JPH10915A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１空気通路１３内に内気を、また、第２空
気通路１４内に外気を、それぞれ導入可能とした車両用
空調装置において、冬場における蒸発器７のフロストを
確実に防止する。 【解決手段】 内気吸入口からフット開口部１５に至る
第１空気通路１３と、外気吸入口からデフロスタ開口部
１６に至る第２空気通路１４とを区画形成し、この第
１、第２空気通路１３、１４内に設けた蒸発器７の吹出
空気温度センサ３９を第１空気通路１３側に設ける。蒸
発器７への冷媒循環用圧縮機５４の作動を、温度センサ
３９の検出温度と、予め設定された設定温度とを比較し
て、断続作動させるとともに、前記設定温度を外気温が
低くなるに従って高めに変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調ケース内に第
１空気通路と第２空気通路とを形成し、この第１空気通
路内に内気を、第２空気通路内に外気を、それぞれ導入
可能とした車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両用空調装置として
は、特開平５−１２４４２６号公報に開示されたものが
ある。この従来装置においては、空調ケースの一端側に
内気吸入口および外気吸入口を形成し、他端側にフット
吹出口、デフロスタ吹出口、およびフェイス吹出口を形
成している。

【０００３】そして、この空調ケース内に仕切り板を設
けて、上記内気吸入口から上記フェイス吹出口およびフ
ット吹出口に至る第１空気通路と、上記外気吸入口から
上記デフロスタ吹出口に至る第２空気通路とを、空調ケ
ース内に区画形成している。さらに、上記両空気通路内
には、冷房用蒸発器、暖房用熱交換器、この暖房用熱交
換器をバイパスするバイパス通路、およびエアミックス
ドアをそれぞれ設けた構成となっている。

【０００４】そして、吹出モードとしてフェイスモー
ド、バイレベルモード、およびフットモードのいずれか
が選択されたときに、内外気吸入モードが内気吸入モー
ドであれば、上記両空気通路内に内気を導入し、外気吸
入モードであれば、上記両空気通路内に外気を導入す
る。また、吹出モードとしてデフロスタモードが選択さ
れたときは、上記両空気通路内に外気を導入する。

【０００５】また、吹出モードとしてフットデフモード
が選択されたときは、第１空気通路内に内気を導入し、
第２空気通路内に外気を導入する内外気２層モードとす
る。こうすることによって、既に温められている内気の
再循環により車室内を暖房するので、暖房性能が向上
し、さらに低湿度の外気を窓ガラスへ吹き出すので、窓
ガラスの防曇性能を確保することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来装
置には、冷房用蒸発器のフロスト（霜付）防止の制御に
ついて何ら開示されていないが、上記の内外気２層モー
ドの機能を持った車両用空調装置において、本発明者ら
が冷房用蒸発器のフロスト防止制御について、実際に試
作検討したところ、次のような問題が発生することが分
かった。

【０００７】すなわち、車両用空調装置においては、周
知のごとく、冷房用蒸発器に冷媒を循環させる圧縮機の
作動を冷房用蒸発器の冷却温度（具体的には蒸発器吹出
空気温度）に応じて断続することにより、冷房用蒸発器
の冷却温度を設定温度（例えば、３°Ｃ〜４°Ｃ）に維
持して、冷房用蒸発器のフロストを防止するようにして
いる。

【０００８】ここで、図８（ａ）（ｂ）に示すように、
冷房用蒸発器７の冷却温度（具体的には吹出空気温度）
を検出する温度センサ３９を、内気側空気通路（第１空
気通路）１３内に設置した場合は、外気温が高い夏場
に、図８（ａ）のごとく、外気側空気通路（第２空気通
路）１４では温度の高い外気の流入により内気側空気通
路１３側よりも冷房用蒸発器７の吹出空気温度が高くな
る。

【０００９】一方、外気温が低い冬場には、図８（ｂ）
に示すように、外気側空気通路１４では温度の低い外気
の流入により冷房用蒸発器７の吹出空気温度が内気側空
気通路１３よりも低くなる（後述の図９参照）。従っ
て、外気側空気通路１４では冬場に、冷房用蒸発器７の
冷却温度が０°Ｃ以下に低下してしまい、蒸発器７でフ
ロストが発生する恐れがあった。

【００１０】図８（ｃ）（ｄ）は逆に、温度センサ３９
を、外気側空気通路１４内に設置した場合であり、この
場合は、外気温が高い夏場に、図８（ｃ）のごとく、内
気側空気通路１３では温度の低い内気の流入により外気
側空気通路１４よりも冷房用蒸発器７の吹出空気温度が
低くなる。従って、冷房用蒸発器７のうち、内気側空気
通路１３でのフロストを確実に防止するためには、温度
センサ３９の設定温度を図８（ａ）（ｂ）の場合より高
め（例えば、５°Ｃ〜６°Ｃ）に設定する必要がある。

【００１１】ところが、このように、温度センサ３９の
設定温度を高めに設定すると、外気温が低い冬場には、
図８（ｄ）のごとく、内気側空気通路１３での吹出空気
温度が高め（例えば、１０°Ｃ）になって、内気に対す
る除湿能力が不足するという問題が生じる。そこで、本
発明は上記点に鑑みて、空調ケース内に区画形成された
第１空気通路内に内気を、また、第２空気通路内に外気
を、それぞれ導入可能とした車両用空調装置において、
冬場における冷却用熱交換器のフロストを確実に防止す
ることを目的とする。

【００１２】また、本発明の他の目的は、冬場におい
て、内気に対する除湿能力の不足を解消することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を採用する。請求項１
記載の発明では、空調ケース（２）内に仕切り部材（１
２）を設けて、内気吸入口（２６）からフット開口部
（１５）に至る第１空気通路（１３）と、外気吸入口
（２９）からデフロスタ開口部（１６）に至る第２空気
通路（１４）とを区画形成し、第１および第２空気通路
（１３、１４）内に、これらの空気通路内（１３、１
４）の空気を冷却する冷却用熱交換器（７）を設けると
ともに、この冷却用熱交換器（７）の冷却温度を検出す
る冷却温度検出手段（３９）を第１空気通路（１３）側
に設け、冷却用熱交換器（７）への冷却媒体の流れを断
続する断続手段（５０、５４）と、冷却温度検出手段
（３９）により検出された冷却温度と、予め設定された
設定温度とを比較して、断続手段（５０、５４）を断続
作動させることにより、冷却用熱交換器（７）のフロス
トを防止する断続制御手段（１８０ｂ、１９０）とを備
え、前記設定温度を外気温が低くなるに従って高めに変
更することを特徴としている。

【００１４】上記構成によれば、冷却用熱交換器（７）
への冷却媒体の流れを断続手段（５０、５４）により断
続させて、冷却用熱交換器（７）の冷却温度を設定温度
に維持することにより、冷却用熱交換器（７）のフロス
ト防止の制御を行なう。その際、設定温度を外気温が低
くなるに従って高めに設定しているから、冬場に、冷却
用熱交換器（７）のうち、外気側通路部分（第２空気通
路（１４）側部分）が低温外気の流入によりフロストす
るのを確実に防止できる。

【００１５】つまり、冷却温度検出手段（３９）を内気
側の第１空気通路（１３）に設置しているため、冬場
に、吸入モードとして内外気２層モードが設定される
と、冷却用熱交換器（７）のうち、外気側通路部分（第
２空気通路（１４）側部分）が低温外気の流入により内
気側通路部分（第１空気通路（１３）側部分）より温度
が低下して、フロストしやすくなるが、冷却温度検出手
段（３９）の検出温度に対する設定温度を冬場には上記
のごとく高めに設定するため、冷却用熱交換器（７）の
うち、外気側通路部分（第２空気通路（１４）側部分）
がフロスト温度まで低下せず、フロストを防止できる。

【００１６】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明とは異なり、冷却用熱交換器（７）の冷
却温度検出手段（３９）を外気側の第２空気通路（１
４）側に設けており、そして、この検出手段設置場所の
変更に伴って、冷却温度検出手段（３９）の検出温度に
対する設定温度（Ｔ１、Ｔ２）を外気温が低くなるに従
って低めに変更することを特徴としている。

【００１７】このように、冬場に、設定温度（Ｔ１、Ｔ
２）を低めに設定することにより、冷却温度検出手段
（３９）を冷却用熱交換器（７）の外気側に設置した場
合でも、冷却用熱交換器（７）の内気側の温度上昇を抑
制できるため、冬場に内気側の除湿能力を確保できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 （第１実施形態）本実施形態では、ディーゼルエンジン
を搭載する車両の車室内空間を空調する空調ユニットに
おける各空調機器を、空調制御装置（以下、ＥＣＵとい
う）によって制御するように構成されている。

【００１９】まず、図１を用いて上記空調ユニットの構
成を説明する。空調ユニット１は、図１上方が車両前方
（エンジン側）、図１下方が車両後方（車室内側）、お
よび図１左右方向が車両幅方向となるように、車両に搭
載されており、車室内に空調空気を導く空気通路をなす
空調ケース２を備える。この空調ケース２は、ポリプロ
ピレン等の樹脂材にて形成され、空気上流側から順に、
内外気切換箱３と、クーラユニット４と、ヒータユニッ
ト５とが結合されることで構成されている。なお、図１
中破線Ｘ、Ｙは、これらの結合部位を示す。

【００２０】上記内外気切換箱３は、空調ケース２内に
少なくとも内気と外気の一方または両方を取り入れるた
めのものであり、その内部には、空気流を発生する送風
機６が配設されている。なお、この内外気切換箱３およ
び送風機６については、図３を用いて後述する。上記ク
ーラユニット４内には、送風空気を冷却する冷媒蒸発器
７が、空調ケース２内の空気通路全域に及ぶようにして
直交配設されている。この冷媒蒸発器７は冷凍サイクル
の冷媒の蒸発潜熱を空気から吸熱して空気を冷却する冷
却用熱交換器であって、冷凍サイクルには蒸発器７の他
に、自動車のエンジンの駆動力によって冷媒を圧縮する
圧縮機５０と、この圧縮機５０からの吐出冷媒を冷却
し、凝縮させる凝縮器５１と、この凝縮器５１で凝縮し
た冷媒の気液を分離し、液冷媒を溜める受液器５２と、
この受液器５２からの液冷媒を減圧膨張させる温度式膨
張弁（減圧手段）５３が備えられている。

【００２１】また、圧縮機５０には自動車のエンジンの
駆動力の伝達を断続する電磁クラッチ５４が備えられて
おり、この電磁クラッチ５４への通電の断続により圧縮
機５０の作動を断続できるようになっており、したがっ
て、本発明でいう「冷却媒体の流れを断続する断続手
段」は、本例では、圧縮機５０と電磁クラッチ５４とに
より構成されている。

【００２２】また、上記ヒータユニット４内には、冷媒
蒸発器７を通過した冷風を再加熱するヒータコア８が配
設されている。このヒータコア８は自動車エンジンの冷
却水（温水）を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換
器を構成する。また、図２に示すように、ヒータコア８
はその側方にバイパス通路９が形成されるようにして、
空調ケース２内に設けられており、上記冷風はこのバイ
パス通路９を通って、ヒータコア８をバイパスできるよ
うになっている。

【００２３】そして、ヒータコア８の空気上流側には、
回転軸１０が、空調ケース２に対して回転自在に設けら
れており、この回転軸１０には、互いの板面が同一面と
なるようにして、板状のエアミックスドア（風量割合調
節手段）１１、１１が一体的に結合されている。また、
上記回転軸１０には、エアミックスドア１１、１１の駆
動手段としてのサーボモータ４０（図４参照）が連結さ
れている そして、このサーボモータ４０によって回転軸１０を回
転駆動することによって、エアミックスドア１１、１１
は、図２の実線位置から一点鎖線位置までの間で、２枚
とも一体となって回動する。つまり、このエアミックス
ドア１１、１１の回動位置を選択することによって、ヒ
ータコア８を通る冷風量とバイパス通路９（図２）を通
る冷風量との風量割合を調節して、車室内への吹出風温
度を調節することができるため、エアミックスドア１
１、１１は温度調節手段として機能するものである。

【００２４】内外気切換箱３とクーラユニット４とヒー
タユニット５とは、結合手段として例えば爪嵌合やネジ
部材によって脱着可能に相互に、結合されている。そし
て、クーラユニット４およびヒータユニット５内には、
図１に示すように、略垂直方向に延在する仕切り壁１２
によって、第１空気通路１３と第２空気通路１４とが区
画形成されている。また、冷媒蒸発器７、ヒータコア８
および回転軸１０は、この第１空気通路１３と第２空気
通路１４とにまたがって配設されている。

【００２５】また、空調ケース２の最下流端には、フッ
ト開口部１５、デフロスタ開口部１６、およびフェイス
開口部１７が形成されている。そして、上記フット開口
部１５には、図示しないフットダクトが接続されてお
り、このフットダクト内に導入された空調風は、このフ
ットダクトの下流端に形成されたフット吹出口から、車
室内乗員の足元に向けて吹き出される。

【００２６】また、上記デフロスタ開口部１６には、図
示しないデフロスタダクトが接続されており、このデフ
ロスタダクト内に導入された空調風は、このデフロスタ
ダクトの下流端に形成されたデフロスタ吹出口から、車
両フロントガラスの内面に向けて吹き出される。また、
上記フェイス開口部１７には、図示しないセンタフェイ
スダクトとサイドフェイスダクトとが接続されている。
このうち、上記センタフェイスダクト内に導入された空
調風は、このセンタフェイスダクトの下流端に形成され
たセンタフェイス吹出口から、車室内中央部位の乗員の
上半身に向けて吹き出され、上記サイドフェイスダクト
内に導入された空調風は、このサイドフェイスダクトの
下流端であるサイドフェイス吹出口から、車両サイドガ
ラスまたは車室内左右端部の乗員の上半身に向けて吹き
出される。

【００２７】そして、上記各開口部１５〜１７の上流側
部位には、これら各開口部１５〜１７への空気流入を断
続するフットドア１８、デフロスタドア１９、およびフ
ェイスドア２０が設けられている。なお、これらのドア
１８〜２０は、図示しないリンク機構にて連結されてお
り、このリンク機構は、その駆動手段としてのサーボモ
ータ４１（図４参照）によって駆動される。つまり、こ
のサーボモータ４１により上記リンク機構を動かすこと
によって、後述する各吹出モードが得られるように各ド
ア１８〜２０が動く。

【００２８】また、上記サイドフェイスダクトへの空気
流入通路は、上記各ドア１８〜２０によっては開閉され
ない。但し、上記サイドフェイス吹出口付近には、乗員
の手動操作により開閉可能な吹出グリル（図示せず）が
設けられており、この吹出グリルによってサイドフェイ
ス吹出口からの空気吹出が開閉される。また、上記仕切
り壁１２において、上記各開口部１５〜１７の上流側
で、かつヒータコア８の下流側部位には連通口２１が形
成されており、この連通口２１にて、第１空気通路１３
と第２空気通路１４とを連通し得るようになっている。
なお、この連通口２１はフットドア１８にて開閉され
る。

【００２９】次に、上記内外気切換箱３および送風機６
の部分の具体的構成について、図３により説明する。な
お、図３は図１の矢印Ｂ方向から見た概略断面図であ
る。内外気切換箱３は、空調ケース２の空気最上流側を
構成する内外気ケース３ａと、この内外気ケース３ａ内
に収納された上記送風機６とから構成されている。上記
送風機６は、内外気ケース３ａ内のほぼ中央に配設され
ており、第１ファン６ａ、第２ファン６ｂ、およびこれ
らのファン６ａ、６ｂを回転駆動するブロワモータ６ｃ
からなる。ここで、上記第１ファン６ａと第２ファン６
ｂは一体的に形成された遠心式多翼ファンであり、第１
ファン６ａの径よりも第２ファン６ｂの径の方が大き
い。

【００３０】そして、これら第１ファン６ａと第２ファ
ン６ｂは、その吸込側がベルマウス形状を呈するスクロ
ールケーシング部２２、２３にそれぞれ収納されてい
る。このスクロールケーシング部２２、２３の各終端部
（空気吹出側）は、それぞれ第１空気通路１３と第２空
気通路１４とに連通している。また、スクロールケーシ
ング部２２と２３は、共用の仕切り部２４にて空気流路
が仕切られている。

【００３１】一方、内外気ケース３ａには、第１ファン
６ａの吸込口２５に対応して第１内気吸入口２６が形成
されており、第２ファン６ｂの吸込口２７に対応して、
第２内気吸入口２８および外気吸入口２９が形成されて
いる。そして、この内外気ケース３ａ内には、第１内気
吸入口２６を開閉する第１吸入口開閉ドア３０、および
第２内気吸入口２８と外気吸入口２９とを選択的に開閉
する第２吸入口開閉ドア３１が設けられている。

【００３２】なお、第２内気吸入口２８に比べて第１内
気吸入口２６の方が、吸込口２５に近い位置に形成され
ている。また、第１吸入口開閉ドア３０は、後述するよ
うに、エアミックスドア１１、１１が後述するマックス
ホット位置（最大暖房位置）にあるか否かに応じて位置
制御されるドアであり、上記第２吸入口開閉ドア３１
は、後述するように、内外気モードに応じて位置制御さ
れるドアである。

【００３３】そして、上記第１吸入口開閉ドア３０およ
び第２吸入口開閉ドア３１には、それぞれの駆動手段と
してのサーボモータ４２、４３（図４参照）が連結され
ており、これらのサーボモータ４２、４３によって、そ
れぞれ図中実線位置と一点鎖線位置との間で回動させら
れる。また、内外気ケース３ａには、第２内気吸入口２
８または外気吸入口２９と吸込口２５とを連通する連通
通路３２が形成されている。そして、上記第１吸入口開
閉ドア３０は、第１内気吸入口２６を全開したとき（図
３の実線位置）に、上記連通通路３２を全閉し、第１内
気吸入口２６を全閉したとき（図３の一点鎖線位置）
に、連通通路３２を全開する。

【００３４】内外気切換箱３を上記のように構成してあ
るため、第１、第２吸入口開閉ドア３０、３１の位置の
選択により、第１、第２空気通路１３、１４の両方に外
気を吸入する外気吸入モードと、第１、第２空気通路１
３、１４の両方に内気を吸入する内気吸入モードと、第
１空気通路１３に内気を、また第２空気通路１４に外気
を吸入する内外気２層モードとを設定できる。

【００３５】冷媒蒸発器７の空気吹出側のうち、本例で
は、内気側である第１空気通路１３内に蒸発器吹出空気
温度を検出する蒸発器後温度センサ３９が設けられてい
る。この温度センサ３９はサーミスタ等の感温素子から
なり、後述するように、蒸発器フロスト防止のための温
度検出信号を発生するものである。次に、本実施形態の
制御系の構成について、図４を用いて説明する。

【００３６】空調ユニット１の各空調機器を制御するＥ
ＣＵ３３には、車室内前部の計器盤部に設けられた操作
パネル３４上の各スイッチ（例えば車室内設定温度を乗
員が設定するための温度設定スイッチ等）からの各信号
が入力される。また、ＥＣＵ３３には、車室内空気温度
を検出する内気温センサ３５、外気温度を検出する外気
温センサ３６、車室内に照射される日射量を検出する日
射センサ３７、ヒータコア８に流入するエンジン冷却水
温を検出する水温センサ３８、および冷媒蒸発器７の冷
却温度、具体的には蒸発器を通過した直後の空気温度を
検出する蒸発器後温度センサ３９からの各信号が入力さ
れる。

【００３７】そして、ＥＣＵ３３の内部には、図示しな
いＣＰＵ、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ており、ＥＣＵ３３は、自動車の
エンジンの図示しないイグニッションスイッチがオンさ
れたときに、図示しないバッテリーから電源が供給され
る。次に、本実施形態の上記マイクロコンピュータの制
御処理について、図５を用いて説明する。

【００３８】まず、イグニッションスイッチがオンされ
てＥＣＵ３３に電源が供給されると、図５のルーチンが
起動され、ステップ１００にて各イニシャライズおよび
初期設定を行い、次のステップ１１０にて、上記温度設
定スイッチにて設定された設定温度を入力する。そし
て、次のステップ１２０にて、上記各センサ３５〜３９
の値をＡ／Ｄ変換した信号を読み込む。

【００３９】そして、次のステップ１３０にて、予めＲ
ＯＭに記憶された下記数式１に基づいて、車室内への目
標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する。

【００４０】

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×
Ｔam−Ｋs ×Ｔs ＋Ｃ なお、Ｔset は上記温度設定スイッチによる設定温度、
Ｔr は内気温センサ３５の検出値、Ｔamは外気温センサ
３６の検出値、およびＴs は日射センサ３７の検出値で
ある。また、Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、およびＫs はゲイ
ン、Ｃは補正用の定数である。

【００４１】次に、ステップ１４０にて、予めＲＯＭに
記憶された図示しないマップから、上記ＴＡＯに対応す
るブロワ電圧（ブロワモータ６ｃに印加する電圧）を算
出する。そして、次のステップ１５０にて、予めＲＯＭ
に記憶された図示しないマップから、上記ＴＡＯに対応
する吹出モードを決定する。ここで、この吹出モードの
決定においては、上記ＴＡＯが低い方から高い方にかけ
て、フェイスモード、バイレベルモード、フットモー
ド、およびフットデフモードとなるように決定される。

【００４２】なお、上記フェイスモードとは、フットド
ア１８を図１の一点鎖線位置、デフロスタドア１９を実
線位置、フェイスドア２０を一点鎖線位置として、空調
風を車室内乗員の上半身に向けて吹き出すモードであ
る。また、バイレベルモードとは、フットドア１８、デ
フロスタドア１９を実線位置、フェイスドア２０を一点
鎖線位置として、空調風を乗員の上半身と足元の両方に
向けて吹き出すモードである。

【００４３】また、フットモードとは、フットドア１
８、フェイスドア２０を実線位置とし、デフロスタドア
１９を、デフロスタ開口部１６を若干量開く位置とし
て、空調風の約８割を乗員の足元に向けて吹き出し、約
２割をフロントガラス内面に向けて吹き出すモードであ
る。また、フットデフモードとは、フットドア１８を実
線位置、デフロスタドア１９を一点鎖線位置、フェイス
ドア２０を実線位置として、空調風を乗員の足元とフロ
ントガラス内面とに、同量ずつ吹き出すモードである。

【００４４】なお、本実施形態では、上記操作パネル３
４上に設けられた図示しないデフロスタスイッチを操作
すると、フットドア１８、デフロスタドア１９を一点鎖
線位置、フェイスドア２０を実線位置として、空調風を
フロントガラス内面に向けて吹き出すデフロスタモード
が強制的に設定される。また、いずれの吹出モードにお
いても、上記サイドフェイス吹出口は常に空気を吹出可
能になっているが、前述の吹出グリルにて開閉可能であ
る。

【００４５】そして、ステップ１６０では、エアミック
スドア１１の目標開度（ＳＷ）を、予めＲＯＭに記憶さ
れた下記数式２に基づいて算出する。

【００４６】

【数２】 ＳＷ＝（（ＴＡＯ−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ））×１００ （％） なお、Ｔe は蒸発器後温度センサ３９の検出値で、Ｔw
は水温センサ３８の検出値である。ＳＷ≦０（％）とし
て算出されたときは、エアミックスドア１１は、冷媒蒸
発器７からの冷風の全てをバイパス通路９（図２）へ通
す位置に制御される。また、ＳＷ≧１００（％）として
算出されたときは、エアミックスドア１１は、上記冷風
の全てをヒータコア８へ通す位置に制御される。そし
て、０（％）＜ＳＷ＜１００（％）として算出されたと
きは、上記冷風をヒータコア８およびバイパス通路９の
両方へ通す位置に制御される。

【００４７】そして、次のステップ１７０に移ると、内
外気吸入モード（第１吸入口開閉ドア３０および第２吸
入口開閉ドア３１の位置）が決定される。具体的には、
車室内への目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値以下のとき
は、内気吸入モードとする。そして、ＴＡＯが所定値以
上のときは、外気吸入モードと内外気２層モードのいず
れかを選択する。

【００４８】すなわち、ＴＡＯが所定値以上で、フット
モードまたはフットデフモードであって、かつエアミッ
クスドア１１が最大暖房位置（すなわち、ステップ１６
０にて算出した目標開度ＳＷが１００（％）以上であ
り、冷風の全てをヒータコア８へ通す位置）に制御され
る条件にあるときは、内外気２層モードを選択する。こ
れに対し、ＴＡＯが所定値以上であっても、吹出モード
が他のモードであるか、エアミックスドア１１が最大暖
房位置にないときは、外気吸入モードを選択する。

【００４９】次のステップ１８０に移行すると、圧縮機
５０のオン、オフが決定される。具体的には、図６に示
すように、ステップ１８０ａにて、外気温センサ３６の
検出値Ｔamに基づいて、圧縮機５０のオン、オフのため
の設定温度Ｔ１、Ｔ２を決定する。ここで、設定温度は
後述のステップ１８０ｂに示すヒステリシス差を持つ２
つの温度Ｔ１、Ｔ２を設定して圧縮機５０の頻繁なオ
ン、オフ（ハンチング現象）を防止するようになってい
る。

【００５０】ステップ１８０ａにおいては、外気温Ｔam
の低い冬期では、設定温度Ｔ１、Ｔ２を高めの領域Ｃ
（例えば、Ｔ１＝５°Ｃ、Ｔ２＝６°Ｃ）に設定し、春
秋の中間期では、設定温度Ｔ１、Ｔ２を中間領域Ｂ（例
えば、Ｔ１＝３°Ｃ、Ｔ２＝４°Ｃ）に設定し、外気温
Ｔamの高い夏期では、設定温度Ｔ１、Ｔ２を低めの領域
Ａ（例えば、Ｔ１＝２°Ｃ、Ｔ２＝３°Ｃ）に設定す
る。

【００５１】そして、次のステップ１８０ｂに移行する
と、上記ステップ１８０ａにて設定された設定温度Ｔ
１、Ｔ２と、蒸発器後温度センサ３９の検出値Ｔe とを
比較して、蒸発器後温度センサ３９の検出値Ｔe が設定
温度Ｔ１より低下すると圧縮機５０をオフとし、検出値
Ｔe が設定温度Ｔ２より上昇すると圧縮機５０をオンと
するように決定する。

【００５２】次に、図５のステップ１９０の処理に移
り、上記各ステップ１４０〜１８０にて算出または決定
した各モードが得られるように、各モータ６ｃ、４０〜
４３、および圧縮機５０の電磁クラッチ５４に対して制
御信号を出力する。そして、次のステップ２００にて、
制御サイクル時間であるτの経過を待ってステップ１１
０に戻る。

【００５３】上記作動説明から理解されるように、本発
明の設定温度決定手段は、上記実施形態では、ステップ
１８０ａにて構成され、また、圧縮機５０を断続制御す
る断続制御手段は、ステップ１８０ｂとステップ１９０
にて構成されている。ところで、本実施形態によると、
圧縮機５０の作動を、蒸発器吹出空気温度Ｔｅが設定温
度Ｔ１、Ｔ２に維持されるようにオン、オフさせて、蒸
発器７のフロスト防止の制御を行っているが、その際、
設定温度Ｔ１、Ｔ２を図６のステップ１８０ａに示すよ
うに外気温Ｔａｍが低くなるに従って高めに設定してい
るから、冬場に、蒸発器７のうち、外気側通路部分（第
２空気通路１４側部分）が低温外気の流入によりフロス
トするのを確実に防止できる。

【００５４】つまり、蒸発器後温度センサ３９が内気側
の第１空気通路１３に設置されているため、冬場に、吸
入モードとして内外気２層モードが設定されると、蒸発
器７のうち、外気側通路部分（第２空気通路１４側部
分）が低温外気の流入により内気側通路部分（第１空気
通路１３側部分）より温度が低下して（図９参照）、フ
ロストしやすくなるが、蒸発器後温度センサ３９の検出
温度Ｔｅに対する設定温度Ｔ１、Ｔ２を冬場には上記の
ごとく高め（例えば、Ｔ１＝５°Ｃ、Ｔ２＝６°Ｃ）に
設定するため、蒸発器７のうち、外気側通路部分（第２
空気通路１４側部分）がフロスト温度まで低下せず、フ
ロストを防止できる。

【００５５】図９は冷房用蒸発器７の外気側部分の吹出
空気温度が外気温度の低下とともに低下することを示す
実験データであり、この実験データは、蒸発器後温度セ
ンサ３９を内気側に設置するとともに、設定温度Ｔ１＝
３°Ｃ、設定温度Ｔ２＝４°Ｃに固定して、圧縮機をオ
ン、オフ制御した場合における、蒸発器後吹出空気温度
の内気側と外気側の平均値を求めたものである。

【００５６】一方、夏場には、蒸発器後温度センサ３９
の検出温度Ｔｅに対する設定温度Ｔ１、Ｔ２を夏場には
低め（例えば、Ｔ１＝２°Ｃ、Ｔ２＝３°Ｃ）に設定す
るため、蒸発器７による冷却能力を十分に発揮できる。 （第２実施形態）次に、第２実施形態は、上記第１実施
形態に対して、蒸発器後温度センサ３９を蒸発器７の外
気側（第２空気通路１４側）に設置するとともに、図６
のステップ１８０ａの処理を変更したものであり、他の
点は第１実施形態と同じである。

【００５７】前述の図８（ｃ）（ｄ）に説明したよう
に、蒸発器後温度センサ３９を蒸発器７の外気側（第２
空気通路１４側）に設置した場合は、冬場に内気側（第
１空気通路１３側）の蒸発器吹出空気温度が上昇して除
湿能力の低下を招く。そこで、第２実施形態では図７の
ステップ１８０ａ′に示すように、外気温Ｔamの低い冬
場では、設定温度Ｔ１、Ｔ２を低めの領域Ａ（例えば、
Ｔ１＝２°Ｃ、Ｔ２＝３°Ｃ）に設定し、春秋の中間期
では、設定温度Ｔ１、Ｔ２を中間領域Ｂ（例えば、Ｔ１
＝３°Ｃ、Ｔ２＝４°Ｃ）に設定し、外気温Ｔamの高い
夏場では、設定温度Ｔ１、Ｔ２を高めの領域Ｃ（例え
ば、Ｔ１＝５°Ｃ、Ｔ２＝６°Ｃ）に設定する。

【００５８】上記のように、冬場に、設定温度Ｔ１、Ｔ
２を低めの領域Ａに設定することにより、蒸発器後温度
センサ３９を蒸発器７の外気側に設置した場合でも、蒸
発器７の内気側の温度上昇を抑制できるため、内気側の
除湿能力を確保できる。 （他の実施形態）なお、上記した第１、第２実施形態で
は、いずれも、設定温度Ｔ１、Ｔ２を外気温Ｔamに応じ
て冬期、中間期、夏期の３段階に変更するようにしてい
るが、設定温度Ｔ１、Ｔ２を冬期、夏期の２段階に変更
するようにしてよい。

【００５９】また、設定温度Ｔ１、Ｔ２を外気温Ｔamに
応じて段階的に変更するものに限定されるものではな
く、設定温度Ｔ１、Ｔ２を外気温Ｔamに応じて連続的
（リニア）に変更してもよい。また、上記した設定温度
Ｔ１、Ｔ２の外気温Ｔamによる変更を、内外気２層の吸
入モードのときのみ行うようにしてもよい。

【００６０】また、空調装置の温度調整、吸入モードの
設定、吹出モードの設定等をすべて乗員の手動操作に基
づいて行うものに対しても、本発明は同様に実施でき
る。また、上記実施形態では、外気温に応じた信号を発
生する信号発生手段として、外気温センサ３６を用いて
いるが、外気温センサ３６に限らず、外気温に応じた信
号を発生するものであれば何でも使用でき、例えば、前
述したエアミックスドア１１の開度信号、必要吹出空気
温度ＴＡＯの信号、マイクロコンピータ内蔵のカレンダ
ー信号等を外気温に応じた信号として使用することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の空調ユニット通風系の
概略断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図１の矢印Ｂ方向から見た概略断面図である。

【図４】上記第１実施形態の制御系の電気ブロック図で
ある。

【図５】上記第１実施形態のマイクロコンピュータによ
る制御処理を示すフローチャートである。

【図６】図５のステップ１８０における具体的処理例を
示すフローチャートである。

【図７】本発明の第２実施形態におけるステップ１８０
の具体的処理例を示すフローチャートである。

【図８】従来の空調ユニットにおける問題点を説明する
ための通風系要部の断面図である。

【図９】従来技術の問題点を示す実験データのグラフで
ある。

【符号の説明】

２…空調ケース、３…内外気切換箱、６…送風機（送風
手段）、７…蒸発器（冷却用熱交換器）、８…ヒータコ
ア（暖房用熱交換器）、１２…仕切り壁（仕切り部
材）、１３…第１空気通路、１４…第２空気通路、１５
…フット開口部、１６…デフロスタ開口部、１７…フェ
イス開口部、２６…第１内気吸入口、２８…第２内気吸
入口、２９…外気吸入口、３６…外気温センサ、３９…
蒸発器後温度センサ（冷却温度検出手段）、５０…圧縮
機（断続手段）、５４…電磁クラッチ（断続手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に内気吸入口（２６）および外気
   吸入口（２９）が形成され、他端側に、少なくとも、車
   室内乗員足元への吹出空気が流出するフット開口部（１
   ５）、および車両窓ガラス内面への吹出空気が流出する
   デフロスタ開口部（１６）が形成された空調ケース
   （２）と、 この空調ケース（２）内に、前記内気吸入口（２６）か
   ら前記フット開口部（１５）に至る第１空気通路（１
   ３）と、前記外気吸入口（２９）から前記デフロスタ開
   口部（１６）に至る第２空気通路（１４）とを区画形成
   する仕切り部材（１２）と、 前記第１および第２空気通路（１３、１４）内に、前記
   一端側から前記他端側に向けて空気流を発生する送風手
   段（６）と、 前記第１および第２空気通路（１３、１４）内に設けら
   れ、これらの空気通路内（１３、１４）の空気を冷却す
   る冷却用熱交換器（７）と、 前記第１および第２空気通路（１３、１４）内において
   前記冷却用熱交換器（７）の空気下流側に設けられ、こ
   れらの空気通路内（１３、１４）の空気を加熱する暖房
   用熱交換器（８）と、 前記第１空気通路（１３）側に設けられ、前記冷却用熱
   交換器（７）の冷却温度を検出する冷却温度検出手段
   （３９）と、 前記冷却用熱交換器（７）への冷却媒体の流れを断続す
   る断続手段（５０、５４）と、 前記冷却温度検出手段（３９）により検出された冷却温
   度と、予め設定された設定温度とを比較して、前記断続
   手段（５０、５４）を断続作動させることにより、前記
   冷却用熱交換器（７）のフロストを防止する断続制御手
   段（１８０ｂ、１９０）とを備え、 前記設定温度を外気温が低くなるに従って高めに変更す
   ることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 一端側に内気吸入口（２６）および外気
   吸入口（２９）が形成され、他端側に、少なくとも、車
   室内乗員の足元への吹出空気が流出するフット開口部
   （１５）、および車両窓ガラス内面への吹出空気が流出
   するデフロスタ開口部（１６）が形成された空調ケース
   （２）と、 この空調ケース（２）内に、前記内気吸入口（２６）か
   ら前記フット開口部（１５）に至る第１空気通路（１
   ３）と、前記外気吸入口（２９）から前記デフロスタ開
   口部（１６）に至る第２空気通路（１４）とを区画形成
   する仕切り部材（１２）と、 前記第１および第２空気通路（１３、１４）内に、前記
   一端側から前記他端側に向けて空気流を発生する送風手
   段（６）と、 前記第１および第２空気通路（１３、１４）内に設けら
   れ、これらの空気通路内（１３、１４）の空気を冷却す
   る冷却用熱交換器（７）と、 前記第１および第２空気通路（１３、１４）内において
   前記冷却用熱交換器（７）の空気下流側に設けられ、こ
   れらの空気通路内（１３、１４）の空気を加熱する暖房
   用熱交換器（８）と、 前記第２空気通路（１４）側に設けられ、前記冷却用熱
   交換器（７）の冷却温度を検出する冷却温度検出手段
   （３９）と、 前記冷却用熱交換器（７）への冷却媒体の流れを断続す
   る断続手段（５０、５４）と、 前記冷却温度検出手段（３９）により検出された冷却温
   度と、予め設定された設定温度とを比較して、前記断続
   手段（５０、５４）を断続作動させることにより、前記
   冷却用熱交換器（７）のフロストを防止する断続制御手
   段（１８０ｂ、１９０）とを備え、 前記設定温度を外気温が低くなるに従って低めに変更す
   ることを特徴とする車両用空調装置。
3. 【請求項３】 外気温に応じた信号を発生する信号発生
   手段（３６）と、 この信号発生手段（３６）の信号が入力され、前記設定
   温度を外気温に応じて変更する設定温度決定手段（１８
   ０ａ、１８０ａ′）とを備え、 この設定温度決定手段（１８０ａ、１８０ａ′）は、外
   気温に応じて前記設定温度を２段階以上にわたって段階
   的に変更するものであることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記空調ケース（２）の他端側には、車
   室内乗員の上半身への吹出空気が流出するフェイス開口
   部（１７）が備えられており、 このフェイス開口部（１７）は、前記デフロスタ開口部
   （１６）とともに前記第２空気通路（１４）の下流端に
   連通していることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れか１つに記載の車両用空調装置。
5. 【請求項５】 前記第１空気通路（１３）に内気を吸入
   し、前記第２空気通路（１４）に外気を吸入する内外気
   ２層モードと、 前記第１空気通路（１３）と前記第２空気通路（１４）
   の両方に外気を吸入する外気モードと、 前記第１空気通路（１３）と前記第２空気通路（１４）
   の両方に内気を吸入する内気モードとを設定可能な内外
   気切換箱（３）を備え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。