JP3379155B2 - 電気自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暖房時に送風ダクト内
の室内熱交換器に高温ガス冷媒を供給してこれを暖房熱
源とするようにした電気自動車用空調装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、二次電池（バッテリー）を車両
駆動用の電源とする電気自動車の空調装置は、ヒートポ
ンプ兼用の冷凍サイクルにより冷暖房を行うようになっ
ている。このヒートポンプ兼用の冷凍サイクルは、車室
内に風を送る送風ダクト内に設置された室内熱交換器
と、外気と熱交換する室外熱交換器とを、コンプレッサ
と共に冷媒循環回路中に設け、冷房時には、コンプレッ
サから吐出された高温ガス冷媒を室外熱交換器に流して
これを凝縮器として作用させ、ここで放熱・凝縮させた
液冷媒を室内熱交換器に供給してこれを蒸発器として作
用させ、この室内熱交換器の吸熱作用により送風ダクト
内を流れる空気を冷却する。これとは反対に、暖房時に
は、コンプレッサから吐出された高温ガス冷媒を室内熱
交換器に流して、この室内熱交換器を凝縮器として作用
させ、その放熱作用により送風ダクト内を流れる空気を
暖める。

【０００３】この場合、暖房時には、室外熱交換器が蒸
発器として作用するので、暖房運転を長時間連続して行
うと、室外熱交換器の表面に着霜が生じ、それに伴って
暖房能力が徐々に低下してくる。そこで、従来のもの
は、室外熱交換器の温度等を検出して、その検出値によ
り着霜の有無を判定し、着霜有りと判定されたときに
は、車両運転中でも直ちに除霜運転を実行するようにな
っている。この除霜運転中は、冷媒循環方向を反対方向
（冷房時と同じ方向）に切り替えて、コンプレッサから
吐出された高温ガス冷媒を室外熱交換器に供給し、その
放熱によって室外熱交換器から霜を取り除くものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のもので
は、着霜有りと判定されると、車両運転中でも直ちに除
霜運転に切り替えられるが、図７に示すように除霜運転
中は暖房能力が大きく落ち込むため、車両運転中の除霜
運転により車室内への吹出空気温度が大きく低下してし
まい、乗員に不快感を与えてしまう。しかも、車両走行
中は、室外熱交換器に冷たい走行風が当たるため、除霜
時間も長引いてしまい、乗員の不快感を益々増大させる
結果となる。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、車両運転中に、乗員の不快感を
招くような除霜運転による吹出空気温度の低下を防止で
きて、暖房時の快適性を確保することができる電気自動
車用空調装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、二次電池を車両駆動用の電源とする電気
自動車に搭載されるものであって、車室内に風を送る送
風ダクト内に設置された室内熱交換器と、外気と熱交換
する室外熱交換器とを、コンプレッサと共に冷媒循環回
路中に設け、暖房時に前記コンプレッサから吐出された
高温ガス冷媒を前記室内熱交換器に流してこれを暖房熱
源とするようにした電気自動車用空調装置において、車
両運転中には前記室外熱交換器の除霜運転を禁止し、車
両運転終了後、前記二次電池の充電回路を外部の充電用
電源に接続している間に必要に応じて前記室外熱交換器
の除霜運転を行わせる除霜運転制御手段を備えた構成と
したものである（請求項１）。

【０００７】更に、前記室外熱交換器の着霜を判定する
着霜判定手段を設け、車両運転中に前記着霜判定手段に
より着霜有りと判定されたときに前記コンプレッサの冷
媒吐出能力を増大させるコンプレッサ運転制御手段を設
けた構成としても良い（請求項２）。

【０００８】

【作用】ところで、電気自動車は充電１回当たりの走行
距離が比較的短いので、運転者は車両駆動用の電源とな
る二次電池への充電を比較的頻繁に行う習慣があり、し
かも、暖房運転を行えば、二次電池の放電量も増えるか
ら、車両運転中に除霜運転を行わなくても、着霜量が大
きな問題になる頃には、車両運転を終えて二次電池への
充電が行われるものと思われる。

【０００９】この点に着目し、本発明の請求項１の構成
では、暖房時に、たとえ室外熱交換器に着霜が生じて
も、除霜運転制御手段によって車両運転中の除霜運転を
禁止して、そのまま暖房運転を続ける。この場合、着霜
により吹出空気温度は徐々に低下するかもしれないが、
その低下幅は除霜運転時に比べれば格段に少ないので、
快適性を損なわずに済む。

【００１０】更に、請求項２によれば、着霜判定手段に
より着霜有りと判定されたときに、コンプレッサ運転制
御手段は、コンプレッサの冷媒吐出能力を増大させるよ
うに制御する。これにより、着霜時の暖房能力を確保
し、吹出空気温度の低下を抑えて、快適性を良好に保
つ。

【００１１】その後、車両運転を終えて、二次電池の充
電回路を外部の充電用電源に接続している間に、除霜運
転制御手段は、必要に応じて除霜運転を行わせる。この
除霜運転に必要な電力は外部の充電用電源から供給され
るので、二次電池の充電電力を消費せずに済む。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例について、図１乃至図６を
参照して説明する。まず、図２に基づいて空調装置全体
の概略構成を説明する。送風ケース２１の上流側には、
車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口２２と、車
室内の空気（内気）を吸入する２つの内気吸入口２３，
２４が設けられている。一方の内気吸入口２３と外気吸
入口２２との中間部位には、内外気ダンパ２５が設けら
れ、この内外気ダンパ２５の開度をサーボモータ２６に
よって調整することにより、外気吸入口２２と内気吸入
口２３，２４から吸入する空気の混合割合を可変して吸
気温度を調整するようになっている。この内外気ダンパ
２５の下流側と内気吸入口２４の下流側には、それぞれ
送風手段たるブロワ２７，２８が設けられ、これら両ブ
ロワ２７，２８がブロワモータ２９の回転軸に取り付け
られている。このブロワモータ２９は、駆動回路３０に
より駆動される。

【００１３】一方、ブロワ２７，２８の下流側にはエバ
ポレータ３１が配置され、このエバポレータ３１の下流
側は仕切板３２によって上下２つの通風路３３，３４に
仕切られている。そして、下側の通風路３４には室内熱
交換器たるコンデンサ３５が配置され、このコンデンサ
３５の上部が上側の通風路３３内に突出されている。こ
のコンデンサ３５の上方には強冷ダンパ３６が配置さ
れ、この強冷ダンパ３６をサーボモータ３７によって駆
動することにより、コンデンサ３５をバイパスする風量
を可変するようになっている。また、コンデンサ３５の
下流側の仕切板３２に設けられた連通口３２ａには、連
通ダンパ３８が配置され、この連通ダンパ３８をサーボ
モータ３９によって駆動することにより、仕切板３２の
連通口３２ａを通過する風量を可変して、単一モード
（例えば「ＶＥＮＴ」モード、「ＤＥＦ」モード等）時
の通風抵抗を低下させるようになっている。

【００１４】上側の通風路３３の下流側には、デフ吹出
口４０とベント吹出口４１が設けられている。これらベ
ント吹出口４１とデフ吹出口４０には、それぞれダンパ
４８，４９が設けられ、これら各ダンパ４８，４９がサ
ーボモータ５０，５１によって駆動されるようになって
いる。一方、下側の通風路３４の下流側には、風を乗員
の足元に向けて吹き出す足元吹出口５２が設けられ、こ
の足元吹出口５２にも、サーボモータ５３によって駆動
されるダンパ５４が設けられている。

【００１５】一方、前述したエバポレータ３１とコンデ
ンサ３５は、空気温度調節手段たるヒートポンプ兼用の
冷凍サイクル５５の構成要素となっている。この冷凍サ
イクル５５は、コンプレッサ５６，四方切替弁５７，室
外熱交換器５８，逆止弁５９，６０，キャピラリー６
１，電磁弁６２，６３，６４，減圧弁６５，アキュムレ
ータ９０，エバポレータ３１及びコンデンサ３５を配管
で接続して構成されている。各電磁弁６２，６３，６４
と四方切替弁５７は、冷凍サイクル５５の運転モードに
応じて下記の表１のように切り替えられる。

【００１６】

【表１】

【００１７】この表１から明らかなように、冷房モード
では、四方切替弁５７が図２に点線で示す位置（オン位
置）に切り替えられて、コンプレッサ５６の吐出口５６
ａから吐出された冷媒が、逆止弁５９→室外熱交換器５
８→キャピラリー６１→エバポレータ３１→アキュムレ
ータ９０→コンプレッサ５６の吸入口５６ｂの経路で循
環する。これにより、コンプレッサ５６の吐出口５６ａ
から吐出された高温ガス冷媒が室外熱交換器５８で放熱
して液化し、この液冷媒がエバポレータ３１で蒸発する
ことにより、エバポレータ３１を通過する風が冷却され
る。

【００１８】一方、暖房モードでは、四方切替弁５７が
図１に実線で示す位置（オフ位置）に切り替えられて、
コンプレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された冷媒
が、コンデンサ３５→減圧弁６５→逆止弁６０→室外熱
交換器５８→電磁弁６２→アキュムレータ９０→コンプ
レッサ５６の吸入口５６ｂの経路で循環する。これによ
り、コンプレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された高
温ガス冷媒がコンデンサ３５で放熱して液化し、この放
熱によりコンデンサ３５を通過する風が暖められる。

【００１９】また、除霜モードでは、四方切替弁５７が
図２に実線で示す位置で、電磁弁６３が開放され、コン
プレッサ５６の吐出口５６ａから吐出された高温ガス冷
媒がコンデンサ３５と電磁弁６３を経由して室外熱交換
器５８にも供給され、室外熱交換器５８の表面に付着し
ている霜を取り除く。

【００２０】更に、除湿Ｈモードでは、四方切替弁５７
が図２に実線で示す位置で、電磁弁６３が閉で電磁弁６
４が開放され、室外熱交換器５８に供給された液冷媒の
一部がエバポレータ３１にも供給され、このエバポレー
タ３１で空気は除湿される。コンデンサ３５ではエバポ
レータ３１および室外熱交換器５８で吸熱された分が放
熱されるため高い吹出温度となる。また、除湿Ｃモード
では、四方切替弁５７が図２に実線で示す位置で、電磁
弁６３が開放されて、室外熱交換器５８もコンデンサ３
５と共に凝縮器として機能するようになり、コンデンサ
３５と室外熱交換器５８の双方で液化された冷媒がエバ
ポレータ３１に供給され、このエバポレータで空気は除
湿される。エバポレータ３１で吸熱した分がコンデンサ
３５および室外熱交換器５８で放熱されるため、吹出温
度は除湿中に比べ低くなる。

【００２１】尚、室外熱交換器５８には、強制冷却用の
室外ファン８９が設けられ、この室外ファン８９のファ
ンモータ８９ａは、図４に示すように、冷凍サイクル５
５の運転モードと後述する各種センサの出力データによ
り高速回転“Ｈｉ”，低速回転“Ｌｏ”，停止“ＯＦ
Ｆ”に切り替えられるようになっている。例えば、冷房
モードでは、外気温度センサ７８により検出された外気
温度Ｔamが２５℃以上で“Ｈｉ”となり、２２℃以下で
“Ｌｏ”となる。一方、暖房モードでは、外気温度Ｔam
が１３℃以下で“Ｈｉ”となり、１６℃以上で“Ｌｏ”
となる。除湿Ｈモードでは、エバポレータ３１通過直後
の風温度（以下「エバポレータ出口温度」という）Ｔe
が４℃以上で停止“ＯＦＦ”となり、２℃以下で“Ｈ
ｉ”となり、３℃→４℃と３℃→２℃の範囲で“Ｌｏ”
となる。また、除湿Ｃモードでは、冷媒吐出圧力センサ
８８により検出されたコンプレッサ５６の冷媒吐出圧力
Ｐd ，コンプレッサ５６の冷媒吐出温度Ｔd により、Ｈ
ｉ＞Ｌｏ＞ＯＦＦの優先順位で決定される。例えば、冷
媒吐出圧力Ｐd が１９ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ以上であれば、
Ｔd がどんな値であろうとも、常に“Ｈｉ”となる。

【００２２】一方、冷凍サイクル５５のコンプレッサ５
６を駆動するモータ６６は、インバータ６７によって駆
動される。このインバータ６７は、車両駆動用の電源で
ある二次電池９２から供給される例えば２００〜３００
Ｖの直流電力を交流電力に変換し、その交流周波数によ
ってモータ６６の回転数がコントロールされる。上記二
次電池９２は、充電回路９３を通して外部の充電用電源
によって充電される。この充電回路９３，インバータ６
７，サーボモータ２６，３７，３９，５０，５１，５
３，室外ファン８９のファンモータ８９ａ及びブロワモ
ータ２９の駆動回路３０は、電子制御ユニット（以下
「ＥＣＵ」という）６８によって制御される。このＥＣ
Ｕ６８は、マイクロコンピュータを主体として構成さ
れ、ＣＰＵ６９，各種データ等を一時的に記憶するＲＡ
Ｍ７０，図１の制御プログラム等が記憶されているＲＯ
Ｍ７１，入力データをディジタル値に変換するＡ／Ｄ変
換器７２，Ｉ／Ｏ部７３，数ＭＨｚの基準信号を発生す
る水晶振動子７４等を備え、バッテリ７５からイグニッ
ションスイッチ７６を介して電源が供給される。

【００２３】このＥＣＵ６８は、内気温度Ｔr を検出す
る内気温度センサ７７，外気温度Ｔamを検出する外気温
度センサ７８，車室内に入り込む日射量Ｔs を検出する
日射センサ７９，エバポレータ出口温度Ｔe を検出する
エバポレータ出口温度センサ８０，コンデンサ３５通過
直後の風温度（以下「コンデンサ出口温度」という）Ｔ
c を検出するコンデンサ出口温度センサ８１，コンプレ
ッサ５６の冷媒吐出圧力Ｐr を検出する冷媒吐出圧力セ
ンサ８８，制御目標となる設定温感Ｓset を乗員が手動
設定するための温感設定器８２，エバポレータ３１に吸
込まれる空気の温度（以下「吸気温度」という）Ｔinを
検出する吸気温度センサ４６，冷媒吐出温度Ｔｄを検出
する吐出温度センサ９１，室外熱交換器５８（その内部
の冷媒）の温度Ｔo を検出する室外熱交換器温度センサ
９４等から各検出信号をＡ／Ｄ変換器７２を介して読み
込む。

【００２４】上述した温感設定器８２は、涼しめキー８
２ａと暖かめキー８２ｂとを備え、自動車のインストル
メントパネル（図示せず）の中央部に配置されたエアコ
ンコントロールパネル８３に設けられている。このエア
コンコントロールパネル８３には、図２に示すように、
温感設定器８２の上方に複数の発光素子８４ｎを横一列
に配列した温感表示部８４が設けられている。この温感
表示部８４は涼しめキー８２ａと暖かめキー８２ｂによ
り入力された設定温感Ｓset を表示するものである。こ
の設定温感Ｓset は、平均的な温度２５℃を基準にして
どの程度涼しくするか又は暖かくするかを示す指標であ
り［図５（ａ）参照］、各キー８２ａ，８２ｂを操作す
る前の状態では、温感表示部８４の中央の発光素子８４
ｎを点灯させ、涼しめキー８２ａを１回押すごとに、設
定温感Ｓset を１ランクずつ低下させて点灯位置を１つ
ずつ左側にずらし、暖かめキー８２ｂを１回押すごと
に、設定温感Ｓset を１ランクずつ上昇させて点灯位置
を１つずつ右側にずらすようになっている。この他、エ
アコンコントロールパネル８３には、エアコンオンオフ
スイッチ８５，リアデフォッガスイッチ８６及びフロン
トデフロスタスイッチ８７が設けられている。

【００２５】一方、ＥＣＵ６８は、図１の制御プログラ
ムを実行することにより、車両運転中には室外熱交換器
５８の除霜運転を禁止し、車両運転終了後、二次電池９
２の充電回路９３を外部の充電用電源に接続している間
に必要に応じて室外熱交換器５８の除霜運転を行わせる
除霜運転制御手段として機能する。更に、このＥＣＵ６
８は、室外熱交換器５８の着霜を判定する着霜判定手段
として機能すると共に、車両運転中に着霜有りと判定さ
れたときにコンプレッサ５６の回転数を増大させて冷媒
吐出能力を増大させるコンプレッサ運転制御手段として
も機能する。

【００２６】以下、このＥＣＵ６８による制御内容を図
１のフローチャートに従って説明する。まず、ステップ
１００で、以降の演算処理に使用するカウンタやフラグ
を初期設定する初期化処理を実行した後、ステップ１１
０に移行して、温感設定器８２の操作により入力された
設定温感Ｓset を読み込むと共に、内気温度センサ７
７，外気温度センサ７８，日射センサ７９，エバポレー
タ出口温度センサ８０，コンデンサ出口温度センサ８
１，吸気温度センサ４６及び室外熱交換器温度センサ９
４により検出された内気温度Ｔr ，外気温度Ｔam，日射
量Ｔs ，エバポレータ出口温度Ｔe ，コンデンサ出口温
度Ｔc 及び吸気温度Ｔin，室外熱交換器（冷媒）温度Ｔ
o の各データを読み込む。

【００２７】次いで、ステップ１２０に移行して、設定
温感Ｓset ，外気温度Ｔam及び日射量Ｔs から設定温度
Ｔset を次の（１）式により求める。 Ｔset ＝ｆ（Ｓset ，Ｔam，Ｔs ） ＝Ｔset ’＋ΔＴam＋ΔＴs ……（１） ここで、Ｔset ’＝２５＋０．４Ｓset ……図５（ａ）参照 ΔＴam＝（１０−Ｔam）／２０ ……図５（ｂ）参照 ΔＴs ＝−Ｔs ／１０００ ……図５（ｃ）参照

【００２８】以上のようにして、設定温度Ｔset を算出
した後、ステップ１３０に移行して車室内を設定温度Ｔ
set に維持するために必要な熱量ＱAOを次の（２）式に
より算出する。 ＱAO＝Ｋ1 ×Ｔset −Ｋ2 ×Ｔr −Ｋ3 ×Ｔam−Ｋ4 ×Ｔs ＋Ｃ ……（２） （Ｋ1,Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 ：係数、Ｃ：定数）

【００２９】この（２）式により必要熱量ＱAOを算出し
た後、ステップ１４０に移行して、次の（３）式を満足
する吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOの組み合わせを求め
る。 ＱAO＝Ｃp ・γ・ＶAO（ＴAO−Ｔin） ……（３） ここで、Ｃp は空気の比熱、γは空気の比重、Ｔinはエ
バポレータ３１に吸込まれる吸気温度である。

【００３０】この後、ステップ１５０に移行し、上記
（３）式を満足する吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOの組み
合わせの中から、次の温感評価式（４）を満足する最大
の吹出風量ＶAOとその時の吹出温度ＴAOを求める。

【００３１】 Ｓ＝ｋ1{ｋ2 ＋ｋ3(ｔa −２５） −ｋ4(ｖa −３）＋ｋ5(Ｓt −ｋ6)} −ｋ7 ……（４） ここで、Ｓ：空調状態の快適性を表す指標となる温感 ｔa ：乗員に当たる気流の温度（℃） ｖa ：乗員に当たる気流の風速（ｍ／ｓ） Ｓt ：乗員に当たる日射量（kcal／ｍ2 ｈ） ｋ1 〜ｋ7 ：係数 本実施例のような電気自動車では、省電力化を重視し
て、夏場（冷房モード）でＳ＝−１ないし０、冬場（暖
房モード）でＳ＝＋１ないし０とすることが快適と省電
力を両立させる条件となっている。尚、エンジン駆動式
の自動車では、電気自動車に比べて省電力化の要求は強
くないので、快適性を重視して、夏場でＳ＝−２、冬場
でＳ＝＋２とすることが最も快適な条件となる。

【００３２】この場合、乗員に当たる気流の温度ｔa
は、吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOとから、次の（５）式
により求めることができる。

【００３３】

【数１】 ここで、Ｋt は吹出口の形状によって決まる係数、Ｃは
縮流係数、Ａは吹出口の開口面積、Ｘは吹出口から乗員
までの距離、ｍは吹出口の形状によって決まる指数であ
る。

【００３４】また、乗員に当たる気流の風速ｖa は、次
の（６）式により求めることができる。

【数２】 ここで、Ｋv は吹出口の形状によって決まる係数、ｎは
吹出口の形状によって決まる指数である。

【００３５】更に、乗員に当たる日射量Ｓt は、次の
（７）式により求めることができる。 Ｓt ＝Ｋs ・Ｔs ……（７） ここで、Ｋs は日射センサ７９の特性によって決まる係
数、Ｔs は日射センサ７９の出力値である。

【００３６】以上の（５）〜（７）式を用いて、温感評
価式（４）を満足する最大の吹出風量ＶAOとその時の吹
出温度ＴAOを求めることになる。この際、前述したよう
に、電気自動車では、省電力化を重視して、夏場（冷房
モード）でＳ＝−１ないし０、冬場（暖房モード）でＳ
＝＋１ないし０とすることが快適性と省電力を両立させ
る条件となり、一方、エンジン駆動式の自動車では、夏
場でＳ＝−２、冬場でＳ＝＋２とすることが最も快適な
条件となる。従って、前述したステップ１５０では、こ
の快適条件を満足する範囲（快適性を失わない範囲）内
で最大の吹出風量ＶAOとその時の吹出温度ＴAOを求める
ことになる。これにより、冷房時には、吹出温度ＴAOが
従来よりも高めになり、暖房時には、吹出温度ＴAOが従
来よりも低めになり、吹出風量ＶAOは、冷房・暖房共に
従来よりも多めになる。

【００３７】一方、前述したステップ１５０の処理を終
了すると、ステップ１６０に移行し、内気吸入口２３，
２４と外気吸入口２２から吸入される空気の温度（吸気
温度）Ｔinと吹出温度ＴAOとの温度差を小さくするよう
に内外気ダンパ２５の開度を算出する。この後、ステッ
プ１７０に移行して、冷凍サイクル５５の運転モードを
冷房・暖房のいずれのモードにするかを判定して、ステ
ップ１８０に移行し、前述したステップ１５０で求めた
吹出温度ＴAOと吹出風量ＶAOに基づいて、各ダンパ３
６，３８，４８，４９，５４の開度を決定し、吹出モー
ドを「ＶＥＮＴ」，「Ｂ／Ｌ」，「ＦＯＯＴ」，「ＦＯ
ＯＴ／ＤＥＦ」，「ＤＥＦ」のいずれかに決定した後、
これら各制御データを各機器へ出力する（ステップ１９
０）。

【００３８】次いで、ステップ２００で車両運転中であ
るか否かを判断し、車両運転中（ＹＥＳ）であれば、ス
テップ２１０に進み、室外熱交換器５８に着霜が生じて
いるか否かを次の着霜判定基準（１）〜（４）のいずれ
か１つを用いて判定する。

【００３９】着霜判定基準（１） 外気温度Ｔam−室外熱交換器（冷媒）温度Ｔo ≧設定温
度 着霜判定基準（２） 外気温度Ｔam≦設定温度 且つ 暖房運転時間≧設定時間 且つ 外気湿度≧設定湿度 着霜判定基準（３） 室外熱交換器（冷媒）温度Ｔo ≦設定温度 且つ 暖房運転時間≧設定時間 且つ 外気湿度≧設定湿度 着霜判定基準（４） 外気温度Ｔam−室外熱交換器（冷媒）温度Ｔo ≧設定温
度 且つ 暖房運転時間≧設定時間 且つ 外気湿度≧設定湿度 上記着霜判定基準を満たせば、ステップ２１０で着霜有
り（ＹＥＳ）と判断され、ステップ２２０に進んで、コ
ンプレッサ５６の回転数を増加させて、その冷媒吐出能
力を増大させる。これにより、着霜時の暖房能力を確保
し、吹出空気温度の低下を抑えて、快適性を良好に保
つ。以後、前述したステップ１１０に戻って処理を繰り
返すことにより、空調運転を制御する。この際、ステッ
プ１５０で求めた吹出風量ＶAOを実現するために、ブロ
ワモータ２９に印加するブロワ電圧は、図６の電圧特性
により吹出モードに応じて決定される。

【００４０】この場合、車室内を設定温度Ｔset に維持
するのに必要な吹出温度ＴAOを内気と外気の混合により
作り出せるときには、冷凍サイクル５５のコンプレッサ
５６を停止する。一方、内外気のみでは必要な吹出温度
ＴAOを作り出せないときには、インバータ６７によりコ
ンプレッサ５６を駆動し、ステップ１７０で決定した運
転モードで冷凍サイクル５５を運転する。この際、冷房
モードでは、エバポレータ出口温度センサ８０により検
出されたエバポレータ出口温度Ｔe を対象にしてＰＩ制
御又はファジィ制御によりフィードバック制御し、ま
た、暖房モードでは、コンデンサ出口温度センサ８１に
より検出されたコンデンサ出口温度Ｔc を対象にしてＰ
Ｉ制御又はファジィ制御によりフィードバック制御す
る。

【００４１】その後、イグニッションスイッチ７６をオ
フして車両運転を終了すると、ステップ２００の判断が
「ＮＯ」となり、ステップ２３０に進んで、室外熱交換
器５８に着霜が生じているか否かを前述した着霜判定基
準（１）〜（４）のいずれか１つを用いて判定する。こ
のステップ２３０で、着霜無し（ＮＯ）の場合には、以
降のステップ２４０，２５０の処理を行わずに、この制
御プログラムを終了する。

【００４２】一方、ステップ２３０で、着霜有り（ＹＥ
Ｓ）の場合には、ステップ２４０に進んで、二次電池９
２の充電中であるか否か、即ち二次電池９２の充電回路
９３が外部の充電用電源に接続されているか否かを判断
し、接続前（ＮＯ）であれば、それが接続されるまで待
機する。そして、このステップ２４０の判断が「ＹＥ
Ｓ」になった時点で、ステップ２５０に進み、除霜運転
を実行する。この除霜運転中は、四方切替弁５７が図２
に実線で示す位置で、電磁弁６３が開放され、コンプレ
ッサ５６の吐出口５６ａから吐出された高温ガス冷媒が
コンデンサ３５と電磁弁６３を経由して室外熱交換器５
８にも供給され、高温ガス冷媒の放熱により室外熱交換
器５８の表面に付着している霜を取り除く。これによ
り、室外熱交換器５８の表面から霜が取り除かれると、
除霜運転を終了して、この制御プログラムを終了する。

【００４３】ところで、電気自動車は充電１回当たりの
走行距離が比較的短いので、運転者は車両駆動用の電源
となる二次電池９２への充電を比較的頻繁に行う習慣が
あり、しかも、暖房運転を行えば、二次電池９２の放電
量も増えるから、車両運転中に除霜運転を行わなくて
も、着霜量が大きな問題になる頃には、車両運転を終え
て二次電池９２への充電が行われるものと思われる。

【００４４】この点に着目し、本実施例では、暖房時
に、たとえ室外熱交換器５８に着霜が生じても、車両運
転中の除霜運転を禁止して、そのまま暖房運転を続け
る。この場合、着霜により吹出空気温度は徐々に低下す
るかもしれないが、その低下幅は除霜運転時に比べれば
格段に少ないので、快適性を損なわずに済む。

【００４５】しかも、本実施例では、着霜有りと判定さ
れたときに、コンプレッサ５６の回転数を増加させてそ
の冷媒吐出能力を増大させるようにしたので、着霜が多
少生じても、暖房能力を十分に確保できて、吹出空気温
度の低下を抑えることができ、快適性を一層良好に保つ
ことができる。

【００４６】その後、車両運転を終えて、二次電池９２
の充電回路９３を外部の充電用電源に接続している間
に、必要に応じて除霜運転を行わせるようにしたので、
除霜運転に必要な電力を外部の充電用電源から得ること
ができて、二次電池９２の充電電力を消費せずに済み、
二次電池９２に対する負荷を軽減することができる。

【００４７】尚、除霜運転を行う時期は、二次電池９２
の充電回路９３を外部の充電用電源に接続している間で
あれば、いつでも良く、従って、二次電池９２への充電
が例えば８割程度完了したとき、或は、充電が完全に終
了したとき（充電電圧が充電完了電圧になったとき）
に、除霜運転を開始するようにしても良い。また、車両
運転終了後（充電中）の外気温度Ｔamが設定温度以上の
ときには、除霜運転を行わなくても充電中に自然に霜が
解けるので、上述した除霜運転を行わずに済ませるよう
にしても良い。

【００４８】また、本実施例のように、着霜しているこ
とを判定するのではなく、確実に着霜していないことを
“外気温度≧設定温度”又は“暖房運転時間≦設定時
間”であるか否かにより判定し、この判定が「ＮＯ」の
ときに、充電中に除霜運転を行うようにしても良い。

【００４９】その他、本発明は、着霜判定に用いるデー
タとして、室外熱交換器（冷媒）温度Ｔo に代えて、冷
媒圧力を用いるようにしても良く、また、送風関係の構
成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施できることは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電気自動車用空調装置によれば、暖房時に、たとえ室
外熱交換器に着霜が生じても、車両運転中は除霜運転を
行わずにそのまま暖房運転を続け、車両運転終了後、二
次電池の充電回路を外部の充電用電源に接続している間
に、必要に応じて除霜運転を行うようにしたので、車両
運転中に、乗員の不快感を招くような除霜運転による吹
出空気温度の低下を防止できて、快適性低下を回避でき
ると共に、除霜運転に必要な電力を外部の充電用電源か
ら得ることができて、二次電池の充電電力を消費せずに
済み、二次電池に対する負荷を軽減することができる。

【００５１】更に、着霜有りと判定されたときに、コン
プレッサの冷媒吐出能力を増大させるようにすれば、着
霜が多少生じても、暖房能力を十分に確保できて、吹出
空気温度の低下を抑えることができ、快適性を一層良好
に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す制御プログラムを示す
フローチャート

【図２】空調装置全体の概略構成図

【図３】エアコンコントロールパネルの正面図

【図４】冷凍サイクルの運転モードと室外ファンの運転
モードとの関係を示す図

【図５】（ａ）は設定温感Ｓset とＴset ’との関係を
示す図、（ｂ）は外気温度ＴamとΔＴamとの関係を示す
図、（ｃ）は日射量Ｔs とΔＴs との関係を示す図

【図６】吹出風量ＶAOとブロワ電圧との関係を示す図

【図７】従来の車両運転中の除霜による暖房能力低下を
説明するタイムチャート

【符号の説明】

２２…外気吸入口、２３，２４…内気吸入口、２５…内
外気ダンパ、３１…エバポレータ、３５…コンデンサ
（室内熱交換器）、４０…デフ吹出口、４１…ベント吹
出口、４６…吸気温度センサ、５２…足元吹出口、５５
…冷凍サイクル、５６…コンプレッサ、５７…四方切替
弁、５８…室外熱交換器、６１…キャピラリ、６２〜６
４…電磁弁、６５…減圧弁、６７…インバータ、６８…
ＥＣＵ（制御手段）、７７…内気温度センサ、７８…外
気温度センサ、７９…日射センサ、８０…エバポレータ
出口温度センサ、８１…コンデンサ出口温度センサ、８
２…温感設定器、８２ａ…涼しめキー、８２ｂ…暖かめ
キー、８４…温感表示部、８８…冷媒圧力センサ、８９
…室外ファン、９２…二次電池、９３…充電回路、９４
…室内熱交換器温度センサ。

フロントページの続き (72)発明者 伊佐治 晃 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−368221（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−169322（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−262123（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−7841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−69445（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−147420（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−50025（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 47/02 B60H 3/00 B60H 1/22 671

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池を車両駆動用の電源とする電気
   自動車に搭載されるものであって、車室内に風を送る送
   風ダクト内に設置された室内熱交換器と、外気と熱交換
   する室外熱交換器とを、コンプレッサと共に冷媒循環回
   路中に設け、暖房時に前記コンプレッサから吐出された
   高温ガス冷媒を前記室内熱交換器に流してこれを暖房熱
   源とするようにした電気自動車用空調装置において、 車両運転中には前記室外熱交換器の除霜運転を禁止し、
   車両運転終了後、前記二次電池の充電回路を外部の充電
   用電源に接続している間に必要に応じて前記室外熱交換
   器の除霜運転を行わせる除霜運転制御手段を備えている
   ことを特徴とする電気自動車用空調装置。
2. 【請求項２】 前記室外熱交換器の着霜を判定する着霜
   判定手段と、 車両運転中に前記着霜判定手段により着霜有りと判定さ
   れたときに前記コンプレッサの冷媒吐出能力を増大させ
   るコンプレッサ運転制御手段とを備えていることを特徴
   とする請求項１記載の電気自動車用空調装置。