JPH1120458A

JPH1120458A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JPH1120458A
Application number: JP17976997A
Authority: JP
Inventors: Akira Isaji; 晃伊佐治
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電気自動車への搭載性を低下させることな
く、燃焼式ヒータ９による暖房中断を防止することので
きる電気自動車用空気調和装置１を提供する。【解決手段】ヒートポンプ４のブライン冷媒熱交換器
７または燃焼式ヒータ９で加熱した温水を空調ダクト２
内の温水式ヒータ６に供給し、この温水式ヒータ６にて
温水と遠心式送風機３により送風された空気とを熱交換
させて空気を加熱することにより車室内を暖房するよう
にしている。そして、実際の温水温度（ＴＷ）が過熱保
護温度（例えば８５℃）よりも所定温度（例えば１０
℃）だけ低い設定温水温度（例えば７５℃）以上に上昇
した場合には、吸込口モードを外気導入モードに設定
し、且つ遠心式送風機３の設定最低風量を通常の設定最
低風量よりも増加させて、燃焼式ヒータ９の暖房能力に
対する暖房熱負荷を増加させることにより、車室内の暖
房状態が暖房過多となることを防ぐようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地仕様の暖房
用熱源としての燃焼式ヒータにより加熱された熱媒体を
ダクト内の加熱用熱交換器に供給して車室内を暖房する
車両用空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平８−１９７９３７公報
においては、車載電源より電力が供給されて作動する電
動式の冷媒圧縮機、およびこの冷媒圧縮機より吐出され
た高温高圧の冷媒を冷却水（以下温水と言う）と熱交換
させる冷媒水熱交換器を有するヒートポンプサイクル
と、ダクト内に配設された温水式ヒータに、冷媒水熱交
換器および燃焼式ヒータを直列接続し、ポンプにより温
水を循環させる温水循環回路とを備え、燃焼式ヒータを
運転し、且つポンプを作動させる燃焼式ヒータ温水暖房
モードと、冷媒圧縮機を運転し、且つポンプを作動させ
るヒートポンプ温水暖房モードとを切り替えることが可
能な電気自動車用空気調和装置が提案されている。

【０００３】ここで用いられる燃焼式ヒータの最高暖房
能力Ｑｍａｘは例えば４０００ｋｃａｌ／ｈで、最低暖
房能力Ｑｍｉｎは例えば２０００ｋｃａｌ／ｈである。
また、遠心式送風機による外気取入風量は、Ｈｉ風量の
時に３００ｍ³／ｈで、Ｍｅ風量の時に２００ｍ³／ｈ
で、Ｌｏ風量の時に１２０ｍ³／ｈである。

【０００４】ここで、図１０のグラフからも確認できる
ように、燃焼式ヒータの暖房熱負荷は、外気取入風量が
多くなれば多くなる程大きくなる。そして、外気取入風
量がＬｏ風量の場合には、１００％外気導入にしても外
気温度ＴＡＭが約１℃以上の時には、燃焼式ヒータを最
低暖房能力Ｑｍｉｎで運転しても、車室内の暖房状態が
暖房過多となり、内気温度が設定温度よりも過上昇して
乗員に不快感を与える。

【０００５】すなわち、燃焼式ヒータ温水暖房モードの
場合には、外気温度が例えば０℃〜５℃程度以上の時
に、暖房能力の目標値よりも実際の温水温度が大きく上
昇（オーバーシュート）し、車室内の暖房状態が暖房過
多となり易い。このような場合に、空調運転モードを燃
焼式ヒータ温水暖房モードからヒートポンプ温水暖房モ
ードに切り替えると、外気温度が低ければ低い程、暖房
能力が大きく不足することにより、暖房能力の目標値よ
りも実際の温水温度が大きく下降し、乗員の暖房感が低
下する。

【０００６】このため、再度空調運転モードを燃焼式ヒ
ータ温水暖房モードに戻して、燃焼式ヒータの運転を再
開させる必要が生じるが、燃焼式ヒータは運転を停止す
る際に所定時間かけて消火制御を行い、運転を再開する
際に所定時間かけて着火制御を行うので、燃焼式ヒータ
の再運転までには燃焼式ヒータを一旦ＯＦＦしてから２
分間〜８分間程度かかる。したがって、その間は、空調
運転モードを燃焼式ヒータ温水暖房モードに戻すことが
できないので、乗員の暖房感を更に低下させてしまう。

【０００７】そこで、燃焼式ヒータ温水暖房モード時
に、燃焼式ヒータをＯＮ、ＯＦＦすることなく、車室内
の暖房状態が暖房過多となることを防止する方法とし
て、温水循環回路の途中に余剰熱量を放熱するためのラ
ジエータを接続する技術（以下第１の従来技術と言
う）、および燃焼式ヒータの運転を継続した状態でヒー
トポンプサイクルを冷房サイクルで運転する技術（特開
平９−５２５０８号公報：以下第２の従来技術と言う）
が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、第１の従来
技術においては、温水循環回路の途中にラジエータを接
続しているので、そのラジエータを温水循環回路に接続
するための放熱用温水配管、ラジエータ内を流れる温水
に冷却風を与えるための冷却ファン等も必要となり、部
品点数が増加することにより、電気自動車への搭載性が
低下するという問題が生じている。また、第２の従来技
術においては、燃焼式ヒータと冷媒圧縮機を同時運転さ
せることにより、車載電源を消耗させてしまう。なお、
電気自動車においては、一般的に、冷媒圧縮機に電力を
供給する車載電源を走行用モータへの電力供給にも利用
しているので、電気自動車の走行距離が短くなるという
問題が生じる。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は、車両への搭載性を低下
させることなく、車室内の暖房状態が暖房過多となるこ
とを防止す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。また、車載電源を消耗を抑えながらも、
車室内の暖房状態が暖房過多となることを防止すること
のできる車両用空気調和装置を提供することにある。

【００１０】

【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、実際の熱媒体温度が過熱保護温度よりも低い設
定熱媒体温度以上に上昇した際に、燃焼式ヒータの暖房
能力に対する暖房熱負荷を増加させることにより、車室
内の暖房状態が暖房過多となることを抑えることができ
るので、実際の熱媒体温度が過熱保護温度に到達するこ
とを抑制できる。したがって、内気温度が設定温度より
も過上昇して乗員に不快感を与えることはなく、しかも
燃焼式ヒータを運転することによる車室内の暖房が中断
されないので、車室内の暖房能力が不足することはな
い。また、ラジエータ、放熱用温水配管および冷却ファ
ン等が不要となり、部品点数が減少することにより、車
両への搭載性を向上できる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、実際の熱
媒体温度が設定熱媒体温度以上に上昇した際に、車室内
空気の割合よりも車室外空気の割合を多くすると同時
に、送風機の設定最低風量を通常の設定最低風量よりも
増加させることにより、燃焼式ヒータの暖房能力に対す
る暖房熱負荷が増加する。これにより、車室内の暖房状
態が暖房過多となることを抑制できるので、内気温度が
設定温度よりも過上昇して乗員に不快感を与えることは
なく、しかも実際の熱媒体温度が過熱保護温度に到達す
ることを抑制できる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、実際の熱
媒体温度が設定熱媒体温度以上に上昇した際に、実際の
熱媒体温度が設定熱媒体温度よりも高くなれば高くなる
程、送風機の設定最低風量を通常の設定最低風量よりも
増加させることにより、燃焼式ヒータの暖房能力に対す
る暖房熱負荷が、実際の熱媒体温度の上昇に応じて増加
する。これにより、車室内の暖房状態が暖房過多となる
ことを抑制できるので、内気温度が設定温度よりも過上
昇して乗員に不快感を与えることはなく、しかも実際の
熱媒体温度が過熱保護温度に到達することを抑制でき
る。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、通常の設
定最低風量よりも増加させる風量増加勾配（ΔＢＷ／Δ
ＴＷ）を、３｛（ｍ³／ｈ）／ｄｅｇ℃｝以上で、且つ
２５｛（ｍ³／ｈ）／ｄｅｇ℃｝以下に設定することに
より、燃焼式ヒータの暖房能力の打ち消し効果を維持し
ながら、乗員に違和感を与えない程度で送風機の風量を
増加することができる。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、燃焼式ヒ
ータを運転することによる車室内の暖房が中断されない
ので、燃焼式ヒータ温水暖房モードからヒートポンプ温
水暖房モードに切り替える必要はない。これにより、外
気温度が低くても、車室内の暖房能力が不足することは
ないので、乗員の暖房感を低下させることはない。ま
た、燃焼式ヒータに代えて、電動式の冷媒圧縮機が運転
されないので、車載電源の消耗を抑えることができる。
これにより、例えば電気自動車等の車両においては走行
距離が短くなることを抑えることができる。

【００１５】請求項６に記載の発明によれば、燃焼式ヒ
ータの最低暖房能力は、一般には最大暖房能力の４０％
〜６０％程度までしか下げることはできないが、ヒート
ポンプサイクルの最低暖房能力は、冷媒圧縮機の吐出容
量を小さくすればする程、小さくすることができる。し
たがって、燃焼式ヒータを最低暖房能力付近で運転して
いる時に、実際の熱媒体温度が設定熱媒体温度に到達し
ていなくても、ヒートポンプ温水暖房モード時の設定最
低風量よりも、燃焼式ヒータ温水暖房モード時の通常の
設定最低風量が大きい値をとるように設定することによ
り、暖房熱負荷に対する燃焼式ヒータの暖房能力の過剰
分を打ち消すことができる。それによって、燃焼式ヒー
タの最低暖房能力を現在の最低暖房能力よりも引き下げ
ることなく、車室内の暖房状態が暖房過多となることを
抑制できる。したがって、燃焼式ヒータを空燃比の良好
な状態で燃焼させることができるので、燃焼排気の悪化
を防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

〔実施形態の構成〕図１ないし図９は本発明の実施形態
を示したもので、図１は電気自動車用空気調和装置の全
体構成を示した図で、図２は燃焼式ヒータの構造を示し
た図で、図３は電気自動車用空気調和装置の制御系を示
した図である。

【００１７】電気自動車用空気調和装置１は、走行用モ
ータＭを搭載する電気自動車（車両）の車室内を空調す
る各空調機器（アクチュエータ）および燃焼式ヒータ９
の燃焼能力を、エアコン制御装置（以下エアコンＥＣＵ
と呼ぶ）４０および燃焼式ヒータ制御装置（以下燃焼式
ヒータＥＣＵと呼ぶ）５０によって制御するように構成
された車両用オートエアコンである。

【００１８】電気自動車用空気調和装置１は、内部に電
気自動車の車室内に空調空気を導く空気通路を形成する
空調ダクト２、この空調ダクト２内において空気流を発
生させる遠心式送風機３、車室内を空調するためのヒー
トポンプサイクル（以下ヒートポンプと略す）４、およ
び空調ダクト２内を流れる空気を加熱して車室内を暖房
するためのブラインサイクル５等から構成されている。

【００１９】空調ダクト２は、電気自動車の車室内の前
方側に配設されている。その空調ダクト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
空気（以下内気と言う）を取り入れる内気吸込口１１
ａ、および車室外空気（以下外気と言う）を取り入れる
外気吸込口１１ｂを有している。さらに、内気吸込口１
１ａおよび外気吸込口１１ｂの内側には、内外気切替ド
ア１１が回転自在に支持されている。この内外気切替ド
ア１１は、サーボモータ等のアクチュエータ（図示せ
ず）により駆動される。なお、内外気切替ドア１１は、
本発明の内外気割合調節手段に相当するもので、内外気
切替箱と共に、吸込口モードを内気循環モード、内外気
（半内気）導入モードまたは外気導入モード等に切り替
える内外気切替手段を構成する。

【００２０】また、空調ダクト２の下流側（風下側）
は、吹出口切替箱を構成する部分で、デフロスタ（ＤＥ
Ｆ）吹出口１２ａ、フェイス（ＦＡＣＥ）吹出口１３ａ
およびフット（ＦＯＯＴ）吹出口１４ａを有している。
さらに、各吹出口の内側には、デフロスタ（ＤＥＦ）ド
ア１２、フェイス（ＦＡＣＥ）ドア１３およびフット
（ＦＯＯＴ）ドア１４が回転自在に支持されている。Ｄ
ＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴドア１２〜１４よりなる吹出
口切替ドアは、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（Ｆ
ＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット
（ＦＯＯＴ）モード、フットデフ（Ｆ／Ｄ）モードまた
はデフロスタ（ＤＥＦ）モードに切り替える。

【００２１】遠心式送風機３は、空調ダクト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１５、およびこの遠心式ファン１５を駆動
するブロワモータ１６を有し、ブロワ駆動回路（図示せ
ず）を介して印加されるブロワモータ端子電圧（以下ブ
ロワ端子電圧と略す）に基づいて遠心式ファン１５のブ
ロワ風量（ブロワモータ１６の回転速度）が制御され
る。ここで、本実施形態の最低ブロワ端子電圧（最低ブ
ロワ風量）は、図６および図９に示したように、空調運
転モード、目標吹出温度（ＴＡＯ）および温水温度（Ｔ
Ｗ）に基づいて設定されている。

【００２２】ヒートポンプ４は、冷媒圧縮機２０、ブラ
イン冷媒熱交換器７、２個の第１、第２減圧手段２１、
２２、室外熱交換器２３、エバポレータ２４、アキュー
ムレータ２５、後記する循環回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た冷凍サイク
ル（アキュームレータサイクル）のことで、各空調運転
モードに基づいて冷媒の循環方向が変わる。なお、本実
施形態の空調運転モードとしては、車室内を冷房する冷
房モード、車室内を除湿する除湿モード、ヒートポンプ
４のみを使用させて車室内を暖房するヒートポンプ温水
暖房モード、燃焼式ヒータ９のみを使用して車室内を暖
房する燃焼式ヒータ温水暖房モード等が設定されてい
る。また、ヒートポンプ４および燃焼式ヒータ９を同時
運転する温水暖房モードを設けても良い。

【００２３】冷媒圧縮機２０は、吸入したガス冷媒を圧
縮する電動式の冷媒圧縮機（コンプレッサ）であって、
エアコンＥＣＵ４０の出力信号に基づいて冷媒圧縮機２
０の駆動モータ（図示せず）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１０を備え
ている。そして、駆動モータは、エアコン用インバータ
１０によって車載電源Ｖ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。

【００２４】したがって、冷媒圧縮機２０は、印加電力
の変化による駆動モータの回転速度の変化によって、吐
出口より吐出される冷媒の吐出容量を連続的に変化させ
てヒートポンプ４内を循環する冷媒の循環流量を調節す
ることができる。これにより、ブライン冷媒熱交換器７
（温水式ヒータ６）の加熱能力やエバポレータ２４の冷
却能力（除湿能力）が制御される。

【００２５】ブライン冷媒熱交換器７は、本発明の冷媒
熱媒体熱交換器に相当するもので、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、内周側に冷却水通路（温水通路）、外周側に冷媒通
路が形成されている。このブライン冷媒熱交換器７は、
車室外に設置され、冷却水通路内を流れる冷却水（ブラ
イン：熱媒体）と冷媒通路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、冷却水（以下温水と呼
ぶ）を加熱する温水加熱器として運転されると共に、ヒ
ートポンプ４の水冷式の冷媒凝縮器として運転される。

【００２６】室外熱交換器２３は、車室外に設置され
て、内部を流れる冷媒と電動ファン２６により送風され
る外気とを熱交換する。エバポレータ２４は、空調ダク
ト２内において温水式ヒータ６よりも下流側（風下側）
に設置され、冷媒を空調ダクト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運転される。アキ
ュームレータ２５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運転され
る。

【００２７】循環回路切替手段は、ヒートポンプ４中の
冷媒の循環方向を冷房サイクル（図１において矢印Ｃの
経路）、暖房サイクル（図１において矢印Ｈの経路）お
よび除湿サイクル（図１において矢印Ｄの経路）等のい
ずれかのサイクルに切り替えるものである。本実施形態
では、循環回路切替手段として、通電（ＯＮ、オン）さ
れると開弁し、通電が停止（ＯＦＦ、オフ）されると閉
弁する３個の電磁式開閉弁（以下電磁弁と略す）ＶＣ、
ＶＨ、ＶＤが使用されている。

【００２８】ここで、冷房サイクル時には、冷媒圧縮機
２０の吐出口より吐出された冷媒は、ブライン冷媒熱交
換器７→電磁弁ＶＣ→室外熱交換器２３→第２減圧手段
２２→エバポレータ２４→アキュームレータ２５を経て
吸入口から冷媒圧縮機２０内に吸入される。また、暖房
サイクル時には、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出され
た冷媒は、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１
→室外熱交換器２３→電磁弁ＶＨ→アキュームレータ２
５を経て吸入口から冷媒圧縮機２０内に吸入される。さ
らに、除湿サイクル時には、冷媒圧縮機２０の吐出口よ
り吐出された冷媒は、ブライン冷媒熱交換器７→第１減
圧手段２１→電磁弁ＶＤ→エバポレータ２４→アキュー
ムレータ２５を経て吸入口から冷媒圧縮機２０内に吸入
される。

【００２９】ブラインサイクル５は、本発明の熱媒体循
環回路に相当するもので、温水式ヒータ６、上記のブラ
イン冷媒熱交換器７、ウォータポンプ８、燃焼式ヒータ
９、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、本実施形態では、
ブラインサイクル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６は、本発明の加熱用熱交換
器に相当するもので、空調ダクト２内に設置され、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６の空気の入口
部および出口部には、温水式ヒータ６を通過する空気量
（温風量）と温水式ヒータ６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２個のエアミックス（Ａ／Ｍ）ドア１９が回転自
在に支持されている。これらのＡ／Ｍドア１９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。ウォータポンプ８は、通電
を受けて起動することによりブラインサイクル５内に温
水の循環流を発生する。

【００３１】次に、燃焼式ヒータ９の構造を図１および
図２に基づいて簡単に説明する。この燃焼式ヒータ９
は、ヒータケース３１、このヒータケース３１内に設け
られた燃焼筒３２、この燃焼筒３２内へ燃料タンク３３
から燃料を送るための燃料パイプ３４、燃料に着火する
グロープラグ３５、燃焼空気を送風するエアファン３
６、このエアファン３６を回転駆動するエアモータ３７
等から構成されている。なお、ヒータケース３１の下方
には、燃焼筒３２内に燃焼空気を吸入する吸入管３１
ａ、および燃焼筒３２内の燃焼排気を排出する排気管３
１ｂが接続されている。

【００３２】また、ヒータケース３１と燃焼筒３２との
間には、内部を温水が流れる温水通路３８が形成されて
いる。さらに、ヒータケース３１には、温水通路３８内
に温水を流入させる温水入口配管３８ａ、および温水通
路３８から温水を流出させる温水出口配管３８ｂが接続
されている。そして、燃料パイプ３４には、燃料タンク
３３内の燃料を電動式のフューエルポンプ３９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９は、フュー
エルポンプ３９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ガスとの熱交換
によって温水を加熱する。温水との熱交換を終えた燃焼
ガスは、大気に排出される。但し、この燃焼式ヒータ９
は、外気温度が低い（例えば４．４℃以下の低外気温）
時、つまりヒートポンプ４だけでは十分に温水を加熱で
きない時に使用される。

【００３４】なお、燃焼式ヒータ９は、燃焼式ヒータＥ
ＣＵ５０の出力信号に基づいて、フューエルポンプ３９
およびエアファン３６を調節することにより、燃料供給
量および燃焼用空気量を調整することができる。これに
より、最高暖房能力Ｑｍａｘ（最大燃焼能力：例えば６
０００ｋｃａｌ／ｈ）と最低暖房能力Ｑｍｉｎ（最小燃
焼能力：例えば３０００ｋｃａｌ／ｈ）との間で燃焼能
力を連続的または段階的に切り替えて使用することがで
きる。

【００３５】エアコンＥＣＵ４０は、本発明の暖房制御
手段に相当するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を持
つマイクロコンピュータで、それ自体は周知のものであ
る。また、エアコンＥＣＵ４０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Ｖより電力が供
給されて作動する。そして、エアコンＥＣＵ４０は、各
センサより入力されるセンサ信号、燃焼式ヒータＥＣＵ
５０からの通信信号および操作パネル６０より入力され
る操作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、燃焼式ヒータ９を除く各空調機器を制御する。
すなわち、エアコンＥＣＵ４０は、各センサの検出値
（検出信号）および操作パネル６０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、各冷凍機器（アクチュエータ）の運転
状態を制御する。

【００３６】エアコンＥＣＵ４０にセンサ信号を出力す
るセンサとしては、電気自動車の車室内の空気温度（内
気温度）を検出する内気温度センサ４１、車室外の空気
温度（外気温度）を検出する外気温度センサ４２、車室
内に照射される日射量を検出する日射センサ４３、ヒー
トポンプ４の高圧圧力（冷媒圧力）を検出する冷媒圧力
センサ４４、エバポレータ２４を通過した直後の空気温
度（エバ後温度）を検出するエバ後温度センサ４５、お
よび温水式ヒータ６の入口水温を検出する温水温度セン
サ４６等を使用している。上記の各センサのうち、温水
温度センサ４６は、本発明の熱媒体温度検出手段に相当
するものである。なお、内気温度センサ４１、外気温度
センサ４２、エバ後温度センサ４５および温水温度セン
サ４６は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなる。

【００３７】燃焼式ヒータＥＣＵ５０は、本発明の暖房
制御手段に相当するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等
を持つマイクロコンピュータで、それ自体は周知のもの
である。そして、燃焼式ヒータＥＣＵ５０は、各センサ
より入力されるセンサ信号、エアコンＥＣＵ４０からの
通信信号および操作パネル６０より入力される操作信号
と予めインプットされた制御プログラムに基づいて、燃
焼式ヒータ９のグロープラグ３５、エアモータ３７およ
びフューエルポンプ３９等を制御する。

【００３８】燃焼式ヒータＥＣＵ５０にセンサ信号を出
力するセンサとしては、燃焼式ヒータ９の出口水温を検
出する温水温度センサ５１、および燃焼式ヒータ９の着
火状態を検出するフレームセンサ５２を使用している。
これらのうち温水温度センサ５１は、本発明の熱媒体温
度検出手段に相当するもので、例えばサーミスタ等の感
温素子よりなる。そして、燃焼式ヒータＥＣＵ５０は、
温水温度センサ５１にて検出した温水温度（ＴＷ）が過
熱保護温度（例えば８５℃）に達した時に、燃焼式ヒー
タ９の運転を停止する過熱保護手段を有している。

【００３９】次に、本実施形態の操作パネル６０を図４
に基づいて簡単に説明する。ここで、図４は操作パネル
６０を示した図である。この操作パネル６０には、温度
設定スイッチ６１、ブロワオフスイッチ６２、オートス
イッチ６３、風量設定スイッチ６４、モード設定スイッ
チ６５、液晶表示器６６、内気循環設定スイッチ６７、
フロントデフロスタ（以下ＤＥＦと言う）スイッチ６
８、リヤデフォッガスイッチ６９、エアコンスイッチ７
０、燃焼式ヒータ切替スイッチ７１および燃焼式ヒータ
オフスイッチ７２が配置されている。

【００４０】このうち、温度設定スイッチ６１は、ダイ
ヤル式の温度設定器で、冷媒圧縮機２０の回転速度の設
定、またはＡ／Ｍドア１９の開度設定を行って車室内へ
吹き出す空気の吹出温度を設定する吹出温度設定手段で
ある。内気循環設定スイッチ６７は、内外気切替ドア１
１を開閉制御することによって吸込口モードを内気循環
モードに固定するスイッチである。

【００４１】〔実施形態の作用〕次に、本実施形態の電
気自動車用空気調和装置１の作動を図１ないし図９に基
づいて説明する。先ず、本実施形態のエアコンＥＣＵ４
０および燃焼式ヒータＥＣＵ５０の制御処理を図１ない
し図７に基づいて説明する。ここで、図５はエアコンＥ
ＣＵ４０および燃焼式ヒータＥＣＵ５０による主要な制
御処理を示したフローチャートである。

【００４２】先ず、エアコンＥＣＵ４０および燃焼式ヒ
ータＥＣＵ５０に車載電源Ｖから電力が供給されると、
図５のルーチンが起動され、各イニシャライズおよび初
期設定を行う（ステップＳ１）。次に、温度設定スイッ
チ６１で設定された設定吹出温度Ｔｓｅｔを読み込む
（吹出温度設定手段：ステップＳ２）。次に、操作パネ
ル６０からの各操作信号（例えば風量設定スイッチ６４
で設定される遠心式送風機３のブロワ風量信号、内気循
環設定スイッチ６７で設定される内気循環モード信号）
を読み込む（ステップＳ３）。

【００４３】次に、内気温度センサ４１で検出した内気
温度ＴＲ、外気温度センサ４２で検出した外気温度ＴＡ
Ｍ、日射センサ４３で検出した日射量ＴＳ等の各種セン
サから各センサ信号を読み込む（外気温度検出手段：ス
テップＳ４）。次に、予めＲＯＭに記憶された下記の数
１の式に基づいて、電気自動車の車室内に吹き出す空気
の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（目標吹出温度設定手
段：ステップＳ５）。

【数１】ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−Ｋ
ＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ

【００４４】ここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチ６１
で設定された設定吹出温度、ＴＲは内気温度センサ４１
で検出した内気温度、ＴＡＭは外気温度センサ４２で検
出した外気温度、ＴＳは日射センサ４３で検出した日射
量である。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭおよびＫＳは
ゲインで、Ｃは補正用の定数である。

【００４５】次に、予めＲＯＭに記憶された特性図（マ
ップ：図６参照）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応
するブロワ端子電圧（Ｖ：ブロワモータ１６に印加する
電圧）を決定する（ステップＳ６）。ここで、図６の特
性図に示したように、最低ブロワ端子電圧は、空調運転
モードに応じて設定される。次に、予めＲＯＭに記憶さ
れた特性図（マップ）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に
対応する吹出口モードを決定する（ステップＳ７）。な
お、モード設定スイッチ６５を乗員が操作した場合に
は、その操作に対応した吹出口モードに決定される。

【００４６】次に、予めＲＯＭに記憶された特性図（マ
ップ：図７参照）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応
する吸込口モードを決定する（ステップＳ８）。ここ
で、吸込口モードの決定においては、内気循環設定スイ
ッチ６７がＯＮされると吸込口モードが内気循環モード
に強制的に固定されるが、後記するように実際の温水温
度ＴＷが設定温水温度（例えば７５℃）以上に上昇した
場合には、内気循環設定スイッチ６７がＯＮされていて
も、吸込口モードが外気導入モードに固定される。

【００４７】なお、内気循環モードとは、内外気切替ド
ア１１を図１の一点鎖線位置に設定して、内気吸込口１
１ａを開き、外気吸込口１１ｂを閉じて空調ダクト２内
に１００％内気を導入する吸込口モードである。また、
外気導入モードとは、内外気切替ドア１１を図１の実線
位置に設定して、内気吸込口１１ａを閉じ、外気吸込口
１１ｂを開いて空調ダクト２内に１００％外気を導入す
る吸込口モードである。そして、内外気導入モードと
は、内外気切替ドア１１を中立位置に設定して、内気吸
込口１１ａおよび外気吸込口１１ｂの両方とも開いて空
調ダクト２内に５０％内気および５０％外気を導入する
吸込口モードである。

【００４８】次に、ステップＳ５で算出された目標吹出
温度ＴＡＯおよび外気温度センサ４２で検出した外気温
度ＴＡＭに応じて、空調運転モードを決定する（ステッ
プＳ９）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが高温側の
場合には、ウォータポンプ８をＯＮし、ブライン冷媒熱
交換器７を水冷式の冷媒凝縮器として運転し、室外熱交
換器２３のみを冷媒蒸発器として運転するヒートポンプ
温水暖房モード（図１の暖房サイクルＨ）が選択され
る。

【００４９】また、目標吹出温度ＴＡＯが低温側の場合
には、ウォータポンプ８をＯＦＦし、室外熱交換器２３
を空冷式の冷媒凝縮器として運転し、エバポレータ２４
を冷媒蒸発器として運転する冷房モード（図１の冷房サ
イクルＣ）が選択される。さらに、ヒートポンプ温水暖
房モード時にＤＥＦスイッチ６８が押されている場合に
は、ウォータポンプ８をＯＮし、ブライン冷媒熱交換器
７を水冷式の冷媒凝縮器として運転し、エバポレータ２
４を冷媒蒸発器として運転するヒートポンプ温水暖房モ
ード（図１の除湿サイクルＤ）が選択される。

【００５０】そして、外気温度ＴＡＭが４．４℃以下の
場合には、ウォータポンプ８をＯＮし、冷媒圧縮機２０
をＯＦＦし、燃焼式ヒータ９を燃焼能力切替制御する燃
焼式ヒータ温水暖房モードが選択される。これら以外
に、冷房モードとヒートポンプ温水暖房モードとの間
に、ウォータポンプ８および冷媒圧縮機２０をＯＦＦ
し、遠心式送風機３のみを運転する送風モードを選択す
るようにしても良い。

【００５１】次に、ステップＳ９で決定された空調運転
モードが冷房モード、除湿モードおよびヒートポンプ温
水暖房の場合には、冷媒圧縮機２０の目標回転速度を決
定して、車室内に吹き出す空気の吹出温度制御を行う。
また、ステップＳ９で決定された空調運転モードが燃焼
式ヒータ温水暖房モードの場合には、図５に示すサブル
ーチンがコールされ、車室内に吹き出す空気の吹出温度
制御を行う（回転速度制御手段：ステップＳ１０）。

【００５２】次に、各ステップＳ５〜ステップＳ８にて
算出または決定した各制御状態が得られるように、エア
コン用インバータ１０、内外気切替ドア１１、ウォータ
ポンプ８、ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴドア１２〜１
４、ブロワモータ１６、Ａ／Ｍドア１９、電動ファン２
６、電磁弁ＶＣ、ＶＨ、ＶＤおよび燃焼式ヒータ９（グ
ロープラグ３５、エアモータ３７、フューエルポンプ３
９）等の各アクチュエータに対して制御信号を出力する
（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ１２で、制御
サイクル時間であるτ（例えば０．５秒間〜２．５秒間
の経過を待ってステップＳ２の処理に戻る。

【００５３】〔実施形態の燃焼式ヒータ温水暖房モード
時の吹出温度制御〕次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ
４０および燃焼式ヒータＥＣＵ５０による吹出温度制御
を図１ないし図９に基づいて説明する。ここで、図８は
エアコンＥＣＵ４０および燃焼式ヒータＥＣＵ５０によ
る吹出温度制御（燃焼式ヒータの燃焼能力切替制御）を
示したサブルーチンである。

【００５４】先ず、空調運転モードとして燃焼式ヒータ
温水暖房モードが選択されているか否かを判断する（ス
テップＳ２１）。この判断結果がＮＯの場合には、冷媒
圧縮機２０の回転速度制御を行い（ステップＳ２２）、
その後に図８のサブルーチンを抜ける。具体的には、目
標吹出温度ＴＡＯおよびエバ後温度ＴＥ等から目標温水
温度ＴＷＯを算出し、温水温度センサ４６にて検出する
実際の温水温度ＴＷが目標温水温度ＴＷＯと等しくなる
ように、冷媒圧縮機２０の回転速度を変更する。

【００５５】また、ステップＳ２１の判断結果がＹＥＳ
の場合には、燃焼式ヒータ９が定常燃焼中であるか否か
を判定する（ステップＳ２３）。この判定結果がＮＯの
場合には、着火制御を行う。具体的には、グロープラグ
３５を予熱するグロー予熱（例えば６０秒間）および着
火時燃焼（例えば５０秒間）を行う（ステップＳ２
４）。その後に、図８のサブルーチンを抜ける。

【００５６】また、ステップＳ２３の判定結果がＹＥＳ
の場合には、外気温度センサ４２で検出した外気温度Ｔ
ＡＭ、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度Ｔ
Ｅ、温水温度センサ５１で検出した実際の温水温度ＴＷ
等の各種センサから各センサ信号を読み込む（熱媒体温
度検出手段：ステップＳ２５）。

【００５７】次に、温水温度センサ５１で検出した実際
の温水温度ＴＷが過熱保護温度（例えば８５℃）ＴＷ１
以上に上昇しているか否かを判定する（ステップＳ２
６）。この判定結果がＹＥＳの場合には、消火制御を行
うと同時に、空調運転モードをヒートポンプ温水暖房モ
ードに変更する（過熱保護手段：ステップＳ２７）。そ
の後に、ステップＳ２２の制御処理に進む。なお、消火
制御では、燃焼能力を最高暖房能力の５０％に下げ、更
に４０％に下げる消火時制御１（例えば２０秒間）、燃
焼能力を最高暖房能力の４０％から３０％に下げる消火
時制御２（例えば３０秒間）、およびポストパージ運転
（例えば２５０秒間）を行う。

【００５８】また、ステップＳ２６の判定結果がＮＯの
場合には、温水式ヒータ６を通過する空気の風量（ｍ³
／ｈ）から温度効率φを決定する（温度効率決定手段：
ステップＳ２８）。ここでは、遠心式送風機３の運転状
態によって求めた遠心式送風機３のブロワ風量と温度効
率φとの特性図（図示せず）に基づいて温度効率φを算
出する。

【００５９】次に、ヒートポンプ４の目標温水温度ＴＷ
Ｏを後述の方法で決定する（目標熱媒体温度設定手段：
ステップＳ２９）。すなわち、エバ後温度センサ４５で
検出したエバ後温度（温水式ヒータ６に吸い込む空気の
吸込温度）ＴＥ、図４のフローチャートのステップＳ５
で決定した目標吹出温度ＴＡＯ、およびステップＳ２６
で決定した温度効率φから目標温水温度ＴＷＯを下記の
数２の式に基づいて算出する。

【数２】ＴＷＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）／φ＋ＴＥ

【００６０】次に、燃焼式ヒータ９の目標温水温度ＴＷ
Ｈを後述の方法で決定する（目標温度設定手段：ステッ
プＳ３０）。すなわち、ステップＳ２７で算出した目標
温水温度ＴＷＯから目標温水温度ＴＷＨを下記の数３の
式に基づいて算出する。

【数３】ＴＷＨ１＝ｆ（ＴＷＯ）

【００６１】次に、温水温度センサ５１で検出した実際
の温水温度ＴＷが過熱保護温度（例えば８５℃）ＴＷ１
よりもΔＴ℃（例えば１０℃）低い設定温水温度（例え
ば７５℃）ＴＷ２以上に上昇しているか否かを判定する
（ステップＳ３１）。この判定結果がＮＯの場合には、
目標温水温度ＴＷＨと温水温度センサ５１で検出した実
際の温水温度ＴＷとの温度偏差に基づいて、燃焼式ヒー
タ９の燃焼能力を決定する（燃焼能力決定手段：ステッ
プＳ３４）。その後に、図８のサブルーチンを抜ける。

【００６２】具体的には、燃焼式ヒータ９の燃焼能力
は、燃焼空気と燃料とを調節することにより、最高暖房
能力（Ｑｍａｘ：例えば６０００ｋｃａｌ／ｈ）と最低
暖房能力（Ｑｍｉｎ：例えば３０００ｋｃａｌ／ｈ）と
の間で連続的または段階的に切り替えられる。なお、目
標温水温度ＴＷＨと実際の温水温度ＴＷとの温度偏差が
大きい場合には、燃焼式ヒータ９の燃焼能力が最高暖房
能力寄りとなり、目標温水温度ＴＷＨと実際の温水温度
ＴＷとの温度偏差が小さい場合には、燃焼式ヒータ９の
燃焼能力が最低暖房能力寄りとなる。

【００６３】ここで、燃焼式ヒータ９を最高暖房能力で
運転する場合には、エアモータ３７に供給する電流値ま
たは電圧値を最大値にしてエアファン３６を最速回転さ
せて燃焼筒３２内に大風量の燃焼空気を供給し、且つフ
ューエルポンプ３９に供給する電流値または電圧値を最
大値にしてフューエルポンプ３９を最速回転させて燃焼
筒３２内に大流量の燃料を供給する。また、燃焼式ヒー
タ９を最低暖房能力で運転する場合には、逆に燃焼筒３
２内に小風量の燃焼空気および小流量の燃料を供給す
る。

【００６４】また、ステップＳ３１の判定結果がＹＥＳ
の場合には、内気循環設定スイッチ６７のＯＮ、ＯＦＦ
および図５のステップＳ８での決定に拘らず、吸込口モ
ードを外気導入モードに決定する（ステップＳ３２）。
続いて、予めＲＯＭに記憶された図９の特性図（マッ
プ）に基づいて、遠心式送風機３の最低ブロワ端子電圧
を決定する（ステップＳ３３）。その後に、ステップＳ
３４の制御処理に進む。

【００６５】具体的には、図９の特性図に示したよう
に、温水温度センサ５１で検出した実際の温水温度ＴＷ
に応じて最低ブロワ端子電圧（最低ブロワ風量）を決定
する。なお、実際の温水温度ＴＷの温度上昇度合に対す
る風量増加勾配｛（ｍ³／ｈ）／ｄｅｇ℃｝を、下記の
数４の式を用いて決定している。

【数４】３≦（ΔＢＷ／ΔＴＷ）≦２５ここで、ΔＢＷは、遠心式送風機３の設定最低風量を通
常の設定最低風量より増加させる風量増加量（ｍ³／
ｈ）である。また、ΔＴＷは、設定温水温度ＴＷ２から
上昇する温度上昇値（ｄｅｇ℃）である。

【００６６】〔実施形態の効果〕以上のように、本実施
形態の電気自動車用空気調和装置１は、実際の温水温度
ＴＷが設定温水温度ＴＷ２（例えば７５℃）以上に上昇
した際に、図９の特性図に示したように、吸込口モード
を外気導入モードに固定すると同時に、遠心式送風機３
の設定最低ブロワ端子電圧（最低ブロワ風量）を通常の
最低ブロワ端子電圧（例えば６．９Ｖ）よりも増加させ
るようにしている。そして、設定最低ブロワ端子電圧
は、実際の温水温度ＴＷが設定温水温度ＴＷ２から上昇
すれば上昇する程、高く設定するようにしている。

【００６７】したがって、実際の温水温度ＴＷが目標温
水温度ＴＷＨと同等または越えている場合、すなわち、
実際の内気温度ＴＲが設定吹出温度Ｔｓｅｔと同等また
は越えている場合のように、遠心式送風機３のブロワ端
子電圧が最低ブロワ端子電圧に設定されるような暖房状
態の時に、冷たい外気を通常の風量よりも多く温水式ヒ
ータ６の入口部に吸い込むことにより、燃焼式ヒータ９
の暖房熱負荷を大きくして、燃焼式ヒータ９の暖房能力
の過剰分を打ち消すようにしている。

【００６８】これにより、実際の温水温度ＴＷが目標温
水温度ＴＷＨよりも上昇して、電気自動車の車室内の暖
房状態が暖房過多となることを抑えることができるの
で、実際の温水温度ＴＷが過熱保護温度ＴＷ１（例えば
８５℃）に到達することを防止することができる。そし
て、このように、実際の温水温度ＴＷが過熱保護温度Ｔ
Ｗ１にと到達しないので、燃焼式ヒータ９がＯＦＦされ
ず、車室内の暖房能力の低下を防止することができる。
また、燃焼式ヒータ９をＯＦＦしない、すなわち、再運
転のための着火制御を行う必要がないので、燃焼式ヒー
タ９より排出する排気ガスの量を抑えることができる。
そして、実際の温水温度ＴＷが過熱保護温度ＴＷ１に到
達しないので、空調運転モードが燃焼式ヒータ温水暖房
モードからヒートポンプ温水暖房に切り替えられること
もない。

【００６９】したがって、外気温度ＴＡＭが０℃以下の
極寒時に、実際の温水温度ＴＷが目標温水温度ＴＷＨと
同等または越えた場合、すなわち、実際の内気温度ＴＲ
が設定吹出温度Ｔｓｅｔと同等または越えた場合でも、
燃焼式ヒータ温水暖房モードを継続することにより、電
気自動車の車室内の暖房能力が不足することはない。そ
の上、燃焼式ヒータ９と同時に、ヒートポンプ４の電動
式の冷媒圧縮機２０を運転しなくても、実際の温水温度
ＴＷが過熱保護温度ＴＷ１まで上昇しないので、車載電
源Ｖからエアコン用インバータ１０に電力を供給するこ
とにより車載電源Ｖを大きく消耗させることを回避でき
る。このため、エアコン用インバータ１０に電力を供給
する車載電源Ｖが走行用モータＭに電力を供給していて
も、電気自動車の走行距離が短くなる不具合を回避でき
る。

【００７０】また、上記の方法にて、車室内の暖房状態
が暖房過多となることを抑えることができるので、余剰
熱量を放熱するためのラジエータ、放熱用温水配管およ
び冷却ファン等が不要となり、ブラインサイクル５の構
成部品の部品点数を減少することができるので、電気自
動車への電気自動車用空気調和装置１の暖房ユニット
（ブラインサイクル５）の搭載性を向上することができ
る。

【００７１】ここで、実際の温水温度ＴＷが設定温水温
度ＴＷ２以上に上昇した場合に、通常の最低ブロワ端子
電圧（最低ブロワ風量）より増加させる風量増加勾配
は、通常の最低ブロワ風量（１４８ｍ³／ｈ）の１．２
倍〜１．５倍程度にすべきである。この理由は、風量増
加勾配が２５｛（ｍ³／ｈ）／ｄｅｇ℃｝よりも大き過
ぎると、あるブロワ風量、ある温水温度で釣り合う時
に、ブロワ風量がハンチングして乗員に違和感を与える
という不具合がある。また、風量増加勾配が３｛（ｍ³
／ｈ）／ｄｅｇ℃｝よりも小さ過ぎると、燃焼式ヒータ
９の暖房能力の打ち消し効果が小さくなり、実際の温水
温度ＴＷが過熱保護温度ＴＷ１に達してしまうという不
具合がある。そこで、本実施形態のように、風量増加勾
配を、３｛（ｍ³／ｈ）／ｄｅｇ℃｝以上で、且つ２５
｛（ｍ³／ｈ）／ｄｅｇ℃｝以下に設定すること望まし
い。

【００７２】ここで、燃焼式ヒータ９の暖房能力比（Ｑ
ｍｉｎ／Ｑｍａｘ）は、一般的に、４０％〜６０％程度
ものが多い。本実施形態の燃焼式ヒータ９の最低暖房能
力（Ｑｍｉｎ）は３０００ｋｃａｌ／ｈまでしか下げる
ことはできない。これに対して、ヒートポンプ４の最低
暖房能力は、冷媒圧縮機２０の吐出容量を小さくすれば
する程、すなわち、冷媒圧縮機２０の回転速度を低速に
すればする程、小さくする（例えば１０００ｋｃａｌ／
ｈまで）ことができる。

【００７３】そこで、本実施形態では、図６の特性図お
よび図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（Ｂ）時の通常の設定最低風量（例えば１３０
ｍ³／ｈ：最低ブロワ端子電圧は６．０Ｖ）よりも燃焼
式ヒータ温水暖房モード（Ｃ）時の通常の設定最低風量
（例えば１４８ｍ³／ｈ：最低ブロワ端子電圧は６．９
Ｖ）の方が大きい値をとるように設定している。したが
って、ヒートポンプ温水暖房モードの時よりも燃焼式ヒ
ータ温水暖房モードの時の方が、暖房熱負荷が大きくな
るようにすることにより、燃焼式ヒータ９の最低暖房能
力を現在の最低暖房能力（例えば３０００ｋｃａｌ／
ｈ）よりも引き下げることなく、過熱保護温度による燃
焼式ヒータ９の暖房中断を防止することができる。

【００７４】また、燃焼式ヒータ９の最低暖房能力を引
き下げると空燃比が不安定となるが、本実施形態ではこ
のようなことはなく、燃焼式ヒータ９の不完全燃焼を防
止できるので、燃焼式ヒータ９から排出される燃焼排気
の悪化を防止することもできる。

【００７５】なお、ヒートポンプ４は、冷房モード（図
１において矢印Ｃの冷房サイクル）時には、冷媒圧縮機
２０の回転速度を低速化することにより最低冷房能力
（例えば６００ｋｃａｌ／ｈ）まで能力を下げることが
できるが、ヒートポンプ４は、ヒートポンプ温水暖房モ
ード（図１において矢印Ｈの暖房サイクル）時には、ヒ
ートポンプ４の高圧圧力が過上昇するため、冷媒圧縮機
２０の回転速度を低速化することにより最低暖房能力
（例えば１０００ｋｃａｌ／ｈ）までしか能力を下げる
ことができない。そこで、本実施形態では、冷房モード
（Ａ）時の設定最低風量（例えば９０ｍ³／ｈ：最低ブ
ロワ端子電圧は４．４Ｖ）よりもヒートポンプ温水暖房
モード（Ｂ）時の設定最低風量（例えば１３０ｍ³／
ｈ：最低ブロワ端子電圧は６．０Ｖ）の方を大きい値に
設定している。

【００７６】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を電気自動車の車室内を冷暖房する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搭載
車、水冷式エンジン搭載車、ハイブリッド自動車の車室
内を暖房する車両用空気調和装置に適用しても良い。

【００７７】本実施形態では、熱媒体として温水（ブラ
イン）を使用したが、熱媒体として潤滑油または作動油
等のオイル、エンジン冷却水、あるいは冷媒を使用して
も良い。そして、エアコンＥＣＵ４０および燃焼式ヒー
タＥＣＵ５０を１個のマイクロコンピュータで構成して
も良く、また各々を２個以上のマイクロコンピュータや
アナログ回路にて構成しても良い。

【００７８】そして、図１に示したブラインサイクル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。さらに、減圧手段と
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。そして、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、
ブライン冷媒熱交換器７と第１減圧手段２１との間に接
続するか、あるいは室外熱交換器２３と第２減圧手段２
２との間に接続する。

【００７９】本実施形態では、吸込口モードを、内気の
割合が１００％の内気循環モードと外気の割合が１００
％の外気導入モードと内外気の割合が５０％ずつの内外
気導入モードに切り替える内外気切替ドア１１を設けた
が、内気１００％モードと外気１００％モードとの間を
連続的または段階的に切り替えることが可能な内外気切
替ドアを設けても良い。この場合には、内外気割合のう
ち外気割合が多ければ多い程、遠心式送風機３の最低ブ
ロワ風量を増加させるようにしても良い。

【００８０】本実施形態では、実際の温水温度（ＴＷ）
が過熱保護温度（ＴＷ１）よりも所定温度（ΔＴ℃）低
い設定温度温度（ＴＷ２）以上に上昇した際に、内外気
切替ドア１１を動かして吸込口モードを外気導入モード
に設定したが、現在内気循環モードに設定されていたら
内外気導入モードに設定しても良い。また、６０％〜９
０％外気、１０％〜４０％内気の吸込口モードに設定し
ても良い。さらに、吸込口モードを外気導入モードにし
なくても、車両のサイド窓ガラス、リヤ窓ガラスまたは
サンルーフを開けるようにして燃焼式ヒータ９に対する
暖房熱負荷を増加させるようにすれば良い。

【００８１】なお、外気を車室内に向けて送るための外
気通路と内気を車室内に向けて送るための内気通路とが
仕切り部材により仕切られている空調ダクト２と、外気
通路内に空気流を発生させる第１送風機と、この第１送
風機とは別途設けられ、内気通路内に空気流を発生させ
る第２送風機とを備えた車両用空気調和装置の場合に
は、実際の温水温度（ＴＷ）が過熱保護温度（ＴＷ１）
よりも所定温度（ΔＴ℃）低い設定温度温度（ＴＷ２）
以上に上昇した際に、第２送風機よりも第１送風機の最
低ブロワ風量を増加させるように制御する。

【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成を示した
模式図である（実施形態）。

【図２】燃焼式ヒータの構造を示した断面図である（実
施形態）。

【図３】電気自動車用空気調和装置の制御系を示したブ
ロック図である（実施形態）。

【図４】操作パネルを示した正面図である（実施形
態）。

【図５】エアコンＥＣＵおよび燃焼式ヒータＥＣＵによ
る主要な制御処理を示したフローチャートである（実施
形態）。

【図６】目標吹出温度に対するブロワ端子電圧を示した
特性図である（実施形態）。

【図７】目標吹出温度に対する吸込口モードを示した特
性図である（実施形態）。

【図８】燃焼式ヒータ温水暖房モード時の吹出温度制御
を示したサブルーチンである（実施形態）。

【図９】実際の温水温度に対する最低ブロワ端子電圧お
よび最低ブロワ風量を示した特性図である（実施形
態）。

【図１０】暖房熱負荷と外気温度との関係を示したグラ
フである。

【符号の説明】

１電気自動車用空気調和装置２空調ダクト３遠心式送風機４ヒートポンプサイクル５ブラインサイクル（熱媒体循環回路）６温水式ヒータ（加熱用熱交換器）７ブライン冷媒熱交換器（冷媒熱媒体熱交換器）９燃焼式ヒータ１１内外気切替ドア（内外気割合調節手段）２０冷媒圧縮機４０エアコンＥＣＵ（暖房制御手段）４６温水温度センサ（熱媒体温度検出手段）５０燃焼式ヒータＥＣＵ（暖房制御手段、過熱保護手
段）５１温水温度センサ（熱媒体温度検出手段）１１ａ内気吸込口１１ｂ外気吸込口Ｖ車載電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）車室内に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に向かう空気流を発
生させる送風機と、（ｃ）前記ダクト内を流れる空気を熱媒体と熱交換して
加熱する加熱用熱交換器、およびこの加熱用熱交換器に
接続されて、暖房能力に応じて熱媒体を加熱する燃焼式
ヒータを有する熱媒体循環回路と、（ｄ）この熱媒体循環回路中の実際の熱媒体温度を検出
する熱媒体温度検出手段と、（ｅ）この熱媒体温度検出手段にて検出した実際の熱媒
体温度が予め決定された過熱保護温度に到達した際に、
前記燃焼式ヒータの運転を停止する過熱保護手段と、（ｆ）前記熱媒体温度検出手段にて検出した実際の熱媒
体温度が前記過熱保護温度よりも低い設定熱媒体温度以
上に上昇した際に、前記燃焼式ヒータの暖房能力に対す
る暖房熱負荷を増加させる暖房制御手段とを備えた車両
用空気調和装置。
【請求項２】請求項１に記載の車両用空気調和装置にお
いて、前記車両用空気調和装置は、車室外空気を取り入れるた
めの外気吸込口、車室内空気を取り入れるための内気吸
込口、および前記外気吸込口より取り入れる車室外空気
の割合と前記内気吸込口より取り入れる車室内空気の割
合とを調節する内外気割合調節手段を備え、前記暖房制御手段は、前記熱媒体温度検出手段にて検出
した実際の熱媒体温度が前記設定熱媒体温度以上に上昇
した際に、前記内外気割合調節手段を制御して車室内空
気の割合よりも車室外空気の割合を多くすると共に、前
記送風機の設定最低風量を通常の設定最低風量よりも増
加させることを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項３】請求項２に記載の車両用空気調和装置にお
いて、前記暖房制御手段は、前記熱媒体温度検出手段にて検出
した実際の熱媒体温度が前記設定熱媒体温度以上に上昇
した際に、前記実際の熱媒体温度が前記設定熱媒体温度
よりも高くなれば高くなる程、前記送風機の設定最低風
量を通常の設定最低風量よりも増加させることを特徴と
する車両用空気調和装置。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載の車両用空
気調和装置において、前記送風機の設定最低風量を通常の設定最低風量より増
加させる風量増加量をΔＢＷ（ｍ³／ｈ）とし、前記設
定熱媒体温度から上昇する温度上昇値をΔＴＷ（ｄｅｇ
℃）としたとき、３≦（ΔＢＷ／ΔＴＷ）≦２５の関係を満足す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４のうちいずれか１
つに記載の車両用空気調和装置において、車載電源より電力が供給されると作動する電動式の冷媒
圧縮機、および前記熱媒体循環回路中を循環する熱媒体
を、前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒と熱交換させて
加熱する冷媒熱媒体熱交換器を有するヒートポンプサイ
クルを備え、前記暖房制御手段は、前記燃焼式ヒータを運転して車室
内を暖房する燃焼式ヒータ温水暖房モードと、前記冷媒
圧縮機を運転して車室内を暖房するヒートポンプ温水暖
房モードとを切り替えることを特徴とする車両用空気調
和装置。
【請求項６】請求項５に記載の車両用空気調和装置にお
いて、前記燃焼式ヒータ温水暖房モード時の通常の設定最低風
量は、前記ヒートポンプ温水暖房モード時の通常の設定
最低風量よりも大きい値に設定されていることを特徴と
する車両用空気調和装置。