときは低風
量で作動するようにウォームアップ制御してもよい。
水弁２５を介して温水を流すことにより、蒸発器１８で
加熱された送風空気を熱交換器２４において更に加熱す
ることができる。そして、電気ヒータ３０に通電すれ
ば、暖房用熱交換器２４通過後の温風を電気ヒータ３０
により更に加熱することができるので、より温度の高い
温風を車室内へ吹き出すことができる。なお、空調用送
風機２３は、エンジン１２の温水温度が低いときは低風
量で作動するようにウォームアップ制御してもよい。
【００４８】次に、本実施形態による冬期暖房時におけ
るホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３０の具体
的作動の制御例を図３により説明する。図３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のホットガススイッチ２９ｂの投入により
スタートし、ステップＳ１００にてフラグＦ＝０、タイ
マカウント＝０等の初期化を行う。次に、ステップＳ１
１０にて各センサ２７ａ〜２７ｆおよび空調操作パネル
２８の各操作スイッチ２９ａ〜２９ｆからの信号を読み
込む。
るホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３０の具体
的作動の制御例を図３により説明する。図３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のホットガススイッチ２９ｂの投入により
スタートし、ステップＳ１００にてフラグＦ＝０、タイ
マカウント＝０等の初期化を行う。次に、ステップＳ１
１０にて各センサ２７ａ〜２７ｆおよび空調操作パネル
２８の各操作スイッチ２９ａ〜２９ｆからの信号を読み
込む。
【００４９】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。こ
の第１所定値は電気ヒータによる補助暖房を必要とする
低外気温域を判定するしきい値であって、本例では１０
°Ｃとしている。外気温が第１所定値以下のときは、ス
テップＳ１３０に進みエンジン水温が第１所定値（例え
ば、８０°Ｃ）以下であるか判定する。
所定値（例えば、１０°Ｃ）以下であるか判定する。こ
の第１所定値は電気ヒータによる補助暖房を必要とする
低外気温域を判定するしきい値であって、本例では１０
°Ｃとしている。外気温が第１所定値以下のときは、ス
テップＳ１３０に進みエンジン水温が第１所定値（例え
ば、８０°Ｃ）以下であるか判定する。
【００５０】エンジン水温が第１所定値以下のときは次
のステップＳ１４０にて電気ヒータ３０に通電して、電
気ヒータ３０により車室内への吹出空気を加熱する状態
（ヒータＯＮ状態）とする。次に、ステップＳ１５０に
て外気温が第１所定値よりも低い第２所定値（例えば、
−１０°Ｃ）以下であるか判定する。この第２所定値は
ホットガスヒータサイクルＨの作動を必要とする極寒域
を判定するしきい値であって、本例では−１０°Ｃとし
ている。
のステップＳ１４０にて電気ヒータ３０に通電して、電
気ヒータ３０により車室内への吹出空気を加熱する状態
（ヒータＯＮ状態）とする。次に、ステップＳ１５０に
て外気温が第１所定値よりも低い第２所定値（例えば、
−１０°Ｃ）以下であるか判定する。この第２所定値は
ホットガスヒータサイクルＨの作動を必要とする極寒域
を判定するしきい値であって、本例では−１０°Ｃとし
ている。
【００５１】外気温が第２所定値以下のときは次のステ
ップＳ１６０にて、エンジン水温が第１所定値よりも低
い第２所定値（例えば、６０°Ｃ）以下であるか判定す
る。そして、エンジン水温が第２所定値以下のときは次
のステップＳ１７０にて、冷房用電磁弁１３を閉、暖房
用電磁弁２１を開の状態にして、ホットガスヒータサイ
クルＨによる暖房モードを設定する。
ップＳ１６０にて、エンジン水温が第１所定値よりも低
い第２所定値（例えば、６０°Ｃ）以下であるか判定す
る。そして、エンジン水温が第２所定値以下のときは次
のステップＳ１７０にて、冷房用電磁弁１３を閉、暖房
用電磁弁２１を開の状態にして、ホットガスヒータサイ
クルＨによる暖房モードを設定する。
【００５２】つまり、外気温が第２所定値（例えば、−
１０°Ｃ）以下の極寒域であって、且つ、エンジン水温
が第２所定値（例えば、６０°Ｃ）以下である時は、ホ
ットガスヒータサイクルＨを作動させると同時に、電気
ヒータ３０をＯＮ状態とするから、−１０°Ｃ以下の極
低温の外気を蒸発器１８にてホットガスにより加熱し、
その後、送風空気を温水式熱交換器２４及び電気ヒータ
３０により加熱できる。従って、温水式熱交換器２４の
主暖房作用に対してホットガスヒータサイクルＨと電気
ヒータ３０の両者が補助暖房作用を発揮して、車室内吹
出空気の温度を上昇させ、極寒域における車室内暖房性
能を向上できる。
１０°Ｃ）以下の極寒域であって、且つ、エンジン水温
が第２所定値（例えば、６０°Ｃ）以下である時は、ホ
ットガスヒータサイクルＨを作動させると同時に、電気
ヒータ３０をＯＮ状態とするから、−１０°Ｃ以下の極
低温の外気を蒸発器１８にてホットガスにより加熱し、
その後、送風空気を温水式熱交換器２４及び電気ヒータ
３０により加熱できる。従って、温水式熱交換器２４の
主暖房作用に対してホットガスヒータサイクルＨと電気
ヒータ３０の両者が補助暖房作用を発揮して、車室内吹
出空気の温度を上昇させ、極寒域における車室内暖房性
能を向上できる。
【００５３】次に、ステップＳ１８０にてフラグＦ＝０
か判定する。ホットガススイッチ２９ｂの投入後の最初
（１回目）の判定であれば、フラグＦ＝０であるので、
ステップＳ１９０に進み、圧力センサ２７ｄにより検出
される圧縮機１０の吐出圧Ｐｄが所定値（例えば、２０
ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）以下であるか判定する。吐出圧Ｐｄが
所定値以下であれば、ステップＳ２００に進み、電磁ク
ラッチ１１をＯＮし、圧縮機１０を作動させる。
か判定する。ホットガススイッチ２９ｂの投入後の最初
（１回目）の判定であれば、フラグＦ＝０であるので、
ステップＳ１９０に進み、圧力センサ２７ｄにより検出
される圧縮機１０の吐出圧Ｐｄが所定値（例えば、２０
ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）以下であるか判定する。吐出圧Ｐｄが
所定値以下であれば、ステップＳ２００に進み、電磁ク
ラッチ１１をＯＮし、圧縮機１０を作動させる。
【００５４】これに対し、圧縮機１０の吐出圧Ｐｄが所
定値より高いときは、ステップＳ１９０からステップＳ
２１０に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦし、圧縮機１
０を停止させるとともに、フラグＦ＝１に更新する。こ
こで、ステップＳ１９０〜Ｓ２１０による圧縮機１０の
断続制御は、ホットガスヒータサイクルＨの作動時に圧
縮機１０の吐出圧Ｐｄの上限を上記所定値以内に制御す
ることにより、圧縮機１０の吐出圧Ｐｄの異常上昇を未
然に防止して、圧縮機１０の耐久寿命への悪影響を回避
するために行っている。
定値より高いときは、ステップＳ１９０からステップＳ
２１０に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦし、圧縮機１
０を停止させるとともに、フラグＦ＝１に更新する。こ
こで、ステップＳ１９０〜Ｓ２１０による圧縮機１０の
断続制御は、ホットガスヒータサイクルＨの作動時に圧
縮機１０の吐出圧Ｐｄの上限を上記所定値以内に制御す
ることにより、圧縮機１０の吐出圧Ｐｄの異常上昇を未
然に防止して、圧縮機１０の耐久寿命への悪影響を回避
するために行っている。
【００５５】一方、電磁クラッチ１１がＯＦＦ状態（フ
ラグＦ＝１）になると、ステップＳ１８０の判定がＮＯ
となり、ステップＳ２２０にてタイマカウント数が所定
数（本例では３０）以上であるか判定する。ここで、タ
イマカウント数＝３０は３０秒程度の時間に相当する。
タイマカウントが３０より小さいときはステップＳ２３
０に進み、タイマカウント数を１つづつ加算していく。
次のステップＳ２４０にて電磁クラッチ１１のＯＦＦ状
態を維持する。
ラグＦ＝１）になると、ステップＳ１８０の判定がＮＯ
となり、ステップＳ２２０にてタイマカウント数が所定
数（本例では３０）以上であるか判定する。ここで、タ
イマカウント数＝３０は３０秒程度の時間に相当する。
タイマカウントが３０より小さいときはステップＳ２３
０に進み、タイマカウント数を１つづつ加算していく。
次のステップＳ２４０にて電磁クラッチ１１のＯＦＦ状
態を維持する。
【００５６】そして、タイマカウント数が３０以上にな
ると、ステップＳ２２０からステップＳ２５０に進み電
磁クラッチ１１をＯＮ状態（フラグＦ＝０）にする。以
上により、電磁クラッチ１１が一旦ＯＦＦ状態になる
と、タイマカウント数が所定数（本例では３０）になる
までの間、つまり、電磁クラッチＯＦＦ後、略３０秒の
時間が経過するまでの間は電磁クラッチ１１のＯＦＦ状
態が維持される。そのため、電磁クラッチ１１（圧縮機
１０）が過度に頻繁に断続されることを防止できる。
ると、ステップＳ２２０からステップＳ２５０に進み電
磁クラッチ１１をＯＮ状態（フラグＦ＝０）にする。以
上により、電磁クラッチ１１が一旦ＯＦＦ状態になる
と、タイマカウント数が所定数（本例では３０）になる
までの間、つまり、電磁クラッチＯＦＦ後、略３０秒の
時間が経過するまでの間は電磁クラッチ１１のＯＦＦ状
態が維持される。そのため、電磁クラッチ１１（圧縮機
１０）が過度に頻繁に断続されることを防止できる。
【００５７】一方、ステップＳ１２０、Ｓ１３０の判定
がＮＯのときは電気ヒータ３０の補助暖房が不要である
ので、ステップＳ２６０にて電気ヒータ３０がＯＦＦ状
態となる。また、ステップＳ１５０、Ｓ１６０の判定が
ＮＯのときはホットガスヒータサイクルＨによる補助暖
房が不要であるので、ステップＳ２７０にて冷房用電磁
弁１３を開、暖房用電磁弁２１を閉の状態にして、冷凍
サイクルを冷房モードの状態にし、ホットガスヒータサ
イクルＨを停止状態とする。そして、ステップＳ２４０
にて電磁クラッチ１１をＯＦＦ状態にする。
がＮＯのときは電気ヒータ３０の補助暖房が不要である
ので、ステップＳ２６０にて電気ヒータ３０がＯＦＦ状
態となる。また、ステップＳ１５０、Ｓ１６０の判定が
ＮＯのときはホットガスヒータサイクルＨによる補助暖
房が不要であるので、ステップＳ２７０にて冷房用電磁
弁１３を開、暖房用電磁弁２１を閉の状態にして、冷凍
サイクルを冷房モードの状態にし、ホットガスヒータサ
イクルＨを停止状態とする。そして、ステップＳ２４０
にて電磁クラッチ１１をＯＦＦ状態にする。
【００５８】次に、本実施形態の作用効果を説明する
と、（１）外気温が第２所定値（例えば、−１０°Ｃ）
以下の極寒域であって、且つ、エンジン水温が第２所定
値（例えば、６０°Ｃ）以下である時は、ホットガスヒ
ータサイクルＨを作動させると同時に、電気ヒータ３０
をＯＮ状態とするから、温水式熱交換器２４の主暖房作
用に対してホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３
０の両者が補助暖房作用を発揮して、車室内吹出空気の
温度を上昇させ、極寒域における車室内暖房性能を向上
できる。
と、（１）外気温が第２所定値（例えば、−１０°Ｃ）
以下の極寒域であって、且つ、エンジン水温が第２所定
値（例えば、６０°Ｃ）以下である時は、ホットガスヒ
ータサイクルＨを作動させると同時に、電気ヒータ３０
をＯＮ状態とするから、温水式熱交換器２４の主暖房作
用に対してホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３
０の両者が補助暖房作用を発揮して、車室内吹出空気の
温度を上昇させ、極寒域における車室内暖房性能を向上
できる。
【００５９】（２）外気温が上記第２所定値より高くな
るか、エンジン水温が上記第２所定値より高くなると、
ホットガスヒータサイクルＨを停止して、電気ヒータ３
０のみを作動させる。そして、外気温が第１所定値（例
えば、１０°Ｃ）より高くなるか、エンジン水温が第１
所定値（例えば、８０°Ｃ）より高くなると、電気ヒー
タ３０を停止して、温水式熱交換器２４の加熱作用のみ
で車室内吹出空気を加熱する。
るか、エンジン水温が上記第２所定値より高くなると、
ホットガスヒータサイクルＨを停止して、電気ヒータ３
０のみを作動させる。そして、外気温が第１所定値（例
えば、１０°Ｃ）より高くなるか、エンジン水温が第１
所定値（例えば、８０°Ｃ）より高くなると、電気ヒー
タ３０を停止して、温水式熱交換器２４の加熱作用のみ
で車室内吹出空気を加熱する。
【００６０】このように、外気温またはエンジン水温の
変化に応動して、ホットガスヒータサイクルＨと電気ヒ
ータ３０の同時作動の状態と、電気ヒータ３０単独の作
動状態と、ホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３
０の両方の同時停止状態とを順次切り替えているから、
ホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３０の両方を
同時に作動、停止させる場合に比較して、作動切替時に
おける車室内吹出空気温度の変動を抑制できる。そのた
め、補助暖房手段の作動切替に伴う乗員の温感変化を低
減でき、暖房フィーリングを良好に維持できる。
変化に応動して、ホットガスヒータサイクルＨと電気ヒ
ータ３０の同時作動の状態と、電気ヒータ３０単独の作
動状態と、ホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３
０の両方の同時停止状態とを順次切り替えているから、
ホットガスヒータサイクルＨと電気ヒータ３０の両方を
同時に作動、停止させる場合に比較して、作動切替時に
おける車室内吹出空気温度の変動を抑制できる。そのた
め、補助暖房手段の作動切替に伴う乗員の温感変化を低
減でき、暖房フィーリングを良好に維持できる。
【００６１】（３）ホットガスヒータサイクルＨを外気
温が第２所定値（例えば、−１０°Ｃ）以下となる極寒
域に作動させ、外気温が第２所定値より高くなると、ホ
ットガスヒータサイクルＨを停止するから、ホットガス
ヒータサイクルＨの運転に伴う車両窓ガラスの曇り発生
を抑制できる。
温が第２所定値（例えば、−１０°Ｃ）以下となる極寒
域に作動させ、外気温が第２所定値より高くなると、ホ
ットガスヒータサイクルＨを停止するから、ホットガス
ヒータサイクルＨの運転に伴う車両窓ガラスの曇り発生
を抑制できる。
【００６２】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、内外気吸い込みモードとして外
気モードが選択されるので、空調ケース２２内に外気が
導入され、外気が蒸発器１８を通過するのであるが、ホ
ットガスヒータサイクルＨの運転時は外気が−１０°Ｃ
以下の極低温であるため、蒸発器１８で加熱されても外
気は０℃付近あるいは０℃を若干上回る程度の温度まで
しか上昇しない。このため、前回の冷凍サイクル運転時
に冷房モードが設定され、蒸発器１８表面に凝縮水が付
着していても、この凝縮水がホットガスヒータサイクル
Ｈの運転により再蒸発するのを抑制できる。この結果、
ホットガスヒータサイクルＨの運転に伴う車両窓ガラス
の曇り発生を抑制できる。
り止めのために、通常、内外気吸い込みモードとして外
気モードが選択されるので、空調ケース２２内に外気が
導入され、外気が蒸発器１８を通過するのであるが、ホ
ットガスヒータサイクルＨの運転時は外気が−１０°Ｃ
以下の極低温であるため、蒸発器１８で加熱されても外
気は０℃付近あるいは０℃を若干上回る程度の温度まで
しか上昇しない。このため、前回の冷凍サイクル運転時
に冷房モードが設定され、蒸発器１８表面に凝縮水が付
着していても、この凝縮水がホットガスヒータサイクル
Ｈの運転により再蒸発するのを抑制できる。この結果、
ホットガスヒータサイクルＨの運転に伴う車両窓ガラス
の曇り発生を抑制できる。
【００６３】（他の実施形態）なお、本発明は上記の一
実施形態に限定されることなく、次のように種々変形可
能である。
実施形態に限定されることなく、次のように種々変形可
能である。
【００６４】上記の一実施形態では、暖房熱負荷を判
定する情報として外気温を用い、ステップＳ１２０にて
外気温が第１所定値（例えば１０℃）より低いかどうか
を判定して、電気ヒータ３０の作動（ＯＮ）、停止（Ｏ
ＦＦ）を決定しているが、ステップＳ１２０にて外気温
の代わりに内気温を用い、内気温が所定値（例えば５
℃）低いかどうかを判定して、電気ヒータ３０の作動
（ＯＮ）、停止（ＯＦＦ）を決定するようにしてもよ
い。
定する情報として外気温を用い、ステップＳ１２０にて
外気温が第１所定値（例えば１０℃）より低いかどうか
を判定して、電気ヒータ３０の作動（ＯＮ）、停止（Ｏ
ＦＦ）を決定しているが、ステップＳ１２０にて外気温
の代わりに内気温を用い、内気温が所定値（例えば５
℃）低いかどうかを判定して、電気ヒータ３０の作動
（ＯＮ）、停止（ＯＦＦ）を決定するようにしてもよ
い。
【００６５】ステップＳ１２０にて外気温や内気温の
代わりに蒸発器吹出空気温度を用い、蒸発器吹出空気温
度が所定値（例えば０℃）より低いかどうかを判定し
て、電気ヒータ３０の作動（ＯＮ）、停止（ＯＦＦ）を
決定するようにしてもよい。
代わりに蒸発器吹出空気温度を用い、蒸発器吹出空気温
度が所定値（例えば０℃）より低いかどうかを判定し
て、電気ヒータ３０の作動（ＯＮ）、停止（ＯＦＦ）を
決定するようにしてもよい。
【００６６】同様に、ホットガスヒータサイクルＨの
作動制御に際して、外気温の代わりに内気温や蒸発器吹
出空気温度を用いて、ホットガスヒータサイクルＨの作
動、停止を決定するようにしてもよい。
作動制御に際して、外気温の代わりに内気温や蒸発器吹
出空気温度を用いて、ホットガスヒータサイクルＨの作
動、停止を決定するようにしてもよい。
【００６７】上記の一実施形態では、電気ヒータ３０
を暖房熱負荷（外気温）の変動により単純にＯＮ、ＯＦ
Ｆさせているが、電気ヒータ３０の発熱量を暖房熱負荷
が高くなるにつれて増加するように多段階に切り替える
ようにしてもよい。
を暖房熱負荷（外気温）の変動により単純にＯＮ、ＯＦ
Ｆさせているが、電気ヒータ３０の発熱量を暖房熱負荷
が高くなるにつれて増加するように多段階に切り替える
ようにしてもよい。
【００６８】上記の一実施形態では、補助暖房手段
（暖房性能向上手段）としてホットガスヒータサイクル
Ｈの他に電気ヒータ３０を組み合わせているが、電気ヒ
ータ３０の代わりに燃焼式ヒータを補助暖房手段として
用いてもよい。また、補助暖房手段としてビスカスヒー
タを用いてもよい。このビスカスヒータは粘性流体内で
ロータを回転させることにより、回転エネルギ（機械エ
ネルギ）を熱エネルギに変換するものであって、特開平
２−２４６８２３号公報等により車両用空調装置の補助
暖房手段として公知である。
（暖房性能向上手段）としてホットガスヒータサイクル
Ｈの他に電気ヒータ３０を組み合わせているが、電気ヒ
ータ３０の代わりに燃焼式ヒータを補助暖房手段として
用いてもよい。また、補助暖房手段としてビスカスヒー
タを用いてもよい。このビスカスヒータは粘性流体内で
ロータを回転させることにより、回転エネルギ（機械エ
ネルギ）を熱エネルギに変換するものであって、特開平
２−２４６８２３号公報等により車両用空調装置の補助
暖房手段として公知である。
【００６９】更に、電気ヒータ３０の代わりに内外気
２層ユニットを暖房性能向上手段として、ホットガスヒ
ータサイクル（ホットガスヒータサイクル）Ｈに組み合
わせてもよい。ここで、内外気２層ユニットは特開平６
−２５５３４１号公報等により公知であり、空調ケース
２２内の空気通路をデフロスタ吹出口３１側の空気通路
とフット吹出口３３側の空気通路とに仕切るとともに、
送風機２３により外気をデフロスタ吹出口３１側の空気
通路に、また内気をフット吹出口３３側の空気通路にそ
れぞれ仕切ったまま送風できるようにしている。これに
より、前述の電気ヒータ３０の作動領域では電気ヒータ
ＯＮの代わりに内外気２層モードを設定することによ
り、車両窓ガラスの防曇性能を確保しつつ、フット吹出
口３３からは内気再循環による温度の高い温風を吹き出
すことができ、車室内の暖房性能を向上できる。
２層ユニットを暖房性能向上手段として、ホットガスヒ
ータサイクル（ホットガスヒータサイクル）Ｈに組み合
わせてもよい。ここで、内外気２層ユニットは特開平６
−２５５３４１号公報等により公知であり、空調ケース
２２内の空気通路をデフロスタ吹出口３１側の空気通路
とフット吹出口３３側の空気通路とに仕切るとともに、
送風機２３により外気をデフロスタ吹出口３１側の空気
通路に、また内気をフット吹出口３３側の空気通路にそ
れぞれ仕切ったまま送風できるようにしている。これに
より、前述の電気ヒータ３０の作動領域では電気ヒータ
ＯＮの代わりに内外気２層モードを設定することによ
り、車両窓ガラスの防曇性能を確保しつつ、フット吹出
口３３からは内気再循環による温度の高い温風を吹き出
すことができ、車室内の暖房性能を向上できる。
【００７０】上記の一実施形態では、補助暖房手段
（暖房性能向上手段）として、ホットガスヒータサイク
ル（ホットガスヒータサイクル）Ｈと電気ヒータ３０と
の２つを組み合わせているが、補助暖房手段（暖房性能
向上手段）として、ホットガスヒータサイクル（ホット
ガスヒータサイクル）Ｈの他に、電気ヒータ３０、燃焼
式ヒータ、ビスカスヒータ、内外気２層ユニット等を２
つ以上組み合わせてもよい。
（暖房性能向上手段）として、ホットガスヒータサイク
ル（ホットガスヒータサイクル）Ｈと電気ヒータ３０と
の２つを組み合わせているが、補助暖房手段（暖房性能
向上手段）として、ホットガスヒータサイクル（ホット
ガスヒータサイクル）Ｈの他に、電気ヒータ３０、燃焼
式ヒータ、ビスカスヒータ、内外気２層ユニット等を２
つ以上組み合わせてもよい。
【００７１】上記の一実施形態では、冷房モード時
に、受液器１５において気液分離された液冷媒を温度式
膨張弁１６により減圧させ、温度式膨張弁１６により蒸
発器１８の出口冷媒の過熱度を調整するように冷房用冷
凍サイクルＣを構成しているが、受液器１５を廃止し、
かつ、冷房用減圧手段として固定絞りを用いることによ
り、冷房用冷凍サイクルＣを、蒸発器１８の出口冷媒の
過熱度を調整しない、いわゆるアキュムレータサイクル
として構成してもよい。
に、受液器１５において気液分離された液冷媒を温度式
膨張弁１６により減圧させ、温度式膨張弁１６により蒸
発器１８の出口冷媒の過熱度を調整するように冷房用冷
凍サイクルＣを構成しているが、受液器１５を廃止し、
かつ、冷房用減圧手段として固定絞りを用いることによ
り、冷房用冷凍サイクルＣを、蒸発器１８の出口冷媒の
過熱度を調整しない、いわゆるアキュムレータサイクル
として構成してもよい。
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の電気制御ブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施形態の作動を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
１０…圧縮機、１８…蒸発器（室内熱交換器）、３０…
電気ヒータ（暖房性能向上手段）、Ｈ…ホットガスヒー
タサイクル（暖房性能向上手段）
電気ヒータ（暖房性能向上手段）、Ｈ…ホットガスヒー
タサイクル（暖房性能向上手段）
Claims (8)
- 【請求項１】 冷凍サイクルの圧縮機（１０）からの吐
出ガス冷媒を室内熱交換器（１８）に直接導入して車室
内への送風空気を加熱するホットガスヒータサイクル
（Ｈ）を備える車両用空調装置において、 車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向上手段とし
て、前記ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む複数の
暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、 暖房熱負荷が大きい時は、前記複数の暖房性能向上手段
（Ｈ、３０）を作動させ、前記暖房熱負荷が所定値以下
に減少した時は、前記複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３
０）の一つを停止することを特徴とする車両用空調装
置。 - 【請求項２】 前記暖房熱負荷が所定値以下に減少した
時に、前記ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。 - 【請求項３】 冷凍サイクルの圧縮機（１０）からの吐
出ガス冷媒を室内熱交換器（１８）に直接導入して車室
内への送風空気を加熱するホットガスヒータサイクル
（Ｈ）を備える車両用空調装置において、 車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向上手段とし
て、前記ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む複数の
暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、 暖房熱負荷の変動に応じて前記複数の暖房性能向上手段
（Ｈ、３０）の作動を制御するようになっており、 前記暖房熱負荷の減少により前記複数の暖房性能向上手
段（Ｈ、３０）の作動を停止するに当たり、前記ホット
ガスヒータサイクル（Ｈ）の作動を停止した後に、前記
ホットガスヒータサイクル（Ｈ）以外の他の暖房性能向
上手段（３０）の作動を最後に停止することを特徴とす
る車両用空調装置。 - 【請求項４】 冷凍サイクルの圧縮機（１０）からの吐
出ガス冷媒を室内熱交換器（１８）に直接導入して車室
内への送風空気を加熱するホットガスヒータサイクル
（Ｈ）を備える車両用空調装置において、 車室内の暖房性能を向上させる暖房性能向上手段とし
て、前記ホットガスヒータサイクル（Ｈ）を含む複数の
暖房性能向上手段（Ｈ、３０）を備え、 暖房熱負荷の変動に応じて前記複数の暖房性能向上手段
（Ｈ、３０）の作動を制御するようになっており、 前記暖房熱負荷の減少により前記複数の暖房性能向上手
段（Ｈ、３０）の作動を停止するに当たり、前記ホット
ガスヒータサイクル（Ｈ）の作動を最初に停止すること
を特徴とする車両用空調装置。 - 【請求項５】 前記ホットガスヒータサイクル（Ｈ）以
外の他の暖房性能向上手段として電気ヒータ（３０）を
備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
か１つに記載の車両用空調装置。 - 【請求項６】 前記暖房熱負荷を、外気温、内気温、前
記室内熱交換器（１８）の吹出空気温度のうち、少なく
とも１つに基づいて判定することを特徴とする請求項１
ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。 - 【請求項７】 車室内への送風空気を温水を熱源として
加熱する温水式の暖房用熱交換器（２４）を備え、 前記複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）は、前記温水
式の暖房用熱交換器（２４）に対する補助暖房手段を構
成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１
つに記載の車両用空調装置。 - 【請求項８】 前記温水式の暖房用熱交換器（２４）に
循環する温水の温度を検出し、前記温水の温度に応じて
前記複数の暖房性能向上手段（Ｈ、３０）の作動を制御
することを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273058A JP4661011B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 車両用空調装置 |
| DE10241717A DE10241717A1 (de) | 2001-09-10 | 2002-09-09 | Fahrzeug-Klimaanlage |
| US10/242,140 US6679079B2 (en) | 2001-09-10 | 2002-09-10 | Vehicle air-conditioning system |
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|---|---|---|---|
| JP2001273058A JP4661011B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 車両用空調装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| CN113561735A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-10-29 | 小氢汽车(上海)有限公司 | 采暖除霜热负荷计算及控制方法、系统、设备及介质 |
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-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273058A patent/JP4661011B2/ja not_active Expired - Fee Related
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