(57)【要約】【課題】プレ空調が設定されている場合の着霜進行の抑止と乗車初期の暖房感の確保との両立が図れる車両用空調装置を提供する。【解決手段】エアコンＥＣＵ５０は、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流れを制御することにより、車両走行中に車室内を空調する通常空調と、車両停止時であって乗員の乗車前に車室内を空調するプレ空調と、室外熱交換器１６に生じた着霜を除霜する除霜運転と、を個別に実施する。エアコンＥＣＵ５０は、通常空調が設定されている場合に、予め設定された通常空調除霜運転条件が成立すると除霜運転を実施し、プレ空調が設定されている場合に、予め設定されたプレ空調除霜運転条件が成立すると除霜運転を実施する。プレ空調除霜運転条件は、通常空調除霜運転条件よりも着霜が進行した状態で成立するように設定される。【選択図】図６
2014058206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒サイクル（１０）の冷媒流れを制御することにより、車両走行中に車室内を空調する通常空調と、車両停止時であって乗員の乗車前に車室内を空調する乗車前空調と、前記冷媒サイクル（１０）に設けられる室外熱交換器（１６）に生じた着霜を除霜する除霜運転と、を個別に実施する制御装置（５０）を備える車両用空調装置（１）であって、
前記制御装置は、前記通常空調が設定されている場合に、予め設定された通常空調除霜運転条件が成立すると前記除霜運転を実施し、前記乗車前空調が設定されている場合に、予め設定された乗車前空調除霜運転条件が成立すると前記除霜運転を実施し、
前記乗車前空調除霜運転条件は、前記通常空調除霜運転条件よりも前記着霜が進行した状態で成立するように設定されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記乗車前空調が設定されている場合に、前記着霜が進行していると判定すると、前記冷媒サイクルにおいて冷媒を吐出する圧縮機（１１）の上限回転数を下げるように設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記乗車前空調除霜運転条件及び前記通常空調除霜運転条件は、前記室外熱交換器の温度に基づいて成立するか否かが判定される条件であり、
前記乗車前空調除霜運転条件が成立する温度は、前記通常空調除霜運転条件の成立する温度よりも低温に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記通常空調が設定されている場合に、前記室外熱交換器の温度が前記通常空調除霜運転条件を成立させる温度になった時点から所定時間経過後に前記乗車前空調除霜運転条件が成立したと判定して前記除霜運転を実施することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員乗車前に車室内の空調を実施する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調装置の一例として、ヒートポンプサイクルを用いた空調運転によって、乗車前の車室内空調（以下、単に「プレ空調」、「乗車前空調」ともいう）を実施する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の装置は、プレ空調運転に加え、ヒートポンプサイクルに設けられる室外熱交換器が蒸発器として機能する場合に着霜が発生したときに除霜する除霜運転を実施することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２１２９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置では、車両停止中に着霜運転を実施できるが、プレ空調時に除霜運転を実施できないことが開示されている。一方、以下は公知の技術ではないが、特許文献１の装置についてプレ空調時に除霜運転を実施する制御を適用した場合には、次のような問題が生じうる。
【０００６】
第１には、プレ空調時に室外熱交換器に着霜が発生する場合に、除霜運転を実施しないでプレ空調運転を実施し続けると、着霜が進行してしまう。このようにプレ空調は実施できるが、着霜の進行によって室外熱交換器での吸熱能力が低下するため、十分な空調性能が得られず、乗車初期の暖房感が十分に得られないという問題がある。第２には、プレ空調時に室外熱交換器に着霜が発生する場合に、除霜運転を十分に実施しすぎると、着霜は解消できるが、プレ空調運転による暖房能力を確保できないため、乗車初期の暖房感が十分でないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、乗車前空調中の着霜進行の抑止と乗車初期の暖房感の確保との両立が図れる車両用空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。なお、特許請求の範囲および下記各手段に記載の括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。
【０００９】
本願の車両用空調装置に係る発明は、冷媒サイクル（１０）の冷媒流れを制御することにより、車両走行中に車室内を空調する通常空調と、車両停止時であって乗員の乗車前に車室内を空調する乗車前空調と、冷媒サイクル（１０）に設けられる室外熱交換器（１６）に生じた着霜を除霜する除霜運転と、を個別に実施する制御装置（５０）を備え、
制御装置は、通常空調中に、予め設定された通常空調除霜運転条件が成立すると除霜運転を実施し、乗車前空調中に、予め設定された乗車前空調除霜運転条件が成立すると除霜運転を実施し、
乗車前空調除霜運転条件は、通常空調除霜運転条件よりも着霜が進行した状態で成立するように設定されることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、乗車前空調除霜運転条件は通常空調除霜運転条件よりも除霜運転に移行する時期が遅れるように成立されるため、除霜運転に移行しにくく、乗車前空調を長くすることができる。これにより、乗車前空調運転時に着霜が発生した場合でも、すぐに除霜運転を実施せずにある程度着霜を進行させてから除霜運転を実施することで、着霜による空調能力の著しい低下を防止しつつ、乗車前空調の実施時間を確保することができる。したがって、乗車前空調中の着霜進行の抑止と乗車初期の暖房感の確保との両立が図れる車両用空調装置を提供できる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲及び上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の構成図である。
【図２】車両用空調装置に係る制御構成を示すブロック図である。
【図３】車両用空調装置による基本的な空調制御を示したフローチャートである。
【図４】図３の空調制御のステップ１２における圧縮機の上限回転数を設定するための制御マップである。
【図５】図３の空調制御における除霜モード制御処理を示すフローチャートである。
【図６】空調運転から除霜運転に移行する成立条件の第１例を説明するための制御マップである。
【図７】空調運転から除霜運転に移行する成立条件の第２例を説明するための制御マップである。
【図８】図３の空調制御のステップ１０における室外ファンの回転数を設定するための制御マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図８を用いて詳細に説明する。本発明の車両用空調装置１が適用可能な車両は、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車、電動発電機及びエンジンのいずれの駆動力を駆動輪に伝達できるハイブリッド自動車等である。これらの自動車では、車両停止時に外部電源（商用電源）から供給される電力をバッテリ４０に充電し、車両走行時にバッテリ４０に蓄えられた電力を走行用電動モータへ供給して走行する。
【００１４】
バッテリ４０は、例えばニッケル水素蓄電池、リチウムイオン電池等で構成される。さらに、車両は、車室内空調、走行等によって消費した電力を充電するための充電装置を備える。この充電装置は、電力供給源としての電気スタンドや商用電源に接続されるコンセントを備えており、このコンセントに電源供給源を接続することにより、電池の充電を行うこともできる。
【００１５】
車両用空調装置１は、乗員の乗車前に主に行われる車室内空調（以下、乗車前空調またはプレ空調という）運転が実施可能な空調装置である。例えば、車両のユーザーが乗車前空調運転を行いたいときに無線端末機７０等を操作すると、エアコンＥＣＵ５０は、無線端末機７０から送信される乗車前空調運転の命令信号を受信し、所定のプログラムによる演算を行って乗車前空調運転を実行するものである。さらに、車両では、バッテリ４０に蓄えられた電力あるいは外部電力から供給される電力を、エアコンＥＣＵ５０を介して車両用空調装置１の各種の構成機器へ供給することによって車両用空調装置１を作動させている。したがって、車両停止時に外部電源が車両のバッテリ４０等に接続されている場合であっても、乗員が車内へ乗り込む前に車室内の空調を行うプレ空調運転を実行することができる。
【００１６】
次に、図１及び図２を用いて車両用空調装置１の構成を説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、冷媒サイクルの一例であって、車室内への送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式のヒートポンプサイクル１０、ヒートポンプサイクル１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すための空調ユニット３０、及び車両用空調装置１の各種構成機器の作動を制御する制御装置としてのエアコンＥＣＵ５０等を備えている。
【００１７】
ヒートポンプサイクル１０は、送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路と、送風空気を加熱して車室を暖房する暖房モードの冷媒回路と、さらに、暖房モード時にヒートポンプサイクル１０にて冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室外熱交換器１６に着霜が生じた際に、これを除霜する除霜モード（除霜運転）の冷媒回路とを切替え可能に構成されている。なお、図１では、冷房モードにおける冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房モードにおける冷媒の流れを実線矢印で示し、さらに、除霜モードにおける冷媒の流れを白抜き矢印で示している。
【００１８】
ヒートポンプサイクル１０は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１、送風空気を加熱あるいは冷却する室内熱交換器としての凝縮器１３及び蒸発器１８、冷媒を減圧膨張させる暖房用固定絞り１４及び冷房用固定絞り１７、並びに、冷媒回路切替手段としての開閉弁１５ａおよび三方弁２０等を備えている。また、ヒートポンプサイクル１０では、例えば、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。
【００１９】
圧縮機１１は、車室外となる車両のボンネット内に配置され、ヒートポンプサイクル１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出し、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。固定容量型の圧縮機構１１ａとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。
【００２０】
電動モータ１１ｂは、インバータ６１から出力される交流電圧によって、その回転数が制御される交流モータである。また、インバータ６１は、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この周波数または回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。したがって、電動モータ１１ｂは、圧縮機１１の吐出能力変更手段を構成する。
【００２１】
圧縮機１１の吐出口側には、凝縮器１３の冷媒入口側が接続されている。凝縮器１３は、空調ユニット３０において車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するケーシング３１内に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させることで送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００２２】
凝縮器１３の冷媒出口側には、暖房モード時に冷媒を減圧させる暖房用固定絞り１４を介して室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。暖房用固定絞り１４としては、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。もちろん、暖房モード時に冷媒を減圧させる機能を発揮できれば、固定絞りに限定されることなく全開機能付き電気式膨張弁等の可変絞り機構を採用してもよい。
【００２３】
さらに、ヒートポンプサイクル１０には、凝縮器１３から流出した冷媒を、暖房用固定絞り１４を迂回させて室外熱交換器１６の冷媒入口側へ導くバイパス通路１５が設けられている。バイパス通路１５には、バイパス通路１５を開閉する開閉弁１５ａが配置されている。開閉弁１５ａは、冷房モードにおける冷媒回路、暖房モードにおける冷媒回路、及び除霜モードにおける冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成し、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電磁弁である。具体的には、開閉弁１５ａは、冷房モード時及び除霜モード時に開き、暖房モード時に閉じる。
【００２４】
なお、開閉弁１５ａが開いた状態で冷媒がバイパス通路１５を通過する際に生じる圧力損失は、開閉弁１５ａが閉じた状態で冷媒が暖房用固定絞り１４を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。したがって、開閉弁１５ａが開いた状態では、室外熱交換器１６から流出した冷媒のほぼ全流量がバイパス通路１５を介して室外熱交換器１６側へ流れる。
【００２５】
室外熱交換器１６は、ボンネット内に配置されて、内部を流通する冷媒と室外ファン１６ａから送風された車室外の空気（外気）とを熱交換させる。室外ファン１６ａは、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御電圧によって回転数（送風能力）が制御される電動式送風機である。室外熱交換器１６の冷媒出口側には、三方弁２０が接続されている。三方弁２０は、開閉弁１５ａとともに各運転モードにおける冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成しており、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電気式の三方弁である。
【００２６】
三方弁２０は、冷房モード時には図１の破線矢印で示すように室外熱交換器１６の冷媒出口側と冷房用固定絞り１７とを接続する冷媒回路に切り替え、暖房モード時及び除霜モード時には図１の実線矢印あるいは白抜き矢印で示すように室外熱交換器１６の冷媒出口側とアキュムレータ１９の入口側とを接続する冷媒回路に切り替える。冷房用固定絞り１７の基本的構成は暖房用固定絞り１４と同様である。蒸発器１８は、空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、凝縮器１３の送風空気流れの上流側に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
【００２７】
蒸発器１８の冷媒出口側には、アキュムレータ１９の入口側が接続されている。アキュムレータ１９は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。さらに、アキュムレータ１９の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。
【００２８】
次に、空調ユニット３０について説明する。空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置され、その外殻を形成するケーシング３１内に室内用ブロワ３２、蒸発器１８、凝縮器１３、エアミックスドア３４等を収容する。ケーシング３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されており、その内部に車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成している。このケーシング３１の送風空気流れ最上流側には、ケーシング３１内へ車室内の空気（内気）と外気とを切替導入する内外気切替装置３３が配置されている。
【００２９】
内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータ６２によって駆動される。電動アクチュエータ６２は、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００３０】
内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する室内用ブロワ３２が配置されている。室内用ブロワ３２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であって、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。
【００３１】
室内用ブロワ３２の空気流れ下流側には、蒸発器１８及び凝縮器１３が、送風空気の流れに対して、蒸発器１８、凝縮器１３の順に配置されている。ケーシング３１内には、蒸発器１８を通過後の送風空気のうち、凝縮器１３を通過させる風量と凝縮器１３を通過させない風量との風量割合を調整するエアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータ６３によって駆動される。電動アクチュエータ６３は、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００３２】
本実施形態では、冷房モード時及び除霜モード時には図１の破線で示すように、蒸発器１８を通過後の送風空気の全風量を凝縮器１３を迂回させる冷房位置に、エアミックスドア３４を変位させ、暖房モード時には図１の実線で示すように、蒸発器１８を通過後の送風空気の全風量を凝縮器１３へ流入させる暖房位置に、エアミックスドア３４を変位させる。
【００３３】
さらに、ケーシング３１の空気流れ最下流部には、凝縮器１３を通過した送風空気あるいは凝縮器１３を迂回した送風空気を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口が設けられている。この開口としては、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口部３７ａ、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口部３７ｂ、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口部３７ｃが設けられている。これらの開口部の空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口（図示せず）に接続されている。
【００３４】
したがって、冷房モード時に、エアミックスドア３４の開度を調整して、蒸発器１８にて冷却された送風空気の一部を凝縮器１３で再加熱することで、フェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口から車室内へ吹き出される送風空気の温度を調整するようにしてもよい。また、デフロスタ開口部３７ａ、フェイス開口部３７ｂ及びフット開口部３７ｃの空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタ開口部３７ａの開口面積を調整するデフロスタドア３８ａ、フェイス開口部３７ｂの開口面積を調整するフェイスドア３８ｂ、フット開口部３７ｃの開口面積を調整するフットドア３８ｃが配置されている。
【００３５】
デフロスタドア３８ａ、フェイスドア３８ｂ及びフットドア３８ｃは、吹出口モードを切替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ６４に連結されて連動して回転操作される。なお、電動アクチュエータ６４も、エアコンＥＣＵ５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００３６】
また、吹出口モード切替手段によって切り替えられる吹出口モードとしては、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出すフットモード、及びフット吹出口及びデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口及びデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。さらに、乗員が操作パネル６０に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。
【００３７】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。エアコンＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された圧縮機１１用のインバータ６１、開閉弁１５ａ及び三方弁２０、室外ファン１６ａ、室内用ブロワ３２、各種電動アクチュエータ６２〜６４の作動を制御する。
【００３８】
エアコンＥＣＵ５０の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、吐出温度センサ５４、吐出圧力センサ５５、蒸発器温度センサ５６、室外熱交換器温度センサ５７等の空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。内気センサ５１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する。外気センサ５２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量Ｔｓを検出する。吐出温度センサ５４は、圧縮機１１の吐出冷媒の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する。吐出圧力センサ５５は、圧縮機１１の吐出冷媒の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する。蒸発器温度センサ５６は、蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発温度）Ｔｅを検出する。室外熱交換器温度センサ５７は、室外熱交換器１６の室外器温度Ｔｏｕｔを検出する。
【００３９】
なお、本実施形態の吐出冷媒圧力Ｐｄは、冷房モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出口側から冷房用固定絞り１７の入口へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となり、暖房モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出口側から暖房用固定絞り１４の入口へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となる。蒸発器温度センサ５６は、例えば、蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。また、蒸発器温度センサ５６は、蒸発器１８のその他の部位の温度を検出してもよいし、蒸発器１８を流通する冷媒自体の温度を直接検出してもよい。このことは室外熱交換温度センサ５７についても同様である。
【００４０】
さらに、エアコンＥＣＵ５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近の操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、例えば、車両用空調装置１の作動スイッチ、車両用空調装置１の自動制御を設定あるいは解除するオートスイッチ、運転モードを切り替える運転モード切替スイッチ、吹出口モードを切り替える吹出モード切替スイッチ、室内用ブロワ３２の風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する車室内温度設定スイッチ等がある。
【００４１】
また、エアコンＥＣＵ５０は、乗員が携帯する無線端末機７０あるいは各種の移動体通信手段（例えば、携帯電話、スマートフォン）と制御信号の送受信を行う送受信部５０ａを有している。操作パネル６０および無線端末機７０には、それぞれプレ空調運転を開始させるプレ空調スタートスイッチ及び予め定めた時刻にプレ空調運転を開始させるためのタイマー設定スイッチといったプレ空調運転の実行を要求するプレ空調要求手段が設けられている。
【００４２】
エアコンＥＣＵ５０は、その出力側に接続された各種空調用構成機器を制御する制御手段が一体に構成された制御装置である。各空調用構成機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、各空調用構成機器の作動を制御する制御手段を構成している。例えば、本実施形態では、エアコンＥＣＵ５０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成が圧縮機制御手段５０ｂを構成し、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁１５ａ及び三方弁２０の作動を制御する構成が冷媒回路制御手段５０ｃを構成している。
【００４３】
次に、図３〜図８を用いて、車両用空調装置１の作動を説明する。この制御処理は、車両停止時であっても、エアコンＥＣＵ５０に電力が供給されていれば実行される。まず、ステップ１では、車両用空調装置１を作動させるか否か、すなわち、操作パネル６０の作動スイッチが投入された状態でオートスイッチがＯＮされているか否か、あるいは、プレ空調スタートスイッチがＯＮされているか否かを判定する。そして、車両用空調装置１を作動させると判定された際にステップ２へ進む。なお、プレ空調スタートスイッチがＯＮされていることには、タイマー設定によるプレ空調運転の開始も含まれる。
【００４４】
ステップ２では、フラグ、タイマー等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等のイニシャライズが行われる。なお、このイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置１の作動終了時に記憶された値が維持されるものもある。
【００４５】
次に、ステップ３では、操作パネル６０の操作信号等を読み込んでステップ４へ進む。ステップ４では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述の空調制御用のセンサ群５１〜５７等の検出信号を読み込んでステップ５へ進む。
【００４６】
ステップ５では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。目標吹出温度ＴＡＯは、内気温Ｔｒを速やかに乗員の所望の目標温度Ｔｓｅｔに近づけるために決定される値であって、下記の数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内の目標温度であり、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）であり、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された車室外温度（外気温）であり、Ｔｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【００４７】
なお、数式Ｆ１にて算出された目標吹出温度ＴＡＯは、冷房モード時および暖房モード時の双方において用いることのできる制御目標値であるが、暖房モード時には消費電力の抑制のために数式Ｆ１にて算出された目標吹出温度ＴＡＯよりも若干低い値とする補正を行ってもよい。
【００４８】
続くステップ６〜ステップ１２では、エアコンＥＣＵ５０の出力側に接続された各種空調用構成機器の制御状態が決定される。まず、ステップ６では、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予めエアコンＥＣＵ５０のＲＯＭ内に記憶された制御マップを参照して、室内用ブロワ３２により送風される空気の目標送風量、すなわち、室内用ブロワ３２の電動モータに印加するブロワモータ電圧を決定する。
【００４９】
この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの最大冷房域及び最大暖房域でブロワモータ電圧を最大値付近の高電圧にして、室内用ブロワ３２の送風量が最大風量に近づくように制御する。さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域あるいは極高温域から中間温度域に向かうに伴って、ブロワモータ電圧を減少させて送風量を減少させるように制御する。
【００５０】
ステップ７では、吸込口モード、すなわち内外気切替装置３３の切替え状態を決定する。この吸込口モードも目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予めエアコンＥＣＵ５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、目標吹出温度ＴＡＯが最大冷房域となって高い冷房性能を得たい場合等には内気を導入する内気モードが選択される。
【００５１】
ステップ８では、吹出口モードを決定する。この吹出口モードも目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予めエアコンＥＣＵ５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するに伴って吹出口モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切り替える。したがって、目標吹出温度ＴＡＯが低温域となりやすい夏季は主にフェイスモード、目標吹出温度ＴＡＯが中温域となりやすい春秋季は主にバイレベルモード、目標吹出温度ＴＡＯが高温域となりやすい冬季は主にフットモードが選択される。
【００５２】
さらに、車両窓ガラス近傍の相対湿度を検出する湿度検出手段の検出値から算出される窓ガラス表面の相対湿度ＲＨＷに基づいて、窓ガラスに曇りが発生する可能性が高いと判定された場合には、フットデフロスタモードあるいはデフロスタモードを選択するようにしてもよい。
【００５３】
ステップ９では、エアミックスドア３４の制御状態が決定される。前述のように、本実施形態では、冷房モード時及び除霜モード時には蒸発器１８を通過後の送風空気の全風量を凝縮器１３を迂回させるようにエアミックスドア３４を変位させる、また、暖房モード時には蒸発器１８を通過後の送風空気の全風量を凝縮器１３へ流入させるようにエアミックスドア３４を変位させる。
【００５４】
ステップ１０では、圧縮機１１の吐出冷媒温度Ｔｄに基づいて、予めエアコンＥＣＵ５０に記憶された制御マップを参照して室外ファン１６ａの稼働率、すなわち室外ファン１６ａの回転数を決定する。この制御マップでは、吐出冷媒温度Ｔｄの上昇に伴って室外ファン１６ａの回転数を増加するように決定する。
【００５５】
ステップ１１では、運転モード切替スイッチによって設定された運転モードに応じて、開閉弁１５ａ及び三方弁２０の作動状態を決定する。冷房モード時には、開閉弁１５ａを開くとともに、室外熱交換器１６の冷媒出口側と冷房用固定絞り１７の冷媒入口側とを接続するように三方弁２０の作動を制御する。一方、暖房モード時には、開閉弁１５ａを閉じるとともに、室外熱交換器１６の冷媒出口側とアキュムレータ１９の冷媒入口側とを接続するように三方弁２０の作動を制御する。
【００５６】
ステップ１２では、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を決定する。冷房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、予めエアコンＥＣＵ５０に記憶されている制御マップを参照して、空調フィーリングを悪化させないように、蒸発器温度センサ５６によって検出される冷媒蒸発温度Ｔｅの目標蒸発温度ＴＥＯを決定する。
【００５７】
この目標蒸発温度ＴＥＯと冷媒蒸発温度Ｔｅの偏差Ｅｎ（ＴＥＯ−Ｔｅ）を算出し、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｎ−（Ｅｎ−１））とを用いて、予めエアコンＥＣＵ５０に記憶されたメンバーシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に対する回転数変化量ｄｆＣを求める。
【００５８】
また、暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、予めエアコンＥＣＵ５０に記憶されている制御マップを参照して、吐出圧力センサ５５によって検出される吐出冷媒圧力Ｐｄ（高圧側冷媒圧力）の目標高圧ＰＤＯを決定する。この目標高圧ＰＤＯと吐出冷媒圧力Ｐｄの偏差Ｐｎ（ＰＤＯ−Ｐｄ）を算出し、今回算出された偏差Ｐｎから前回算出された偏差Ｐｎ−１を減算した偏差変化率Ｐｄｏｔ（Ｐｎ−（Ｐｎ−１））とを用いて、予めエアコンＥＣＵ５０に記憶されたメンバーシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＨｎ−１に対する回転数変化量ｄｆＨを求める。
【００５９】
さらにエアコンＥＣＵ５０は、ステップ１２において、プレ空調時に圧縮機１１の最高回転数の上限値を設定し、圧縮機１１の回転数が設定された最高回転数以下になるように制御する。すなわち、上記の演算方法によって算出した回転数変化量ｄｆＨを用いて求められた圧縮機１１の回転数が、設定された最高回転数未満の場合は、ステップ１４でそのままの算出値を圧縮機１１の制御信号として出力する。一方、当該設定された最高回転数以上の場合は、設定された最高回転数を圧縮機１１の制御信号として出力することにより、圧縮機１１は当該設定された最高回転数以下に制御されて、回転数の上限値が設定されることになる。
【００６０】
このプレ空調における圧縮機１１の最高回転数の上限値は、予めエアコンＥＣＵ５０のＲＯＭ等に記憶された図４に示す制御マップを用いた演算により設定される。例えば、最高回転数の上限値は、室外熱交換器温度センサ５７によって検出された室外器温度Ｔｏｕｔが−１２．５℃以下の場合には２５００［ｒｐｍ］に設定され、−１０℃以上の場合には５１００［ｒｐｍ］に設定される。このように、室外器温度Ｔｏｕｔが−１２．５℃以下である場合は、−１０℃以上である場合に比べて、着霜が進行していると判定されて、圧縮機１１の上限回転数を低下させる制御が行われる。
【００６１】
また、圧縮機１１の上限回転数は、室外器温度Ｔｏｕｔが−１０℃と−１０．５℃の間の温度である場合には、内挿法により算出された５１００［ｒｐｍ］から５０００［ｒｐｍ］の間の値に求められ、室外器温度Ｔｏｕｔが−１０．５℃と−１２．５℃の間の温度である場合には、内挿法により算出された５０００［ｒｐｍ］から２５００［ｒｐｍ］の間の値に求められる。このように、室外器温度Ｔｏｕｔが−１０℃から−１２．５℃の間の温度である場合にも、着霜が進行していると判定されて、圧縮機１１の上限回転数を低下させる制御が行われる。
【００６２】
すなわち、室外器温度Ｔｏｕｔが−１０℃から−１２．５℃の間の温度である場合に、制御周期間隔で検出される室外器温度Ｔｏｕｔが、前回の値よりも今回の値の方が低温であれば、図４において矢印で図示するように着霜が進行していると判定する。そして、今回の圧縮機１１の回転数決定ステップ（ステップ１２）では上限回転数（最高回転数）を低下させるように制御し、室外熱交換器１６を冷却する作用を抑制するのである。
【００６３】
また、エアコンＥＣＵ５０は、上述のように着霜が進行していると判定した場合には、圧縮機１１を一時的に停止するように制御してもよい。
【００６４】
次のステップ１３では、室外熱交換器１６の除霜を行う除霜モードでの運転を実行するか否かを決定する。このステップ１３のより詳細な処理については、図５を参照して説明する。まず、ステップ１３１では、車両運転中である否かが判定される。車両運転中とは車両の走行中のみを意味するものではなく車両システムが起動している状態、つまり車両停止時ではない状態を意味する。
【００６５】
ステップ１３１にて車両運転中と判定された場合はステップ１３２へ進み、室外熱交換器１６に着霜が生じているか否かが判定される。このような着霜の判定は、様々な手法を採用できる。ここでは、室外熱交換器温度センサ５７によって検出された室外器温度Ｔｏｕｔが予め定めた基準温度以下となった際に、室外熱交換器１６に着霜が生じていると判定する。
【００６６】
エアコンＥＣＵ５０は、図６に示す制御マップに示すように、複数レベルの着霜進行度合い（着霜判定レベル）を設定し、この着霜判定レベルを反映した「乗車前空調除霜運転条件」と「通常空調除霜運転条件」によって、ステップ１３２とステップ１３６における判定を行う。エアコンＥＣＵ５０は、室外器温度Ｔｏｕｔが、−１４℃より高く−１０℃以下の場合はレベル１と判定し、−１８℃より高く−１４℃以下の場合はレベル２と判定し、−１８℃以下の場合はレベル３と判定する。着霜は、レベル１、レベル２、レベル３と進むにつれてより進行していることを示す。
【００６７】
ここで、ステップ１３２における着霜の判定は、レベル１を基準値として採用する。すなわち、ステップ１３２において、室外器温度Ｔｏｕｔが予め定めた−１０℃以下の温度まで低下した場合は、通常空調時の着霜判定レベルであるレベル１に突入したと判定する。また、後述するステップ１３６での判定は、レベル１よりも着霜が進行しているレベル２またはレベル３を基準値として採用する。
【００６８】
ステップ１３２にて室外熱交換器１６に着霜が生じていると判定された場合は、ステップ１３３へ進み除霜モードの運転が実行される。ステップ１３３では、開閉弁１５ａを開き、室外熱交換器１６の冷媒出口側とアキュムレータ１９の冷媒入口側とを接続するように三方弁２０の作動を制御し、圧縮機１１の回転数を予め定めた所定回転数に制御する。一方、ステップ１３２にて室外熱交換器１６に着霜が生じていると判定されなかった場合は、ステップ１４へ進む。
【００６９】
ステップ１３１にて車両運転中ではないと判定された場合は、ステップ１３４へ進み、バッテリ４０の充電が完了しているか否かが判定される。このようなバッテリ４０の充電が完了しているか否かの判定は、様々な手法を採用できる。例えば、車両に外部電源が接続された状態で、バッテリ４０の蓄電残量が予め定めた所定残量以上となっている場合にはバッテリ４０の充電が完了していると判定すればよい。
【００７０】
ステップ１３４にてバッテリ４０の充電が完了していないと判定された場合は、ステップ１４へ進む。一方、ステップ１３４にてバッテリ４０の充電が完了していると判定された場合は、ステップ１３５へ進み、プレ空調要求手段を構成する操作パネル６０及び無線端末機７０の操作信号に基づいて、プレ空調運転の実行が要求されているか否かが判定される。ステップ１３５にてプレ空調運転の実行が要求されていないと判定された場合は、ステップ１４へ進む。一方、ステップ１３５にてプレ空調運転の実行が要求されている場合は、ステップ１３６へ進み、室外熱交換器１６に着霜が生じているか否かが判断される。
【００７１】
上述したように、ステップ１３６では、通常空調時の着霜判定レベルであるレベル１よりも着霜が進行しているレベル２またはレベル３を基準値として採用する。すなわち、ステップ１３６において、室外器温度Ｔｏｕｔが予め定めた−１８℃と１４℃の間の温度（−１４℃を含む）に低下した場合、または、−１８℃以下の温度まで低下した場合には、プレ空調時の着霜判定レベルであるレベル２またはレベル３に突入したと判定する。このように、プレ空調の場合のステップ１３６での判定基準となるプレ空調除霜運転条件は、通常空調の場合のステップ１３２での判定基準となる通常空調除霜運転条件よりも着霜が進行した状態で成立するように設定されるのである。
【００７２】
ステップ１３６にて室外熱交換器１６に着霜が生じていると判定された場合はステップ１３７へ進み、除霜モードの運転が実行される。すなわち、上述したステップ１３３と同様の制御が行われ、ステップ１４へ進む。また、ステップ１３６にて室外熱交換器１６に着霜が生じていると判定されなかった場合にもステップ１４へ進む。したがって、プレ空調の設定中は、通常空調の場合と比較して、除霜運転に移行するのが遅れるため、通常空調の設定中よりもある程度着霜が進行するようになるが、その分空調の実施時間が長くなる。以上の説明から明らかなように、ステップ１３７では、ステップ１３１にて車両停止時であることが判定されるとともに、ステップ１３５にてプレ空調運転の実行が要求されていることが判定された際に、除霜モードの運転を実行する。
【００７３】
続くステップ１４では、上述のステップ６〜ステップ１３で決定された制御状態が得られるように、エアコンＥＣＵ５０より、上述する各種の空調用構成機器１１（６１）、１５ａ、２０、１６ａ、３２、６２〜６４に対して制御信号及び制御電圧が出力される。続くステップ１５では、制御周期の間待機し、制御周期の経過を判定するとステップ３へ戻る。
【００７４】
車両用空調装置１は、以上のように制御処理が実行されるので、運転モードに応じて以下のように作動する。
【００７５】
（冷房モード）
冷房モードでは、エアコンＥＣＵ５０が、開閉弁１５ａを開き、室外熱交換器１６の冷媒出口側と冷房用固定絞り１７の冷媒入口側とを接続するように三方弁２０の作動を制御する。さらに、エアコンＥＣＵ５０が、蒸発器１８を通過後の送風空気の全風量が凝縮器１３を迂回するようにエアミックスドア３４を変位させる。
【００７６】
これにより、図１の破線矢印に示すように、圧縮機１１（→凝縮器１３→バイパス通路１５）→室外熱交換器１６（→三方弁２０）→冷房用固定絞り１７→蒸発器１８→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する冷媒サイクルが構成される。つまり、室外熱交換器１６を冷媒に放熱させる放熱器として機能させ、蒸発器１８を冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。なお、冷房モードでは、エアミックスドア３４の作用によって、送風空気が凝縮器１３へ流入しないので、凝縮器１３では冷媒はほとんど放熱しない。
【００７７】
したがって、圧縮機１１にて圧縮された高圧高温冷媒は、室外熱交換器１６にて室外ファン１６ａから送風された外気と熱交換して冷却され、冷房用固定絞り１７にて減圧膨張される。冷房用固定絞り１７にて減圧された低圧冷媒は蒸発器１８へ流入し、室内用ブロワ３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱作用により、蒸発器１８を通過する送風空気が冷却され、車室内の冷房が実現される。また、蒸発器１８から流出した冷媒は、アキュムレータ１９へ流入する。アキュムレータ１９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【００７８】
（暖房モード）
暖房モードでは、エアコンＥＣＵ５０が、開閉弁１５ａを閉じ、室外熱交換器１６の冷媒出口側とアキュムレータ１９の冷媒入口側とを接続するように三方弁２０の作動を制御する。さらに、エアコンＥＣＵ５０が、蒸発器１８を通過後の送風空気の全風量が凝縮器１３へ流入するようにエアミックスドア３４を変位させる。これにより、図１の実線矢印に示すように、圧縮機１１→凝縮器１３→暖房用固定絞り１４→室外熱交換器１６（→三方弁２０）→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する冷媒サイクルが構成される。つまり、凝縮器１３を放熱器として機能させ、室外熱交換器１６を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
【００７９】
したがって、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、凝縮器１３にて室内用ブロワ３２から送風された送風空気に放熱する。これにより、凝縮器１３を通過する送風空気が加熱され、車室内の暖房が実現される。また、凝縮器１３から流出した冷媒は、暖房用固定絞り１４にて減圧されて室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、室外ファン１６ａから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁２０を介してアキュムレータ１９へ流入する。アキュムレータ１９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【００８０】
（除霜モード）
除霜モードでは、エアコンＥＣＵ５０が、開閉弁１５ａを開き、室外熱交換器１６の冷媒出口側とアキュムレータ１９の冷媒入口側とを接続するように三方弁２０の作動を制御する。さらに、エアコンＥＣＵ５０が、蒸発器１８を通過後の送風空気の全風量が凝縮器１３を迂回するようにエアミックスドア３４を変位させる。これにより、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１（→凝縮器１３→バイパス通路１５）→室外熱交換器１６→三方弁２０）→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環するホットガスサイクルが構成される。
【００８１】
したがって、圧縮機１１にて圧縮された高圧高温冷媒は、室外熱交換器１６へ流入して放熱する。これにより、室外熱交換器１６が加熱されて室外熱交換器１６の除霜が実現される。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁２０を介してアキュムレータ１９へ流入する。アキュムレータ１９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入される。
【００８２】
車両用空調装置１は、以上のように作動して、車室内の冷房及び暖房を実現することができるとともに室外熱交換器１６に着霜が生じた際に、除霜モードの運転を実行することで室外熱交換器１６を除霜することもできる。車両用空調装置１によれば、近い将来に乗員が車両に乗車する予定がある場合には、室外熱交換器１６に着霜が生じた際に除霜運転を実行する。これにより、着霜による室外熱交換器１６の熱交換性能の低下を抑制して車両用空調装置１の空調性能を確保できる。
【００８３】
次に、プレ空調設定中の着霜判定を行うステップ１３６で行われる、プレ空調運転から除霜運転に移行する条件の他の形態について図７を参照して説明する。図７は、着霜度合いのレベル判定と除霜モードへの移行タイミングとの関係を説明するためのタイムチャートである。
【００８４】
図７に示すように、エアコンＥＣＵ５０は、ステップ１３６におけるプレ空調除霜運転条件は、室外器温度Ｔｏｕｔが上述のレベル１になってから、所定の遅延時間ＴＬが経過したときに成立したと判定する。この場合、ステップ１３２における通常空調除霜運転条件は、室外器温度Ｔｏｕｔが上述のレベル１になったときに成立したと判定する。したがって、プレ空調除霜運転条件の成立は、室外器温度Ｔｏｕｔが通常空調除霜運転条件成立のレベル１になったときよりも、レベル１になってから、さらに所定の遅延時間ＴＬが経過したときまで遅れることになる。このように所定の遅延時間ＴＬを経た後、プレ空調除霜運転条件が成立した判定することにより、プレ空調設定中には、通常空調設定中よりも着霜が進行した状態で除霜運転に移行させることができる。なお、プレ空調除霜運転条件は、室外器温度Ｔｏｕｔがレベル２になってから、さらに所定の遅延時間ＴＬが経過したときに成立するように設定してもよい。
【００８５】
次に、ステップ１０で行われる室外ファン１６ａの出力決定について、他の形態を図８を参照して説明する。図８は、上述するステップ１０において、着霜の進行度合いに応じて室外ファン１６ａの回転数を決定するための制御マップである。
【００８６】
エアコンＥＣＵ５０は、ステップ１０において、室外器温度Ｔｏｕｔが−１０℃から−１２．５℃の範囲にある場合は、図８に示すマップにしたがい、内挿法によって室外ファン１６ａの回転数を算出する。室外熱交換器１６の着霜は、室外器温度Ｔｏｕｔが−１０℃から−１２．５℃に向けて低下するにつれて進行しており、エアコンＥＣＵ５０は、この進行度合いに比例して室外ファン１６ａの回転数を増加させるように制御する。
【００８７】
すなわち、室外器温度Ｔｏｕｔが−１０℃から−１２．５℃の間の温度である場合に、制御周期間隔で検出される室外器温度Ｔｏｕｔが、前回の値よりも今回の値の方が低温であれば、図８において矢印で図示するように着霜が進行していると判定する。そして、今回の室外ファン１６ａの回転数決定ステップ（ステップ１０）では回転数を前回よりも増加させるように制御して室外熱交換器１６を通過する風量を増加することにより、室外熱交換器１６からの除霜を促進するのである。
【００８８】
以下に、本実施形態の車両用空調装置１がもたらす効果を述べる。車両用空調装置１によれば、エアコンＥＣＵ５０は、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流れを制御することにより、車両走行中に車室内を空調する通常空調と、車両停止時であって乗員の乗車前に車室内を空調する乗車前空調（プレ空調）と、室外熱交換器１６に生じた着霜を除霜する除霜運転と、を個別に実施する。エアコンＥＣＵ５０は、通常空調が設定されている場合に（通常空調中及び通常空調開始時を含む）、予め設定された通常空調除霜運転条件が成立すると除霜運転を実施し（ステップ１３３）、乗車前空調が設定されている場合に（乗車前空調中及び乗車前空調開始時を含む）、予め設定された乗車前空調除霜運転条件（プレ空調除霜運転条件）が成立すると除霜運転を実施する（ステップ１３７）。乗車前空調除霜運転条件は、通常空調除霜運転条件よりも着霜が進行した状態で成立するように設定される（ステップ１３６）。
【００８９】
この制御によれば、乗車前空調除霜運転条件は通常空調除霜運転条件よりも除霜運転に移行するタイミングが遅れるように成立される。このため、乗車前空調での暖房中に除霜運転が実施される頻度を抑えることができる。つまり、空調運転から除霜運転に移行しにくく、乗車前空調の方が空調を長く実施することができる。このように乗車前空調運転の場合には着霜が発生する状態であっても、ある程度着霜を進行させてから、除霜運転を実施することで、着霜による空調能力の著しい低下を防止でき、かつ乗車前空調の実施時間を確保することができる。したがって、乗車前空調中の着霜進行の抑止と乗車初期の暖房感の確保とのバランスがとれた制御を実現できるため、乗車前空調の効果を十分に発揮できる車両用空調装置１が得られる。
【００９０】
また、エアコンＥＣＵ５０は、図４に示すように、乗車前空調が設定されている場合に、着霜が進行していると判定すると、圧縮機１１の上限回転数を下げるように設定する。この制御によれば、前回よりも着霜が進行している場合には、圧縮機１１の上限回転数を低下させるため、今回、圧縮機１１は抑制された上限回転数を超える回転数で運転されることはない。これにより、冷媒の吐出量が強制的に減少する方向に向かい、室外熱交換器１６の着霜状態の進行を抑止することができる。
【００９１】
また、乗車前空調除霜運転条件（ステップ１３６）及び通常空調除霜運転条件（ステップ１３２）は、室外熱交換器１６の温度に基づいて成立するか否かが判定される条件である。乗車前空調除霜運転条件が成立する温度は、通常空調除霜運転条件の成立する温度よりも低温に設定される。
【００９２】
この制御によれば、乗車前空調除霜運転条件は通常空調除霜運転条件よりも低温である室外熱交換器１６の温度を判定温度とする。このため、着霜の進行レベルに直接的に関係のある温度を判定温度に設定することにより、乗車前空調設定中に除霜運転に移行するタイミングを通常空調設定中よりも確実に遅らせるように制御することができる。したがって、乗車前空調での暖房中に除霜運転が実施される頻度を確実に抑えることができ、乗車前空調設定中の方が暖房運転を確実に長く実施することができる。
【００９３】
また、エアコンＥＣＵ５０は、図７に示すように、通常空調が設定されている場合に、室外熱交換器１６の温度が通常空調除霜運転条件を成立させる温度になった時点から所定時間（所定の遅延時間ＴＬ）の経過後に乗車前空調除霜運転条件が成立したと判定して除霜運転を実施する。
【００９４】
この制御によれば、室外熱交換器１６の温度が、通常空調除霜運転条件が成立する温度になってから、必ず、所定時間（所定の遅延時間ＴＬ）分の空調時間を確保することができる。したがって、暖房運転の場合には、一定の暖房実施時間を担保できる制御を実現し、乗車初期の暖房感をより確実に得られやすい。
【００９５】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００９６】
本願発明に含まれる「乗車前空調（プレ空調）」は、主に乗員が乗車する前に空調運転を実施して、乗車時に車内を空調した状態にすることを目的として行う空調である。したがって、本願発明に含まれる「乗車前空調（プレ空調）」は、当該空調運転が主に乗車前に実施されるものを含む意であり、乗車前だけに実施される空調運転に限定されるものではない。本願発明に含まれる「乗車前空調（プレ空調）」は、例えば、乗車後に当該空調運転が短時間引き続き行われる場合も含むものである。
【００９７】
本願発明に含まれる、乗車前空調の設定中に空調運転から除霜運転に移行するトリガとなる乗車前空調除霜運転条件の成立は、上記実施形態に記載された事項だけに限定されるものではない。例えば、室外ファン１６ａの通電電流値が所定の値以下になった場合に乗車前空調除霜運転条件が成立したと判定し、空調運転から除霜運転に移行するようにしてもよい。これは、室外熱交換器１６に発生する着霜量が多くなると、熱交換器を通過する送風空気の抵抗が大きくなり、室外ファン１６ａを通電する電流値が低下する特性を利用したものである。すなわち、乗車前空調除霜運転条件は、室外ファン１６ａの通電電流値が通常空調除霜運転条件の場合よりも低く設定された所定の電流値以下になったときに、成立する。
【符号の説明】
【００９８】
１…車両用空調装置
１０…ヒートポンプサイクル（冷媒サイクル）
１１…圧縮機
１６…室外熱交換器
５０…エアコンＥＣＵ（制御装置）
【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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