JPH09220924A

JPH09220924A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JPH09220924A
Application number: JP2970496A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Kusano; 勝也草野; Akira Isaji; 晃伊佐治; Shizuo Tsuchiya; 静男土屋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒートポンプ温水暖房モード時のフロント窓
ガラスの曇りの除去を早く立ち上げることのできる電気
自動車用空気調和装置を提供する。【解決手段】燃焼ヒータ温水暖房モード時には、水温
センサで検出した温水温度が３５℃以上に上昇した時に
遠心式ファンのブロワ電圧をＬｏに設定し、温水温度が
６０℃以上に上昇した時に遠心式ファンのブロワ電圧を
Ｈｉに設定する。ヒートポンプ温水暖房モード時には、
温水温度が２５℃以上に上昇した時に遠心式ファンのブ
ロワ電圧をＬｏに設定し、温水温度が５５℃以上に上昇
した時に遠心式ファンのブロワ電圧をＨｉに設定する。
したがって、ヒートポンプ温水暖房モード時のウォーム
アップ制御による風量特性は、燃焼ヒータ温水暖房モー
ド時よりも温水サイクル内の温水温度が低温のときに、
遠心式ファンの送風量をＨｉ風量に到達するようにな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばエンジン
冷却水を有しない電気自動車や空冷式エンジン搭載車等
の車室内の空調に利用される車両用空気調和装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、水冷式エンジンを搭載する車両
では、エンジン冷却水を暖房用熱源として利用している
が、エンジン始動時で未だ冷却水温が低い時に送風機の
運転を介して暖房運転を行うと、十分に加熱されない空
気が車室内へ吹き出されることにより、乗員に不快感を
与えてしまう。そこで、従来の車両用空気調和装置にお
いては、図１７の特性図に示したように、暖房運転を開
始する時に冷却水温（Ｔｗ）が基準温度（Ｔ1 ：例えば
３５℃）よりも低い時には、送風機の運転開始（Ｌｏ風
量＝Ｖ1 ）を遅らせて車室内への冷風の吹き出しを防止
する所謂ウォームアップ制御が行われている。

【０００３】一方、電気自動車のように、エンジン冷却
水を暖房用熱源として利用できない車両用空気調和装置
では、ダクト内に設置された室内熱交換器を凝縮器とし
て働かせ、ダクト外に設置された室外熱交換器を蒸発器
として働かせることにより車室内を暖房するようにして
いる。しかし、この車両用空気調和装置の場合、外気温
度が低くなる程、室外熱交換器での吸熱量が減少するこ
とにより室内熱交換器での放熱量が減少し、暖房能力が
極端に低下することが知られている。そこで、本発明者
等は、外気温度が低い時には、暖房用熱源として燃焼式
ヒータを利用する車両用空気調和装置（特願平６−３２
３４３６号、平成６年１２月２７日出願）を出願した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の車両
用空気調和装置においては、上記のウォームアップ制御
を採用した場合、エンジン搭載車と比較して熱源である
冷媒の温度上昇が遅いために、図１７の特性図に示した
ように、基準温度（Ｔ1 ：例えば３５℃）に達するまで
送風機の運転開始（Ｌｏ風量＝Ｖ1 ）を遅らせると、エ
ンジン搭載車に比べて送風開始が例えば３分から５分程
度遅れてしまう。この送風開始の遅れは、実際の暖房運
転の開始が遅れるばかりでなく、（Ｔ2 ＝６０℃）に到
達しないことにより、送風機の送風量が一向に最大風量
（Ｈｉ風量＝Ｖ2 ）とならず、ヒートポンプサイクルの
本来の性能が発揮できないことになってしまう。すなわ
ち、乗員が多数であったり、雨、雪等の気候により高湿
度の室内条件で窓が曇った時に、窓ガラスの曇りを早期
に晴らすことができず、車両を走行させることができな
いという問題が生じてしまう。

【０００５】なお、吹出口モードを自動設定からデフロ
スタモードに手動により切り替えると、ウォームアップ
制御が解除されて送風機の送風量を最大風量にして窓ガ
ラスに空気を送風するようにした車両用空気調和装置も
知られているが、手動操作が煩わしいと共に、暖房用熱
源の温度が低いと冷風が乗員の顔に当たり不快となると
いう問題が生じている。

【０００６】

【発明の目的】この発明の目的は、ヒートポンプ暖房時
を燃焼ヒータ暖房時よりも早く、送風機の送風量を所定
風量以上に到達させることにより、ヒートポンプ暖房時
の実際の暖房運転の開始、および窓ガラスの曇りの除去
を早く立ち上げることのできる車両用空気調和装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、燃焼ヒータ暖房時に送風機の送風量を所定風量
以上に到達させる第１基準温度よりも、ヒートポンプ暖
房時に送風機の送風量を所定風量以上に到達させる第２
基準温度を低く設定することにより、送風機の送風量が
所定風量以上に到達するのがヒートポンプ暖房時の方が
早くなる。それによって、暖房用放熱器にヒートポンプ
サイクルが暖房性能を最も発揮できる所定風量以上の風
量を与えられることにより、冷媒水熱交換器で温水と熱
交換する高圧冷媒の冷媒温度が急速に立ち上がる。これ
により、冷媒圧縮機を運転することにより冷媒水熱交換
器で急速に加熱された温水がポンプで暖房用放熱器内に
循環する。そして、暖房用放熱器内に流入した温水によ
りダクト内を流れる空気が熱交換することにより空気が
急速に加熱される。そして、その加熱された空気が送風
機の作動によりダクトから車室内または窓ガラスに吹き
出される。したがって、燃焼ヒータ暖房と同じ基準でヒ
ートポンプ暖房を行うものと比較して、ヒートポンプ暖
房による実際の暖房運転の開始、および窓ガラスの曇り
の除去が早く立ち上がるので、ヒートポンプ暖房の本来
の性能を短時間で発揮することができると共に、車両を
直ちに安全に走行させることができるという効果が得ら
れる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、燃焼ヒー
タ暖房時に送風機の送風量を所定風量以上に到達させる
第１基準温度よりも、ヒートポンプ暖房時に送風機の送
風量を所定風量以上に到達させる第２基準温度を低く設
定することにより、送風機の送風量が所定風量以上に到
達するのがヒートポンプ暖房時の方が早くなる。それに
よって、第２暖房用放熱器にヒートポンプサイクルが暖
房性能を最も発揮できる所定風量以上の風量を与えられ
ることにより、第２暖房用放熱器でダクト内を流れる空
気と熱交換する高圧冷媒の冷媒温度が急速に立ち上が
る。これにより、冷媒圧縮機を運転することにより第２
暖房用放熱器で急速に加熱された冷媒と空気が熱交換す
ることにより空気が急速に加熱される。そして、その加
熱された空気が送風機の作動によりダクトから車室内ま
たは窓ガラスに吹き出される。したがって、燃焼ヒータ
暖房と同じ基準でヒートポンプ暖房を行うものと比較し
て、ヒートポンプ暖房による実際の暖房運転の開始、お
よび窓ガラスの曇りの除去が早く立ち上がるので、ヒー
トポンプ暖房の本来の性能を短時間で発揮することがで
きると共に、車両を直ちに安全に走行させることができ
るという効果が得られる。

【０００９】請求項３に記載の発明によれば、燃焼ヒー
タ暖房時に送風機の送風量を所定風量以上に到達させる
第１基準温度よりも、ヒートポンプ暖房時に送風機の送
風量を所定風量以上に到達させる第２基準温度を低く設
定することにより、送風機の送風量が所定風量以上に到
達するのがヒートポンプ暖房時の方が早くなる。それに
よって、暖房用放熱器にヒートポンプサイクルが暖房性
能を最も発揮できる所定風量以上の風量を与えられるこ
とにより、暖房用放熱器でダクト内を流れる空気と熱交
換する高圧冷媒の冷媒温度が急速に立ち上がる。これに
より、冷媒圧縮機を運転することにより暖房用放熱器で
急速に加熱された冷媒と空気が熱交換することにより空
気が急速に加熱される。そして、その加熱された空気が
送風機の作動によりダクトから車室内または窓ガラスに
吹き出される。したがって、燃焼ヒータ暖房と同じ基準
でヒートポンプ暖房を行うものと比較して、ヒートポン
プ暖房による実際の暖房運転の開始、および窓ガラスの
曇りの除去が早く立ち上がるので、ヒートポンプ暖房の
本来の性能を短時間で発揮することができると共に、車
両を直ちに安全に走行させることができるという効果が
得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

〔第１実施例の構成〕図１ないし図１０はこの発明の車
両用空気調和装置を電気自動車用空気調和装置に適用し
た第１実施例を示したもので、図１はその電気自動車用
空気調和装置の全体構成を示した図である。

【００１１】電気自動車用空気調和装置１は、所謂マニ
ュアルエアコンまたはオートエアコンとして利用される
ものである。電気自動車用空気調和装置１は、車室内へ
空気を送るためのダクト２、このダクト２内において空
気流を発生させる遠心式送風機３、車室内の暖房、冷房
および除湿が可能なヒートポンプサイクル４、温水が循
環する温水サイクル５、および車載電源（バッテリ）６
の電力を受けて作動し各空調機器の作動をコントロール
する電子制御装置（以下ＥＣＵと呼ぶ）１００等から構
成されている。

【００１２】ダクト２は、電気自動車の車室内の前方側
に配設されている。そのダクト２の最も上流側（風上
側）は、内外気切替箱を構成する部分で、車室内の空気
（以下内気と言う）を取り入れる内気吸込口７、および
車室外の空気（以下外気と言う）を取り入れる外気吸込
口８を有している。さらに、内気吸込口７および外気吸
込口８の内側には、内外気切替ドア９が回転自在に支持
されている。この内外気切替ドア９は、サーボモータ等
のアクチュエータ（図示せず）により駆動されて、吸込
口モードを内気循環モード、外気導入モード、内外気導
入モードに切り替える。

【００１３】なお、内気循環モードは内気吸込口７を全
開し外気吸込口８を全閉する吸込口モードで、外気導入
モードは内気吸込口７を全閉し外気吸込口８を全開する
吸込口モードで、内外気導入モードは内気吸込口７を半
開し外気吸込口８を半開する吸込口モードである。ま
た、内外気切替ドア９は、内外気切替箱と共に内外気切
替手段を構成する。

【００１４】また、ダクト２の下流側（風下側）は、吹
出口切替箱を構成する部分で、電気自動車のフロント窓
ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すデフロスト
吹出口１１、乗員の上半身に向かって主に冷風を吹き出
すフェイス吹出口１２、および乗員の足元に向かって主
に温風を吹き出すフット吹出口１３を有している。さら
に、各吹出口の内側にはモード切替ドア１４〜１６が回
転自在に支持されている。モード切替ドア１４〜１６
は、サーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）によ
り駆動されて、吹出口モードをフェイスモード、バイレ
ベルモード、フットモード、フットデフモードまたはデ
フロストモードに切り替える。

【００１５】なお、フェイスモードはフェイス吹出口１
２のみを開口させる吹出口モードで、バイレベルモード
はフェイス吹出口１２とフット吹出口１３を開口させる
吹出口モードで、フットモードはフット吹出口１３のみ
を開口させる吹出口モードである。また、フットデフモ
ードはデフロスト吹出口１１とフット吹出口１３を開口
させる吹出口モードで、デフロストモードはデフロスト
吹出口１１のみを開口させる吹出口モードである。

【００１６】遠心式送風機３は、ダクト２と一体的に構
成されたスクロールケースに回転自在に収容された遠心
式ファン１７、およびこの遠心式ファン１７を駆動する
ブロワモータ１８を有している。遠心式送風機３は、例
えばブロワパルスコントローラ等のブロワ風量可変装置
（図示せず）にＥＣＵ１００より電流信号等が送られる
と、そのブロワ風量可変装置にて所定の電圧（ブロワ電
圧）をブロワモータ１８に印加して風量（ブロワモータ
１８の回転速度）が調節される。

【００１７】ヒートポンプサイクル４は、アキュームレ
ータサイクルであって、冷媒圧縮機２０、冷媒水熱交換
器２１、第１減圧器２２、室外熱交換器２３、第２減圧
器２４、室内熱交換器２５、アキュームレータ２６、後
記する冷媒経路切替手段、およびこれらを環状に接続す
る冷媒配管等から構成されて、空調モードに基づいて冷
媒の流れ方向が変わる冷凍サイクルである。なお、この
実施例の空調モードとしては、冷房運転を行う冷房モー
ド（冷房サイクル）、暖房運転を行う暖房モード（暖房
サイクル）、除湿運転を行う除湿モード（除湿サイク
ル）、暖房運転時において室外熱交換器２３の着霜が後
記する除霜センサにより検出された時に除霜運転を行う
除霜モード（除霜サイクル）等が設定されている。

【００１８】冷媒圧縮機２０は、電動式の冷媒圧縮機で
あって、吸入口より内部に吸入したガス冷媒を圧縮して
高温、高圧のガス冷媒を吐出口より吐出する圧縮部（コ
ンプレッサ）と、この圧縮部を駆動する駆動部としての
電動モータ（図示せず）とからなる。この冷媒圧縮機２
０は、ＥＣＵ１００の出力信号に基づいて冷媒圧縮機２
０の回転速度を制御する回転速度制御手段としてのエア
コン用インバータ３０を備えている。そして、電動モー
タは、エアコン用インバータ３０によって車載電源６か
ら印加される電力が連続的あるいは段階的に可変制御さ
れる。したがって、冷媒圧縮機２０は、印加電力の変化
による電動モータの回転速度の変化によって、冷媒吐出
容量を変化させてヒートポンプサイクル４内を循環する
冷媒の流量を調節することにより冷媒水熱交換器２１の
加熱能力や室内熱交換器２５の冷房能力を制御する。

【００１９】冷媒水熱交換器２１は、アルミニウム合金
等の熱伝導性に優れる金属パイプよりなる二重管構造を
成し、内周側に温水通路２７、外周側に冷媒通路２８が
形成されている。冷媒水熱交換器２１は、車室外に設置
され、温水通路２７内を流れる低温の温水（ブライン：
熱媒体）と冷媒通路２８内を流れる高温高圧のガス冷媒
とを熱交換させることにより、温水を加熱する温水加熱
器（熱媒体加熱器）として働くと共に、冷媒を凝縮液化
させる冷媒凝縮器として働く。

【００２０】第１減圧器２２は、暖房モード時および除
霜暖房モード時に冷媒水熱交換器２１より流入した冷媒
を減圧するキャピラリチューブである。なお、第１減圧
器２２として、温度自動膨張弁、電動式の膨張弁、オリ
フィス等の減圧手段を用いても良いが、安価で、故障の
ないキャピラリチューブやオリフィス等の固定絞りを用
いることが望ましい。

【００２１】室外熱交換器２３は、車室外（例えば走行
風を受け易い場所）に設置されて、内部を流れる冷媒と
電動ファン２９により送風される外気とを熱交換する。
なお、室外熱交換器２３は、暖房モード時および除湿モ
ード時には、第１減圧器２２で減圧された低温低圧の冷
媒を外気との熱交換により蒸発気化させる冷媒蒸発器と
して働き、冷房モード時には、冷媒水熱交換器２１より
流入した冷媒を外気との熱交換により凝縮液化させる冷
媒凝縮器として働く。

【００２２】第２減圧器２４は、本発明の減圧手段であ
って、冷房モード時に室外熱交換器２３より流入した冷
媒を減圧するキャピラリチューブである。なお、第２減
圧器２４として、温度自動膨張弁、電動式の膨張弁、オ
リフィス等の減圧手段を用いても良いが、安価で、故障
のないキャピラリチューブやオリフィス等の固定絞りを
用いることが望ましい。

【００２３】室内熱交換器２５は、室内蒸発器であっ
て、ダクト２内に設置され、冷房モード時および除湿モ
ード時に第２減圧器２４および第１減圧器２２で減圧さ
れた低温低圧の冷媒をダクト２内の空気との熱交換によ
り蒸発気化させる冷媒蒸発器として働く。これにより、
室内熱交換器２５の内部を流れる冷媒が室内熱交換器２
５を通過する空気から蒸発潜熱を奪って（吸熱して）蒸
発することで、室内熱交換器２５を通過する空気が冷却
除湿される。

【００２４】アキュームレータ２６は、内部に流入した
冷媒を液冷媒とガス冷媒とに気液分離して液冷媒を貯溜
し、ガス冷媒のみを冷媒圧縮機２０へ供給する気液分離
器として働く。なお、気液分離器として、レシーバ（受
液器）を使用しても良い。このレシーバの接続箇所は、
冷媒水熱交換器２１と第１減圧器２２との間に接続する
か、あるいは室外熱交換器２３と第２減圧器２４との間
に接続する。

【００２５】冷媒経路切替手段は、ヒートポンプサイク
ル４を循環する冷媒の流れ方向を冷房運転経路（図１に
おいて矢印Ｃの経路）、暖房運転経路（図１において矢
印Ｈの経路）、および除霜運転経路（図１において矢印
Ｃの経路）等のいずれかに切り替えるもので、通電（オ
ン）されると開弁し、通電が停止（オフ）されると閉弁
する３個の第１〜第３電磁式開閉弁（以下電磁弁と呼
ぶ）３１〜３３から構成されている。

【００２６】第１電磁弁３１は、暖房モード時および除
湿モード時に冷媒水熱交換器２１より流出した冷媒を第
１減圧器２２→室外熱交換器２３→アキュームレータ２
６に順に流す第１冷媒流路の開閉を行う開閉弁（バル
ブ）である。具体的には、第１電磁弁３１は、室外熱交
換器２３の下流側の分岐部とアキュームレータ２６の上
流側の合流部とを結ぶ暖房用冷媒流路４１に設置されて
いる。

【００２７】第２電磁弁３２は、除湿モード時に冷媒水
熱交換器２１を流出した冷媒を第１減圧器２２→室内熱
交換器２５→アキュームレータ２６に順に流す第２冷媒
流路の開閉を行う開閉弁（バルブ）である。具体的に
は、第２電磁弁３２は、第２減圧器２４の上流側の分岐
部と第２減圧器２４の下流側の合流部とを第２減圧器２
４を迂回して結ぶ除湿用冷媒流路（バイパス路）４２に
設置されている。第３電磁弁３３は、冷房モード時に冷
媒水熱交換器２１の下流側と室外熱交換器２３の上流側
とを第１減圧器２２を迂回して結ぶ冷房用冷媒流路（バ
イパス路）４３の開閉を行う開閉弁（バルブ）である。

【００２８】ここで、第１冷媒流路は、除湿モード時
に、第１減圧器２２の下流側の分岐部４５とアキューム
レータ２６の上流側の合流部４６とを結び、室外熱交換
器２３に冷媒を流す流路である。第２冷媒流路は、実施
例においては、除湿モード時に、第１減圧器２２の下流
側の分岐部４５とアキュームレータ２６の上流側の合流
部４６とを結び、第２減圧器２４を迂回して室内熱交換
器２５に冷媒を流す流路である。

【００２９】温水サイクル５は、前述の冷媒水熱交換器
２１、温水式ヒータ５１、燃焼式ヒータ５２、温水ポン
プ５３、およびこれらを環状に接続する温水配管（ブラ
イン配管）等から構成されている。なお、この実施例で
は、温水サイクル５内を循環する温水（熱媒体、ブライ
ン）として不凍液（例えばエチレングリコール水溶液）
やＬＬＣ（ロングライフクーラント）を使用している。

【００３０】温水式ヒータ５１は、本発明の暖房用放熱
器であって、ダクト２内において室内熱交換器２５より
も上流側（風上側）に設置されて、内部を流れる温水と
の熱交換によって通過する空気を加熱する室内空気加熱
器である。温水式ヒータ５１の空気の入口部および出口
部には、温水式ヒータ５１を通過する空気量（温風量）
と温水式ヒータ５１を迂回する空気量（冷風量）とを調
節して車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整する空気
量調節手段としての２個のエアミックスドア５４、５５
が回転自在に支持されている。これらのエアミックスド
ア５４、５５は、ステッピングモータやサーボモータ等
のアクチュエータ（図示せず）により駆動される。

【００３１】図２は燃焼式ヒータ５２を示した図であ
る。燃焼式ヒータ５２は、電気自動車の車室外に搭載さ
れ、箱体状のヒータケース６１、このヒータケース６１
内に設けられた燃焼筒６２、この燃焼筒６２内へ燃料タ
ンク（図示せず）から燃料を送る燃料パイプ６３、始動
時に燃料に着火するグロープラグ６４、燃焼空気を送風
する燃焼ファン６５、この燃焼ファン６５を回転駆動す
る電動モータ６６等から構成されている。

【００３２】ヒータケース６１の下方には、燃焼空気を
吸入する吸入管６７、および燃焼排気を排出する排気管
６８が形成されている。また、ヒータケース６１と燃焼
筒６２との間には、温水が通過する温水通路６９が形成
されている。さらに、ヒータケース６１は、温水通路６
９内に温水を流入させる温水流入ポート７０、および温
水通路６９から温水を流出させる温水流出ポート７１を
有している。燃料パイプ６３には、燃料タンク内の燃料
を燃料ポンプ７２の作用により圧送することにより燃料
が供給される。

【００３３】すなわち、この燃焼式ヒータ５２は、燃料
ポンプ７２から圧送された燃料を燃焼空気と混合して燃
焼し、その燃焼時に生成される燃焼排気との熱交換によ
って温水を加熱する。温水との熱交換を終えた燃焼排気
は、大気に排出される。但し、この燃焼式ヒータ５２
は、外気温度が低い時（例えば４．４℃以下の低温時）
に、冷媒水熱交換器２１だけでは十分に温水を加熱でき
ない時に補助加熱装置として使用される。なお、燃焼式
ヒータ５２は、燃料ポンプ７２から圧送される燃料供給
量および燃焼用空気量を調節することにより、燃焼量
（発熱量）の高い「Ｈｉ」運転、燃焼量の低い「Ｌｏ」
運転の２段階に切り替えて使用することができる。

【００３４】温水ポンプ５３は、通電を受けて起動する
ことにより温水サイクル５内に温水の循環流を発生する
ウォータポンプである。この温水ポンプ５３は、冷媒水
熱交換器２１で加熱された温水、あるいは燃焼式ヒータ
５２で加熱された温水を温水式ヒータ５１に圧送する温
水圧送手段を構成する。なお、温水サイクル５に、ラジ
エータ等の放熱装置、電動器具の排熱を回収する排気回
収器や電気ヒータ等の補助加熱装置、流路切替弁等の付
属装置を追加しても良い。

【００３５】図３は電気自動車用空気調和装置のＥＣＵ
を示した図である。ＥＣＵ１００は、本発明の送風機制
御手段であって、中央演算処理装置（以下ＣＰＵと言
う）１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、Ａ／Ｄ変換
器１０４、インターフェイス１０５、１０６等を持ち、
それ自体は周知のものである。また、ＥＣＵ１００は、
走行用モータＭの回転速度を制御する走行用インバータ
Ｉにも接続するジャンクションボックスＪを介して車載
電源６より電力が供給されて作動する。

【００３６】ＥＣＵ１００は、内気温センサ１１１、外
気温センサ１１２、日射センサ１１３、冷媒圧力センサ
１１４、エバ後温度センサ１１５、水温センサ１１６、
除霜センサ１１７、水温センサ１１８、吹出温度センサ
１１９、および操作パネル２００より入力される入力信
号と予めインプットされた制御プログラムに基づいて、
各空調機器を制御する。

【００３７】すなわち、ＥＣＵ１００は、各センサの検
出値（検出信号）および操作パネル２００の操作値（操
作信号）などの入力信号と予めインプットされた制御プ
ログラムに基づいて、内外気切替ドア９、モード切替ド
ア１４〜１６、遠心式送風機３のブロワモータ１８、冷
媒圧縮機２０のエアコン用インバータ３０、電動ファン
２９、第１〜第３電磁弁３１〜３３、燃焼式ヒータ５
２、温水ポンプ５３およびエアミックスドア５４、５５
等の運転状態を制御する。

【００３８】内気温センサ１１１は、例えばサーミスタ
等の感温素子よりなり、車室内の温度（内気温）を検出
し、この検出値を内気温信号としてＥＣＵ１００へ出力
する内気温度検出手段である。外気温センサ１１２は、
例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室外の温度
（外気温）を検出し、この検出値を外気温信号としてＥ
ＣＵ１００へ出力する外気温度検出手段である。

【００３９】日射センサ１１３は、車室内への日射量を
検出し、この検出値を日射量信号としてＥＣＵ１００へ
出力する日射量検出手段である。冷媒圧力センサ１１４
は、冷媒圧縮機２０の吐出圧力であるヒートポンプサイ
クル４の高圧圧力（凝縮圧力）を検出し、この検出値を
冷媒圧力信号（高圧信号）としてＥＣＵ１００へ出力す
る冷媒圧力検出手段、高圧圧力検出手段である。エバ後
温度センサ１１５は、例えばサーミスタ等の感温素子よ
りなり、室内熱交換器２５の空気出口温度を検出し、こ
の検出値をエバ後温度信号としてＥＣＵ１００へ出力す
るエバ後温度検出手段、温水式ヒータ５１の吸込温度検
出手段である。

【００４０】水温センサ１１６は、例えばサーミスタ等
の感温素子よりなり、温水式ヒータ５１の入口に設置さ
れ、温水式ヒータ５１の入口水温（温水温度）を検出
し、この検出値を温水温度信号としてＥＣＵ１００へ出
力する温水温度検出手段、熱媒体温度検出手段である。
除霜センサ１１７は、例えばサーミスタ等の感温素子よ
りなり、暖房モード時および除湿モード時に室外熱交換
器２３の入口部の冷媒温度を検出し、この検出値を冷媒
温度信号としてＥＣＵ１００へ出力する冷媒温度検出手
段である。

【００４１】水温センサ１１８は、本発明の温度検出手
段であって、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、
燃焼式ヒータ５２の出口に設置され、燃焼式ヒータ５２
の出口水温（温水温度）を検出し、この検出値を温水温
度信号としてＥＣＵ１００へ出力する温水温度検出手
段、熱媒体温度検出手段である。吹出温度センサ１１９
は、本発明の温度検出手段であって、例えばサーミスタ
等の感温素子よりなり、ダクト２のデフロスト吹出口１
１またはフット吹出口１３より車室内またはフロント窓
ガラスに向かって吹き出す空気の吹出温度を検出し、こ
の検出値を吹出温度信号としてＥＣＵ１００へ出力する
吹出温度検出手段である。

【００４２】図４は操作パネルの一例を示した図であ
る。操作パネル２００には、吹出方向を切り替える吹出
口モード切替スイッチ群２０１、電気自動車の車室内へ
吹き出す空気の吹出温度を調整する温度調整レバー２０
２、吸込口モードを切り替える吸込口モード切替スイッ
チ２０３、吹出風量を手動により切り替える風量スイッ
チ２０４、吹出風量を自動的に切り替える風量オートス
イッチ２０５および空調モードを切り替える空調モード
切替スイッチ群２０６が配置されている。

【００４３】吹出口モード切替スイッチ群２０１は、モ
ード切替ドア１４〜１６を開閉制御することによって、
乗員の頭胸部に送風するためのフェイスモード、乗員の
頭胸部と足元の双方に送風するためのバイレベルモー
ド、乗員の足元に送風するためのフットモード、乗員の
足元と窓ガラスの双方に送風するためのフットデフモー
ド、窓ガラスに送風するためのデフモードに各々切り替
えるものであり、複数のスイッチ２１１〜２１５から構
成されている。

【００４４】温度調整レバー２０２は、設定位置に応じ
て各空調モードにおける冷媒圧縮機２０の回転速度の設
定、またはエアミックスドア５４、５５の開度設定を行
う吹出温度設定手段である。温度調整レバー２０２は、
ストローク量に応じた複数の設定ゾーンに分割され、選
択された空調モードと設定ゾーンに応じて冷媒圧縮機２
０を駆動するエアコン用インバータ３０の周波数を設定
し回転速度制御が行われる。

【００４５】吸込口モード切替スイッチ２０３は、内外
気切替ドア９を開閉制御することによって内気吸込口７
から内気を導入する内気循環モード、外気吸込口８から
外気を導入する外気導入モードに切り替えるものであ
る。空調モード切替スイッチ群２０６は、電気自動車用
空気調和装置（マニュアルエアコンの場合）１の運転停
止、冷房モード、冷媒圧縮機２０を単独運転するヒート
ポンプ温水暖房モード、燃焼式ヒータ５２を単独運転す
る燃焼ヒータ温水暖房モードおよび除湿モードに切り替
えるものであり、停止スイッチ２６１、冷房スイッチ２
６２、ヒートポンプ暖房スイッチ２６３、燃焼ヒータ暖
房スイッチ２６４、除湿暖房スイッチ２６５から構成さ
れている。

【００４６】図５は操作パネルの他の例を示した図であ
る。この操作パネル２００は、オートエアコンの操作パ
ネルであって、温度調整レバー２０７や各センサからの
入力信号に基づいて冷房モード、ヒートポンプ温水暖房
モード、燃焼ヒータ温水暖房モードおよび除湿モードを
自動的に切り替える。２０８は電気自動車用空気調和装
置（オートエアコンの場合）１の運転停止スイッチであ
る。

【００４７】〔第１実施例の制御内容〕次に、この実施
例のＥＣＵ１００の制御内容を図１ないし図１０に基づ
いて簡単に説明する。ここで、図６はＥＣＵ１００の制
御内容の一例を示したフローチャートである。

【００４８】先ず、ステップＳ２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（ステップＳ
１）。次に、空調モードが暖房運転であるか否かを判断
する（ステップＳ２）。このステップＳ２の判断結果が
Ｎｏの場合には、ステップＳ２移行前に戻って演算処理
を繰り返す。

【００４９】また、ステップＳ２の判断結果がＹｅｓの
場合には、吹出口モードをデフロスタモード（ＤＥＦ）
に設定する（ステップＳ３）。次に、操作パネル２００
に設けられた温度調整レバー２０２、２０７の操作位置
から設定吹出温度（Ｔｓｅｔ）、空調モード切替スイッ
チ群２０６の操作位置から空調モード等を読み込む。さ
らに各種センサから検出値を読み込む（ステップＳ
４）。

【００５０】次に、燃焼ヒータ暖房スイッチ２６４がオ
ンされているか判断する（ステップＳ５）。なお、ステ
ップＳ５では外気温センサ１１２で検出した外気温が燃
焼ヒータ運転開始温度（例えば４．４℃）以下に低下し
ているか否かを判断しても良い。このステップＳ５の判
断結果がＹｅｓの場合には、図７のフローチャートで示
した燃焼ヒータ温水暖房モード時のウォームアップ制御
（ステップＳ６）に移行し、ステップＳ５の判断結果が
Ｎｏの場合には図８のフローチャートで示したヒートポ
ンプ温水暖房モード時のウォームアップ制御（ステップ
Ｓ７）に移行する。

【００５１】図７はＥＣＵ１００の燃焼ヒータ温水暖房
モード時のウォームアップ制御を示したフローチャート
である。先ず、燃焼式ヒータ５２を単独運転する。すな
わち、燃焼式ヒータ５２を「Ｈｉ」で運転し、温水ポン
プ５３を運転する（ステップＳ１０）。次に、水温セン
サ１１６で検出した温水式ヒータ５１の入口水温（Ｔ
Ｗ）、および図９の特性図より第１基準温度（ＴＬ1 ）
を読み込む（ステップＳ１１）。なお、第１基準温度
（ＴＬ1 ）は例えば３５℃に予め設定されている。ま
た、遠心式送風機３のブロワモータ１８に印加するブロ
ワ電圧（Ｌｏ）が例えば４．５Ｖの時に送風量は例えば
９０ｍ³／ｈ（Ｌｏ風量）である。

【００５２】次に、温水式ヒータ５１の入口水温（Ｔ
Ｗ）が、ヒートポンプ温水暖房モード時の送風機運転開
始温度である第１基準温度（ＴＬ1 ）以上に上昇してい
るか否かを判断する（ステップＳ１２）。このステップ
Ｓ１２の判断結果がＮｏの場合には、ステップＳ１１移
行前に戻って演算処理を繰り返す。また、ステップＳ１
２の判断結果がＹｅｓの場合には、吹出口モードを任意
モードに設定し、遠心式送風機３のブロワモータ１８に
印加するブロワ電圧を（Ｌｏ）に設定してブロワモータ
１８の運転を開始する（ステップＳ１３）。

【００５３】次に、水温センサ１１６で検出した温水式
ヒータ５１の入口水温（ＴＷ）、および図９の特性図よ
り第１基準温度（ＴＨ1 ）を読み込む（ステップＳ１
４）。なお、第１基準温度（ＴＨ1 ）は例えば６０℃に
予め設定されている。また、遠心式送風機３のブロワモ
ータ１８に印加するブロワ電圧（Ｈｉ）が例えば１２．
５Ｖの時に送風量は例えば２７０ｍ³／ｈ（Ｈｉ風量）
である。

【００５４】次に、温水式ヒータ５１の入口水温（Ｔ
Ｗ）が、ヒートポンプ温水暖房モード時の実際の暖房運
転開始温度である第１基準温度（ＴＨ1 ）以上に上昇し
ているか否かを判断する（ステップＳ１５）。このステ
ップＳ１５の判断結果がＮｏの場合には、遠心式送風機
３のブロワモータ１８に印加するブロワ電圧を徐々に
（連続的に）増加させる。例えば単位時間（例えば１０
秒間）当たりブロワ電圧を０．２Ｖ、送風量を５ｍ³／
ｈずつ増加させる（ステップＳ１６）。あるいは例えば
図１７に示す水温Ｔ2 到達時にブロワ電圧がＶ2 になる
よう直線的に増加させる。次に、ステップＳ１４移行前
に戻って演算処理を繰り返す。

【００５５】また、ステップＳ１５の判断結果がＹｅｓ
の場合には、遠心式送風機３のブロワモータ１８に印加
するブロワ電圧を（Ｈｉ）に設定して実際のヒートポン
プ温水暖房運転を開始する（ステップＳ１７）。その後
に、燃焼ヒータ温水暖房モード時のウォームアップ制御
を終了する。

【００５６】図８はＥＣＵ１００のヒートポンプ温水暖
房モード時のウォームアップ制御を示したフローチャー
トである。先ず、冷媒圧縮機２０を単独運転する。すな
わち、燃焼式ヒータ５２の運転を停止し、温水ポンプ５
３を運転し、冷媒圧縮機２０のエアコン用インバータ３
０および電動ファン２９をオンし、第１電磁弁３１を開
弁、第２電磁弁３２を閉弁、第３電磁弁３３を閉弁して
ヒートポンプサイクル４を暖房モードで運転する（ステ
ップＳ２０）。

【００５７】次に、水温センサ１１６で検出した温水式
ヒータ５１の入口水温（ＴＷ）、および図９の特性図よ
り第２基準温度（ＴＬ2 ）を読み込む（ステップＳ２
１）。なお、第２基準温度（ＴＬ2 ）は、第１基準温度
（ＴＬ1 ）よりも例えば４℃から１０℃程度低い温度
で、例えば２０℃〜２６℃に予め設定されている。ま
た、遠心式送風機３のブロワモータ１８に印加するブロ
ワ電圧（Ｌｏ）が例えば４．５Ｖの時に送風量は例えば
９０ｍ³／ｈ（Ｌｏ風量）である。

【００５８】次に、温水式ヒータ５１の入口水温（Ｔ
Ｗ）が、ヒートポンプ温水暖房モード時の送風機運転開
始温度である第２基準温度（ＴＬ2 ）以上に上昇してい
るか否かを判断する（ステップＳ２２）。このステップ
Ｓ２２の判断結果がＮｏの場合には、ステップＳ２１移
行前に戻って演算処理を繰り返す。また、ステップＳ２
２の判断結果がＹｅｓの場合には、吹出口モードを任意
モードに設定し、遠心式送風機３のブロワモータ１８に
印加するブロワ電圧を（Ｌｏ）に設定してブロワモータ
１８の運転を開始する（ステップＳ２３）。

【００５９】次に、水温センサ１１６で検出した温水式
ヒータ５１の入口水温（ＴＷ）、および図９の特性図よ
り第２基準温度（ＴＨ2 ）を読み込む（ステップＳ２
４）。なお、第２基準温度（ＴＨ2 ）は、第１基準温度
（ＴＨ1 ）よりも例えば４℃から１０℃程度低い温度
で、例えば５０℃に予め設定されている。また、遠心式
送風機３のブロワモータ１８に印加するブロワ電圧（Ｈ
ｉ）が例えば１２．５Ｖの時に送風量は例えば２７０ｍ
³／ｈ（Ｈｉ風量）である。

【００６０】次に、温水式ヒータ５１の入口水温（Ｔ
Ｗ）が、ヒートポンプ温水暖房モード時の実際の暖房運
転開始温度である第２基準温度（ＴＨ2 ）以上に上昇し
ているか否かを判断する（ステップＳ２５）。このステ
ップＳ２５の判断結果がＮｏの場合には、遠心式送風機
３のブロワモータ１８に印加するブロワ電圧を徐々に
（連続的に）増加させる。例えば単位時間（例えば１０
秒間）当たりブロワ電圧を０．２Ｖ、送風量を５ｍ³／
ｈずつ増加させる（ステップＳ２６）。次に、ステップ
Ｓ２４移行前に戻って演算処理を繰り返す。

【００６１】また、ステップＳ２５の判断結果がＹｅｓ
の場合には、遠心式送風機３のブロワモータ１８に印加
するブロワ電圧を（Ｈｉ）に設定して実際のヒートポン
プ温水暖房運転を開始する（ステップＳ２７）。その後
に、ヒートポンプ温水暖房モード時のウォームアップ制
御を終了する。

【００６２】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
電気自動車用空気調和装置１の作用を図１および図２に
基づいて簡単に説明する。

【００６３】（燃焼ヒータ温水暖房モード）例えば−１
０℃〜−３０℃以下の寒冷地のように外気温が非常に低
く、冷媒水熱交換器２１では充分な熱量が得られない場
合や、燃焼ヒータ暖房スイッチ２６４がオンされている
場合に、温水式ヒータ５１の吹出温度が所定の吹出温度
よりも低い時には、暖房運転を開始してもすぐには必要
な温風が得られず、冷風を乗員に当ててしまい不快感を
与えるのを防止するためにウォームアップ制御（冷風防
止モード）が行われる。この制御のときには、燃焼式ヒ
ータ５２をＨｉ運転し、温水ポンプ５３を運転し、エア
ミックスドア５４、５５を全開する。

【００６４】ここで、燃焼式ヒータ５２の作動を図２に
基づいて簡単に説明する。燃料ポンプ７２の作用で送ら
れてきた燃料は、燃焼筒６２へ入る前に霧化され、始動
時にはグロープラグで燃料を着火し、運転時には燃焼フ
ァン６５の作用により送られてきた燃焼空気と混合して
燃焼する。燃焼排気は温水通路６９内を流れる温水とよ
り完全に熱交換するように燃焼筒６２内を経て排気管６
８より大気に排出される。この燃焼排気はほぼ完全燃焼
するのでかなりクリーンなガスである。

【００６５】一方、温水は温水流入ポート７０より温水
通路６９内に入り燃焼筒６２の回りを巡って加熱された
後に温水流出ポート７１より流出して温水式ヒータ５１
へ供給される。したがって、燃焼式ヒータ５２がＨｉ運
転され、温水ポンプ５３が運転されることにより、温水
サイクル５内の温水の温度が急速に立ち上がる。これに
より、温水式ヒータ５１の入口水温（ＴＷ）が第１基準
温度（ＴＬ1 ）に急速に到達すると、ブロワモータ１８
に印加するブロワ電圧を（Ｌｏ）に設定してブロワモー
タ１８の通電を開始することにより、遠心式送風機３が
運転を開始する。

【００６６】次に、温水式ヒータ５１の入口水温（Ｔ
Ｗ）が第１基準温度（ＴＨ1 ）に到達するまでは、ブロ
ワモータ１８に印加するブロワ電圧を徐々に増加させて
いく。そして、温水式ヒータ５１の入口水温（ＴＷ）が
第１基準温度（ＴＨ1 ）に到達したときに、ブロワモー
タ１８に印加するブロワ電圧を（Ｈｉ）に設定してブロ
ワモータ１８の通電を行うことにより、実際の暖房運転
が開始される。

【００６７】ここで、燃焼ヒータ温水暖房モード時の水
温立ち上がり特性は、図１０のグラフに示したように、
水冷式ガソリンエンジン搭載車並の性能である。このた
め、図９の特性図に示したように、第１基準温度（送風
機運転開始温度：ＴＬ1 、暖房運転開始温度：ＴＨ1 ）
は水冷式ガソリンエンジン搭載車並に設定すれば冷風を
当てて乗員に不快感を与えることはない。その第１基準
温度（ＴＬ1 ）は例えば３０℃〜３５℃であり、第１基
準温度（ＴＨ1 ）は例えば５５℃〜６０℃である。

【００６８】したがって、仕向地により外気温が非常に
低く（例えば−１０℃〜−３０℃以下の寒冷地）、冷媒
水熱交換器２１では充分な熱量が得られない場合でも、
冷媒圧縮機２０を駆動せず、燃焼式ヒータ５２により暖
房に必要な熱量を温水に与えるようにすることによっ
て、外気温が非常に低く、ヒートポンプ温水暖房では充
分な熱量が得られない地域においても、かなり高温の温
水が温水式ヒータ５１に循環することになる。

【００６９】したがって、冷媒水熱交換器２１で高温の
高圧冷媒と熱交換することにより加熱された温水は、ダ
クト２内の温水式ヒータ５１内に流入して遠心式送風機
３の作用により吹き付けられる空気と熱交換して空気が
温風となる。この温風は、デフロスト吹出口１１または
フット吹出口１３より車室内またはフロント窓ガラスの
内面に向かって吹き出されることにより、車室内が暖房
されると共に、フロント窓ガラスの曇りが晴れる。すな
わち、外気温が非常に低く、冷媒水熱交換器２１では充
分な熱量が得られない場合でも、充分な熱量で車室内を
暖房することができる。なお、燃焼ヒータ温水暖房モー
ド時に、燃焼式ヒータ５２と冷媒圧縮機２０を同時運転
しても良い。

【００７０】（ヒートポンプ温水暖房モード）ヒートポ
ンプ暖房スイッチ２６３がオンされると、ヒートポンプ
サイクル４では、第１電磁弁３１が開弁し、第２、第３
電磁弁３２、３３が開弁し、エアミックスドア５４、５
５を全開する。したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口よ
り吐出された冷媒は、暖房運転経路（矢印Ｈ方向）を流
れる。すなわち、冷媒圧縮機２０→冷媒水熱交換器２１
の冷媒通路２８→第１減圧器２２→室外熱交換器２３→
暖房用冷媒流路４１（第１電磁弁３１）→アキュームレ
ータ２６を通って冷媒圧縮機２０の吸入口に吸入され
る。一方、温水サイクル５では、温水ポンプ５３を運転
することにより、冷媒水熱交換器２１の温水通路２７内
に流入した温水は、冷媒通路２８内を流れる冷媒の凝縮
熱により加熱される。

【００７１】ここで、ヒートポンプ温水暖房モード時の
水温立ち上がり特性は、図１０のグラフに示したよう
に、水冷式ガソリンエンジン搭載車および燃焼ヒータ温
水暖房に対して劣ることが分かる。したがって、ヒート
ポンプ温水暖房モード時に燃焼ヒータ温水暖房モードと
同じような温水温度に対する送風特性を設定すると、水
冷式ガソリンエンジン搭載車および燃焼ヒータ温水暖房
に比べて低い温度しか作れないヒートポンプサイクル４
は一向に遠心式送風機３のブロワモータ１８に印加する
ブロワ電圧がＨｉレベル（Ｈｉ風量）にならない。

【００７２】したがって、ヒートポンプサイクル４の凝
縮器を構成する冷媒水熱交換器２１および温水式ヒータ
５１に所定風量（Ｈｉ風量）以上の風量が与えられない
ことにより、ヒートポンプサイクル４の凝縮器（冷媒水
熱交換器２１および温水式ヒータ５１）が最適な性能を
発揮できないことになってしまう。また、水冷式ガソリ
ンエンジン搭載車および燃焼ヒータ温水暖房に比べてヒ
ートポンプ温水暖房モードでは約３分〜５分程度車室内
への送風開始が送られるため、フロント窓ガラスが曇る
恐れもある。

【００７３】そこで、この実施例では、図９の特性図に
示したように、ヒートポンプ温水暖房モード時の第２基
準温度（送風機運転開始温度：ＴＬ2 ）を第１基準温度
（ＴＬ1 ）よりも低い温水温度（例えば２３℃〜２８
℃）に設定してより早く送風を開始し、且つ第２基準温
度（暖房運転開始温度：ＴＨ2 ）を第１基準温度（ＴＨ
1 ）よりも低い温水温度（例えば４５℃〜５０℃）に設
定してブロワ電圧がＨｉレベル（Ｈｉ風量）に早く到達
するようにしてヒートポンプサイクル４の性能を発揮さ
せると共に、フロント窓ガラスの曇りを防止する。すな
わち、以下の数１、数２の式を満足する関係を設定し
て、ヒートポンプ温水暖房モードのウォームアップ制御
を行うようにしている。

【００７４】

【数１】第１基準温度（ＴＬ1 ）＞第２基準温度（ＴＬ2 ）

【数２】第１基準温度（ＴＨ1 ）＞第２基準温度（ＴＨ2 ）

【００７５】なお、第２基準温度（ＴＨ2 ）は第１基準
温度（ＴＨ1 ）よりも極端に低温だと冷風吹出防止の本
来の主旨に反するため、（ＴＨ1 −４℃）程度、つまり
５６℃とすることが望ましい。また、第２基準温度（Ｔ
Ｌ2 ）は冷風吹出防止を図りながら第２基準温度（ＴＨ
2 ）でブロワ電圧をＨｉレベル（Ｈｉ風量）に到達させ
るために設定した温度である。

【００７６】すなわち、温水式ヒータ５１の入口水温
（ＴＷ）が第１基準温度（ＴＬ1 ）よりも低い第２基準
温度（ＴＬ2 ）よりも低下している場合には、乗員に冷
風を与えないように遠心式送風機３の運転を停止してお
く。そして、冷媒圧縮機２０を運転することにより、冷
媒水熱交換器２１で高圧冷媒と温水を熱交換させること
により温水温度が上昇してくる。これにより、温水式ヒ
ータ５１の入口水温（ＴＷ）が第２基準温度（ＴＬ2 ）
に到達すると、ブロワモータ１８に印加するブロワ電圧
を（Ｌｏ）に設定してブロワモータ１８の通電を開始す
ることにより、遠心式送風機３が運転を開始する。

【００７７】次に、温水式ヒータ５１の入口水温（Ｔ
Ｗ）が第１基準温度（ＴＨ1 ）に到達するまでは、ブロ
ワモータ１８に印加するブロワ電圧を徐々に増加させて
いく。ここで、遠心式送風機３が運転を開始することに
より、温水サイクル５内の温水の温度が急速に立ち上が
る。これにより、温水式ヒータ５１の入口水温（ＴＷ）
が第２基準温度（ＴＨ2 ）に急速に到達すると、ブロワ
モータ１８に印加するブロワ電圧を（Ｈｉ）に設定して
ブロワモータ１８の通電を行うことにより、実際の暖房
運転が開始される。

【００７８】したがって、冷媒水熱交換器２１で高温の
高圧冷媒と熱交換することにより加熱された温水は、ダ
クト２内の温水式ヒータ５１内に流入して遠心式送風機
３の作用により吹き付けられる空気と熱交換して空気が
温風となる。この温風は、デフロスト吹出口１１または
フット吹出口１３より車室内またはフロント窓ガラスの
内面に向かって吹き出されることにより、車室内が暖房
されると共に、フロント窓ガラスの曇りが晴れる。

【００７９】電気自動車の車室内へ吹き出す吹出空気の
温度調節は、温度調整レバー２０２の設定位置に応じた
エアミックスドア５４、５５の開度調節により行うこと
ができる。しかし、電気自動車の重要課題である省電力
消費の観点から、エアミックスドア５４、５５を全開し
て全空気を温水式ヒータ５１を通過させて、エアコン用
インバータ３０による冷媒圧縮機２０の回転速度制御を
行うようにして、車室内へ吹き出す吹出空気の温度を調
節した方が良い。

【００８０】（冷房モード）冷房モード時には、ヒート
ポンプサイクル４では、第３電磁弁３３が開弁し、第
１、第２電磁弁３１、３２が閉弁する。したがって、冷
媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒は、冷房運転
経路（矢印Ｃ方向）を流れる。すなわち、冷媒圧縮機２
０→冷媒水熱交換器２１の冷媒通路２８→冷房用冷媒流
路４３（第３電磁弁３３）→室外熱交換器２３→第２減
圧器２４→室内熱交換器２５→アキュームレータ２６を
通って冷媒圧縮機２０の吸入口に吸入される。そして、
室内熱交換器２５にて冷媒の蒸発熱により冷却された空
気は、主にフェイス吹出口１２より車室内へ吹き出され
ることにより車室内が冷房される。

【００８１】電気自動車の車室内へ吹き出す吹出空気の
温度調節は、温度調整レバー２０２の設定位置に応じた
エアミックスドア５４、５５の開度調節により行うこと
ができる。しかし、電気自動車の重要課題である省電力
消費の観点から、エアミックスドア５４、５５を全閉し
て全空気を温水式ヒータ５１より迂回（バイパス）させ
て、エアコン用インバータ３０による冷媒圧縮機２０の
回転速度制御を行うようにして、車室内へ吹き出す吹出
空気の温度を調節した方が良い。

【００８２】（除湿モード）除湿モード時には、冷房モ
ード時と同様にして、第３電磁弁３３が開弁し、第１、
第２電磁弁３１、３２が閉弁する。これにより、室内熱
交換器２５に吹き付けられた空気は冷却される。そし
て、空気中の水分が凝縮され室内熱交換器２５のフィン
等に付着することにより空気が除湿される。なお、除湿
された空気を再加熱したい場合は、エアミックスドア５
４、５５を作動させてその空気の一部または全部を温水
式ヒータ５１に導き、温水と熱交換させれば良い。

【００８３】〔第１実施例の効果〕以上のように、電気
自動車用空気調和装置１においては、燃焼ヒータ温水暖
房と同じ基準でヒートポンプ温水暖房を行うものと比較
して、ヒートポンプ温水暖房による実際の暖房運転の開
始（Ｈｉ風量による送風開始）、およびフロント窓ガラ
スの曇りの除去が早くなるので、ヒートポンプ温水暖房
の本来の性能を短時間で発揮することができる。さら
に、ヒートポンプ温水暖房モード時のウォームアップ制
御であっても、フロント窓ガラスの曇りを早期に除去で
きるので、電気自動車を直ちに安全に走行させることが
できる。

【００８４】〔第２実施例〕図１１はこの発明の第２実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置の全体
構成を示した図である。

【００８５】この実施例では、ヒートポンプサイクル４
に冷媒流路切替手段としての四方弁３４を設けている。
この四方弁３４は、冷媒の流れ方向の切り替えによって
ヒートポンプ温水暖房モード（図１１において矢印Ｈ方
向）と冷房モード（図１１において矢印Ｃ方向）とを選
択する。なお、３５は凝縮器として働く第１室内熱交換
器（第１暖房用放熱器）で、蒸発器として働く第２室内
熱交換器３６よりもダクト２内の風下側に設置されてい
る。そして、温水サイクル５は、温水式ヒータ（第２暖
房用放熱器）５１、燃焼式ヒータ５２、温水ポンプ５３
およびこれらを環状に接続する温水配管５６等から構成
されている。

【００８６】この実施例の場合、ウォームアップ制御
（送風機風量制御）は、第１室内熱交換器３５および温
水式ヒータ５１よりも風下側に設置された吹出温度セン
サ１１９で検出した吹出温度、温水式ヒータ５１の出口
に設置された水温センサ１１８により検出された温水温
度、あるいはこれらの組み合わせた温度に基づいて、遠
心式送風機３のブロワモータ１８に印加するブロワ電圧
を調節する。なお、温水式ヒータ５１は第１室内熱交換
器３５よりも風下側に設置されているが、第１室内熱交
換器３５よりも風上側に設置されていても良い。

【００８７】〔第３実施例〕図１２はこの発明の第３実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置の全体
構成を示した図である。

【００８８】この実施例では、第２実施例と同様に、四
方弁３４による冷媒の流れ方向の切り替えによってヒー
トポンプ温水暖房モード（図１２において矢印Ｈ方向）
を得るようにしている。そして、この実施例では、燃焼
式ヒータ５２を、第１室内熱交換器（暖房用放熱器）３
５および第２室内熱交換器３６を収納するダクト２とは
別に設けたバイパスダクト１０内に設置している。バイ
パスダクト１０は、遠心式送風機３の遠心式ファン１７
より吐出された送風空気の一部を第１、第２室内熱交換
器３５、３６を迂回させて各吹出口１１〜１３に導く空
気通路である。

【００８９】この実施例の場合、ウォームアップ制御
（送風機風量制御）は、第１室内熱交換器３５および燃
焼式ヒータ５２よりも風下側に設置された吹出温度セン
サ１１９で検出した吹出温度、温水式ヒータ５１の出口
に設置された水温センサ１１８により検出された温水温
度、あるいはこれらの組み合わせた温度に基づいて、遠
心式送風機３のブロワモータ１８に印加するブロワ電圧
を調節する。なお、バイパスダクト１０の入口部、出口
部または任意の位置に燃焼ヒータ暖房モードと異なるモ
ード時にバイパスダクト１０を閉じるドアを設けても良
い。燃焼式ヒータ５２を介してダクト２内に送風する送
風機を別に設置しても良く、この場合ダクト２に送風す
る送風口はダクト２のどの位置でも良い。

【００９０】〔第４実施例〕図１３はこの発明の第４実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置の全体
構成を示した図である。

【００９１】この実施例では、第３実施例と同様に、四
方弁３４による冷媒の流れ方向の切り替えによってヒー
トポンプ温水暖房モード（図１３において矢印Ｈ方向）
を得るようにしている。そして、この実施例では、燃焼
式ヒータ５２を、第１室内熱交換器（暖房用放熱器）３
５および第２室内熱交換器３６よりも風下側のダクト２
内に設置している。この実施例の場合、ウォームアップ
制御（送風機風量制御）は、第３実施例と同様に、吹出
温度、温水温度、あるいはこれらの組み合わせた温度に
基づいて、遠心式送風機３のブロワモータ１８に印加す
るブロワ電圧を調節する。

【００９２】〔第５実施例〕図１４はこの発明の第５実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置の全体
構成を示した図である。

【００９３】この実施例では、第２実施例のヒートポン
プサイクル４に、冷媒流路切替手段として四方弁の代わ
りに電磁弁３１、３２を設けている。ヒートポンプサイ
クル４は、電磁弁３１、３２を選択的に開閉することに
よって、ヒートポンプ温水暖房モード（図１１において
矢印Ｈ方向）と冷房モード（図１１において矢印Ｃ方
向）とを切り替えるようにしている。温水サイクル５
は、第２実施例と同じ構成である。

【００９４】〔第６実施例〕図１５はこの発明の第６実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置の全体
構成を示した図である。

【００９５】この実施例では、第３実施例のヒートポン
プサイクル４に、第５実施例と同様に、電磁弁３１、３
２を設けることによって、ヒートポンプ温水暖房モード
（図１１において矢印Ｈ方向）を得るようにしている。
なお、燃焼式ヒータ５２は、第３実施例と同様に、バイ
パスダクト１０内に設置されている。

【００９６】〔第７実施例〕図１６はこの発明の第７実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置の全体
構成を示した図である。

【００９７】この実施例では、第４実施例のヒートポン
プサイクル４に、第６実施例と同様に、電磁弁３１、３
２を設けることによって、ヒートポンプ温水暖房モード
（図１１において矢印Ｈ方向）を得るようにしている。
なお、燃焼式ヒータ５２は、第４実施例と同様に、ダク
ト２内の第１室内熱交換器３５の風下側に設置されてい
る。

【００９８】〔変形例〕第１〜第７実施例では、本発明
を電気自動車用空気調和装置１に適用したが、本発明を
空冷式エンジンや水冷式エンジンを搭載した車両用空気
調和装置に適用しても良い。なお、ブラインとしては純
水や、各種金属の防食のための防食添加剤を添加した水
溶液、ロングライフクーラント等を利用しても良い。

【００９９】第１〜第７実施例では、ダクト２より吹き
出す空気の吹出温度に関する温度として、吹出温度セン
サ１１９で検出した吹出温度、水温センサ１１８により
検出された温水温度、あるいはこれらの組み合わせた温
度を利用したが、ダクト２より吹き出す空気の吹出温度
に関する温度として、冷媒水熱交換器２１や第１室内熱
交換器３５での高圧冷媒の冷媒温度や外気温センサ１１
２により検出された外気温を利用しても良い。

【０１００】第１〜第７実施例では、本発明を電気自動
車用空気調和装置１に適用したが、エンジン冷却水を有
しない空冷式エンジン搭載車用空気調和装置や、エンジ
ン冷却水の冷却水温がガソリンエンジン搭載車よりも低
いディーゼルエンジン搭載車用空気調和装置に適用して
も良い。なお、電気自動車用空気調和装置１において冷
房モードや除湿モードが無くても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気自動車用空気調和装置の全体構造を示した
模式図である（第１実施例）。

【図２】燃焼式ヒータの一例を示した断面図である（第
１実施例）。

【図３】ＥＣＵを示したブロック図である（第１実施
例）。

【図４】操作パネルの一例を示した正面図である（第１
実施例）。

【図５】操作パネルの他の例を示した正面図である（第
１実施例）。

【図６】ＥＣＵの制御内容の一例を示したフローチャー
トである（第１実施例）。

【図７】ＥＣＵの燃焼ヒータ温水暖房モード時のウォー
ムアップ制御の一例を示したフローチャートである（第
１実施例）。

【図８】ＥＣＵのヒートポンプ温水暖房モード時のウォ
ームアップ制御の一例を示したフローチャートである
（第１実施例）。

【図９】水温によってブロワ電圧を決定する電圧特性図
である（第１実施例）。

【図１０】水温の変化を示したグラフである（第１実施
例）。

【図１１】電気自動車用空気調和装置の全体構造を示し
た模式図である（第２実施例）。

【図１２】電気自動車用空気調和装置の全体構造を示し
た模式図である（第３実施例）。

【図１３】電気自動車用空気調和装置の全体構造を示し
た模式図である（第４実施例）。

【図１４】電気自動車用空気調和装置の全体構造を示し
た模式図である（第５実施例）。

【図１５】電気自動車用空気調和装置の全体構造を示し
た模式図である（第６実施例）。

【図１６】電気自動車用空気調和装置の全体構造を示し
た模式図である（第７実施例）。

【図１７】水温によってブロワ電圧を決定する電圧特性
図である（従来の技術）。

【符号の説明】

１電気自動車用空気調和装置２ダクト３遠心式送風機４ヒートポンプサイクル５温水サイクル２０冷媒圧縮機２１冷媒水熱交換器３５第１室内熱交換器（第１暖房用放熱器）５１温水式ヒータ（暖房用放熱器、第２暖房用放熱
器）５２燃焼式ヒータ５３温水ポンプ１００ＥＣＵ（送風機制御手段）１１８水温センサ（温度検出手段、温水温度検出手
段）１１９吹出温度センサ（温度検出手段、吹出温度検出
手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）車室内または窓ガラスへ向かって空
気を送るためのダクトと、（ｂ）このダクト内において車室内または窓ガラスへ向
かう空気流を発生させる送風機と、（ｃ）冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機、この冷媒圧
縮機より吐出された冷媒と温水とを熱交換させて温水を
加熱する冷媒水熱交換器を有するヒートポンプサイクル
と、（ｄ）前記ダクト内に設置され、前記冷媒水熱交換器よ
り流入した温水と前記ダクト内を流れる空気とを熱交換
させる暖房用放熱器、この暖房用放熱器と直列接続さ
れ、燃料の燃焼熱により温水を加熱する燃焼式ヒータ、
および前記冷媒水熱交換器または前記燃焼式ヒータで加
熱された温水を前記暖房用放熱器に循環させるポンプを
有する温水サイクルと、（ｅ）前記ダクトより吹き出す空気の吹出温度に関する
温度を検出する温度検出手段と、（ｆ）前記燃焼式ヒータを前記冷媒圧縮機と同時または
単独運転する燃焼ヒータ暖房時に、前記温度検出手段で
検出した温度が第１基準温度以上に上昇した場合は前記
送風機の送風量を所定風量以上に到達させ、前記冷媒圧縮機を単独運転するヒートポンプ暖房時に、
前記温度検出手段で検出した温度が前記第１基準温度よ
りも低い第２基準温度以上に上昇した場合は前記送風機
の送風量を所定風量以上に到達させる送風機制御手段と
を備えた車両用空気調和装置。
【請求項２】（ａ）車室内または窓ガラスへ向かって空
気を送るためのダクトと、（ｂ）このダクト内において車室内または窓ガラスへ向
かう空気流を発生させる送風機と、（ｃ）冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機、前記ダクト
内に設置され、この冷媒圧縮機より吐出された冷媒と前
記ダクト内を流れる空気とを熱交換させて空気を加熱す
る第１暖房用放熱器を有するヒートポンプサイクルと、（ｄ）前記ダクト内に設置され、内部に流入した温水と
前記ダクト内を流れる空気とを熱交換させる第２暖房用
放熱器、この第２暖房用放熱器と直列接続され、燃料の
燃焼熱により温水を加熱する燃焼式ヒータ、およびこの
燃焼式ヒータで加熱された温水を前記第２暖房用放熱器
に循環させるポンプを有する温水サイクルと、（ｅ）前記ダクトより吹き出す空気の吹出温度に関する
温度を検出する温度検出手段と、（ｆ）前記燃焼式ヒータを前記冷媒圧縮機と同時または
単独運転する燃焼ヒータ暖房時に、前記温度検出手段で
検出した温度が第１基準温度以上に上昇した場合は前記
送風機の送風量を所定風量以上に到達させ、前記冷媒圧縮機を単独運転するヒートポンプ暖房時に、
前記温度検出手段で検出した温度が前記第１基準温度よ
りも低い第２基準温度以上に上昇した場合は前記送風機
の送風量を所定風量以上に到達させる送風機制御手段と
を備えた車両用空気調和装置。
【請求項３】（ａ）車室内または窓ガラスへ向かって空
気を送るためのダクトと、（ｂ）このダクト内において車室内または窓ガラスへ向
かう空気流を発生させる送風機と、（ｃ）冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機、前記ダクト
内に設置され、この冷媒圧縮機より吐出された冷媒と前
記ダクト内を流れる空気とを熱交換させて空気を加熱す
る暖房用放熱器を有するヒートポンプサイクルと、（ｄ）前記ダクト内に設置され、燃料の燃焼熱により前
記ダクト内を流れる空気を加熱する燃焼式ヒータと、（ｅ）前記ダクトより吹き出す空気の吹出温度に関する
温度を検出する温度検出手段と、（ｆ）前記燃焼式ヒータを前記冷媒圧縮機と同時または
単独運転する燃焼ヒータ暖房時に、前記温度検出手段で
検出した温度が第１基準温度以上に上昇した場合は前記
送風機の送風量を所定風量以上に到達させ、前記冷媒圧縮機を運転するヒートポンプ暖房時に、前記
温度検出手段で検出した温度が前記第１基準温度よりも
低い第２基準温度以上に上昇した場合は前記送風機の送
風量を所定風量以上に到達させる送風機制御手段とを備
えた車両用空気調和装置。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載の車両用空
気調和装置において、前記温度検出手段は、前記温水サイクル内を流れる温水
の温度を検出する温水温度検出手段であることを特徴と
する車両用空気調和装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の車両用空気調和装置において、前記温度検出手段は、前記ダクトより吹き出す空気の吹
出温度を検出する吹出温度検出手段であることを特徴と
する車両用空気調和装置。