(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）通過する空気を冷却する冷却用室内熱交換器、およびこの冷却用室内熱交換器よりも空気下流側に配されて、通過する空気を加熱する加熱用室内熱交換器を収容した空調ダクトと、
（ｂ）この空調ダクト内において車室内へ向かう空気流を発生させる送風機と、
（ｃ）冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、室外熱交換器、減圧手段、前記冷却用室内熱交換器の順に流して前記冷媒圧縮機に戻す冷房モード用循環回路、
前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、前記加熱用室内熱交換器、前記減圧手段、前記室外熱交換器の順に流して前記冷媒圧縮機に戻す暖房モード用循環回路、
前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、前記加熱用室内熱交換器、前記室外熱交換器、前記減圧手段、前記冷却用室内熱交換器の順に流して前記冷媒圧縮機に戻す冷房ぎみ除湿モード用循環回路、
並びに前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、前記加熱用室内熱交換器、前記減圧手段、前記室外熱交換器または前記冷却用室内熱交換器の順に流して前記冷媒圧縮機に戻す暖房ぎみ除湿モード用循環回路を有する冷凍サイクルと、
（ｄ）この冷凍サイクルを、前記冷房モード用循環回路、前記暖房モード用循環回路、前記冷房ぎみ除湿モード用循環回路または前記暖房ぎみ除湿モード用循環回路のうちのいずれかの循環回路に切り替える循環回路切替手段と、
（ｅ）車室内の除湿を希望する除湿モード設定手段と、
（ｆ）車室内に吹き出す空気の吹出温度を所望の吹出温度に設定する吹出温度設定手段と、
（ｇ）車室内の温度を検出する内気温度検出手段と、
（ｈ）車室外の温度を検出する外気温度検出手段と、
（ｉ）前記吹出温度設定手段にて設定された設定吹出温度、前記内気温度検出手段にて検出した内気温度、前記外気温度検出手段にて検出した外気温度に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度を決定する目標吹出温度決定手段と、
（ｊ）前記除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望された際に、
前記除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが前記冷房モード用循環回路の場合は、前記冷房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えるか、あるいは前記除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが前記暖房モード用循環回路の場合は、前記暖房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えるように前記循環回路切替手段を制御する空調制御手段と
を備えた車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置において、
前記空調制御手段は、前記外気温度検出手段にて検出した外気温度と前記目標吹出温度決定手段にて決定された目標吹出温度との温度差に基づいて、冷房モード、冷房ぎみ除湿モードまたは暖房ぎみ除湿モードのうちのいずれかの運転モードを選択し、この選択した運転モードとなるように前記循環回路切替手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記空調制御手段は、前記除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが前記冷房モード用循環回路の場合は、
前記外気温度検出手段にて検出した外気温度の関数が、前記目標吹出温度決定手段にて決定された目標吹出温度よりも小さい時、
前記冷房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えるように前記循環回路切替手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置において、
前記空調制御手段は、前記除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが前記冷房モード用循環回路の場合は、
前記目標吹出温度決定手段にて決定された目標吹出温度が、前記外気温度検出手段にて検出した外気温度の関数以下の時、または所定の吹出温度以下の時、
前記冷房モード用循環回路を維持するように前記循環回路切替手段を制御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、ＤＥＦスイッチを押すと確実に短時間で窓の曇りを晴らすことが可能な電気自動車用ヒートポンプ式エアコンシステム等の車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開平９−２８６２２５号公報においては、ＤＥＦモードにて暖房ぎみ除湿（基本動作：暖房）と冷房ぎみ除湿（基本動作：冷房）の運転条件の区別をＤＥＦスイッチのＯＮ時の外気温度により一義的に選択するようにした電気自動車用空調装置が記載されている。すなわち、外気温度が切替温度（例えば１８℃）以上の高温の場合には、冷房ぎみ除湿モードを選択して車室内を冷房ぎみ除湿し、外気温度が切替温度よりも低温の場合には、暖房ぎみ除湿モードを選択して車室内を暖房ぎみ除湿している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の電気自動車用空調装置の制御方法では、図９のタイムチャートに示したように、Ａ／ＣスイッチをＯＮしてコンプレッサを起動し、運転モードが暖房モードの場合に、フロント窓ガラスが曇ると、車両乗員がＤＥＦスイッチをＯＮして車室内の除湿を希望する（ＤＥＦ制御に移行する）。すると、ＤＥＦ制御時の運転モードによっては、つまり冷房ぎみ除湿モードが選択されることにより、冷凍サイクル中の冷媒の流れを切り替える電磁弁がＯＮ、ＯＦＦする際にかなり大きな冷媒音（騒音）が発生する可能性があり、商品性を低下させるという問題が生じている。
ここで、図９中のＴＡＯは演算結果により算出された目標吹出温度で、ＮＣはコンプレッサの回転速度で、Ｐｄはコンプレッサの吐出圧力で、ＴＡは実際の吹出温度で、ＴＥはエバ後温度である。
【０００４】
そこで、暖房モードからＤＥＦ制御に移行する際の冷媒音対策としてコンプレッサを一旦停止、もしくはコンプレッサの回転速度を低回転速度（例えば５００ｒｐｍ）以下に落として冷凍サイクルの高圧圧力を下げてから電磁弁をＯＦＦまたはＯＮするように制御している。
それによって、除湿の効果が発揮される回転速度まで到達するのに少なくとも３０秒間〜１分間の時間が余計に必要となる。そのため、ＤＥＦスイッチをＯＮして急速にフロント窓ガラスの曇りを晴らしたい場合でも、暖房モードからＤＥＦ制御に移行する際に長時間の切替待機時間を必要とするので、その時間分はフロント窓ガラスの曇りを晴らす時間が遅れてしまい、ドライバーの運転視界を十分に得ることができないという問題が生じる。
【０００５】
また、外気温度により一義的にモードを決定することで、例えば車室内を暖房したい時でも、運転モードが冷房ぎみ除湿モードに切り替えられるケースも起こり得るので、車両乗員の意図しない運転モードおよび吹出温度を作り出してしまう。それによって、車両乗員が希望する車室内の空調環境の快適性を損ねてしまい、車両乗員が希望する暖房感を得ることができず、車両乗員が故障したと誤解する可能性もあった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、除湿モード設定手段が操作されると、短時間で窓の曇りを確実に晴らすことができ、車両乗員が希望する運転モードを得ることのできる車両用空調装置を提供することにある。また、車両乗員に違和感を与えない快適な吹出温度を作り出して車室内を除湿することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【０００７】
【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、除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望された際に、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが冷房モード用循環回路の場合には、冷房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えるか、あるいは除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが暖房モード用循環回路の場合には、暖房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えるように循環回路切替手段を制御することにより、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の基本動作モードが維持される。
それによって、長時間の切替待機時間を必要とすることなく、冷房ぎみ除湿モードまたは暖房ぎみ除湿モードのうちのいずれかの運転モードにて車室内の除湿が成されるので、短時間で窓の曇りを確実に晴らすことができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望された際には、外気温度と目標吹出温度との温度差に基づいて、冷房モード、冷房ぎみ除湿モードまたは暖房ぎみ除湿モードのうちのいずれかの運転モードが選択される。そして、この選択した運転モードとなるように循環回路切替手段を制御することにより、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の基本動作モードが維持される。
そして、除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望された際に、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが冷房モード用循環回路の場合、冷房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えることにより、低めに設定される目標吹出温度を作り易くなる。また、除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望された際に、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが暖房モード用循環回路の場合、暖房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えることにより、高めに設定される目標吹出温度を作り易くなる。
【０００８】
それによって、長時間の切替待機時間を必要とすることなく、冷房モード、冷房ぎみ除湿モードまたは暖房ぎみ除湿モードのうちのいずれかの運転モードにて車室内の除湿が成されるので、短時間で窓の曇りを確実に晴らすことができる。また、車両乗員に違和感を与えない快適な吹出温度を作り出すことができ、且つ車両乗員が希望する運転モードで車室内を冷房ぎみ除湿または暖房ぎみ除湿することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが冷房モード用循環回路の場合に、外気温度の関数が目標吹出温度よりも小さい時には、冷房ぎみ除湿モード用循環回路に切り替えるように循環回路切替手段を制御することにより、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の基本動作モードが維持される。それによって、請求項２に記載の発明と同様な効果を達成することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の運転モードが冷房モード用循環回路の場合に、目標吹出温度が外気温度の関数以下の時または所定の吹出温度以下の時、冷房モード用循環回路を維持するように循環回路切替手段を制御することにより、除湿モード設定手段により車室内の除湿を希望する前の基本動作モードが維持される。それによって、請求項２に記載の発明と同様な効果を達成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔実施例の構成〕
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、図１は電気自動車用空調装置の全体構成を示した図で、図２は電気自動車用空調装置の制御系を示した図である。
【００１３】
電気自動車用空調装置は、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エアコンユニット（空調ユニット）１における各空調機器（アクチュエータ）を、エアコン制御装置（以下エアコンＥＣＵと呼ぶ）１０によって制御するように構成された電気自動車用ヒートポンプ式エアコンシステムである。
【００１４】
エアコンユニット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、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、および空調ダクト２内を流れる空気を冷却除湿して車室内を除湿するための冷凍サイクル等から構成されている。
【００１５】
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３、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４を有している。さらに、内気吸込口３および外気吸込口４の内側には、内外気切替ダンパ５が回転自在に支持されている。この内外気切替ダンパ５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、吸込口モードを内気循環モード、外気導入モード等に切り替える。なお、内外気切替ダンパ５は、内外気切替箱と共に内外気切替手段を構成する。
【００１６】
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、電気自動車のフロント窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口１１、車両乗員の頭胸部に向かって主に冷風を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口１２、および車両乗員の足元部に向かって主に温風を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）吹出口１３を有している。
【００１７】
さらに、各吹出口の内側には、デフロスタ（ＤＥＦ）ダンパ１４、フェイス（ＦＡＣＥ）ダンパ１５およびフット（ＦＯＯＴ）ダンパ１６が回転自在に支持されている。ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴダンパ１４〜１６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（ＦＡＣＥ）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。
【００１８】
遠心式送風機は、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１７、およびこの遠心式ファン１７を駆動するブロワモータ１８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（ブロワ電圧）に基づいてブロワ風量（ブロワモータ１８の回転速度）が制御される。
【００１９】
ブラインサイクルは、温水式ヒータ６、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、本実施例では、ブラインサイクル内を循環する温水（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。
【００２０】
温水式ヒータ６は、本発明の加熱用室内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、２個のエアミックス（Ａ／Ｍ）ダンパ１９が回転自在に支持されている。これらのＡ／Ｍダンパ１９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。そして、２個のＡ／Ｍダンパ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）により開度が変更されて温水式ヒータ６内に流入した温水による空調ダクト２内の空気の加熱量を調節する加熱量調節手段である。
【００２１】
ブライン冷媒熱交換器７は、本発明の加熱用室内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、温水通路内を流れる低温の温水（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、温水を加熱する温水加熱器として運転されると共に、冷凍サイクルの凝縮器として運転される。
【００２２】
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内に温水の循環流を発生するウォータポンプである。燃焼式ヒータ９は、図示しない燃料ポンプから圧送された燃料を燃焼用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℃以下の）時に、ブライン冷媒熱交換器７だけでは十分に温水を加熱できない時に切り替えて単独で使用される。なお、燃焼式ヒータ９は、燃料ポンプから圧送される燃料供給量および燃焼用空気量を調節することにより、燃焼量（発熱量）を１００〜４０％の間で無段階に切り替えて使用することができる。
【００２３】
冷凍サイクルは、ヒートポンプサイクルでもあり、冷媒圧縮機（以下コンプレッサと言う）２０、ブライン冷媒熱交換器７、後記する減圧手段、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て、各運転モードに基づいて冷媒の循環方向が変わる。
【００２４】
なお、本実施例の通常ＡＵＴＯ状態（通常の冷暖房モード、温度コントロール状態）の時の運転モードとしては、車室内を冷房する冷房モード、ヒートポンプのみで車室内を暖房する（ヒートポンプ）暖房モード、燃焼式ヒータ９のみで車室内を暖房する燃焼暖房モード等が設定されている。また、本実施例のＤＥＦ制御（除湿モード、ＤＥＦモード）の時の運転モードとしては、フロント窓ガラスの防曇を行う外気導入冷房モード、車室内を冷房しながら除湿する冷房ぎみ除湿モード、車室内を暖房しながら除湿する暖房ぎみ除湿モード、フロント窓ガラスの防曇とエバポレータ２４のフロスト防止を行う外気導入暖房モード、燃焼式ヒータ９のみで車室内を暖房ぎみ除湿する燃焼暖房モード等が設定されている。
【００２５】
コンプレッサ２０は、吸入したガス冷媒を圧縮する電動式の冷媒圧縮機であって、エアコンＥＣＵ１０の出力信号に基づいてコンプレッサ２０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３０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３０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。したがって、コンプレッサ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、冷媒吐出容量を変化させて冷凍サイクル内を循環する冷媒の流量を調節すること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。
【００２６】
本実施例では、本発明の減圧手段に相当する部品として２個の第１、第２減圧手段２１、２２を備えている。第１減圧手段２１は、暖房モード時および除湿モード時にブライン冷媒熱交換器７より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブである。第２減圧手段２２は、冷房モードおよび除湿モード時に室外熱交換器２３より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブである。
【００２７】
室外熱交換器２３は、電気自動車が走行する際に生じる走行風を受け易い車室外（例えば電気自動車の前部）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。なお、室外熱交換器２３は、暖房モード時および除湿モード時には、第１減圧手段２１で減圧された低温低圧の冷媒を外気との熱交換により蒸発気化させる蒸発器として運転され、冷房モードおよび除湿モード時には、ブライン冷媒熱交換器７より流入した冷媒を外気との熱交換により凝縮液化させる凝縮器として運転される。
【００２８】
エバポレータ２４は、本発明の冷却用室内熱交換器に相当するもので、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、冷房モード時および除湿モード時に第２減圧手段２２および第１減圧手段２１で減圧された低温低圧の冷媒を空調ダクト２内の空気との熱交換により蒸発気化させる蒸発器として運転される。これにより、エバポレータ２４の内部を流れる冷媒がエバポレータ２４を通過する空気から蒸発潜熱を奪って（吸熱して）蒸発することで、エバポレータ２４を通過する空気が冷却除湿される。
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、ガス冷媒のみをコンプレッサ２０へ供給する気液分離器として運転される。
【００２９】
循環回路切替手段は、冷凍サイクル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）、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。ここで、冷房サイクルは本発明の冷房ぎみ除湿モード用循環回路および冷房モード用循環回路に相当し、暖房サイクルは本発明の暖房モード用循環回路に相当し、除湿サイクルは本発明の暖房ぎみ除湿モード用循環回路に相当する。本実施例では、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。
【００３０】
電磁弁ＶＣは、第１減圧手段２１を迂回し、ブライン冷媒熱交換器７と室外熱交換器２３とを結ぶ冷房用冷媒流路に設置されている。そして、電磁弁ＶＣは、冷房サイクル時に、コンプレッサ２０より吐出された冷媒を、ブライン冷媒熱交換器７→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→コンプレッサ２０の順に流す第３冷媒流路を開く冷房用開閉手段である。
【００３１】
電磁弁ＶＨは、第２減圧手段２２およびエバポレータ２４を迂回し、室外熱交換器２３とアキュームレータ２５とを結ぶ暖房用冷媒流路に設置されている。そして、電磁弁ＶＨは、暖房サイクル時に、コンプレッサ２０より吐出された冷媒を、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→アキュームレータ２５→コンプレッサ２０の順に流す第１冷媒流路を開く暖房用開閉手段である。
【００３２】
電磁弁ＶＤは、第２減圧手段２２を迂回し、第１減圧手段２１とエバポレータ２４とを結ぶ除湿用冷媒流路に設置されている。そして、電磁弁ＶＤは、除湿サイクル時および暖房ぎみ除湿サイクル時に、コンプレッサ２０より吐出された冷媒を、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１→エバポレータ２４→アキュームレータ２５→コンプレッサ２０の順に流す第２冷媒流路を開く除湿用開閉手段である。
【００３３】
エアコンＥＣＵ１０は、本発明の空調制御手段、目標吹出温度決定手段に相当するもので、中央演算処理装置（以下ＣＰＵと言う）３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、Ａ／Ｄ変換器３４、インターフェイス３５、３６等を持ち、それ自体は周知のものである。また、エアコンＥＣＵ１０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。
【００３４】
そして、エアコンＥＣＵ１０は、内気温センサ４１、外気温センサ４２、日射センサ４３、冷媒圧力センサ４４、エバ後温度センサ４５、水温センサ４６、除霜センサ４７、水温センサ４８および操作パネル５０より入力される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、各空調機器を制御する。すなわち、エアコンＥＣＵ１０は、各センサの検出値（検出信号）および操作パネル５０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。
【００３５】
内気温センサ４１は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室内の空気温度（内気温度）を検出する内気温度検出手段である。外気温センサ４２は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室外の空気温度（外気温度）を検出する外気温度検出手段である。日射センサ４３は、車室内への日射量を検出する日射量検出手段である。冷媒圧力センサ４４は、コンプレッサ２０の吐出圧力である冷凍サイクルの高圧圧力を検出する冷媒圧力検出手段である。
【００３６】
エバ後温度センサ４５は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、エバポレータ２４を通過した直後の空気温度（以下エバ後温度と言う）を検出する蒸発器温度検出手段（エバ後温度検出手段）である。水温センサ４６は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、温水式ヒータ６の入口水温を検出する熱媒体温度検出手段である。除霜センサ４７は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、暖房モード時および暖房ぎみ除湿モード時に室外熱交換器２３の入口部の冷媒温度を検出する冷媒温度検出手段である。水温センサ４８は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、燃焼式ヒータ９の出口水温を検出する。
【００３７】
操作パネル５０には、図３に示したように、温度設定スイッチ５１、ブロワオフスイッチ５２、オートスイッチ５３、風量設定スイッチ５４、モード設定スイッチ５５、液晶表示器５６、内気循環設定スイッチ５７、フロントデフロスタスイッチ（以下ＤＥＦスイッチと言う）５８、リヤデフォッガスイッチ５９、エアコン（Ａ／Ｃ）スイッチ６０、燃焼式ヒータ切替スイッチ６１および燃焼式ヒータオフスイッチ６２が配置されている。
【００３８】
このうち、温度設定スイッチ５１は、本発明の吹出温度設定手段に相当するもので、コンプレッサ２０の回転速度の設定、またはＡ／Ｍダンパ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スイッチである。オートスイッチ５３は、各アクチュエータを各センサ信号に応じて自動コントロールするように指令するスイッチである。モード設定スイッチ５５は、ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴダンパ１４〜１６を開閉制御することによって、吹出口モードを、フェイス（ＦＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モードまたはフットデフ（Ｆ／Ｄ）モードのうちのいずれかに設定するように指令するスイッチである。
【００３９】
内気循環設定スイッチ５７は、内外気切替ダンパ５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設定するスイッチである。ＤＥＦスイッチ５８は、本発明の除湿モード設定手段に相当するもので、通常ＡＵＴＯ状態の時に押すと吹出口モードをデフロスタ（ＤＥＦ、除湿）モードに設定するように指令し、次に再度押すと除湿モードを解除するように指令する吹出口モード切替指令手段である。
【００４０】
〔第１実施例の作用〕
次に、本実施例の電気自動車用空調装置の作動を図１ないし図７に基づいて説明する。先ず、本実施例のエアコンＥＣＵ１０の制御処理を図１ないし図４に基づいて説明する。ここで、図４はエアコンＥＣＵ１０による主要な制御処理を示したフローチャートである。
【００４１】
先ず、エアコンＥＣＵ１０に車載電源Ｖから電力が供給されると、図４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５１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）。
【００４２】
次に、操作パネル５０からの各操作信号（例えば風量設定スイッチ５４で設定される遠心式送風機のブロワ風量信号、モード設定スイッチ５５で設定される吹出口モード信号、ＤＥＦスイッチ５８で設定されるＤＥＦモード信号、内気循環設定スイッチ５７で設定される内気循環モード信号）を読み込む（除湿モード設定手段：ステップＳ３）。
【００４３】
次に、内気温センサ４１で検出した内気温度ＴＲ、外気温センサ４２で検出した外気温度ＴＡＭ、日射センサ４３で検出した日射量ＴＳ、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥ、水温センサ４６で検出した温水温度ＴＷ等の各種センサから各センサ信号を読み込む（内気温度検出手段、外気温度検出手段、蒸発器温度検出手段：ステップＳ４）。
【００４４】
次に、予めＲＯＭ３２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（目標吹出温度決定手段：ステップＳ５）。
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
【００４５】
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチ５１で設定された設定吹出温度、ＴＲは内気温センサ４１で検出した内気温度、ＴＡＭは外気温センサ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。
【００４６】
次に、予めＲＯＭ３２に記憶された図示しない特性図（マップ）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応するブロワ電圧（ブロワモータ１８に印加する電圧）を決定する（ステップＳ６）。
【００４７】
次に、予めＲＯＭ３２に記憶された図示しない特性図（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、ＤＥＦスイッチ５８が押された場合には、ＤＥＦダンパ１４を図１の一点鎖線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の一点鎖線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の実線位置に設定して、空調風をフロント窓ガラスの内面に吹き出すＤＥＦモードに設定される。また、モード設定スイッチ５５を車両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。
【００４８】
ここで、吹出口モードの決定においては、目標吹出温度（ＴＡＯ）または目標温水温度（ＴＷＯ）が低い温度から高い温度にかけて、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモードおよびＦ／Ｄモードとなるように決定される。
なお、ＦＡＣＥモードとは、ＤＥＦダンパ１４を図１の実線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の実線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風を車室内の車両乗員の頭胸部に向けて吹き出す吹出口モードである。Ｂ／Ｌモードとは、ＤＥＦダンパ１４を図１の実線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の実線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風を車室内の車両乗員の頭胸部および足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。
【００４９】
ＦＯＯＴモードとは、ＤＥＦダンパ１４を若干量開く位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の一点鎖線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風の約８割を車両乗員の足元部に向けて吹き出し、空調風の約２割をフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出す吹出口モードである。Ｆ／Ｄモードとは、ＤＥＦダンパ１４を図１の一点鎖線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の一点鎖線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風を車両乗員の足元部とフロント窓ガラスの内面に同量ずつ吹き出す吹出口モードである。
【００５０】
次に、予めＲＯＭ３２に記憶された図示しない特性図（マップ）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５７が押された場合には吸込口モードが内気循環モードに設定される。なお、ＤＥＦスイッチ５８が押された場合には、内気循環設定スイッチ５７が押されていても外気導入モードに設定されるが、その後に内気循環設定スイッチ５７が押された場合には吸込口モードが内気循環モードに設定される。
【００５１】
なお、内気循環モードとは、内外気切替ダンパ５を図１の一点鎖線位置に設定して、内気吸込口３を開き、外気吸込口４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、内外気切替ダンパ５を図１の実線位置に設定して、内気吸込口３を閉じ、外気吸込口４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。また、内外気切替ダンパ５を中立位置に設定して、内気吸込口３および外気吸込口４の両方とも開いて空調ダクト２内に内気および外気を導入する内外気モードを設定しても良い。
【００５２】
次に、図５に示すサブルーチンがコールされ、図４のフローチャートのステップＳ５で算出された目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温センサ４２で検出した外気温度ＴＡＭ等に応じて、車室内を空調する運転モードを決定する（ステップＳ９）。
次に、図６に示すサブルーチンがコールされ、コンプレッサ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（回転速度制御手段：ステップＳ１０）。
【００５３】
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、内外気切替ダンパ５、ウォータポンプ８、燃焼式ヒータ９、ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴダンパ１４〜１６、ブロワモータ１８、エアコン用インバータ３０、電動ファン２６、電磁弁ＶＣ、ＶＨ、ＶＤおよびＡ／Ｍダンパ１９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。
【００５４】
〔第１実施例の運転モード決定制御〕
次に、本実施例のエアコンＥＣＵ１０による通常ＡＵＴＯ状態（温度コントロール状態）からＤＥＦ制御に移行するときの運転モード決定制御を図１ないし図５に基づいて説明する。ここで、図５はエアコンＥＣＵ１０による運転モード決定制御を示したサブルーチンである。
【００５５】
先ず、通常ＡＵＴＯ状態の途中でＤＥＦスイッチ５８がＯＮ（押）されたか否かを判断する（ステップＳ２１）。この判断結果がＮＯの場合には、通常ＡＵＴＯ状態（温度コントロール状態）の時の運転モード決定制御を行う。例えば図４のフローチャートのステップＳ５で算出された目標吹出温度ＴＡＯと外気温センサ４２で検出した外気温度ＴＡＭに応じて運転モードが選択される（ステップＳ２２）。その後に、図５のサブルーチンを抜ける。
【００５６】
具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが高温側の場合には、室外熱交換器２３のみを蒸発器として単独運転する暖房モード（図１の暖房サイクルＨ）が選択される。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のみを凝縮器として単独運転し、エバポレータ２４のみを蒸発器として単独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。そして、外気温度ＴＡＭが４℃以下の場合には、コンプレッサ２０をＯＦＦし、燃焼式ヒータ９を燃焼能力を可変して運転する燃焼暖房モードが選択される。これら以外に、冷房モードと暖房モードとの間に、ウォータポンプ８およびコンプレッサ２０をＯＦＦし、遠心式送風機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。
【００５７】
また、ステップＳ２１の判断結果がＹＥＳの場合には、すなわち、通常ＡＵＴＯ状態からＤＥＦ制御に移行する場合には、図４のステップＳ５で算出された目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温度ＴＡＭに応じたＤＥＦ制御の時の運転モード決定制御を行う。すなわち、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが冷房モードであるか否かを判断する（ステップＳ２３）。この判断結果がＹＥＳの場合には、図４のステップＳ５で算出された目標吹出温度ＴＡＯが（外気温度ＴＡＭ−１５℃）以下の低温、または目標吹出温度ＴＡＯが３℃以下の低温であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。
【００５８】
このステップＳ２４の判断結果がＹＥＳの場合には、除湿モードとして外気導入冷房モードを選択する（ステップＳ２５）。その後に、図５のサブルーチンを抜ける。
また、ステップＳ２４の判断結果がＮＯの場合には、除湿モードとして冷房ぎみ除湿モードを選択する（ステップＳ２６）。その後に、図５のサブルーチンを抜ける。
【００５９】
ここで、エアコンユニット１のＯＦＦ状態のときにＤＥＦスイッチ５８をＯＮすると、エアコンＥＣＵ１０は下記の表１に示したＤＥＦ制御を行う。また、エアコンユニット１の通常ＡＵＴＯ状態のときにＤＥＦスイッチ５８をＯＮすると、エアコンＥＣＵ１０は下記の表１に示したＤＥＦ制御を行う。表１はＤＥＦ（除湿モード）制御時の運転モードの選択状況を示す。
【表１】
0003931438.tif 000002
【００６０】
なお、ＤＥＦ制御開始前に仮にマニュアル操作で内気循環設定スイッチ５７が押されて内気循環モードが指令されていたとしても１００％外気導入モードに固定してＤＥＦ制御を開始する。但し、ＤＥＦ制御の外気導入冷房モード時はオートエアコンの場合に必ず１００％外気導入モードに固定するが、マニュアル操作で内気循環設定スイッチ５７が押されて内気循環モードが指令されたらこれを受け付ける。
【００６１】
すなわち、予めＲＯＭ３２に記憶された下記の数２の式または数３の式に示された関係を満足する場合には、ウォータポンプ８をＯＦＦし、冷凍サイクルを冷房サイクルに切り替える外気導入冷房モードを選択する。この外気導入冷房モード時には、２個のＡ／Ｍダンパ１９はＭＡＸ・ＣＯＯＬ位置に固定される。なお、（ＴＡＭ−α℃）が（３℃）よりも高温の場合には数２の式を採用し、（ＴＡＭ−α℃）が（３℃）よりも低温の場合には数３の式を採用する。
【００６２】
【数２】
ＴＡＯ≦ＴＡＭ−１５（℃）
【数３】
ＴＡＯ≦３（℃）
【００６３】
また、予めＲＯＭ３２に記憶された下記の数４の式に示された関係を満足する場合には、ウォータポンプ８をＯＮし、冷凍サイクルを冷房サイクルに切り替える冷房ぎみ除湿モードを選択する。この冷房ぎみ除湿モード時には、２個のＡ／Ｍダンパ１９は、目標吹出温度ＴＡＯやエバ後温度ＴＥ等に応じてＭＡＸ・ＣＯＯＬ位置〜ＭＡＸ・ＨＯＴ位置間で可変される。
【数４】
ＴＡＭ−１５（℃）＜ＴＡＯ≦ＴＡＭ
【００６４】
また、ステップＳ２３の判断結果がＮＯの場合には、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが暖房モードであるか否かを判断する（ステップＳ２７）。この判断結果がＹＥＳの場合には（すなわち、ＴＡＯ＞ＴＡＭの場合には）、ウォータポンプ８をＯＮし、冷凍サイクルを除湿サイクルに切り替える暖房ぎみ除湿モードを選択する（ステップＳ２８）。その後に、図５のサブルーチンを抜ける。
【００６５】
また、ステップＳ２７の判断結果がＮＯの場合には、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが燃焼暖房モードであり、コンプレッサ２０のＯＦＦ状態を継続するため、燃焼暖房モードを選択する（ステップＳ２９）。その後に、図５のサブルーチンを抜ける。
【００６６】
〔第１実施例のＤＥＦ制御時の吹出温度制御〕
次に、本実施例のエアコンＥＣＵ１０によるＤＥＦ制御時の吹出温度制御を図１ないし図６に基づいて説明する。ここで、図６はエアコンＥＣＵ１０によるＤＥＦ制御時の吹出温度制御（冷媒圧縮機の回転速度制御）を示したサブルーチンである。
【００６７】
先ず、ＤＥＦスイッチ５８が押されたか否かを判断する（ステップＳ３１）。この判断結果がＮＯの場合には、図６のサブルーチンを抜ける。
また、ステップＳ３１の判断結果がＹＥＳの場合には、運転モードとして暖房ぎみ除湿モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ３２）。この判断結果がＹＥＳの場合には、温水式ヒータ６を通過する空気のブロワ風量Ｖ（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Ｓ３３）。ここでは、遠心式送風機の運転状態によって求めた遠心式送風機のブロワ風量Ｖ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。
【００６８】
次に、目標温水温度ＴＷＯを後述の方法で決定する（目標熱媒体温度決定手段：ステップＳ３４）。すなわち、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度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Ｓ２１で決定した温度効率φから目標温水温度ＴＷＯを下記の数５の式に基づいて算出する。
【数５】
ＴＷＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）／φ＋ＴＥ
【００６９】
次に、目標温水温度ＴＷＯと水温センサ４６で検出した温水式ヒータ６の入口水温（以下温水温度と言う）ＴＷとの温度偏差に基づいて、コンプレッサ２０の目標回転速度を決定する（目標回転速度決定手段：ステップＳ３５）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。そして、図４のフローチャートのステップＳ１１では、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥを凍結限界温度（着霜限界温度、例えば２℃）に保ちながら、車室内に吹き出す実際の吹出温度ＴＡが目標吹出温度ＴＡＯになるように、コンプレッサ２０の回転速度が、目標温水温度ＴＷＯと温水温度ＴＷとの温度偏差に応じて制御される（ＴＷＯ制御）。
【００７０】
ここで、図６のサブルーチンのステップＳ３４で決定される目標温水温度ＴＷＯを、例えばＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出す空気の吹出温度と関連させておけば、温度設定スイッチ５１等により車両乗員が希望する吹出温度を設定するのみで、フロント窓ガラスの内面へ吹き出す空気の吹出温度が車両乗員の希望に合った温度に到達する。
【００７１】
また、ステップＳ３２の判断結果がＮＯの場合には、運転モードとして冷房ぎみ除湿モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ３６）。この判断結果がＹＥＳの場合には、ＭＡＸ・ＣＯＯＬであるか否かを判断する。すなわち、Ａ／Ｍダンパ１９の目標ダンパ開度（ＳＷ）が０（％）であるか否かを判断する（ステップＳ３７）。この判断結果がＮＯの場合には、前述の方法で、温水式ヒータ６を通過する空気のブロワ風量Ｖ（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Ｓ３８）。
【００７２】
次に、下記の数６の式に基づいて２個のＡ／Ｍダンパ１９の目標ダンパ開度（ＳＷ）を算出する（ステップＳ３９）。
【数６】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／φ（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００（％）
ここで、ＳＷはＭＡＸ・ＣＯＯＬ（全閉）を０（％）とし、ＭＡＸ・ＨＯＴ（全開）を１００（％）とする。
【００７３】
次に、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥが凍結限界温度（例えば２℃）付近に接近するようにコンプレッサ２０の目標回転速度を決定する（ステップＳ４０）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。そして、図４のフローチャートのステップＳ１１では、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥを凍結限界温度（例えば２℃）に保ちながらコンプレッサ２０の回転速度が制御されると共に、車室内に吹き出す実際の吹出温度ＴＡが目標吹出温度ＴＡＯになるように、Ａ／Ｍダンパ１９の目標ダンパ開度（ＳＷ）が、目標吹出温度ＴＡＯとエバ後温度ＴＥと温水温度ＴＷに応じて制御される（Ａ／Ｍダンパ制御）。
【００７４】
また、ステップＳ３６の判断結果がＮＯの場合、ステップＳ３７の判断結果がＹＥＳの場合には、運転モードとして外気導入冷房モードが選択されているので、エバ後温度センサ４５で検出するエバ後温度ＴＥが目標吹出温度ＴＡＯに一致（ＴＥ＝ＴＡＯ）するように、コンプレッサ２０の目標回転速度を決定する（ステップＳ４１）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。そして、図４のフローチャートのステップＳ１１では、エバ後温度センサ４５で検出するエバ後温度ＴＥが目標吹出温度ＴＡＯに一致するように、コンプレッサ２０の回転速度が、目標吹出温度ＴＡＯに応じて制御される（ＴＥ＝ＴＡＯ制御）。
【００７５】
〔第１実施例のＤＥＦ制御〕
次に、本実施例のエアコンＥＣＵ１０によるエアコンユニット１の通常ＡＵＴＯ状態（温度コントロール状態）からＤＥＦ制御に移行する時の各アクチュエータの作動を図１ないし図６に基づいて説明する。
【００７６】
イ）外気導入冷房モード
通常ＡＵＴＯ状態の時に運転モードが車両乗員がＤＥＦスイッチ５８を押してフロント窓ガラスの曇りの除去を希望した時に、目標吹出温度ＴＡＯが（外気温度ＴＡＭ−１５℃）以下の低温の場合、または目標吹出温度ＴＡＯが３℃以下の低温の場合には、除湿モードとして外気導入冷房モードが選択される。この場合には、ウォータポンプ８がＯＦＦされ、コンプレッサ２０がＯＮされ、２個のＡ／Ｍダンパ１９がＭＡＸ・ＣＯＯＬに固定され、電磁弁ＶＣがＯＮされ、電磁弁ＶＨ、ＶＤがＯＦＦされる。このとき、吸込口モードは外気導入モードに設定され、吹出口モードはＤＥＦモードに設定される。
【００７７】
したがって、コンプレッサ２０の吐出口より吐出された冷媒は、冷房サイクル（矢印Ｃ方向）を流れ、コンプレッサ２０→ブライン冷媒熱交換器７（単に冷媒通路として使用）→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→コンプレッサ２０のように循環する。
【００７８】
このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となって、温水式ヒータ６を迂回した後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの防曇性能も十分得られると共に、電動式のウォータポンプ８の作動を止めることができるので省動力および省消費電力となり、電気自動車の走行距離も延びる。
【００７９】
ロ）冷房ぎみ除湿モード
車両乗員がＤＥＦスイッチ５８を押してフロント窓ガラスの曇りの除去を希望した時に、目標吹出温度ＴＡＯが（外気温度ＴＡＭ−１５℃）よりも高温の場合には、除湿モードとして冷房ぎみ除湿モードが選択される。この場合には、ウォータポンプ８およびコンプレッサ２０がＯＮされ、目標吹出温度ＴＡＯやエバ後温度ＴＥ等に応じて２個のＡ／Ｍダンパ１９がＭＡＸ・ＨＯＴ〜ＭＡＸ・ＣＯＯＬ間で可変され、電磁弁ＶＣがＯＮされ、電磁弁ＶＨ、ＶＤがＯＦＦされる。このときも、吸込口モードは外気導入モードに固定され、吹出口モードはＤＥＦモードに固定される。
【００８０】
したがって、コンプレッサ２０の吐出口より吐出された冷媒は、冷房サイクル（矢印Ｃ方向）を流れ、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→コンプレッサ２０のように循環する。一方、ブライン冷媒熱交換器７で冷媒の凝縮熱によって加熱された温水は、同様に温水式ヒータ６に循環される。
【００８１】
このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となる。そして、エバポレータ２４を通過した空気は、Ａ／Ｍダンパ１９の開度に応じて温水式ヒータ６を通過し再加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの曇りが除去される。
【００８２】
ここで、冷房ぎみ除湿モード時には室外熱交換器２３が凝縮器として運転される。また、同様に、電気自動車が走行中であれば走行風も室外熱交換器２３に吹き付けられるので、ブライン冷媒熱交換器７での冷媒の放熱量よりも室外熱交換器２３での冷媒の放熱量が多くなり、ブライン冷媒熱交換器７での冷媒から温水に与えられる熱量が少なくなる。
【００８３】
したがって、空調ダクト２内に吸い込まれた外気はエバポレータ２４で冷却除湿された後に温水式ヒータ６を通過する際に再加熱される量が小さくなる。このため、暖房ぎみ除湿モードの目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度が算出されるので、冷房ぎみ除湿モード時の目標吹出温度ＴＡＯを作り易くなり、車室内が冷房ぎみ除湿される。
【００８４】
イ）暖房ぎみ除湿モード
車両乗員がＤＥＦスイッチ５８を押してフロント窓ガラスの曇りの除去を希望した時に、除湿モードとして暖房ぎみ除湿モードが選択された場合には、ウォータポンプ８およびコンプレッサ２０がＯＮされ、２個のＡ／Ｍダンパ１９がＭＡＸ・ＨＯＴに固定され、電磁弁ＶＣがＯＦＦされ、電磁弁ＶＨ、ＶＤがエバ後温度ＴＥに応じてＯＮ−ＯＦＦ制御される。このとき、吸込口モードは外気導入モードに固定され、吹出口モードはＤＥＦモードに固定される。
【００８５】
１）第１暖房ぎみ除湿モード
そして、エバ後温度ＴＥが凍結限界温度（例えば２℃）よりも高温の第１所定温度（例えば２．５℃）以上の場合には、電磁弁ＶＨがＯＦＦされ、電磁弁ＶＤがＯＮされることによって、エバポレータ２４を蒸発器として単独運転する第１暖房ぎみ除湿モードに設定される。
【００８６】
したがって、コンプレッサ２０の吐出口より吐出された冷媒は、除湿サイクル（矢印Ｄ方向）を流れ、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→コンプレッサ２０のように循環する。一方、ブライン冷媒熱交換器７を通過する際に冷媒の凝縮熱によって加熱された温水は、エバポレータ２４の風下側に配置された温水式ヒータ６に循環される。
【００８７】
このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となる。そして、エバポレータ２４を通過した全ての空気は、温水式ヒータ６を通過する際に再加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これによりフロント窓ガラスの曇りが除去されると共に、車室内が暖房ぎみ除湿される。さらに、室外熱交換器２３を蒸発器として運転しないため、室外熱交換器２３の除霜を行うこともできる。
【００８８】
２）第２暖房ぎみ除湿モード
また、エバ後温度ＴＥが第１所定温度と第２所定温度との間の温度（例えば１．５℃〜２．５℃）の場合には、電磁弁ＶＨ、ＶＤが共にＯＮされることによって、室外熱交換器２３とエバポレータ２４とを並列して蒸発器として運転する第２暖房ぎみ除湿モードに設定される。
【００８９】
したがって、コンプレッサ２０の吐出口より吐出された冷媒は、暖房ぎみ除湿サイクル（図１において矢印Ｈ・Ｄの経路）を冷媒が流れ、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１を通過した後に、室外熱交換器２３→電磁弁ＶＨを通るものと、電磁弁ＶＤ→エバポレータ２４を通るものとに分かれる。一方、ブライン冷媒熱交換器７で冷媒の凝縮熱によって加熱された温水は温水式ヒータ６に循環される。
【００９０】
このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となる。そして、エバポレータ２４を通過した全ての空気は、温水式ヒータ６を通過する際に再加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの曇りが除去されると共に、車室内が暖房ぎみ除湿される。
【００９１】
ここで、上述したように、第２暖房ぎみ除湿モードでは、室外熱交換器２３がエバポレータ２４と並列して蒸発器として運転される。また、電気自動車が走行中であれば走行風も室外熱交換器２３に吹き付けられるので、エバポレータ２４よりも室外熱交換器２３の吸熱量が多くなることにより、空調ダクト２内に吸い込まれた外気からのエバポレータ２４内を通過する冷媒の吸熱量は少なくなる。さらに、ブライン冷媒熱交換器７での冷媒から温水に与えられる熱量は、エバポレータ２４を蒸発器として単独運転する第１暖房ぎみ除湿モードと比較して、室外熱交換器２３を蒸発器として運転することによる吸熱量の増加分だけ上昇する。これにより、車室内の暖房能力が向上するので目標吹出温度ＴＡＯを作り易くなる。
【００９２】
３）第３暖房ぎみ除湿モード（外気導入暖房モード）
さらに、エバ後温度ＴＥが凍結限界温度（例えば２℃）よりも低温の第２所定温度（例えば１．５℃）以下の場合には、電磁弁ＶＨがＯＮされ、電磁弁ＶＤがＯＦＦされることによって、室外熱交換器２３を蒸発器として単独運転する第３暖房ぎみ除湿モード（外気導入暖房モード）に設定される。
【００９３】
したがって、コンプレッサ２０の吐出口より吐出された冷媒は、暖房サイクル（矢印Ｈ方向）を流れ、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２５→コンプレッサ２０のように循環する。一方、ブライン冷媒熱交換器７で冷媒の凝縮熱によって加熱された温水が温水式ヒータ６に循環する。
【００９４】
そして、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際にエバポレータ２４の表面に付着した霜を解かして、温水式ヒータ６を通過する際に加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの曇りが除去されると共に、外気温度ＴＡＭが低温でもエバポレータ２４の着霜（フロスト）を抑えられ、且つ車室内を外気導入暖房できる。ここで、外気温度ＴＡＭが例えば４℃以下に低下した場合には、コンプレッサ２０をＯＦＦして燃焼式ヒータ９を能力可変運転制御する。
【００９５】
〔第１実施例の効果〕
以上のことから、本実施例では、通常ＡＵＴＯ状態の途中からＤＥＦ制御に移行する時に、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが冷房モードの場合には、冷房ぎみ除湿モードが選択される。このとき、電磁弁ＶＣはＯＮ（開弁）状態を継続し、電磁弁ＶＨ、ＶＤはＯＦＦ（閉弁）状態を継続することになるため、冷房モード時も冷房ぎみ除湿モード時も共に室外熱交換器２３は凝縮器として運転される。
【００９６】
これにより、通常ＡＵＴＯ状態の途中からＤＥＦ制御に移行する時に、電磁弁ＶＣをＯＮからＯＦＦすることにより、室外熱交換器２３の前後を高圧圧力から低圧圧力に切り替える必要はない。これにより、冷房モード時に冷凍サイクルの高圧側に配される電磁弁ＶＣを開閉弁（ＯＮ−ＯＦＦ）することにより発生する冷媒音も出ない。
【００９７】
また、通常ＡＵＴＯ状態の途中からＤＥＦ制御に移行する時に、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが暖房モードの場合には、暖房ぎみ除湿モードが選択される。このとき、電磁弁ＶＣはＯＦＦ（閉弁）状態を継続し、電磁弁ＶＨ、ＶＤはＯＮ−ＯＦＦ制御されることになるため、暖房モード時も暖房ぎみ除湿モード時も共に、室外熱交換器２３が蒸発器として運転される。
【００９８】
これにより、通常ＡＵＴＯ状態の途中からＤＥＦ制御に移行する時に、電磁弁ＶＣをＯＦＦからＯＮすることにより、室外熱交換器２３の前後を低圧圧力から高圧圧力に切り替える必要はない。これにより、暖房モード時に冷凍サイクルの低圧側に配される電磁弁ＶＣを開閉弁（ＯＦＦ−ＯＮ）することにより発生する冷媒音も出ない。
【００９９】
したがって、通常ＡＵＴＯ状態の途中でフロント窓ガラスが曇ってしまい、ＤＥＦスイッチ５８を押して通常ＡＵＴＯ状態からＤＥＦ制御に移行する際に長時間の切替待機時間を必要とすることなく、すなわち、タイムラグなく、直ちにＤＥＦ制御に移行することができる。このため、直ちに車室内を除湿することができるので、フロント窓ガラスの曇りを除去でき、車両乗員が故障したと誤解することもない。これによって、電気自動車用空調装置としての商品性を向上できる。
【０１００】
また、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが冷房モードで、しかも目標吹出温度ＴＡＯが（ＴＡＭ−１５℃）以下に低下している時、あるいは目標吹出温度ＴＡＯが３℃以下に低下している時には、冷房ぎみ除湿モードの代わりに外気導入冷房モードを選択することにより、ブラインサイクルの電動式のウォータポンプ８の作動を停止できる。このため、省動力および省消費電力となると共に、フロント窓ガラスやサイド窓ガラスの防曇性能も十分得られる。
【０１０１】
本実施例では、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが冷房モードで、（ＴＡＭ−１５℃）が目標吹出温度ＴＡＯよりも低温の場合には、冷房ぎみ除湿モードを選択することにより、低めに設定される目標吹出温度ＴＡＯを作り易くなる。また、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが暖房モードの場合には、暖房ぎみ除湿モードを選択することにより、高めに設定される目標吹出温度ＴＡＯを作り易くなる。
【０１０２】
本実施例のように、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが暖房モードの時に、ＤＥＦスイッチ５８をＯＮして運転モードが暖房ぎみ除湿モードに切り替わった場合に、目標吹出温度ＴＡＯ、コンプレッサ２０の回転速度ＮＣ、コンプレッサ２０の吐出圧力Ｐｄ、実際の吹出温度ＴＡ、エバ後温度ＴＥがどのように変化するかについて調査した試験例について説明する。この試験結果を図７のタイムチャートに示した。なお、この試験は、外気温度が２０℃〜２５℃、車室内湿度が１００％、５人乗車の場合の空調状態を表している。
【０１０３】
この図７のタイムチャートからも確認できるように、暖房モードからＤＥＦ制御に移行する際に長時間の切替待機時間（例えば３０秒間〜１分間）を必要とすることなく、コンプレッサ２０の回転速度を除湿の効果を発揮する回転速度を維持しながら、暖房ぎみ除湿モードにて車室内の除湿が成されるので、従来の技術と比較して短時間でフロント窓ガラスの内面の曇りを確実に晴らすことができる。また、実際の吹出温度ＴＡと目標吹出温度ＴＡＯとがＤＥＦスイッチ５８をＯＮしてから短時間で一致するので、車両乗員に違和感を与えない快適な吹出温度を作り出すことができることが分かる。
【０１０４】
〔第２実施例〕
図８は本発明の第２実施例を示したもので、電気自動車用空調装置の全体構成を示した図である。
【０１０５】
本実施例の冷凍サイクルは、回転速度がインバータ制御されるコンプレッサ２０、このコンプレッサ２０の吐出口より吐出された冷媒が流入するコンデンサ７１、このコンデンサ７１より流出冷媒を減圧する第１、第２減圧手段２１、２２よりなる減圧手段、空調ダクト２外に設置された室外熱交換器２３、空調ダクト２内に設置されたエバポレータ２４、気液分離するアキュームレータ２５、冷凍サイクル中の冷媒の流れ方向を切り替える電磁弁ＶＣ、ＶＨ、ＶＤよりな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ている。
【０１０６】
コンデンサ７１は、本発明の加熱用室内熱交換器に相当するもので、空調ダクト２内においてエバポレータ２４よりも下流側に設置され、内部を流れる冷媒の凝縮熱によって通過する空気を加熱する凝縮器である。コンデンサ７１には、コンデンサ７１を通過する空気量（温風量）とコンデンサ７１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空気量調節手段としての２個のエアミックス（Ａ／Ｍ）ダンパ７２が回転自在に支持されている。これらのＡ／Ｍダンパ７２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。
【０１０７】
ここで、本実施例では、エアコンユニット１の通常ＡＵＴＯ状態からＤＥＦ制御に移行するときに、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが冷房モードの時には冷房ぎみ除湿モードを選択し、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードが暖房モードの時には暖房ぎみ除湿モードを選択するようにして、第１実施例と同様な効果を得る。なお、冷房サイクルとして、コンプレッサ２０の吐出口より吐出された冷媒をコンデンサ７１を迂回させて電磁弁ＶＣを経て室外熱交換器２３に直接流入させることのできる冷媒流路を設ければ、第１実施例の除湿モード時の外気導入冷房モードと同じ作用効果を得ることができる。
【０１０８】
〔変形例〕
本実施例では、本発明を電気自動車用空調装置に適用したが、本発明を空冷式エンジン搭載車または水冷式エンジン搭載車用空調装置に適用しても良い。
第１、第２実施例では、通常ＡＵＴＯ状態（通常の冷暖房モード）からＤＥＦ制御（除湿モード）に移行する時に、ＤＥＦ制御に移行する前の運転モードの時の電磁弁ＶＣの作動状態に一致した除湿モードに切り替えるようにした。また、第３実施例では、ＤＥＦ制御（除湿モード）から通常ＡＵＴＯ状態（通常の冷暖房モード）に移行する時に、通常ＡＵＴＯ状態に移行する前の除湿モードの時の電磁弁ＶＣの作動状態に一致した通常ＡＵＴＯ状態に切り替えるようにした。これらの制御を１つの実施例で両方行うようにしても良い。
【０１０９】
第１、第２実施例では、エアコンユニット１の通常ＡＵＴＯ状態（温度コントロール状態）の途中でＤＥＦ制御に移行する時にのみ本発明を用いたが、エアコンユニット１の通常ＡＵＴＯ状態からＤＥＦ制御に移行する時に本発明を用いても良く、また通常ＡＵＴＯ状態（温度コントロール状態）の途中でモード設定スイッチ５５によりＦＯＯＴモードやＦ／Ｄモードが選択された時に本発明を用いても良い。
【０１１０】
また、第３実施例では、エアコンユニット１のＤＥＦ制御の途中で通常ＡＵＴＯ状態（温度コントロール状態）に移行する時にのみ本発明を用いたが、モード設定スイッチ５５によりＦＯＯＴモードやＦ／Ｄモードが選択されてＦＯＯＴモードやＦ／Ｄモードの途中でオートスイッチ５３が押されて通常ＡＵＴＯ状態（温度コントロール状態）に移行する際に本発明を用いても良い。
【０１１１】
本実施例では、温水温度ＴＷとして水温センサ４６で検出する温水式ヒータ６の入口水温を用いたが、温水温度ＴＷとして水温センサ４８で検出する燃焼式ヒータ９の出口水温を用いても良い。なお、ブラインサイクルのいずれの箇所の水温を温水温度ＴＷとして読み込んでも良い。
【０１１２】
また、本実施例では、加熱量調節手段としてＡ／Ｍダンパ１９の開度を調節して車室内に吹き出す空気の吹出温度を調整するエアミックス温度コントロール方式を利用したが、加熱量調節手段として温水式ヒータ６に流入する温水量を調節して車室内に吹き出す空気の吹出温度を調整するリヒート式温度コントロールを利用しても良い。
【０１１３】
本実施例では、第２暖房ぎみ除湿モード時に、コンプレッサ２０→ブライン冷媒熱交換器７またはコンデンサ７１→第１減圧手段２１→室外熱交換器２３およびエバポレータ２４→コンプレッサ２０のように冷媒が循環する暖房ぎみ除湿サイクルＨ、Ｄ（暖房ぎみ除湿モード循環回路）を形成したが、第２暖房ぎみ除湿モード時に、コンプレッサ２０→ブライン冷媒熱交換器７またはコンデンサ７１→第１減圧手段２１→室外熱交換器２３→エバポレータ２４→コンプレッサ２０のように冷媒が循環する暖房ぎみ除湿サイクルが形成できるように冷凍サイクルを変更しても良い。すなわち、第２暖房ぎみ除湿モード時に、室外熱交換器２３とエバポレータ２４とを直列に蒸発器として運転する暖房ぎみ除湿サイクルが形成できるように冷凍サイクルを変更しても良い。
【０１１４】
本実施例では、暖房ぎみ除湿モード時に、エバポレータ２４のみ蒸発器として単独運転する第１暖房ぎみ除湿モードと、室外熱交換器２３とエバポレータ２４とを並列または直列して蒸発器として運転する第２暖房ぎみ除湿モードと、室外熱交換器２３のみ蒸発器として単独運転する第３暖房ぎみ除湿（外気導入暖房）モードとを行うようにしたが、暖房ぎみ除湿モード時に、第１暖房ぎみ除湿モード、第２暖房ぎみ除湿モードまたは外気導入暖房モードのいずれか１つ以上の暖房ぎみ除湿モードを行うようにしても良い。例えば第２暖房ぎみ除湿モードのみ、第１、第２暖房ぎみ除湿モードのみ、第２暖房ぎみ除湿モードおよび外気導入暖房モードのみ行うようにする。
【０１１５】
そして、図１に示したブラインサイクルに、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２２との間に接続する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気自動車用空調装置の全体構成を示した模式図である（第１実施例）。
【図２】電気自動車用空調装置の制御系を示したブロック図である（第１実施例）。
【図３】操作パネルを示した正面図である（第１実施例）。
【図４】エアコン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（第１実施例）。
【図５】運転モード決定制御を示したサブルーチンである（第１実施例）。
【図６】ＤＥＦ制御時の吹出温度制御を示したサブルーチンである（第１実施例）。
【図７】コンプレッサの回転速度、吐出圧力等の変化を示したタイムチャートである（第１実施例）。
【図８】電気自動車用空調装置の全体構成を示した模式図である（第２実施例）。
【図９】コンプレッサの回転速度、吐出圧力等の変化を示したタイムチャートである（従来の技術）。
【符号の説明】
１  エアコンユニット
２  空調ダクト
６  温水式ヒータ（加熱用室内熱交換器）
７  ブライン冷媒熱交換器（加熱用室内熱交換器）
８  ウォータポンプ
１０  エアコンＥＣＵ（空調制御手段、目標吹出温度決定手段）
２０  コンプレッサ（冷媒圧縮機）
２１  第１減圧手段
２２  第２減圧手段
２３  室外熱交換器
２４  エバポレータ（冷却用室内熱交換器）
４１  内気温センサ（内気温度検出手段）
４２  外気温センサ（外気温度検出手段）
５０  操作パネル
５１  温度設定スイッチ（吹出温度設定手段）
５８  ＤＥＦスイッチ（除湿モード設定手段）
７１  コンデンサ（加熱用室内熱交換器）
ＶＣ  電磁弁（循環回路切替手段）
ＶＤ  電磁弁（循環回路切替手段）
ＶＨ  電磁弁（循環回路切替手段）
【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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