JP3458717B2

JP3458717B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3458717B2
Application number: JP23934898A
Authority: JP
Inventors: 孝佳松岡
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2003-10-20
Anticipated expiration: 2018-08-26
Also published as: JP2000062447A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用空調装置、よ
り具体的には、コンプレッサの駆動により冷媒を車室外
熱交換器及び車室内熱交換器に循環させる蒸気圧縮サイ
クルを備えた車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車のように暖房用熱源がない車
両やエンジン冷却水の熱量が不足してヒータ性能が足り
ない車両に適用して、エアコンサイクルによる暖房運転
を行なうことができる従来の車両用空調装置としては、
例えば実開昭６１−１０１０２０号公報に開示されてい
るような空調装置が知られている。

【０００３】この従来技術によるエアコンサイクルは、
コンプレッサ、切替弁、主凝縮器、膨張弁、蒸発器、暖
房用凝縮器で構成されており、暖房時は、コンプレッサ
→切替弁→暖房用凝縮器→膨張弁→蒸発器→コンプレッ
サの順に冷媒が流れる。

【０００４】暖房時は主凝縮器に冷媒を流さないので、
外気温の影響を受けることなくコンプレッサを運転する
ことができ、車室内空調風は、つねに蒸発器で冷却さ
れ、暖房用凝縮器で加熱されて車室内に吹き出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の水冷式エンジン
車では、コンプレッサを運転することなく、エンジン冷
却水の熱だけで十分に車室内を暖房することができた。
ところが、近年のエンジンの燃費効率化により、エンジ
ン冷却水の熱だけでは十分に暖房できなくなり、エアコ
ンサイクルによる暖房運転が必要になってきた。

【０００６】エアコンサイクルによる暖房運転を行なう
場合、除湿によるガラスの防曇性能とヒータ性能の両立
が望まれる。ところが、コンプレッサはエンジンで運転
されるため、暖房運転中に下り坂や長時間の減速状態に
なると防曇性能が低下するといった問題点があった。ま
た、エアコンサイクルによる暖房運転を行なっていない
ときに、下り坂や長時間の減速状態になると、エンジン
発熱量が低下してヒータ性能低下を招くといった問題点
もあった。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、下り坂や長時間の減速時に、防曇
性能の低下やヒータ性能の低下を招くことのない車両用
空調装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、請求項１に記載の第１の発明の車両用空
調装置は、エンジンで駆動されるコンプレッサと、冷房
運転と暖房運転で冷媒流れを切り換える冷媒流路切換手
段と、冷媒と外気とで熱交換する車室外熱交換器と、冷
媒を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室内に吹き出
す空調風とで熱交換し、暖房時に、蒸発器となる第１の
車室内熱交換器と凝縮器となる第２の車室内熱交換器で
構成される車室内熱交換器とから成るエアコンサイクル
と、少なくとも計時手段と車速検出手段とエンジン回転
数検出手段から、車両の走行状態を判断する走行状態判
断手段と、前記エアコンサイクルが暖房運転を行なって
いるときに、前記走行状態判断手段により、下り坂走
行、あるいは、長時間の減速走行が予め設定された時間
よりも長く続いた場合に、外気導入量を増やす外気導入
量補正手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に記載の第２の発明の車両
用空調装置は、エンジンで駆動されるコンプレッサと、
冷房運転と暖房運転で冷媒流れを切り換える冷媒流路切
換手段と、冷媒と外気とで熱交換する車室外熱交換器
と、冷媒を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室内に
吹き出す空調風とで熱交換し、暖房時に、蒸発器となる
第１の車室内熱交換器と凝縮器となる第２の車室内熱交
換器で構成される車室内熱交換器とから成るエアコンサ
イクルと、少なくとも計時手段と車速検出手段とエンジ
ン回転数検出手段から、車両の走行状態を判断する走行
状態判断手段と、前記エアコンサイクルが暖房運転を行
なっていないときに、前記走行状態判断手段により、下
り坂走行、あるいは、長時間の減速走行が予め設定され
た時間よりも長く続いた場合に、自動的に前記エアコン
サイクルによる暖房運転を行なうエアコン運転自動開始
手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】以下、本発明の作用を説明する。第１の発
明では、エアコンサイクルによる暖房運転を行なってい
るときに、車両が予め設定された時間以上続けて下り坂
走行や減速走行の状態になったと判断された場合に、外
気導入量補正手段によって外気導入量を増やす。この結
果、ガラスの曇りが発生しやすい下り坂走行や長時間の
減速走行時に、車室内吹出空気が第１の車室内熱交換器
で冷却されるときの冷却温度をより低下させてガラスの
防曇性を高めることができる。

【００１１】また、第２の発明では、エアコンサイクル
による暖房運転を行なっていないときに、車両が予め設
定された時間以上続けて下り坂走行や減速走行の状態に
なったと判断された場合に、エアコン運転自動開始手段
によって自動的にエアコンサイクルによる暖房運転を行
なう。この結果、エンジン発熱量が減少して車室内吹出
温が低下する下り坂走行や長時間の減速走行時に、エア
コン暖房を付加することでヒータ性能の低下を防止する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車両用空調装
置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による車両用空調装置の一実施の形態を
示す概略構成図である。

【００１３】まず、構成を説明する。図１において、コ
ンプレッサ３１は、エンジンルームに設けられ、コンプ
レッサクラッチがＯＮならばエンジン２０１で駆動さ
れ、ＯＦＦならばエンジンと切り離されて停止する。

【００１４】冷媒流路切換手段としての四方弁７３に
は、コンプレッサ３１の吐出側と車室外熱交換器３８と
第２の車室内熱交換器３３とコンプレッサ３１の吸入側
が接続され、暖房設定時には、実線示のような流路切り
換え状態となり、コンプレッサ３１の吐出側と第２の車
室内熱交換器３３および車室外熱交換器３８とコンプレ
ッサ３１の吸入側がそれぞれ連通する一方、冷房設定時
には、点線示のような流路切り換え状態となり、コンプ
レッサ３１の吐出側と車室外熱交換器３８および第２の
車室内熱交換器３３とコンプレッサ３１の吸入側がそれ
ぞれ連通する。車室外熱交換器３８は、車室外に設けら
れ、コンプレッサ３１から吐出される冷媒の熱を外気に
放熱する車室外コンデンサになっている。

【００１５】第１の車室内熱交換器３５と第２の車室内
熱交換器３３は、ダクト３９内に配置される。第１の車
室内熱交換器３５の一端はコンプレッサ３１の冷媒吸入
に、他端は膨張手段としての膨張弁３４に接続し、コン
プレッサ３１が運転しているときには、常に吸熱器とな
ってブロワファン３７によって送風された空気を冷却す
る。第２の車室内熱交換器３３の一端は四方弁７３に接
続し、他端は逆止弁７１に接続する。四方弁７３が暖房
側に設定されたときには、第２の車室内熱交換器３３が
放熱器となる状態となって暖房運転が行なわれ、四方弁
７３が冷房側に設定されたときには、第２の車室内熱交
換器３３に冷媒が流れない状態となって冷房運転が行な
われる。逆止弁７０は、四方弁７３が暖房側に設定され
たときに、第２の車室内熱交換器３３で凝縮された冷媒
が車室外熱交換器３８に流入することを阻止する。１０
０は、バイパス路である。

【００１６】また、ダクト３９には、第２の車室内熱交
換器３３の下流にヒータコア２０２が設けられ、エンジ
ン冷却水が流入する。２０３は、エンジン冷却水配管で
ある。

【００１７】ダクト３９の第１の車室内熱交換器３５よ
りも上流側には、車室内空気を導入する内気導入口４０
と、走行風圧を受けて外気を導入する外気導入口４１と
が設けられている。この内気導入口４０と外気導入口４
１とが分岐する部分には、内気導入口４０と外気導入口
４１とを任意に比率で開閉するインテークドア４２が設
けられている。インテークドア４２の開度たるインテー
クドア開度Ｘｉｎｔは、外気導入量が零でフル内気とな
る位置をＸｉｎｔ＝０％と設定し、フル外気導入となる
位置をＸｉｎｔ＝１００％と設定する。内気導入口４０
と外気導入口４１との空気導入側（空気流の下流側）と
第１の車室内熱交換器３５との間には、ブロワファン３
７が配置され、制御装置４３で駆動されるブロワファン
モータ４４で回転駆動されるようになっている。

【００１８】第２の車室内熱交換器３３の下流側には、
エアミックスドア４６が設けられている。このエアミッ
クスドア４６は、制御装置４３で駆動される図外のエア
ミックスドアアクチュエータにより、下流のヒータコア
２０２を通過する空気と通過しない空気の割合を調節す
るように開閉する。エアミックスドア４６は、ヒータコ
ア通過風量を可変することができ、ヒータ風量可変手段
となっている。エアミックスドア４６の開度たるエアミ
ックスドア開度Ｘｍｉｘは、エアミックスドア４６が一
点鎖線示の位置となってヒータコア２０２を通過する空
気が零となるときをＸｍｉｘ＝０％（全閉、Ｆｕｌｌ
ＣＯＯＬ）と設定し、エアミックスドア４６が二点鎖線
示の位置となってすべての空気がヒータコア２０２を通
過するときをＸｍｉｘ＝１００％（全開、ＦｕｌｌＨ
ＯＴ）と設定する。

【００１９】ダクト３９のヒータコア２０２よりも下流
側には、上記冷風と温風との混合を良くすることによ
り、温度調節された空調風を作る部屋としてのエアミッ
クスチャンバ４７が設けられている。エアミックスチャ
ンバ４７には、図外の対象乗員の上半身に向けて空調風
を吹き出すベンチレータ吹出口５１と、対象乗員の足元
に向けて空調風を吹き出すフット吹出口５３と、図外の
フロントウィンドガラスに向けて空調風を吹き出すデフ
ロスタ吹出口５２とが設けられている。エアミックスチ
ャンバ４７内には、ベンチレータドア５５とフットドア
５７とデフロスタドア５６とが設けられている。ベンチ
レータドア５５は、制御装置４３で駆動される図外のベ
ンチレータドアアクチュエータにより、ベンチレータ吹
出口５１を開閉する。フットドア５７は、制御装置４３
で駆動される図外のフットドアアクチュエータにより、
フット吹出口５３を開閉する。デフロスタドア５６は、
制御装置４３で駆動される図外のデフロスタドアアクチ
ュエータにより、デフロスタ吹出口５２を開閉する。デ
フロスタドア５６は、デフロスタ吹出風量を可変するこ
とができ、デフロスタ風量可変手段となっている。デフ
ロスタドア５６の開度たるデフロスタドア開度Ｘｄｅｆ
は、デフロスタ吹出口５２が全閉となる位置をＸｄｅｆ
＝０％と設定し、デフロスタ吹出口５２が全開となる位
置をＸｄｅｆ＝１００％と設定する。

【００２０】制御装置４３は、第１の車室内熱交換器作
動温度センサ５９と日射量センサ６１と外気温センサ６
２と室温センサ６３と室温設定器６４と吹出口モードス
イッチ６５とブロワファンスイッチ６６とエンジン冷却
水温センサ２０４などの熱環境情報入力手段から得られ
る第１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔｅｖａと、車
両の日射量Ｑｓｕｎと、車室外の外気温度Ｔａｍｂと、
車室内の検出温度（車室内温度）Ｔｒｏｏｍと、車室内
の設定温度Ｔｐｔｃと、水温Ｔｗなどの熱環境情報によ
り、エアミックスドア開度Ｘｍｉｘとインテークドア開
度Ｘｉｎｔとデフロスタドア開度Ｘｄｅｆと風量Ｖｅｖ
ａと目標吹出温度Ｔｏｆなどの目標冷暖房条件を演算
し、車室内の冷暖房条件が上記演算された目標冷暖房条
件を維持するように、ブロワファンモータ４４とインテ
ークドアアクチュエータとエアミックスドアアクチュエ
ータとベンチレータアクチュエータとフットドアアクチ
ュエータとデフロスタドアアクチュエータなどを駆動す
る。また、制御装置４３は、コンプレッサクラッチをＯ
Ｎ／ＯＦＦしたり、車速やエンジン回転数から車両がど
のような走行状態にあるかを検出する。第１の車室内熱
交換器作動温度センサ５９は、第１の車室内熱交換器３
５の作動温度検出手段の役割も果たしている。

【００２１】なお、実際の車両では、車室外熱交換器３
８の後にラジエータが設けられ、ここにもエンジン冷却
水が流れて外気に放熱するようになっているが、図１に
は図示されていない。また、本実施の形態では、加熱手
段としてエンジン冷却水を利用したヒータコアを例にし
て説明するが、電気ヒータや燃焼式ヒータ等の加熱手段
を用いてもよい。

【００２２】図７〜図１２は、本実施の形態の暖房運転
時の制御フローを示している。ステップＳ１０１で、エ
アコン暖房運転を開始すると、ステップＳ１０２では、
センサ値およびアクチュエータ出力を検出する。ここ
で、Ｔｐｔｃは設定温度、Ｔｗは水温、Ｔｅｖａは第１
の車室内熱交換器３５の作動温度、Ｔａｍｂは外気温、
Ｔｉｃは室温、Ｑｓｕｎは日射量、Ｖｆａｎはブロワフ
ァン電圧、Ｘｄｅｆはデフロスタドア開度、Ｘｉｎｔは
インテークドア開度、Ｘｍｉｘはエアミックスドア開度
である。

【００２３】ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２
で検出したセンサ値やアクチュエータ出力を用いて、目
標吹出温度Ｔｏｆを演算する。ステップＳ１０４では、
四方弁７３を暖房側に設定する。

【００２４】クーラサイクルとヒータコア２０２で構成
される従来の水冷式エンジン車のエアコンシステムで
は、外気温０℃以下ではコンプレッサ３１を運転するこ
とがなかった（運転できなかった）。本発明によるエア
コンサイクルは、暖房時に蒸発器となる第１の車室内熱
交換器３５と凝縮器となる第２の車室内熱交換器３３を
備え、これら第１の車室内熱交換器３５と第２の車室内
熱交換器３３とで除湿暖房運転できるように構成するこ
とで、外気温０℃以下でもコンプレッサ３１の運転を可
能としている。ところが、このようなエアコンサイクル
においても、第１の車室内熱交換器３５の吸気負荷が低
い状態でコンプレッサ３１を運転すると、コンプレッサ
３１への液バックが激しくなったりコンプレッサ吸入圧
力が異常に低下するといった現象が見られる。

【００２５】そこで、ステップＳ１０５では、インテー
クドア開度を予め設定した最小開度Ｘｉｎｔ．ｍｉｎと
したときの第１の車室内熱交換器３５の吸込空気温度Ｔ
ｓｕｃ．ｓを予測し、ステップＳ１０６とステップＳ１
０７では、予測されたＴｓｕ．ｓの大きさを比較するこ
とで、コンプレッサ３１を運転するか否かを判断する。

【００２６】ステップＳ１０６において、Ａは第１の車
室内熱交換器３５の吸気負荷が低いのでコンプレッサ３
１を運転できない範囲、Ｂは第１の車室内熱交換器３５
の吸気負荷が十分高いのでコンプレッサ３１が運転可能
な範囲を示している。なお、ここでは、第１の車室内熱
交換器３５の吸気空気温度のみで判断しているが、吸入
空気の湿度やブロワファン電圧を考慮して判断しても良
い。

【００２７】ステップＳ１０７では、Ｔｓｕｃ．ｓがス
テップＳ１０６でＡとＢのどちらになったかを判断し、
Ａの場合にはステップＳ１２３に進み、Ｂの場合にはス
テップＳ１０８に進む。

【００２８】ステップＳ１０８では、“Ｔｗ−Ｔｏｆ”
の大きさを比較し、“Ｔｗ−Ｔｏｆ”が予め設定した温
度差ΔＴよりも大きい場合は、水温が十分に高いので、
コンプレッサ３１を運転して除湿暖房運転する必要がな
いと判断して、ステップＳ１２３に進む。逆に、“Ｔｗ
−Ｔｏｆ”≦ΔＴの場合には、水温が目標温度まで上昇
していないので、ステップＳ１０９に進む。

【００２９】ステップＳ１０９では、ガラスの防曇に関
する温度や室温に基づいて、コンプレッサ３１をＯＮ／
ＯＦＦさせる温度（Ｔｅｖａ１，Ｔｅｖａ２）を設定す
る。例えば、ガラスの防曇に関する温度や室温が低い場
合にはＴｅｖａ１やＴｅｖａ２を低い温度に設定し、ガ
ラスの防曇に関する温度や室温が上昇するにしたがって
Ｔｅｖａ１やＴｅｖａ２を徐々に高い温度に設定する。
ここでは、温度を用いているが、第１の車室内熱交換器
３５の作動圧力やコンプレッサ３１の吸入圧力を用いて
も同様の作用を得ることができる。

【００３０】ステップＳ１１０とステップＳ１１１で
は、第１の車室内熱交換器３５の作動温度ＴｅｖａがＣ
１とＣ２のどちらの状態にあるかを判断する。Ｔｅｖａ
＜Ｔｅｖａ．１ならば、第１の車室内熱交換器３５の作
動温度が低く、コンプレッサ３１の吸入圧力が負圧に近
い状態まで低下し、コンプレッサ３１にオイルが戻り難
くなっていると判断されるので、コンプレッサ３１を停
止する必要がある。逆に、Ｔｅｖａ＞Ｔｅｖａ．２なら
ば、第１の車室内熱交換器３５で十分除湿されない空気
がガラス面に流れ、ガラスの防曇維持が困難になると判
断されるので、コンプレッサ３１を運転する必要があ
る。ステップＳ１１１では、ＴｅｖａがＣ１の状態にあ
る場合にはステップＳ１２３に進み、ＴｅｖａがＣ２の
状態にある場合にはステップＳ１１２に進む。

【００３１】ステップＳ１１２とステップＳ１１３で
は、水温ＴｗがＤ１とＤ２のどちらの状態にあるかを判
断する。Ｔｗ＜Ｔｗ．１ならば、水温が低く、エンジン
や車室内のウォームアップが不十分であると判断される
のでウォームアップを優先させる必要があり、逆に、Ｔ
ｗ＞Ｔｗ．２ならば、水温が所定の温度まで上昇してい
るのでコンプレッサ３１の運転率を低下させてエンジン
２０１の燃費悪化防止を優先させる必要がある。ステッ
プＳ１１３では、ＴｗがＤ１の状態にある場合にはステ
ップＳ１１６に進み、ＴｗがＤ２の状態にある場合には
ステップＳ１１４に進む。

【００３２】ステップＳ１１４とステップＳ１１５で
は、エンジン回転数がＥ１とＥ２のどちらの状態にある
かを判断する。エンジン回転数がＮｅ．２よりも高いな
らば、コンプレッサ３１を運転しなくても水温が上昇す
るので、コンプレッサ３１をＯＦＦできると判断し、逆
に、エンジン回転数がＮｅ．１よりも低いならば、コン
プレッサ３１を運転しないと水温が低下してヒータ性能
が悪化するので、コンプレッサ３１をＯＮする必要があ
ると判断する。ステップＳ１１５では、エンジン回転数
がＥ１の状態にある場合にはステップＳ１１６に進み、
エンジン回転数がＥ２の状態にある場合にはステップＳ
１２３に進む。

【００３３】ステップＳ１１６では、コンプレッサ３１
をＯＮする。

【００３４】ステップＳ１１７では、車速が予め設定し
た車速Ｖｓｅｔよりも高く、エンジン回転数Ｎｅｎｇが
予め設定したエンジン回転数Ｎｓｅｔよりも低い状態
が、予め設定した時間よりも長く続いているか否かを判
断し、条件が満足されない場合にはステップＳ１１８に
進み、条件が満足される場合にはステップＳ１１９に進
む。

【００３５】ステップＳ１１８では、通常のインテーク
制御を行い、インテークドア開度をＸｉｎｔ．ｓｅｔに
設定する。

【００３６】ステップＳ１１９では、インテークドア開
度を通常のインテーク制御時の開度Ｘｉｎｔ．ｓｅｔに
補正分αを加えた開度に設定する。これによって外気導
入量が増加し、第１の車室内熱交換器３５における車室
内吹出空気の冷却温度が低下し、ガラスの防曇維持能力
を高めることができる。

【００３７】ステップＳ１２０では、ステップＳ１０３
で演算したＴｏｆに基づいて吹出口を制御する。

【００３８】ステップＳ１２１では、ステップＳ１０３
で演算したＴｏｆあるいは乗員によるブロア選定に基づ
いてブロワファン電圧を制御する。

【００３９】ステップＳ１２２では、ステップＳ１０３
で演算したＴｏｆに基づいてエアミックスドア４６の開
度を制御する。

【００４０】一方、ステップＳ１０７やステップＳ１０
８やステップＳ１１１やステップＳ１１５において、エ
アコンサイクルによる暖房運転を行なわないと判断され
た場合には、ステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２
３では、ステップＳ１１７と同様に、車速が予め設定し
た車速Ｖｓｅｔよりも高く、エンジン回転数Ｎｅｎｇが
予め設定したエンジン回転数Ｎｓｅｔよりも低い状態
が、予め設定した時間よりも長く続いているか否かを判
断し、条件が満足されない場合にはステップＳ１２５に
進み、条件が満足される場合にはステップＳ１２４に進
む。

【００４１】ステップＳ１２４では、エンジン発熱量の
減少によって吹出温低下が予想されるので、エアコンサ
イクルによる暖房運転を行なうためにコンプレッサ３１
をＯＮする。

【００４２】ステップＳ１２５では、吹出温低下が問題
ないレベルと判断され、エアコンサイクルによる暖房運
転を行なう必要がないので、コンプレッサ３１をＯＦＦ
する。

【００４３】ステップＳ１２６では、外気温が予め設定
した温度Ｔｓｅｔよりも高いか否かを判断する。外気温
が低い場合には、ステップＳ１２７に進んで通常のイン
テーク制御時のインテークドア開度Ｘｉｎｔ．ｓｅｔに
設定するが、エアコンサイクルによる暖房運転を必要最
小限に抑えて燃費悪化を防止するために、外気温がある
程度高い場合には、ステップＳ１２８に進んでフル外気
導入に設定する。

【００４４】ステップＳ１２９では、ステップＳ１２５
でコンプレッサＯＦＦとなるので、インテークドアはフ
ル外気導入状態に設定する。

【００４５】インテーク制御はインテークドア開度を設
定値に固定するだけでなく、図１２に示すように、風量
や外気温や熱負荷等に応じて目標開度を定めるようにし
てもよい。ここでは、風量に応じて目標開度を設定する
場合を例にして説明する。

【００４６】ステップＳ２０１では、Ｖｆａｎに応じ
て、第１の車室内熱交換器３５の吸込空気温度Ｔｓｕｃ
の目標開度を設定する。Ｖｆａｎが低下すると放熱器で
ある第２の車室内熱交換器３３の通過風速が低下し、コ
ンプレッサ吐出圧力が上昇する。コンプレッサ吐出圧力
が上昇すると、エンジンのコンプレッサ駆動負荷が増加
する。そこで、本実施の形態のように、Ｖｆａｎに比例
してＴｓｕｃの目標温度を設定すると、Ｖｆａｎが低下
した場合にはＴｓｕｃが低下し、第１の車室内熱交換器
３５の吸熱量が減少する。そして、第２の車室内熱交換
器３３の放熱量も減少するので、Ｖｆａｎが低下しても
コンプレッサ吐出圧力の上昇を防ぐことができる。

【００４７】ステップＳ２０２では、ＴａｍｂやＴｉｃ
やＸｉｎｔから、実際のＴｓｕｃを推定する。

【００４８】ステップＳ２０３では、ＴｓｕｃとＴｓｕ
ｃの目標温度との温度差ΔＴｓｕｃを算出する。

【００４９】ステップＳ２０４では、ΔＴｓｕｃの大き
さを比較し、ΔＴｓｕｃ＜−Ｓの場合にはステップＳ２
０５に進み、ΔＴｓｕｃ＞Ｓの場合にはステップＳ２０
７に進み、それ以外の場合にはステップＳ２０６に進
む。

【００５０】ステップＳ２０５では外気導入量が減る方
向にΔＸｉｎｔだけインテークドア４２を動かし、ステ
ップＳ２０７では外気導入量が増える方向にΔＸｉｎｔ
だけインテークドア４２を動かし、ステップＳ２０６で
はインテークドア４２の開度を維持する。

【００５１】図２から図６は、別のエアコンサイクル構
成を示している。図２に示すエアコンサイクルは、図１
に示すエアコンサイクルにおいて、第２の車室内熱交換
器３３の一端（暖房時の出口側、冷房時の入口側）と逆
止弁７０の下流を絞り弁７４と二方弁７５を介してバイ
パス路で接続している。冷房運転時に二方弁７５を開閉
すると、二方弁開状態では第１の車室内熱交換器３５と
第２の車室内熱交換器３３の両方が蒸発器となり、二方
弁閉状態では第１の車室内熱交換器３５のみが蒸発器と
なるので、車室内の冷房負荷に応じて車室内蒸発器の吸
熱能力を可変することができる。暖房運転時には、第１
の車室内熱交換器３５が蒸発器、第２の車室内熱交換器
３３が凝縮器となる。

【００５２】図３に示すエアコンサイクルは、図１に示
すエアコンサイクルにおいて、第２の車室内熱交換器３
３の一端（暖房時の出口側）と、膨張弁３４と第１の車
室内熱交換器３５の間を絞り弁８０を介してバイパス路
で接続している。冷房運転時には、第１の車室内熱交換
器３５と第２の車室内熱交換器３３の両方が蒸発器とな
り、暖房運転時には、第１の車室内熱交換器３５が蒸発
器、第２の車室内熱交換器３３が凝縮器となる。

【００５３】図４に示すエアコンサイクルは、図１に示
すエアコンサイクルにおいて、第１の車室内熱交換器３
５と第２の車室内熱交換器３３の配置を変えた場合で、
冷房運転時には、第１の車室内熱交換器３５が蒸発器と
なり、暖房運転時には、第１の車室内熱交換器３５が蒸
発器、第２の車室内熱交換器３３が凝縮器となる。

【００５４】図５に示すエアコンサイクルは、図１に示
すエアコンサイクルにおいて、１つの車室内熱交換器２
０５を第１の冷媒パス７７と第２の冷媒パス７６で構成
した場合で、冷房運転時には、第１の冷媒パス７７が蒸
発部となり、暖房運転時には、第１の冷媒パス７７が蒸
発部、第２の冷媒パス７６が凝縮部となる。

【００５５】図６に示すエアコンサイクルは、図３に示
すエアコンサイクルにおいて、冷媒流路切換手段として
四方弁７３の代わりに二方弁８１〜８３を用いた場合の
エアコンサイクル構成を示している。

【００５６】暖房運転時は、二方弁８１が開状態、二方
弁８２が閉状態、二方弁８３が必要に応じて開閉する。
コンプレッサ３１から吐出された高温高圧冷媒ガスは、
二方弁８１を経由して第２の車室内熱交換器３３に流入
し、ここで、第１の車室内熱交換器３５の出口空気に放
熱して凝縮した後、絞り弁８０で減圧されて低温低圧冷
媒となって第１の車室内熱交換器３５に流入し、ここで
室内空調風から吸熱して低温低圧ガスとなって、再びコ
ンプレッサ３１に吸入される。

【００５７】一方、冷房運転時は、二方弁８１と二方弁
８３が閉状態、二方弁８２が開状態になる。コンプレッ
サ３１から吐出された高温高圧冷媒ガスは、二方弁８２
を経由して車室外熱交換器３８に流入し、ここで外気に
放熱して凝縮した後、膨張弁３４で減圧されて低温低圧
冷媒となって第１の車室内熱交換器３５に流入し、ここ
で室内空調風から吸熱して低温低圧ガスとなって、再び
コンプレッサ３１に吸入される。

【００５８】このように、冷房運転時に第２の車室内熱
交換器３３に冷媒が流れなくなる点が、図３に示すエア
コンサイクルと大きく異なる点である。

【００５９】本実施の形態では、図１に示す車両用空調
装置を例にして説明したが、図２〜図６に示すエアコン
サイクル、あるいは、これらを組み合わせたエアコンサ
イクルにおいても、同様の効果が得られる。

【００６０】また、本実施の形態では、フロントのみに
エアコンを備えた場合を例にして説明したが、フロント
とリアにエアコンを備えた場合にも、同様の効果を得る
ことができる。

【００６１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
車両用空調装置によれば、エアコンサイクルによる暖房
運転を行なっているときに、車両が予め設定された時間
以上続けて下り坂走行や減速走行の状態になったと判断
された場合に、外気導入量補正手段によって外気導入量
を増やす。この結果、ガラスの曇りが発生しやすい下り
坂走行や長時間の減速走行時に、車室内吹出空気が第１
の車室内熱交換器で冷却されるときの冷却温度をより低
下させてガラスの防曇性を高めることができる。走行実
験によれば、通常のインテークドア開度よりも１０〜２
０％程度外気導入量を増やすことで、ガラスの防曇性を
高めることができ、これによる吹出温低下は、外気温−
２０℃の環境で３〜５℃程度と、暖房感を損なうレベル
ではなかった。

【００６２】また、エアコンサイクルによる暖房運転を
行なっていないときに、車両が予め設定された時間以上
続けて下り坂走行や減速走行の状態になったと判断され
た場合に、エアコン運転自動開始手段によって自動的に
エアコンサイクルによる暖房運転を行なう。この結果、
エンジン発熱量が減少して車室内吹出温が低下する下り
坂走行や長時間の減速走行時に、エアコン暖房を付加す
ることでヒータ性能の低下を防止することができる。外
気温にもよるが、フル外気導入に近い条件で暖房運転を
行なうことで、車室内吹出温は５〜１０℃程度高くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用空調装置の一実施の形態の
概略構成図である。

【図２】別の実施の形態のエアコンサイクルの概略構成
図である。

【図３】別の実施の形態のエアコンサイクルの概略構成
図である。

【図４】別の実施の形態のエアコンサイクルの概略構成
図である。

【図５】別の実施の形態のエアコンサイクルの概略構成
図である。

【図６】別の実施の形態のエアコンサイクルの概略構成
図である。

【図７】暖房運転時の制御フローである。

【図８】暖房運転時の制御フローである。

【図９】暖房運転時の制御フローである。

【図１０】暖房運転時の制御フローである。

【図１１】暖房運転時の制御フローである。

【図１２】別のインテーク制御の制御フローである。

【符号の説明】

３１コンプレッサ３３第２の車室内熱交換器３４膨張弁３５第１の車室内熱交換器３７ブロワファン３８車室外熱交換器３９ダクト４０内気導入口４１外気導入口４２インテークドア４３制御装置４６エアミックスドア４７エアミックスチャンバ５１ベンチレータ吹出口５２デフロスタ吹出口５３フット吹出口５５ベンチレータドア５６デフロスタドア５７フットドア５９第１の車室内熱交換器作動温度センサ６１日射量センサ６２外気温センサ６３室温センサ６４室温設定器６５吹出口モードスイッチ６６ブロワファンスイッチ７０，７１逆止弁７３四方弁７４，８０絞り弁７５，８１，８２，８３二方弁７６第２の冷媒パス７７第１の冷媒パス１００バイパス路２０１エンジン２０２ヒータコア２０３エンジン冷却水配管２０４エンジン冷却水温センサ２０５車室内熱交換器

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/22 B60H 1/00 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンで駆動されるコンプレッサと、冷房運転と暖房運転で冷媒流れを切り換える冷媒流路切
換手段と、冷媒と外気とで熱交換する車室外熱交換器と、冷媒を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室内に吹き出す空調風とで熱交換し、暖房時
に、蒸発器となる第１の車室内熱交換器と凝縮器となる
第２の車室内熱交換器で構成される車室内熱交換器とか
ら成るエアコンサイクルと、少なくとも計時手段と車速検出手段とエンジン回転数検
出手段から、車両の走行状態を判断する走行状態判断手
段と、前記エアコンサイクルが暖房運転を行なっているとき
に、前記走行状態判断手段により、下り坂走行、あるい
は、長時間の減速走行が予め設定された時間よりも長く
続いた場合に、外気導入量を増やす外気導入量補正手段
とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】エンジンで駆動されるコンプレッサと、冷房運転と暖房運転で冷媒流れを切り換える冷媒流路切
換手段と、冷媒と外気とで熱交換する車室外熱交換器と、冷媒を断熱膨張させる膨張手段と、冷媒と車室内に吹き出す空調風とで熱交換し、暖房時
に、蒸発器となる第１の車室内熱交換器と凝縮器となる
第２の車室内熱交換器で構成される車室内熱交換器とか
ら成るエアコンサイクルと、少なくとも計時手段と車速検出手段とエンジン回転数検
出手段から、車両の走行状態を判断する走行状態判断手
段と、前記エアコンサイクルが暖房運転を行なっていないとき
に、前記走行状態判断手段により、下り坂走行、あるい
は、長時間の減速走行が予め設定された時間よりも長く
続いた場合に、自動的に前記エアコンサイクルによる暖
房運転を行なうエアコン運転自動開始手段とを備えるこ
とを特徴とする車両用空調装置。