(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサと、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換手段と、冷媒と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交換器と、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の間で熱交換を行なう車室内熱交換器であって、暖房運転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の車室内熱交換器とを有する車室内熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、
ベント吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有する空調ダクトと、
空調風を暖めるヒーターと、
前記ヒーターを通過する空調風の風量を調節するヒーター通過風量調節手段と、
前記デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量を調節するデフロスタ吹出風量調節手段と、
前記第１の車室内熱交換器の作動状態を検出する作動状態検出手段と、
外気温を検出する外気温検出手段と、
前記第１の車室内熱交換器の作動温度検出値に基づいて目標ガラス内面温度を設定する目標ガラス温度設定手段と、
前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づいて前記デフロスタ吹出口の吹出風温の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風温設定手段と、
前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づいて前記デフロスタ吹出口の吹出風量の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風量設定手段と、
デフロスタ吹出風温とデフロスタ吹出風量とがそれぞれの前記目標値となるように前記ヒーター通過風量調節手段と前記デフロスタ吹出風量調節手段を制御する制御手段と、
ベント吹出モード、フット吹出モード、デフロスタ吹出モードの各吹出口モードに対する最大デフロスタドア開度を設定する最大デフロスタドア開度設定手段とを備え、
前記制御手段は、前記デフロスタ吹出風量調節手段により開閉されるデフロスタドアの開度が前記最大デフロスタドア開度を超える場合には車室内送風手段により空調風の風量を増加することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
コンプレッサと、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換手段と、冷媒と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交換器と、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の間で熱交換を行なう車室内熱交換器であって、暖房運転時に蒸発器として作用する第１の冷媒パスと凝縮器として作用する第２の冷媒パスとを有する車室内熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、
ベント吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有する空調ダクトと、
空調風を暖めるヒーターと、
前記ヒーターを通過する空調風の風量を調節するヒーター通過風量調節手段と、
前記デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量を調節するデフロスタ吹出風量調節手段と、
前記第１の冷媒パスの作動状態を検出する作動状態検出手段と、
外気温を検出する外気温検出手段と、
前記第１の冷媒パスの作動温度検出値に基づいて目標ガラス内面温度を設定する目標ガラス温度設定手段と、
前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づいて前記デフロスタ吹出口の吹出風温の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風温設定手段と、
前記外気温検出値と前記目標ガラス内面温度とに基づいて前記デフロスタ吹出口の吹出風量の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風量設定手段と、
デフロスタ吹出風温とデフロスタ吹出風量とがそれぞれ前記目標値となるように前記ヒーター通過風量調節手段と前記デフロスタ吹出風量調節手段を制御する制御手段と、
ベント吹出モード、フット吹出モード、デフロスタ吹出モードの各吹出口モードに対する最大デフロスタドア開度を設定する最大デフロスタドア開度設定手段とを備え、
前記制御手段は、前記デフロスタ吹出風量調節手段により開閉されるデフロスタドアの開度が前記最大デフロスタドア開度を超える場合には車室内送風手段により空調風の風量を増加することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記コンプレッサの運転状態から停止状態への変化を検出するコンプレッサ停止検出手段を備え、
前記ヒーター通過風量調節手段は、前記コンプレッサ停止検出手段により前記コンプレッサの運転状態から停止状態への変化が検出されると前記ヒーターを通過する空調風の風量を増加することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記コンプレッサの運転状態から停止状態への変化を検出するコンプレッサ停止検出手段を備え、
前記デフロスタ吹出風量調節手段は、前記コンプレッサ停止検出手段により前記コンプレッサの運転状態から停止状態への変化が検出されるとデフロスタ吹出風量を増加することを特徴とする車両用空調装置。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサの駆動により冷媒を車室外熱交換器およ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暖房性能が足りない車両に適用して、蒸気圧縮サイクルによる暖房運転を行なうようにした車両用空調装置が知られている（例えば、実開昭６１−１０１０２０号のマイクロフィルム参照）。
図９に従来の空調装置の一例を示す。蒸気圧縮サイクルは、コンプレッサ１、切替弁２、主凝縮器４、膨張弁６、１５、蒸発器８、暖房用凝縮器１３で構成され、暖房時は、コンプレッサ１→切替弁２→暖房用凝縮器１３→膨張弁１５→蒸発器８→コンプレッサ１の順に冷媒が流れる。
暖房運転時は主凝縮器４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１を運転することができ、車室内空調風はつねに蒸発器８で冷却され、暖房用凝縮器１３で加熱されて車室内に吹き出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電気自動車のようにエンジン冷却水に相当する熱源がない車両では、つねに蒸気圧縮サイクルによる暖房運転を行ない、車室内蒸発器（吸熱用車室内熱交換器）で空調風をガラスの曇り温度以下まで冷却することによって、ウインドウガラスの曇り止め性能を維持している。
一方、エンジンを備えた車両では、コンプレツサがエンジンで駆動されるので、蒸気圧縮サイクルによる暖房運転がエンジンの燃費悪化の一因となったり、車両の走行状態によってヒーターの放熱量が変化する。そのため、暖房性能が不足する時だけ蒸気圧縮サイクルによる暖房運転を行ない、コンプレッサを断続運転して稼働率をできる限り低くしたいという要望がある。
ところが、コンプレッサを断続運転すると、十分に除湿されなかった空気がウインドウガラス面に達しやすくなることがわかった。
【０００４】
本発明の目的は、コンプレッサの稼働率を上げることなくウインドウガラスの曇り止め性能を維持することができる車両用空調装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）  請求項１の発明は、コンプレッサと、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換手段と、冷媒と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交換器と、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の間で熱交換を行なう車室内熱交換器であって、暖房運転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の車室内熱交換器とを有する車室内熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、ベント吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有する空調ダクトと、空調風を暖めるヒーターと、ヒーターを通過する空調風の風量を調節するヒーター通過風量調節手段と、デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量を調節するデフロスタ吹出風量調節手段と、第１の車室内熱交換器の作動状態を検出する作動状態検出手段と、外気温を検出する外気温検出手段と、第１の車室内熱交換器の作動温度検出値に基づいて目標ガラス内面温度を設定する目標ガラス温度設定手段と、外気温検出値と目標ガラス内面温度とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風温の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風温設定手段と、外気温検出値と目標ガラス内面温度とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風量の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風量設定手段と、デフロスタ吹出風温とデフロスタ吹出風量とがそれぞれの目標値となるようにヒーター通過風量調節手段とデフロスタ吹出風量調節手段を制御する制御手段と、ベント吹出モード、フット吹出モード、デフロスタ吹出モードの各吹出口モードに対する最大デフロスタドア開度を設定する最大デフロスタドア開度設定手段とを備え、制御手段は、デフロスタ吹出風量調節手段により開閉されるデフロスタドアの開度が最大デフロスタドア開度を超える場合には車室内送風手段により空調風の風量を増加する。
（２）  請求項２の発明は、コンプレッサと、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒流路を切り換える冷媒流路切換手段と、冷媒と外気との間で熱交換を行なう車室外熱交換器と、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の間で熱交換を行なう車室内熱交換器であって、暖房運転時に蒸発器として作用する第１の冷媒パスと凝縮器として作用する第２の冷媒パスとを有する車室内熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルと、ベント吹出口とフット吹出口とデフロスタ吹出口を有する空調ダクトと、空調風を暖めるヒーターと、ヒーターを通過する空調風の風量を調節するヒーター通過風量調節手段と、デフロスタ吹出口のドアを開閉して吹出風量を調節するデフロスタ吹出風量調節手段と、第１の冷媒パスの作動状態を検出する作動状態検出手段と、外気温を検出する外気温検出手段と、第１の冷媒パスの作動温度検出値に基づいて目標ガラス内面温度を設定する目標ガラス温度設定手段と、外気温検出値と目標ガラス内面温度とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風温の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風温設定手段と、外気温検出値と目標ガラス内面温度とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風量の目標値を設定する目標デフロスタ吹出風量設定手段と、デフロスタ吹出風温とデフロスタ吹出風量とがそれぞれ目標値となるようにヒーター通過風量調節手段とデフロスタ吹出風量調節手段を制御する制御手段と、ベント吹出モード、フット吹出モード、デフロスタ吹出モードの各吹出口モードに対する最大デフロスタドア開度を設定する最大デフロスタドア開度設定手段とを備え、制御手段は、デフロスタ吹出風量調節手段により開閉されるデフロスタドアの開度が最大デフロスタドア開度を超える場合には車室内送風手段により空調風の風量を増加する。
（３）  請求項３の車両用空調装置は、コンプレッサの運転状態から停止状態への変化を検出するコンプレッサ停止検出手段を備え、ヒーター通過風量調節手段によって、コンプレッサ停止検出手段によりコンプレッサの運転状態から停止状態への変化が検出されるとヒーターを通過する空調風の風量を増加するようにしたものである。
コンプレッサの停止直後にはヒーターを通過する空調風の風量を増加する。
（４）  請求項４の車両用空調装置は、コンプレッサの運転状態から停止状態への変化を検出するコンプレッサ停止検出手段を備え、デフロスタ吹出風量調節手段によって、コンプレッサ停止検出手段によりコンプレッサの運転状態から停止状態への変化が検出されるとデフロスタ吹出風量を増加するようにしたものである。
コンプレッサの停止直後にはデフロスタ吹出口の吹出風量を増加する。  
【０００６】
【発明の効果】
（１）  請求項１の発明によれば、暖房運転時に蒸発器となる第１の車室内熱交換器の作動温度に基づいてウインドウガラスの目標内面温度を設定し、この目標ガラス内面温度と外気温とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風の目標温度と目標風量を設定し、デフロスタ吹出口の吹出風の温度と風量がそれぞれの目標値となるようにヒーターを通過する空調風の風量とデフロスタ吹出口の吹出風量とを制御するとともに、それぞれの吹出口モードに対して最大デフロスタドア開度を設定し、実際のデフロスタドア開度が最大デフロスタドア開度を超える場合には、デフロスタドア開度を大きくせずに、空調風の風量自体を増加することによってデフロスタ吹出口の吹出風量を増やすようにしたので、燃費をよくするためにコンプレッサの運転と停止を頻繁に繰り返して断続運転しても、十分に除湿された空気がウインドウガラス内面に流れてガラス曇りが防止され、蒸気圧縮サイクルの運転状況に拘わらず安定な曇り止め性能を発揮することができる上に、フット吹出モードやベント吹出モードにおいてもフット吹出口やベント吹出口から十分な風量の空調風が得られ、デフロスタ吹出口の風量を確保するために他の吹出口の風量が減少して乗員に不快感や寒さを感じさせることなくガラス曇りを防止することができる。
（２）  請求項２の発明によれば、暖房運転時に蒸発器として作用する第１の冷媒パスの作動温度に基づいてウインドウガラスの目標内面温度を設定し、この目標ガラス内面温度と外気温とに基づいてデフロスタ吹出口の吹出風の目標温度と目標風量を設定し、デフロスタ吹出口の吹出風の温度と風量がそれぞれの目標値となるようにヒーターを通過する空調風の風量とデフロスタ吹出口の風量とを制御するとともに、それぞれの吹出口モードに対して最大デフロスタドア開度を設定し、実際のデフロスタドア開度が最大デフロスタドア開度を超える場合には、デフロスタドア開度を大きくせずに、空調風の風量自体を増加することによってデフロスタ吹出口の吹出風量を増やすようにしたので、請求項１と同様な効果が得られる。
（３）  請求項３の発明によれば、コンプレッサの停止直後にはヒーターを通過する空調風の風量を増加するようにした。コンプレッサが停止すると、第１の車室内熱交換器または第１の冷媒パスの除湿能力が急激に低下し、湿度の高い空気がガラス内面に送風されるので、急激なガラス曇りが発生する。コンプレッサ停止直後にヒーターの通過風量を増加すれば、温度の高い空気がガラス内面に流れてすばやくガラスの内面温度を上げることができ、コンプレッサ停止直後のガラス曇りを防止することができる。
（４）  請求項４の発明によれば、コンプレッサの停止直後にはデフロスタ吹出口の吹出風量を増加するようにした。コンプレッサが停止すると、第１の車室内熱交換器または第１の冷媒パスの除湿能力が急激に低下し、湿度の高い空気がガラス内面に送風されるので、急激なガラス曇りが発生する。コンプレッサ停止直後にデフロスタ吹出風量を増加すれば、大量の空気がガラス内面に流れてすばやくガラスの内面温度を上げることができ、コンプレッサ停止直後のガラス曇りを防止することができる。  
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態の構成を示す。
図において、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。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の吐出側および吸入側と、車室外熱交換器３８と、第２の車室内熱交換器３３とがが接続される。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が連通するとともに、車室外熱交換器３８とコンプレッサ３１の吸入側が連通する。また、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が連通するとともに、第２の車室内熱交換器３３とコンプレッサ３１の吸入側が連通する。
【０００８】
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。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の冷媒吸入側に接続され、他端は膨張手段としての膨張弁３４に接続されて、コンプレッサ３１が運転している時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。
【０００９】
第２の車室内熱交換器３３の一端は四方弁７３に接続され、他端は逆止弁７１に接続される。四方弁７３が暖房側に設定された時には、第２の車室内熱交換器３３が放熱器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時には、第２の車室内熱交換器３３に冷媒が流れない。逆止弁７０は、四方弁７３が暖房側に設定された時に第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。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。
【００１０】
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とが設けられる。この内気導入口４０と外気導入口４１との分岐部には、内気導入口４０と外気導入口４１とを任意の比率で開閉するインテークドア４２が設けられる。インテークドア４２の開度Ｘintは、外気導入量が０でフル内気となる位置をＸint＝０％とし、フル外気導入となる位置をＸint＝１００％とする。内外気導入口４０、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との間にはブロアファン３７が配置され、制御装置４３により駆動制御されるブロアファンモータ４４で回転駆動される。
【００１１】
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で駆動制御されるエアミックスドアアクチュエータ（不図示）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と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るヒータ風量可変手段である。エアミックスドア４６の開度Ｘmixは、エアミックスドア４６が一点鎖線示の位置に設定されてヒータコア２０２を通過する空気が０となる場合をエアミックスドア開度Ｘmix＝０％（全閉、Full COOL）とし、エアミックスドア４６が二点鎖線示の位置に設定されてすべての空気がヒータコア２０２を通過する場合をエアミックスドア開度Ｘmix＝ｌ００％（全開、Full HOT）とする。
【００１２】
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よくすることにより、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が設けられる。エアミックスチャンバ４７には、乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すベント吹出口５１と、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、フロントウインドウ（不図示）に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口５２とが設けられる。エアミックスチャンバ４７内には、ベンチレータドア５５、フットドア５７およびデフロスタドア５６が設けられる。ベンチレータドア５５は、制御装置４３で制御されるベンチレータドアアクチュエータ（不図示）により駆動され、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で制御されるフットドアアクチュエータ（不図示）により駆動され、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で制御されるデフロスタドアアクチュエータ（不図示）により駆動され、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るデフロスタ吹出風量調節手段である。デフロスタドア５６の開度たるデフロスタドア開度Ｘdefは、デフロスタ吹出口が全閉となる位置をＸdef＝０％とし、デフロスタ吹出口が全開となる位置をＸdef＝１００％とする。
【００１３】
制御装置４３には、第１の車室内熱交換器作動温度センサ５９、日射量センサ６１、外気温センサ６２、室温センサ６３、室温設定器６４、吹出ロモードスイッチ６５、ブロアファンスイッチ６６、水温センサ２０４などの熱環境情報入力手段が接続される。なお、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３５の作動温度Ｔevaを検出する検出手段である。これら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、車両の日射量Ｑsun、車室外の空気温度Ｔamb、車室内の空気温度（内気温度）Ｔic、車室内の設定温度Ｔptc、水温Ｔｗなどの熱環境情報に基づいて、エアミックスドア開度Ｘmix、インテークドア開度Ｘint、デフロスタドア開度Ｘdef、風量Ｖeva、目標吹出温度Ｔofなどの目標冷暖房条件を演算する。そして、車室内の冷暖房条件が演算した目標冷暖房条件を維持するように、ブロアファンモータ４４、インテークドアアクチュエータ、エアミックスドアアクチュエータ、ベンチレータドアアクチュエータ、フットドアアクチュエータ、デフロスタドアアクチュェータなどを駆動制御する。制御装置４３はまた、コンプレッサクラッチをＯＮ／ＯＦＦしたり、エンジン回転数やタイヤの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。
【００１４】
この実施の形態では、コンプレッサ３１、車室外熱交換器３８、第１の車室内熱交換器３５、第２の車室内熱交換器３３、四方弁７３、膨張弁３４および逆止弁７０、７１が蒸気圧縮サイクルを構成し、車室内の冷暖房を行なう。暖房運転時は、エンジン冷却水を通したヒーターコア２０２による暖房運転と併用する。なお、実際の車両では、車室外熱交換器３８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、図示を省略している。また、この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上げて説明するが、電気ヒータや燃焼式ヒータなどの加熱手段を用いてもよい。
【００１５】
図２は一実施の形態の空調制御を示すフローチャートである。このフローチャートにより一実施の形態の動作を説明する。
ステップ（図２にはＳと略号で示す）１において空調装置の運転を開始すると、ステップ２で各種センサおよび各種アクチュエータ出力によって、車室内設定温度Ｔptc、冷却水温Ｔｗ、第１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔeva、外気温Ｔamb、内気温Ｔic、日射量Ｑsun、ブロアファン電圧Ｖfan、デフロスタドア開度Ｘdef、インテークドア開度Ｘint、ミックスドア開度Ｘmixなどの熱環境情報を検出する。続くステップ３で、検出した熱環境情報に基づいて目標吹出温度Ｔofを演算する。
【００１６】
ステップ４において、外気温Ｔambが設定温度Ｔset１よりも高いかどうかを判定する。外気温Ｔambが設定温度Ｔset１よりも高い場合は、ステップ５〜１０で通常の冷房制御を行なう。まず、ステップ５で四方弁７３により冷媒流路を冷房側にする。ステップ６で第１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔevaに応じてコンプレッサ３１の運転、停止を制御し、続くステップ７で目標吹出温度Ｔofや乗員による外気導入／内気循環切換スイッチ７９の設定状態に応じてインテークドア４２の開閉制御を行なう。ステップ８では目標吹出温度Ｔofに応じてエアーミックスドア４６の開閉制御を行なう。さらにステップ９で目標吹出温度Ｔofや乗員による吹出モードスイッチ７９の設定状態に応じた吹出口５１〜５３の開閉制御を行ない、続くステップ１０で目標吹出温度Ｔofや乗員による風量切換スイッチ７９の設定状態に応じてブロアファン３７による風量制御を行なう。その後、ステップ２へ戻り、上記処理を繰り返す。
【００１７】
一方、ステップ４において外気温Ｔambが設定温度Ｔset１以下と判定された場合はステップ１１へ進み、冷却水温Ｔｗと目標吹出温度Ｔofの温度差（Ｔｗ−Ｔof）が設定温度Ｔset２よりも小さいか否かを判定する。温度差（Ｔｗ−Ｔof）が設定温度Ｔset２よりも小さい場合は、ステップ１２〜１７で除湿暖房制御を行なう。一方、温度差（Ｔｗ−Ｔof）が設定温度Ｔset２以上の場合は、蒸気圧縮サイクルによる暖房運転を行なわなくてもエンジン冷却水による暖房で十分であると判断し、ステップ５〜１０で上記の冷房制御を行なう。
【００１８】
エンジン冷却水温Ｔｗと目標吹出温度Ｔofの温度差（Ｔｗ−Ｔof）に基づいて、蒸気圧縮サイクルによる除湿暖房運転の要否を判断することにより、車両の走行状態が変化して水温Ｔｗが高くなった場合や、風量の低下、日射の増加、設定温度の低下などによる空調負荷の減少があった場合に、すばやく適切な判断がなされ、不必要な蒸気圧縮サイクルの運転を防止できる。
【００１９】
除湿暖房を行なう場合は、まず、ステップ１２で四方弁７３により冷媒流路を暖房側にする。続くステップ１３で、第１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔevaに応じてコンプレッサ３１の運転、停止制御を行なう。ここでは、ウインドウガラスの曇り止めを確実に行なうために、通常の冷房制御におけるステップ６の設定よりも低い温度までコンプレッサ３１の運転を行なうようにする。コンプレッサ３１はエンジン２０１に駆動され、しかも、除湿暖房運転時は第１の車室内熱交換器３５の吸込空気温度が低いので吸熱負荷が低く、コンプレッサ３１は頻繁に運転と停止を繰り返すことになる。ステップ１４では、第１の車室内熱交換器３５の吸込空気温度が所定の温度になるようにインテークドア４２を開閉する。また、ステップ１５で目標吹出温度Ｔofや乗員による吹出モードスイッチ７９の設定状態に応じた吹出口５１〜５３の開閉制御を行ない、続くステップ１６で目標吹出温度Ｔofや乗員による風量切換スイッチ７９の設定状態に応じてブロアファン３７による風量制御を行なう。ステップ１７において、図３、図４に示す曇り止め制御を行なう。その後、ステップ２へ戻り、上記処理を繰り返す。
【００２０】
図３、図４に示すフローチャートにより、一実施の形態の曇り止め制御を説明する。
ステップ２１で曇り止め制御を開始し、ステップ２２でデフロスタスイッチ７９が押されているかどうかを確認する。デフロスタスイッチ７９が押されていればステップ２３へ進み、デフロスタドア５６の開度Ｘdefを１００％にして完全に開放するとともに、エアーミックスドア４６の開度Ｘmixを１００％にして空調風がすべてヒーターコア２０２を通過するようにする。
【００２１】
ステップ２２でデフロスタスイッチ７９が押されていない時はステップ２４へ進み、第１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔevaに基づいて目標ガラス内面温度Ｔg.ofを演算する。ここでは、作動温度ＴevaよりもΔＴだけ高い温度を目標ガラス内面温度Ｔg.ofに設定する。ステップ２５で、外気温Ｔambと目標ガラス内面温度Ｔg.ofに基づいて、ウインドウガラスの内面を目標温度Ｔg.ofにするために必要な目標デフロスタ吹出風温Ｔdef.ofと目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofを演算する。
【００２２】
ステップ２６で、運転中のコンプレッサ３１が停止された直後かどうかを確認し、停止された直後であればステップ２７へ進み、デフロスタドア開度Ｘdefに所定値Ｘ１を加算するとともに、エアーミックスドア開度Ｘmixに所定値Ｘ２を加算して次のステップへ進む。コンプレッサ３１が停止された直後は、第１の車室内熱交換器３５の除湿能力がなくなり、湿度の高い空気が送風されるので、ウインドウガラスが一瞬にして曇ることがある。そこで、コンプレッサ３１が停止された直後にデフロスタドア開度Ｘdefとエアーミックスドア開度Ｘmixをそれぞれ大きくすることによって、デフロスタ風温を上げると同時にデフロスタ吹出風量を増やすので、コンプレッサ３１の停止直後の急激なガラス曇りを防止することができる。
なお、コンプレッサ３１が停止された直後にデフロスタドア開度Ｘdefとエアーミックスドア開度Ｘmixを同時に増加せず、デフロスタドア開度Ｘdefのみを増加するか、またはエアーミックスドア開度Ｘmixのみを増加するようにしてもよい。
【００２３】
コンプレッサ３１が運転状態から停止状態に切り換えられた直後でなければステップ２８へ進み、ステップ２５で演算した目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofが予め設定した最小風量Ｖdef.setよりも小さいかどうかを確認する。目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofが最小風量Ｖdef.setよりも小さい場合はステップ２９へ進み、目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofに最小風量Ｖdef.setを設定する。ここで、最小風量Ｖdef.setはデフロスタ吹出風が乱流状態でウインドウガラス面に沿って流れるために必要な最低の風量で、これ以下の風量ではウインドウガラスの曇り止めが困難になる。なお、ステップ２８で目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofが最小風量Ｖdef.set以上の場合は、現在のデフロスタ吹出風量Ｖdef.ofを維持する。
【００２４】
ステップ３０では、ブロアファン電圧Ｖfanとデフロスタドア開度Ｘdefとに基づいて実際のデフロスタ吹出風量Ｖdefを推定する。ステップ３１でコンプレッサ３１が停止されているかどうかを確認し、運転されている場合はステップ３２へ進み、停止されている場合はステップ３７へ進む。ステップ３２と３７ではそれぞれ、ステップ２５で演算した目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofと、ステップ３０で推定した推定デフロスタ吹出風量Ｖdefとの差ΔＶdefを算出する。ステップ３３〜３６では、最大デフロスタ開度Ｘdef.setに吹出モードに応じた値を設定する。すなわち、デフロスタ吹出モードＤ／Ｆの場合は最大デフロスタ開度Ｘdef.setにＸａを設定し、フット吹出モードＦＯＯＴの場合は最大デフロスタ開度Ｘdef.setにＸｂを設定し、ベント吹出モードＶＥＮＴの場合は最大デフロスタ開度Ｘdef.setにＸｃを設定する。Ｘdef.setはデフロスタ開度Ｘdefの最大開度の設定値であり、Ｘａ、Ｘｂ、ＸｃはＸａ＞Ｘｂ＞Ｘｃとなるように設定する。
【００２５】
一方、コンプレッサ３１が停止直後の場合は、ステップ３８で最大デフロスタ開度Ｘdef.setにＸｄを設定する。コンプレッサ停止直後はウインドウガラスの曇りが生じやすいので、Ｘｄ＞Ｘａなる大きな値を設定する。
【００２６】
ステップ３９において、ステップ３２または３７で演算した目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofと推定デフロスタ吹出風量Ｖdefとの差ΔＶdefの大きさを所定値αと比較する。ΔＶdef＜−αであればステップ４０へ進み、デフロスタドア５６を開度ΔＸdefだけ閉じてデフロスタ吹出風量を減じる。−α≦ΔＶdef≦＋αであればステップ４１へ進み、現在のデフロスタ開度Ｘdefを維持する。また、ΔＶdef＞＋αであればステップ４３へ進み、現在のデフロスタ開度Ｘdefがステップ３４、３４、３６、３８で設定した最大開度Ｘdef.setより大きいか否かを判定する。Ｘdef≦Ｘdef.setであればステップ４２へ進み、デフロスタドア５６を開度ΔＸdefだけ開けてデフロスタ吹出風量を増やす。一方、Ｘdef＞Ｘdef.setの場合はステップ４４へ進み、これ以上デフロスタ開度を大きくすることができないので、ブロアファン電圧Ｖfanを変えることによりデフロスタ吹出風量Ｖdefを変える。すなわち、ステップ４４で現在のデフロスタ開度Ｘdefを維持し、続くステップ４５で、ステップ３２または３７で演算した目標デフロスタ吹出風量Ｖdef.ofと推定デフロスタ吹出風量Ｖdefとの差ΔＶdefに応じてブロアファン電圧の変化量ΔＶfanを設定する。ステップ４６では、現在のブロアファン電圧Ｖfanに変化量ΔＶfanを加算する。
【００２７】
ステップ４７において、ブロアファン電圧Ｖfanとエアーミックスドア開度Ｘmixに基づいて、ヒーターコア２０２の通過風量Ｖheaterを推定する。続くステップ４８では、ヒーターコア２０２の通過風量Ｖheaterから温度効率φを演算する。ステップ４９で温度効率φ、エンジン冷却水温Ｔｗおよび外気温Ｔambに基づいてデフロスタ吹出温Ｔdefを推定し、ステップ５０で推定デフロスタ吹出温Ｔdefとステップ２５で演算した目標デフロスタ吹出温Ｔdef.ofとの差ΔＴdefを求める。ステップ５１において、差ΔＴdefを所定値βと比較する。ΔＴdef＜−βの場合はステップ５２へ進み、エアーミックスドア４６を開度ΔＸmixだけ閉じてヒーターコア２０２の通過風量を減じる。また、ΔＴdef＞＋βの場合はステップ５４へ進み、エアーミックスドア５６を開度ΔＸmixだけ開けてヒーターコア２０２の通過風量を増やす。なお、−β≦ΔＴdef≦＋βの場合はステップ５３で現在のエアーミックスドア開度Ｘmixを維持する。
【００２８】
このように、暖房運転時に蒸発器となる第１の車室内熱交換器３５の作動温度Ｔevaに基づいてウインドウガラスの目標内面温度Ｔg.ofを設定し、この目標ガラス内面温度Ｔg.ofと外気温Ｔambとに基づいてデフロスタ吹出口５２の吹出風の目標温度Ｔdef.ofと目標風量Ｖdef.ofを設定し、デフロスタ吹出口５２の吹出風の温度と風量がそれぞれの目標値Ｔdef.of、Ｖdef.ofとなるようにヒーター２０２を通過する空調風の風量とデフロスタ吹出口５２の吹出風量とを制御するようにしたので、燃費をよくするためにコンプレッサ３１の運転と停止を頻繁に繰り返して断続運転しても、十分に除湿された空気がウインドウガラス内面に流れてガラス曇りが防止され、蒸気圧縮サイクルの運転状況に拘わらず安定な曇り止め性能を発揮することができる。
また、コンプレッサ３１の停止直後にはヒーター２０２を通過する空調風の風量を増加するようにしたので、温度の高い空気がガラス内面に流れてすばやくガラスの内面温度を上げることができ、コンプレッサ停止直後のガラス曇りを防止することができる。
さらに、コンプレッサ３１の停止直後にはデフロスタ吹出口５２の吹出風量を増加するようにしたので、大量の空気がガラス内面に流れてすばやくガラスの内面温度を上げることができ、コンプレッサ停止直後のガラス曇りを防止することができる。
それぞれの吹出口モードに対して最大デフロスタドア開度Ｘdef.setを設定し、実際のデフロスタドア開度Ｘdefが最大デフロスタドア開度Ｘdef.setを超える場合には、デフロスタドア開度を大きくせずに、空調風の風量自体を増加することによってデフロスタ吹出口の吹出風量を増やすようにしたので、フット吹出モードやベント吹出モードにおいてもフット吹出口５３やベント吹出口５１から十分な風量の空調風が得られ、デフロスタ吹出口５２の風量を確保するために他の吹出口の風量が減少して乗員に不快感や寒さを感じさせることなく、ガラス曇りを防止することができる。
【００２９】
−発明の実施の形態の変形例−
図５〜図８は他の蒸気圧縮サイクルの構成を示す。
図５に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示す蒸気圧縮サイクルに、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の出口との間に、絞り７４と二方弁７５を接続したバイパス路を設けたものである。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。
【００３０】
図６に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示す蒸気圧縮サイクルの逆止弁７０、７１を削除し、第２の車室内熱交換器３３の一端（暖房時の出口側）を膨張弁３４と第１の車室内熱交換器３５との間へ絞り８０を介して接続したものである。冷房運転時は第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。
【００３１】
図７に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示す蒸気圧縮サイクルに対して、第１の車室内熱交換器３５と第２の車室内熱交換器３３の配置を変えたものである。冷房運転時は第１の車室内熱交換器３５が蒸発器となり、暖房運転時は第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。
【００３２】
図８に示す蒸気圧縮サイクルは、図１に示す蒸気圧縮サイクルの第１の車室内熱交換器３５と第２の車室内熱交換器３３に代えて、単一の車室内熱交換器２０５を設けるとともに、その車室内熱交換器２０５に第１の冷媒パス７７と第２の冷媒パス７６を備えたものである。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。
【００３３】
なお、上述した実施の形態とその変形例ではそれぞれの蒸気圧縮サイクルを単独に用いる場合を示したが、図１、図５〜図８に示す蒸気圧縮サイクルを複数組合せて用いてもよい。
また、上述した実施の形態とその変形例では車両のフロント部に空調装置を備えた例を示したが、フロント部とリア部にそれぞれ空調装置を備えた車両に対しても本発明を応用することができる。
【００３４】
以上の一実施の形態とその変形例の構成において、コンプレッサ３１がコンプレッサを、四方弁７３が冷媒流路切換手段を、膨張弁３４が膨張手段を、第１の車室内熱交換器３５が第１の車室内熱交換器を、第２の車室内熱交換器３３が第２の車室内熱交換器を、空調ダクト３９が空調ダクトを、ヒーター２０２がヒーターを、制御装置４３、エアーミックスドア４６およびエアーミックスドアアクチュエータ（不図示）がヒーター通過風量調節手段を、制御装置４３、デフロスタドア５６およびデフロスタドアアクチュエータ（不図示）がデフロスタ吹出風量調節手段を、作動温度センサ５９が作動状態検出手段を、外気温センサ６２が外気温検出手段を、制御装置４３が目標ガラス温度設定手段、目標デフロスタ吹出風温設定手段、目標デフロスタ吹出風量設定手段、制御手段、コンプレッサ停止検出手段および最大デフロスタドア開度設定手段を、第１の冷媒パス７７が第１の冷媒パスを、第２の冷媒パス７６が第２の冷媒パスをそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】  一実施の形態の空調制御を示すフローチャートである。
【図３】  一実施の形態の曇り止め制御を示すフローチャートである。
【図４】  図３に続く、一実施の形態の曇り止め制御を示すフローチャートである。
【図５】  一実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【図６】  一実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【図７】  一実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【図８】  一実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【図９】  従来の車両用空調装置の構成を示す図である。
【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  ブロアワファン
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  ベンチレータードア
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  吹出ロモードスイッチ
６６  ブロアファンスイッチ
７０  逆止弁
７１  逆止弁
７３  四方弁
７４  絞り
７５  二方弁
７６  第２の冷媒パス
７７  第１の冷媒パス
８０  絞り
１００  バイバス路
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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