(57)【要約】【課題】ホットガス暖房モード運転の開始時における窓ガラスの曇りを低減する車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、冷房用冷凍サイクル３０で作動された室内熱交換器１８が冷却した空気を車室内へ吹き出すことにより冷房モードを実行し、また、ホットガスヒータサイクル４０で作動された室内熱交換器１８が加熱した空気を車室内へ吹き出すことにより暖房モードを実行するエアコンＥＣＵ２６を備えている。エアコンＥＣＵ２６は、冷媒回収運転を実行する前に、車両窓ガラスの内表面に吹き出すデフロスタモードの送風を、送風量に対応したあらかじめ記憶された時間継続して実行する。例えば、温度設定がＨｉレベルでさらに送風量がＨｉレベルの場合には、送風時間Ｔ０は１２０秒である。【選択図】図４
2007253886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１０）によって吐出された冷媒を室外熱交換器（１４）、冷房用減圧装置（１６）および室内熱交換器（１８）を通して前記圧縮機（１０）に戻すサイクルを構成することにより、前記室内熱交換器（１８）を蒸発器として作動させる冷房用冷凍サイクル（３０）と、
前記圧縮機（１０）によって吐出された冷媒を、前記室外熱交換器（１４）を通さないようにして設けられたホットガスバイパス通路（２０）を介して前記室内熱交換器（１８）に流入させ前記圧縮機（１０）に戻すサイクルを構成することにより、前記室内熱交換器（１８）を放熱器として作動させるホットガスヒータサイクル（４０）と、
前記冷房用冷凍サイクル（３０）によって作動された前記室内熱交換器（１８）が冷却した空気を車室内へ吹き出すことにより冷房モードを実行し、また、前記ホットガスヒータサイクル（４０）によって作動された前記室内熱交換器（１８）が加熱した空気を車室内へ吹き出すことにより暖房モードを実行する制御手段（２６）と、を備え、
前記制御手段（２６）は、前記ホットガスヒータサイクル（４０）による暖房モードの準備運転である冷媒回収運転を実行する前に、車両窓ガラスの内表面に対して送風することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御手段（２６）は、前記冷媒回収運転前に前記車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を、その送風量に対応してあらかじめ記憶された時間（Ｔ０）継続して実行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】
車両エンジン（１２）からの冷却水を熱源として送風空気を加熱する温水式の暖房用熱交換器（２４）を設けるとともに、
前記制御手段（２６）は、前記冷媒回収運転前に前記車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を、車両エンジン（１２）の冷却水温度が所定温度（ＴＷ）に到達するまで実行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４】
前記制御手段（２６）は、前記冷媒回収運転前に前記車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を、車両エンジン（１２）の冷却水温度が所定温度（ＴＷ）に到達するまでに必要とする時間（ＴＷ０）継続して実行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５】
前記制御手段（２６）は、車両エンジン（１２）の冷却水温度が所定温度（ＴＷ）に到達するまで、または前記所定温度（ＴＷ）に到達するのに必要とする時間（ＴＷ０）が経過するまでは、前記冷媒回収運転前に前記車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を所定の風量で実行することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
制御手段（２６）は、外気温度が所定温度以上のときに、前記冷媒回収運転前に前記車両窓ガラスの内表面に対して送風することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記所定温度は−１０℃とすることを特徴とする請求項５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、暖房時にホットガスを室内熱交換器に導入することによって室内熱交換器をガス冷媒の放熱器として使用するホットガス暖房機能を有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として、ホットガスによる暖房モード時に、蒸発器の保水量が有ると判定されたときはホットガスの能力を制限して蒸発器の吹出し空気温度を抑制する制御を実行し、この制御によって、窓ガラスの曇り防止効果を確保するとともに、ホットガスによる暖房モードの暖房能力を有効に発揮する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５９９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の車両用空調装置においては、比較的、外気温度が高い温度（例えば−１０℃〜５℃）でかつ湿度が高い（例えばＲＨ８０％以上）ときに、保水量が無いと判定されてホットガス運転が開始された場合には、冷媒回収運転におけるクーラー運転時にわずかながら発生する凝縮水量が起因し、その後のホットガスによる暖房モード運転開始時に窓ガラスの曇りが発生してドライバーの視認性が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、ホットガスによる暖房モード運転開始時における窓ガラスの曇りを低減する車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。すなわち、車両用空調装置の第１の発明は、圧縮機（１０）によって吐出された冷媒を室外熱交換器（１４）、冷房用減圧装置（１６）および室内熱交換器（１８）を通して圧縮機（１０）に戻すサイクルを構成することにより、室内熱交換器（１８）を蒸発器として作動させる冷房用冷凍サイクル（３０）と、圧縮機（１０）によって吐出された冷媒を、室外熱交換器（１４）を通さないようにして設けられたホットガスバイパス通路（２０）を介して室内熱交換器（１８）に流入させ圧縮機（１０）に戻すサイクルを構成することにより、室内熱交換器（１８）を放熱器として作動させるホットガスヒータサイクル（４０）と、冷房用冷凍サイクル（３０）によって作動された室内熱交換器（１８）が冷却した空気を車室内へ吹き出すことにより冷房モードを実行し、また、ホットガスヒータサイクル（４０）によって作動された室内熱交換器（１８）が加熱した空気を車室内へ吹き出すことにより暖房モードを実行する制御手段（２６）と、を備えている。
【０００６】
さらに、制御手段（２６）は、ホットガスヒータサイクル（４０）による暖房モードの準備運転である冷媒回収運転を実行する前に、車両窓ガラスの内表面に対して送風することを特徴とする。
【０００７】
この第１の発明によれば、冷媒回収運転を実行する前に車両窓ガラスの内表面に対して送風することによって、外気温度と同程度の温度の車両窓ガラスを冷媒回収運転開始前に暖めるので、冷媒回収運転時の発生凝縮水量が起因するホットガス暖房モード運転開始時の窓ガラスの曇りを低減することができる。
【０００８】
さらに第１の発明において、制御手段（２６）は、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風をその送風量に対応してあらかじめ記憶された時間（Ｔ０）継続して実行することが好ましい。
【０００９】
この発明によれば、車両窓ガラスに曇りが発生しないように検証実験やシミュレーションなどから送風量に対応して求めた送風時間をあらかじめ記憶させておくことにより、ホットガス暖房モード運転開始時の窓ガラスの曇りを確実に低減することに加えて、防曇のための無駄な送風を防ぎ、効率的な運転を実施できる。例えば、使用者によって設定された送風量に応じた所定の送風時間を実施したり、自動空調モードにおいて制御手段が設定した送風量に応じた所定の送風時間を実施したりすることにより、効率的な運転を実施する車両用空調装置を提供できる。
【００１０】
さらに第１の発明において、車両エンジン（１２）からの冷却水を熱源として送風空気を加熱する温水式の暖房用熱交換器（２４）を設けるとともに、制御手段（２６）は、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を車両エンジン（１２）の冷却水温度が所定温度（ＴＷ）に到達するまで実行することが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、検証実験やシミュレーションなどから車両窓ガラスに曇りが発生しないように求めた車両エンジンの冷却水温度をあらかじめ記憶し、温水式の暖房用熱交換器で加熱された空気を利用して窓ガラスを暖めることにより、ホットガスによる暖房モード運転開始時の窓ガラスの曇りを確実に低減することに加えて、防曇のための送風空気の温度を確保することができる。また、温水式の暖房用熱交換器で加熱された空気を利用して窓ガラスを暖めることにより、送風量に関係なく一定以上の防曇効果が得られる。
【００１２】
さらに第１の発明において、制御手段（２６）は、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を、車両エンジン（１２）の冷却水温度が所定温度（ＴＷ）に到達するまでに必要とする時間（ＴＷ０）継続して実行することが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、検証実験やシミュレーションなどから車両窓ガラスの曇りが発生しない車両エンジンの冷却水温度に到達するまでにかかる時間を推定し、この時間をあらかじめ記憶し、温水式の暖房用熱交換器で加熱された空気を利用して窓ガラスを暖めることにより、防曇のための送風空気の温度を確保することができることに加えて、送風量に関係なく一定以上の防曇効果が得られる。
【００１４】
さらに上記発明のいずれかにおいて、制御手段（２６）は、車両エンジン（１２）の冷却水温度が所定温度（ＴＷ）に到達するまで、または所定温度（ＴＷ）に到達するのに必要とする時間（ＴＷ０）が経過するまでは、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を所定の風量で実行することが好ましい。なお、このときの所定の風量は、立ち上り時の冷風感や車両窓ガラス面の防曇性を考慮した風量であり、例えば、検証実験やシミュレーションなどから求めた風量である。
【００１５】
この発明によれば、車両窓ガラスの曇りが発生しない車両エンジンの冷却水温度に到達するまで、またはその所要時間が経過するまで、所定の風量の送風を実行することにより、冷媒回収運転前の窓ガラスの表面温度を防曇のための必要な温度までより確実に暖めることができる。
【００１６】
さらに上記発明のいずれかにおいて、制御手段（２６）は、外気温度が所定温度以上のときに、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に対して送風することが好ましい。この発明によれば、検証実験、シミュレーション、経験則などから当該所定温度を車両窓ガラス曇りが発生し得る外気温度に設定することにより、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に対して送風する頻度を必要最小限にできるので、効率的な運転が実施できる。
【００１７】
さらに上記発明のいずれかにおいて、制御手段（２６）は、外気温度が−１０℃以上のときに、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に対して送風することが好ましい。この発明によれば、送風空気温度が露点に達しにくい窓ガラス温度においては車両窓ガラスの内表面への送風を実行しないので、効率的な運転が実施できる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における車両用空調装置の概略構成を図１および図２を用いて説明する。図１は本実施形態における車両用空調装置の概略構成を示した模式図である。
【００２０】
圧縮機１０は、電磁クラッチ１１を介して水冷式の車両エンジン１２によって駆動される機器であり、例えば、固定容量型の斜板型圧縮機で構成するものとする。圧縮機１０の吐出側は冷房用電磁弁１３を介在させて凝縮器１４の入口側に接続され、凝縮器１４の出口側は冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器１５に接続されている。凝縮器１４は圧縮機１０等とともに車両エンジンルームに配置され、電動式の冷却ファン１４ａによって送風される外気と内部を流れる冷媒が熱交換する室外熱交換器である。
【００２１】
受液器１５の出口側は冷房用減圧装置である温度式膨張弁１６に接続されている。温度式膨張弁１６の出口側は逆止弁１７を介在させて蒸発器１８に接続されている。蒸発器１８の出口側はアキュームレータ１９を介在させて圧縮機１０の吸入側に接続されている。蒸発器１８は空調ケース２２内に配置され、空調用送風ファン２３によって送風される空気と内部を流れる冷媒が熱交換する室内熱交換器である。温度式膨張弁１６は冷房モード時に蒸発器１８出口の冷媒の過熱度が所定値に維持されるように弁開度を調整する。アキュームレータ１９は冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒および底部付近の少量の液冷媒を圧縮機１０側へ吸入させるように構成されている。
【００２２】
このように圧縮機１０の吐出側から、冷房用電磁弁１３、凝縮器１４、受液器１５、温度式膨張弁１６、逆止弁１７、蒸発器１８、アキュームレータ１９を経由して圧縮機１０の吸入側に戻る閉回路は、冷房用冷凍サイクル３０を構成する。
【００２３】
また、圧縮機１０の吐出側と蒸発器１８の入口側との間の冷媒通路には、凝縮器１４等を迂回するホットガスバイパス通路２０が設けられ、バイパス通路２０には暖房用電磁弁２１および絞り２１ａが直列に設けられている。この絞り２１ａは暖房用減圧手段であり、オリフィス、キャピラリチューブ等の固定絞りで構成することができる。このように圧縮機１０の吐出側から、暖房用電磁弁２１、絞り２１ａ、蒸発器１８、アキュームレータ１９を経由して圧縮機１０の吸入側に戻る閉回路は、暖房用のホットガスヒータサイクル４０を構成する。
【００２４】
空調ケース２２の内部には、車室内へ向かって空気が流れる空気通路が構成され、電動式の空調用送風ファン２３による送風空気が流れる。空調用送風ファン２３は、例えば、遠心式ファンを持つ遠心式送風機であり、送風機駆動回路により制御されるブロワモータ２３ａによって駆動される。なお、本実施形態の空調用送風ファン２３の送風量は、ブロワモータ２３ａに印加するブロワ制御電圧を調整することにより、連続的または段階的に切り替え可能である。
【００２５】
空調用送風ファン２３の吸入側には、車室外空気（以下、外気とする）を吸い込むための外気吸込口７０、車室内空気（以下、内気とする）を吸い込むための内気吸込口７１、および内外気切替ドア７２が設けられている。なお、内外気切替ドア７２は、図示しないリンク機構を介してサーボモータ等のアクチュエータによって駆動され、外気吸込口７０から外気を吸い込む外気モードと内気吸込口７１から内気を吸い込む内気モードとを少なくとも切り替える。
【００２６】
冷房モード時には冷房用冷凍サイクル３０における冷媒が循環して蒸発器１８での冷媒蒸発（吸熱）によって空調用送風ファン２３の送風空気が冷却される。暖房モード時には、ホットガスバイパス通路２０からの高温冷媒ガス（以下、ホットガスとする）が流入して空気を加熱するので、蒸発器１８は放熱器としての役割を果たす。
【００２７】
なお、空調ケース２２における蒸発器１８の下方部位には、蒸発器１８で発生する凝縮水を排水する排水口２２ａが設けられている。凝縮水は排水口２２ａに接続される図示しない排水パイプを通して車室外へ排水される。
【００２８】
空調ケース２２内における蒸発器１８よりも下流側には、車両エンジン１２からのエンジン冷却水を熱源として送風空気を加熱する温水式の暖房用熱交換器２４が配置されている。暖房用熱交換器２４と車両用エンジン１２との温水回路には冷却水の流れを制御する温水弁２５が備えられている。ところで、暖房用熱交換器２４は、車室内の暖房のための主たる暖房手段をなすものであり、これに対してホットガスヒータサイクル４０による放熱器をなす蒸発器１８は補助暖房手段を構成するものである。
【００２９】
さらに、空調ケース２２における暖房用熱交換器２４よりも下流側には、車両フロント窓ガラスの内面に向けて主に温風を吹き出すためのデフロスタ吹出口３１と、乗員の上半身に向けて主に冷風を吹き出すためのフェイス吹出口３２と、乗員の足元に向けて主に温風を吹き出すためのフット吹出口３３が設けられている。また、これらの各吹出口３１、３２、３３を選択的に開閉する複数個のモード切替ドア３４、３５、３６が回動可能に設けられている。なお、モード切替ドア３４、３５、３６は吹出モード切替手段を構成し、図示しないリンク機構を介してサーボモータ等のアクチュエータにより駆動される。
【００３０】
制御手段である空調用電子制御装置（以下、エアコンＥＣＵとする）２６は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って、電磁弁１３、２１の開閉およびその他の電気機器（１１、１４ａ、２３、２５等）の作動を制御する。
【００３１】
図２は車両用空調装置の制御構成を示したブロック図である。図２に示すように、エアコンＥＣＵ２６は、車両エンジン１２の水温センサ２７ａ、外気温センサ２７ｂ、蒸発器吹出し空気温度センサ２７ｃ、圧縮機吐出圧力の圧力センサ２７ｄ、内気温センサ２７ｅ、車室内への日射量を検出する日射センサ２７ｆ等のセンサ群からの検出信号を入力するように構成されている。
【００３２】
また、車室内計器盤付近に設置される空調操作パネル２８の操作によって、エアコンスイッチ２９ａ、モード切替スイッチ２９ｂ、温度設定スイッチ２９ｃ、ホットガススイッチ２９ｄ、ブロワスイッチ２９ｅ、内外気切替スイッチ２９ｆ等からなる操作スイッチ群の操作信号がエアコンＥＣＵ２６に入力される。
【００３３】
エアコンスイッチ２９ａは圧縮機１０の起動または停止を指令する操作スイッチであり、冷房モードを設定する冷房スイッチの役割を果たす。ホットガススイッチ２９ｄはホットガスヒータサイクル４０による暖房モード（以下、ホットガス暖房モードとする）を設定する操作スイッチであり、暖房スイッチの役割を果たす。モード切替スイッチ２９ｃは空調の吹出しモードを切り替える操作スイッチであり、温度設定スイッチ２９ｃは車室内の温度を所望の温度に設定する操作スイッチである。ブロワスイッチ２９ｅは空調用送風ファン２３のオン、オフおよび風量切替えを指令する操作スイッチであり、内外気切替スイッチ２９ｆは外気モードと内気モードの切替えを指令する操作スイッチである。
【００３４】
上記構成において車両用空調装置の作動を説明する。まず、エアコンスイッチ２９ａがオン状態となり、冷房モードが設定されると、エアコンＥＣＵ２６は、冷房用電磁弁１３を開状態にし、暖房用電磁弁２１を閉状態に制御する。そして、エアコンＥＣＵ２６が電磁クラッチ１１を接続状態にして圧縮機１０を車両エンジン１２によって駆動すると、圧縮機１０の吐出ガス冷媒は開状態の冷房用電磁弁１３を通過して凝縮器１４に流入することになる。このとき凝縮器１４においては、冷却ファン１４ａによって送風される外気にて冷媒が冷却されて凝縮する。凝縮器１４を通過した後の冷媒は、受液器１５で気液分離し、液冷媒のみが温度式膨張弁１６で減圧されて低温低圧の気液二相状態となる。
【００３５】
さらに、低圧冷媒は逆止弁１７を通過して蒸発器１８内に流入して空調用送風ファン２３の送風する空調空気から吸熱して蒸発する。蒸発器１８で冷却された空調空気は車室内へ吹き出して車室内を冷房する。蒸発器１８で蒸発したガス冷媒はアキュームレータ１９を介して圧縮機１０に吸入され、圧縮されることになる。
【００３６】
冬期においてホットガススイッチ２９ｂが投入され、ホットガス暖房モードが設定された場合には、エアコンＥＣＵ２６は冷房用電磁弁１３を閉状態とし、暖房用電磁弁２１を開状態としてホットガスバイパス通路２０が開通することになる。このとき、圧縮機１０の高温吐出ガス冷媒（過熱ガス冷媒）は、開状態の暖房用電磁弁２１を通って絞り２１ａで減圧された後、蒸発器１８に流入する。つまり、圧縮機１０からの過熱ガス冷媒（ホットガス）が凝縮器１４等を迂回して蒸発器１８に導入されることになる。このとき、逆止弁１７はホットガスバイパス通路２０からのガス冷媒が温度式膨張弁１６側へ流れることを防止する。
【００３７】
したがって、冷凍サイクルは、圧縮機１０の吐出側から、暖房用電磁弁２１、絞り２１ａ、蒸発器１８、アキュームレータ１９、を順に経由して圧縮機１０の吸入側に戻る閉回路を構成するホットガスヒータサイクル４０によって運転されることになる。そして、絞り２１ａで減圧された後のホットガスが蒸発器１８において送風空気に放熱して送風空気を加熱する。蒸発器１８で放熱したホットガスはアキュームレータ１９を介して圧縮機１０に吸入され、圧縮される。
【００３８】
なお、車両エンジン１２の始動直後のように冷却水の温度が低いときは、空調用送風ファン２３は低風量で始動するようにウォームアップ制御される。蒸発器１８で加熱された送風空気は、暖房用熱交換器２４に温水弁２５を介して温水を流すことにより、暖房用熱交換器２４においてさらに加熱される。したがって、車両用空調装置は、寒冷時においても、蒸発器１８と暖房用熱交換器２４の両方で加熱された、より温度の高い温風を車室内へ吹き出すことができる。
【００３９】
次に、本実施形態のホットガス暖房モード時における車両用空調装置の作動および制御の全体の流れを説明する。エアコンＥＣＵ２６が実行する制御手順は具体的に図３のフローチャートに示されている。
【００４０】
まず、車両エンジン１２の始動（イグニッションスイッチの投入）により本制御フローはスタートし、エアコンＥＣＵ２６は空調操作パネル２８のホットガススイッチ２９ｄが投入（ＯＮ）されているか否かを判断する（ステップＳ１００）。エアコンＥＣＵ２６は、ホットガススイッチ２９ｄが投入されていると判断するまで、次のステップＳ１１０には進まない。
【００４１】
エアコンＥＣＵ２６は、ホットガススイッチ２９ｄが投入されていると判断すると、すなわち、ホットガス暖房モードが設定されている場合には、ステップＳ１０５に進み、風量設定が自動（ＡＵＴＯ）運転モードに設定されているか否かを判断する。風量設定が自動運転モード以外で設定されている場合、つまり、乗員がマニュアル設定で所定の風量を設定している場合には、マニュアルモードと判断して、本実施形態の制御は実行せず、自動運転モードが設定されるまで次のステップＳ１１０には進まない。
【００４２】
エアコンＥＣＵ２６は自動運転モードが設定されていると判断した場合は、ステップＳ１１０に進み温度設定がＨｉ設定であるかそれ以外の設定であるかを判定する。このそれ以外の設定の場合には、Ｈｉ設定以外に乗員があらかじめ温度設定をした場合を含んでいる。
【００４３】
エアコンＥＣＵ２６は、ステップＳ１１０で温度設定がＨｉであると判断すると、空調用送風ファン２３（ブロワ）の運転をＨｉレベル（最大）送風量に制御するとともに（ステップＳ１２０）、吹出しモードを車両窓ガラスの内表面に対して送風を行うデフロスタモードに設定（ステップＳ１３０）した送風運転を実行する。
【００４４】
そして、このステップＳ１２０およびＳ１３０の運転は、Ｈｉレベル送風量に応じた所定の送風時間（例えば、防曇運転時間Ｔ０）に到達するまで継続して実行する（ステップＳ１４０）。この防曇運転時間は、冷媒回収運転前に窓ガラスに対して送風することにより、窓ガラスに曇りが発生しないように実車を用いた検証実験やシミュレーションなどから送風量に対応して求められた送風時間である。例えば、図４のタイムチャートに示すように風量設定がＨｉ（送風機電圧１２Ｖ）で、Ｔ０は１２０秒としている。
【００４５】
冷媒回収運転とは、冷房用電磁弁１３を開状態、暖房用電磁弁２１を閉状態にして、冷凍サイクルを冷房モード状態に設定し、電磁クラッチ１１をＯＮ状態にして圧縮機１０を起動する運転である。これにより、冷房モード時における冷媒循環経路により冷凍サイクル内を冷媒が循環するので、凝縮器１４内に滞留している寝込み冷媒を圧縮機１０の吐出冷媒により押し出して蒸発器１８側へ回収することができる。この冷房モードによる冷媒回収運転は、所定時間継続するものとする。
【００４６】
なお、図４は、一連のステップＳ１２０〜Ｓ１４０および冷媒回収運転時におけるエアコンスイッチ２９ａ、暖房用電磁弁２１、空調用送風ファン２３、および吹出しモードの状態を示したタイムチャートの一例である。このタイムチャートは、送風量が最大レベルのＨｉに設定された場合の各部の状態を示している。
【００４７】
図中のＴ０（＝１２０秒）は、最大レベルの送風量で空調用送風ファン２３がＯＮとなりかつデフロスタモードになってから起算される防曇運転時間である。制御開始後、この防曇運転時間Ｔ０に到達すると、エアコンスイッチ２９ａをＯＮし、冷媒回収運転時の圧縮機作動時間Ｔ１（＝２０秒、詳細は後述する）のカウントを開始する。そして、Ｔ１のカウントが終了すると、圧縮機１０を停止して、暖房用電磁弁２１をＯＮ状態にして開弁する。
【００４８】
また、本実施形態の記憶手段に記憶されている防曇運転時間の制御特性の一例について、図６を用いて説明する。図６は、ステップＳ１４０の判断において使用される防曇運転時間の制御特性図であって、送風量が最大レベルＨｉのときの外気温度に対する防曇運転時間Ｔ０の制御特性を示しており、横軸を外気温度Ｔａｍ（℃）、縦軸を防曇運転時間Ｔ０（ｓｅｃ）として表されている。
【００４９】
図６に示すように、Ｔａｍが−２０℃以下においては、Ｔ０は０秒であり、防曇運転時間は設定されないことになる。次に、Ｔａｍが−２０〜−１０℃の範囲においては、Ｔ０は０秒から１２０秒へと１次直線を描くようにＴａｍの増加とともに長く設定されている。さらに、Ｔａｍが−１０℃以上においては、Ｔ０は１２０秒の固定値で設定されている。
【００５０】
一方、エアコンＥＣＵ２６はステップＳ１１０で温度設定がＨｉレベル設定以外である（乗員が任意の設定温度に設定した自動運転である）と判断すると、空調用送風ファン２３（ブロワ）の運転設定値をあらかじめ設定された送風量を満たすように制御するとともに（ステップＳ１５０）、吹出しモードをデフロスタモードに設定し（ステップＳ１６０）、送風運転を実行する。このときのブロワの運転設定値は、設定温度とそのときの空気温度の差に対しスタート時のＬｏ（印加電圧４Ｖ）からＨｉ（印加電圧１２Ｖ）までの間であって、あらかじめ冷風感の防止と暖房立ち上り特性を考慮した設定値である。本実施形態においては、ブロワの風量はあらかじめ定められた設定値として初期に冷風感を感じず防曇性に優れる値、例えば、図５に示す６Ｖを印加電圧とした風量で設定されることとする。
【００５１】
そして、このステップＳ１５０およびＳ１６０の運転は、車両エンジン１２の冷却水温度が所定温度ＴＷに到達するまで継続して実行される（ステップＳ１７０）。この所定温度ＴＷは、この温度まで上昇した温水が暖房用熱交換器２４に流れ、この暖房用熱交換器２４によって暖められた空気が冷媒回収運転前に窓ガラスに対して送風されることにより、冷媒回収運転開始時に窓ガラスに曇りが発生しないように、実車を用いた検証実験やシミュレーションなどから求められた冷却水温度である。また、この所定温度ＴＷは、エアコンＥＣＵ２６の記憶手段にあらかじめ記憶されている。
【００５２】
なお、図５は、一連のステップＳ１５０〜Ｓ１７０および冷媒回収運転時におけるエアコンスイッチ２９ａ、暖房用電磁弁２１、空調用送風ファン２３、および吹出しモードの状態を示したタイムチャートの一例である。
【００５３】
図中のＴＷ０は、車両エンジン１２の冷却水温度が所定温度ＴＷ（ここでは３０℃）に到達するまでに必要とすると推定される時間である。この推定時間ＴＷ０は実車を用いた検証実験やシミュレーションなどから求められた時間である。また、エアコンＥＣＵ２６は、ステップＳ１７０の判断の代わりに、推定時間ＴＷ０のカウント終了によって、冷却水温度が所定温度ＴＷに到達したと判断することができる。
【００５４】
図５に示すように、制御が開始されると、自動運転モードで設定された送風量を満たすように空調用送風ファン２３が制御され、かつデフロスタモードになってからＴＷ０のカウントが開始される。このＴＷ０が終了すると、冷媒回収運転時の圧縮機作動時間Ｔ１（＝２０秒、詳細は後述する）のカウントを開始し、Ｔ１のカウントが終了すると、圧縮機１０を停止して、暖房用電磁弁２１をＯＮ状態にして開弁する。
【００５５】
また、図７を用いて、本実施形態の記憶手段に記憶されている冷却水の所定温度ＴＷと推定時間ＴＷ０の制御特性の一例について説明する。図７は自動運転モードの設定時において、外気温度に対する冷却水の所定温度ＴＷと推定時間ＴＷ０の制御特性を示しており、横軸を外気温度Ｔａｍ（℃）、縦軸を冷却水の所定温度ＴＷ（℃）として表されている。
【００５６】
図７に示すように、Ｔａｍが−１０℃以下においては、ＴＷは−３５℃から３０℃へとほぼ１次直線を描くようにＴａｍの増加とともに上昇して設定されている。さらに、Ｔａｍが−１０℃以上においては、ＴＷは３０℃の固定値で設定されている。言い換えれば、ＴＷ＝３０℃は、実車等の実験結果に基づいて定めた窓ガラスの防曇効果が期待できる冷却水温度であり、ＴＷ０は冷却水温度が３０℃に到達するまで必要とする時間としてあらかじめ記憶手段に記憶されている。
【００５７】
なお、ここまでのステップは、窓ガラスの曇り防止のために、ホットガス暖房モードにおける冷媒回収運転の開始前に窓ガラスの内表面に対して送風を実行する処理を示している。図３のフローチャートには示されていないが、エアコンＥＣＵ２６は、この送風実行処理を終了した後すぐに、冷媒回収運転を開始する処理を実行してもよい。この処理を実行する場合には、エアコンＥＣＵ２６は、次のステップＳ１８０を実行しないでステップＳ２１０を実行してホットガス運転を開始し、スタートに戻り、一連の制御を反復することになる。
【００５８】
このようにエアコンＥＣＵ２６は、冷媒回収運転の開始前に、車両窓ガラスの内表面に対して一定の条件の送風を行うことによって、車両窓ガラスを前もって暖め、冷媒回収運転時に発生する凝縮水量を含む保水量が及ぼす窓ガラスの曇りを防止することができる。
【００５９】
さらに、エアコンＥＵＣ２６は、この送風処理の後であって冷媒回収運転前に、蒸発器１８の保水量の判断や蒸発器吹出し温度の制御を行う以下の処理を実行する。エアコンＥＵＣ２６は、まず、蒸発器１８の保水量があるか否かを判断する（ステップＳ１８０）。このステップＳ１８０における保水量は、基本的には、蒸発器の保水量＝記憶保水量＋凝縮水量−蒸発量−排水量の式により算出することができる。
【００６０】
ここで、記憶保水量は、前回のエンジン運転の停止後、一定時間が経過した時点において算出されてエアコンＥＣＵ２６の記憶手段に記憶された保水量である。凝縮水量は、冷房モード時の蒸発器に発生する凝縮水量である。蒸発量は、暖房モード時に蒸発する蒸発量である。排水量は、圧縮機１０が停止している放置時の排水量である。
【００６１】
蒸発器１８の保水量がほぼ０であるときは蒸発器１８がホットガスの放熱器として作用しても蒸発器１８での凝縮水の蒸発が発生せず、窓ガラスの曇りが発生する心配がない。このため、エアコンＥＣＵ２６は、ステップＳ１８０で蒸発器１８の保水量がほぼ０であると判断すると、電磁クラッチ１１に通電して電磁クラッチ１１を接続（ＯＮ）状態にする（ステップＳ２１０）。
【００６２】
この制御によって圧縮機１０は電磁クラッチ１１を介して車両エンジン１２によって駆動されて作動（ＯＮ）状態となる。この制御によって圧縮機１０は電磁クラッチ１１を介して車両エンジン１２によって駆動されて作動（ＯＮ）状態となり、ホットガス運転の準備運転である冷媒回収運転が開始される。そして、エアコンＥＣＵ２６は、このようにホットガス運転を開始した後はスタートに戻り、一連の制御を反復することになる。
【００６３】
一方、エアコンＥＣＵ２６がステップＳ１８０において蒸発器１８の保水量があると判断すると、ステップ１９０において蒸発器吹出し温度が窓ガラスの温度より高いか否かを判断する。ここで、蒸発器吹出し温度は蒸発器吹出し温度センサ２７ｃによって検出される温度であり、窓ガラスの温度は車両フロントガラスの内面温度であり、外気温Ｔａｍと車室内への吹出し空気（温風）による温度上昇分とに基づいて算出される。
【００６４】
この窓ガラス温度は、空調運転始動前の初期状態では外気温Ｔａｍと同一温度であるが、その後、暖房モードの実行により温風が車室内へ吹き出されると、その温風の吹出しによって窓ガラス温度が上昇する。したがって、温風吹出しによる窓ガラス温度の上昇分をΔＴｗｓとすると、窓ガラス温度Ｔｗｓは、Ｔｗｓ＝Ｔａｍ＋ΔＴｗｓの式で算出するものとする。
【００６５】
エアコンＥＣＵ２６は、蒸発器吹出し温度＞窓ガラスの温度であるときは、電磁クラッチ１１への通電を遮断（ＯＦＦ）して圧縮機１０を停止（ＯＦＦ）させる（ステップＳ２００）。一方、蒸発器吹出し温度≦窓ガラスの温度であるときは、電磁クラッチ１１に通電して電磁クラッチ１１を接続（ＯＮ）状態にする（ステップＳ２１０）。この制御によって圧縮機１０は電磁クラッチ１１を介して車両エンジン１２によって駆動されて作動（ＯＮ）状態となり、前述したように冷媒回収運転が開始され、その後はスタートに戻り、一連の制御を反復することになる。
【００６６】
なお、ステップＳ１９０は、窓ガラスに曇りが発生しない場合の窓ガラス温度と蒸発器吹出し温度との関係を示す制御特性に基づいて判断される。この制御特性は、車両用空調装置のホットガス暖房モード時の防曇効果を検証した実験結果から求めた曇り限界ラインに基づいて決定されており、エアコンＥＣＵ２６にあらかじめ記憶されている。この曇り限界ラインは、横軸を窓ガラス温度、縦軸を蒸発器吹出し温度としたときに一次直線で表される。
【００６７】
具体的には、蒸発器吹出し温度を窓ガラス温度の変化に対して曇り限界ライン上の窓ガラス温度以下の温度となるように制御することにより、窓ガラスの曇りを防止することができる。言い換えれば、実験結果の曇り限界ライン上の蒸発器吹出し温度は、窓ガラス温度よりわずかに高い温度であるので、ステップＳ１９０、Ｓ２００の処理のように、蒸発器吹出し温度を窓ガラス温度以下となるように制御すれば窓ガラスの曇りをより確実に防止することができる。
【００６８】
以上のステップＳ１８０、Ｓ１９０、Ｓ２００では、圧縮機１０の作動を制御することによって、蒸発器吹出し温度を窓ガラス温度以下の温度に制御することができる。この制御により、車室内への吹出し空気が窓ガラスに接触し、窓ガラスと同等の温度まで冷却されても、その相対湿度は蒸発器吹出し後の値に上昇するだけである。つまり、車室内への吹出し空気が窓ガラスにより冷却されても露点に到達しない範囲に蒸発器吹出し温度が制御されていることになる。
【００６９】
したがって、ステップＳ１８０、Ｓ１９０、Ｓ２００による制御は、蒸発器１８で凝縮水の大量の蒸発が起きたとしても、冷媒回収運転開始前の車両窓ガラスへの送風処理と合わせて実行することで大きな窓ガラスの防曇効果を奏することになる。
【００７０】
なお、冷媒回収運転の時間は、冷媒を回収するための最小限の圧縮機１０の作動時間（エアコン運転時間）Ｔ１と、作動時間Ｔ１の経過後に圧縮機１０の作動を停止する停止時間（エアコン停止時間）Ｔ２とから構成されている。図８（ａ）は冷媒回収運転時におけるエアコン運転時間Ｔ１の制御特性図であり、（ｂ）はエアコン停止時間Ｔ２の制御特性図である。
【００７１】
図８に示すように、ステップＳ２１０の処理によって開始される冷媒回収運転においては、エアコン運転時間Ｔ１またはエアコン停止時間Ｔ２を所定の外気温度以上、例えば−１０℃以上のときは、それ未満のときよりも短時間に制御することが好ましい。具体的には、Ｔ１は、外気温度Ｔａｍが−２０℃未満においては３０秒とし、−２０℃〜−１０℃の範囲では温度の上昇とともに線形的に短時間化し、−１０℃以上においては２０秒に固定した設定値としている。Ｔ２は、−１０℃未満では温度の上昇とともに線形的に短時間化し、−１０℃以上においては０秒に固定した設定値としている。
【００７２】
このように本実施形態の車両用空調装置のエアコンＥＣＵ２６は、冷媒回収運転を実行する前に、車両窓ガラスの内表面に対して送風する制御を実行する。この制御によれば、冷媒回収運転を実行する前に車両窓ガラスを暖めるため、ホットガス運転の開始時に吹き出される空調空気が車両窓ガラスによって露点に達しない程度に冷却されるので、冷媒回収運転時の凝縮水量を含んだ蒸発器吹出し空気が及ぼす窓ガラスの曇りを防止することができる。
【００７３】
また、エアコンＥＣＵ２６は、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風をその送風量に対応してあらかじめ記憶された時間継続して実行することが好ましい。この制御を採用した場合には、防曇のための無駄な送風を防ぐとともに、あらゆる送風量において効率的な運転を実施できる。例えば、使用者によって設定された送風量に応じた所定時間の送風を実行したり、自動空調モードにおいて制御手段が設定した送風量に応じた所定時間の送風を実行したり、車両エンジン１２の冷却水温度が所定温度（ＴＷ＝３０℃）に到達するまでに必要とする時間（ＴＷ０）継続して送風を実行したりする。
【００７４】
また、エアコンＥＣＵ２６は、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を車両エンジン１２の冷却水温度が所定温度（ＴＷ＝３０℃）に到達するまで実行することが好ましい。この制御を採用した場合には、送風量に関係なく一定以上の防曇効果が得られる。
【００７５】
また、エアコンＥＣＵ２６は、車両エンジン１２の冷却水温度が所定温度ＴＷに到達するまで、または所定温度ＴＷに到達するのに必要とする時間ＴＷ０が経過するまでは、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に吹き出す送風を所定の風量で実行することが好ましい。なお、このときの所定の風量は、立ち上り時の冷風感や車両窓ガラス面の防曇性を考慮した風量である。例えば、エアコンの温度設定がＨｉレベルの場合にはブロワの送風量をＨｉレベル（最大）の風量とし、温度設定がＨｉレベル以外の場合には初期に冷風感を感じず防曇性に優れる値であるブロワの送風量をＭ１（第１中間風量）、またはＭ２（第２中間風量）レベルの風量とする。
【００７６】
この制御を採用した場合には、冷媒回収運転前の窓ガラスの表面温度を防曇のための必要な温度までより確実に向上させることができる。
【００７７】
また、エアコンＥＣＵ２６は、外気温度が−１０℃以上のときに、冷媒回収運転前に車両窓ガラスの内表面に対して送風することが好ましい。この制御を採用した場合には、送風空気温度が露点に達しにくい窓ガラス温度である−１０℃未満において、車両窓ガラスの内表面への送風を実行しないので、車両用空調装置の運転効率を向上することができる。
【００７８】
（その他の実施形態）
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。
【００７９】
図３に示すフローチャートでは、冷媒回収運転の開始前に窓ガラスの内表面に対して送風する処理（ステップＳ１００〜Ｓ１７０）を実行した後、蒸発器１８の保水量が無くなるまで、または蒸発器吹出し空気が窓ガラスに冷却されても露点に達しない所定温度以下になるまで、冷媒回収運転を開始しない処理を行っている（ステップＳ１８０〜Ｓ２１０）。本発明の実施形態は、このような一連の処理の他、例えば、送風処理（ステップＳ１００〜Ｓ１７０）を実行した後、ステップＳ１８０〜Ｓ２１０を行わず、冷媒回収運転を開始するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の概略構成を示した模式図である。
【図２】第１実施形態の車両用空調装置の制御構成を示したブロック図である。
【図３】第１実施形態の車両用空調装置におけるホットガス暖房モード時の制御を示したフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ１２０〜Ｓ１４０および冷媒回収運転時における各部の状態を示したタイムチャートの一例である。
【図５】図３のステップＳ１５０〜Ｓ１７０および冷媒回収運転時における各部の状態を示したタイムチャートである。
【図６】図３のステップＳ１４０の判断で使用される送風量がＨｉのときの防曇運転時間Ｔ０の制御特性図である。
【図７】図３のステップＳ１７０の判断で使用されるエンジン冷却水温度ＴＷの制御特性図である。
【図８】（ａ）は第１実施形態の車両用空調装置の冷媒回収運転時におけるエアコン運転時間Ｔ１の制御特性図であり、（ｂ）はエアコン停止時間Ｔ２の制御特性図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０      圧縮機
１２      車両エンジン
１４      凝縮器（室外熱交換器）
１６      温度式膨張弁（冷房用減圧装置）
１８      蒸発器（室内熱交換器）
２０      ホットガスパイパス通路
２１      暖房用電磁弁
２４      暖房用熱交換器
２６      エアコンＥＣＵ(制御手段)
３０      冷房用冷凍サイクル
４０      ホットガスヒータサイクル
【図１】
2007253886.tif 000003
【図２】
2007253886.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007253886.tif 000008
【図７】
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【図８】
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